JP2014005871A - シリンダ装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく、一体的に形成される給排口が安定した状態で確実に保持されるシリンダ装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】作動流体を収容する筒体１と、この筒体内を摺動するピストン２と、これに連結されるピストンロッド３と、これを液密的摺動自在に支持すると共に筒体を閉塞するシール部材４を備え、第１のポート１ｐ及び第２のポートを介して作動流体を給排する。筒体は、金属素材の塑性加工（例えばアルミニウム合金の熱間鍛造）によって第１及び第２のポートが一体的に形成された閉塞端部１ａと、同塑性加工によって筒状に延出形成された本体部１ｂを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリンダ装置及びその製造方法に関し、特に、自動車用サスペンション装置に供し得るシリンダ装置及びその製造方法に係る。

例えば下記の特許文献１には、自動車用サスペンション装置のスタビライザの剛性制御等に用いることができるシリンダ装置に関し、「配管の簡素化、作動流体の充填の容易化及び製造の容易化を達成することができる複動式の油圧シリンダを提供すること」を目的とし、「シリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されて前記シリンダ内を第１室と第２室とに画成するピストンと、該ピストンに連結されたピストンロッドと、前記第１室に作動流体を給排するための第１給排口と、前記第２室に作動流体を給排するための第２給排口とを備えた油圧シリンダにおいて、前記シリンダの外周に外筒を設けて、前記シリンダと前記外筒との間に連通路を形成し、前記外筒に、前記第１給排口及び前記第２給排口を設けて、前記第２給排口と前記第２室とを前記連通路を介して連通させ、さらに、前記外筒に、前記第１室及び前記第２室をそれぞれエア抜きするための第１ブリーダ及び第２ブリーダを設けたことを特徴とする」油圧シリンダが提案されている。

また、下記の特許文献２には、「エア抜きが容易であり、また、シリンダ室内のエアの滞留を解消することができる複動式の油圧シリンダを提供すること」を目的とし、「シリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌装されて前記シリンダ内を２つのシリンダ室に画成するピストンと、該ピストンに連結されたピストンロッドと、前記２つのシリンダ室にそれぞれ連通する２つの給排口とを備えた複動式の油圧シリンダにおいて、前記シリンダの側壁の一部を膨出させて膨出通路部を形成し、前記ピストンが所定のストローク範囲を超えて移動したとき、該ピストンが前記膨出通路部と重なって、これらの間に前記２つのシリンダ室を互いに連通させる連通路が形成されることを特徴とする」油圧シリンダが提案されている。

尚、本願のシリンダ装置は、例えば下記の特許文献３に開示された「車両前後の左右の車輪間に支持されるスタビライザバーに前輪側シリンダ及び後輪側シリンダを配置し、両者間の連通路を弁装置によって断続するスタビライザ制御装置」における、前輪側シリンダ及び後輪側シリンダに供され得る。

特開２００５−１３３９０２号公報 特開２００７−２０５４１６号公報 特開２００９−２７４５９７号公報

上記特許文献１及び２に記載の油圧シリンダにおいては、給排口が形成された部分と外筒が一体的に形成されており、確かに従前に比べ部品点数は少なくなるが、給排口に装着されるパイプに大きな負荷が印加され得ることを考慮すると、外筒の板厚を増大し、あるいは給排口との接合部を強化する等の対策を講ずる必要がある。また、上記特許文献１及び２においては、外筒は鋳造等によって成形される旨記載されている。このため、鋳造後の外筒に対し機械加工等によって内面を研削する必要があるが、鋳造時に内部欠陥が生じると液密的なシールが困難となるので、内面の検査工程が必須となり、工程増となる。

そこで、本発明は、自動車用サスペンション装置に供し得るシリンダ装置において、部品点数が少なく、一体的に形成される給排口が安定した状態で確実に保持されるシリンダ装置を提供することを課題とする。また、当該シリンダ装置を容易に製造し得るシリンダ装置の製造方法を提供することを別の課題とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、作動流体を収容する筒体と、該筒体内に第１の流体室及び第２の流体室を形成し当該筒体内を摺動するピストンと、該ピストンに連結されるピストンロッドと、該ピストンロッドを液密的摺動自在に支持すると共に前記筒体を閉塞するシール部材とを備え、前記第１の流体室及び前記第２の流体室に夫々開口する第１のポート及び第２のポートを介して作動流体を給排するシリンダ装置において、前記筒体は、金属素材の塑性加工によって前記第１のポート及び前記第２のポートが一体的に形成された閉塞端部と、当該塑性加工によって前記閉塞端部から筒状に延出形成された本体部とを備えることとしたものである。

上記のシリンダ装置において、前記筒体内に所定の空隙を以って収容される内筒を備えたものとし、該内筒内に前記ピストンを収容し、当該内筒内の前記ピストンと前記閉塞端部との間を前記第１の流体室とし、当該内筒内の前記ピストンと前記シール部材との間及び前記空隙を前記第２の流体室とするように構成するとよい。上記の筒体は、アルミニウム合金の塑性加工、例えば熱間鍛造によって一体成形されたものとするとよい。

また、作動流体を収容する筒体と、該筒体内に第１の流体室及び第２の流体室を形成し当該筒体内を摺動するピストンと、該ピストンに連結されるピストンロッドと、該ピストンロッドを液密的摺動自在に支持すると共に前記筒体を閉塞するシール部材とを備え、前記第１の流体室及び前記第２の流体室に夫々開口する第１のポート及び第２のポートを介して作動流体を給排するシリンダ装置の製造方法において、金属素材の塑性加工によって、前記第１のポート及び前記第２のポートを有する閉塞端部を形成した後、前記閉塞端部から筒状に延出する本体部を形成し、少なくとも前記閉塞端部及び前記本体部を備えた前記筒体を一体的に成形するものである。特に、前記金属素材としてアルミニウム合金を用い、該アルミニウム合金の連続した塑性加工、例えば熱間鍛造によって前記筒体を一体成形するとよい。

本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のシリンダ装置においては、筒体は、金属素材の塑性加工によって第１のポート及び第２のポートが一体的に形成された閉塞端部と、当該塑性加工によって閉塞端部から筒状に延出形成された本体部とを備えたものであるので、少ない部品点数で構成することができる。特に、第１のポート及び第２のポートが閉塞端部に一体的に形成されているので、両ポートが安定した状態で確実に閉塞端部に保持され、十分な強度が確保される。

上記のシリンダ装置において、例えば、筒体内に所定の空隙を以って収容される内筒を備えたものとすれば、内筒内にピストンを収容し、内筒内のピストンと閉塞端部との間を第１の流体室とし、内筒内のピストンとシール部材との間及び空隙を第２の流体室とすることができ、容易に第１及び第２の流体室を形成することができる。

また、本発明のシリンダ装置の製造方法においては、金属素材の塑性加工によって、第１のポート及び第２のポートを有する閉塞端部を形成した後、閉塞端部から筒状に延出する本体部を形成することにより、少なくとも閉塞端部及び本体部を備えた筒体を一体的に成形することとしているので、容易にシリンダ装置を製造することができる。しかも、第１のポート及び第２のポートが閉塞端部に一体的に形成されるので、両ポートが安定した状態で確実に閉塞端部に保持される。特に、アルミニウム合金の塑性加工、例えば熱間鍛造によって筒体を形成することとすれば、鉄系素材で鋳造された筒体に比べ延性に優れるので、容易に本体部を形成することができ、内部欠陥を生ずることなく良好なシール性を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るシリンダ装置における筒体、ピストン等を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るシリンダ装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシリンダ装置の平面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るシリンダ装置の製造方法を示す断面図である。

以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明の一実施形態に係るシリンダ装置の全体構成を示すもので、例えば前掲の特許文献３に記載のスタビライザ制御装置における、前輪側シリンダ及び後輪側シリンダに供される。本実施形態のシリンダ装置は、図１に示すように、作動流体を収容する筒体１と、この筒体１内を摺動するピストン２と、ピストン２に連結されるピストンロッド３と、ピストンロッド３を液密的摺動自在に支持すると共に筒体１を閉塞するシール部材４を備え、第１のポート１ｐ及び第２のポート（図４に１ｑで示す）を介して作動流体を給排するように構成されている。尚、図１は図３のＡ−Ａ線断面を示し、図４は図３のＢ−Ｂ線断面を示す。

本実施形態の筒体１は、アルミニウム合金の塑性加工（例えば熱間鍛造）によって第１及び第２のポート１ｐ，１ｑが一体的に形成された閉塞端部１ａと、同塑性加工によって閉塞端部１ａから筒状に延出形成された本体部１ｂとを有し、この本体部１ｂの開口端部が中心軸方向に屈曲形成されて係止部１ｃが形成され、これによってシール部材４が係止されている。筒体１内には所定の空隙１３を以って内筒１０が収容されており、この内筒１０内にピストン２が収容され、内筒１０内のピストン２と閉塞端部１ａとの間の上室１１によって第１の流体室が形成されている。一方、内筒１０内のピストン２とシール部材４との間の下室１２と、これに連通路１４を介して連通する空隙１３によって第２の流体室が形成されている。これら第１及び第２の流体室に対し、夫々第１及び第２のポート１ｐ，１ｑが図２及び図４に示すように開口している。即ち、本実施形態においては、第１及び第２のポート１ｐ，１ｑの両ポートが閉塞端部１ａに形成されている。尚、シール部材４はＯリング、低圧シール、ダストシール等で構成されているが、従前と同様であるので各部品の図示説明は省略する。

上記の構成になるシリンダ装置は、例えば前掲の特許文献３に記載のスタビライザ制御装置における、前輪側シリンダ及び後輪側シリンダに供される。本願では図示を省略するが、前輪側スタビライザマウント（図示せず）と車体（図示せず）との間に前輪側シリンダ（図示せず）が介装され、後輪側スタビライザマウント（図示せず）と車体（図示せず）との間に後輪側シリンダ（図示せず）が介装され、これら前輪側シリンダ及び後輪側シリンダが弁装置（図示せず）に連通接続され、弁装置はアキュムレータ（図示せず）に連通接続される。

次に、上記のシリンダ装置の製造方法を、図５を参照して説明する。先ず、図５の（Ａ）において、アルミニウム合金の素材ＡＬが金型Ｄ内に収容される。続いて、図５の（Ｂ）に進み、パンチＰＮを下降させ、金型Ｄ内の素材ＡＬに対し熱間鍛造が行われ、図４に（Ｂ）で示す閉塞端部１ａが形成される。このとき、閉塞端部１ａには第１及び第２のポート１ｐ，１ｑの両ポートが形成される。更に、図５の（Ｃ）に進み、パンチＰＮを下降させ、熱間鍛造が行われる。この結果、閉塞端部１ａの開放端側が筒状に延出形成され、図４に（Ｃ）で示す本体部１ｂが形成される。

以上のように、筒体１は金属素材の塑性加工、具体的にはアルミニウム合金の熱間鍛造によって形成され、従前の筒体に比べ延性に優れるので、内部欠陥を生ずることなく良好なシール性を確保することができる。特に、第１及び第２のポート１ｐ，１ｑの何れも閉塞端部１ａに一体的に形成されているので、強固な接合状態が維持される。

１ 筒体
２ ピストン
３ ピストンロッド
１ａ 閉塞端部
１ｂ 本体部
１ｃ 係止部
１０ 内筒
１１ 上室（第１の流体室）
１２ 下室（第２の流体室）
１３ 空隙（第２の流体室）
１４ 連通路
１ｐ，１ｑ ポート

Claims (5)

1. 作動流体を収容する筒体と、該筒体内に第１の流体室及び第２の流体室を形成し当該筒体内を摺動するピストンと、該ピストンに連結されるピストンロッドと、該ピストンロッドを液密的摺動自在に支持すると共に前記筒体を閉塞するシール部材とを備え、前記第１の流体室及び前記第２の流体室に夫々開口する第１のポート及び第２のポートを介して作動流体を給排するシリンダ装置において、前記筒体は、金属素材の塑性加工によって前記第１のポート及び前記第２のポートが一体的に形成された閉塞端部と、当該塑性加工によって前記閉塞端部から筒状に延出形成された本体部とを備えたことを特徴とするシリンダ装置。
2. 前記筒体内に所定の空隙を以って収容される内筒を備え、該内筒内に前記ピストンを収容し、当該内筒内の前記ピストンと前記閉塞端部との間を前記第１の流体室とし、当該内筒内の前記ピストンと前記シール部材との間及び前記空隙を前記第２の流体室とするように構成したことを特徴とする請求項１記載のシリンダ装置。
3. 前記筒体は、アルミニウム合金の塑性加工によって一体成形されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載のシリンダ装置。
4. 作動流体を収容する筒体と、該筒体内に第１の流体室及び第２の流体室を形成し当該筒体内を摺動するピストンと、該ピストンに連結されるピストンロッドと、該ピストンロッドを液密的摺動自在に支持すると共に前記筒体を閉塞するシール部材とを備え、前記第１の流体室及び前記第２の流体室に夫々開口する第１のポート及び第２のポートを介して作動流体を給排するシリンダ装置の製造方法において、金属素材の塑性加工によって、前記第１のポート及び前記第２のポートを有する閉塞端部を形成した後、前記閉塞端部から筒状に延出する本体部を形成し、少なくとも前記閉塞端部及び前記本体部を備えた前記筒体を一体的に成形することを特徴とするシリンダ装置の製造方法。
5. 前記金属素材としてアルミニウム合金を用い、該アルミニウム合金の連続した塑性加工によって前記筒体を一体成形することを特徴とする請求項４記載のシリンダ装置の製造方法。

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