JP2014109289A

JP2014109289A - シリンダ装置

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Publication number: JP2014109289A
Application number: JP2012262478A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Soeda; 翔一郎添田; Masahiro Yamada; 真広山田
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: JP6122622B2

Abstract

【課題】取付アイからのブシュの抜けを抑制することができるシリンダ装置の提供。
【解決手段】シリンダ装置本体と、シリンダ装置本体の軸方向の少なくとも一方の端部に一体的に設けられる取付アイ２１と、取付アイ２１の内側に設けられるブシュ２２と、を有し、シリンダ装置本体に取付アイ２１が設けられた状態で、これらシリンダ装置本体および取付アイ２１が塗装されるシリンダ装置であって、取付アイ２１の少なくとも内周面２６に非塗装部Ｂが設けられている。これにより、取付アイ２１の内周面２６を塗装部とする場合に比べて、ブシュ２２の取付アイ２１からの抜けに必要な抜け荷重が高くなり、抜けを抑制できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダ装置に関する。

金属製のシリンダ装置には、その軸方向の端部に取付アイが設けられるとともに、取付アイの内側にブシュが設けられ、このブシュを介して取付対象に取付けられるものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２１４５８７号公報

ところで、この構造のシリンダ装置において、取付アイからのブシュの抜けを抑制することが望まれている。

したがって、本発明は、取付アイからのブシュの抜けを抑制することができるシリンダ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、取付アイの少なくとも内周面に非塗装部が設けられる構成とした。

本発明によれば、取付アイからのブシュの抜けを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るシリンダ装置を示す正面図である。本発明の一実施形態に係るシリンダ装置の取付アイおよびラバーブシュを示す側断面図である。本発明の一実施形態に係るシリンダ装置の製造工程の工程図である。本発明の一実施形態に係るシリンダ装置の塗装時に用いられるマスキング治具を示す側断面図である。本発明の一実施形態に係るシリンダ装置の取付アイにマスキング治具を装着した状態を示す側断面図である。

本発明の一実施形態に係るシリンダ装置を図面を参照して以下に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るシリンダ装置１１は、流体としての液体あるいは気体が封入される略円筒状のシリンダ１２と、このシリンダ１２の中心軸上に配置されるとともにシリンダ１２の軸方向の一端の図示略の開口部から外部へ突出するピストンロッド１３と、このピストンロッド１３の外部突出部分に固定されてシリンダ１２の図示略の開口部側を覆う有蓋円筒状のカバー１４とを有している。

ピストンロッド１３のシリンダ１２内に配置される一端にはピストン１５が固定されており、このピストン１５がシリンダ１２内を二室に区画する。ピストン１５は、ピストンロッド１３の移動にともないこれと一体にシリンダ１２の内部を摺動して二室の容積を変化させ、その際に生じる流体の流通抵抗で減衰力を発生させる。具体的に、このシリンダ装置１１は、車両の懸架装置を構成する緩衝器となっており、車両の車体側と車輪側とが相対的に振動すると、ピストンロッド１３がシリンダ１２に対する突出長さを変化させることになり、その結果、ピストンロッド１３に固定されたピストン１５が、シリンダ１２の内部を摺動して二室の容積を変化させ、その際に生じる流体の流通抵抗で上記振動に対して減衰力を発生させる。これらシリンダ１２、ピストンロッド１３、カバー１４およびピストン１５が、シリンダ装置本体２０を構成している。

シリンダ装置本体２０の軸方向の一方の端部となる、ピストンロッド１３の突出先端側の端部には金属製の筒状の取付アイ２１が一体的に設けられている。また、シリンダ装置本体２０の軸方向の他方の端部となる、シリンダ１２のピストンロッド１３の突出側とは反対側の端部にも、金属製の筒状の取付アイ２１が一体的に設けられている。取付アイ２１は、具体的には機械構造用炭素鋼鋼管からなるもので、一方の取付アイ２１は溶接によりピストンロッド１３およびカバー１４に固定され、他方の取付アイ２１は溶接によりシリンダ１２に固定されている。

これらの取付アイ２１の内側には、それぞれラバーブシュ（ブシュ）２２が設けられている。ラバーブシュ２２は、取付アイ２１に嵌合されている。

シリンダ装置１１は、例えば、ピストンロッド１３が、これに固定された取付アイ２１内のラバーブシュ２２に挿通される図示略の取付部材を介して車体側へ取り付けられることになり、シリンダ１２が、これに固定された取付アイ２１内のラバーブシュ２２に挿通される図示略の取付部材を介して車輪側へ取り付けられる。これにより、シリンダ装置１１は、車輪の車体に対するストロークを減衰させる。なお、上記とは逆に、シリンダ１２を車体側に取り付け、ピストンロッド１３を車輪側に取り付けても良い。本実施形態においては、取付アイ２１が、ピストンロッド１３およびシリンダ１２の両方つまりシリンダ装置本体２０の軸方向の両端部に一体的に設けられているが、いずれか一方の端部のみに一体的に設けられていても良い。

両側の取付アイ２１は、円筒状をなしており、それぞれ外周面２５においてピストンロッド１３およびシリンダ１２の対応する一方に固定されており、内周面２６にラバーブシュ２２が嵌合されている。取付アイ２１は、その中心軸をシリンダ装置本体２０の軸方向に対して直交させており、その軸方向の中央位置がシリンダ装置本体２０の中心軸を通るように配置されている。ここで、両側の取付アイ２１は共通部品であり、両側のラバーブシュ２２も共通部品となっている。

図２に示すように、取付アイ２１の外周面２５は、その軸方向の中間部分が円筒面３１となっており、その軸方向の両端部が、端側ほど小径となるテーパ面３２となっている。取付アイ２１の内周面２６は、その軸方向の中間部分が円筒面３５となっており、その軸方向の両端部が、端側ほど大径となるテーパ面３６となっている。取付アイ２１の両側の端面３７は軸直交方向に沿う平坦面となっている。

ラバーブシュ２２は、樹脂製の筒状のラバー４１と、ラバー４１の中央部にラバー４１を貫通するように一体的に固着された金属製の取付管体４２とからなっている。取付管体４２は円筒状をなしている。ラバー４１は、具体的には天然ゴム製であり、取付管体４２の軸方向の中間所定範囲の外周面に固着されている。

このようなラバーブシュ２２は、ラバー４１において取付アイ２１の内側に嵌合させられることになり、その際に、ラバー４１が弾性変形しつつその円筒面状の外周面４５において取付アイ２１の内周面２６の円筒面３５に密着し面接触することになる。これにより、ラバーブシュ２２は、ラバー４１の弾性力により生じるラバー４１の外周面４５と取付アイ２１の円筒面３５との間の摩擦抵抗で抜けが抑制される。ラバーブシュ２２は、取付アイ２１の内側に嵌合された状態で、取付管体４２の中心軸が取付アイ２１の中心軸と一致する。ラバーブシュ２２は、取付アイ２１の内周面２６に接触する部分がゴムつまり樹脂となっている。

次に、上記のシリンダ装置１１の製造工程について説明する。

図３に示す工程図のように、まず、図１に示すシリンダ装置本体２０を組み立てる本体組立工程Ｓ１が行われる。この本体組立工程Ｓ１の完了時に、シリンダ装置本体２０のシリンダ１２およびピストンロッド１３には、それぞれ取付アイ２１が固定された状態となっている。

次に、シリンダ１２およびピストンロッド１３にそれぞれ取り付けられた取付アイ２１の内周面２６にマスキングを施す図３に示すマスキング工程Ｓ２が行われる。

ここでは、図４に示す樹脂製のマスキング治具５１が用いられる。このマスキング治具５１は、合成ゴム製、具体的にはシリコンゴム製であり、軸方向両端が開口する中空の筒状をなしている。マスキング治具５１は、一定径の円筒面状の内周面５２と、段付き形状の外周面５３とを有している。

外周面５３は、軸方向一端側から順に、軸方向他端側ほど大径となる一端テーパ面５５と、一端テーパ面５５に繋がる一定径の嵌合円筒面５６と、嵌合円筒面５６に繋がるとともに軸方向他端側ほど小径となる中間テーパ面５７と、中間テーパ面５７に繋がる一定径の円筒面５８と、円筒面５８に繋がるとともに軸方向他端側ほど大径となる中間テーパ面５９と、中間テーパ面５９に繋がる一定径の嵌合円筒面６０と、嵌合円筒面６０に繋がるとともに軸方向他端側ほど大径となる中間テーパ面６１と、中間テーパ面６１に繋がる一定径の把持円筒面６２と、把持円筒面６２に繋がるとともに軸方向他端側ほど小径となる他端テーパ面６３とを有している。

上記した嵌合円筒面５６と嵌合円筒面６０とは同径となっており、これらの径は、図５に示す取付アイ２１の内周面２６の円筒面３５の内径よりも締め代分大径となっている。嵌合円筒面５６の嵌合円筒面６０とは反対側の端部と、嵌合円筒面６０の嵌合円筒面５６とは反対側の端部との間の距離は、取付アイ２１の内周面２６の円筒面３５の軸方向長さよりも若干長くなっている。一端テーパ面５５の最小径は、取付アイ２１の内周面２６のテーパ面３６の最大径よりも小径となっており、円筒面３５の内径よりも小径となっている。

上記のマスキング治具５１が、把持円筒面６２にて把持されながら、シリンダ１２およびピストンロッド１３に取り付けられた取付アイ２１の内周面２６に、一端テーパ面５５を先頭にして嵌合されることになる。このとき、マスキング治具５１は中空筒状をなしているため、径方向の変形が比較的容易であり、嵌合作業を容易化することができる。

上記の嵌合中、マスキング治具５１は、嵌合円筒面５６および嵌合円筒面６０が内周面２６の円筒面３５を摺動することになり、摺動を停止させると、これら嵌合円筒面５６および嵌合円筒面６０が内周面２６の円筒面３５に締め代をもって嵌合する状態となる。マスキング治具５１は、その中間テーパ面６１が取付アイ２１の一方のテーパ面３６に対向しこのテーパ面３６との間に所定の隙間を形成するように軸方向位置が調整される。すると、マスキング治具５１は、嵌合円筒面５６、中間テーパ面５７、円筒面５８、中間テーパ面５９および嵌合円筒面６０が、取付アイ２１の内周面２６の円筒面３５の全体を覆うことになり、取付アイ２１の内周面２６の両側のテーパ面３６からは離間した状態となる。つまり、マスキング治具５１は、取付アイ２１の内周面２６の両側のテーパ面３６をマスキングしないで円筒面３５のみをマスキングする状態となる。なお、中間テーパ面５７、円筒面５８および中間テーパ面５９が、径方向に凹む円環状の退避溝６４をマスキング治具５１に形成しており、この退避溝６４が、マスキング治具５１の取付アイ２１への嵌合時の接触面積を減らすため、摺動抵抗が減り、マスキング治具５１の取付アイ２１への嵌合作業を容易化することができる。

次に、取付アイ２１とともにシリンダ装置本体２０が塗装される図３に示す塗装工程Ｓ３が行われる。この塗装工程Ｓ３では、電着塗装が行われることになり、具体的にはカチオン電着塗装が行われる。これにより、シリンダ装置本体２０およびこれに取り付けられた両側の取付アイ２１の表面が、両側のマスキング治具５１でマスキングされた部分を除いて塗装されることになる。なお、カチオン電着塗装ではなく静電塗装等の他の方式で塗装を行うようにしても良い。

そして、両側の取付アイ２１からマスキング治具５１がそれぞれ取り外される図３に示すマスキング解除工程Ｓ４が行われる。このマスキング解除工程では、マスキング治具５１が把持円筒面６２において把持された状態で取付アイ２１から引き抜かれる。シリンダ１２およびピストンロッド１３にそれぞれ取り付けられた取付アイ２１は、マスキング治具５１が取り外された状態で、内周面２６の両側のテーパ面３６と、両側の端面３７と、外周面２５のシリンダ１２あるいはピストンロッド１３への接合部分を除く部分とが、塗装が施された塗装部Ａとなる。また、内周面２６の円筒面３５が、塗装が施されず塗装部Ａよりも摩擦係数が高くなる非塗装部Ｂとなる。特に塗装としてカチオン電着塗装が行われるため、非塗装部Ｂの摩擦係数が塗装部Ａの摩擦係数よりも大幅に高くなる。なお、マスキング治具５１は、繰り返し使用される。

次に、両側の取付アイ２１のそれぞれにラバーブシュ２２を嵌合させる図３に示すブシュ装着工程Ｓ５が行われる。これにより、図２に示すように、ラバーブシュ２２は、ラバー４１が弾性変形しつつその外周面４５において取付アイ２１の円筒面３５に面接触する状態となり、ラバー４１の弾性力により生じるラバー４１の外周面４５と取付アイ２１の円筒面３５との間の摩擦力で取付アイ２１に保持される。ここで、取付アイ２１の円筒面３５は全面が非塗装部Ｂとなっているため、ラバーブシュ２２は、取付アイ２１に対しその非塗装部Ｂのみに接触する状態となる。なお、本実施の形態では本体組立工程Ｓ１の後に塗装工程Ｓ３を行なう順としているが、マスキング工程、塗装工程の後に取付アイ２１を溶接によりピストンロッド１３およびカバー１４または、シリンダ１２に固定するようにしてもよい。

以上に述べた本実施形態のシリンダ装置１１によれば、シリンダ装置本体２０に取付アイ２１が設けられた状態で、これらシリンダ装置本体２０および取付アイ２１が塗装されることになるが、取付アイ２１の内周面２６の円筒面３５にマスキングを施すことにより、円筒面３５が塗装部Ａよりも摩擦係数が高い非塗装部Ｂとなる。したがって、その後、ラバー４１の外周面４５において取付アイ２１の円筒面３５に面接触して保持されるラバーブシュ２２は、ラバー４１の外周面４５と取付アイ２１の円筒面３５との間の摩擦力が高くなる。したがって、ラバーブシュ２２の取付アイ２１からの抜けに必要な抜け荷重が、円筒面３５を塗装部とする場合に比べて高くなり、抜けを抑制できることになる。

また、取付アイ２１は、両側の端面３７と外周面２５のシリンダ１２あるいはピストンロッド１３への接合部分を除く部分とに加えて、内周面２６の両側のテーパ面３６が塗装が施された塗装部Ａとなるため、未塗装部分が目立つことを抑制できる。
特に、塗装されたテーパ面３６のみが露出し、非塗装部Ｂを樹脂製（ゴム製）のラバーブシュ２２により露出しないようにすることにより、水等が非塗装部Ｂに付着しにくくすることで、錆の発生を抑えることが可能となる。よって、テーパ面３６の少し内側まで塗装部Ａとすることが望ましい。

また、シリンダ装置本体２０および取付アイ２１が、カチオン電着塗装により塗装されるため、塗装部Ａと非塗装部Ｂとの摩擦係数の差が大きくなる。したがって、ラバーブシュ２２の取付アイ２１からの抜けに必要な抜け荷重が、塗装部とする場合に比べてより高くなり、抜けをより抑制できることになる。具体的に、取付アイ２１の円筒面３５が塗装された場合の抜け荷重に対し、取付アイ２１の円筒面３５が塗装されない本実施形態の抜け荷重は２倍程度高くなる。

また、取付アイ２１の内周面２６に接触する部分がラバー４１であって取付アイ２１に対する抜けの可能性があるラバーブシュ２２を用いるため、摩擦係数を高めることによる抜けの抑制が効果的となる。

また、マスキング治具５１が中空の筒状をなしているため、取付アイ２１に対する取り付けおよび取り外しが容易となる。よって、マスキング作業の作業性を向上させることができる。

また、マスキング治具５１の取付アイ２１への嵌合部分に退避溝６４が形成されているため、取付アイ２１に対するマスキング治具５１の摺動抵抗を低減できる。よって、マスキング作業の作業性を向上させることができる。

本実施形態は、シリンダ装置本体と、該シリンダ装置本体の軸方向の少なくとも一方の端部に一体的に設けられる筒状の取付アイと、該取付アイの内側に設けられるブシュと、を有するシリンダ装置であって、前記シリンダ装置本体及び取付アイのうち、少なくとも前記取付アイの内周面には非塗装部を設け、その他の部位は塗装されることを特徴とする。これにより、取付アイの内周面を塗装部とする場合に比べて、ブシュの取付アイからの抜けに必要な抜け荷重が高くなり、抜けを抑制できることになる。

また、前記塗装が、カチオン電着塗装であることにより、塗装部と非塗装部との摩擦係数の差が大きくなるため、ブシュの取付アイからの抜けに必要な抜け荷重が、塗装部とする場合に比べてより高くなり、抜けをより抑制できることになる。

また、前記ブシュは、前記取付アイの内周面に接触する部分が樹脂であるため、摩擦係数を高めることによる抜けの抑制が効果的となる。

また、前記非塗装部は前記取付アイの軸方向中間部に設けられ、前記取付アイの内周面の軸方向両端側は塗装部となっており、前記ブッシュが圧入された状態で、前記非塗装部は、外部に露出していない。これにより、錆の発生を抑えることが可能となる。

なお、上記実施の形態では、シリンダ装置として、自動車用サスペンションに用いられる流体圧（空気圧、液圧）の緩衝器を例に説明したが、これに限らず、自動車、洗濯機、建物の制振装置に用いられる液圧緩衝器や摩擦ダンパ等に本発明を適用してもよい。

１１シリンダ装置
２０シリンダ装置本体
２１取付アイ
２２ラバーブシュ（ブシュ）
２６内周面
３５円筒面
３６テーパ面
３７端面
５１マスキング治具
Ａ塗装部
Ｂ非塗装部

Claims

シリンダ装置本体と、
該シリンダ装置本体の軸方向の少なくとも一方の端部に一体的に設けられる筒状の取付アイと、
該取付アイの内側に設けられるブシュと、を有するシリンダ装置であって、
前記シリンダ装置本体及び取付アイのうち、少なくとも前記取付アイの内周面には非塗装部を設け、その他の部位は塗装されることを特徴とするシリンダ装置。
前記塗装は、カチオン電着塗装であることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
前記ブシュは、前記取付アイの内周面に接触する部分が樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダ装置。
前記非塗装部は前記取付アイの軸方向中間部に設けられ、前記取付アイの内周面の軸方向両端側は塗装部となっており、前記ブッシュが圧入された状態で、前記非塗装部は、外部に露出していないことを特徴とする請求項３に記載のシリンダ装置。