JP2019206972A - シリンダ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】精度低下を抑制することができるシリンダ装置の製造方法を提供する。【解決手段】シリンダを、ブランク材から底部１８ｂと筒状の側壁部１７ｂとを有し底部１８ｂの内面側に凹部２４または凸部２３を有する有底筒状の中間成形体１４ｂを形成する中間成形体加工工程と、中間成形体１４ｂの凹部２４または凸部２３に係合可能な係合凸部２０３または係合凹部２０４を有するマンドレル２０１を中間成形体１４ｂの内周側に挿入し、凹部２４または凸部２３に係合凸部２０３または係合凹部２０４を係合させて中間成形体１４ｂをマンドレル２０１に対し回り止めした状態で中間成形体１４ｂの外周側をスピニング加工して中間成形体１４ｂの全長を伸長させるスピニング加工工程と、を含んで形成する。【選択図】図７

Description

本発明は、シリンダ装置の製造方法に関する。

シリンダを深絞り体で形成したショックアブソーバがある（例えば、特許文献１参照）。また、シリンダの底部をクロージング加工によって形成する方法がある（例えば、特許文献２参照）。また、シリンダにキャップを溶接して底部とした複筒型緩衝器がある（例えば、特許文献３参照）。

特開２００２−３３３０４９号公報 特開２０１０−２３４４２５号公報 特開２０１２−２０７６７４号公報

シリンダを深絞りで成形すると精度が低下してしまう可能性がある。

したがって、本発明は、精度低下を抑制することができるシリンダ装置の製造方法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、シリンダを、ブランク材から底部と筒状の側壁部とを有し前記底部の内面側に凹部または凸部を有する有底筒状の中間成形体を形成する中間成形体加工工程と、前記中間成形体の前記凹部または前記凸部に係合可能な係合凸部または係合凹部を有するマンドレルを前記中間成形体の内周側に挿入し、前記凹部または前記凸部に前記係合凸部または前記係合凹部を係合させて前記中間成形体を前記マンドレルに対し回り止めした状態で前記中間成形体の外周側をスピニング加工して前記中間成形体の全長を伸長させるスピニング加工工程と、を含んで形成する。

本発明によれば、精度低下を抑制することができる。

第１実施形態のシリンダ装置の製造方法で製造されたシリンダ装置を示す断面図である。 第１実施形態のシリンダ装置の製造方法で製造されたベースシェルを示す断面図である。 第１実施形態のシリンダ装置の製造方法で製造されたベースシェルを示す平面図である。 第１実施形態のシリンダ装置の製造方法のベースシェル製造の工程図である。 第１実施形態のシリンダ装置の製造方法で成形されたブランク材を示す斜視図である。 第１実施形態のシリンダ装置の製造方法で成形された前段階の中間成形体を示す斜視図である。 第１実施形態のシリンダ装置の製造方法で成形された中間成形体およびマンドレルを示す断面図である。 第１実施形態のシリンダ装置の製造方法のスピニング加工直前の中間成形体およびスピニング加工機を示す断面図である。 第１実施形態のシリンダ装置の製造方法のスピニング加工中の中間成形体およびスピニング加工機を示す断面図である。 第１実施形態のシリンダ装置の製造方法のスピニング加工終了時の中間成形体およびスピニング加工機を示す断面図である。 第２実施形態のシリンダ装置の製造方法で製造されたベースシェルおよび取付アイを示す断面図である。 第２実施形態のシリンダ装置の製造方法の工程図である。 第２実施形態のシリンダ装置の製造方法で成形された中間成形体およびマンドレルを示す断面図である。 第２実施形態のシリンダ装置の製造方法で成形された中間成形体を示す平面図である。 第２実施形態のシリンダ装置の製造方法のスピニング加工直前の中間成形体およびスピニング加工機を示す断面図である。 第２実施形態のシリンダ装置の製造方法で成形された中間成形体およびマンドレルの変形例を示す断面図である。 第２実施形態のシリンダ装置の製造方法で成形された中間成形体の変形例を示す平面図である。

「第１実施形態」
本発明に係る第１実施形態のシリンダ装置の製造方法を図１〜図１０を参照して以下に説明する。

まず、第１実施形態の製造方法で製造されるシリンダ装置１１を図１を参照して説明する。図１に示すシリンダ装置１１は、自動車や鉄道車両等の車両のサスペンション装置に用いられる緩衝器であり、複筒式の緩衝器である。シリンダ装置１１は、インナチューブ１２（内筒）と、シリンダであるベースシェル１４（シリンダ）とを有している。インナチューブ１２は、作動液体が封入されるもので、円筒状である。ベースシェル１４は、インナチューブ１２よりも大径であり、インナチューブ１２の外周側に設けられている。ベースシェル１４は、インナチューブ１２との間に作動液体および作動気体が封入されるリザーバ室１３を形成している。

図１，図２に示すように、ベースシェル１４は、有底筒状であり、金属製の一部材からなる一体成形品である。ベースシェル１４は、側壁部１７と底部１８とからなっている。側壁部１７は円筒状であり、その中心軸線がベースシェル１４の中心軸線となる。底部１８は側壁部１７の軸方向の一端側を閉塞している。底部１８は、底本体部２１と、外底突出部２２と、凸部２３と、凹部２４とを有している。

底本体部２１は、ベースシェル１４における軸方向の外側に膨らむように球面状に湾曲している。底本体部２１は、ベースシェル１４における径方向の中央側ほど軸方向の外側に位置するように膨らんでいる。底本体部２１は、外面が球面状のＲ面３１となっており、内面も球面状のＲ面３２となっている。Ｒ面３１，３２も、ベースシェル１４における径方向の中央側ほど軸方向の外側に位置するように湾曲している。Ｒ面３１，３２は球面の中心がベースシェル１４の中心軸線上に配置されている。底本体部２１の形状によって、底部１８は、外面側に凸状をなしている。

外底突出部２２は、底本体部２１の外周部からベースシェル１４における軸方向の外側に突出している。外底突出部２２は円環状となっている。外底突出部２２は、Ｒ面３１の径方向外側に平面３５を有している。平面３５は、ベースシェル１４の中心軸線つまり側壁部１７の中心軸線に直交して広がる平面であり、ベースシェル１４の中心軸線を中心とする円環状となっている。

底部１８は、底本体部２１と外底突出部２２とにわたって、円筒面からなる外周面３６を有している。外周面３６は、ベースシェル１４の中心軸線を中心とする円筒面となっている。底部１８の軸方向の外面は、中央側にＲ面３１を、外周側に平面３５を有している。

凸部２３は、底部１８の内面側に設けられている。凸部２３は、ベースシェル１４の内側における底本体部２１と側壁部１７との境界位置に形成されており、底本体部２１からベースシェル１４の軸方向内側に突出し、側壁部１７からベースシェル１４の径方向内側に突出する。よって、凸部２３は底部１８の内面側に設けられており、側壁部１７の内周面側に設けられている。凸部２３は、図１に示すように、突出側の先端面３８が、ベースシェル１４の中心軸線側かつ底本体部２１側の端部にあってベースシェル１４の中心軸線に沿う立面部３９と、立面部３９の底本体部２１とは反対側に立面部３９から離れるほど側壁部１７に近づくように傾斜する傾斜面部４０とを有している。凸部２３は、図３に示すようにベースシェル１４の周方向において両側の側面部４１がベースシェル１４の軸方向および径方向に沿い互いに平行となっている。凸部２３は、ベースシェル１４の周方向に等間隔で複数、具体的には８カ所形成されている。

ベースシェル１４の周方向において隣り合う凸部２３と凸部２３との間が、凸部２３の先端面３８よりも、ベースシェル１４の軸方向に凹み、ベースシェル１４の径方向外側に凹む凹部２４となっている。よって、凹部２４も、底部１８の内面側に設けられており、側壁部１７の内周面側に設けられている。凹部２４も、ベースシェル１４の周方向に等間隔で複数、具体的には８カ所形成されている。凹部２４は、凸部２３の対向する一対の側面部４１と底本体部２１のＲ面３２の一部と側壁部１７の内周面４３の一部とで形成されている。凹部２４は、凸部２３よりも、ベースシェル１４の円周方向の幅が狭くなっている。

図２に示すように、側壁部１７は、円筒状の内周面４３と、円筒状の同径の外周面４４，４５とを有する円筒体である側壁本体部４６と、側壁本体部４６から径方向外方に突出する円環状の側壁突出部４７とを有している。側壁本体部４６は、側壁突出部４７よりも底部１８側の底側小径部４８と、側壁突出部４７よりも底部１８とは反対側つまり開口側の開口側小径部４９とを有している。外周面４４は、底側小径部４８の外周面であり、外周面４５は、開口側小径部４９の外周面である。外周面４４，４５は、底部１８の外周面３６と同一の円筒面を構成している。側壁突出部４７は、軸方向の底部１８側から順に、テーパ部５１と、大径部５３と、テーパ部５５と、中径部５７と、テーパ部５９と、を有している。

テーパ部５１は、外周側に、外周面４４から軸方向に離れるほど大径となるテーパ面５２を有している。大径部５３は、外周側に、外周面４４，４５よりも大径の一定径の大径面５４を有している。テーパ部５５は、外周側に、大径面５４から軸方向に離れるほど小径となるテーパ面５６を有している。中径部５７は、外周側に、外周面４４，４５よりも大径かつ大径面５４よりも小径の一定径の中径面５８を有している。テーパ部５９は、外周側に、中径面５８から軸方向に離れるほど小径となるテーパ面６０を有している。

側壁突出部４７は、図１に二点鎖線で示すスプリングシート６５が取り付けられる取付部６４を側壁本体部４６とで構成する。言い換えれば、側壁突出部４７は側壁本体部４６の肉厚を厚くすることでスプリングシート６５が取り付けられる取付部６４を補強する。側壁突出部４７には、中径部５７にスプリングシート６５の円筒状の嵌合部６６が圧入されることで、スプリングシート６５が取り付けられる。

側壁部１７は、その底部１８側が車載用のブラケット６７の円筒状の嵌合部６８に挿入されることになり、この状態で底部１８の外底突出部２２が平面３５の位置において嵌合部６８の内周面に溶接される。これにより、外底突出部２２と嵌合部６８とを繋ぐ溶接部６９が形成されることになる。ここで、外底突出部２２がなく底本体部２１だけであると、底本体部２１と嵌合部６８の境界近傍の溶接位置が奥深い位置となり、溶接トーチがベースシェル１４やブラケット６７に干渉しやすく、溶接位置まで届きにくい。これに対して、外底突出部２２を設けて底部１８の外周側に平面３５を形成していることから、溶接トーチがベースシェル１４やブラケット６７に干渉しにくく、良好に平面３５および嵌合部６８の境界近傍の溶接位置に届く。ここで、ベースシェル１４の中心軸線つまり側壁部１７の中心軸線に直交して広がる平面３５でなくても、Ｒ面３１の延長面よりも底部１８の軸方向外側に位置する面であれば良い。

インナチューブ１２は、円筒状であり、金属製の一部材からなる一体成形品である。インナチューブ１２には、その軸方向の一端部にベース部材７０が取り付けられている。ベース部材７０は円環状である。インナチューブ１２は、ベース部材７０を介してベースシェル１４の底部１８に係合している。インナチューブ１２には、その軸方向の他端部にロッドガイド７１が取り付けられている。ロッドガイド７１は円環状である。インナチューブ１２は、ロッドガイド７１を介してベースシェル１４の側壁部１７の底部１８とは反対側に係合している。

ベース部材７０は、インナチューブ１２に嵌合し固定されている。ベース部材７０は、この状態でベースシェル１４の底部１８に載置されている。ベース部材７０は、底部１８の底本体部２１のＲ面３２に載置されている。その際に、ベース部材７０は、ベースシェル１４の底部１８の複数の凸部２３によって径方向に位置決めされる。つまり、ベース部材７０は、複数の凸部２３の立面部３９の位置に嵌合する。これにより、ベース部材７０は、ベースシェル１４と同軸状に配置されることになる。その結果、ベース部材７０は、インナチューブ１２の軸方向の一端部をベースシェル１４と同軸状に配置する。

ロッドガイド７１は、インナチューブ１２とベースシェル１４の側壁部１７とに嵌合している。これにより、ロッドガイド７１は、インナチューブ１２の軸方向の他端部をベースシェル１４と同軸状に配置している。このロッドガイド７１に対して底部１８とは反対側には、シール部材７３が配置されている。シール部材７３は、円環状である。このシール部材７３も側壁部１７の内周部に嵌合されている。ベースシェル１４の底部１８とは反対側には、係止部７４が形成されている。係止部７４は、ベースシェル１４の側壁部１７の底部１８とは反対側が径方向内方に折り曲げられることによって形成されている。シール部材７３は、その軸方向の外側がこの係止部７４に係止されている。

インナチューブ１２内には、ピストン８０が摺動可能に嵌装されている。このピストン８０は、インナチューブ１２内に第１室８１と第２室８２とを画成している。第１室８１は、インナチューブ１２内のピストン８０とロッドガイド７１との間に設けられている。第２室８２は、インナチューブ１２内のピストン８０とベース部材７０との間に設けられている。インナチューブ１２内の第２室８２は、ベース部材７０によって、ベースシェル１４とインナチューブ１２とで形成されるリザーバ室１３と画成されている。

ピストン８０にはロッド８５がナット８６によって連結されている。ロッド８５は、ロッドガイド７１およびシール部材７３を通っている。ロッド８５は、一端側がベースシェル１４およびインナチューブ１２内に配置され、他端側がベースシェル１４およびインナチューブ１２の外部に配置されている。ロッド８５は、一端側がベースシェル１４およびインナチューブ１２内のピストン８０に接続され、他端がインナチューブ１２およびベースシェル１４の外部へと延出されている。ロッド８５は、インナチューブ１２およびベースシェル１４に対して軸方向に移動し、その際に、ピストン８０と一体に移動する。シール部材７３は、ベースシェル１４とロッド８５との間を閉塞している。シール部材７３は、インナチューブ１２内の作動液体と、リザーバ室１３内の作動気体および作動液体とが外部に漏出するのを規制している。

ピストン８０には、軸方向に貫通する通路９１および通路９２が形成されている。通路９１，９２は、第１室８１と第２室８２とを連通可能となっている。ピストン８０には、軸方向の底部１８とは反対側にディスクバルブ９５が設けられている。ディスクバルブ９５は、円環状であり、ピストン８０に当接することで通路９１を閉塞可能である。ピストン８０には、軸方向の底部１８側にディスクバルブ９６が設けられている。ディスクバルブ９６は、円環状であり、ピストン８０に当接することで通路９２を閉塞可能である。

ロッド８５がインナチューブ１２およびベースシェル１４内への進入量を増やす縮み側に移動すると、ピストン８０が第２室８２を狭める方向に移動する。これによって、第２室８２の圧力が第１室８１の圧力よりも所定値以上高くなると、ディスクバルブ９５は、通路９１を開くことになる。このとき、ディスクバルブ９５は、減衰力を発生させる。ロッド８５がインナチューブ１２およびベースシェル１４からの突出量を増やす伸び側に移動すると、ピストン８０が第１室８１を狭める方向に移動する。これにより、第１室８１の圧力が第２室８２の圧力よりも所定値以上高くなると、ディスクバルブ９６は、通路９２を開くことになる。このとき、ディスクバルブ９６は、減衰力を発生させる。

ベース部材７０は、その軸方向の底部１８側に配置されたディスクバルブ１０１と、その軸方向の底部１８とは反対側に配置されたディスクバルブ１０２とでボデーバルブ１０３を構成している。

ベース部材７０は、インナチューブ１２に嵌合する円板状の区画部１１１と、区画部１１１の周方向の等間隔位置から底部１８側に突出する複数の突出部１１２とを有している。ベース部材７０は、複数の突出部１１２において、Ｒ面３２に当接し、複数の凸部２３の立面部３９に当接している。周方向に隣り合う突出部１１２と突出部１１２との間が径方向通路１１３を構成している。よって、径方向通路１１３も区画部１１１の周方向の等間隔位置に複数形成されている。区画部１１１と底部１８との間は中間室１１４となっている。ここで、複数の凸部２３の内側にベース部材７０が嵌合しても、径方向通路１１３が中間室１１４とリザーバ室１３とを流通させる流路となる。また、複数の凸部２３の内側にベース部材７０を嵌合させる際に、ベース部材７０の周方向において、底部１８の凹部２４とベース部材７０の径方向通路１１３との位相を合わせる。これにより、凹部２４内と、凹部２４とボデーバルブ１０３との間とが、中間室１１４とリザーバ室１３とを流通可能な流路となる。ここで、凹部２４の数および幅と、径方向通路１１３の数および幅とは、ボデーバルブ１０３を周方向において底部１８に対し位置決めしなくても、いずれかの凹部２４と径方向通路１１３の位相が必ず合う（周方向の位置が重なり合う）ように設定されている。

区画部１１１には、軸方向に貫通する通路１１６および通路１１７が形成されている。通路１１６，１１７は、径方向通路１１３を介してインナチューブ１２内の第２室８２と中間室１１４およびリザーバ室１３とを連通可能となっている。その結果、底部１８の凹部２４内と、凹部２４とボデーバルブ１０３との間とが、第２室８２とリザーバ室１３とを流通可能な流路となる。

ディスクバルブ１０１は、円環状であり、ベース部材７０に当接することで通路１１６を閉塞可能である。ディスクバルブ１０２は、円環状であり、ベース部材７０に当接することで通路１１７を閉塞可能である。ボデーバルブ１０３は、ベースシェル１４内の底部１８とインナチューブ１２との間に配置されており、そのベース部材７０が、インナチューブ１２内の第２室８２とリザーバ室１３とを区画する。シリンダ装置１１は、その内部に、インナチューブ１２とリザーバ室１３とボデーバルブ１０３と、が設けられている。

ディスクバルブ１０１は、チェックバルブである。ディスクバルブ１０１は、通路１１６を介する第２室８２からリザーバ室１３側への作動液体の流れを許容し、これとは逆方向の通路１１６を介する作動液体の流れを規制する。ディスクバルブ１０１は、ロッド８５が縮み側に移動して第２室８２の圧力がリザーバ室１３の圧力よりも所定値以上高くなると通路１１６を開く。ディスクバルブ１０１は、その際に減衰力を発生させる減衰バルブである。

ディスクバルブ１０２は、チェックバルブである。ディスクバルブ１０２は、通路１１７を介するリザーバ室１３から第２室８２側への作動液体の流れを許容し、これとは逆方向の通路１１７を介する作動液体の流れを規制する。ディスクバルブ１０２は、ロッド８５が伸び側に移動しピストン８０が第１室８１側に移動して第２室８２の圧力がリザーバ室１３の圧力より下降すると通路１１７を開く。ディスクバルブ１０２は、その際に、実質的に減衰力を発生させずに、リザーバ室１３から第２室８２内に作動液体を流すサクションバルブである。

シリンダ装置１１は、例えばロッド８５が車両の車体側に連結され、ベースシェル１４がブラケット６７を介して車両の車輪側に連結される。シリンダ装置１１は、車輪の車体に対する移動に対して減衰力を発生させる。シリンダ装置１１は、ロッド８５およびベースシェル１４が外部から衝撃力を受ける。

次に、第１実施形態のシリンダ装置の製造方法について説明する。

第１実施形態の製造方法は、シリンダ装置１１を製造する方法の一部である。第１実施形態の製造方法は、開口端に係止部７４が形成される前の図２，図３に示す有底筒状のベースシェル１４を製造する造管方法となっており、図４に示す工程を含んでいる。

まず、所定厚さの平板から、せん断加工により、図５に示すブランク材１４ａを形成するせん断加工工程を行う（図４に示すステップＳ１）。ブランク材１４ａは、一定厚さであり、所定の大きさの平板状である。このせん断加工工程は冷間加工である。

次に、図５に示す平板状のブランク材１４ａに、深絞り加工を行って、図６に示す有底筒状の中間成形体１４ａ’を形成し、これにさらに深絞り加工を行って、図７に示す有底筒状の中間成形体１４ｂを形成する中間成形体加工工程である絞り加工工程を行う（図４に示すステップＳ２）。深絞り加工は、絞り加工の一種であり、ダイとポンチとからなる金型を有する図示略のプレス成形機によって行われる。この絞り加工工程Ｓ２も冷間加工である。ここで、絞り加工工程Ｓ２では複数回に分けて深絞り加工を行って徐々に中間成形体の深さを深くし、徐々に中間成形体の長さを長くする。この絞り加工工程Ｓ２後の中間成形体１４ｂは、絞り加工工程Ｓ２での天面加工により、円筒状の側壁部１７ｂと側壁部１７ｂの軸方向の一端側を閉塞する底部１８ｂとを有する底付円筒体となる。

底部１８ｂは、絞り加工工程Ｓ２での天面加工により、底本体部２１ｂと外底突出部２２ｂと凸部２３と凹部２４とが形成される。底本体部２１ｂは、Ｒ面３１，３２を有している。Ｒ面３１，３２は絞り加工工程Ｓ２において金型で形成される。外底突出部２２ｂは、平面３５を有している。平面３５は絞り加工工程Ｓ２において金型で形成される。図１，図３に示す先端面３８、立面部３９、傾斜面部４０および側面部４１を有する凸部２３は、絞り加工工程Ｓ２において金型で形成される。側面部４１、底本体部２１のＲ面３２の一部および側壁部１７の内周面４３の一部とを有する凹部２４も、絞り加工工程Ｓ２において金型で形成される。つまり、図７に示す底部１８ｂの内面側は、図１〜図３に示す底部１８の内面側と同形状になっている。図７に示すように、底部１８ｂの外周側には側壁部１７ｂにかけてテーパ状の外周面３６ｂが形成されている。外周面３６ｂは平面３５から軸方向に離れるほど大径となっている。

このように、中間成形体加工工程である絞り加工工程Ｓ２は、ブランク材１４ａから底部１８ｂと筒状の側壁部１７ｂとを有し底部１８ｂの内面側に凹部２４および凸部２３を有する有底筒状の中間成形体１４ｂを形成する。

ここで、絞り加工工程Ｓ２において複数回の深絞り加工のうち、先に行われる深絞り加工である底部加工工程によって、底本体部２１ｂのＲ面３１の全部と、外底突出部２２の平面３５の全部と、外周面３６ｂと、Ｒ面３２の凹部２４を除く部分と、を形成する。つまり、底部加工工程によって、底部１８ｂの外面に、中央側にＲ面３１を、外周側に平面３５を形成する。底部加工工程の後に行われる深絞り加工である凹凸加工工程によって、凸部２３および凹部２４を形成する。これは、凸部２３および凹部２４を先に形成して、その後に外底突出部２２の平面３５を形成すると、外底突出部２２の平面３５を形成する際に、凸部２３および凹部２４が潰れる可能性があり、これを避けるために平面３５の後に凸部２３および凹部２４を形成した方が好ましいことによる。また、絞り加工工程Ｓ２において、平面３５の外側にテーパ状の外周面３６ｂを形成するため、プレス加工時の金属の流れが良くなり、成形上好ましい。テーパ状の外周面３６ｂは、後のスピニング加工により消滅する。

中間成形体１４ｂには、この底部１８ｂと連続する筒状の側壁部１７ｂが形成されている。側壁部１７ｂは、後工程のスピニング加工工程後の図２に示す側壁部１７よりも長さが短く全体的に肉厚が厚い。このため、図７に示すように中間成形体１４ｂは比較的短尺となる。側壁部１７ｂは、側壁部１７の内周面４３とほぼ同径の円筒面からなる内周面４３ｂと、側壁部１７の外周面４４，４５よりも大径の円筒面からなる外周面４４ｂと、テーパ面からなる外周面３６ｂとを有している。

第１実施形態では、中間成形体加工工程として、ブランク材１４ａから絞り加工の一種である深絞り加工により中間成形体１４ｂを形成する例を示した。しかし、内周側に穴のない中実の低炭素鋼棒から鍛造加工を用いて中間成形体１４ｂを形成しても良い。さらに、中間成形体１４ｂの側壁部１７ｂについては絞り加工の一種であるスピニング加工を用いて形成しても良い。また、これらを適宜組み合わせても良い。

中間成形体加工工程においては、具体的に、後工程のスピニング加工工程を考慮して、中間成形体１４ｂには側壁部１７ｂに厚み（例えば２．６〜５．０ｍｍ）を持たせる。絞り加工工程Ｓ２は、しわ抑え板でブランク材１４ａに圧力を加えながら、パンチとダイの隙間（クリアランス）にブランク材１４ａを引き込み有底円筒形状とする。パンチ先端としわ抑え板とにより側壁部１７ｂは引っ張られて薄くなる。このため、板厚減少量を見込んだ厚み（例えば５．０ｍｍ以上）をブランク材１４ａに持たせても良い。金型のクリアランスを広げ、ブランク材に単純な曲げ変形を与えて、短尺の中間成形体１４ｂを有底円筒形状としても良い。

次に、図７〜図１０に一部を示すスピニング加工機によるスピニング加工により、中間成形体１４ｂの側壁部１７ｂを軸方向に伸ばすスピニング加工工程を行う（図４に示すステップＳ３）。このスピニング加工工程Ｓ３も冷間加工である。スピニング加工は、回転加工である。ここで、回転加工には、ねじ転造加工、歯車転造加工、プロフィル転造加工、クロスローリング加工、ヘリカルローリング加工、ディスクローリング加工、回転鍛造加工、ロータリスエージング加工、スピニング加工がある。スピニング加工機は、図７に示すように、円柱状のマンドレル２０１を有している。

図７に示すように、マンドレル２０１は、先端側が中間成形体１４ｂの内面形状と同形状の外面形状を有し、中間成形体１４ｂよりも軸方向長さが長い。マンドレル２０１は、本体軸部２０２と、係合凸部２０３と、係合凹部２０４とを有している。

本体軸部２０２は、円柱状であり、その中心軸線がマンドレル２０１の中心軸線となる。本体軸部２０２は、本体先端部２０５がマンドレル２０１における軸方向の外側に膨らむように球面状に湾曲している。この本体先端部２０５は、マンドレル２０１における径方向の中央側ほど軸方向の外側に位置するように膨らんでいる。本体先端部２０５は、外面が球面状のＲ面２１１となっている。Ｒ面２１１も、マンドレル２０１における径方向の中央側ほど軸方向の外側に位置するように湾曲している。Ｒ面２１１は球面の中心がマンドレル２０１の中心軸線上に配置されている。本体軸部２０２は、円筒面からなる外周面２１２を有している。外周面２１２は、マンドレル２０１の中心軸線を中心とする円筒面となっている。外周面２１２は、側壁部１７ｂの内径とほぼ同径の外径の円筒である。

係合凹部２０４は、本体軸部２０２の本体先端部２０５の外周側に設けられており、Ｒ面２１１からマンドレル２０１の軸方向および径方向に凹んでいる。係合凹部２０４は、マンドレル２０１の周方向に等間隔で複数形成されている。係合凹部２０４は、中間成形体１４ｂの凸部２３と同数設けられており、すべての係合凹部２０４が一つずつ対応する凸部２３に係合可能となっている。

マンドレル２０１の周方向において隣り合う係合凹部２０４と係合凹部２０４との間が、係合凹部２０４の底面よりもマンドレル２０１の軸方向および径方向外側に突出する係合凸部２０３となっている。よって、係合凸部２０３も、マンドレル２０１の周方向に等間隔で複数形成されている。係合凸部２０３は、係合凹部２０４よりも、ベースシェル１４の円周方向の幅が狭くなっている。係合凸部２０３は、中間成形体１４ｂの凹部２４と同数設けられており、すべての係合凸部２０３が一つずつ対応する凹部２４に係合可能となっている。係合凸部２０３は、本体先端部２０５の一部であり、係合凸部２０３を含む本体先端部２０５と係合凹部２０４とが、マンドレル２０１の先端部２１５となっている。

スピニング加工工程Ｓ３では、先端部２１５に係合凸部２０３および係合凹部２０４を有するマンドレル２０１を、先端部２１５を先頭にして中間成形体１４ｂの内周側に挿入する。その際に、係合凸部２０３と凹部２４との位相を合わせ、係合凹部２０４と凸部２３との位相を合わせる。すると、マンドレル２０１は、係合凸部２０３が中間成形体１４ｂの凹部２４に入り込んで係合し、係合凹部２０４が中間成形体１４ｂの凸部２３を入り込ませて係合する。そして、本体先端部２０５のＲ面２１１が、底本体部２１ｂのＲ面３２に面接触で当接する。ここで、マンドレル２０１のＲ面２１１を底本体部２１ｂのＲ面３２に面接触で当接させるために、係合凸部２０３の突出高さを、凹部２４の深さよりも若干小さく、凸部２３の突出高さを、係合凹部２０４の深さよりも若干小さくしても良い。係合凸部２０３を凹部２４に係合させ、係合凹部２０４を凸部２３に係合させることで、中間成形体１４ｂがマンドレル２０１に対し相対回転が規制される状態、つまり回り止めされた状態となる。

なお、基本的に、スピニング加工工程Ｓ３では側壁部１７ｂのみを加工するようにし、底部１８ｂは加工しないほうが望ましい。底部１８ｂは軸力が加わるため厚肉であることが望ましい。このため、絞り加工工程Ｓ２で底部１８ｂをテーパ状の外周面３６ｂを除いて最終形状にするほうがよい。つまり、ベースシェル１４の底部１８のうち、底本体部２１のＲ面３１，３２と外底突出部２２の平面３５と凸部２３と凹部２４とについては、スピニング加工工程Ｓ３前の中間成形体加工工程である絞り加工工程Ｓ２で形成する。

スピニング加工機は、図８に示すセンタ治具２００と、複数のローラ２２１とを有している。センタ治具２００は、上記マンドレル２０１が内側に挿入された状態の中間成形体１４ｂの底部１８ｂを、マンドレル２０１とで挟持する。センタ治具２００は、この状態で、マンドレル２０１の中心軸線を中心にマンドレル２０１と一体に回転する。

スピニング加工工程Ｓ３では、凹部２４に係合凸部２０３を、凸部２３に係合凹部２０４をそれぞれ係合させて中間成形体１４ｂをマンドレル２０１に対し回り止めし、センタ治具２００とマンドレル２０１とで中間成形体１４ｂの底部１８ｂを挟持した状態で、センタ治具２００とマンドレル２０１とを一体に回転させる。すると、中間成形体１４ｂも、センタ治具２００およびマンドレル２０１と一体に回転する。

スピニング加工工程Ｓ３では、複数のローラ２２１が、センタ治具２００とマンドレル２０１とで回転させられる中間成形体１４ｂの底部１８ｂおよび側壁部１７ｂの外周側を、底部１８ｂの側壁部１７ｂとは反対側の端部から中間成形体１４ｂの底部１８ｂとは反対側の端部まで、径方向内方に押圧しマンドレル２０１に押し付けることによって塑性変形させて適宜の厚さに薄肉化するスピニング加工を行う。このスピニング加工は、中間成形体１４ｂの側壁部１７ｂを塑性変形により適宜の厚さに薄肉化することによって、中間成形体１４ｂの全長を伸長させる加工でもある。その際に、複数のローラ２２１は、中間成形体１４ｂに対する軸方向の位置を揃えて、中間成形体１４ｂの軸方向と半径方向とに同時に移動する。

具体的には、複数のローラ２２１を底部１８ｂから中間成形体１４ｂの軸方向に移動させることで、図８に示す底部１８ｂおよび側壁部１７ｂのテーパ状の外周面３６ｂの位置を円筒面に加工して、図９に示す一定径の外周面３６を形成することで底部１８を形成する。これに続いて、複数のローラ２２１を軸方向に移動させることで、側壁部１７ｂの円筒状の外周面４４ｂを小径の円筒面に加工して、図１０に示す一定径の外周面４４を有する底側小径部４８を形成する。これに続いて、複数のローラ２２１を径方向外側に逃がしながら軸方向に移動させることで、徐々に大径となるテーパ面５２を有するテーパ部５１を形成する。これに続いて、複数のローラ２２１を軸方向に移動させることで一定径の大径面５４を有する大径部５３を形成する。これに続いて、複数のローラ２２１を径方向内側に移動させながら軸方向に移動させることで徐々に小径となるテーパ面５６を有するテーパ部５５を形成する。これに続いて、複数のローラ２２１を軸方向に移動させることで一定径の中径面５８を有する中径部５７を形成する。これに続いて、複数のローラ２２１を径方向内側に移動させながら軸方向に移動させることで徐々に小径となるテーパ面６０を有するテーパ部５９を形成する。これに続いて、複数のローラ２２１を軸方向に移動させることで、一定径の外周面４５を有する開口側小径部４９を形成する。

このようにして、底側小径部４８、テーパ部５１、大径部５３、テーパ部５５、中径部５７、テーパ部５９および開口側小径部４９をすべてスピニング加工により形成する。言い換えれば、側壁部１７を、全長にわたってスピニング加工により塑性変形させて、側壁本体部４６および側壁突出部４７を形成する。これにより、従来バルジ加工により拡径させていた取付部６４をスピニング加工で同時に形成することができる。よって、生産性を向上させることができる。

以上により、スピニング加工工程Ｓ３では、スピニング加工工程Ｓ３前の図８に示す中間成形体１４ｂの側壁部１７ｂを、スピニング加工により軸方向に伸ばしつつ、図９から図１０に示すように、底側小径部４８、テーパ部５１、大径部５３、テーパ部５５、中径部５７、テーパ部５９および開口側小径部４９を形成する。スピニング加工工程Ｓ３では、ベースシェル１４および側壁部１７において、大径部５３の大径面５４の外径が最大外径となる。

スピニング加工工程Ｓ３後の、側壁部１７は、その軸方向において、側壁突出部４７の長さよりも、底側小径部４８および開口側小径部４９を合わせた長さの方が長くなる。スピニング加工工程Ｓ３では、図７に示す中間成形体１４ｂの側壁部１７ｂの全部をスピニング加工する。言い換えれば、図２に示すベースシェル１４は、側壁部１７の全部がスピニング加工されて大径面５４以下の外径になっている。なお、スピニング加工工程Ｓ３は、絞り加工工程Ｓ２での天面加工により形成された底部１８ｂを、外周部を除き変形させない。スピニング加工工程Ｓ３後の側壁本体部４６の底部１８とは反対側の端部が、後に図１に示す係止部７４が形成される部分となる。

以上により、図２，図３に示すベースシェル１４を得る。ベースシェル１４は、側壁部１７ｂの肉厚以下の肉厚で軸方向に長い側壁部１７を有している。スピニング加工は、板材または管材の回転加工である。スピニング加工には、絞りスピニング加工＝へら絞り加工（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）と、しごきスピニング加工（ｓｈｅａｒ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）と、回転しごき加工（ｔｕｂｅ ｓｐｉｎｎｉｎｇ，ｆｌｏｗ ｆｏｒｍｉｎｇ）とがある。第１実施形態のスピニング加工工程Ｓ３は、具体的には、回転しごき加工（フローフォーミング）工程であり、側壁部１７ｂを塑性変形させて薄肉化しつつ軸方向に伸ばして側壁部１７とする。

図７に示す中間成形体１４ｂから側壁部１７ｂを軸方向に伸ばすことで、図２に示すベースシェル１４とするには、前述の回転しごき加工以外に、平行スエージ加工の適用も考えられる。平行スエージ加工は、管の端部の絞りに用いられる方法である。しかし、平行スエージ加工は、マンドレルとダイとの間で素管の端部をしごき加工する。このため、平行スエージ加工は、管壁を複数の段付きに形成することは難しい。特に、平行スエージ加工は、移動方向に移動するに従って肉厚を減じることはできる。しかし、平行スエージ加工は、図２に示すように、加工移動方向に肉厚を増やすように加工することは難しい。一方、スピニング加工は、素管を挿入したマンドレル２０１を回転させ、管壁を複数のローラ２２１によってしごくことで軸方向に延伸させる。スピニング加工では、複数のローラ２２１を管の軸方向と半径方向とに同時に移動させるように、マンドレル２０１とのクリアランスを数値制御する。これにより、管壁に複数の段部を持つベースシェル１４を形成できる。管にスプリングシートの嵌合部を成形するために、従来は、管を部分的にバルジ加工することが行われていた。スピニング加工工程Ｓ３において管壁を段付き形状に形成できれば、このような管を部分的にバルジ加工する工程を止めることができる。これにより、製造コストを低減できる。

具体的な方法について説明する。中間成形体１４ｂと一体に回転するセンタ治具２００およびマンドレル２０１の回転が所定の設定された回転数（例えば１００〜３０００ｒｐｍ）に達したことを確認する。すると、複数（２つ以上）のローラ２２１を、数値制御で移動させて、径方向のマンドレル２０１との間のクリアランスを軸方向位置に応じて一定させたり、変化させたりして軸方向に移動させる。このクリアランスは、中間成形体１４ｂの側壁部１７ｂの肉厚よりも小さい。このため、ローラ２２１は、側壁部１７ｂを、しごき加工しながら薄く軸方向に伸ばす回転しごき加工（前方回転しごき加工、後方回転しごき加工）を行う。ここで、中間成形体１４ｂは、上記した絞り加工工程Ｓ２で加工硬化している。このため、スピニング加工工程Ｓ３の加工条件を最適化して、中間成形体１４ｂの延性低下による表面層剥離の発生、表面性状の悪化を抑制する。スピニング加工工程Ｓ３において、加工精度と表面性状の向上とサイクルタイムの短縮が可能な条件を選定する。これらの条件を決める因子には、ローラ２２１の回転数・形状・送り速度、加工方法（前方、後方、多パス）、潤滑・冷却剤といったものがある。

ここで、スピニング加工工程Ｓ３において、大径部５３の位置で複数のローラ２２１を中間成形体１４ｂから径方向外側に離すことも可能である。これにより、大径部５３をスピニング加工で形成せずに、スピニング加工工程Ｓ３前の絞り加工工程Ｓ２後の状態のままで大径部５３とする。言い換えれば、側壁突出部４７の大径部５３はスピニング加工により塑性変形させない。さらに言い換えれば、側壁部１７について、底側小径部４８、テーパ部５１、大径部５３、テーパ部５５、中径部５７、テーパ部５９および開口側小径部４９のうち、底側小径部４８、テーパ部５１、テーパ部５５、中径部５７、テーパ部５９および開口側小径部４９のみをスピニング加工で形成しても良い。その結果、側壁部１７について大径部５３以外の部分をスピニング加工により薄く伸ばしながら有底筒状のベースシェル１４を製造する。このときも、側壁部１７について、スピニング加工により他部位から材料を移動させて厚さを厚くすることはない。これにより、スピニング加工工程Ｓ３後の大径部５３の位置の厚さが、スピニング加工工程Ｓ３前の図７に示す中間成形体１４ｂの側壁部１７ｂの厚さと略等しくなる。

つまり、スピニング加工工程Ｓ３では、中間成形体１４ｂが、大径部５３の外径以下の外径となる。スピニング加工工程Ｓ３後の、ベースシェル１４は、その軸方向において、大径部５３の長さよりも、他の、底側小径部４８、テーパ部５１、テーパ部５５、中径部５７、テーパ部５９および開口側小径部４９を合わせた長さの方が長くなる。

よって、上述した中間成形体１４ｂの外周の全部をスピニング加工する場合を含めれば、スピニング加工工程Ｓ３では、図７に示す中間成形体１４ｂの外周の全部または大半をスピニング加工する。言い換えれば、中間成形体１４ｂは外周の全部または大半がスピニング加工されて大径部５３以下の外径になってベースシェル１４となる。

スピニング加工工程Ｓ３の後、ベースシェル１４を洗浄する洗浄工程を行う（図４に示すステップＳ４）。

以上に述べたベースシェル１４の製造工程とは別に、ベースシェル１４に組み付ける部品を組み立てておくサブ組立工程を行う。このサブ組立工程では、図１に示すボデーバルブ１０３のベース部材７０にインナチューブ１２の一端を嵌合させる。そして、このインナチューブ１２内に、ピストン８０がナット８６により取り付けられた状態のロッド８５のピストン８０を嵌合させる。次に、ロッド８５に支持されたロッドガイド７１をインナチューブ１２の他端に嵌合させる。

そして、サブ組立工程で別途組み立てられた上記部品を、ベースシェル１４に挿入してボデーバルブ１０３をベースシェル１４に組み付けるボデーバルブ組付工程を行う。

このボデーバルブ組付工程では、ボデーバルブ１０３のベース部材７０を、ベースシェル１４の底部１８の複数の凸部２３で囲まれた部分に挿入し、複数の凸部２３の立面部３９の位置に嵌合させて、底部１８のＲ面３２に載置させる。その際に、ボデーバルブ１０３の周方向において、底部１８に対し位置決めすることなく、底部１８の凹部２４とベース部材７０の径方向通路１１３との位相が合う。これにより、凹部２４内と、凹部２４とボデーバルブ１０３との間とが、インナチューブ１２内の第２室８２とリザーバ室１３とを流通可能な流路となる。

この状態で、ロッド８５に支持されたシール部材７３をロッドガイド７１に押し付けながら側壁部１７に加締めにより係止部７４を形成する加締め工程を行う。

以上の工程を経て、シリンダ装置１１が製造される。その後、底部１８側にブラケット６７を溶接したり、スプリングシート６５を中径部５７に圧入したりして取り付ける。ブラケット６７およびスプリングシート６５の取り付けは、洗浄工程後、ボデーバルブ組付工程の前に行っても良い。

上記した特許文献１には、深絞り加工によりピストンシリンダを単純な形状の底付円筒に一体成形するショックアブソーバが記載されている。これにより、このショックアブソーバは、切削工程や溶接工程を必要としなくなっている。しかしながら、シリンダを深絞りで成形すると精度が低下してしまう可能性がある。特に、長尺状のシリンダを深絞り加工で形成すると、金型やプレス機械の真直度が問題となる。長尺状のシリンダを深絞り加工で形成すると、要求される肉厚のばらつきや真直度を確保できない可能性がある。また、深絞り加工による長尺状のシリンダの製造は、ハイストロークのプレス機械が必要である。このため、設備投資額が大きくなり、溶接レス化や検査工程のコスト低減効果が相殺されてしまう。また、深絞り加工は、製品直径を共通化しても長さ別に金型を用意しなければならない。このため、コストがさらに高くなってしまう。

これに対して、第１実施形態の製造方法は、ベースシェル１４を、絞り加工工程Ｓ２と、スピニング加工工程Ｓ３と、を含んで形成する。絞り加工工程Ｓ２は、平板状のブランク材１４ａから絞り加工により底部１８ｂと側壁部１７ｂとを有する有底筒状の中間成形体１４ｂを形成する。スピニング加工工程Ｓ３は、中間成形体１４ｂの側壁部１７ｂをスピニング加工により軸方向に伸ばして側壁部１７とする。これにより、第１実施形態の製造方法は、精度低下を抑制することができる。特に、長尺状のベースシェル１４を深絞り加工のみで形成する場合には、プレス機械および金型の加工圧力による撓みが大きい。このことから、要求される肉厚のばらつきや真直度低下という問題が生じる。しかし、第１実施形態の製造方法は、このような精度低下を抑制することができる。

すなわち、まず、絞り加工工程Ｓ２により、複雑な形状の底部１８を形成しつつ単純な形状の短尺の側壁部１７ｂを形成して、中間成形体１４ｂを得る。絞り加工工程Ｓ２の場合、短尺の中間成形体１４ｂを形成するために必要な圧力負荷は比較的小さくできる。よって、短尺の中間成形体１４ｂは、短いパンチで加工することができる。このため、撓み量が少なく肉厚のばらつきと真直度が改善可能となる。このようにして形成された中間成形体１４ｂの側壁部１７ｂを、スピニング加工工程Ｓ３で軸方向に伸ばして長尺のベースシェル１４を形成する。スピニング加工工程Ｓ３は、肉厚のばらつきと真直度の低下を抑制しつつ加工を行うことができる。そればかりか、スピニング加工工程Ｓ３は、高い加工精度で、側壁部１７ｂの肉厚のばらつきと真直度を加工しながら矯正できる。このため、ベースシェル１４について、肉厚のばらつきや真直度低下といった精度低下を抑制することができる。熱間圧延鋼板（例えばＳＰＨＥ）等の安価な低炭素鋼を素材として用いても、加工硬化により高張力鋼板（５９０級高張力鋼板（ＨＩＴＥＮ５９０））等と同程度の強度を確保でき、材料費低減が可能となる。

ここで、シリンダ装置のベースシェルには、特許文献２のように円筒状の素材の端部を熱間スピニング加工によってクロージングして底部を形成するものがある。また、シリンダ装置のベースシェルには、端部をバルジ加工により拡径し、特許文献３のように、シリンダにボトムキャップを圧入しシーム溶接して底部とするものもある。しかし、熱間加工や溶接は条件の不良によりコンタミネーションの発生や液漏れの可能性がある。ボトムキャップを圧入して底部とする場合、部品点数が増えてしまう。これに対して、第１実施形態の製造方法によれば、ベースシェル１４を冷間加工で形成することができ、また、溶接レスで形成することができる。よって、コンタミネーションの発生や液漏れの可能性を低減できる。したがって、品質安定化が可能である。また、液漏れ検査の省略が可能となってコスト低減を実現することができる。別部品で底部を形成するものではないため、部品点数を少なくできる。

また、ハイストロークのプレス機械の導入が不要となるため、コスト低減が可能となる。加えて、スピニング加工は、製品全長の自由度が高いため、金型数を減少させることができる。このことから、さらにコスト低減が可能となる。例えば、絞り加工工程Ｓ２によって、底部１８ｂおよび側壁部１７ｂの厚さが、２．６ｍｍ、２．９ｍｍ、３．２ｍｍ、５．０ｍｍ等の短尺の中間成形体１４ｂを形成する。次に、スピニング加工工程Ｓ３により側壁部１７ｂを、例えば１．０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍ、２．６ｍｍ、２．９ｍｍ、３．２ｍｍ等に薄肉化して側壁本体部４６とすることで、側壁部１７の最終長さを調整する。このようにスピニング加工工程Ｓ３によって形成することによって複筒式緩衝器の全長の自由度が増すことになり、第１実施形態の製造方法は、多品種量産に適している。なお、第１実施形態では、底部１８と側壁部１７とが一体に形成されるベースシェル１４において、底部１８の厚みと比して、小さくなる部分を側壁部１７に設ける構成としている。これにより、底部１８と側壁部１７を一体に形成した場合であっても、軸力が加わる底部１８の肉厚を確保することができる。よって、底部１８の剛性を確保することができる。

第１実施形態の製造方法において、冷間圧延鋼板（例えばＳＰＣＣ，ＳＰＣＤ，ＳＰＣＥ）や熱間圧延鋼板（例えばＳＰＨＣ，ＳＰＨＤ，ＳＰＨＥ）等の低炭素鋼を素材として用いる。この場合も、加工硬化させてベースシェル１４を得ることによって、５９０級高張力鋼板と同程度の２００ＨＶのビッカース硬さ（圧縮強さ）を得ることができる。

第１実施形態の製造方法では、中間成形体加工工程である絞り加工工程Ｓ２で、ブランク材１４ａから底部１８ｂと筒状の側壁部１７ｂとを有し底部１８ｂの内面側に凹部２４および凸部２３を有する有底筒状の中間成形体１４ｂを形成する。そして、スピニング加工工程Ｓ３で、マンドレル２０１を中間成形体１４ｂの内周側に挿入し、マンドレル２０１の係合凸部２０３を中間成形体１４ｂの凹部２４に、係合凹部２０４を凸部２３にそれぞれ係合させて、中間成形体１４ｂをマンドレル２０１に対し回り止めした状態で中間成形体１４ｂの外周側をスピニング加工して中間成形体１４ｂの全長を伸長させる。このように中間成形体１４ｂをマンドレル２０１に対し回り止めした状態でスピニング加工するため、中間成形体１４ｂがマンドレル２０１に対し回転方向に滑ることがなくなる。よって、スピニング加工における、加工負荷過大による中間成形体１４ｂのスリップが原因の精度低下や加工不良を抑制することができる。ここで、中間成形体１４ｂをマンドレル２０１に対し回り止めできれば良いため、互いに係合する係合凸部２０３および凹部２４は、それぞれ少なくとも一カ所形成されていれば良いが、複数ずつ設けることで、係合のための位相合わせが容易となり、寿命も向上する。同様に、互いに係合する係合凹部２０４および凸部２３も、それぞれ少なくとも一カ所形成されていれば良いが、複数ずつ設けることで、係合のための位相合わせが容易となり、寿命も向上する。

また、スピニング加工工程Ｓ３では、中間成形体１４ｂの外周の大半をスピニング加工により形成するため、精度低下を抑制する効果が高い。また、加工硬化による強度向上および材料費低減の効果が高い。

また、ボデーバルブ組付工程では、ボデーバルブ１０３をベースシェル１４に組み付けると、凹部２４内と、ベースシェル１４の凹部２４とボデーバルブ１０３との間とが、インナチューブ１２内の第２室８２とリザーバ室１３とを流通可能な流路となる。このため、凹部２４の流路面積分、ボデーバルブ１０３を小型化でき、軽量化が可能となる。

また、中間成形体加工工程である絞り加工工程Ｓ２の底部加工工程で、底部１８の外面に、中央側にＲ面３１を、外周側に平面３５を形成するため、ブラケット６７の底部１８への溶接時に平面３５の位置を溶接することで、溶接トーチのブラケット６７および底部１８への干渉が少なくなり、容易に安定した溶接ができる。したがって、溶接不良を抑制できる。なお、特許文献２に記載されたクロージングでも、このような平面３５を形成することは可能である。

スピニング加工工程Ｓ３において、側壁部１７ｂを薄肉化して側壁部１７とする際に、軸方向位置によって側壁部１７の厚さを部分的に変更している。つまり、側壁部１７において、スプリングを支持するスプリングシート６５が固定される取付部６４に側壁突出部４７を形成して、他の部分よりも厚肉化している。これにより、取付部６４の強度を高めることが容易にできる。この場合、厚肉部分の角部は組け付け時に応力集中を生じる可能性がある。このため、厚肉部分の角部を、溶接により補強して、応力を分散させても良い。

「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図１１〜図１７に基づいて第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

第２実施形態では、ベースシェル１４Ａの側壁部１７Ａが、第１実施形態の側壁突出部４７を有しておらず、外周側が一定径の外周面４４Ａのみとなっている。内周側は第１実施形態と同様に一定径の外周面４３Ａとなっている。また、底部１８Ａが、テーパ筒状部３０１と、円環部３０２と、テーパ筒状部３０３と、円板部３０４とを有して、外面側に凸状をなしている。

テーパ筒状部３０１は、側壁部１７Ａの軸方向の端縁部から延出している。テーパ筒状部３０１は、側壁部１７Ａから離れるほど縮径している。円環部３０２は、平板状であり、テーパ筒状部３０１の側壁部１７Ａとは反対側の端縁部から径方向内方に延出している。テーパ筒状部３０３は、円環部３０２のテーパ筒状部３０１とは反対側の端縁部から延出している。テーパ筒状部３０３は、円環部３０２から離れるほど縮径している。円板部３０４は、平板状であり、テーパ筒状部３０３の円環部３０２とは反対側の端縁部から径方向内方に延出している。底部１８Ａは、テーパ筒状部３０１、円環部３０２、テーパ筒状部３０３および円板部３０４のいずれも、厚さが側壁部１７Ａよりも厚くなっている。テーパ筒状部３０１，３０３は、ベースシェル１４Ａの中心軸線を中心とするテーパ状である。円環部３０２および円板部３０４は、ベースシェル１４Ａの中心軸線に対して直交して広がっている。

第２実施形態では、底部１８Ａの円板部３０４の内面側に複数、具体的には二カ所の半球状の凸部２３Ａが円板部３０４から突出して形成されている。これら凸部２３Ａは、底部１８Ａの中心を通る直径線上の中心から等距離に形成されている。ベースシェル１４Ａの底部１８Ａの円板部３０４の外側には取付アイ３１１が、溶接により固定されている。取付アイ３１１は、図１１では一部のみを示しているが、全体として円筒状をなしている。

第２実施形態の製造方法も、開口端に係止部が形成される前の図１１に示す有底筒状のベースシェル１４Ａを製造する造管方法となっており、図１２に示す工程を含んでいる。

第１実施形態と同様、所定厚さの平板から、冷間加工であるせん断加工により、平板状のブランク材を形成するせん断加工工程を行う（図１２に示すステップＳＡ１）。次に、平板状のブランク材に冷間加工である深絞り加工を行って、図１３，図１４に示す有底筒状の中間成形体１４Ａｂを形成する中間成形体加工工程である絞り加工工程を行う（図１２に示すステップＳＡ２）。絞り加工工程ＳＡ２では複数回（例えば２回）に分けて深絞り加工を行って徐々に中間成形体の深さを深くし、徐々に中間成形体の長さを長くする。第２実施形態においては、この絞り加工工程ＳＡ２の天面加工により、中間成形体１４Ａｂに、テーパ筒状部３０１、円環部３０２、テーパ筒状部３０３および円板部３０４が形成された凸状の底部１８Ａｂが形成される。この絞り加工工程Ｓ２の天面加工により、円板部３０４に複数の凸部２３Ａも形成される。中間成形体１４Ａｂには、この底部１８Ａｂと連続する筒状の側壁部１７Ａｂが形成されている。

図１３に示すように、側壁部１７Ａｂは、後工程のスピニング加工工程ＳＡ３後の図１１に示す側壁部１７Ａよりも長さが短く肉厚が厚い。第２実施形態でも、中間成形体加工工程として、ブランク材から深絞り加工により中間成形体１４Ａｂを形成する以外に、内周側に穴のない中実の低炭素鋼棒から鍛造加工で中間成形体１４Ａｂを形成しても良い。さらに、絞り加工の一種であるスピニング加工により中間成形体１４Ａｂを形成しても良い。また、これらを適宜組み合わせても良い。

次に、図１３に示すマンドレル２０１Ａを有するスピニング加工機による冷間加工であるスピニング加工により、中間成形体１４Ａｂの側壁部１７Ａｂを薄肉化しつつ軸方向に伸ばすスピニング加工工程を行う（図１２に示すステップＳＡ３）。第２実施形態のマンドレル２０１Ａは、一定径の外周面２１２Ａを有する本体軸部２０２Ａと先端部２１５Ａとを有しており、先端側が、中間成形体１４Ａｂの内面形状と同形状の外面形状を有している。よって、マンドレル２０１Ａは、先端部２１５Ａの形状が第１実施形態と相違している。本体軸部２０２Ａは、円柱状であり、その中心軸線がマンドレル２０１Ａの中心軸線となる。

第２実施形態のマンドレル２０１Ａの先端部２１５Ａは、テーパ面部３２１と、円環平面部３２２と、テーパ面部３２３と、円形平面部３２４とを有している。テーパ面部３２１は、外周面２１２Ａの軸方向の端縁部から外周面２１２Ａから離れるほど縮径するように延出している。円環平面部３２２は、平板状であり、テーパ面部３２１の外周面２１２Ａとは反対側の端縁部から径方向内方に延出している。テーパ面部３２３は、円環平面部３２２のテーパ面部３２１とは反対側の内端縁部から延出している。テーパ面部３２３は、円環平面部３２２から離れるほど縮径する。円形平面部３２４は、テーパ面部３２３の円環平面部３２２とは反対側の端縁部から径方向内方に広がっている。円環平面部３２２および円形平面部３２４は、マンドレル２０１Ａの中心軸線に対して直交して広がっている。先端部２１５Ａは、円形平面部３２４から凹む複数、具体的には二カ所の係合凹部２０４Ａを有している。これら係合凹部２０４Ａは、マンドレル２０１Ａの中心軸線を通る直径線上の中心から等距離に形成されている。

マンドレル２０１Ａは、テーパ面部３２１がテーパ筒状部３０１に、円環平面部３２２が円環部３０２に、テーパ面部３２３がテーパ筒状部３０３に、円形平面部３２４が円板部３０４に、それぞれ当接し、複数の係合凹部２０４Ａに複数の凸部２３Ａを係合させる。

スピニング加工工程ＳＡ３では、図１５に示すように、両方の凸部２３Ａを対応する係合凹部２０４Ａにそれぞれ係合させて中間成形体１４Ａｂをマンドレル２０１Ａに対し回り止めし、センタ治具２００Ａとマンドレル２０１Ａとで中間成形体１４Ａｂの底部１８Ａｂを挟持した状態で、センタ治具２００Ａとマンドレル２０１Ａとを一体に回転させる。すると、中間成形体１４Ａｂも、センタ治具２００Ａおよびマンドレル２０１Ａと一体に回転する。

スピニング加工工程Ｓ３では、複数のローラ２２１が、センタ治具２００Ａとマンドレル２０１Ａとで回転させられる中間成形体１４Ａｂの側壁部１７Ａｂの外周側を、底部１８Ａｂの側壁部１７Ａｂとは反対側の端部から側壁部１７Ａｂの底部１８Ａｂとは反対側の端部まで、径方向内方に押圧しマンドレル２０１Ａに押し付けることによって塑性変形させて適宜の厚さに薄肉化しつつ全長を伸長させるスピニング加工を行う。その際に、複数のローラ２２１は、中間成形体１４Ａｂに対する軸方向の位置を揃えて、中間成形体１４Ａｂの軸方向に移動する。これにより、図１１に示すベースシェル１４Ａを得る。ベースシェル１４Ａは、側壁部１７Ａｂよりも肉厚が薄く軸方向に長く外径が一定の側壁部１７Ａを有している。言い換えれば、中間成形体１４Ａｂをスピニング加工するスピニング加工工程Ｓ３において、ベースシェル１４Ａの側壁部１７Ａが一定外径となるように複数のローラ２２１で回転しごき加工する。

スピニング加工工程Ｓ３の後、ベースシェル１４Ａを洗浄する洗浄工程を行う（図１２に示すステップＳＡ４）。その後、底部１８Ａの外側に取付アイ３１１を溶接するアイ溶接工程を行う（図１２に示すステップＳＡ５）。

第２実施形態の製造方法においても、中間成形体加工工程である絞り加工工程ＳＡ２で、ブランク材から底部１８Ａｂと筒状の側壁部１７Ａｂとを有し底部１８Ａｂの内面側に凸部２３Ａを有する有底筒状の中間成形体１４Ａｂを形成する。そして、スピニング加工工程Ｓ３で、マンドレル２０１Ａを中間成形体１４Ａｂの内周側に挿入し、マンドレル２０１Ａの係合凹部２０４Ａを凸部２３Ａに係合させて、中間成形体１４Ａｂをマンドレル２０１Ａに対し回り止めした状態で中間成形体１４Ａｂの外周側をスピニング加工して中間成形体１４Ａｂの全長を伸長させる。このように中間成形体１４Ａｂをマンドレル２０１Ａに対し回り止めした状態でスピニング加工するため、中間成形体１４Ａｂがマンドレル２０１Ａに対し回転方向に滑ることがなくなる。よって、スピニング加工における、加工負荷過大による中間成形体１４Ａｂのスリップが原因の加工不良を抑制することができる。ここでも、マンドレル２０１Ａの係合凹部２０４Ａおよび中間成形体１４Ａｂの凸部２３Ａの数は、少なくとも一カ所ずつ形成されていれば良い。

第２実施形態において、底部１８Ａｂに、凸部２３Ａではなく凹部を形成しても良い。例えば、図１６に示すように、底部１８Ａｂの円環部３０２の内面側に、複数、具体的には図１７に示すように四カ所の半球面状に凹む凹部２４Ａを底部１８Ａｂの中心から等距離の位置に周方向に等間隔で形成する。

この場合、絞り加工工程ＳＡ２の天面加工により、中間成形体１４Ａｂに、テーパ筒状部３０１、円環部３０２、テーパ筒状部３０３および円板部３０４が形成された凸状の底部１８Ａｂが形成され、その際に、円環部３０２に複数の凹部２４Ａも形成される。

そして、スピニング加工機による冷間加工であるスピニング加工により、中間成形体１４Ａｂの側壁部１７Ａｂを軸方向に伸ばすスピニング加工工程を行う（図１２に示すステップＳＡ３）。このときのマンドレル２０１Ａは、先端部２１５Ａが、円環平面部３２２から突出する複数、具体的には四カ所の係合凸部２０３Ａを有している。これら係合凸部２０３Ａは、マンドレル２０１Ａの中心軸線から等距離の位置に周方向に等間隔で形成されている。

マンドレル２０１Ａは、テーパ面部３２１がテーパ筒状部３０１に、円環平面部３２２が円環部３０２に、テーパ面部３２３がテーパ筒状部３０３に、円形平面部３２４が円板部３０４に、それぞれ当接し、複数の係合凸部２０３Ａを複数の凹部２４Ａに係合させる。複数の係合凸部２０３Ａに複数の凹部２４Ａを係合させることにより中間成形体１４Ａｂをマンドレル２０１Ａに対し回り止めした状態で、スピニング加工工程ＳＡ３を行う。

この場合も、スピニング加工工程ＳＡ３で、マンドレル２０１Ａを中間成形体１４Ａｂの内周側に挿入し、マンドレル２０１Ａの係合凸部２０３Ａを中間成形体１４Ａｂの凹部２４Ａに係合させて、中間成形体１４Ａｂをマンドレル２０１Ａに対し回り止めした状態で中間成形体１４Ａｂの外周側をスピニング加工して中間成形体１４Ａｂの全長を伸長させる。このように中間成形体１４Ａｂをマンドレル２０１Ａに対し回り止めした状態でスピニング加工するため、中間成形体１４Ａｂをマンドレル２０１Ａに対し回転方向に滑ることがなくなる。よって、スピニング加工における、加工負荷過大による中間成形体１４Ａｂのスリップが原因の加工不良を抑制することができる。ここでも、マンドレル２０１Ａの係合凸部２０３Ａおよび中間成形体１４ｂの凹部２４Ａの数は、少なくとも一カ所ずつ形成されていれば良い。

以上のシリンダ装置１１は、各種自動車、ロボット、プレス機械、搬送器、椅子の上下部、扉の開閉部等に適用可能である。

以上説明した実施形態に基づくシリンダ装置の製造方法として、例えば、以下に述べる態様が考えられる。

シリンダ装置の製造方法の第１の態様は、有底筒状のシリンダと、一端側が前記シリンダ内のピストンに接続され他端側が前記シリンダの外部に配置されて前記シリンダに対して軸方向に移動するロッドと、を有するシリンダ装置の製造方法であって、前記シリンダを、ブランク材から底部と筒状の側壁部とを有し前記底部の内面側に凹部または凸部を有する有底筒状の中間成形体を形成する中間成形体加工工程と、前記中間成形体の前記凹部または前記凸部に係合可能な係合凸部または係合凹部を有するマンドレルを前記中間成形体の内周側に挿入し、前記凹部または前記凸部に前記係合凸部または前記係合凹部を係合させて前記中間成形体を前記マンドレルに対し回り止めした状態で前記中間成形体の外周側をスピニング加工して前記中間成形体の全長を伸長させるスピニング加工工程と、を含んで形成する。このように、中間成形体をマンドレルに対し回り止めした状態でスピニング加工するため、中間成形体がマンドレルに対し回転方向に滑ることがなくなる。よって、スピニング加工における中間成形体のスリップが原因の精度低下や加工不良を抑制することができる。

第２の態様は、第１の態様において、前記スピニング加工工程では、前記中間成形体の外周の大半をスピニング加工により形成する。このように、中間成形体の外周の大半をスピニング加工により形成するため、精度低下を抑制する効果が高い。また、加工硬化による強度向上および材料費低減の効果が高い。

第３の態様は、第１または第２の態様において、前記シリンダ装置は、内部に、内筒と、前記シリンダと前記内筒とで形成されるリザーバ室と、前記シリンダの底部と前記内筒との間に配されて該内筒内の室と前記リザーバ室とを区画するボデーバルブと、が設けられ、前記中間成形体加工工程では前記凹部を形成し、前記凹部と前記ボデーバルブとの間が、前記内筒内の室と前記リザーバ室とを流通可能な流路となるように前記ボデーバルブを前記シリンダに組み付けるボデーバルブ組付工程をさらに含む。ボデーバルブ組付工程では、ボデーバルブをシリンダに組み付けると、凹部内と、シリンダの凹部とボデーバルブとの間とが、内筒内の室とリザーバ室とを流通可能な流路となる。このため、凹部の流路面積分、ボデーバルブを小型化でき、軽量化が可能となる。

第４の態様は、第１乃至第３のいずれか一態様において、前記中間成形体加工工程は、前記底部の外面に、中央側にＲ面を、外周側に平面を形成する底部加工工程を含む。このように、底部加工工程で、底部の外面の外周側に平面を形成するため、例えば、底部へブラケットを溶接する際に、平面の位置を溶接することで、溶接トーチのブラケットおよび底部への干渉が少なくなり、容易に安定した溶接ができる。

１１ シリンダ装置
１２ インナチューブ（内筒）
１３ リザーバ室
１４ ベースシェル（シリンダ）
１４ａ ブランク材
１４ｂ，１４Ａｂ 中間成形体
１７ｂ，１７Ａｂ 側壁部
１８ｂ，１８Ａｂ 底部
２３，２３Ａ 凸部
２４，２４Ａ 凹部
３１ Ｒ面（外面）
３５ 平面
８０ ピストン
８２ 第２室（内筒内の室）
８５ ロッド
１０３ ボデーバルブ
２０１，２０１Ａ マンドレル
２０３，２０３Ａ 係合凸部
２０４，２０４Ａ 係合凹部

Claims (4)

1. 有底筒状のシリンダと、
   一端側が前記シリンダ内のピストンに接続され他端側が前記シリンダの外部に配置されて前記シリンダに対して軸方向に移動するロッドと、を有するシリンダ装置の製造方法であって、
   前記シリンダを、
   ブランク材から底部と筒状の側壁部とを有し前記底部の内面側に凹部または凸部を有する有底筒状の中間成形体を形成する中間成形体加工工程と、
   前記中間成形体の前記凹部または前記凸部に係合可能な係合凸部または係合凹部を有するマンドレルを前記中間成形体の内周側に挿入し、前記凹部または前記凸部に前記係合凸部または前記係合凹部を係合させて前記中間成形体を前記マンドレルに対し回り止めした状態で前記中間成形体の外周側をスピニング加工して前記中間成形体の全長を伸長させるスピニング加工工程と、を含んで形成することを特徴とするシリンダ装置の製造方法。
2. 前記スピニング加工工程では、前記中間成形体の外周の大半をスピニング加工により形成することを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置の製造方法。
3. 前記シリンダ装置は、内部に、内筒と、前記シリンダと前記内筒とで形成されるリザーバ室と、前記シリンダの底部と前記内筒との間に配されて該内筒内の室と前記リザーバ室とを区画するボデーバルブと、が設けられ、
   前記中間成形体加工工程では前記凹部を形成し、
   前記凹部と前記ボデーバルブとの間が、前記内筒内の室と前記リザーバ室とを流通可能な流路となるように前記ボデーバルブを前記シリンダに組み付けるボデーバルブ組付工程をさらに含む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の製造方法。
4. 前記中間成形体加工工程は、前記底部の外面に、中央側にＲ面を、外周側に平面を形成する底部加工工程を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシリンダ装置の製造方法。

Images