JP4371342B2 - 油圧緩衝器のチューブ構造及びチューブ製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧緩衝器のチューブ構造及びチューブ製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、油圧緩衝器のチューブ構造として、特開平11-182610号公報に記載の如く、アルミ合金等の引抜き成形又は押出し成形により、外筒の内周壁にリブを介して内筒の外周壁を一体結合したものがある。この内外筒一体のチューブによれば、外筒がリブを介して内筒に支持されるからチューブ強度を向上できるし、内、外筒をリブによってセンタリングし、組付作業性も向上できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
▲1▼外筒と内筒の間隙により構成されるリザーバのサイズは、成形時に用いられる冶工具の耐久性の制約を受け、必要なリザーバの容積を確保しながら外筒径を狭めてチューブサイズをコンパクトにすることに困難がある。
【0004】
▲2▼外筒と内筒を別材料(異種材料及び異種金属)で形成できない。
【0005】
▲3▼内外筒が完全に一体化されているから、外筒の上下の端部が内筒の上下の端部に対して突き出る外筒の軸長分が生成する弾性的軸力が小さく、この軸力により内筒と外筒の間に挟持される軸封部やボトムピースを確実に固定することに困難がある。
【0006】
本発明の課題は、油圧緩衝器のチューブ強度を向上しながら、外筒と内筒の間に必要なリザーバの容積を確保しながらチューブサイズをコンパンクトにし、外筒と内筒を別材料でも形成でき、内筒と外筒の間に挟持される内蔵部品に大きな軸力を付してこれらを簡易に確実に保持できることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、外筒と内筒の二重管からなる油圧緩衝器のチューブ製造方法において、外筒と内筒のそれぞれを押出し成形により成形し、外筒の内周壁又は内筒の外周壁にリブを一体成形する工程と、外筒の内部に内筒を挿入した状態で、内筒に心金を入れ、外筒を縮径して内筒に圧接することにより、外筒と内筒を一体結合する工程とを有してなるようにしたものである。
【0010】
【作用】
請求項1の発明によれば下記(a)〜(d)の作用がある。
(a)チューブは、外筒と内筒がリブを介して圧接されて見かけ上一体成形されるから、それらが完全に一体成形されるものとほぼ同等の強度が得られる。尚、外筒と内筒は圧接されるものであって圧入されるものでないから、圧入によるもので生じ得るバリや金属削り粉の発生がなく、油圧緩衝器の品質、信頼性を損なわない。
【0011】
(b)外筒と内筒の成形は、一方にはリブを出すだけ、他方は単なる円管状にするだけのものであり、それらの成形サイズの自由度は大きい。従って、外筒を小径、薄肉にしながら、外筒と内筒の間に必要なリザーバの容積を確保しながら、チューブのサイズをコンパクトにできる。
【0012】
(c)外筒と内筒は同一材料(同種金属)又は別材料(異種金属)で形成できる。例えば、外筒を6000系アルミで、内筒を2000系アルミで作成することにより、チューブの強度を上げることができ、完全一体成形のチューブよりも軽量としながら、強度も確保できる。
【0013】
(d)外筒と内筒が完全には一体化していないから、外筒と内筒の間に挟持される内蔵部品(軸封部やボトムピース)に、外筒が全長で生成する大きな弾性的軸力を付与してこれらを簡易に確実に保持できる。従って、ばね材等の軸力保持手段を付加する必要がない。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は第1実施形態の油圧緩衝器を示す半断面図、図2はダンパチューブの上端部を示す拡大図、図3はダンパチューブの下端部を示す拡大図、図4はダンパチューブを示す横断面図、図5はダンパチューブの製造工程を示す工程図、図6は第2実施形態のダンパチューブを示す横断面図、図7は第3実施形態のダンパチューブを示す横断面図である。
【0016】
(第1実施形態)(図1〜図4)
図1は、ストラット型サスペンションを構成する複筒型式油圧緩衝器10であり、ダンパチューブ11を外筒(アウタチューブ)12と内筒(シリンダ)13からなる二重管とし、外筒12、内筒13を後述するリブ14によって同芯に結合している。油圧緩衝器10は、外筒12に内蔵の内筒13に中空ピストンロッド15を挿入し、ピストンロッド15の上端部に固定の取付ブラケット(不図示)を車体に連結し、外筒12の下端部をナックルブラケット16により車輪側に連結し、車両の懸架装置を構成する。ナックルブラケット16は外筒12の下端部外周に巻回され、溶接されている。
【0017】
油圧緩衝器10は、外筒12の外周の下スプリングシート17と、ピストンロッド15の上端部の取付ブラケットにスラスト軸受(不図示)を介して背面支持した上スプリングシート(不図示)の間に懸架ばね18を介装している。
【0018】
油圧緩衝器10は、内筒13に挿入されるピストンロッド15のためのロッドガイド21(ブッシュ22)とオイルシール23からなる軸封部20を、内筒13の上端部と外筒12の上端部の間に後述する如くに固定している。
【0019】
尚、油圧緩衝器10は、外筒12の上端部にバンプストッパ24を備え、ピストンロッド15が備えるバンプラバー(不図示)をバンプストッパ24に衝合せしめて最圧縮ストロークを規制する。また、ピストンロッド15は内筒13への挿入部にリバウンドシート25、リバウンドラバー26を備え、リバウンドラバー26をロッドガイド21に衝合せしめて最伸長ストロークを規制する。
【0020】
油圧緩衝器10は、ピストンバルブ装置30とベースバルブ装置50を有し、それらが発生する減衰力により、懸架ばね18による衝撃力の吸収に伴うピストンロッド15の伸縮振動を制振する。
【0021】
(ピストンバルブ装置30)(図1、図3)
ピストンバルブ装置30は、図3に示す如く、ピストンロッド15のピストン装着部31にバルブストッパ32、バルブシート33、チェックバルブ34、ピストン35、ディスクバルブ36、バルブシート37、バルブストッパ38を装着し、これらをナット39で固定し、更にピストンロッド15の外端面を加締加工してこのナット39の固着化を図っている。そして、ピストン35は、内筒13の内部をピストンロッド15が収容されないピストン側油室40Aと、ピストンロッド15が収容されるロッド側油室40Bとに区画し、両油室40A、40Bを連通する圧側流路41Aと伸側流路41Bを備える。圧側流路41Aはチェックバルブ34により開閉され、伸側流路41Bはディスクバルブ36により開閉される。
【0022】
これにより、油圧緩衝器10のピストンバルブ装置30にあっては、圧縮時に、ピストン側油室40Aの油が圧側流路41Aを通りチェックバルブ34をたわみ変形させて開き、ロッド側油室40Bに導かれる。また、伸長時には、ロッド側油室40Bの油が伸側流路41Bを通りディスクバルブ36をたわみ変形させて開き、ピストン側油室40Aに導かれ、伸側減衰力を生ずる。
【0023】
(ベースバルブ装置50)(図1、図3)
油圧緩衝器10は、外筒12と内筒13の間隙をリザーバ室51とし、このリザーバ室51の内部を油室とガス室とに区画している。そして、ベースバルブ装置50は、外筒12の下端底部をキャップ52、Oリング52Aによって後述する如くに閉じ、内筒13の下端部に、ピストン側油室40Aとリザーバ室51とを仕切るボトムピース53を後述する如くに固定して構成され、このボトムピース53とキャップ52との間に設けた流路54により、リザーバ室51とピストン側油室40Aとを連絡する。尚、ボトムピース53にはボルト55(ナット55A)が挿着され、ボルト55とナット55Aの間にディスクバルブ56、ボトムピース53、チェックバルブ57、ばね58を介装している。
【0024】
即ち、油圧緩衝器10の圧縮時には、内筒13に進入するピストンロッド15の進入容積分の油がチェックバルブ57の開口、ボトムピース53の流路53Aを通ってディスクバルブ56をたわみ変形させて開き、ピストン側油室40Aからボトムピース53の流路53A、流路54経由でリザーバ室51へ押出され、圧側の減衰力を得る。
【0025】
また、油圧緩衝器10の伸長時には、内筒13から退出するピストンロッド15の退出容積分の油が、ばね58に抗してチェックバルブ57を押し開き、リザーバ室51から流路54、ボトムピース53の流路53B経由でピストン側油室40Aに補給される。
【0026】
然るに、油圧緩衝器10にあっては、ダンパチューブ11の構成、軸封部20の固定構造、ボトムピース53の固定構造を以下の如くにしている。
【0027】
(A)ダンパチューブ11の構成(図1〜図4)
ダンパチューブ11は、図4に示す如く、外筒12と内筒13のそれぞれを押出し成形により別々に成形し、外筒12の内周壁にリブ14を一体成形したものを用い、外筒12の内部に内筒13を挿入した状態で、外筒12を縮径してそのリブ14の先端部を内筒13に圧接することにより、外筒12と内筒13を一体結合する。
【0028】
リブ14は、外筒12と内筒13の周方向に等間隔に、本実施形態では6本設けられ、外筒12と内筒13の軸方向の略全長に渡り、内筒13の上端部より一定長下方まで、内筒13の下端部より一定長上方までの範囲に延在される。リブ14は、内筒13の上端部より一定長下方の上端面の上部に、外筒12と内筒13の間の周方向に連続する環状連続空間61を形成し、軸封部20においてピストンロッド15がブッシュ22を通ってロッドガイド21の上面とオイルシール23の間にまで掻上げた油をロッドガイド21の油戻し路21Aからリザーバ室51に戻すとき、この油を環状連続空間61から外筒12と内筒13の間のリブ14により区分されたリザーバ室51の各室(6室)へばらつきなく均等に分配可能とする。リブ14は、内筒13の下端部の一定長上方の下端面の下部に、外筒12と内筒13の間の周方向に連続する環状連続空間62を形成し、油圧緩衝器10の圧縮時に、ボトムピース53の流路53A、流路54経由でピストン側油室40Aから押出されてくる油を、環状連続空間62から外筒12と内筒13の間のリブ14により区分されたリザーバ室51の各室(6室)へばらつきなく均等に分配可能とする。
【0029】
ダンパチューブ11は以下の手順で製造される(図5)。
(1)外筒成形工程
ポートホール押出し装置100(コンテナ101、オス型ダイ102、メス型ダイ103、ダイバッカー104)を用いて、ビレット1を押出し、リブ14を備えた外筒12を押出し成形する。
【0030】
(2)内筒成形工程
マンドレル押出し装置200(コンテナ201、ダイ202、マンドレル203、ステム204、ディスク205)を用いて、ビレット2を押出し、円環状内筒13を押出し成形する。
【0031】
上述(1)、(2)で、外筒12と内筒13は、外筒12の内周壁のリブ14の内径と、内筒13の外径の間に、一定の隙間ができるように成形される。
【0032】
(3)接合工程
外筒12のリブ14の内部に上述の一定の隙間を介して内筒13を挿入した状態で、内筒13の内部に心金(プラグ)301を入れ、外筒12の外径をダイス302で縮径するように絞ることで、外筒12の内外径を縮径し、外筒12のリブ14を内筒13の外径に圧接することにより、外筒12と内筒13を一体結合する。
【0033】
(B)軸封部20の固定構造(図2)
ダンパチューブ11は、外筒12の上端部を内筒13の上端部よりも上方に長く延長し、この外筒12の上端部と内筒13の上端部の間の部分に軸封部20のロッドガイド21(ブッシュ22)、オイルシール23を固定している。ロッドガイド21は、下端側小外径部を内筒13の内径に、上端側大外径部を外筒12の内径に嵌合されるとともに、小外径部の上側段差部を内筒13の上端に載せ、その上面にオイルシール23、座金72を載置した状態において、このオイルシール23とともに外筒12の上端部の加締部71により固定される。
【0034】
(C)ボトムピース53の固定構造(図3)
ダンパチューブ11は、外筒12の下端部を内筒13の下端部よりも下方に長く延長し、この外筒12の下端部と内筒13の下端部の間の部分にボトムピース53、キャップ52(Oリング52A)を固定している。ボトムピース53は、上端側小外径部を内筒13の内径に嵌合されるとともに、小外径部の下側段差部を内筒13の下端に嵌め、その下面の脚部81のテーパ状座面をキャップ52の陥凹座面上にセンタリングさせて着座させた状態において、このキャップ52とともに外筒12の下端部の加締部82により、座金83を介して固定される。
【0035】
従って、本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲1▼ダンパチューブ11は、外筒12と内筒13がリブ14を介して圧接されて見かけ上一体成形されるから、それらが完全に一体成形されるものとほぼ同等の強度が得られる。尚、外筒12と内筒13は圧接されるものであって圧入されるものでないから、圧入によるもので生じ得るバリや金属削り粉の発生がなく、油圧緩衝器10の品質、信頼性を損なわない。
【0036】
▲2▼外筒12と内筒13の成形は、一方にはリブ14を出すだけ、他方は単なる円管状にするだけのものであり、それらの成形サイズの自由度は大きい。従って、外筒12を小径、薄肉にしながら、外筒12と内筒13の間に必要なリザーバ室51の容積を確保しながら、ダンパチューブ11のサイズをコンパクトにできる。
【0037】
▲3▼外筒12と内筒13は同一材料(同種金属)又は別材料(異種金属)で形成できる。例えば、外筒12を6000系アルミで、内筒13を2000系アルミで作成することにより、ダンパチューブ11の強度を上げることができ、完全一体成形のダンパチューブ11よりも軽量としながら、強度も確保できる。
【0038】
▲4▼外筒12と内筒13が完全には一体化していないから、外筒12と内筒13の間に挟持される内蔵部品(軸封部20やボトムピース53)に、外筒12が全長で生成する大きな弾性的軸力を付与してこれらを簡易に確実に保持できる。従って、ばね材等の軸力保持手段を付加する必要がない。
【0039】
▲5▼リブ14の先端部に広巾圧接面を備えたことにより、外筒12と内筒13の圧接面積を大きくして、それらの一体結合強度をより強固にできる。
【0040】
(第2実施形態)(図6)
第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、外筒12の内周壁に一体成形した各リブ14のリブ本体14Aの先端部に広巾圧接面14Bを備えたことにある。広巾圧接面14Bは、リブ本体14Aの全長に渡り、リブ本体14Aの先端部の周方向の両側に張り出るように設けられ、フラット面又は円弧面状の圧接面を備える。これによれば、外筒12のリブ14と内筒13の圧接面積を大きくし、それらの一体結合強度をより強固にできる。
【0041】
(第3実施形態)(図7)
第3実施形態が第2実施形態と異なる点は、外筒12と内筒13のうち、内筒13の側にリブ14を一体成形したことにある。この場合のリブ14も、リブ本体14Aの先端部に広巾圧接面14Bを備える。外筒12の内部に内筒13を挿入した状態で、外筒12を縮径して、外筒12を内筒13のリブ14の先端部(広巾圧接面14B)に圧接することにより、外筒12と内筒13を一体結合するものである。
【0042】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【0043】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、油圧緩衝器のチューブ強度を向上しながら、外筒と内筒の間に必要なリザーバの容積を確保しながらチューブサイズをコンパンクトにし、外筒と内筒を別材料でも形成でき、内筒と外筒の間に挟持される内蔵部品に大きな軸力を付してこれらを簡易に確実に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は第1実施形態の油圧緩衝器を示す半断面図である。
【図2】図2はダンパチューブの上端部を示す拡大図である。
【図3】図3はダンパチューブの下端部を示す拡大図である。
【図4】図4はダンパチューブを示す横断面図である。
【図5】図5はダンパチューブの製造工程を示す工程図である。
【図6】図6は第2実施形態のダンパチューブを示す横断面図である。
【図7】図7は第3実施形態のダンパチューブを示す横断面図である。
図7はである。
【符号の説明】
10 油圧緩衝器
11 ダンパチューブ
12 外筒
13 内筒
14 リブ
14A リブ本体
14B 広巾圧接面
Claims (1)
- 外筒と内筒の二重管からなる油圧緩衝器のチューブ製造方法において、
外筒と内筒のそれぞれを押出し成形により成形し、外筒の内周壁又は内筒の外周壁にリブを一体成形する工程と、
外筒の内部に内筒を挿入した状態で、内筒に心金を入れ、外筒を縮径して内筒に圧接することにより、外筒と内筒を一体結合する工程とを有してなることを特徴とする油圧緩衝器のチューブ製造方法。
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