JP5311041B2 - シリンダ装置およびシリンダ装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダ装置およびシリンダ装置の製造方法に関する。

例えば、特許文献１には、ピストンロッドと取付けアイとの接合部にスプリングシートを固定し、該スプリングシートによりダストカバーの一端を支持したシリンダ装置が開示されている。

実開昭６３−２６４０９号公報 特開２００８−４５７３８号公報

上記特許文献１では、ピストンロッドの先端は金属製のスプリングシートによりカバーされているが、ピストンロッドの先端を除くシリンダ外へ突出した部分およびシリンダの先端はプラスチック製のダストブーツによりカバーされているだけである。したがって、車両走行中、小石等が当該ダストカバーに衝突した場合、ダストカバーが破損してピストンロッドあるいはシリンダの先端が傷付く虞がある。
そこで、特許文献２には、第１シリンダの外周に当該第１シリンダとの間に空間を有するように第２シリンダを設け、該第２シリンダの外周に第２シリンダに対して軸方向へ相対移動可能な第３シリンダを設け、該第３シリンダは、一端がピストンロッドと取付けアイとの接合部に固定された底蓋部材により保持され、全長が第２シリンダの全長と同一あるいはそれ以上に設定されたショックアブソーバ（シリンダ装置）が開示されている。

しかしながら、特許文献２に記載のショックアブソーバ（シリンダ装置）では、第２シリンダと第３シリンダとの間に隙間がなく、さらに第３シリンダの全長が第２シリンダの全長と同一あるいはそれ以上に設定されていることから、組み立て時に第３シリンダを第２シリンダに組み付けてしまうと、例えば、第１シリンダおよび第２シリンダの端部（取付けアイ側の端部）に底蓋部材を組付けた後、第２シリンダの端部をかしめ加工することができない。したがって、第３シリンダを第２シリンダに最後に組み付ける必要があり、工程の自由度が小さく製造工程の合理化が困難であった。さらに、第３シリンダの採用によりショックアブソーバが重量化する。
本発明は、保護カバーの強度を確保するとともに製造工程に自由度をもたせることが可能なシリンダ装置およびシリンダ装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のシリンダ装置は、保護カバーは、第１保護カバーと第２保護カバーとにピストンロッド軸方向へ分割して構成され、第１保護カバーは、ピストンロッドまたは取付けアイに固定され、第２保護カバーは、全長がシリンダの全長よりも短く形成されるとともにシリンダとの径方向間に所定の隙間をもって第１保護カバーに固定され、第２保護カバーの開口端には、シリンダを覆うダストブーツが接続され、第１または第２保護カバーの外周には、スプリングシートが圧入により取り付けられることを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明のシリンダ装置の製造方法は、保護カバーを、第１保護カバーと第２保護カバーとに前記ピストンロッド軸方向へ分割して構成し、スプリングシートを第２保護カバーの外周に圧入により固定するステップと、第２保護カバーをシリンダの外周に仮組みするステップとを含み、第１保護カバーをピストンロッドまたは取付けアイに溶接により固定し、シリンダのピストンロッドが突出した側の端部をかしめ加工した後、仮組みされた第２保護カバーを第１保護カバーに圧入により固定することを特徴とする。

本発明によれば、保護カバーの強度を確保するとともに製造工程に自由度をもたせることが可能なシリンダ装置およびシリンダ装置の製造方法を提供することができる。

本実施形態のシリンダ装置の軸断面を示す図である。 第１保護カバーの取付け構造を示す図である。

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、説明の便宜上、図１における上方向を上方（上側）および下方向を下方（下側）、ならびに図１に上下方向を軸方向と定義する。
図１に示されるように、シリンダ装置１は、第１シリンダ２と、該第１シリンダ２の外周に設けられ第１シリンダ２に対して同心に配置される第２シリンダ３とを有する。第１シリンダ２内にはピストン４が摺動可能に嵌合されており、該ピストン４により第１シリンダ２の内部空間が上室５と下室６とに区分される。ピストン４にはピストンロッド７の上端が固定され、該ピストンロッド７は、ピストン４から下方へ延びて第１シリンダ２の下端を閉塞する底蓋部材８を貫通して第１シリンダ２外へ突出する。なお、第１シリンダ２と第２シリンダ３との間に形成された下室側連通路１４は、底蓋部材８と第１シリンダ２との間に形成された既定の通路により下室６に連通される。

第１シリンダ２の上端には、第１シリンダ２の上端を閉塞する上室側減衰バルブ９を介して第１筒体１０が接続される。該第１筒体１０は、第１シリンダ２に対して同心に設けられ上室側減衰バルブ９から上方へ延びる。第１筒体１０の外周には、第１筒体１０に対して同心に配置された第２筒体１１が設けられる。第２筒体１１の下端にはフランジ１２が形成され、該フランジ１２の内周には第２シリンダ３の上端が嵌合される。第１筒体１０と第２筒体１１との間には環状の通路１９が形成され、該通路１９は、上室側減衰バルブ９に形成された通路９ａを介して第１シリンダ２と第２シリンダ３との間に形成された下室側連通路１４に連通される。

第２筒体１１の上部にはプラグ部材１５が同心に設けられ、該プラグ部材１５には下室側減衰バルブ１６が収容される。そして、第１筒体１０と第２筒体１１との間に形成された上記通路１９は、プラグ部材１５に形成された通路２０および下室側減衰バルブ１６を介して第１ポート１７に連通される。また、第１筒体１０の内部に形成された通路２１は、一方がプラグ部材１５の側面に開口した第２ポート１８に連通され他方が上室側減衰バルブ９を介して上室５に連通される。なお、プラグ部材１５と第２筒体１１とは、プラグ部材１５の内周に設けられた雌ねじと第２筒体１１の外周に設けられた雄ねじとを螺合させることにより接続される。第２筒体１１の中間部の外周にはブッシュ部材２２ａ、２２ｂが嵌合され、該ブッシュ部材２２ａ、２２bは、座金２３を介してプラグ部材１５とフランジ１２との間で圧縮される。また、ブッシュ部材２２ａ、２２bの間には、環状に形成された上側スプリングシート２４が設けられる。

ピストンロッド７の下端には取付けアイ２５が取り付けられる。図２に示されるように、取付けアイ２５は、外郭が正面視で馬蹄形に形成された取付けアイ本体と、該取付けアイ本体の端面２５ｂ中央に設けられ上方へ向けて延びる軸部２５ａと、により構成される。取付けアイ２５の軸部２５ａは、ピストンロッド７の外径よりも大きい外径を有し、溶接による接合部２６をもってピストンロッド７に接合される。図１に示されるように、ピストンロッド７および第２シリンダ３の下端は、金属製の保護カバー２７により覆われ、該保護カバー２７は、第１保護カバー２８と第２保護カバー２９とに軸方向へ分割されて構成される。

第１保護カバー２８は、円形に形成された底部２８ａと、該底部２８ａにＲ部を介して連続し第２シリンダ３の外径よりも大きい内径を有する円筒部２８ｂと、該円筒部２８ａに連続し上方へ向けて拡径される拡径部２８ｃと、該拡径部２８ｃに連続し上方へ向けて延びる円筒部２８ｄと、該円筒部２８ｄに連続し上方へ向けて拡径される拡径部２８ｅと、該拡径部２８ｅに連続し上方へ向けて延びる円筒部２８ｆと、により構成される。そして、第１保護カバー２８は、底部２８ａの中央に設けられた軸孔３０に取付けアイ２５の軸部２５ａが嵌合されるとともに底部２８ａが取付けアイ２５の端面２５ｂ（受け座）に当接された状態で、底部２８ａを取付けアイ２５の軸部２５ａに溶接することにより、取付けアイ２５に固定（接合）される。なお、第１保護カバーの底部２８ａには、複数個の貫通孔３７が設けられている。

第２保護カバー２９は、全長（軸方向長さ）が第１シリンダ２および第２シリンダ３のそれぞれの全長よりも短く設定される。また、第２シリンダ３との間に所定の隙間を形成するような内径に設定される。所定の隙間とは、製造工程に自由度を持たせることが可能なよう、シリンダ装置１の種々の部品よりも比較的大きな内径を有するものを意味する。本実施形態では、比較的早い段階で組み付けられるフランジ１２の外径よりも第２シリンダ３の内径が大きくなるようにし、仮組みが可能なようにしている。また、第２保護カバー２９は、第１保護カバー２８の内周、より詳細には、円筒部２８ｄ、拡径部２８ｅおよび円筒部２８ｆの内周に圧入される圧入部２９ａと、該圧入部２９ａに拡径部２９ｂを介して連続し外径が第１保護カバー２８の円筒部２８ｆの外径に略等しく形成された円筒部２９ｃと、該円筒部２９ｃに連続し上方へ向けて縮径される縮径部２９ｄと、該縮径部２９ｄに連続し内径が第１保護カバー２８の円筒部２８ｂの外径に略等しく形成された円筒部２９ｅと、により構成される。第２保護カバー２９の円筒部２９ｅの外周には、環状に形成された下側スプリングシート３１が圧入により取り付けられる。

そして、第２シリンダ３の外周に設けられたコイルスプリング３２の両端が、上側スプリングシート２４と下側スプリングシート３１とにより支持される。なお、下側スプリングシート３１は、Ｒ部３１ａが第２保護カバー２９の縮径部２９ｄに当接されることにより軸方向に位置決めされる。また、第２シリンダ３の外周面には、リング部材３３が摺動可能に嵌合される。リング部材３３は、下端が第２保護カバー２９の円筒部２９ｅに固定され、上端が第２筒体１１のフランジ１２の外周に取り付けられた合成樹脂製のダストブーツ３４の下端に固定される。なお、図１に示される符号３５は、当該シリンダ装置１を車体に取り付けるためのスタッドボルトである。

例えば、上述したシリンダ装置１は、四輪車両の各車輪に対応して設けられ、車幅方向で対向する左右のシリンダ装置１間は、上室５と下室６とがクロスするように配管される。また、車両前側の左輪に対応するシリンダ装置１の上室５と車両前側の右輪に対応するシリンダ装置１の下室６との間の配管が、車両後側の左輪に対応するシリンダ装置１の上室５と車両後側の右輪に対応するシリンダ装置１の下室６との間の配管に連通される。さらに、車両前側の左輪に対応するシリンダ装置１の下室６と車両前側の右輪に対応するシリンダ装置１の上室５との間の配管が、車両後側の左輪に対応するシリンダ装置１の下室６と車両後側の右輪に対応するシリンダ装置１の上室５との間の配管に連通される。

次に、本実施形態の作用を説明する。ここでは、上述したシリンダ装置１の組み付け手順を説明する。
ここで、保護カバー２７の組み付けに先立ち、第２保護カバー２９に下側スプリングシート３１を圧入により固定しておく。また、ピストンロッド７と取付けアイ２５の軸部２５ａとを溶接により接合した後、取付けアイ２５の軸部２５ａに第１保護カバー２８を溶接により接合しておく。なお、第１保護カバー２８は、軸孔３０に取付けアイ２５の軸部２５ａが嵌合されるとともに底部２８ａが取付けアイ２５の端面２５ｂ（受け座）に当接された状態で取付けアイ２５に固定される。ここで、取付けアイ２５、ピストンロッド７、第１保護カバー２８および底蓋部材８などの内機部品をサブアッシＡという。

まず、第２シリンダ３に第２筒体１１のフランジ１２の内周を圧入し、フランジ１２の下端を第２シリンダ３に溶接で固定することによりサブアッシする。これをサブアッシＢという。このサブアッシＢに第１筒体１０、上室側減衰バルブ９、第１シリンダ２を図１に示す下側から挿入し、さらにサブアッシＡおよび底蓋部材８などの内機部品を挿入する。
次に、かしめ加工により第２シリンダ３の下端にかしめ部３６を形成し、第１シリンダ２および第２シリンダの下端を閉塞する。
次に、第１保護カバー２８の内周側に下側スプリングシート３１が圧入された第２保護カバー２９を圧入する。そして、下側スプリングシート３１にコイルスプリング３２、ブッシュ部材２２ａ、２２ｂ、上側スプリングシート２４および座金２３を上方から冶具で圧縮して組付ける。
次に、下室側減衰バルブ１６などを納めた状態のプラグ部材１５を第２筒体１１にネジ部で締結し、シリンダ装置１が完成する。

本実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、金属製の保護カバー２７を軸方向へ分割して構成し、一方を取付けアイ２５に固定される第１保護カバー２８とし、他方を全長が第１シリンダ２および第２シリンダ３のそれぞれの全長よりも短く形成され第２シリンダ３との間に一定の隙間を有する第２保護カバー２９とし、第２保護カバー２９を取付けアイ２５に固定された第１保護カバー２８に圧入して当該第１保護カバー２８と第２保護カバー２９とを一体化させた。
これにより、例えば、特許文献２に記載の従来技術では、第３シリンダ（本実施形態の保護カバー２７に相当）の全長が第２シリンダ（本実施形態の第２シリンダ３に相当）の全長と同一あるいはそれ以上に形成されているのに加え、第２シリンダと第３シリンダとの間に隙間が殆どないことから、第３シリンダを第２シリンダに仮組みした場合、第２シリンダの端部のかしめ加工等の処理ができない。したがって、特許文献２に記載の従来技術では、第３シリンダを第２シリンダの端部の処理後に取り付けることが必須の条件であり、組立ての自由度が低く製造工程の合理化が困難である。これに対し、本実施形態では、第２保護カバー２９を第２シリンダ３に仮組みした状態で第２シリンダ３の下端を処理（かしめ加工等）することもでき、組立ての自由度が高く製造工程の合理化に対応することができる。
また、本実施形態では、ピストンロッド７と該ピストンロッド７の外径よりも大きい外径を有する取付けアイ２５の軸部２５ａとを接合し、軸部２５ａにおけるピストンロッド７と軸部２５ａとの接合部２６よりも下方の位置（取付けアイ本体側）に第１保護カバー２８を接合したので、大きい応力が発生する部位（軸部２５ａ）の外径のみを大きく形成することで、ピストンロッド７の外径を最小限に止めることができる。これにより、ピストンロッド７ひいてはシリンダ装置１を軽量化することができるとともに製造コストの増大を抑制することができる。
さらに、取付けアイ２５を馬蹄形に形成したことにより、第１保護カバー２８に軸方向下方へ作用する力を取付けアイ２５の端面２５ｂ（受け座）で受けることができ、保護カバー２７の支持構造の剛性を確保することができるとともにピストンロッド７と取付けアイ２５の接合部２６に作用する応力を軽減することができる。
そして、下側スプリングシート３１が第２保護カバー２９に圧入により取り付けられるので、例えば、特許文献２に記載の従来技術と比較した場合、下側スプリングシート３１の軸方向への取り付け位置の自由度が増す。
また、第１保護カバー２８の軸方向長さを、ピストンロッド７が第１、第２シリンダ２，３に挿入され、ピストンロッド７または取付けアイ２５に第１保護カバー２８を固定した状態で、ピストンロッド７が第１、第２シリンダ２，３から最も突出しているときに、かしめ部３６を塞がない長さとしたので、第１保護カバー２８をピストンロッド７に溶接した後にかしめ加工することができる。よって、ピストンロッドへの第１保護カバー２８の溶接は、シリンダへのピストンロッド挿入前にすることができるので、製造工程を合理化することができる。

なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
第１保護カバー２８をピストンロッド７に取り付けてシリンダ装置１を構成することができる。
また、本実施形態とは反対に、第１保護カバー２８を第２保護カバー２９に圧入して保護カバー２７を一体化させることができる。また第２保護カバー２９と下側スプリングシート３１は圧入による固定とした例を説明したが、溶接による固定でもよい。
さらに、上述した製造方法は一例であり、必要に応じて組み付け手順を入れ替えることができる。

１ シリンダ装置、２ 第１シリンダ、３ 第２シリンダ、４ ピストン、７ ピストンロッド、２５ 取付けアイ、２５ａ 軸部、２５ｂ 端面（受け座）、２７ 保護カバー、２８ 第１保護カバー、２９ 第２保護カバー、３０ 軸孔、３１ 下側スプリングシート、３４ ダストブーツ

Claims (5)

1. シリンダと、一端が前記シリンダに嵌合されたピストンに固定され他端が前記シリンダの外部に突出して取付けアイに接続されるピストンロッドと、該ピストンロッドと前記シリンダとを覆う金属製の保護カバーと、を備えるシリンダ装置において、
   前記保護カバーは、第１保護カバーと第２保護カバーとに前記ピストンロッド軸方向へ分割して構成され、
   前記第１保護カバーは、前記ピストンロッドまたは前記取付けアイに固定され、
   前記第２保護カバーは、全長が前記シリンダの全長よりも短く形成されるとともに前記シリンダとの径方向間に所定の隙間をもって前記第１保護カバーに固定され、
   前記第２保護カバーの開口端には、前記シリンダを覆うダストブーツが接続され、
   前記第１または第２保護カバーの外周には、スプリングシートが圧入により取り付けられることを特徴とするシリンダ装置。
2. 前記第１保護カバーと前記第２保護カバーとは圧入により固定されることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
3. 前記取付けアイは、端面を前記第１保護カバーの受け座とする馬蹄形をなし、前記取付けアイの端面には、前記第１保護カバーに形成された軸孔に嵌合され前記ピストンロッドの外径よりも大きい外径を有する軸部が設けられ、前記ピストンロッドは、前記取付けアイの軸部に接続され、前記第１保護カバーは、前記取付けアイの端面に当接されて前記取付けアイに固定され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。
4. 前記シリンダの他端にはかしめ部を設け、前記第１保護カバーの軸方向長は、前記ピストンロッドまたは前記取付けアイに固定され、前記ピストンロッドが前記シリンダに挿入された状態で前記ピストンロッドが前記シリンダから最も突出しているときに前記かしめ部を覆わない長さとすることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
5. シリンダと、一端が前記シリンダに嵌合されたピストンに固定され他端が前記シリンダの外部に突出して取付けアイに接続されるピストンロッドと、前記ピストンロッドと前記シリンダとを覆う金属製の保護カバーと、を備えるシリンダ装置の製造方法において、
   前記保護カバーを、第１保護カバーと第２保護カバーとに前記ピストンロッド軸方向へ分割して構成し、
   スプリングシートを前記第２保護カバーの外周に圧入により固定するステップと、前記第２保護カバーを前記シリンダの外周に仮組みするステップとを含み、
   前記第１保護カバーを前記ピストンロッドまたは前記取付けアイに溶接により固定し、前記シリンダの前記ピストンロッドが突出した側の端部をかしめ加工した後、仮組みされた前記第２保護カバーを前記第１保護カバーに圧入により固定することを特徴とするシリンダ装置の製造方法。

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