JP6539549B2 - 筒体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、筒体の製造方法に関する。

板状体を筒状に丸める技術がある（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５３−３２８４６号公報

板状体から筒体を製造する場合に、板状体を丸めた後に溶接する場合がある。このように溶接を行うと品質に影響を及ぼす可能性がある。

したがって、本発明は、品質向上を図ることができる筒体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、板状体の両端縁部を周方向に突き合わせて該両端縁部が他の部分よりも厚みが大となるようプレス成形型をプレスして前記板状体を筒状にするプレス工程と、前記両端縁部を溶接して接合部とする溶接工程と、を含む。

本発明によれば、品質向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る筒体の製造方法で使用される第１金型、芯金および第２金型を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る筒体の製造方法の板状体配置工程後の正面図である。 本発明の第１実施形態に係る筒体の製造方法の第１プレス工程後の正面図である。 本発明の第１実施形態に係る筒体の製造方法の第２プレス工程前の正面図である。 本発明の第１実施形態に係る筒体の製造方法の第２プレス工程後の正面図である。 本発明の第１実施形態に係る筒体の製造方法の第２プレス工程後の部分拡大正面図である。 本発明の第１実施形態に係る筒体の製造方法の溶接工程後の部分拡大正面図である。 本発明の第１実施形態に係る筒体の製造方法の工程図である。 本発明の第２実施形態に係る筒体の製造方法で使用される第１金型、芯金、内側金型（第２金型）および外金型（第２金型）を示す正面図である。 本発明の第２実施形態に係る筒体の製造方法の第２プレス工程の前プレス工程後の正面図である。 本発明の第２実施形態に係る筒体の製造方法の第２プレス工程の後プレス工程後の正面図である。 本発明の第１，第２実施形態に係る筒体の製造方法で製造された筒体を用いたシリンダ装置を示す正断面図である。

「第１実施形態」
本発明の第１実施形態を図１〜図７を参照して以下に説明する。

第１実施形態の筒体の製造方法には、図１に示す第１金型１１、芯金１２および第２金型１３を含むプレス成形型を有するプレス装置が用いられる。

第１金型１１は、第２金型１３に当接可能な合わせ面１１ａから突出する突出部２１と、突出部２１の突出先端部から凹む成形溝２２とを有している。突出部２１は、突出先端側ほど互いの間隔が狭くなる一対の傾斜面２１ａを有しており、合わせ面１１ａに沿って直線状に延在している。成形溝２２は、その溝面２２ａが半円筒状をなしており、幅および深さが長さ方向位置によらず一定で、突出部２１に沿って直線状に延在している。

芯金１２は、円柱状をなしており、その径方向外側の外径部３１が、一定外径の主外径部３２と、主外径部３２よりも径方向内方に凹む逃げ溝３３とを有している。逃げ溝３３は芯金１２の周方向における長さが主外径部３２よりも大幅に小さくなっている。主外径部３２はその外面３２ａが円筒の一部の形状をなしている。逃げ溝３３の溝面３３ａは、幅および深さが長さ方向位置によらず一定であり、芯金１２の軸線方向に直線状に延在している。芯金１２は、主外径部３２の外面３２ａの半径が、第１金型１１の成形溝２２の溝面２２ａの半径よりも小径となっている。

第２金型１３は、第１金型１１に当接可能な合わせ面１３ａから凹む成形溝４２と、成形溝４２の溝面４２ａよりもさらに凹む逃げ溝４４とを有している。成形溝４２は、合わせ面１３ａ側の一対の傾斜面４２ｂと、合わせ面１３ａとは反対側の上記溝面４２ａとを有している。一対の傾斜面４２ｂは、合わせ面１３ａから離れるほど互いの間隔が狭くなるように傾斜しており、合わせ面１３ａに沿って直線状に延在している。溝面４２ａは半円筒状をなしており、幅および深さが長さ方向位置によらず一定であり、一対の傾斜面４２ｂの間で合わせ面１３ａに沿って直線状に延在している。逃げ溝４４は、成形溝４２の最も深い位置に成形溝４２よりも一層深く形成されている。逃げ溝４４の溝面４４ａは、幅および深さが長さ方向位置によらず一定であり、成形溝４２の延在方向に直線状に延在している。第２金型１３は、成形溝４２の溝面４２ａの半径が、第１金型１１の成形溝２２の溝面２２ａの半径と同径となっている。

プレス装置においては、芯金１２を、第１金型１１とは反対に逃げ溝３３を配置した状態で、水平配置された第１金型１１の成形溝２２の鉛直上方に成形溝２２と平行に配置する。そして、第１実施形態の筒体の製造方法は、図２に示すように、プレス成形型内における第１金型１１および芯金１２の間位置に平板状の板状体５１を配置する板状体配置工程を含んでいる。この板状体配置工程において、板状体５１は第１金型１１の突出部２１に載置される。板状体５１は、正方形または長方形状をなしており、平行な一対（図面では一方のみ図示）の辺５２を芯金１２の径方向に沿わせ、これら一対の辺５２を結ぶ両端縁部５４を芯金１２の軸方向に沿わせて配置される。

第１実施形態の製造方法は、図３に示すように、板状体配置工程後に芯金１２を成形溝２２内に入り込ませて板状体５１をプレスして塑性変形させる第１プレス工程を含んでいる。この第１プレス工程では、板状体５１の中間部に、第１金型１１の成形溝２２の溝面２２ａと芯金１２の主外径部３２の外面３２ａとによって、塑性変形部である半円筒部５６を形成する。半円筒部５６は、溝面２２ａと同様の形状に板厚方向一側の面が曲がり、外面３２ａと同様の形状に板厚方向他側の面が曲がった半円筒状をなす。第１プレス工程後の板状体５１は、半円筒部５６以外の部分が、曲げられずに半円筒部５６の周方向の両端から第１金型１１から離れる方向に延出する一対の平板部５７となる。つまり、第１金型１１および芯金１２は、板状体５１をＵ字状に曲げる。

プレス装置においては、図４に示すように、第２金型１３を、その成形溝４２が芯金１２に向き芯金１２の鉛直上方で芯金１２と平行をなすように配置する。そして、第１実施形態の筒体の製造方法は、プレス成形型である第２金型１３を、芯金１２を成形溝４２内に入り込ませて板状体５１をプレスして塑性変形させる第２プレス工程を含んでいる。この第２プレス工程では、まず、板状体５１の一対の平板部５７を、第２金型１３の成形溝４２の一対の傾斜面４２ｂで溝面４２ａ側に案内する。

次に、板状体５１の一対の平板部５７を、図５に示すように、成形溝４２の溝面４２ａと芯金１２の主外径部３２の外面３２ａとによって塑性変形させて一対の湾曲板部５８とする。一対の湾曲板部５８は、溝面４２ａと同様の形状に板厚方向一側の面が曲がり、外面３２ａと同様の形状に板厚方向他側の面が曲がった円筒の一部の形状をなす。このように、第１プレス工程と第２プレス工程とによって、板状体５１が半円筒部５６と一対の湾曲板部５８とを有する形状に曲がってＯ字状つまり円筒状になる。このとき、板状体５１は、上記した一対の辺５２が円筒の周方向となるように曲げられる。第２プレス工程では、第２金型１３の合わせ面１３ａが第１金型１１の合わせ面１１ａに面接触し、第２金型１３の一対の傾斜面４２ｂが第１金型１１の一対の傾斜面２１ａに面接触する状態となる。

いずれもプレス成形型を構成する第１金型１１、芯金１２および第２金型１３の、成形溝２２、外径部３１および成形溝４２が、板状体５１をプレスして筒状、具体的には円筒状に曲げる成形部６１を構成する。

そして、第１実施形態の製造方法では、板状体５１として、これをプレスした状態にある成形部６１の周方向長さよりも長い一対の辺５２を有するものを、上記した第１プレス工程と第２プレス工程とにおいてプレス成形する。つまり、図２に示す上記した板状体配置工程において、図５に示す成形部６１の周方向の長さよりも長い一対の辺５２を有する板状体５１をプレス成形型内の第１金型１１と芯金１２との間に配置する。

その結果、上記した第２プレス工程によって、図４に示す板状体５１の一対の平板部５７を図５に示す一対の湾曲板部５８とする際に、両端縁部５４には、図６に示すように一方の端縁部５４の端面５４ａと他方の端縁部５４の端面５４ａとが面接触し周方向に突き合わせられた後に、さらに互いに周方向に押し付け合う力が第１金型１１、芯金１２および第２金型１３から加わる。

このとき、板状体５１の両端縁部５４以外の他の部分である中間部５５は、図５に示すように第１金型１１の成形溝２２と芯金１２の主外径部３２と第２金型１３の成形溝４２とでプレスされて板厚の拡大が規制されているため、両端縁部５４同士が周方向に強く押し付け合うことになる。

一方で、芯金１２および第２金型１３には、図６に示すように両端縁部５４を囲むように逃げ溝３３および逃げ溝４４が配置されることになる。よって、両端縁部５４は、両方が、逃げ溝３３および逃げ溝４４に入り込むように塑性変形可能となり、両方が、余分な周方向長さ分を吸収するように塑性変形して径方向外側および内側に凸となるように膨らむ。言い換えれば、板状体５１は、円筒状に塑性変形し、その際に、両端縁部５４が塑性変形して径方向外側および内側に膨らむ。つまり、第２プレス工程によって、板状体５１の両端縁部５４は、両方が、塑性変形して板状体５１の他の部分である中間部５５よりも厚みが大となる。そして、塑性変形時に両端縁部５４は互いに部分的に入り込むことになり、その結果、突き合わせ状態が維持される仮接合状態となる。

このように第１，第２プレス工程では、板状体５１の両端縁部５４を周方向に突き合わせて両端縁部５４が他の部分よりも厚みが大となるようプレス成形型を構成する第１金型１１、芯金１２および第２金型１３をプレスして、板状体５１を筒状、具体的には円筒状にする。また、第１，第２プレス工程では、プレス成形型を構成する第１金型１１、芯金１２および第２金型１３の成形部６１に設けられて両端縁部５４が径方向に凸となるための逃げ溝３３，４４により、筒状に曲げられた板状体５１の外周側および内周側の両方が径方向に凸となるように第１金型１１、芯金１２および第２金型１３をプレスする。なお、他の部分に対し大となる厚みとは、溶接によって薄くなる分を補う分以上の厚みで、なるべく削り落とす量が少なくなる程度とする。理想は、溶接によって薄くなる分を予め試験で求め、薄くなる分だけ溶接前の状態で厚みを設けるようにする。このようにすると、削り落とす必要がなくなり、生産性も向上させることができる。

第１実施形態の製造方法では、次に、上記のように仮接合状態にある両端縁部５４を溶接して恒久的に接合状態が維持される図７に示す接合部６３とする溶接工程を行う。この溶接工程では、両端縁部５４を円筒状をなす板状体５１の軸方向に連続的に溶接することになる。この溶接工程を行うことによって、板状体５１は、図７に一部を示す円筒体５１Ａとなる。ここで、溶接工程では、エネルギ密度が高い溶接方法で両端縁部５４を溶接する。エネルギ密度が高い溶接方法とは、レーザ溶接、プラズマ溶接（溶接棒を使わないタイプ）、電子ビーム溶接等である。

溶接工程を行うことによって、両端縁部５４は突き合わせられた部分の近傍が全面的に溶融して溶着する溶着部６４となる。この溶着部６４は、円筒体５１Ａの軸線方向に連続して延び、円筒体５１Ａを内周面５１Ａａと外周面５１Ａｂとを結ぶ方向である径方向に連続して円筒体５１Ａを横断するように形成される。これにより、円筒体５１Ａは全周全長にわたり密閉された管体となる。

ここで、溶着部６４は、円筒体５１Ａの径方向における接合部６３の内端面６３ａよりも径方向外方に凹んで形成されることがあり、円筒体５１Ａの径方向における接合部６３の外端面６３ｂよりも径方向内方に凹んで形成されることがある。つまり、接合部６３の溶着部６４の位置に、内端面６３ａよりも円筒体５１Ａの径方向外方に凹むヒケ６６を生じたり、外端面６３ｂよりも円筒体５１Ａの径方向内方に凹むヒケ６７を生じる可能性がある。第１実施形態の製造方法で形成された円筒体５１Ａは、このようなヒケ６６，６７を生じても、両端縁部５４が中間部５５よりも厚みが大となるように塑性変形しているため、円筒体５１Ａの径方向における溶着部６４の長さが長くなる。したがって、円筒体５１Ａは接合部６３の接合強度が高くなり、品質が向上する。

また、溶接工程の後、必要により、円筒体５１Ａの内周側の接合部６３および中間部５５をホーニングするホーニング工程を行う。これにより、接合部６３を削ってヒケ６６を消失させることができ、円筒体５１Ａの内周面５１Ａａをヒケのない円筒面にすることができる。これにより、円筒体５１Ａの内周面５１Ａａ側が応力集中を生じ難い構造になる。また、円筒体５１Ａの内周面５１Ａａに部品を嵌合させる場合に、嵌合部品の損傷を抑制することができる。したがって、さらに品質が向上する。ここで、ヒケ６６を消失させるためには、接合部６３のみを削れば良く、必ずしも中間部５５をホーニングする必要はない。

また、溶接工程の後、必要により、円筒体５１Ａの外周側の接合部６３および中間部５５を研削する外径研削工程を行う。これにより、接合部６３を削ってヒケ６７を消失させることができる。つまり、円筒体５１Ａの外周面５１Ａｂをヒケのない円筒面にすることができる。これにより、円筒体５１Ａの外周面５１Ａｂ側が応力集中を生じ難い構造になる。また、円筒体５１Ａの外周面５１Ａｂに部品を嵌合させる場合に、嵌合部品の損傷を抑制することができる。また、作業者が円筒体５１Ａを把持する際に引っかかりを生じることがなくなる。したがって、さらに品質が向上する。ここで、ヒケ６７を消失させるためには、接合部６３のみを削れば良く、必ずしも中間部５５を外径研削する必要はない。

特許文献１には、板状体を丸めて両端部を周方向にラップさせ径方向に重ねる技術が開示されている。両端部を周方向にラップさせ径方向に重ねた状態で溶接すると、接合強度等の品質に影響を及ぼす可能性がある。

これに対して、第１実施形態の製造方法によれば、第１金型１１、芯金１２および第２金型１３の成形部６１の周方向の長さよりも長い一対の辺５２を有する板状体５１をプレス成形型内の第１金型１１と芯金１２との間に配置する板状体配置工程（図８（ａ））と、板状体５１の両端縁部５４を周方向に突き合わせて両端縁部５４が他の部分である中間部５５よりも厚みが大となるよう第１金型１１、芯金１２および第２金型１３をプレスして板状体５１を筒状にする第１，第２プレス工程（図８（ｂ））と、両端縁部５４を溶接して接合部６３とする溶接工程（図８（ｃ））と、を含んでいる。これにより、接合部６３の内端面６３ａと外端面６３ｂとを結ぶ方向の溶着部６４の長さ、つまり円筒体５１Ａの溶着部６４の径方向の長さが長くなる。したがって、円筒体５１Ａの接合部６３の接合強度を高くでき、品質向上を図ることができる。

また、第１，第２プレス工程では、第１金型１１、芯金１２および第２金型１３の成形部６１に設けられて両端縁部５４が径方向に凸となるための逃げ溝３３，４４により、筒状に曲げられた板状体５１の外周側および内周側の両方が径方向に凸となるようにプレスするため、板状体５１の外周側および内周側の両方を径方向に凸とすることができる。よって、外周側および内周側の両方を後工程で削ることができる。したがって、接合部６３にヒケ６６，６７を生じてもこれを削って消失させることができるため、円筒体５１Ａの一層の品質向上を図ることができる。

また、溶接工程の後、円筒体５１Ａの内周側の接合部６３をホーニングするホーニング工程（図８（ｄ））を行うことにより、円筒体５１Ａの内周側を滑らかな円筒面にすることができる。したがって、円筒体５１Ａの一層の品質向上を図ることができる。なお、円筒体５１Ａの内周に摺動部品が入らない場合や、シール部材が直接接しない場合には、ホーニング工程を省略してもよい。

「第２実施形態」
次に、第２実施形態を主に図９〜図１１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実施形態の製造方法では、図９に示すように、逃げ溝４４と成形溝４２の中央側の一部となる分割溝８１とを有する内側金型８２と、成形溝４２の両側の一部となる分割溝８４を有する外側金型８５とに、第２金型１３が分割されている。分割溝８１は成形溝４２の溝面４２ａの一部である溝面８１ａを有しており、分割溝８４は成形溝４２の溝面４２ａの残りの一部である溝面８４ａを有している。外側金型８５の内側は内側金型８２が嵌合可能な配置穴８６となっている。

第２実施形態の製造方法は、第１実施形態と同様の第１プレス工程を行って、第１金型１１および芯金１２により、板状体５１をＵ字状に曲げる（図２，図３参照）。

次に、図９に示す第２金型１３の外側金型８５を、その分割溝８４が芯金１２に向き芯金１２の鉛直上方で芯金１２と平行をなすように配置する。そして、第２実施形態の製造方法は、図１０に示すように、外側金型８５を、芯金１２を分割溝８４内に入り込ませて板状体５１をプレスして塑性変形させる第２プレス工程の前プレス工程を含んでいる。

この前プレス工程では、板状体５１の一対の平板部５７（図３参照）の半円筒部５６側の一部を、図１０に示すように外側金型８５の分割溝８４の溝面８４ａと芯金１２の主外径部３２の外面３２ａとによって、塑性変形させて一対の湾曲板部９１とする。一対の湾曲板部９１は、溝面８４ａと同様の形状に板厚方向一側の面が曲がり、外面３２ａと同様の形状に板厚方向他側の面が曲がった円筒の一部の形状をなす。

このとき、外側金型８５の配置穴８６の内側は空間となっているため、一対の平板部５７（図３参照）の半円筒部５６とは反対側の一部は、図１０に示すように直線状に延びる一対の板部９２となって、この空間に入り込む。このとき、板状体５１の長さの設定により、この空間に入り込んだ両端縁部５４は、湾曲する板状体５１の径方向外方に指向して板状体５１の周方向に突き合わせられる。つまり、前プレス工程では、両端縁部５４が両端面５４ａを板状体５１の径方向外方に指向させて周方向に突き合わせられる。言い換えれば、前プレス工程では、両端縁部５４が逃げ溝３３とは反対方向に指向して周方向に突き合わせられる。さらに言い換えれば、前プレス工程は、板状体５１の両端縁部５４を径方向外方に指向させて周方向に突き合わせる。

次に、第２実施形態の製造方法では、第２金型１３の内側金型８２を、その分割溝８１が芯金１２に向き芯金１２の鉛直上方で芯金１２と平行をなすように配置する。そして、第２実施形態の製造方法は、図１１に示すように、内側金型８２を、外側金型８５の配置穴８６内に入り込ませて板状体５１をプレスして塑性変形させる第２プレス工程の後プレス工程を含んでいる。この後プレス工程では、板状体５１の図１０に示す一対の板部９２を、内側金型８２の分割溝８１の溝面８１ａと芯金１２の主外径部３２の外面３２ａとによって塑性変形させて一対の湾曲板部９３とする。一対の湾曲板部９３は、溝面８１ａと同様の形状に板厚方向一側の面が曲がり、外面３２ａと同様の形状に板厚方向他側の面が曲がった円筒の一部の形状をなす。

このように、第１プレス工程と、第２プレス工程の前プレス工程および後プレス工程とによって、板状体５１が半円筒部５６と一対の湾曲板部９１と一対の湾曲板部９３とを有する形状に曲がってＯ字状つまり円筒状になる。

そして、第２実施形態の製造方法では、板状体５１として、これをプレスした状態にある成形部６１の周方向長さよりも長い一対の辺５２を有するものを、上記した第１プレス工程と第２プレス工程の前プレス工程および後プレス工程とにおいてプレス成形する。つまり、第２実施形態の製造方法でも、上記した板状体配置工程において、成形部６１の周方向の長さよりも長い一対の辺５２を有する板状体５１をプレス成形型である第１金型１１および芯金１２の間に配置する。

その結果、上記した第２プレス工程の後プレス工程によって、板状体５１の一対の板部９２を一対の湾曲板部９３とする際に、前プレス工程によって径方向外方に指向して周方向に突き合わせられていた両端縁部５４が、この突き合わせられた状態のまま、さらに互いに周方向に押し付け合う力が第１金型１１、芯金１２、外側金型８５および内側金型８２から加わるとともに、内側金型８２から径方向に押し潰される力が加わる。

このとき、芯金１２および内側金型８２には、両端縁部５４を囲むように逃げ溝３３および逃げ溝４４が配置されることになる。よって、両端縁部５４は、両方が逃げ溝３３および逃げ溝４４に入り込むように塑性変形可能となり、両方が余分な周方向長さ分を吸収するように塑性変形して径方向外側および内側に凸となるように膨らむ。言い換えれば、板状体５１は、円筒状に塑性変形し、その際に、両端縁部５４が塑性変形して径方向外側および内側に膨らむ。つまり、第２プレス工程の後プレス工程によって、板状体５１の両端縁部５４は、両方が、塑性変形して板状体５１の他の部分である中間部５５よりも厚みが大となる。そして、塑性変形時に両端縁部５４は互いに部分的に入り込んで突き合わせ状態が維持される仮接合状態となる。

このように前プレス工程および後プレス工程を含む第２プレス工程では、板状体５１の両端縁部５４を周方向に突き合わせて両端縁部５４が他の部分よりも厚みが大となるようプレス成形型である第１金型１１と、芯金１２と、内側金型８２および外側金型８５からなる第２金型１３とをプレスして板状体５１を筒状、具体的には円筒状にする。また、第２プレス工程の後プレス工程では、プレス成形型の第１金型１１と、芯金１２と、内側金型８２および外側金型８５からなる第２金型１３とで形成される成形部６１に設けられて両端縁部５４が径方向に凸となるための逃げ溝３３，４４により、筒状に曲げられた板状体５１の外周側および内周側の両方が径方向に凸となるようにプレスする。

第２実施形態の製造方法では、第１実施形態と同様に、仮接合状態にある両端縁部５４を溶接して恒久的に接合状態が維持される接合部６３とする溶接工程を行って板状体５１を円筒体５１Ａとする。

また、溶接工程の後、必要により、円筒体５１Ａの内周側の接合部６３および中間部５５をホーニングするホーニング工程を行う。

さらに、溶接工程の後、必要により、円筒体５１Ａの外周側の接合部６３および中間部５５を研削する外径研削工程を行う。

このような第２実施形態の製造方法によれば、第２プレス工程が、第１金型１１と芯金１２と外側金型８５とによって板状体５１の両端縁部５４を径方向外方に指向させて周方向に突き合わせる前プレス工程を行うため、その際に、板状体５１を配置穴８６内で周方向に逃がしながら第１金型１１の傾斜面２１ａと外側金型８５の傾斜面４２ｂとを当接させることができる。よって、第１金型１１の傾斜面２１ａと外側金型８５の傾斜面４２ｂとの隙間から板状体５１が径方向外方に逃げることを抑制することができる。そして、第１金型１１の傾斜面２１ａと外側金型８５の傾斜面４２ｂとを当接させた状態で、後プレス工程によって、両端縁部５４を他の部分である中間部５５よりも厚みが大となるようプレスする。その結果、両端縁部５４以外の部分が型割り部分から突出してしまうことを抑制できる。したがって、円筒体５１Ａの一層の品質向上を図ることができる。

ここで、第１実施形態および第２実施形態において、逃げ溝３３を設ける一方で逃げ溝４４を設けない構成として、逃げ溝３３のみにより、筒状に曲げられた板状体５１の両端縁部５４の内周側が径方向内方に凸となるように第２プレス工程でプレスしても良い。また、逃げ溝４４を設ける一方で逃げ溝３３を設けない構成として、逃げ溝４４のみにより、筒状に曲げられた板状体５１の両端縁部５４の外周側が径方向外方に凸となるように第２プレス工程でプレスしても良い。つまり、筒状に曲げられた板状体５１の両端縁部５４の外周側および内周側の少なくともいずれか一方が径方向に凸となるように第２プレス工程でプレスすれば良い。

また、本発明の製造方法は、円筒体以外の多角筒体等の筒体を製造する場合にも適用可能である。

第１，第２実施形態で製造された円筒体５１Ａは、例えば、図１２に示すシリンダ装置１１０の部品となる。このシリンダ装置１１０は、例えば自動車や鉄道車両のサスペンション装置に用いられるものである。シリンダ装置１１０は、作動流体が封入されるシリンダ１１１を有している。シリンダ１１１は、内筒１１２と、内筒１１２よりも大径の外筒１１３とを有する二重筒構造をなしている。内筒１１２は、軸方向の両端側が開放された円筒状をなしており、外筒１１３は、軸方向の一端側が閉塞され他端側が開口された有底円筒状をなしている。内筒１１２は、外筒１１３内に外筒１１３に対して軸方向の位置を重ね合わせて同軸状に設けられており、これにより、外筒１１３との間に環状のリザーバ室１１４を形成している。

シリンダ１１１の内筒１１２内には、ピストン１１７が摺動可能に嵌装されている。このピストン１１７は、内筒１１２内つまりシリンダ１１１内に上室１１８と下室１１９とを画成している。シリンダ１１１内には、具体的に、上室１１８および下室１１９内に作動流体としての作動液が封入され、リザーバ室１１４内に作動流体としての作動液およびガスが封入される。つまり、シリンダ装置１１０は複筒式の液圧緩衝器となっている。

ピストン１１７にはロッド１２２が連結されている。ロッド１２２は、その軸方向一端側がシリンダ１１１の内筒１１２内に挿入されてピストン１１７に連結されており、その軸方向他端側がシリンダ１１１から外部へと突出している。ピストン１１７は、ロッド１２２の内筒１１２内の端部に連結されており、ロッド１２２と一体的に移動してシリンダ１１１の内筒１１２内で摺動する。

ピストン１１７には、図示は略すが、ロッド１２２がシリンダ１１１からの突出量を増やす伸び側に移動しピストン１１７が上室１１８側に移動して上室１１８の圧力が上昇すると、上室１１８から下室１１９に作動液を流しつつその流れを制限して減衰力を発生させる伸び側減衰力発生機構が設けられている。また、ピストン１１７には、ロッド１２２がシリンダ１１１からの突出量を減らす縮み側に移動しピストン１１７が下室１１９側に移動して下室１１９の圧力が上昇すると、下室１１９から上室１１８に作動液を流しつつその流れを制限して減衰力を発生させる縮み側の減衰力発生機構が設けられている。

シリンダ１１１には、ロッド１２２が突出する側の端部に、筒状をなしてロッド１２２を案内するロッドガイド１２５と、環状をなして作動流体を密封するオイルシールであるシール部材１２６とが設けられている。ロッド１２２は、ロッドガイド１２５の内周側とシール部材１２６の内周側とを通っている。ロッドガイド１２５およびシール部材１２６は、シール部材１２６の方が、ロッドガイド１２５よりもシリンダ１１１の軸方向におけるロッド１２２の突出側つまり外側に設けられている。シリンダ１１１内には、ロッドガイド１２５およびシール部材１２６とは反対側にベースバルブ１２８が設けられている。

ロッドガイド１２５およびシール部材１２６は、それぞれの内側にロッド１２２が摺動可能に挿通されている。ロッド１２２は、内筒１１２内に配置されるピストン１１７と、内筒１１２および外筒１１３に嵌合されるロッドガイド１２５とによってシリンダ１１１の中心軸上に配置されている。

ロッドガイド１２５は、ロッド１２２を、その径方向移動を規制しつつ軸方向移動可能に支持する。シール部材１２６は、その外周部がシリンダ１１１の外筒１１３の内側に密着嵌合される。シール部材１２６には、その内周部にロッド１２２が密着状態となるように挿入される。シール部材１２６は、ロッド１２２の移動時にその外周側に摺接することによりロッド１２２をシールする。これにより、シール部材１２６は、シリンダ１１１を閉塞して、内筒１１２内の作動液およびリザーバ室１１４内の高圧ガスおよび作動液が外部に漏出するのを規制する。

シリンダ１１１の外筒１１３は、上記したように有底円筒状をなしており、上記した円筒体５１Ａからなる胴部材１３０と、この胴部材１３０におけるロッド１２２の突出側とは反対の端部に接合されて胴部材１３０のこの端部を閉塞させる底蓋部材１３１とを有している。胴部材１３０にはロッド１２２の突出側の開口部１３２の位置から径方向内方に突出する加締め部１３３が設けられており、加締め部１３３よりも底蓋部材１３１側に円筒状の胴本体部１３４が形成されている。

加締め部１３３は、外筒１１３内に、ベースバルブ１２８、内筒１１２、ピストン１１７、ロッド１２２、ロッドガイド１２５およびシール部材１２６が配置されるまで、円筒状となっており、この部分が加締め加工により径方向内方に折り曲げられ塑性変形させられて加締め部１３３となる。

シリンダ１１１の内筒１１２は、円筒体からなり、軸方向の一端側が外筒１１３の底蓋部材１３１の内側に載置されたベースバルブ１２８に嵌合状態で支持されている。また、内筒１１２は、軸方向の他端側が外筒１１３の胴部材１３０の開口部１３２側に嵌合されたロッドガイド１２５に嵌合状態で支持されている。

ロッドガイド１２５は、略段付き円環状をなすロッドガイド本体１４０と、ロッドガイド本体１４０の内周部に嵌合固定される円筒状のカラー１４１とからなっている。ロッドガイド本体１４０の外周側には、底蓋部材１３１とは反対側に大径外周部１４４が形成され、底蓋部材１３１側に、大径外周部１４４よりも小径の小径外周部１４５が形成されている。大径外周部１４４および小径外周部１４５は、いずれも円筒状をなしており、軸方向の位置をずらして同軸状に形成されている。

ロッドガイド本体１４０は、大径外周部１４４が、外筒１１３の胴本体部１３４の内周部に嵌合している。また、ロッドガイド本体１４０は、小径外周部１４５が、内筒１１２の内周部に嵌合している。ロッドガイド本体１４０の内周側には、底蓋部材１３１とは反対側に大径内周部１５１が、底蓋部材１３１側に大径内周部１５１よりも小径の小径内周部１５２が形成されている。

ロッドガイド本体１４０における底蓋部材１３１とは反対側の端部には、軸方向に突出する円環状の外側環状凸部１５５が外周側に、軸方向に突出する円環状の内側環状凸部１５６が内周側に、それぞれ形成されている。外側環状凸部１５５は、内側環状凸部１５６よりも大径であり、内側環状凸部１５６よりも底蓋部材１３１とは反対側に設けられている。

ロッドガイド本体１４０には、外側環状凸部１５５と内側環状凸部１５６との間に、軸方向に沿って貫通する連通穴１５７が形成されている。連通穴１５７は、外筒１１３と内筒１１２との間のリザーバ室１１４に開口している。カラー１４１は、ロッドガイド本体１４０の小径内周部１５２内に嵌合固定されており、このカラー１４１内に、ロッド１２２が摺接するように挿入されている。

シール部材１２６は、その外周部が外筒１１３の胴本体部１３４の内周部とロッドガイド１２５とに接触して外筒１１３をシールする。また、シール部材１２６は、その内周部がロッド１２２の外周部に接触して、ロッド１２２の外周部をシールする。これにより、シール部材１２６は、外筒１１３とロッド１２２との間を閉塞する。シール部材１２６は、外筒１１３の加締め部１３３とロッドガイド１２５とに挟持されている。

シール部材１２６は、弾性部材１６１に円環部材１６２が埋設された一体成形品であるロッドシール本体１６３と、いずれもロッドシール本体１６３とは別体でロッドシール本体１６３の弾性部材１６１に装着される内側スプリング１６５および外側スプリング１６６とからなっている。

弾性部材１６１は、ニトリルゴムやフッ素ゴムなどの摺動性の高いゴム材からなっている。円環部材１６２は、弾性部材１６１よりも高剛性の金属製の円環平板状をなしている。円環部材１６２は、ロッドシール本体１６３の形状を維持するためのものであり、対象部位に固定するための強度をロッドシール本体１６３に生じさせるものである。内側スプリング１６５および外側スプリング１６６はいずれも金属製であり、密着巻きのコイルスプリングの両端を連結して環状にしたガータスプリングである。

シール部材１２６は、シリンダ１１１の外筒１１３に係止される円環板状の環状部１７１と、環状部１７１の内周側を被覆しつつ環状部１７１から底蓋部材１３１側に突出してロッド１２２に密封接触する環状のオイルリップ１７２と、環状部１７１の内周側を被覆しつつ環状部１７１から底蓋部材１３１とは反対側に延出してロッド１２２に密封接触する環状のダストリップ１７３とを備えている。また、シール部材１２６は、環状部１７１の外周側から底蓋部材１３１側に突出する環状のシールリング１７５と、環状部１７１の径方向の中間位置から底蓋部材１３１側に突出する筒状のチェックリップ１７６とを有している。オイルリップ１７２、ダストリップ１７３、シールリング１７５およびチェックリップ１７６は、弾性部材１６１の一部からなっており、よって、円環部材１６２は、これらよりも高剛性となっている。

オイルリップ１７２およびダストリップ１７３は、円環部材１６２の円筒状をなす径方向内側の内周面を被覆するとともにシール部材１２６の内周面を構成する。

環状部１７１は、円環部材１６２の全部を含んでおり、円環部材１６２と弾性部材１６１の一部とからなっている。環状部１７１の弾性部材１６１からなる部分は、円環部材１６２の円筒状をなす径方向外側の外周面を被覆する円筒状の外周被覆部１８２を有している。

また、環状部１７１の弾性部材１６１からなる部分は、外周被覆部１８２の底蓋部材１３１側の端縁部から径方向内方に延出する円環平板状の内側部分被覆部１８３を有している。内側部分被覆部１８３は、外周被覆部１８２からオイルリップ１７２よりも手前まで延出しており、円環部材１６２の底蓋部材１３１側の内端面の径方向の中間部から外周側を被覆している。

さらに、環状部１７１の弾性部材１６１からなる部分は、外周被覆部１８２の底蓋部材１３１とは反対側の端縁部から径方向内方に延出する円環平板状の外側部分被覆部１８４を有している。外側部分被覆部１８４は、外周被覆部１８２からダストリップ１７３の手前まで延出しており、円環部材１６２の底蓋部材１３１とは反対側の外端面の径方向の中間部から外周側を被覆している。

環状部１７１の外周被覆部１８２は、円環部材１６２の外周面の接触部分の全面に接着されている。また、内側部分被覆部１８３は、円環部材１６２の内端面の接触部分の全面に接着されている。さらに、外側部分被覆部１８４は、円環部材１６２の外端面の接触部分の全面に接着されている。ここで、オイルリップ１７２およびダストリップ１７３は、円環部材１６２の内周面の接触部分の全面に接着されている。

弾性部材１６１では、外周被覆部１８２、内側部分被覆部１８３および外側部分被覆部１８４のみが環状部１７１を構成することになる。環状部１７１を構成する以外の弾性部材１６１からなる部分として、上記したシールリング１７５とチェックリップ１７６とがある。シールリング１７５は、円環状をなしており、内側部分被覆部１８３の外周縁部から底蓋部材１３１側に向け突出している。シールリング１７５は、ロッドガイド１２５の外側環状凸部１５５の外周部と、外筒１１３の胴部材１３０の内周部とに密着して、ロッドガイド１２５と外筒１１３との隙間をシールする。

チェックリップ１７６は、円筒状をなしており、内側部分被覆部１８３の径方向の内側位置から底蓋部材１３１側に向け突出している。チェックリップ１７６は、ロッドガイド１２５の内側環状凸部１５６の外側環状凸部１５５側の部分に所定の締め代を持って全周に渡り密封接触可能となっている。ここで、上室１１８からロッドガイド１２５とロッド１２２との隙間を介して漏れ出た作動液は、ロッドガイド１２５の内側環状凸部１５６の径方向内側の室１８９に溜まることになり、チェックリップ１７６は、この室１８９の圧力が、連通穴１５７つまりリザーバ室１１４の圧力よりも所定量高くなった時に開いて室１８９に溜まった作動液を連通穴１５７を介してリザーバ室１１４に流す。つまり、チェックリップ１７６は、室１８９からリザーバ室１１４への方向にのみ作動液およびガスの流通を許容し逆方向の流通を規制する逆止弁として機能する。

シール部材１２６は、外筒１１３の加締め部１３３とロッドガイド１２５の外側環状凸部１５５とに環状部１７１が挟持されて、シリンダ１１１に係止される。具体的には、内側部分被覆部１８３と円環部材１６２と外側部分被覆部１８４とが、加締め部１３３と外側環状凸部１５５とに挟持される。

そして、胴部材１３０の加締め部１３３を形成する前の部品が、上記円筒体５１Ａである。この円筒体５１Ａは、ホーニング加工工程が行われており、内周面５１Ａａが溶着部６４を含んで円筒面となっているため、シール部材１２６が嵌合されても、これを傷めることがなく、シール性能の低下を抑制することができる。また、円筒体５１Ａは、外径研削加工工程が行われており、外周面５１Ａｂが溶着部６４を含んで円筒面となっているため、外周面５１Ａｂが滑らかになり、作業者が把持する際に引っかかりを生じることがない。このため、車体への組み付け作業や交換作業の作業性を向上できる。ここで、内筒１１２を上記円筒体５１Ａとしても良い。この場合も、ホーニング加工工程を行い、内周面５１Ａａを溶着部６４を含んで円筒面とすることで、ピストン１１７を円滑に摺動させることができる。なお、サスペンション装置に用いられるシリンダ装置の場合には、ホーニング加工工程でホーニングする箇所は、少なくとも加締め部１３３と、底蓋部材１３１が挿入される部分のみ行えばよい。加締め部１３３のホーニング加工を行うことにより、シール性能の低下を抑制でき、また底蓋部材１３１が挿入される内周部分をホーニングすることにより、底蓋部材１３１の挿入を容易に行うことができる。

上記の実施形態は、一対の辺を有する板状体を該一対の辺が周方向となるように筒状に曲げ、前記一対の辺を結ぶ両端縁部を溶接して筒体とする筒体の製造方法であって、プレス成形型の板状体を筒状に曲げる成形部の前記周方向の長さよりも長い前記一対の辺を有する板状体を前記プレス成形型に配置する板状体配置工程と、前記板状体の前記両端縁部を周方向に突き合わせて該両端縁部が他の部分よりも厚みが大となるよう前記プレス成形型をプレスして前記板状体を筒状にするプレス工程と、前記両端縁部を溶接して接合部とする溶接工程と、を含む。これにより、筒体の径方向における溶接長さを長くできる。したがって、筒体の接合部の接合強度を高くでき、品質向上を図ることができる。

また、前記プレス工程では、前記プレス成形型の前記成形部に設けられて前記両端縁部が径方向に凸となるための逃げ溝により、筒状に曲げられた前記板状体の外周側および内周側の少なくともいずれか一方が径方向に凸となるようにプレスする。これにより、板状体の外周側および内周側の少なくともいずれか一方を径方向に凸とすることができる。よって、外周側および内周側の少なくともいずれか一方を後工程で滑らかに削ることができる。したがって、筒体の一層の品質向上を図ることができる。

また、前記プレス工程は、前記板状体の前記両端縁部を径方向外方に指向させて周方向に突き合わせる前プレス工程と、前記両端縁部を他の部分よりも厚みが大となるようプレスする後プレス工程と、を含む。よって、両端縁部以外の部分が型割り部分から突出してしまうことを抑制できる。したがって、筒体の一層の品質向上を図ることができる。

また、前記筒体は円筒体であり、前記溶接工程の後、前記円筒体の内周側の前記接合部をホーニングするホーニング工程を行う。よって、円筒体の内周側を滑らかな円筒面にすることができる。したがって、筒体の一層の品質向上を図ることができる。

１１ 第１金型（プレス成形型）
１２ 芯金（プレス成形型）
１３ 第２金型（プレス成形型）
３３，４４ 逃げ溝
５１ 板状体
５１Ａ 円筒体（筒体）
５２ 辺
５４ 両端縁部
５５ 中間部（他の部分）
６１ 成形部
６３ 接合部

Claims (4)

1. 一対の辺を有する板状体を該一対の辺が周方向となるように筒状に曲げ、前記一対の辺を結ぶ両端縁部を溶接して筒体とする筒体の製造方法であって、
   プレス成形型の成形部の周方向の長さよりも長い前記一対の辺を有する前記板状体を前記プレス成形型に配置する板状体配置工程と、
   前記板状体の前記両端縁部を周方向に突き合わせて、前記両端縁部が径方向外側および内側に凸となるように塑性変形し、前記両端縁部が前記板状体の周方向の他の部分よりも厚みが大となるよう前記プレス成形型をプレスして前記板状体を筒状にするプレス工程と、
   前記両端縁部を溶接して接合部とする溶接工程と、
   を含むことを特徴とする筒体の製造方法。
2. 前記プレス工程では、前記プレス成形型の前記成形部に設けられて前記両端縁部が径方向に凸となるための逃げ溝により、筒状に曲げられた前記板状体の外周側および内周側の少なくともいずれか一方が径方向に凸となるようにプレスすることを特徴とする請求項１に記載の筒体の製造方法。
3. 前記プレス工程は、前記板状体の前記両端縁部を径方向外方に指向させて周方向に突き合わせる前プレス工程と、前記両端縁部を他の部分よりも厚みが大となるようプレスする後プレス工程と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の筒体の製造方法。
4. 前記筒体は円筒体であり、前記溶接工程の後、前記円筒体の内周側の前記接合部をホーニングするホーニング工程を行う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筒体の製造方法。

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