JP6681823B2 - 緩衝器の製造方法および該製造方法で用いる加締め治具 - Google Patents

Description

本発明は、ピストンロッドのストロークに対する作動流体の流れを制御することで減衰力を発生させる緩衝器の製造方法および該製造方法で用いる加締め治具に関する。

特許文献１には、バルブケースの側壁に加締め部を形成することでバルブケースにソレノイドケースを固定する減衰力調整式油圧緩衝器が記載されている。この加締め部は、加締め治具でバルブケースの側壁をソレノイドケースの環状溝に向かって押圧することで形成される。このようにバルブケースとソレノイドケースとが加締めにより結合される緩衝器は、スプリングシートやブラケット等のケースの周囲の部品を、加締め治具を避けて配置するので、緩衝器の設計（レイアウト）自由度が低下する問題がある。

特開２０１５−１９７１２６号公報

本発明は、設計自由度が高められる緩衝器を製造する方法および該製造方法で用いる加締め治具を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の緩衝器の製造方法は、作動流体が封入された円筒状のシリンダ部と、該シリンダ部の内部を摺動するピストンと、一端が前記ピストンに連結されて他端が前記シリンダ部の外部へ延出されるピストンロッドと、前記シリンダ部の側面部に結合される円筒状のケースと、該ケース内に収容されて前記ピストンの摺動により生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生手段とを備える減衰力調整式緩衝器の製造方法であって、前記ケースは、有底筒状の第１筒体と、該第１筒体の一端側に配置されて前記第１筒体の内周側に嵌合される有底筒状の第２筒体とからなり、前記第１筒体の一端側の外周面に形成される第１周溝と、前記第２筒体の一端側の外周面に形成される第２周溝とを備え、前記減衰力発生手段の内機部品を前記第１筒体の底部と前記第２筒体の底部とで挟持し、前記第２筒体の底部を押圧することにより前記内機部品に軸力を付与させる第１工程と、前記第１筒体の一端側を前記第２筒体側へ押し付けながら前記軸力の方向に沿う方向へ引っ張ることにより、前記第１筒体の一端を前記第２周溝に加締める第２工程とを含むことを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の緩衝器の製造方法で用いる加締め治具は、緩衝器は、作動流体が封入された円筒状のシリンダ部と、該シリンダ部の側面部に結合される円筒状のケースと、該ケース内に収容されて前記ピストンの摺動により生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生手段とを備える減衰力調整式緩衝器であり、前記ケースは、有底筒状の第１筒体と、該第１筒体の一端側に配置されて前記第１筒体の内周側に嵌合される有底筒状の第２筒体とからなり、前記減衰力発生手段の内機部品を前記第１筒体の底部と前記第２筒体の底部とで挟持し、前記第２筒体の底部を押圧して前記内機部品に軸力を付与する第１工程と、前記第１筒体の一端側を前記第２筒体側へ押し付けながら前記軸力の方向に沿う方向へ引っ張ることで、前記第１筒体の一端を前記第２筒体の第２周溝に加締める第２工程とを含む、緩衝器の製造方法で用いる加締め治具であって、前記ケースに対して同軸に配置される軸部と、該軸部の一端側に設けられ、前記第２筒体の底部に当接される当接部と、前記軸部に設けられ、前記軸部に沿って移動可能な移動部と、一端が前記移動部に連結され、他端には前記第１筒体の一端側の外周面に形成された第１周溝に引っ掛ける鉤部が形成された複数個のリンクとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、緩衝器の設計自由度を高めることができる。

本実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器１の断面図である。 本実施形態の説明図であって、バルブケースとソレノイドケースとの嵌合状態を示す断面図である。 図２におけるＡ部の拡大図である。 本実施形態の説明図であって、ソレノイドケースが嵌合されたバルブケースの第１周溝に加締め治具がセットされた状態を示す図である。 図４におけるＢ部の拡大図である。 本実施形態の説明図であって、バルブケースの開口側端部が加締め治具により加締められた状態を示す図である。 図６におけるＣ部の拡大図である。

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、図１における上下方向を当該緩衝器１における上下方向とする。

図１に、本実施形態に係る減衰力調整式油圧緩衝器１の断面図を示す。当該緩衝器１は、シリンダ２（シリンダ部）の外側にアウタチューブ３（シリンダ部）を設けた複筒構造であり、シリンダ２とアウタチューブ３との間には、リザーバ４が形成される。シリンダ２内には、ピストン５が摺動可能に嵌装され、該ピストン５によりシリンダ２内がシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に分画される。ピストン５には、ピストンロッド６の一端がナット７（移動部）により連結される。ピストンロッド６は、シリンダ上室２Ａを通過してシリンダ２およびアウタチューブ３の上端部に装着されたロッドガイド８およびオイルシール９に挿通され、他端がシリンダ２の外部へ延出する。

シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを分画するベースバルブ１０が設けられる。ピストン５には、シリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの間を連通する通路１１，１２が設けられる。通路１２には、シリンダ下室２Ｂ側からシリンダ上室２Ａ側への油液（作動流体）の流通のみを許容する逆止弁１３が設けられる。また、通路１１には、シリンダ上室２Ａ側の油液の圧力が設定圧力に達したときに開弁し、この圧力をシリンダ下室２Ｂ側へリリーフするディスクバルブ１４が設けられる。

ベースバルブ１０には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ４とを連通する通路１５、１６が設けられる。通路１５には、リザーバ４側からシリンダ下室２Ｂ側への油液の流通のみを許容する逆止弁１７が設けられる。また、通路１６には、シリンダ下室２Ｂ側の油液の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、この圧力をリザーバ４側へリリーフするディスクバルブ１８が設けられる。なお、作動流体として、シリンダ２内に油液が封入され、リザーバ４内に油液及びガスが封入される。

シリンダ２には、上下両端部にシール部材１９を介してセパレータチューブ２０が外嵌される。シリンダ２とセパレータチューブ２０との間には、環状通路２１が形成される。環状通路２１は、シリンダ２の上端部近傍の側壁に設けられた通路２２を介してシリンダ上室２Ａに連通される。セパレータチューブ２０の下部には、径方向外側（図１における右方向）に突出する円筒状の枝管２３が形成される。アウタチューブ３の側壁には、枝管２３に対して同心に位置し、かつ枝管２３よりも大径の開口２４が設けられる。アウタチューブ３の側面部には、開口２４を囲むように、有底円筒状のバルブケース３１（ケースの第１筒体）の底部３２が接合（結合）される。バルブケース３１内には、減衰力発生手段２５の減衰弁機構２６（内機部品）が収容される。

減衰力発生手段２５は、基端側（図１における左側）が、リザーバ４と環状通路２１との間に介在するように配置され、先端側（図１における右側）が、アウタチューブ３から径方向外側へ突出される。減衰力発生手段２５は、環状通路２１からリザーバ４への油液の流通を減衰弁機構２６で制御することにより減衰力を発生させる。また、減衰力発生手段２５は、ソレノイド２７で減衰弁機構２６の開弁圧を調整することにより、発生させる減衰力を可変させる。ソレノイド２７は、有底円筒状のソレノイドケース４１（ケースの第２筒体）と、該ソレノイドケース４１に収容されるコイルケース２８とを含む。コイルケース２８には、コイル２９がモールド成形され、コイル２９には、ケーブル３０を介して電力が供給される。

ソレノイドケース４１は、バルブケース３１の開口側（一端側）に配置され、当該バルブケース３１の内周側に嵌合される。ソレノイドケース４１は、バルブケース３１の開口側端部３３を、後述する加締め治具５１（図４参照）で加締めることにより、バルブケース３１に結合（固定）される。

ここで、図２に、加締め治具５１で加締める前の状態（以下「嵌合状態」と称する）のバルブケース３１（第１筒体）およびソレノイドケース４１（第２筒体）を示す。また、図３は、図２におけるＡ部の拡大図である。なお、図１を除外して、減衰弁機構２６（内機部品）を仮想線で示す。

図２，図３を参照すると、バルブケース３１の開口側端部３３（一端側）の外周面３１Ａには、環状の第１周溝３４が形成される。第１周溝３４は、円筒面３４Ａと、該円筒面３４Ａの開口側（図２における右側）に連続し、かつ円筒面３４Ａに対して垂直な第１垂直面３４Ｂとを有する。これにより、バルブケース３１の開口側端面３３Ａと第１周溝３４との間には、円筒面３４Ａに対して径方向外側（図３における上側）へ突出するフランジ部３５が形成される。なお、第１周溝３４は、円筒面３４Ａの底部３２側（図２における左側）に連続し、かつ円筒面３４Ａに対して垂直な第２垂直面３４Ｃを有する。該第２垂直面３４Ｃは、底部３２側に向かって漸次拡径させて傾斜面としてもよい。

バルブケース３１の開口側端部３３（一端側）の内周側には、当該バルブケース３１の内周面３１Ｂの内径に対して大きい内径を有する大内径部３６が形成される。該大内径部３６は、開口側端面３３Ａから底部３２側に向かって第２垂直３４Ｃを超えて延びる。大内径部３６とバルブケース３１の内周面３１Ｂとの間には、大内径部３６から底部３２側に向かって漸次縮径される傾斜面３７が形成される。これにより、バルブケース３１の開口側端部３３の第１周溝３４に対応する部分には、底部３２側の壁厚T0（図３参照）に対して薄い壁厚T1（図３参照）を有する部分が形成される。換言すると、バルブケース３１の開口側端部３３は、第１周溝３４に対応する部分（以下「低剛性部３８」と称する）の剛性（機械的強度）が、底部３２側の部分（図３における第１周溝３４よりも左側の部分）の剛性よりも低く形成される。

ソレノイドケース４１の内周側には、内フランジ状のヨーク４２（第２筒体の底部）が形成される。ソレノイドケース４１の一端側（図２におけるヨーク４２に対して左側の部分）には、バルブケース３１の開口側端部３３の内周側に嵌合される嵌合部４３が形成される。ソレノイドケース４１の他端側（図２におけるヨーク４２に対して右側の部分）には、コイルケース２８（図１参照）が収容されるコイル収容部４４が形成される。ヨーク４２は、嵌合部４３の内周側の空間とコイル収容部４４の内周側の空間を隔てるようにして嵌合部４３とコイル収容部４４との間に設けられる。

ソレノイドケース４１の嵌合部４３は、先端部４５の外径がヨーク４２に対応する部分の外径（外周面４１Ａの外径）に対して小さく形成される。嵌合部４３は、先端部４５がバルブケース３１の内周面３１Ｂに嵌合される。換言すると、先端部４５は、バルブケース３１の壁厚T0の部分の内周側に嵌合される。ソレノイドケース４１の嵌合部４３のヨーク４２に対応する部分、換言すると、ソレノイドケース４１の外周面４１Ａの先端部４５側は、バルブケース３１の大内径部３６に所定のはめあい（例えば「中間ばめ」）で嵌合される。なお、先端部４５の外周面４５Ａには、先端部４５とバルブケース３１との間をシールするシール部材４７を収容するための環状のシール溝４８が形成される。また、嵌合部４３には、外周面４１Ａと先端部４５の外周面４５Ａとを繋ぎ、先端部４５側（図２における左側）に向かって漸次縮径される傾斜面４６が形成される。

ソレノイドケース４１は、嵌合部４３側（一端側）の外周面４１Ａに形成された第２周溝４９を有する。第２周溝４９は、軸平面（ソレノイドケース４１の中心線を含む平面）による断面が矩形に形成され、嵌合状態でバルブケース３１の開口側端部３３のフランジ部３５に対応する位置に配置される。また、第２周溝４９は、ヨーク４２の近傍、換言すると、変形に対する強度が相対的に高い位置に配置される。そして、ソレノイドケース４１の外周側の、第２周溝４９と先端部４５との間には、嵌合状態でバルブケース３１の低剛性部３８に当接し、周方向に延びる当接部５０が形成される。

次に、図４，図５を参照して本実施形態の緩衝器１の製造方法に用いる加締め治具５１を説明する。図４に、ケース（ソレノイドケース４１が嵌合されたバルブケース３１）にセットされた加締め治具５１を示す。加締め治具５１は、ソレノイドケース４１のコイル収容部４４内に挿入される有底円筒状のアダプタ５２（当接部）と、ケース（バルブケース３１およびソレノイドケース４１）の中心線に対して同軸に配置されるねじ軸５３（軸部）とを有する。アダプタ５２の底部５２Ａは、ソレノイドケース４１のヨーク４２に当接される。ねじ軸５３の一端（図４における下端）には、アダプタ５２の軸穴５４に挿入される円板状の押圧板５５（当接部）が取り付けられる。押圧板５５は、ねじ軸５３に対して中心線回りに相対回転可能で、かつ軸穴５４に対して摺動可能である。

アダプタ５２の軸穴５４には、円板状のロードセル５６が接着等により固定される。ロードセル５６は、アダプタ５２の底部５２Ａと押圧板５５とで挟み込まれるように配置され、いわゆるワイヤレス型が適用される。よって、ロードセル５６により測定された荷重は、所定の外部装置でモニタリングすることができる。なお、軸穴５４の底面、換言すると、アダプタ５２の底部５２Ａの中央には凹球面状の凹部５７が形成されており、ロードセル５６は、アダプタ５２の凹部５７の周縁に当接している。

加締め治具５１は、ねじ軸５３に螺合されるナット５８（移動部）と、該ナット５８の周囲に等間隔で配置される複数個（本実施形態では「１２個」、図４には２個のみ表示）のリンク５９とを有する。各リンク５９は、ねじ軸５３の軸平面（ねじ軸５３の中心線を含む平面）上に配置される。リンク５９は、一端がナット５８に回動可能に接続される第１リンク部材６０と、長手方向中間部で第１リンク部材６０の他端に回動可能に接続される第２リンク部材６１とで構成される。第２リンク部材６１の一端（図４における下端）には、略Ｌ形のフック６２（鉤部）が形成される。

図５に示されるように、フック６２は、バルブケース３１の第１周溝３４に引っ掛けられる。換言すると、第１周溝３４の円筒面３４Ａと垂直面３４Ｂとの内角部分に、フック６２の先端が引っ掛けられる。なお、図４に示されるように、第２リンク部材６１の他端（図４における上端）には、フック６２とは異なる型の緩衝器１に対応させるためのフック６３が形成される。

次に、図４から図７を参照して本実施形態の緩衝器１の製造方法を説明する。ここでは、加締め治具５１を用いてバルブケース３１（第１筒体）の開口側端部３３（一端）を加締めることにより、バルブケース３１とソレノイドケース４１（第２筒体）とを結合させる工程を説明する。なお、バルブケース３１は、予めアウタチューブ３（図１参照）に接合されている。また、アウタチューブ３は、ワーク固定治具（図示省略）に固定されている。また、バルブケース３１内には、減衰力発生手段２５の減衰弁機構２６（以下「内機部品２６」と称する）が収容されている。

まず、図４，図５に示されるように、加締め治具５１の各フック６２（鉤部）をバルブケース３１の第１周溝３４に引っ掛けて当該加締め治具５１を緩衝器１（図１参照）のケース（バルブケース３１およびソレノイドケース４１）にセットする。この状態で、内機部品２６は、バルブケース３１の底部３２とソレノイドケース４１のヨーク４２（底部）とにより挟持される。図４の状態から加締め治具５１のねじ軸５３（軸部）を締付け方向（時計回り方向）へ回転させると、ナット５８（移動部）とバルブケース３１とが各リンク５９で連結されていることから、ねじ軸５３は、押圧板５５（当接部）、ロードセル５６、およびアダプタ５２を介してソレノイドケース４１のヨーク４２をバルブケース３１の底部３２へ向かって押し付ける。

ここで、ねじ軸５３がソレノイドケース４１のヨーク４２をバルブケース３１の底部３２に向かって押し付ける力（以下「ねじ軸５３の押付け力」と称する）は、内機部品２６に軸力として作用する。また、ねじ軸５３の押付け力の反力、換言すると、内機部品２６に作用する軸力の反力は、加締め治具５１の各フック６２がバルブケース３１の開口側端部３３を図４における上方向（軸力に沿う方向）へ引っ張る力として作用する。そして、内機部品２６に軸力を付与しながら、ねじ軸５３をさらに締付け方向へ回転させると、当該ねじ軸５３の回転に応じて、内機部品２６に作用する軸力が増大されるとともに、加締め治具５１の各フック６２がバルブケース３１の開口側端部３３を引っ張る力が漸次増大される。

これにより、バルブケース３１の開口側端部３３は、ソレノイドケース４１の第２周溝４９側へ塑性変形して加締められる（図６，図７参照）。このとき、開口側端部３３は、低剛性部３８の内周側がソレノイドケース４１の当接部５０に当接している。換言すると、開口側端部３３は、当接部５０で支持されているので、当接部５０の角部５０Ａ（当接部５０と第２周溝４９との稜）を起点に折れ曲がるようにして第２周溝４９側へ加締められる。なお、加締め中におけるねじ軸５３の押付け力より内機部品２６に作用する軸力は、ロードセル５６の測定値にてモニタリングすることができる。

以下、本実施形態の作用効果を示す。
本実施形態によれば、内機部品をバルブケース（第１筒体）の底部とソレノイドケース（第２筒体）のヨーク（底部）とで挟持し、ソレノイドケースのヨークを押圧することで内機部品に軸力を付与させ、バルブケースの開口側端部（一端側）をソレノイドケース側へ押し付けながら当該軸力に沿う方向へ引っ張ることにより、バルブケースの開口側端部をソレノイドケースの第２周溝に加締めるので、ソレノイドケースをバルブケースに固定するためのナットが不要となり、製造コストを削減することができる。

本実施形態では、プーラー（引き抜き用工具）が対象物を引き抜く原理を利用して加締め治具を構成したので、当該加締め治具をコンパクト化することができる。これにより、加締め治具との干渉を考慮する領域が大幅に縮小され、ケース（バルブケースおよびソレノイドケース）の周囲に配置されるスプリングシートやブラケット等の部品の設計自由度が犠牲になることを回避することができる。また、従来、内機部品に軸力を付与させる動力源と、ケースに径方向への加締め力を付与させる動力源との２つの動力源（油圧発生のための設備）を要していたが、本実施形態では、加締め治具にプーラーの構造を適用したので、手動や比較的小型の電動モータ等の動力で、軸力と加締め力とを同時に発生させることが可能であり、設備コストを大幅に削減することができる。

本実施形態では、バルブケースの開口側端部の第１周溝に対応する部分の壁厚を薄くして低剛性部を形成したので、当該低剛性部の壁厚（強度）を調節することにより、加締め力および内機部品に付与させる軸力をコントロールすることができる。また、加締め治具のアダプタ（当接部）とねじ軸（軸部）との間にロードセルを介在させたので、加締め中に内機部品に作用する軸力をモニタリングすることが可能であり、当該軸力を管理することができる。

なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
加締め治具５１のアダプタ５２（当接部）は、対象となる緩衝器１に応じて製作され、図４，図６に示した形状に限定されるものではない。
本実施形態では、ねじ軸５３（軸部）とナット５８（移動部）とによるねじ機構を用いて、内機部品２６に付与させる軸力と、バルブケース３１（第１筒体）の開口側端部３３（一端側）に付与させる加締め力とを発生させるように、加締め治具５１を構成したが、当該ねじ機構の代わりに、例えば、油圧式プーラーの動力発生機構を適用してもよい。

１ 緩衝器、２ シリンダ（シリンダ部）、３ アウタチューブ（シリンダ部）、５ ピストン、６ ピストンロッド、２５ 減衰力発生手段、２６ 減衰弁機構（内機部品）、３１ バルブケース（第１筒体）、３１Ａ 外周面（第１筒体の外周面）、３２ 底部、３３ 開口側端部（第１筒体の一端側）、３４ 第１周溝、４１ ソレノイドケース（第２筒体）、４１Ａ 外周面（第２筒体の外周面）、４３ ヨーク（第２筒体の底部）、４９ 第２周溝

Claims (4)

1. 作動流体が封入された円筒状のシリンダ部と、該シリンダ部の内部を摺動するピストンと、一端が前記ピストンに連結されて他端が前記シリンダ部の外部へ延出されるピストンロッドと、前記シリンダ部の側面部に結合される円筒状のケースと、該ケース内に収容されて前記ピストンの摺動により生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生手段とを備える減衰力調整式緩衝器の製造方法であって、
   前記ケースは、有底筒状の第１筒体と、該第１筒体の一端側に配置されて前記第１筒体の内周側に嵌合される有底筒状の第２筒体とからなり、前記第１筒体の一端側の外周面に形成される第１周溝と、前記第２筒体の一端側の外周面に形成される第２周溝とを備え、
   前記減衰力発生手段の内機部品を前記第１筒体の底部と前記第２筒体の底部とで挟持し、前記第２筒体の底部を押圧することにより前記内機部品に軸力を付与させる第１工程と、前記第１筒体の一端側を前記第２筒体側へ押し付けながら前記軸力の方向に沿う方向へ引っ張ることにより、前記第１筒体の一端を前記第２周溝に加締める第２工程とを含むことを特徴とする緩衝器の製造方法。
2. 前記第２工程では、前記第１工程で前記内機部品に付与させる軸力の反力により前記第１筒体の一端側を引っ張ることを特徴とする請求項１に記載の緩衝器の製造方法。
3. 緩衝器は、作動流体が封入された円筒状のシリンダ部と、該シリンダ部の側面部に結合される円筒状のケースと、該ケース内に収容されて前記ピストンの摺動により生じる作動流体の流れを制御して減衰力を発生させる減衰力発生手段とを備える減衰力調整式緩衝器であり、
   前記ケースは、有底筒状の第１筒体と、該第１筒体の一端側に配置されて前記第１筒体の内周側に嵌合される有底筒状の第２筒体とからなり、
   前記減衰力発生手段の内機部品を前記第１筒体の底部と前記第２筒体の底部とで挟持し、前記第２筒体の底部を押圧して前記内機部品に軸力を付与する第１工程と、前記第１筒体の一端側を前記第２筒体側へ押し付けながら前記軸力の方向に沿う方向へ引っ張ることで、前記第１筒体の一端を前記第２筒体の第２周溝に加締める第２工程とを含む、緩衝器の製造方法で用いる加締め治具であって、
   前記ケースに対して同軸に配置される軸部と、該軸部の一端側に設けられ、前記第２筒体の底部に当接される当接部と、前記軸部に設けられ、前記軸部に沿って移動可能な移動部と、一端が前記移動部に連結され、他端には前記第１筒体の一端側の外周面に形成された第１周溝に引っ掛ける鉤部が形成された複数個のリンクとを備えることを特徴とする加締め治具。
4. 前記軸部は、ねじ軸であり、前記移動部は、前記ねじ軸に螺合されたナットであることを特徴とする請求項３に記載の加締め治具。

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