WO2023120001A1

WO2023120001A1 - 緩衝器

Info

Publication number: WO2023120001A1
Application number: PCT/JP2022/043110
Authority: WO
Inventors: 良樹松岡; 久輔土田
Original assignee: Ｋｙｂ株式会社
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2022-11-22
Publication date: 2023-06-29
Also published as: JP2023091475A

Abstract

本実施の形態の緩衝器（Ｄ）は、円筒状のアウターシェル（２）と、アウターシェル（２）内に移動自在に挿入されるロッド（３）とを有する緩衝器本体（１）と、アウターシェル（２）の下端外周に取り付けられるナックルブラケット（４）とを備え、ナックルブラケット（４）は、一枚の金属板を母材として曲げ加工して形成されており、アウターシェル（２）の外周に沿って湾曲するとともにアウターシェル（２）を挟持する一対の挟持片（５，６）と、各挟持片（５，６）の周方向の端部からそれぞれアウターシェル（２）の径方向へ延びて互いに対向する一対の取付片（７，８）と、取付片（７，８）の上端同士を連結する連結片（９）と、挟持片（５，６）、取付片（７，８）および連結片（９）とが交わる三面交点を切除する一対の切欠（１０，１１）とを備えている。

Description

緩衝器

　本発明は、緩衝器に関する。

　緩衝器は、アウターシェルと、アウターシェル内に移動自在に挿入されるロッドとを備え、たとえば、車両におけるサスペンションに組み込まれて使用され、アウターシェルに対してピストンロッドが軸方向に移動する伸縮時に減衰力を発揮して車体と車輪の振動を抑制する。

　このようにサスペンションに組み込まれる緩衝器は、たとえば、ストラット式サスペンションに利用される場合、アウターシェルの下端に車両の車輪を保持するナックルを取り付けるためのナックルブラケットが溶接によって取り付けられる。

　ナックルブラケットは、たとえば、ＪＰ２００９－２１６１２９Ａに開示されているように、アウターシェルの外周を抱持する断面Ｃ型であって筒状の抱持部と、抱持部の周方向両端から径方向の外側へ向けて互いに平行して延びてナックルに連結可能な一対の取付部と、各取付部の上端を互いに接近する方向へ折り曲げて形成される補強部とを備えたものがある。

特開２００９－２１６１２９号公報

　このように構成された緩衝器では、ナックルブラケットがアウターシェルの外周を略全周に亘って取り巻く抱持部と、取付部と補強する補強部とを備えているために、強度面での問題はないものの、ナックルブラケットを形成する材料が多いために材料歩留まりが悪く、緩衝器のコストと重量とが増加してしまう。

　そこで、本発明は、コストと重量を低減可能な緩衝器の提供を目的としている。

　前記課題を解決するため、本発明の緩衝器は、円筒状のアウターシェルと、アウターシェル内に移動自在に挿入されるロッドとを有する緩衝器本体と、アウターシェルの下端外周に取り付けられるナックルブラケットとを備え、ナックルブラケットは、一枚の金属板を母材として曲げ加工して形成されており、アウターシェルの外周に沿って湾曲するとともにアウターシェルを挟持する一対の挟持片と、各挟持片の周方向の端部からそれぞれアウターシェルの径方向へ延びて互いに対向する一対の取付片と、取付片の上端同士を連結する連結片と、挟持片、取付片および連結片とが交わる三面交点を切除する一対の切欠とを備えている。

　このように構成された緩衝器では、ナックルブラケットの挟持片がアウターシェルの外周を取り巻いていなくとも、ナックルブラケットをアウターシェルに強固に固定できるとともに、取付片と連結片とで箱形を形成しているためナックルブラケットの強度を高くしてナックルから入力される荷重にも耐え得る。そして、ナックルブラケットが挟持片、取付片および連結片とが交わる三面交点を切除する切欠とを備えているので、アウターシェルに強固に固定できるとともに高強度のナックルブラケットを無理なく成型できる。そして、ナックルブラケットは、従来のナックルブラケットのようにアウターシェルを取り巻く抱持部を備えていないので、従来のナックルブラケットと比較して小型になるため、製造に必要な材料が少なくて済み、重量も軽量化される。

図１は、一実施の形態における緩衝器の側面図である。図２は、一実施の形態における緩衝器のナックルブラケットの正面図である。図３は、一実施の形態における緩衝器のナックルブラケットの側面図である。図４は、一実施の形態における緩衝器に取り付けられたナックルブラケットの平面図である。図５（ａ）は、ナックルブラケットを展開した形状に打ち抜かれた平板である。図５（ｂ）は、挟持片と取付片を成型したナックルブラケットの半製品である。図５（ｃ）は、取付片にボルト挿通孔を穿った後のナックルブラケットの半製品である。図６は、一実施の形態の一変形例におけるナックルブラケットの斜視図である。

　以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１および図２に示すように、緩衝器Ｄは、アウターシェル２と、アウターシェル２内に移動自在に挿入されるロッド３とを有する緩衝器本体１と、アウターシェル２の下端側の外周に溶接によって取付けられるナックルブラケット４とを備えており、ナックルブラケット４を利用して図示しない車両の車輪を支持するナックルに連結されて車両の車体と車輪との間に介装される。

　以下、緩衝器Ｄの各部について詳細に説明する。緩衝器本体１は、筒状のアウターシェル２と、アウターシェル２内に移動自在に挿入されるロッド３とを有して、ロッド３がアウターシェル２に対して軸方向に相対移動する伸縮作動時にロッド３のアウターシェル２に対する相対移動を妨げる減衰力を発生して、車両の車体と車輪の振動を減衰させる。

　緩衝器本体１は、たとえば、下端が閉塞される筒状のアウターシェル２と、アウターシェル２内に収容される図示しないシリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッド３と、ロッド３に連結されるとともにシリンダ内に挿入されてシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダとアウターシェル２との間に形成されるリザーバと、シリンダの下端に設けられて圧側室とリザーバとを仕切るバルブケースとを備えている。そして、伸側室と圧側室には、作動油等の液体が充填され、リザーバには、液体と気体とが充填されている。なお、緩衝器Ｄに使用される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体でもよい。なお、アウターシェル２は、ナックルブラケット４が取り付けられる緩衝器本体１の最外殻を成す部材であり、緩衝器本体１が倒立型に設定される場合にはシリンダ等を収容する代わりにロッドを覆う部材であってもよい。

　また、ピストンには、伸側室と圧側室とを連通する通路と、圧側室とリザーバとを連通する通路には、それぞれ減衰バルブが設けられている。このように構成された緩衝器本体１は、伸縮作動時にピストンによって伸側室と圧側室とが拡縮されて液体が通路を介して移動し、この液体の流れに前記減衰バルブが抵抗を与えて減衰力を発生する。

　なお、アウターシェル２の中間の外周には、図示しない懸架ばねの下端を支承する下方懸架ばね受１６が装着されている。図外の懸架ばねは、ロッド３の先端に取り付けられる上方懸架ばね受と前記した下方懸架ばね受１６との間に介装されており、緩衝器Ｄを車体と車輪との間に介装すると車体を弾性支持する。

　ナックルブラケット４は、図１から図４に示すように、一枚金属板を母材して、当該母材をナックルブラケット４を展開した形状に打ち抜いた後で曲げ加工することによって形成されている。ナックルブラケット４は、アウターシェル２の外周に沿って湾曲するとともにアウターシェル２を挟持する一対の挟持片５，６と、各挟持片５，６の周方向の端部からそれぞれアウターシェル２の径方向へ延びて互いに対向する一対の取付片７，８と、取付片７，８の端同士を連結する連結片９と、挟持片５，６、取付片７，８および連結片９とが交わる三面交点を切除する一対の切欠１０，１１とを備えている。

　挟持片５，６は、それぞれ、アウターシェル２の軸方向から見てアウターシェル２の下端の外周形状に沿うように湾曲したプレートであって、アウターシェル２の側方から見てアウターシェル２の軸方向に沿って内周側面を当接させている。

　挟持片５，６の周方向の反取付片側端となる先端は、アウターシェル２の軸線方向から見てアウターシェル２の半分を超えないようになっている。このように、挟持片５，６の周方向の反取付片側端となる先端がアウターシェル２の軸線方向から見てアウターシェル２の半分を超えないので、ナックルブラケット４をアウターシェル２の外周に溶接するためにアウターシェル２の下端外周へ当接させる際に、ナックルブラケット４をアウターシェル２の側方から接近させればよいので、組付作業が容易となる。

　また、取付片７，８は、それぞれ挟持片５，６の周方向の基端から互いにアウターシェル２の径方向へ平行に延びて対向しており、図示しないナックルの取付部に設けられた２つの孔に対向可能な位置にそれぞれ２つずつボルト挿入孔７ａ，８ａを備えている。そして、取付片７，８の間に図外のナックルの取付部を挿入し、ボルト挿入孔７ａ，８ａに挿入されるナックルの取付部を貫通する図示しないボルトとナットによって、取付片７，８と前記取付部をボルト締結して、このナックルブラケット４をナックルに取付できるようになっている。

　また、取付片７と挟持片５の下端および取付片８と挟持片６の下端は、アウターシェル２から遠ざかるように外方へ折り曲げられてフランジ状の補強リブ１２，１３が設けられている。さらに、取付片７の上下方向の中央から挟持片５の上下方向の中央に欠けてアウターシェル２から遠ざかるように膨出するバルジ部１４が設けられるとともに、取付片８の上下方向の中央から挟持片６の上下方向の中央に欠けてアウターシェル２から遠ざかるように膨出するバルジ部１５が設けられている。補強リブ１２，１３およびバルジ部１４，１５は、ナックルブラケット４を変形させる荷重に対する強度を向上するために設けられている。

　さらに、取付片７，８の上端は、取付片７，８に対して垂直な連結片９によって連結されている。連結片９の挟持片５，６側を向いてアウターシェル２の外周面に対向する側面は、アウターシェル２の外周に沿うように湾曲しており、挟持片５，６をアウターシェル２の外周に当接させると連結片９の側面もまたアウターシェル２の外周に当接する。このように、ナックルブラケット４は、取付片７，８と連結片９とが箱形となっていて、取付片７，８の基端がそれぞれ挟持片５，６に連なる構造をしている。

　また、ナックルブラケット４は、挟持片５と取付片７との境の上端と、挟持片６と取付片８との境の上端とに、それぞれ切欠１０，１１を備えている。切欠１０は、挟持片５、取付片７および連結片９の３つの面の交点である三面交点を切除するように設けられており、切欠１１は、挟持片６、取付片８および連結片９の３つの面の交点である三面交点を切除するように設けられている。なお、切欠１０，１１は、前記三面交点を含んで挟持片５、取付片７および連結片９の３面に亘って切除するように設けられている。また、切欠１０，１１は、ナックルブラケット４における挟持片６、取付片８および連結片９が交わる三面交点ができないように設けられればよいので、挟持片５、取付片７および連結片９の３面のうち隣り合う任意の２面に亘って設けられて残りの１面に接するように設けられてもよいし、挟持片５、取付片７および連結片９の３面うちいずれかの１面に設けられて残りの２面の少なくとも一方に接するように設けられてもよい。

　各切欠１０，１１は、挟持片５，６、取付片７，８および連結片９の境の上端から開口して下方へ向けて母材を矩形に切り欠いて形成されており、４つの角部にＲ形状に面取りが施されて形成された面取り部１０ａ，１１ａを備えている。

　以上のように構成されたナックルブラケット４は、以下の手順によって製造される。まず、図示しない矩形の金属製の平板状のブランクの母材を打ち抜いて、図５（ａ）に示したナックルブラケット４を展開した形状の平板を得る。つづいて、プレス加工によって平板を曲げ成型して図５（ｂ）に示すように、挟持片５，６、取付片７，８、補強リブ１２，１３およびバルジ部１４，１５の成型を行ったのち、図５（ｃ）に示すように取付片７，８にボルト挿入孔７ａ，８ａを打ち抜く。図５（ｃ）で孔明けが済んだナックルブラケット４の半製品を図５（ｃ）中の破線で折り曲げる曲げ加工を行えば、連結片９と取付片７，８とが直角に折り曲げられ、ナックルブラケット４を製造することができる。

　このようにナックルブラケット４は製造されるが、挟持片５，６、取付片７，８および連結片９の２つの三面交点がそれぞれ切欠１０，１１によって切除されており、挟持片５，６と連結片９および各取付片７，８の境とが地続きになっていないので、連結片９と各取付片７，８との境で折り曲げる成型を行う際に挟持片５，６が折り曲げ成型の邪魔にならない。よって、挟持片５，６、取付片７，８および連結片９との三面交点ができてしまう形状のナックルブラケット４であっても無理なく成型できる。なお、挟持片５，６が折り曲げ成型の邪魔にならないよう、挟持片５，６の上面を挟持片５，６の周方向の先端側へ向かって軸方向長さが短くなるように傾斜させることも考えられるが、このように傾斜させる場合、傾斜させない場合と比較して成型しづらく溶接長が短くなる恐れがある。

　こうして得られたナックルブラケット４における挟持片５，６の湾曲した内周面をアウターシェル２の外周面に当接させると、アウターシェル２の軸方向に対して直交する水平な連結片９の側面がアウターシェル２の外周面に当接する。

　そして、挟持片５の上端の先端側から連結片９の側面の上方を経由して反対側の挟持片６の上端の先端側にかけてアウターシェル２にアーク溶接するとともに、各挟持片５，６の先端をアウターシェル２の外周に軸方向に沿ってアーク溶接することで、ナックルブラケット４は、アウターシェル２に固定される。

　このように、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、挟持片５の上端の反取付片側端の近傍から連結片９の側面の上方を経由して反対側の挟持片６の上端の反取付片側端の近傍までにかけてＣ形の溶接部Ｂ１が形成されるとともに、アウターシェル２の軸方向に沿って各挟持片５，６の反取付片側端の上端近傍から下端近傍までにかけて直線状の溶接部Ｂ２が形成される。なお、溶接部Ｂ１，Ｂ２は、ナックルブラケット４およびアウターシェル２の被溶接材料と溶接材料とが溶融して形成される。

　ナックルブラケット４は、各挟持片５，６の上端および反取付片側端と、連結片９とがアウターシェル２の外周に溶接されてアウターシェル２に取り付けられるので、挟持片５，６が従来のナックルブラケットの抱持部のようにアウターシェル２の周囲を取り巻いていなくともアウターシェル２に強固に固定される。

　また、ナックルブラケット４は、取付片７，８の上端同士を接続する連結片９と備えていて、取付片７，８と連結片９とで箱形を形成しているため高い強度を実現でき、車両の車輪を支持するナックルから入力される曲げ、せん断或いは引っ張りなどの種々の荷重にも十分に耐え得る。

　このように、高強度のナックルブラケット４を得るためには、取付片７，８の上端の挟持片５，６の付根から当該上端同士を接続する連結片９が不可欠であるが、切欠１０，１１を設けない場合、挟持片５，６、取付片７，８および連結片９の３つの面の交点である三面交点が母材に残ってしまい、連結片９に対して取付片７，８を直角に折り曲げる加工が難しく、ナックルブラケット４を成型することが非常に困難となってしまう。ところが、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ナックルブラケット４が挟持片５，６、取付片７，８および連結片９とが交わる三面交点を切除する切欠１０，１１を備えているので、連結片９と各取付片７，８との境で折り曲げる成型を行う際に挟持片５，６が折り曲げ成型の邪魔にならないナックルブラケット４を無理なく成型できる。

　以上のように、本実施の形態の緩衝器Ｄは、円筒状のアウターシェル２と、アウターシェル２内に移動自在に挿入されるロッド３とを有する緩衝器本体１と、アウターシェル２の下端外周に取り付けられるナックルブラケット４とを備え、ナックルブラケット４は、一枚の金属板を母材として曲げ加工して形成されており、アウターシェル２の外周に沿って湾曲するとともにアウターシェル２を挟持する一対の挟持片５，６と、各挟持片５，６の周方向の端部からそれぞれアウターシェル２の径方向へ延びて互いに対向する一対の取付片７，８と、取付片７，８の端同士を連結する連結片９と、挟持片５，６、取付片７，８および連結片９とが交わる三面交点を切除する一対の切欠１０，１１とを備えている。

　このように構成された緩衝器Ｄでは、ナックルブラケット４の挟持片５，６がアウターシェル２の外周を取り巻いていなくとも、ナックルブラケット４をアウターシェル２に強固に固定できるとともに、取付片７，８と連結片９とで箱形を形成しているためナックルブラケット４の強度を高くしてナックルから入力される荷重にも耐え得る。そして、ナックルブラケット４が挟持片５，６、取付片７，８および連結片９とが交わる三面交点を切除する一対の切欠１０，１１とを備えているので、アウターシェル２に強固に固定できるとともに高強度のナックルブラケット４を無理なく成型できる。

　そして、ナックルブラケット４は、従来のナックルブラケットのようにアウターシェル２を取り巻く抱持部を備えていないので、従来のナックルブラケットと比較して小型になるため、製造に必要な材料が少なくて済み、重量も軽量化される。

　以上より、本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、小型軽量なナックルブラケット４の利用が可能となるので、ナックルブラケット４の製造に関して材料歩留まりが改善されるため、緩衝器Ｄの製造に係るコストと緩衝器Ｄの全体の重量を低減できるのである。

　なお、前述したところでは、ナックルブラケット４は、取付片７，８の上端が連結片９で接続されている構造となっているが、取付片７，８の下端が連結片で接続される構造となっている場合には、切欠１０，１１は、取付片７，８の下端において挟持片５，６と連結片とが交わる三面交点を切除するように設けられればよい。

　また、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、切欠１０，１１が矩形であって角部にＲ面形状に面取りが施されているので、切欠１０，１１を設けることによってナックルブラケット４にナックルから荷重が入力される際の応力集中を緩和できる。

　なお、切欠１０，１１の幅寸法および長さ寸法については、前記三面交点を切除できれば任意に設計できるが、ナックルブラケット４の強度の著しい低下を招かず、図５（ａ）に示したナックルブラケット４を展開した形状の平板を打ち抜く金型寿命および保全性を考慮して設計されるとよい。

　さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、ナックルブラケット４における切欠１０，１１が挟持片５，６、取付片７，８および連結片９の三面に亘って切除するように設けられている。このように構成された緩衝器Ｄによれば、挟持片５，６、取付片７，８および連結片９が互いに相手方の変形を阻害するのを抑制できるからナックルブラケット４の成型後のスプリングバックを効果的に防止できる。

　なお、ナックルブラケット４の取付片７，８および連結片９の形状および寸法は、前述した効果を失わない限りにおいてアウターシェル２の外径、車両のナックルの形状等に応じて適宜設計変更できる。また、挟持片５，６の周方向の先端は、アウターシェル２への溶接に支障が無ければアウターシェル２の半分を超えて反取付片側へ延びていても突出させることも可能であるが、挟持片５，６の重量増加を招くとともにアウターシェル２を側方から挟持片５，６間に挿入できなくなるので、挟持片５，６の周方向の反取付片側端となる先端がアウターシェル２の軸線方向から見てアウターシェル２の半分を超えないようにする方が好ましい。なお、挟持片５，６の周方向の先端のアウターシェル２の軸方向における長さについては、仕様上要求される接合強度に応じて適宜設計変更できる。

　また、図６に示したように、ナックルブラケット４Ａは、ナックルブラケット４に対して、挟持片５ａ，６ａおよび取付片７ａ，８ａが上方に延長されて、連結片９ａがアウターシェル２に対して傾斜姿勢となる構造を備えていてもよい。このように構成されたナックルブラケット４Ａにあっても、挟持片５ａ，６ａ、取付片７ａ，８ａおよび連結片９ａの三面交点を切除する切欠１０ａ，１１ａを備えることで、アウターシェル２に強固に固定され得るとともに、無理なく成型でき、高強度を実現できる。よって、このように構成されたナックルブラケット４Ａを利用した緩衝器によれば、ナックルブラケット４Ａの製造に関して材料歩留まりが改善されるため、緩衝器の製造に係るコストと緩衝器の全体の重量を低減できる。

　以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

１・・・緩衝器本体、２・・・アウターシェル、３・・・ロッド、４，４Ａ・・・ナックルブラケット、５，５ａ，６，６ａ・・・挟持片、７，７ａ，８，８ａ・・・取付片、９，９ａ・・・連結片、１０，１０ａ，１１，１１ａ・・・切欠、Ｄ・・・緩衝器

Claims

　緩衝器であって、
　円筒状のアウターシェルと、前記アウターシェル内に移動自在に挿入されるロッドとを有する緩衝器本体と、
　前記アウターシェルの下端外周に取り付けられるナックルブラケットとを備え、
　前記ナックルブラケットは、
　一枚の金属板を母材としており、
　前記アウターシェルの外周に沿って湾曲するとともに前記アウターシェルを挟持する一対の挟持片と、
　前記各挟持片の周方向の端部からそれぞれ前記アウターシェルの径方向へ延びて互いに対向する一対の取付片と、
　前記取付片の端同士を連結する連結片と、
　前記挟持片、前記取付片および前記連結片とが交わる三面交点を切除する一対の切欠とを有する
　緩衝器。
　請求項１に記載の緩衝器であって、
　前記切欠は、矩形であって、角部がＲ面形状に面取りが施されている
　緩衝器。
　請求項１または２に記載の緩衝器であって、
　前記切欠は、前記挟持片、前記取付片および前記連結片の三面に亘って切除するように設けられる
　緩衝器。