(57)【要約】【課題】  バーリング加工等の絞り加工でスプリングシートの筒状部分を形成すると、その加工によって筒状部分の肉厚が薄くなる。そして、このような筒状部分の肉厚を確保しようとすると、肉厚を必要としない部分でも肉厚が厚くなって余分な重量が増えてしまう。そこで、スプリングシートの筒状部分の肉厚を確保しつつ、重量が増えるのを抑制できるスプリングシート、及びスプリングシートを備えた緩衝器の提供を目的とする。【解決手段】  スプリングシートが、環状板材６と、この環状板材６の開口を取り囲むように接合される筒材３とを備えている。【選択図】  図３
2020090982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状板材と、
前記環状板材の開口を取り囲むように接合される筒材とを備えている
ことを特徴とするスプリングシート。
【請求項２】
前記環状板材は、環状の内側の板材と、前記内側の板材の外周に接合される環状の外側の板材とを有している
ことを特徴とする請求項１に記載のスプリングシート。
【請求項３】
前記外側の板材は、前記内側の板材の材料よりも引張強さの低い材料で形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載のスプリングシート。
【請求項４】
プレス成型品である
ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のスプリングシート。
【請求項５】
アウターシェルと、
前記アウターシェルの外周に設けられる請求項１から４の何れか一項に記載のスプリングシートと、
一端を前記スプリングシートに支持されるコイルスプリングとを備える緩衝器であって、
前記筒材が前記アウターシェルに溶接されている
ことを特徴とする緩衝器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリングシートと、スプリングシートを備えた緩衝器の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スプリングシートは、緩衝器等に利用されている。緩衝器に利用されるスプリングシートの中には、緩衝器のアウターシェルの外周に溶接される筒部と、この筒部の一端から径方向外側へ張り出してコイルスプリング等のスプリングを支える皿状板部とを含むものがある。さらに、このようなスプリングシートの中には、金属製の一枚の板状母材をプレス加工して成形されるものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−６９１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特開昭５７−６９１３４号公報に記載のスプリングシートの筒部は、バーリング加工により形成されている。バーリング加工等の絞り加工で筒部を形成する場合、その加工によって筒部の肉厚が板状母材の板厚よりも薄くなる。このような筒部の肉厚を確保するには、板厚の厚い板状母材を採用すれば済むのではあるが、そのようにしたのでは肉厚を必要としない部分でも肉厚が厚くなって余分な重量が増えてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、このような不具合を解消し、スプリングシートの筒状部分の肉厚を確保しつつ、重量が増えるのを抑制できるスプリングシート、及びスプリングシートを備えた緩衝器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するスプリングシートは、環状板材と、環状板材の開口を取り囲むように接合される筒材とを備えている。当該構成によれば、筒材がスプリングシートの筒状部分となり、その筒状部分を絞り加工で形成しなくて済む。このため、プレス加工でスプリングシートを形成したとしても、筒状部分の肉厚の減少を抑制できるとともに、その筒状部分の肉厚を厚くしたとしても、環状板材の肉厚までもが厚くなることがない。
【０００７】
上記スプリングシートでは、環状板材が、環状の内側の板材と、内側の板材の外周に接合される環状の外側の板材とを有して構成されていてもよい。このようにすると、内側と外側の板材の板厚、材質等を個別に自由に選択できる。このため、環状板材の内周側と外周側の要求仕様に応じた肉厚、強度等にするのが容易であるとともに、肉厚が過剰な部分ができたり、過剰性能な部分ができたりする等の無駄を削減できる。
【０００８】
そして、そのようなスプリングシートでは、外側の板材が内側の板材の材料よりも引張強さの低い材料で形成されていてもよい。外側の板材が位置するスプリングシートの外周縁部は、補強用のテーパ部とされる等、断面係数の高い形状となっていれば、材料自体に要求される引張強さが低い場合が多い。このため、上記構成にすれば、スプリングシートの外周側で肉厚が過剰になったり、過剰性能となったりするのを防止でき、無駄を削減できる。
【０００９】
また、上記スプリングシートは、プレス成型品であるとよい。このようなスプリングシートが、前述のように、互いに接合された筒材と、環状板材とを備えて構成される場合には、例えば、鋼管と、環状の鋼板等を利用してプレス加工前の母材の形状を完成した製品形状に近い形状にできる。このため、スプリングシートの寸法精度を良好にできるとともに、設計通りの強度を確保しやすくできる。さらには、スプリングシートが複雑な形状であっても、プレス加工の回数を大幅に削減し、スプリングシートの耐久性を向上できるとともに、歩留まりの向上も期待できる。
【００１０】
また、緩衝器がアウターシェルと、アウターシェルの外周に設けられる上記スプリングシートと、一端をそのスプリングシートに支持されるコイルスプリングとを備え、筒材がアウターシェルに溶接されていてもよい。このように、筒材がアウターシェルに溶接される場合には、筒材の厚みを確保する必要がある。このため、上記緩衝器のスプリングシートを互いに接合された筒材と、環状板材とで構成するのが特に有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るスプリングシート、及びスプリングシートを備えた緩衝器によれば、スプリングシートの筒状部分の肉厚を確保するとともに、重量が増えるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスプリングシートを備えた緩衝器を示した正面図である。
【図２】（ａ）はプレス成型品である本発明の一実施の形態に係るスプリングシートがプレス加工で成形される前の母材を簡略的に示した底面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＸ線断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施の形態に係るスプリングシートの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹＹ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態のスプリングシートについて、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。
【００１４】
本発明の一実施の形態に係るスプリングシートは、図１に示すように、自動車のストラット型サスペンションにおける緩衝器Ａの下側のスプリングシートＢとして利用されている。以下の説明では、下側のスプリングシートＢを備えた緩衝器Ａが車両に取り付けられた状態での上下を、特別な説明がない限り、単に「上」「下」という。
【００１５】
図１に示すように、緩衝器Ａは、アウターシェル１と、このアウターシェル１内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッド２とを有する緩衝器本体Ｄを備えている。この緩衝器本体Ｄは、正立型であってロッド２がアウターシェル１から上方へ突出し、そのロッド２の上端がマウント（図示せず）を介して車体に連結される。その一方、アウターシェル１がその下端部外周に装着されるブラケット１０を介して車輪を回転自在に保持するナックルに連結される。
【００１６】
このようにして緩衝器本体Ｄは、車体と車輪との間に介装される。そして、車両が凹凸のある路面を走行する等して車輪が車体に対して上下に振動すると、ロッド２がアウターシェル１に出入りして緩衝器本体Ｄが伸縮する。このように緩衝器本体Ｄが伸縮することを、緩衝器Ａが伸縮するともいう。
【００１７】
緩衝器本体Ｄの内部構造については、如何なる構造であってもよいので図示を省略するが、本実施の形態の緩衝器本体Ｄは液圧ダンパであって、アウターシェル１内に作動油等の液体を収容している。そして、緩衝器Ａの伸縮時に液体がアウターシェル１内を移動するとともに、その液体の流れに抵抗が付与されるようになっており、その抵抗に起因する減衰力が発生する。
【００１８】
また、図示しないが、ロッド２を車体に連結するマウントには、上側のスプリングシートが取り付けられている。さらに、アウターシェル１の外周であってブラケット１０よりも上側に、下側のスプリングシートＢが取り付けられている。そして、これら上下のスプリングシートの間に懸架スプリングとしてのコイルスプリングＳが介装されている。
【００１９】
そのコイルスプリングＳは、圧縮ばねであり、圧縮されると弾性変形してその変形量に見合った弾性力を発揮する。緩衝器Ａでは、その収縮作動に伴いロッド２がアウターシェル１内へと侵入して上下のスプリングシートが接近する。このため、緩衝器Ａが収縮するほどコイルスプリングＳの変形量が大きくなって、発生する弾性力も大きくなる。そして、コイルスプリングＳは、その弾性力によって緩衝器Ａを伸長方向へ付勢して、車体を弾性支持するようになっている。
【００２０】
そのコイルスプリングＳの下端を支持する下側のスプリングシートＢは、プレス成型品である。図２（ａ）はプレス加工をする前の下側のスプリングシートＢの母材（素材）Ｐを簡略化して示した底面図であり、（ｂ）はそのＸＸ線断面図である。当該図２に示すように、下側のスプリングシートＢの母材Ｐは、適宜長さに切断された鋼管からなる筒材３と、環状に切り出された鋼板からなる二枚の板材４，５を溶接して形成されている。
【００２１】
より詳しくは、二枚の板材４，５は、内外二重に配置され、内側の板材４の外周縁と外側の板材５の内周縁が全周溶接されて環状板材６を構成する。内側の板材４は、外側の板材５よりも引張強さの大きい材質で、板厚の厚い高強度な鋼板からなる。また、その内側の板材４の内周縁に筒材３の軸方向の一端が全周溶接されており、筒材３が環状板材６の開口６０を取り囲むように起立する。そして、このような母材Ｐをプレス加工することで下側のスプリングシートＢが成形される。
【００２２】
図３（ａ）は、プレス加工を経て完成した下側のスプリングシートＢの平面図であり、（ｂ）はそのＹＹ線断面図である。当該図３に示すように、プレス加工後の筒材３では、その上端部がラッパ状に拡径されるとともに、周方向の一部が径方向外側へ軸方向に沿って突出する突出部３ａとなっている。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、下側のスプリングシートＢをアウターシェル１の外周に取り付けた状態では、筒材３の内側にアウターシェル１が挿通されており、突出部３ａを除く筒材３の下端がアウターシェル１の外周に溶接される。このように、筒材３は、アウターシェル１に下側のスプリングシートＢを固定するための結合部として機能する。また、突出部３ａによってアウターシェル１と筒材３との間に水抜き用の隙間３０ができる。
【００２４】
なお、プレス加工後の筒材３の形状は、適宜変更できる。例えば、突出部３ａを廃し、筒材３の下端全周をアウターシェル１に溶接してもよい。さらに、筒材３の内側にアウターシェル１を圧入する場合には、筒材３の周方向の一部を径方向内側へ突出させて、アウターシェル１の外周に押し付けられる内周側の突起を形成してもよい。
【００２５】
つづいて、プレス加工後の内側の板材４には、内外二重に円弧状の立上部４ａ，４ｂが周方向に沿って形成されており、これらでコイルスプリングＳの径方向のずれを防ぐ。つまり、内側の板材４は、コイルスプリングＳが乗るシート部として機能する。このように、コイルスプリングＳのシート部となる内側の板材４として、前述のように高強度な鋼板が利用されているので、コイルスプリングＳから受ける荷重による変形が抑制される。
【００２６】
また、プレス加工後の外側の板材５には、外周端へ向かうほど高くなる方向へ傾斜するテーパ部５ａが形成されている。このようなテーパ部５ａを設けると、下側のスプリングシートＢの変形がさらに抑制される。このように、テーパ部５ａは、下側のスプリングシートＢの外周縁に沿って立ち上がるように形成されており、補強に利用されている。
【００２７】
また、内側と外側の板材４，５を合わせたプレス加工後の環状板材６には、その肉厚を貫通する大小の孔９ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆが形成されている。これらの孔９ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆは、水抜き孔、及び肉抜孔として機能する。本実施の形態において、これらの孔９ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆは、母材Ｐには形成されておらず、プレス加工時に形成される。しかし、母材Ｐに孔を予め形成してもよい。また、孔の位置、数、及び形状を自由に変更できるのは勿論である。
【００２８】
以下、本発明の一実施の形態に係るスプリングシートである下側のスプリングシートＢ、及びその下側のスプリングシートＢを備えた緩衝器Ａの作用効果について説明する。
【００２９】
本実施の形態に係る下側のスプリングシートＢは、環状板材６と、この環状板材６の開口６０を取り囲むように溶接される筒材３とを備えている。当該構成によれば、筒材３が下側のスプリングシートＢの筒状部分となり、その筒状部分を絞り加工で形成しなくて済む。このため、プレス加工で下側のスプリングシートＢを成形したとしても、筒状部分の肉厚の減少を抑制できる。さらには、筒状部分（本実施の形態における筒材３）の肉厚を厚くしたとしても、従来のように、他の部分（本実施の形態における環状板材６）の肉厚までもが厚くならないので、筒状部分の肉厚を確保しつつ、重量が増えるのを抑制できる。
【００３０】
さらに、上記構成によれば、筒材３と環状板材６の厚さ、及び材質等を個別に自由に設定できる。つまり、筒材３、及び環状板材６の材料の選定自由度が高いので、下側のスプリングシートＢの各部の要求仕様に応じた最適材料を選定しやすく、例えば、肉厚が過剰な部分ができたり、過剰性能な部分ができたりする等の無駄を削減できる。このため、上記下側のスプリングシートＢによれば、軽量化できるとともにコストも低減できる。
【００３１】
また、本実施の形態の下側のスプリングシートＢは、プレス加工で成形されたプレス成型品である。このような下側のスプリングシートＢが、前述のように、互いに溶接された筒材３と環状板材６とを備えて構成される場合には、例えば、鋼管と、環状の鋼板等を利用してプレス加工前の母材の形状を完成した製品形状に近い形状にできる。
【００３２】
このため、特に、下側のスプリングシートＢの筒材３部分（筒状部分）の寸法精度を良好にできるとともに、環状板材６部分（皿状部分）のプレス加工による肉厚の増減が少ないので、設計通りの強度を確保しやすくできる。さらに、下側のスプリングシートＢが、突出部３ａ、立上部４ａ，４ｂ、テーパ部５ａ等を含む複雑な形状であっても、プレス加工の回数（工程数）を一回、又は二回程度まで大幅に削減できる。
【００３３】
このように、プレス加工の回数を一、二回程度まで少なくすると、プレス加工の難易度が格段に低下するので、下側のスプリングシートＢの形状自由度を向上できるとともに、歩留まりの向上も期待できる。さらに、プレス加工時には残留応力が生じるが、プレス加工の回数を一、二回程度まで少なくすると、残留応力が減少し、下側のスプリングシートＢの耐久性を向上できる。
【００３４】
また、本実施の形態において、環状板材６は、環状の内側の板材４と、この内側の板材４の外周に溶接される環状の外側の板材５とを有して構成されている。当該構成によれば、内側と外側の板材４，５の板厚、材質等を個別に自由に選択できるので、環状板材６の各部の要求仕様に応じた肉厚、強度等にするのが容易であるとともに、肉厚が過剰な部分ができたり過剰性能な部分ができたりする等の無駄を一層削減できる。このため、上記構成によれば、下側のスプリングシートＢを一層軽量化できるとともにコストを一層低減できる。
【００３５】
具体的に、本実施の形態では、外側の板材５の素材として、内側の板材４の素材よりも引張強さが低い低強度の素材が選択されている。本実施の形態において、外側の板材５が位置する下側のスプリングシートＢの外周縁部は、補強用のテーパ部５ａとなっており、このような部分では断面係数の高い形状となっていれば、材料自体に要求される引張強さは低い。そこで、前述のように、外側の板材５の素材として、板厚が薄く、材料自体の引張強さの低い安価な材料を選択すると、下側のスプリングシートＢの外周側で肉厚が過剰になったり、過剰性能となったりするのを防止でき、無駄を削減できる。
【００３６】
なお、外側の板材５を内側の板材４より低強度な材料で形成するに当たり、材料自体の引張強さを同じにして板厚を薄くしてもよく、板厚を同じにして材料自体の引張強さを低くしてもよい。また、下側のスプリングシートＢの形状（コイルスプリングＳを支える位置等）に応じて、どのような形状の板材を組み合わせて環状板材６を形成してもよいのは勿論、環状板材６がつなぎ目のない一枚板からなるとしてもよい。
【００３７】
また、本実施の形態では、筒材３と環状板材６との接合方法、及び環状板材６を構成する板材４，５同士の接合方法を溶接としているが、接合方法は溶接に限られない。例えば、接着等の溶接以外の接合方法で筒材３と環状板材６、又は板材４，５同士を接合してもよい。
【００３８】
また、本実施の形態の下側のスプリングシートＢを備える緩衝器Ａは、外周に上記下側のスプリングシートＢが設けられるアウターシェル１と、一端を上記下側のスプリングシートＢに支持されるコイルスプリングＳとを備えている。そして、上記下側のスプリングシートＢの筒材３がアウターシェル１に溶接されている。このように、筒材３がアウターシェル１に溶接される場合には、筒材３の厚みを確保する必要がある。そこで、このような緩衝器Ａに本実施の形態に係る下側のスプリングシートＢを利用するのが特に有効である。
【００３９】
なお、本実施の形態のアウターシェル１は、作動用の液体を内部に収容する単筒型、又は複筒型のシリンダとして機能する。しかし、アウターシェル１は、緩衝器本体Ｄの最外周部に位置する筒状の部材であればよく、例えば、アウターシェルとは別にシリンダを設け、このシリンダをアウターシェル内に摺動自在に挿入するとともに、このシリンダに出入りするロッドをアウターシェルに連結してもよい。
【００４０】
さらに、本実施の形態において、本発明に係るスプリングシートが下側のスプリングシートＢとして利用されているが、車体側に取り付けられる上側のスプリングシートとして利用されていてもよい。さらに、そのスプリングシートによって支えられるコイルスプリングＳは、緩衝器本体Ｄと別置き型となっていてもよいのは勿論、その緩衝器本体Ｄも、減衰力を発生するものであれば、摩擦力又は電磁力等を利用して減衰力を発揮するものであってもよい。
【００４１】
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、及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
Ａ・・・緩衝器、Ｂ・・・下側のスプリングシート（スプリングシート）、Ｓ・・・コイルスプリング、１・・・アウターシェル、３・・・筒材、４・・・内側の板材、５・・・外側の板材、６・・・環状板材、６０・・・開口
【図１】
2020090982.tif 000003
【図２】
2020090982.tif 000004
【図３】
2020090982.tif 000005