(57)【要約】【課題】信頼性を向上することが可能となるシリンダ装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】一端がピストンに連結され他端がシリンダ１９の外部へ延出されるピストンロッド１５の他端側に形成された溝部１１１に設けられるストッパ１２１が、ピストンロッド１５を挿通させる挿通孔３４が形成されてシリンダ１９の一端側に当接するカバー部３１の挿通孔３４の内径よりも大径である。これにより、信頼性を向上することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が封入されるシリンダと、
前記シリンダ内に挿入されるピストンと、
一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、
前記ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されて前記シリンダの一端側に当接するカバー部と、
前記ピストンロッドの他端側に形成された溝部と、
前記溝部に設けられ、前記ピストンロッドの前記溝部よりも他端側に設けられるマウントを支持するストッパと、
を備え、
前記ストッパは、前記カバー部の前記挿通孔の内径よりも大径であることを特徴とするシリンダ装置。
【請求項２】
前記ストッパは、塑性変形して前記溝部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
【請求項３】
前記ストッパは、前記ピストンロッドの前記溝部に対向する位置に設けられる側壁を有し、
前記側壁には、前記溝部に向けて押圧される押圧部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のシリンダ装置。
【請求項４】
作動流体が封入されるシリンダと、
前記シリンダ内に挿入されるピストンと、
一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、
前記ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されて前記シリンダの一端側に当接するカバー部と、
前記ピストンロッドの他端側に形成された溝部と、
前記溝部に設けられ、前記ピストンロッドの前記溝部よりも他端側に設けられるマウントを支持するストッパと、
を備えてなるシリンダ装置の製造方法であって、
前記ピストンロッドを前記カバー部に挿入するピストンロッド挿入工程と、
前記ピストンロッドに前記ストッパを固定するストッパ固定工程と、を有し、
前記ストッパ固定工程は、前記ストッパの前記カバー部とは反対側に向く反対面および該反対面に繋がる側壁面の一部を拘束しつつ前記ストッパを塑性変形させて前記ピストンロッドに固定することを特徴とするシリンダ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダ装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
作動流体が封入されるシリンダと、シリンダ内に挿入されるピストンと、一端がピストンに連結されて他端がシリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、を有するシリンダ装置がある（例えば、特許文献１参照）。このようなシリンダ装置においては、ピストンロッドに摺接して作動流体のシリンダ外への漏洩を防止するシール部材が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３３９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリンダ装置において、信頼性を向上することが望まれている。
【０００５】
本発明は、信頼性を向上することが可能となるシリンダ装置およびその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るシリンダ装置は、一端がピストンに連結され他端がシリンダの外部へ延出されるピストンロッドの他端側に形成された溝部に設けられるストッパが、ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されてシリンダの一端側に当接するカバー部の前記挿通孔の内径よりも大径である、構成とした。
【０００７】
また、本発明に係るシリンダ装置の製造方法は、一端がピストンに連結され他端がシリンダの外部へ延出されるピストンロッドの他端側に形成された溝部に設けられるストッパを前記ピストンロッドに固定するストッパ固定工程が、前記ストッパのカバー部とは反対側に向く反対面および該反対面に繋がる側壁面の一部を拘束しつつ前記ストッパを塑性変形させて前記ピストンロッドに固定する、構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、信頼性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る一実施形態のシリンダ装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態のシリンダ装置を示す要部の部分断面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態のシリンダ装置のストッパ固定工程前のストッパおよびピストンロッドを示す一部を断面とした部分正面図である。
【図４】本発明に係る一実施形態のシリンダ装置およびその製造装置を示す断面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態のシリンダ装置およびその製造装置を示す要部の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る一実施形態のシリンダ装置およびその製造方法を図面を参照して以下に説明する。
【００１１】
図１に示す本実施形態のシリンダ装置１０は、自動車や鉄道車両のサスペンション装置に用いられる緩衝器である。本実施形態に係るシリンダ装置１０は、作動流体として作動液体が用いられる液圧緩衝器であり、より具体的には作動液体として油液が用いられる油圧緩衝器である。シリンダ装置１０は、主に自動車のサスペンション装置に用いられるものである。
【００１２】
シリンダ装置１０は、内筒１２と、内筒１２より大径で内筒１２との間にリザーバ室１３を形成するように同軸状に配置される外筒１４と、内筒１２の中心軸線上に配置されるとともに軸方向一側が内筒１２の内部に挿入され軸方向他側が内筒１２および外筒１４から外部に延出されるピストンロッド１５と、このピストンロッド１５の一端部に連結され内筒１２内に摺動可能に挿入されて内筒１２内を二つの室１６，１７に区画するピストン１８とを有している。つまり、このシリンダ装置１０は、そのシリンダ１９が内筒１２と外筒１４とを有する複筒式となっている。ピストン１８は、シリンダ１９の内筒１２内に摺動可能に挿入され、シリンダ１９の内筒１２内を二室１６，１７に区画する。ピストンロッド１５は、一端がピストン１８に連結されるとともに他端がシリンダ１９の外部に延出されている。
【００１３】
ピストンロッド１５は、一端部に連結されたピストン１８と一体的に移動することになる。シリンダ１９は、その内筒１２内に、作動液体としての油液が封入されることになり、内筒１２と外筒１４との間のリザーバ室１３には、作動液体としての油液および高圧ガスが封入されることになる。なお、リザーバ室１３内には、高圧ガスにかえて大気圧の空気を封入してもよい。
【００１４】
シリンダ装置１０は、シリンダ１９内におけるピストンロッド１５が突出する側の端部位置に配置されるロッドガイド２０と、シリンダ１９内のピストンロッド１５が突出する側の端部位置であってシリンダ１９の軸方向における内外方向のロッドガイド２０よりも外部側に配置されるシール部材２１と、シリンダ１９の軸方向のロッドガイド２０およびシール部材２１とは反対側の端部に配置されるベースバルブ２３と、を有している。
【００１５】
ロッドガイド２０およびシール部材２１は、いずれも環状をなしており、それぞれの内側にピストンロッド１５が摺動可能に挿通される。ロッドガイド２０は、ピストンロッド１５を、その径方向移動を規制しつつ軸方向移動可能に支持して、このピストンロッド１５の移動を案内する。シール部材２１は、その内周部で、軸方向に移動するピストンロッド１５の外周部に摺接して、内筒１２内の油液と外筒１４内のリザーバ室１３の高圧ガスおよび油液とがシリンダ１９から外部に漏洩するのを防止する。言い換えれば、シール部材２１は、シリンダ１９内の油液およびガスのシリンダ装置１０から外部への漏洩を防止する。
【００１６】
シリンダ１９の外筒１４は、円筒状の胴部材２５と、この胴部材２５におけるピストンロッド１５の突出側とは反対の一端側を閉塞させる底部材２６とを有する略有底円筒状をなしている。胴部材２５は、円筒状の胴部本体２８と、胴部本体２８のピストンロッド１５が突出する側の開口部２７の位置から径方向内方に突出する係止部２９を有している。外筒１４の開口部２７側には係止部２９およびシール部材２１を覆うように金属製のカバー部３１が取り付けられている。
【００１７】
カバー部３１は、シリンダ１９の開口部２７側の係止部２９に当接してシリンダ１９の開口部２７およびシール部材２１を覆う円板状の円板状部３２と、円板状部３２の外周縁部から軸方向一側に延出して外筒１４の外周部に圧入されて固定される筒状部３３とを有している。円板状部３２にはピストンロッド１５を挿通させる挿通孔３４が形成されている。言い換えれば、カバー部３１は、ピストンロッド１５を挿通させる挿通孔３４が形成されてシリンダ１９の一端側に当接する。
【００１８】
シリンダ１９の内筒１２は、円筒状をなしており、軸方向の一端側が、外筒１４の底部材２６の内側に配置されるベースバルブ２３のベースボディ４０に嵌合状態で支持され、軸方向の他端側が外筒１４の開口部２７側に嵌合されるロッドガイド２０に嵌合状態で支持されている。
【００１９】
ピストンロッド１５には、ピストン１８と並んでナット３９および周波数感応部４１が連結されている。ナット３９および周波数感応部４１はピストンロッド１５に螺合されており、ピストン１８は、このピストンロッド１５の内筒１２内の端部にナット３９および周波数感応部４１によって締結されている。
【００２０】
ベースバルブ２３は、そのベースボディ４０に、室１７とリザーバ室１３とを連通可能な液通路４２および液通路４３が形成されている。ベースボディ４０には、径方向内側の液通路４２を開閉可能なディスクバルブ４５と、径方向外側の液通路４３を開閉可能なディスクバルブ４６とが、リベット４７で取り付けられている。
【００２１】
ディスクバルブ４５は、液通路４２を介する作動液のリザーバ室１３から室１７への流れを規制しつつ室１７からリザーバ室１３への流れを許容する。ディスクバルブ４５は、ピストンロッド１５がシリンダ１９からの延出量を減らす縮み側に移動したときに、室１７からリザーバ室１３へ作動液を流し、その際に減衰力を発生させる減衰バルブである。
【００２２】
ディスクバルブ４６は、液通路４３を介する作動液の室１７からリザーバ室１３への流れを規制しつつリザーバ室１３から室１７への流れを許容する。ディスクバルブ４６は、ピストンロッド１５がシリンダ１９からの延出量を増やす伸び側に移動したときに、リザーバ室１３から室１７へ作動液を実質的に減衰力を発生させずに流すサクションバルブである。
【００２３】
ピストンロッド１５には、内筒１２内に挿入される側の端部に、上記したピストン１８と、その両側のディスクバルブ５１，５２とが、ナット３９および周波数感応部４１で取り付けられている。ピストン１８には、室１６と室１７とを連通可能な液通路５３および液通路５４が形成されている。ディスクバルブ５１は、液通路５３を開閉可能であり、ディスクバルブ５２は、液通路５４を開閉可能である。
【００２４】
ディスクバルブ５１は、液通路５３を介する作動液の室１６から室１７への流れを規制しつつ室１７から室１６への流れを許容する。ディスクバルブ５１は、ピストンロッド１５が縮み側に移動したときに、液通路５３を介して室１７から室１６へ作動液を流し、その際に減衰力を発生させる減衰バルブである。
【００２５】
ディスクバルブ５２は、液通路５４を介する作動液の室１７から室１６への流れを規制しつつ室１６から室１７への流れを許容する。ディスクバルブ５２は、ピストンロッド１５が伸び側に移動したときに、液通路５４を介して室１６から室１７へ作動液を流し、その際に減衰力を発生させる減衰バルブである。
【００２６】
周波数感応部４１は、ピストン１８の周波数により外部から制御されることなく減衰力を可変とするものであり、ハウジング６１と、このハウジング６１内に摺動可能に挿入されるフリーピストン６２と、フリーピストン６２とハウジング６１との間に介装されてフリーピストン６２がハウジング６１に対し軸方向へ移動したときに圧縮変形する一対のＯリング６３，６４と、で構成されている。フリーピストン６２および一対のＯリング６３，６４が、ハウジング６１内にハウジング室６７を形成している。ハウジング室６７は、ピストンロッド１５に形成され液通路５４を介して室１６に常時連通するロッド内通路６８に常時連通している。
【００２７】
周波数感応部４１は、ピストン１８の往復動の周波数が高いとき、その伸び行程では、室１６の圧力が高くなって、ピストンロッド１５のロッド内通路６８を介してハウジング室６７に室１６から作動液を導入させながら、フリーピストン６２が軸方向の室１７側にあるＯリング６４の付勢力に抗してハウジング６１に対して軸方向の室１７側に移動する。このようにフリーピストン６２が軸方向の室１７側に移動することにより、ハウジング室６７に室１６から作動液を導入することになり、室１６から液通路５４に導入されディスクバルブ５２を介して室１７に流れる油液の流量が減ることになる。これにより、減衰力が下がる。
【００２８】
続く縮み行程では、室１７の圧力が高くなるため、ピストンロッド１５のロッド内通路６８を介して周波数感応部４１のハウジング室６７から室１６に作動液を排出させながら、それまで軸方向の室１７側に移動していたフリーピストン６２が軸方向の室１６側にあるＯリング６３の付勢力に抗してハウジング６１に対して軸方向の室１６側に移動する。このようにフリーピストン６２が軸方向の室１６側に移動することにより、室１７の容積を拡大することになり、室１７から液通路５３に導入されディスクバルブ５１を介して室１６に流れる作動液の流量が減ることになる。これにより、減衰力が下がる。
【００２９】
周波数感応部４１は、ピストン１８の往復動の周波数が低いとき、フリーピストン６２の移動の周波数も追従して低くなるため、伸び行程の初期に、室１６からハウジング室６７に作動液が流れるものの、その後はフリーピストン６２がＯリング６４を圧縮してハウジング６１に対して軸方向の室１７側で停止し、室１６からハウジング室６７に作動液が流れなくなるため、室１６から液通路５４に導入されディスクバルブ５２を介して室１７に流れる作動液の流量が減らない状態となり、減衰力が高くなる。
【００３０】
続く縮み行程でも、その初期に、室１７の容積がハウジング６１に対するフリーピストン６２の移動の分拡大することになるものの、その後はフリーピストン６２がＯリング６３を圧縮してハウジング６１に対し軸方向の室１６側で停止し、室１７の容積に影響しなくなるため、室１７から液通路５３に導入されディスクバルブ５１を介して室１６に流れる作動液の流量が減らない状態となり、減衰力が高くなる。
【００３１】
ピストンロッド１５のピストン１８とロッドガイド２０との間には、円環状の係止部材７１が固定されており、係止部材７１のロッドガイド２０側には円環状の緩衝部材７２が配置されている。ピストンロッド１５が伸び切り位置近くまで移動すると、緩衝部材７２がロッドガイド２０に当接して弾性変形することで、衝撃を緩衝する。
【００３２】
外筒１４の底部材２６の外側には取付アイ７５が固定されている。シリンダ装置１０は、車両に取り付けられる際に、例えば、ピストンロッド１５のシリンダ１９からの突出側が上側に配置されて、その端部に形成された取付部７７で車体側に連結され、取付アイ７５が下側に配置されて車輪側に連結される。
【００３３】
図２に示すように、シール部材２１は、弾性ゴム材料からなるシール部８１と、シール部８１内に埋設されシール部材２１の形状を維持し、固定のための強度を得るための金属製の円環状の環状部材８２とからなる一体成形品のオイルシール本体８３と、オイルシール本体８３のシール部８１のシリンダ内外方向外側の外周部に嵌合される環状のスプリング８６と、シール部８１のシリンダ内外方向内側の外周部に嵌合される環状のスプリング８７とからなっている。
【００３４】
シール部８１の径方向内側部分は、環状部材８２の内周側のシリンダ内外方向外側から軸方向に沿って環状部材８２から離れる方向に延出する円環筒状のダストリップ９１と、環状部材８２の内周側のシリンダ内外方向内側から軸方向に沿って環状部材８２から離れる方向に延出する円環筒状のオイルリップ９２とを有している。
【００３５】
ダストリップ９１は、全体として環状部材８２からシリンダ内外方向外側に離れるほど内径が小径となる先細筒状をなしている。ダストリップ９１は、その外周部の軸方向の中間部が、径方向内方に凹んでおり、この部分に、上記したスプリング８６を嵌合させている。
【００３６】
オイルリップ９２は、全体として環状部材８２からシリンダ内外方向内側に離れるほど小径となる先細筒状をなしている。オイルリップ９２は、その外周部の軸方向の中間部が、径方向内方に凹んでおり、この部分に、上記したスプリング８７を嵌合させている。
【００３７】
シール部材２１は、ダストリップ９１が大気側つまりシリンダ内外方向の外側に配置され、オイルリップ９２がシリンダ内外方向の内側に配置された状態で、シール部８１において外筒１４の胴部材２５の内周部に密封接触することになり、この状態で環状部材８２の位置がロッドガイド２０と外筒１４の加締められた係止部２９とに挟持されて係止される。
【００３８】
シリンダ１９に取り付けられた状態のシール部材２１には、ダストリップ９１およびオイルリップ９２の内側にピストンロッド１５が挿通されることになる。この状態で、ピストンロッド１５はその一端がシリンダ１９の一端から突出することになり、ダストリップ９１は、シリンダ１９のピストンロッド１５が突出する一端側に設けられ、オイルリップ９２は、ダストリップ９１よりもシリンダ内外方向の内側に設けられることになる。
【００３９】
シール部材２１は、ダストリップ９１がその締め代およびスプリング８６による緊迫力でピストンロッド１５に密着して密閉性を確保することになり、オイルリップ９２もその締め代およびスプリング８７による緊迫力でピストンロッド１５に密着して密閉性を確保することになる。
【００４０】
シール部材２１は、ダストリップ９１が、シリンダ１９の係止部２９よりもシリンダ１９の軸方向の外側に突出している。ここで、上記したように、カバー部３１は、円板状部３２がシリンダ１９の係止部２９に当接するため、シール部材２１のダストリップ９１と軸方向の位置が重なり合う。このため、円板状部３２の挿通孔３４は、ピストンロッド１５を挿通させた状態のダストリップ９１およびスプリング８６とは干渉しない大きさにされている。すなわち、挿通孔３４は、ダストリップ９１およびスプリング８６の挿通孔３４と軸方向に位置が合う部分の外径よりも大径となっている。挿通孔３４は、軸方向の筒状部３３とは反対側が、一定径のストレートなストレート孔部９７となっており、軸方向の筒状部３３側が、筒状部３３側ほど大径となるテーパ孔部９８となっている。挿通孔３４においては、ストレート孔部９７の内径が最も小径となっている。
【００４１】
ピストンロッド１５は、その一定外径の外周面１０１を有する主軸部１０２でシール部材２１およびロッドガイド２０に摺接する。ピストンロッド１５は、図１に示すように一端がピストン１８に連結され他端がシリンダ１９外へ延出されることになるが、この他端側に主軸部１０２の外周面１０１よりも径方向内方に凹む円環状の溝部１１１が形成されている。溝部１１１は、ピストンロッド１５のシリンダ１９外へ延出される側の端部である取付部７７の近傍位置の主軸部１０２に形成されている。
【００４２】
図２に示すように、溝部１１１は、軸方向の取付部７７とは反対側から順に、ピストンロッド１５の軸直交方向に広がる平面状の溝壁面１１２と、溝壁面１１２の内周縁部からピストンロッド１５の軸方向に延びる円筒面状の溝底面１１３と、溝底面１１３の溝壁面１１２とは反対側の端縁部から径方向外方に、径方向外側ほど溝壁面１１２から軸方向に離れるように傾斜するテーパ面状の溝壁面１１４とを有している。溝底面１１３は、主軸部１０２の外周面１０１と中心軸線を一致させている。
【００４３】
図１に示すように、取付部７７は、ピストンロッド１５の主軸部１０２のピストン１８とは反対側の端部からピストン１８とは反対側に延びる小径軸部１１５と、小径軸部１１５の主軸部１０２とは反対側の端部からピストン１８とは反対側に延びるネジ軸部１１６と、ネジ軸部１１６の小径軸部１１５とは反対側の他端部からシリンダ１９とは反対側に延びる先端軸部１１７と、を有している。取付部７７は、最も大径の外径が主軸部１０２の外径よりも若干小径となっている。
【００４４】
シリンダ装置１０は、溝部１１１に設けられる金属製のストッパ１２１を有している。ストッパ１２１は、一端がピストン１８に連結され他端がシリンダ１９外へ延出されるピストンロッド１５の溝部１１１よりもこの他端側に設けられるマウント１２２を支持する。ストッパ１２１は、筒状部材であり、内側にピストンロッド１５が挿通された状態で、径方向外側から加締められて溝部１１１に一部入り込むことでピストンロッド１５に固定されている。マウント１２２には、カバー部３１側に延びてカバー部３１に嵌合する伸縮自在のブーツ１２３が設けられている。
【００４５】
ここで、ストッパ１２１は、カバー部３１の円板状部３２よりも筒状部３３とは反対側に位置する状態で溝部１１１に設けられ、その最大外径が、カバー部３１の挿通孔３４の最小内径よりも大径となっている。これにより、ストッパ１２１は、ピストンロッド１５の一端側に取り付けられた周波数感応部４１がベースバルブ２３に当接する前にカバー部３１の円板状部３２に当接して周波数感応部４１がベースバルブ２３に当接するのを防止するようになっている。
【００４６】
このように、最大外径がカバー部３１の挿通孔３４の最小内径よりも大径となるストッパ１２１を、ピストンロッド１５の溝部１１１と、その近傍の主軸部１０２および小径軸部１１５とに加締めにより取り付ける。
【００４７】
ここで、加締め前のストッパ１２１は、図３に示す形状となっている。加締め前のストッパ１２１は、円筒状であり、軸方向一側で軸直交方向に広がる平面からなる端面１６１と、軸方向他側で軸直交方向に広がる平面からなる端面１６２（反対面）と、これら端面１６１，１６２の内周縁部同士を繋ぐ一定径のストレートな円筒面からなる内周側壁面１６３と、端面１６１の外周縁部から端面１６２側に延出する一定径のストレートな円筒面からなる外周側壁面１６５と、端面１６２の外周縁部から端面１６１側に延出する一定径のストレートな円筒面からなる外周側壁面１６６（側壁面）と、外周側壁面１６５，１６６同士を繋ぐテーパ状のテーパ面部１６８とを有している。ここで、端面１６１およびこれに繋がる外周側壁面１６５の外径は、端面１６２およびこれに繋がる外周側壁面１６６の外径よりも大径となっている。よって、テーパ面部１６８は外周側壁面１６５側から外周側壁面１６６側に向かうにしたがって小径となるテーパ状をなす。
【００４８】
加締め前のストッパ１２１も、その最大外径である端面１６１およびこれに繋がる外周側壁面１６５の外径が、図２に示すカバー部３１の挿通孔３４の最小内径よりも大径となっている。
【００４９】
このため、シリンダ装置１０を製造する際には、まず、係止部２９が形成される前の外筒１４内に、図１に示すベースバルブ２３および内筒１２と、ピストンロッド１５に取り付けられた状態のディスクバルブ５１，５２、ピストン１８、ナット３９、周波数感応部４１、係止部材７１および緩衝部材７２と、ピストンロッド１５を挿通させた状態のロッドガイド２０およびシール部材２１とを配置した状態で、係止部２９を形成してシリンダ装置本体１２５とする主組立工程を行う。この主組立工程の後、カバー部３１を、その挿通孔３４の内側にシリンダ装置本体１２５のピストンロッド１５を挿入するピストンロッド挿入工程と、カバー部３１を、円板状部３２が係止部２９に当接するまでシリンダ１９に圧入してシリンダ１９に固定して組立体１５５とするカバー部取付工程とを行う。このカバー部取付工程の後、組立体１５５のピストンロッド１５にストッパ１２１を固定するストッパ固定工程を行う。シリンダ装置１０は、これらの主組立工程、ピストンロッド挿入工程、カバー部取付工程およびストッパ固定工程を経て製造される。
【００５０】
カバー部取付工程およびストッパ固定工程を行う製造装置１３１は、図４に示すように、シリンダ装置本体１２５の取付アイ７５を受ける本体受け治具１３２と、カバー部３１に被せられるカバー部固定用治具１３３と、カバー部固定用治具１３３の本体受け治具１３２とは反対側に配置される加圧治具１３４とを有している。
【００５１】
本体受け治具１３２は、半円状に凹む凹部１４１を有しており、この凹部１４１に取付アイ７５のシリンダ１９とは反対側を配置して、取付アイ７５を本体受け治具１３２で支持する。カバー部固定用治具１３３は、カバー部３１の円板状部３２に当接する円板状の押圧板部１４５と、押圧板部１４５の外周縁部から軸方向一側に延出してカバー部３１の筒状部３３を径方向外側で覆う外側被覆部１４６と、を有している。押圧板部１４５には、ピストンロッド１５を挿通させる挿通穴１４７が形成されている。加圧治具１３４は、板状であり、カバー部固定用治具１３３の押圧板部１４５に当接する。加圧治具１３４には、ピストンロッド１５を挿通させる挿通穴１５１が形成されている。
【００５２】
製造装置１３１は、ピストンロッド挿入工程後のカバー部取付工程において、まず、本体受け治具１３２とカバー部固定用治具１３３とでシリンダ装置本体１２５およびカバー部３１を支持し、この状態で、カバー部３１の円板状部３２に押圧板部１４５で当接するカバー部固定用治具１３３を介して、加圧治具１３４がカバー部３１を加圧して、円板状部３２が係止部２９に当接するまで筒状部３３をシリンダ１９の外筒１４に圧入する。この状態で、製造装置１３１は、本体受け治具１３２、カバー部固定用治具１３３および加圧治具１３４が、シリンダ装置本体１２５およびカバー部３１の組立体１５５を位置決めして保持する。
【００５３】
カバー部取付工程後の組立体１５５は、シール部材２１のダストリップ９１の先端面９５側の一部が、カバー部３１の挿通孔３４のテーパ孔部９８内に入り込むもののテーパ孔部９８の範囲内にあり、円板状部３２から外に突出することはない。
【００５４】
製造装置１３１は、加締め前のストッパ１２１を軸方向に位置決めする位置決め治具１７１を有している。位置決め治具１７１は、円筒状であり、ピストンロッド１５を挿通させる挿通穴１７２が形成されている。位置決め治具１７１は、加圧治具１３４のカバー部固定用治具１３３とは反対側に載置されており、この状態で、その加圧治具１３４とは反対側の平面状の位置決め面部１７３が、ピストンロッド１５の軸方向に対して直交して広がる。加圧治具１３４がカバー部固定用治具１３３を介してカバー部３１を加圧して円板状部３２が係止部２９に当接するまで外筒１４に圧入した加圧状態になると、位置決め治具１７１は、位置決め面部１７３がピストンロッド１５の溝部１１１に対し軸方向に位置決めされた位置決め状態となる。
【００５５】
加締め前のストッパ１２１は、内側にピストンロッド１５を挿通させて、位置決め治具１７１の位置決め面部１７３上に載置される。位置決め治具１７１は、位置決め状態にあるとき、位置決め面部１７３上に載置された、加締め前のストッパ１２１を溝部１１１に対し軸方向に位置決めする。
【００５６】
製造装置１３１は、位置決め状態にある位置決め治具１７１とで、加締め前のストッパ１２１を挟持するストッパ固定治具１８１を有している。ストッパ固定治具１８１は、位置決め治具１７１の位置決め面部１７３と平行に対向する平面状の対向面部１８２と、位置決め治具１７１側に開口してピストンロッド１５の取付部７７を収容する収容穴部１８３と、収容穴部１８３よりも対向面部１８２側に設けられた固定穴部１８４と、を有している。
【００５７】
図５に示すように、固定穴部１８４は、対向面部１８２に開口しており、軸方向の対向面部１８２側が、対向面部１８２に直交する一定径のストレートな円筒面状の内周面部１９１となっており、軸方向の対向面部１８２とは反対側が、対向面部１８２と平行な平面状の押さえ面１９２となっている。ストッパ固定治具１８１は、固定穴部１８４の内周面部１９１に、加締め前のストッパ１２１の外周側壁面１６６を嵌合させてストッパ１２１を径方向に位置決めし、押さえ面１９２に端面１６２を当接させて、加締め前のストッパ１２１を位置決め治具１７１とは反対側から押さえる。これにより、加締め前のストッパ１２１が位置決め状態にある位置決め治具１７１とストッパ固定治具１８１とに軸方向に位置決めされて固定される。
【００５８】
製造装置１３１は、位置決め状態にある位置決め治具１７１とストッパ固定治具１８１とに固定された、加締め前のストッパ１２１を径方向外側から中心軸線に向けて押圧して塑性変形させるシュリンキング工具２０１を有している。シュリンキング工具２０１は、複数が、ストッパ固定治具１８１の固定穴部１８４の中心軸線方向の位置を合わせて、この中心軸線を中心に周方向に等間隔で放射状に配置されている。シュリンキング工具２０１は、固定穴部１８４の中心軸線の方向に向く加工部２０２において、加締め前のストッパ１２１を径方向外側から押圧して加締めるシュリンキングを行う。
【００５９】
複数のシュリンキング工具２０１は、それぞれが、ストッパ固定治具１８１の対向面部１８２と平行をなして対向する平面状の対向面部２０３と、位置決め治具１７１の位置決め面部１７３と平行をなして対向する平面状の対向面部２０４と、を有している。
【００６０】
複数のシュリンキング工具２０１は、それぞれの加工部２０２が、対向面部２０３側から順に、対向面部２０３，２０４に直交する円筒面の一部の形状をなす面部２１１と、テーパ面の一部の形状をなす面部２１２と、対向面部２０３，２０４に直交する円筒面の一部の形状をなす面部２１３と、テーパ面の一部の形状をなす面部２１４と、を有している。
【００６１】
複数のシュリンキング工具２０１が全て、固定穴部１８４の中心軸線に最も近づく前進端位置にあるとき、複数の面部２１１は、同一円筒面に配置され、複数の面部２１２は、同一テーパ面に配置され、複数の面部２１３は、同一円筒面に配置され、複数の面部２１４は、同一テーパ面に配置されることになる。シュリンキング工具２０１は、面部２１１が対向面部２０３に繋がっており、面部２１４が対向面部２０４に繋がっている。
【００６２】
加工部２０２において、固定穴部１８４の中心軸線からの距離は、面部２１１よりも、面部２１３の方が短い。また、固定穴部１８４の中心軸線からの面部２１４の最大距離は、固定穴部１８４の中心軸線から面部２１１までの距離よりも長い。加工部２０２において、固定穴部１８４の軸方向における長さは、面部２１２、面部２１１、面部２１３、面部２１４の順に長くなっている。固定穴部１８４の中心軸線に対する角度は、面部２１２よりも面部２１４の方が小さくなっている。
【００６３】
複数のシュリンキング工具２０１は、本体受け治具１３２、カバー部固定用治具１３３および加圧治具１３４で位置決めされた状態の組立体１５５のピストンロッド１５の溝部１１１に対し、ピストンロッド１５の軸方向における位置を、面部２１２が溝壁面１１４と重ね合わせ、面部２１３が溝壁面１１４および溝底面１１３と重ね合わせ、面部２１４が溝底面１１３および溝壁面１１２と重ね合わせている。
【００６４】
ストッパ固定工程は、本体受け治具１３２、カバー部固定用治具１３３および加圧治具１３４で組立体１５５のピストンロッド１５を位置決めし、位置決め状態にある位置決め治具１７１とストッパ固定治具１８１とで、加締め前のストッパ１２１を固定した状態で、複数のシュリンキング工具２０１を同時に駆動して行うことになる。
【００６５】
このとき、加締め前のストッパ１２１は、カバー部３１とは反対側に向く端面１６２が固定穴部１８４の押さえ面１９２に当接し、端面１６２に繋がる外周側壁面１６６の一部が固定穴部１８４の内周面部１９１に嵌合し、カバー部３１側に向く端面１６１が位置決め治具１７１の位置決め面部１７３に当接している。このため、製造装置１３１は、端面１６２およびこれに繋がる外周側壁面１６６の一部をストッパ固定治具１８１で拘束し、端面１６１を位置決め治具１７１で拘束しつつ加締め前のストッパ１２１を複数のシュリンキング工具２０１で塑性変形させることになる。このとき、複数のシュリンキング工具２０１は、例えば、面部２１１が加締め前のストッパ１２１の外周側壁面１６６に、これを塑性変形させずに当接する位置まで前進する。
【００６６】
ストッパ固定工程を行うことで、加工部２０２によって、ストッパ１２１には、径方向外側の外側壁２２１に、外周側壁面１６５，１６６から径方向内方に凹む凹状部２２２が形成されると共に、径方向内側の内側壁２２４（側壁）に、内周側壁面１６３から径方向内方に突出してピストンロッド１５の溝部１１１に入り込む凸状部２２５（押圧部）が形成されることになる。また、内側壁２２４（側壁）には、内周側壁面１６３から径方向内方に突出して小径軸部１１５に当接する端側凸状部２２６が形成されることになる。
【００６７】
すなわち、ストッパ１２１は、溝部１１１に対向する位置に設けられる内周側壁面１６３を含む内側壁２２４を有し、この内側壁２２４には、溝部１１１に向けて押圧されて溝部１１１に入り込む凸状部２２５および主軸部１０２の取付部７７側に係止される端側凸状部２２６が形成されている。凸状部２２５は、塑性変形して溝部１１１に設けられており、端側凸状部２２６も、塑性変形して主軸部１０２の取付部７７側に係止されている。
【００６８】
凹状部２２２、凸状部２２５および端側凸状部２２６は、シュリンキング工具２０１と同様に、それぞれ複数が、ストッパ固定治具１８１の固定穴部１８４の中心軸線方向の位置を合わせて、この中心軸線を中心に周方向に等間隔で放射状に配置されている。その結果、凹状部２２２、凸状部２２５および端側凸状部２２６は、それぞれ複数が、ストッパ１２１に、ストッパ１２１の中心軸線方向の位置を合わせて、この中心軸線を中心に周方向に等間隔で放射状に配置されている。
【００６９】
ストッパ１２１は、それぞれの凹状部２２２が、シュリンキング工具２０１の加工部２０２に倣う形状をなす。すなわち、凹状部２２２は、面部２１２で形成されることにより面部２１２に倣う形状でテーパ面の一部の形状をなす面部２３２と、面部２１３で形成されることにより面部２１３に倣う形状で端面１６１，１６２に直交する円筒面の一部の形状をなす面部２３３と、面部２１４で形成されることにより面部２１４に倣う形状でテーパ面の一部の形状をなす面部２３４と、を有している。複数の凹状部２２２の複数の面部２３２は、同一テーパ面に配置され、複数の面部２３３は、同一円筒面に配置され、複数の面部２３４は、同一テーパ面に配置されている。
【００７０】
複数の凹状部２２２は、ピストンロッド１５の溝部１１１に対し、ピストンロッド１５の軸方向における位置を、面部２３２が溝壁面１１４と重ね合わせ、面部２３３が溝壁面１１４および溝底面１１３と重ね合わせ、面部２３４が溝底面１１３および溝壁面１１２と重ね合わせている。
【００７１】
ストッパ固定工程において、ストッパ１２１は、シュリンキングによって外周部が変形することになるが、端面１６１は、位置決め治具１７１の平面状の位置決め面部１７３で拘束されて変形が規制されているため、平面状に維持される。また、端面１６２は、ストッパ固定治具１８１の平面状の押さえ面１９２で拘束されて変形が規制されており、外周側壁面１６６の端面１６２側の一部は、ストッパ固定治具１８１の円筒面状の内周面部１９１で拘束されて変形が規制されている。このため、端面１６２は平面状に維持され、外周側壁面１６６の端面１６２側の一部は円筒面状に維持される。加締め後のストッパ１２１も、その最大外径である端面１６１およびこれに繋がる外周側壁面１６５の一部の外径が、図２に示すカバー部３１の挿通孔３４の最小内径よりも大径となっている。
【００７２】
図２に示すように、ストッパ１２１の端面１６２には、ゴムを主体とするマウント１２２が当接することになり、この状態で、ストッパ１２１がマウント１２２を支持することになる。このとき、上記のようにシュリンキング後も、端面１６２は平面状を維持し、外周側壁面１６６の端面１６２側の一部は円筒面状を維持しているため、ゴムを主体とするマウント１２２に対し引っかかりを生じたり、傷をつけたりすることが抑制される。
【００７３】
上記した特許文献１には、作動流体が封入されるシリンダと、シリンダ内に挿入されるピストンと、一端がピストンに連結されて他端がシリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、を有するシリンダ装置において、ピストンロッドに、取付アイを加締めて固定する技術が記載されている。ところで、シリンダ装置においては、ピストンロッドに摺接して作動流体のシリンダ外への漏洩を防止するシール部材に損傷を生じると、作動流体がシリンダ外へ漏洩してしまうことがあり、信頼性が低下してしまう。また、ストッパで支持するマウントに損傷を生じても、信頼性が低下してしまう。
【００７４】
これに対し、本実施形態のシリンダ装置１０は、一端がピストン１８に連結され他端がシリンダ１９の外部へ延出されるピストンロッド１５の他端側に形成された溝部１１１に設けられるストッパ１２１が、ピストンロッド１５を挿通させる挿通孔３４が形成されてシリンダ１９の一端側に当接するカバー部３１の挿通孔３４の内径よりも大径となっている。よって、ストッパ１２１がカバー部３１の挿通孔３４に入り込むことを規制することができる。したがって、ピストンロッド１５の縮み切り位置を、ストッパ１２１がカバー部３１に当接することで規定することができる。その結果、ピストンロッド１５が縮み切りの位置まで移動しても、ストッパ１２１がシール部材２１に当接することはなく、シール部材２１に生じる損傷を抑制することができる。したがって、信頼性を向上することが可能となる。
【００７５】
また、ストッパ１２１は、塑性変形して、ピストンロッド１５に形成された溝部１１１に設けられているため、カバー部３１の挿通孔３４の内径よりも大径となっていても、そのピストンロッド１５への取り付けが容易となり、ストッパ１２１をピストンロッド１５へ確実に取り付けることができる。よって、シリンダ装置本体１２５を組み立て、これにカバー部３１を組み付けて組立体１５５とした後でも、ストッパ１２１をピストンロッド１５へ容易且つ確実に取り付けることができる。
【００７６】
すなわち、例えばストッパをピストンロッドに軸方向に圧入して固定する場合は、単体の状態のピストンロッドにストッパを圧入する必要があるため、組み立ての手順上、シリンダ装置本体にストッパが含まれることになり、その後にシリンダ装置本体に取り付けられるカバー部の挿通孔はストッパを通過可能な内径にする必要がある。このような構造であると、ストッパのシール部材への当接の可能性がある。これに対し、シリンダ装置１０は、ストッパ１２１が、塑性変形してピストンロッド１５に形成された溝部１１１に設けられるため、ストッパ１２１をカバー部３１の挿通孔３４の内径よりも大径として後付けすることができ、ストッパ１２１のシール部材２１への当接をカバー部３１で規制することができる。
【００７７】
また、ストッパ１２１は、塑性変形して、ピストンロッド１５に形成された溝部１１１に設けられているため、ピストンロッドの溝にＣリング等を取り付けてストッパを支持する場合と比べて部品点数を低減することができる。
【００７８】
また、ストッパ１２１は、ピストンロッド１５の溝部１１１に対向する位置に設けられる内側壁２２４を有し、この内側壁２２４には、溝部１１１に向けて押圧される凸状部２２５が形成されているため、ストッパ１２１のピストンロッド１５への取り付けがさらに確実となる。
【００７９】
また、本実施形態のシリンダ装置１０の製造方法は、一端がピストン１８に連結され他端がシリンダ１９の外部へ延出されるピストンロッド１５の他端側に形成された溝部１１１に設けられるストッパ１２１をピストンロッド１５に固定するストッパ固定工程が、ストッパ１２１のカバー部３１とは反対側に向く端面１６２および端面１６２に繋がる外周側壁面１６６の一部を拘束しつつストッパ１２１を塑性変形させてピストンロッド１５に固定するため、ストッパ１２１の端面１６２および端面１６２に繋がる外周側壁面１６６の一部に凹凸等の粗さの低下が生じてしまうことを抑制することができる。よって、ストッパ１２１の端面１６２に、ゴムを主体とするマウント１２２が当接する構造であっても、マウント１２２に生じる損傷を抑制することができる。したがって、マウント１２２の信頼性を向上することが可能となる。
【００８０】
以上に述べた実施形態の第１の態様は、作動流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に挿入されるピストンと、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、前記ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されて前記シリンダの一端側に当接するカバー部と、前記ピストンロッドの他端側に形成された溝部と、前記溝部に設けられ、前記ピストンロッドの前記溝部よりも他端側に設けられるマウントを支持するストッパと、を備え、前記ストッパは、前記カバー部の前記挿通孔の内径よりも大径である。これにより、信頼性を向上することが可能となる。
【００８１】
第２の態様は、第１の態様において、前記ストッパは、塑性変形して前記溝部に設けられている。
【００８２】
第３の態様は、第２の態様において、前記ストッパは、前記ピストンロッドの前記溝部に対向する位置に設けられる側壁を有し、前記側壁には、前記溝部に向けて押圧される押圧部が形成されている。これにより、信頼性を向上することが可能となる。
【００８３】
第４の態様は、作動流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に挿入されるピストンと、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、前記ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されて前記シリンダの一端側に当接するカバー部と、前記ピストンロッドの他端側に形成された溝部と、前記溝部に設けられ、前記ピストンロッドの前記溝部よりも他端側に設けられるマウントを支持するストッパと、を備えてなるシリンダ装置の製造方法であって、前記ピストンロッドを前記カバー部に挿入するピストンロッド挿入工程と、前記ピストンロッドに前記ストッパを固定するストッパ固定工程と、を有し、前記ストッパ固定工程は、前記ストッパの前記カバー部とは反対側に向く反対面および該反対面に繋がる側壁面の一部を拘束しつつ前記ストッパを塑性変形させて前記ピストンロッドに固定する。これにより、信頼性を向上することが可能となる。
【符号の説明】
【００８４】
１０  シリンダ装置
１９  シリンダ
１８  ピストン
１５  ピストンロッド
２１  シール部材
３４  挿通孔
３１  カバー部
１１１  溝部
１２１  ストッパ
１２２  マウント
１６２  端面（反対面）
１６６  外周側壁面（側壁面）
２２４  内側壁（側壁）
２２５  凸状部（押圧部）
【図１】
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【図２】
2020051458.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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