(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショックアブソーバであって、
前記ショックアブソーバは、
作動チャンバを画定する圧力管と、
前記作動チャンバ内に配置されているピストンアセンブリと、
前記ピストンアセンブリに取り付けられているピストンロッドアセンブリと、
を具備し、
前記ピストンアセンブリは、前記作動チャンバを上部作動チャンバと下部作動チャンバとに分けており、
前記ピストンロッドアセンブリは前記圧力管の一端を通って前記ピストンアセンブリから延在しており、
前記ピストンロッドアセンブリは、
上部ピストンロッド部分と、
前記上部ピストンロッド部分に取り付けられている下部ピストンロッド部分と、
前記上部ピストンロッド部分と、前記下部ピストンロッド部分と、に取り付けられているダートシールドと、
前記上部ピストンロッド部分を前記下部ピストンロッド部分にだけ取り付ける第１の溶接取付部と、
前記第１の溶接取付部を覆い、前記ダートシールドを、前記上部ピストンロッド部分と、前記下部ピストンロッド部分と、の両方に取り付け、前記上部ピストンロッド部分を、前記下部ピストンロッド部分に取り付ける、単一の第２の溶接取付部と、
を具備するショックアブソーバ。
【請求項２】
前記第１の溶接は前記第１の溶接に隣接する前記ピストンロッドアセンブリに熱影響部を生成し、前記第２の溶接は前記熱影響部に配置されている、請求項１に記載のショックアブソーバ。
【請求項３】
前記第１の溶接は、抵抗溶接および摩擦溶接のうちの１つである、請求項２に記載のショックアブソーバ。
【請求項４】
前記第２の溶接はＭＩＧ溶接およびＭＡＧ溶接のうちの１つである、請求項３に記載のショックアブソーバ。
【請求項５】
前記第１の溶接は抵抗溶接および摩擦溶接のうちの１つである、請求項１に記載のショックアブソーバ。
【請求項６】
前記第２の溶接は、ＭＩＧ溶接およびＭＡＧ溶接のうちの１つである、請求項５に記載のショックアブソーバ。
【請求項７】
前記第２の溶接は、ＭＩＧ溶接およびＭＡＧ溶接のうちの１つである、請求項１に記載のショックアブソーバ。
【請求項８】
前記ショックアブソーバは、
前記圧力管を囲んで配置されている貯蔵管であって、前記貯蔵管は前記圧力管と前記貯蔵管との間に画定されている貯蔵管と、
前記作動チャンバと前記貯蔵チャンバとの間に配置されているベースバルブアセンブリと、
をさらに具備する、請求項１に記載のショックアブソーバ。
【請求項９】
前記第１の溶接は、前記ピストンロッドアセンブリに熱影響部を生成し、前記第２の溶接は前記熱影響部に配置されている、請求項８に記載のショックアブソーバ。
【請求項１０】
前記第１の溶接は、抵抗溶接および摩擦溶接のうちの１つである、請求項９に記載のショックアブソーバ。
【請求項１１】
前記第２の溶接は、ＭＩＧ溶接およびＭＡＧ溶接のうちの１つである、請求項１０に記載のショックアブソーバ。
【請求項１２】
前記第１の溶接は、抵抗溶接および摩擦溶接のうちの１つである、請求項８に記載のショックアブソーバ。
【請求項１３】
前記第２の溶接は、ＭＩＧ溶接およびＭＡＧ溶接のうちの１つである、請求項８に記載のショックアブソーバ。
【請求項１４】
前記第１の溶接は、抵抗溶接および摩擦溶接のうちの１つである、請求項１３に記載のショックアブソーバ。
【請求項１５】
ピストンロッドアセンブリを製造する方法であって、
第１に、上部ピストンロッドを下部ピストンロッドにだけ溶接することによって第１の溶接部を生成するステップと、
前記第１の溶接部を生成するステップの後に、ダートシールドを前記上部ピストンロッドおよび前記下部ピストンロッドに配置するステップと、
第２に、前記第１の溶接部を覆い、前記ダートシールドを前記上部ピストンロッド及び前記下部ピストンロッドに溶接することと、前記上部ピストンロッドを前記下部ピストンロッドに溶接することと、を同時に行なう、第２の溶接部を生成するステップと、
を具備する方法。
【請求項１６】
第１に前記上部ピストンロッドを前記下部ピストンロッドに溶接する前記ステップは、前記溶接に隣接する前記ピストンロッドに熱影響部を持つ溶接を生成し、
前記方法は、前記ダートシールドの前記同時に溶接することを、前記熱影響部に置くことをさらに具備する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第１に前記上部ピストンロッドを前記下部ピストンロッドに溶接する前記ステップは、抵抗溶接および摩擦溶接のうちの１つを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ダートシールドを同時に溶接する前記ステップは、ＭＩＧ溶接およびＭＡＧ溶接のうちの１つを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
第１に前記上部ピストンロッドを前記下部ピストンロッドに溶接する前記ステップは、抵抗溶接および摩擦溶接のうちの１つを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記ダートシールドを同時に溶接する前記ステップは、ＭＩＧ溶接およびＭＡＧ溶接のうちの１つを含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ダンパまたはショックアブソーバに関連する。より具体的には、本発明は、単一の溶接作業を用いるピストンロッドに固定されているダストシールドを有する、油圧ダンパまたはショックアブソーバに関連する。
【背景技術】
【０００２】
このセクションにおける提示は、単に本発明に関連する背景の情報を提供するものであり、従来技術を構成するものではない。
【０００３】
ショックアブソーバは、車両の運転中に起こる不必要な振動を緩和するために自動車のサスペンション装置および他の車両サスペンション装置に関連して用いられる。この不必要な振動を緩和するために、ショックアブソーバは、車両のばね上質量(sprung mass)（ボディ）とばね下質量(unsprung mass)（サスペンション装置）との間に接続される。ピストンは、ショックアブソーバの圧力管の中に置かれており、車両のばね上質量に接続される。圧力管は、車両のばね上質量に接続されており、通常は油圧油で満たされている。ショックアブソーバが圧縮されているかまたは伸ばされているとき、ピストンは、圧力管内の油圧油の流れを制限する機能を持つので、ショックアブソーバは、サスペンション（ばね下質量）からボディ（ばね上質量）まで別な方法で伝達される振動を中和する減衰力を引き起こすことができる。
【０００４】
従来のモノチューブショックアブソーバは、中にピストンが配置されている圧力管を有している。ピストンロッドは、ピストンに接続されており、圧力管の上端部を貫通している。減衰力は、作動チャンバ内にあるピストンの両端の間の流体の通路を調整する、ピストンの中の流体の通路およびバルビング(valving)を通して、制限された流体の流れによって作られる。
【０００５】
ピストンロッドは、ピストンの一端にのみ置かれているので、上部作動チャンバに移動される流体よりもより多くの流体が下部作動チャンバに移動される。流体量における違いは、ロッド容積と呼ばれ、この違いは一般的に、通常付加的なピストンよりも下に配置されているガスチャンバから作動チャンバの中の流体を分ける作動チャンバの中の、付加的なピストンによって調節される。
【０００６】
従来のデュアルチューブショックアブソーバは、中にピストンが配置されている圧力管と、圧力管を囲む貯蔵管と、を有している。ピストンロッドは、ピストンに接続されており、圧力管および貯蔵管の上端部を貫通している。圧力管の下端部において、圧力管と貯蔵管との間にベースバルブが置かれている。ベースバルブは、圧力管によって設けられている作動チャンバと、貯蔵管によって設けられている貯蔵チャンバと、の間の流体の流れを制御する。減衰力は、作動チャンバ内にあるピストンの両端の間の流体の通路を調整する、ピストンの中の通路およびバルビングを通して、制限された流体の流れによって、さらに、作動チャンバと貯蔵チャンバとの間のベースバルブの両端の間の流体の通路を調整する、ベースバルブの中の通路およびバルビングを通して、制限された流体の流れによって、作られる。
【０００７】
ピストンロッドは、ピストンの一端にのみ置かれているので、リバウンドストロークと対照的に、異なる量の流体が圧縮ストロークに移動される。流体量の違いはロッド容積と呼ばれる。流体のロッド容積は、圧力管から外へ、圧縮ストロークの間にベースバルブを通って貯蔵管の中まで、送り出される。リバウンドストロークの間、流体のロッド容積は貯蔵管から反対方向へ、ベースバルブを通って圧力管の中まで、流れる。
【０００８】
ピストンロッドはその下端部をピストンによって支持されており、ショックアブソーバの上端部をロッドガイドによってスライド可能に受け入れられている。ピストンロッドガイドは、それゆえ、ピストンロッドに対する滑り軸受として機能する。ロッドガイドは、ピストンロッドを圧力管内に正確に置き、圧力管および貯蔵管両方のクロージャー部材としても機能する。ロッドガイドを通るピストンロッドのスムーズなスライドのために、ロッドガイドの軸受部分の内周と、ピストンロッドの外周と、の間にわずかな隙間が形成されている。このわずかな隙間は、油圧油がピストンロッドとロッドガイドとの間の境界面を円滑にするのを可能にする。
【０００９】
ショックアブソーバは一般的に、金属のスカートであるダートシールドを有し、この金属のスカートは、ピストンロッドの上部部分に取り付けられており、ショックアブソーバが圧縮されている状態にあるとき、モノチューブ設計において圧力管を覆って下へ延在し、デュアルチューブショックアブソーバにおいて貯蔵管を覆って下へ延在する。ショックアブソーバが縦に伸びるとき、ダートシールドは、ピストンロッドの露出部分をカバーするために、ピストンロッドと共に動く。ピストンロッドの露出部分をカバーすることによって、ダートおよび他の汚染物質がピストンロッドに接触することおよび張り付いてしまうことを防ぐ。このダートおよび他の汚染物質は、ショックアブソーバの後続する圧縮ストロークの間、ショックアブソーバのシールシステムに損害を与えうる。
【００１０】
典型的なピストンロッドは、ピストンロッドの上部部分が、ショックアブソーバの下部部分に抵抗または摩擦溶接されている、２つの部品を溶接したアセンブリである。ダートシールドを有するとき、抵抗または摩擦溶接として同時に同じ場所に溶接される。これは、１回の溶接作業において３つの構成部品の溶接を提供する。
【００１１】
いくつかのより高い荷重負荷(load application)において、この単一の溶接作業によって溶接された構成部品は、溶接における熱の影響を受けた領域であるディスターブドエリア(disturbed area)による静的および動的荷重に関連して必要とされる耐久性を満たすことができない。これらのより高い静的および動的荷重に対する耐久性および抵抗力を改良するために、典型的な解決策は、ダートシールドと、ピストンロッドの上部部分と、の間の第１の金属不活性ガス（ＭＩＧ）溶接または第１の金属活性ガス（ＭＡＧ）溶接と、ダートシールドと、ピストンロッドの下部部分と、の間の第２のＭＩＧ溶接または第２のＭＡＧ溶接と、を加えることである。これは、単一の溶接作業を３回の溶接作業に増やす。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、強度、したがってピストンロッドの耐久性、を高め、２回の溶接プロセスを用いるこれらのより高い静的および動的荷重に耐える。第１の溶接プロセスの抵抗または摩擦は、上部ステムまたは取り付けループを、ピストンロッドの下部部分に溶接する。第２の溶接プロセスは、前の溶接をカバーして、同時に、上部ステムまたは取り付けループ、ピストンロッドの下部部分およびダートシールドを溶接する、ＭＩＧまたはＭＡＧ溶接である。
【００１３】
この２つのステップの溶接プロセスは、上部ステムまたは取り付けループと、ダートシールドと、の間のさびブリード(rust bleeding)を除去するために、上部ステムまたは取り付けループと、ダートシールドと、の間の接続を完全にシールする。より小さいファラディケージ効果を提供することによって、完成したショックアブソーバのスプレー塗装を容易にする。溶接ステップを排除したため、より低いコストのプロセスでもある。上部ステムまたは取り付けループの境界面に対して、ピストンロッドは完全に平滑に研削されているので、優れた静的および動的強度を持つ。ピストンロッド一面にＭＩＧ／ＭＡＧを追加することは、抵抗または摩擦溶接の後に残るあらゆる最初のノッチを完全にカバーする。最後に、本発明のピストンロッドは、ダートシールドよりも上流のＭＩＧ／ＭＡＧ溶接のみを含むので、シールシステムを過ぎて圧力チャンバの中にストロークするピストンロッドの下部部分は、シールシステムに損害を与えるいずれの溶接スパッタがないまま残る。
【００１４】
さらなる適応性の範囲は、本明細書に提供されている説明から明らかになるであろう。当然のことながら、説明および具体例は、例示することのみを目的としており、本発明の適用範囲を限定するものではない。
【００１５】
本明細書で説明されている図面は、例示することのみを目的としており、いずれの方法においても本発明の適用範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による溶接ピストンロッドを組み込んでいるショックアブソーバを有する、自動車の略図である。
【図２】本発明による溶接ピストンロッドを組み込んでいるショックアブソーバの、部分的に断面の、側面図である。
【図３】本発明による第１の溶接作業後の拡大断面図である。
【図４】本発明による第２の溶接作業後の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の説明は、単に本質的に典型的なものであり、本発明、出願、または使用法を限定するものではない。ここで、図面を参照すると、図面において、様々な図面を通して参照数字は同様のまたは対応するパーツを示しており、図１には、概して参照数字１０によって示されている、本発明による改良されたロッドアセンブリ溶接部を有するショックアブソーバを組み込んでいる、車両が示されている。車両１０は、後部サスペンション装置１２、前部サスペンション装置１４およびボディ１６を有する。後部サスペンション装置１２は、一組の後輪１８を動作可能に支持するように構成されている一組の後部サスペンションアームを有する。各後部サスペンションアームは、ショックアブソーバ２０およびらせん状のコイルばね２２によってボディ１６に取り付けられている。同様に、前部サスペンション装置１４は、一組の前輪２４を動作可能なように支持するように構成されている一組のサスペンションアームを有する。各サスペンションアームは、ショックアブソーバ２６およびらせん状のコイルばね２８によってボディ１６に取り付けられている。後部ショックアブソーバ２０および前部ショックアブソーバ２６は、車両１０のばね上部分（すなわちボディ１６）に関して、車両１０のばね下部分（すなわち前部および後部サスペンション装置１２，１４）の相対運動を緩衝するのに役立つ。車両１０は、独立した前部および後部サスペンション装置１２，１４を有する乗用車として描かれているが、ショックアブソーバ２０および２６は、他のタイプのサスペンションおよびばねを有する他のタイプの車両に用いられるか、または、空気ばね、板ばね、独立していない前部および／または独立していない後部サスペンション装置を組み込んでいる車両を含む、しかし限定されない、他のタイプの用途で用いられる。さらに、本明細書で用いられている“ショックアブソーバ”という用語は、一般にダンパを指すように意図されているので、マクファーソン式ストラット、スプリングシートユニット、および当技術分野で周知の他のショックアブソーバの設計を含む。
【００１８】
ここで、図２を参照すると、後部ショックアブソーバ２０がより詳細に示されている。図２は、後部ショックアブソーバ２０のみを示しているが、前部ショックアブソーバ２６も、本発明による動吸振器(dynamic vibration absorber)を有するように設計されているということが理解されるであろう。前部ショックアブソーバ２６は、車両１０のスプリングの付いているおよびスプリングの付いていない部分に接続されるように構成されている、という点においてのみ後部ショックアブソーバ２０と異なる。ショックアブソーバ２０は、圧力管３０、ピストンアセンブリ３２、ピストンロッドアセンブリ３４、貯蔵管３６およびベースバルブアセンブリ３８、を有する。
【００１９】
圧力管３０は、作動チャンバ４２を設ける。ピストンアセンブリ３２は、圧力管３０内にスライド可能に配置されており、作動チャンバ４２を上部作動チャンバ４４および下部作動チャンバ４６に分けている。シール４８は、下部作動チャンバ４６から上部作動チャンバ４４をシールすると共に、過度の摩擦力を生じることなく、圧力管３０に対してピストンアセンブリ３２の滑り運動を可能にするために、ピストンアセンブリ３２と圧力管３０との間に配置されている。ピストンロッドアセンブリ３４は、ピストンアセンブリ３２に取り付けられており、上部作動チャンバ４４と、圧力管３０および貯蔵管３６の上端部を閉じる上部ロッドガイド（図示されていない）と、を貫通する。シールシステムは、上部ロッドガイド、貯蔵管３６およびピストンロッドアセンブリ３４の間の境界面をシールする。ピストンアセンブリ３２に対して反対側にあるピストンロッドアセンブリ３４の端部は、車両１０のスプリングの付いた部分に固定されるように構成されている。ピストンアセンブリ３２内のバルビングは、圧力管３０内のピストンアセンブリ３２の移動の間、上部作動チャンバ４４と下部作動チャンバ４６との間の流体の移動を制御する。ピストンロッドアセンブリ３４は、上部作動チャンバ４４のみを貫通しており、下部作動チャンバ４６を貫通していないので、圧力管３０に対するピストンアセンブリ３２の移動は、下部作動チャンバ４６に移動される流体量と比較したとき、上部作動チャンバ４４に移動される流体量における違いをもたらす。移動される流体量におけるこの違いは、ロッドの容積であり、ベースバルブアセンブリ３８を貫流する。
【００２０】
貯蔵管３６は、圧力管３０を囲んでおり、管間に位置する貯蔵チャンバ５４を設ける。貯蔵管３６の下端部は、車両１０のスプリングの付いていない部分に接続されるように構成されているエンドキャップ５６によって閉じられている。貯蔵管３６の上端部は、保持フランジを形成するように貯蔵管３６の開口端を機械的に変形することによって、または当技術分野で周知の他の手段によって、下部ロッドガイドに取り付けられている。ベースバルブアセンブリ３８は、下部作動チャンバ４６と貯蔵チャンバ５４との間に配置されており、２つのチャンバ間の流体の流れと、流体のロッド容積と、を制御する。ショックアブソーバ２６が縦に(in length)伸びるとき（リバウンド）、下部作動チャンバ４６に追加の流体量が必要とされる。それゆえ、流体は、ベースバルブアセンブリ３８を通って貯蔵チャンバ５４から下部作動チャンバ４６まで流れる。ショックアブソーバ２６が縦に縮むとき（圧縮）、過度の流体は下部作動チャンバ４６から除去される。それゆえ、流体は、ベースバルブアセンブリ３８を通って下部作動チャンバ４６から貯蔵チャンバ５４まで流れる。伸張ストロークの間のショックアブソーバ２０に対する減衰特性(damping characteristic)は、ピストンアセンブリ３２におけるバルビングによって制御され、圧縮ストロークの間のショックアブソーバ２０に対する減衰特性は、ベースバルブアセンブリ３８におけるバルビングによって制御される。
【００２１】
ピストンロッドアセンブリ３４は、下部ピストンロッド部分７０、上部ピストンロッド部分７２およびダストまたはダートシールド７４を有する。ピストンロッドアセンブリは、２回の溶接による作業を用いて製造される。第１に、図３に図解されているように、下部ピストンロッド部分７０を上部ピストンロッド部分７２に取り付けるために、抵抗／摩擦溶接が実行される。この第１の溶接作業は、参照数字７６によって示されているようにピストンロッドアセンブリ３４のディスターブドエリアを製造する。第２に、ダートまたはダストシールド７４が、溶接された上部および下部ピストンロッド部分７０および７２に組み立てられ、図４に図解されているように、ＭＩＧまたはＭＡＧ溶接作業が実行される。ＭＩＧまたはＭＡＧ溶接作業は、ディスターブドエリア７６で行われ、下部ピストンロッド部分７０と、上部ピストンロッド部分７２と、ダストまたはダートシールド７４と、を同時に溶接する。ＭＩＧまたはＭＡＧ溶接は、ピストンロッドアセンブリ３４の周りを完全に覆う。上部ピストンロッド部分７２はステムとして図解されているが、上部ピストンロッド部分７２として取り付けループを有することは本発明の範囲内である。
【００２２】
この２回の溶接によるポストンロッドアセンブリ３４に対する利点は、上部ピストンロッド部分７２とダストまたはダートシールド７４との間の接続は、完全にシールされているので、従来技術の設計に見られるようなさびブリードを引き起こさないということを含む。従来技術の設計には、上部ピストンロッド部分、ダートまたはダストシールドおよび従来技術のＭＩＧ／ＭＡＧ溶接の間にさびた水(rust water)が時々見られる。２回の溶接によるピストンロッドアセンブリ３４は、１つの溶接方法を排除することによってコストの面においてより低く、より小さなファラディケージ効果の結果、ショックアブソーバをスプレー塗装するのがはるかに容易である。２回の溶接によるピストンロッドアセンブリ３４は、優れた静的および動的強度を持ち、ＭＩＧまたはＭＡＧ溶接は、第１の抵抗／摩擦溶接の後に残るあらゆるノッチを完全にカバーする。さらに、ピストンアセンブリ３４に対するＭＩＧまたはＭＡＧ溶接は、ダートまたはダストシールド７４よりも上流で行われるので、シールシステムを過ぎてショックアブソーバ２６の中にストロークする下部ピストンロッド部分７２に溶接スパッタは見られない。下部ピストンロッド部分７２におけるいずれの溶接スパッタは、シールシステムおよびショックアブソーバ２６に対する品質問題および／または耐久性問題をもたらす。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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