(57)【要約】【課題】  単筒式油圧緩衝器の製造方法において、シリンダ内へのガスの封入、フリーピストンの嵌装及びガス室の保持を効率よく行う。【解決手段】  先端部にフリーピストン5をチャックしたマンドレル49をホルダ48内に収容し、ホルダ48をシリンダ2の開口側に気密的に嵌合する。高圧ガス通路60からホルダ48の内部を通してシリンダ内に高圧ガスを供給する。マンドレル49をシリンダ2内に挿入して、フリーピストン5を所定の位置に嵌装する。油圧シリンダ37の作動ロッド38を伸長させ、テンションロッド40によってプレッシャリング41を引下げ、コーン部材42とテーパ部材32とのテーパ面の係合によってシュリンカ29を移動させて、ポンチ34をシリンダ2内のマンドレル49に押圧する。これにより、シリンダ2の内面にメカニカルクリンチ部を突出させ、フリーピストン5の抜けを防止して、ガス室を保持する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリーピストンによってシリンダ内にガス室と油室とを画成し、ピストンロッドが連結されたピストンを前記油室内に嵌装した単筒式油圧緩衝器の製造方法であって、有底円筒状の前記シリンダの開口側に、前記フリーピストンを保持したホルダを気密的に嵌合し、前記ホルダを通して前記シリンダ内にガスを充填し、前記フリーピストンを前記シリンダ内に挿入して前記ガス室を画成し、前記シリンダの内壁に突起部を形成して前記フリーピストンの前記開口側への移動を規制することを特徴とする単筒式油圧緩衝器の製造方法。
【請求項２】
前記シリンダの前記ピストンと前記フリーピストンとの間のこれらが摺動しない非摺動領域に前記突起部を形成することを特徴とする請求項1に記載の単筒式油圧緩衝器の製造方法。
【請求項３】
前記シリンダの外周に支持部材を配置し、該支持部材及び前記シリンダを塑性変形させて、これらを互いに結合するとともに、前記突起部を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の単筒式油圧緩衝器の製造方法。
【請求項４】
フリーピストンによってシリンダ内にガス室と油室とを画成し、ピストンロッドが連結されたピストンを前記油室内に嵌装した単筒式油圧緩衝器の製造装置であって、先端部に前記フリーピストンを保持して前記シリンダ内に挿入可能なマンドレルと、該マンドレルを収容し、有底円筒状の前記シリンダの開口側に気密的に嵌合可能なホルダと、前記ホルダ内にガスを供給するガス供給手段と、前記シリンダ内に挿入した前記マンドレルに向かって前記シリンダの外側からポンチを押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とする単筒式油圧緩衝器の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリーピストンによってシリンダ内をガス室と油室とに画成した単筒式油圧緩衝器の製造方法及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用サスペンション装置等に装着される油圧緩衝器として、単筒式油圧緩衝器が知られている。単筒式油圧緩衝器は、フリーピストンによってシリンダ内を高圧ガスが封入されたガス室と、油液が封入された油室とに画成し、油室にピストンロッドが連結されたピストンを嵌装したものであり、ピストン部に油路、ディスクバルブ及びオリフィス等からなる減衰力発生器機構が設けられている。
【０００３】
この構成により、ピストンロッドのストロークに対して、油路に生じる油液の流れオリフィス及びディスクバルブで制御することによって減衰力を発生させ、ピストンロッドの侵入、退出によるシリンダ内の容積変化をガス室内に封入された高圧ガスの圧縮、膨張によって補償する。単筒式油圧緩衝器は、構造が簡単であり、また、ガス室内の高圧ガスの圧力によって油室内の油液を加圧することによりエアレーションが生じにくく、安定した減衰力を得ることができる。
【０００４】
単筒式油圧緩衝器は、シリンダ内にフリーピストンを嵌装して形成したガス室内に高圧ガスを封入する必要がある。そこで、例えば特許文献1には、底部にガス封入用の入口を有するシリンダの開口部に、フリーピストントンを嵌合し、油液を溜めた油液槽を取付け、シリンダの開口部からピストンロッドが連結されたピストンを挿入して、シリンダ内のフリーピストンの上側に油液を満たし、シリンダの開口部にロッドガイド、オイルシール及びアッパキャップを装着して油室を密封した後、シリンダの底部の入口からガスを封入するようにした単筒式油圧緩衝器の製造方法が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２６１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
単筒式油圧緩衝器においては、シリンダにフリーピストンを嵌装し、ガス室に高圧ガスを封入する工程を効率よく行うことが要求されており、本発明は、シリンダへのフリーピストンの嵌装及びガス室へのガスの封入を効率よく行うことができる単筒式油圧緩衝器の製造方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、フリーピストンによってシリンダ内にガス室と油室とを画成し、ピストンロッドが連結されたピストンを前記油室内に嵌装した単筒式油圧緩衝器の製造方法であって、有底円筒状の前記シリンダの開口側に、前記フリーピストンを保持したホルダを気密的に嵌合し、前記ホルダを通して前記シリンダ内にガスを充填し、前記フリーピストンを前記シリンダ内に挿入して前記ガス室を画成し、前記シリンダの内壁に突起部を形成して前記フリーピストンの前記開口側への移動を規制することを特徴とする。
請求項2の発明に係る単筒式油圧緩衝器の製造方法は、上記請求項1の構成において、前記シリンダの前記ピストンと前記フリーピストンとの間のこれらが摺動しない非摺動領域に前記突起部を形成することを特徴とする。
請求項3の発明に係る単筒式油圧緩衝器の製造方法は、上記請求項1又は2の構成において、前記シリンダの外周に支持部材を配置し、該支持部材及び前記シリンダを塑性変形させて、これらを互いに結合するとともに、前記突起部を形成することを特徴とする。
また、請求項4に係る発明は、フリーピストンによってシリンダ内にガス室と油室とを画成し、ピストンロッドが連結されたピストンを前記油室内に嵌装した単筒式油圧緩衝器の製造装置であって、先端部に前記フリーピストンを保持して前記シリンダ内に挿入可能なマンドレルと、該マンドレルを収容し、有底円筒状の前記シリンダの開口側に気密的に嵌合可能なホルダと、前記ホルダ内にガスを供給するガス供給手段と、前記シリンダ内に挿入した前記マンドレルに向かって前記シリンダの外側からポンチを押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項1の発明に係る単筒式油圧緩衝器の製造方法によれば、シリンダ内にガスを封入し、フリーピストンを嵌装してガス室を形成した後、突起部によってフリーピストンを保持することができるので、特別な治具等を用いることなく、ガスが封入されたシリンダを次工程に送ることができる。
請求項2の発明に係る単筒式油圧緩衝器の製造方法によれば、非摺動領域には、ピストン及びフリーピストンが摺動しないので、突起部によってこれらのシール性がそこなわれることがない。
請求項3の発明に係る単筒式油圧緩衝器の製造方法によれば、突起部を形成する際に、同時に支持部材をシリンダに取付けることができる。
また、請求項4の発明に係る単筒式油圧緩衝器の製造装置によれば、有底円筒状のシリンダの開口部に、フリーピストンを保持したマンドレルを収容したホルダを嵌合し、ガス供給手段によってホルダを通してシリンダ内にガスを充填し、シリンダ内にマンドレルを挿入して、フリーピストンを所定位置に嵌装してガス室を形成した後、ポンチ手段によってシリンダの内壁に突起部を形成することにより、フリーピストンのシリンダ開口部側への移動を規制して、ガス室を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る製造方法及び装置によって製造される単筒式油圧緩衝器について、図10乃至図12を参照して説明する。
図10に示すように、単筒式油圧緩衝器1は、有底円筒状のシリンダ2の開口部にロッドガイド3およびオイルシール4が取付けられ、シリンダ2内の底部側に、フリーピストン5が摺動可能に嵌装されている。シリンダ2内は、フリーピストン5によって底部側のガス室6と他端側の油室7とに画成されており、ガス室6には高圧ガスが封入され、油室7には油液が封入されている。
【０００９】
シリンダ2の油室7には、ピストン8が摺動可能に嵌装され、このピストン8によって、油室7内がシリンダ上室7Aとシリンダ下室7Bとの2室に画成されている。ピストン8には、ピストンロッド9の一端がナット10によって連結されており、ピストンロッド9の他端側は、ロッドガイド3およびオイルシール4に摺動可能かつ液密的に挿通されて外部へ延出されている。
【００１０】
ピストン8には、シリンダ上下室7A,7B間を連通させる伸び側油路11および縮み側油路12が設けられている。伸び側油路11および縮み側油路12には、それぞれ、その油液の流動を制御して減衰力を発生させるオリフィスおよびディスクバルブ等からなる伸び側減衰力発生機構13および縮み側減衰力発生機構14が設けられている。
【００１１】
この構成により、ピストンロッド9の伸び行程時には、シリンダ2内のピストン8の摺動にともない、シリンダ上室7Aの油液がピストン8の伸び側油路11を通ってシリンダ下室7Bへ流れ、伸び側減衰力発生機構13によって減衰力が発生する。また、縮み行程時には、シリンダ下室7Bの油液が縮み側油路13を通ってシリンダ上室7Aへ流れ、縮み側減衰力発生機構14によって減衰力が発生する。このとき、ピストンロッド9の侵入、退出による油室7の容積変化をフリーピストン5が移動してガス室6の高圧ガスを圧縮、膨張することによって補償する。
【００１２】
シリンダ2の底部には、サスペンションアーム等(図示せず)に連結するための取付アイ15が結合されており、ピストンロッド9の先端部には、車体側に連結するための取付部16が設けられている。シリンダ2の上端側外周部には、車体との間に介装されるサスペンションスプリング(図示せず)を受けるためのスプリングシート17が取付けられている。ピストンロッド9には、リバウンドストッパ18が取付けられている。また、シリンダ2の外周部には、スプリングシート17のほか、アンチロックブレーキシステム用のセンサ等の外装部品を支持するためのブラケット19(支持部材)が取付けられている。
【００１３】
次に、ブラケット19のシリンダ2への取付構造について説明する。
単筒式油圧緩衝器1においては、ピストンロッド9の伸縮ストローク範囲が規制されている。これにより、シリンダ2内において、ピストン8及びフリーピストン5の摺動領域が限定されており、シリンダ2の中間部に、ピストン8及びフリーピストン5の非摺動領域Aが存在する。
【００１４】
シリンダ2の外周部に取付けられるブラケット19は、シリンダ2の外周部に嵌合される円筒部20と、ABSセンサ等の外装部品を装着するための取付部21とから構成されている。ブラケット19は、シリンダ2の非摺動領域Aに嵌合させた円筒部20をメカニカルクリンチによってシリンダ2に結合することにより取付けられている。メカニカルクリンチは、ブラケット19の円筒部20とシリンダ2との重合部をポンチによって外側からせん断変形させて内側に突出させ、これにより、シリンダ2の外周に形成される凹部と円筒部に20の内周に形成される凸部との凹凸嵌合によって、これらを互いに結合させるものである。
【００１５】
図11及び図12に示すように、シリンダ2の直径D＝44mm、シリンダ2の肉厚T＝2.0mm、ブラケット19の円筒部20の肉厚t＝1.6mm、軸方向長さL＝20mmに対して、メカニカルクリンチ部22は、円筒部20側の凹部における開口側の幅W1＝1.9mm、円筒部20側の凹部における底部側の幅W2＝1.0mm、シリンダ2側の凸部の先端部の幅W3＝3.0〜4.0mmとなっており、円周方向に沿って等間隔で6箇所配置されている。
【００１６】
ここで、シリンダ2の内周面にメカニカルクリンチ部22(突起部)が突出することになるが、非摺動領域Aには、ピストン8及びフリーピストン5が摺動しないので、これらの移動を規制したりシール性を損なったりすることはない。これにより、アウタチューブ等の部材を介することなくブラケット19をシリンダ2の中間部外周に直接取付けることができ構造が簡単で製造コストが安価であり、ばね下重量が増大することもない。また、万一、油室7内の油液が外部へ漏出し又はガス室6へ侵入して、フリーピストン5が非摺動領域A内へ上昇した場合でも、張出カシメ部22によってフリーピストン5の上昇が規制されるので、ピストンロッド9とフリーピストン5とが衝突することがなく、これら衝突による異音の発生やピストンロッド9の損傷等を防止することができる。メカニカルクリンチ部22の軸方向の寸法(幅W1及び幅W3)を充分小さくしているので、非摺動領域Aが小さい場合にも適用することができる。
【００１７】
次に、本実施形態に係る単筒式油圧緩衝器1の製造方法及びその製造装置について、図1乃至図9を参照して説明する。
図1及び図2に示すように示すように単筒式油圧緩衝器の製造装置23は、クリンチ機構24及びインサート機構25を備えている。
クリンチ機構24は、基台26に立設された複数の脚27によって中央部に開口28Aを有する略円盤のテーブル28が支持されており、テーブル28上には、放射状に配置された複数(図示のものでは12個)のシュリンカ29がベアリング30によって径方向に移動可能に支持されている。シュリンカ29は、ベアリング30に取付けられたベース部材31と、ベース部材31の上部外周側に固定されて外周部がテーパ状に形成されたテーパ部材32と、テーパ部材32の内周側に固定されたポンチホルダ33との3部材から構成されている。ポンチホルダ33には、結合すべきシリンダ2とブラケット20のクリンチ部に対応して6つのポンチ34が取付けられ、ポンチ34の上下にブラケット20を保持するためのゴム等の弾性体からなるクッション材35が取付けられている。ポンチ30は、メカニカルクリンチ部22に対応した扁平形状であり、ノックアウト性を向上させるべく、先端部に30度程度の角度がつけられている。
【００１８】
テーブル28には、その開口28に挿入されたシリンダ2の取付部アイ15を保持する台座36及び油圧シリンダ37(押圧手段)が取付けられている。油圧シリンダ37の作動ロッド38の先端部には、脚27が挿通される開口を有する円板状のプレート39が取付けられている。プレート39の外周部に、複数のテンションロッド40の下端部が結合され、テンションロッド40の上端側は、テーブル28の外周を通ってシュリンカ29の上方まで延ばされ、その先端部に環状のプレッシャリング41が結合されている。プレッシャリング41の内周部には、シュリンカ29のテーパ部材32のテーパ面に係合するテーパ面を有する複数（図示のものでは12個）のコーン部材42が取付けられている。テーパ部材32とコーン部材42には、10度程度のテーパ面が形成されている。そして、油圧シリンダ37の作動ロッド38を伸長させて、テンションロッド40によってプレッシャリング41を引下げると、コーン部材42とテーパ部材32のテーパ面の係合によってシュリンカ29が内側に移動する。
【００１９】
テーブル28の外周部には、複数(図示のものでは12個)のエアシリンダ44がブラケット43を介して取付けられている。エアシリンダ44は、シュリンカ29のベース部材31の背面側に配置され、作動ロッド45が対応するベース部材31に連結されており、作動ロッド45の伸縮によって、シュリンカ29をテーブル28の径方向に移動させることができる。ブラケット43には、エアシリンダ44にエアを供給するための通路46が設けられている。
【００２０】
インサート機構25は、クリンチ機構24の上方に図示しない駆動装置によって昇降可能に設けられている。インサート機構25は、シリンダ2の開口側を嵌合可能な円筒状のホルダ48内に、マンドレル49が挿入されており、マンドレル49は、ホルダ48に摺動可能に挿通されたロッド50の先端に連結されて、軸方向に移動可能かつ軸回りに回転可能となっている。マンドレル49は、シリンダ2の内径よりも僅かに小径で、外周部の環状溝に軟質の弾性体からなるリング状のガイド部材51が嵌合されている。ガイド部材51の外周部は、マンドレル49の外周面から僅かに(0.01mm程度)突出されており、マンドレル49がシリンダ2内に挿入されたとき、その外周面がシリンダ2の内周面に接触しないようになっている。マンドレル49の先端部の外周には、6つのポンチ34とクリンチ位置において対向する環状溝53が形成されている。マンドレル49の環状溝53から先端側には、6つのポンチ34の間隔と同じ間隔の6つの切欠54が形成されている。これにより、ポンチ34が環状溝53側へ前進した状態において、マンドレル49を所定角度(30度程度)回転させ、メカニカルクリンチ部22の先端部と切欠54を整合させることにより、マンドレル49をシリンダ2から引抜くことができる。
【００２１】
マンドレル49及びロッド50には、更に小径ロッド55が摺動可能に挿通されており、マンドレル49から突出されたロッド50の先端部に、ゴム等の軟質の弾性体からなる環状の保持部材56が嵌合されている。小径ロッド55の先端は、拡径されてフランジ部57が形成されており、小径ロッド55を後退させて、フランジ部57によって保持部材56を軸方向に圧縮することにより、保持部材56を拡径することができる。フリーピストン5の上面には、円形の凹部5Aが形成されており、保持部材56を凹部5Aに挿入した後、小径ロッド55を後退させて、保持部材56を拡径することにより、フリーピストン5をチャックすることができる。
【００２２】
ホルダ48には、その先端部内周面にシリンダ2との間をシールするOリング58が取付けられており、また、ロッド50との摺動部をシールするOリング59が取付けられている。ホルダ48の側壁には、ホルダ48の内部に高圧ガスを供給するための高圧ガス通路60が設けられており、高圧ガス通路60には、高圧ガス供給手段(図示せず)が接続される。
【００２３】
次に、単筒式油圧緩衝器製造装置23を用いて、単筒式油圧緩衝器1を製造する工程について説明する。
図1及び図3に示すように、インサート機構25のマンドレル49の先端部をホルダ48から突出させ、保持部材56をフリーピストン5の凹部5Aに挿入した後、小径ロッド55を後退させ、保持部材56を拡径してフリーピストン5をチャックする。シリンダ2をクリンチ機構24に挿入し、取付アイ15を台座36に載せ、ブラケット19をシリンダ2の上方から嵌合して、所定位置にセットする。図5に示すように、ホルダ48を下降させて、フリーピストン5をチャックしたマンドレル49をホルダ48内に収容すると共に、クリンチ機構24にセットされたシリンダ2の上端部をホルダ48に嵌合して、Oリング58によってシリンダ2との間をシールする。この状態で、高圧ガス通路60からホルダ48内に高圧ガスを供給して、シリンダ2内に高圧ガスを充填する。
【００２４】
図6に示すように、ロッド50を伸張させて、マンドレル49及びフリーピストン5をマンドレル49の環状溝53がポンチ34の先端部に対向するシリンダ2内の所定位置に挿入する。このとき、マンドレル49は、軟質の弾性体からなるガイド部材51によって案内されるので、シリンダ2の内周面がマンドレル49との接触によって損傷することがない。これにより、フリーピストン5によって、シリンダ2の底部側に、高圧ガスが封入されたガス室6が形成される。
【００２５】
図7及び図8に示すように、油圧シリンダ37(図1参照)の作動ロッド38を伸長させ、テンションロッド40によってプレッシャリング41を引下げ、コーン部材42とテーパ部材32の係合によって、シュリンカ29を内側に移動させ、ポンチ34をマンドレル49の環状溝53へ向って押圧する。クッション部材35がブラケット19を押圧、保持しながら、ポンチ34と環状溝53との間でブラケット19の円筒部20及びシリンダ2の側壁がせん断力を受けて塑性変形し、6つのメカニカルクリンチ部22が形成されて、ブラケット19がシリンダ2に固定される。
【００２６】
小径ロッド55を前進させ、フリーピストン5のチャックを解除し、マンドレル47を回転させて、シリンダ2の内壁に突出された6つのメカニカルクリンチ部22に切欠部54を整合させる。これにより、マンドレル47がメカニカルクリンチ部22から離脱可能となる。ロッド50を短縮させ、マンドレル47をシリンダ2から引抜き、ホルダ48を上昇させてシリンダ2から離脱させる。このとき、図9に示すように、フリーピスト5は、シリンダ2の内周面に突出されたメカニカルクリンチ部22に当接して保持され、ガス室6内の高圧ガスの圧力を受止める。油圧シリンダ37の作動ロッド38を短縮させてプレッシャリング41及びコーン部材42を上昇させ、エアシリンダ44によってシュリンカ29を後退させて、ポンチ34をシリンダ2及びブラケット19から離脱させる。このようにして、シリンダ2へのブラケット19の取付け、シリンダ2へのフリーピストン5の嵌装及びガス室6への高圧ガスの封入を行うことができる。フリーピストン5がメカニカルクリンチ部22によって保持されるので、ガス室6内に高圧ガスが封入された状態のシリンダ2を特別な治具等を用いることなく、次工程に送ることができる。
その後、油室7に油液を注入し、ピストン8、ピストンロッド9、ロッドガイド3及びオイルシール4等を組付けて単筒式油圧緩衝器1を完成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る単筒式油圧緩衝器の製造装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図1に示す装置のシュリンカ部の部分横断面図である。
【図３】図1に示す装置のインサート機構を拡大して示す図である。
【図４】図3に示すインサート機構のマンドレルの先端部の横断面図である。
【図５】図1に示す装置において、シリンダ内に高圧ガスを封入する工程を示す図である。
【図６】図1に示す装置において、シリンダ内の所定位置にマンドレル及びフリーピストンを挿入する工程を示す図である。
【図７】図1に示す装置において、メカニカルクリンチを行う工程を示す図である。
【図８】図7の要部を拡大して示す図である。
【図９】図1に示す装置によって、ブラケットが取付けられ、フリーピストンが嵌装されて、ガス室に高圧ガスが封入された状態のシリンダを示す図である。
【図１０】本発明の単筒式油圧緩衝器の製造方法及びその製造装置によって製造される単筒式油圧緩衝器の縦断面図である。
【図１１】図10に示す単筒式油圧緩衝器のシリンダのブラケット取付部を拡大して示す図である。
【図１２】図11のメカニカルクリンチ部の横断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
1  単筒式油圧緩衝器、2  シリンダ、5  フリーピストン、6  ガス室、7  油室、8  ピストン、9  ピストンロッド、19  ブラケット(支持部材)、22  メカニカルクリンチ部(突起部)、34  ポンチ、37  油圧シリンダ(押圧手段)、48  ホルダ、49  マンドレル、60  高圧ガス通路(ガス供給手段)、A  非摺動領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005106111.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005106111.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005106111.tif 000011
【図１０】
2005106111.tif 000012
【図１１】
2005106111.tif 000013
【図１２】
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