JP4844885B2 - Cylinder device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、油圧緩衝器、流体圧シリンダ、ガスばね等のシリンダ装置に係り、特に自動車のサスペンションに向けて好適なシリンダ装置とその製造方法とに関する。 The present invention relates to a cylinder device such as a hydraulic shock absorber, a fluid pressure cylinder, and a gas spring, and more particularly to a cylinder device suitable for an automobile suspension and a manufacturing method thereof.
例えば、自動車のサスペンションに装備される油圧緩衝器は、図6に示されるように、シリンダ1と、シリンダ1から伸縮可能に延出されたロッド2と、ロッド2の、前記シリンダ1からの延出部分に嵌着されたキャップ体3とを備えている。このような油圧緩衝器は、そのシリンダ1の底部がサスペンションアーム(図示略)に取付けられる一方で、そのロッド2の先端部がボルト形状部2aを介して車体に取付けられ、この状態で、キャップ体3の外周部に、ロッド2を保護するための保護カバー4が取付けられるようになっている。
For example, as shown in FIG. 6, a hydraulic shock absorber mounted on a suspension of an automobile includes a
ところで、上記ロッド2は、従来一般には、図7に示されるように、シリンダ1から延出されたロッド本体5と先端側に前記ボルト形状部2aを設けた棒状の取付部材6とを突合せて接合(通常、プロジェクション溶接)してなっていた。この場合、前記キャップ体3は、ロッド本体5の先端部に設けた段部5aに嵌合して配置され、この状態でロッド本体5の先端と取付部材6の後端の頭部とがキャップ体3を介して突合わされて、3者が相互に溶接一体化される。なお、同様の接合構造は、特許文献1にも記載されている。
By the way, as shown in FIG. 7, the
しかしながら、上記した接合構造によれば、キャップ体3の内周面で、該キャップ体に加わる揺動回転方向のトルクを受けるため、キャップ体3の内周部に応力が集中し、昨今のRV車等で振動を多く発生する自動車等にあっては、キャップ体に早期に亀裂(疲労亀裂)が発生する虞があった。なお、この対策としては、キャップ体の板厚を厚くすることが有効であるが、上記したようにロッド本体と、取付部材とキャップ体との3者を同時溶接する態様では、キャップ体の板厚増加が溶接を不安定にし、所望の接合強度を安全に確保することが困難になる。
However, according to the above-described joining structure, the inner peripheral surface of the
一方、特許文献2には、取付部材の、ロッド本体に対する接合端側にキャップ部を一体に形成し、ロッド本体と取付部材のみを突合せて接合して、キャップ体を含めた3者の同時溶接を省略したシリンダ装置が提案されている。しかし、この場合は、取付部材と径差が大きく異なる大径のキャップ部を取付部材に一体に形成する都合上、取付部材の製造は鋳造に頼らざるを得ず、製造コストの増大が避けられないようになる。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、接合強度の低下や製造コストの増大を招くことなく、振動に対するキャップ体の耐性を高めたシリンダ装置を提供し、併せて該シリンダ装置を効率よくかつ安全に得ることができる製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to provide a cylinder device that increases the resistance of the cap body to vibration without causing a decrease in bonding strength or an increase in manufacturing cost. And a manufacturing method capable of obtaining the cylinder device efficiently and safely.
上記課題を解決するため、本発明に係るシリンダ装置は、シリンダと、該シリンダから伸縮可能に延出されたロッドと、該ロッドの前記シリンダからの延出部分に嵌着された環状のキャップ体とを備え、前記ロッドは、前記シリンダから延出されたロッド本体と先端側をボルト形状部とした棒状の取付部材とを突合せて接合してなっており、前記取付部材の前記ロッド本体に対する突合せ端側には、該取付部材より大径のつば部が形成され、該つば部の前記ロッド本体との接合側と反対側の面は、軸線に対して直交する面となっており、前記キャップ体は、前記取付部材に嵌合された内周側の平坦部を前記つば部の前記直交する面に重ね合せて、該直交する面にて接合されていることを特徴とする。 To solve the above problems, a cylinder device according to the present invention, the cylinder and a rod which extends telescopically from the cylinder, an annular cap body is fitted to the extending portion from the cylinder of the rod with the door, said rod, said has become joined by butt the rod-shaped mounting member in the extending out the rod body and the tip-side bolt-shaped part from the cylinder, for the previous SL rod body of the mounting member On the butt end side, a flange portion having a diameter larger than that of the mounting member is formed, and the surface of the flange portion on the opposite side to the joining side with the rod body is a surface orthogonal to the axis, The cap body is characterized in that an inner peripheral flat portion fitted to the mounting member is overlapped with the orthogonal surface of the collar portion and joined at the orthogonal surface .
このように構成されたシリンダ装置においては、環状のキャップ体の平坦部が取付部材のつば部の軸線に対して直交する面に重ね合せて接合されているので、該キャップ体に加わる揺動回転方向のトルクを、キャップ体の広い平坦面で受けることになり、その分、キャップ体に生じる応力が分散し、キャップ体に亀裂が生じ難くなる。また、取付部材とキャップとの2部材を重ね合せて接合するだけであるので、接合強度の確保も確実となる。さらに、ロッドを構成する取付部材は、径差がそれほど大きくないつば部を有するだけの形状となっているので、切削加工あるいは鍛造加工による製造が可能であり、鋳造により製造する場合に比べて製造コストは低減する。 In the cylinder device configured as described above, the flat portion of the annular cap body is joined to the surface orthogonal to the axis of the flange portion of the mounting member, so that the swing rotation applied to the cap body The torque in the direction is received by the wide flat surface of the cap body, and the stress generated in the cap body is dispersed accordingly, and the cap body is hardly cracked. Further, since only the two members of the attachment member and the cap are overlapped and joined, the joining strength can be ensured. In addition, the mounting member that constitutes the rod has a shape that has only a flange portion that does not have a large difference in diameter, so that it can be manufactured by cutting or forging, and manufactured in comparison with the case of manufacturing by casting. Cost is reduced.
本シリンダ装置は、上記取付部材に対するつば部の連接部分に、環状溝が設けられているようにしてもよい。この場合は、つば部にキャップ体を重ね合せる際、該環状溝の存在によってキャップ体の内周縁に対して前記連接部分が干渉することがなくなり、キャップ体の平坦部と取付部材のつば部とを密接に重ね合せることができて、両者の重ね接合を確実に行うことができる。 In the cylinder device, an annular groove may be provided in a connecting portion of the flange portion with respect to the mounting member. In this case, when the cap body is overlapped with the collar portion, the connection portion does not interfere with the inner peripheral edge of the cap body due to the presence of the annular groove, and the flat portion of the cap body and the collar portion of the mounting member Can be closely overlapped with each other, and the lap joint can be reliably performed.
上記課題を解決するため、本発明に係るシリンダ装置の製造方法は、取付部材のつば部にキャップ体を重ね合せて、両者を軸線に対して直交する面にて溶接した後、該取付部材とロッド本体とを突合せて溶接してロッドを完成させ、その後、該ロッドをシリンダに組付けることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a manufacturing method of a cylinder device according to the present invention includes a cap body overlapped with a flange portion of an attachment member, welded on a surface orthogonal to the axis , and the attachment member and The rod body is butted and welded to complete the rod, and then the rod is assembled to the cylinder.
このように行う製造方法においては、予め取付部材にキャップ体を溶接するので、ロッド本体の周辺での溶接作業は従来と同じく1回だけとなり、ロッド本体にスパッタが付着する機会が増加することはない。また、取付部材とキャップ体、取付部材とロッド本体の2部材同士の溶接を行うので、溶接に特別の困難を伴うことはない。 In the manufacturing method performed in this way, since the cap body is welded to the mounting member in advance, the welding work around the rod main body is performed only once as in the conventional case, and the chance of spatter adhesion to the rod main body increases. Absent. Further, since the two members of the attachment member and the cap body and between the attachment member and the rod body are welded, there is no special difficulty in welding.
本製造方法において、上記取付部材とキャップ体との溶接の方法は任意であるが、効率よくかつ確実に溶接できることから、つば部の軸線に対して直交する面にプロジェクション溶接用の突起を設け、プロジェクション溶接により接合するのが望ましい。 In this manufacturing method, the method of welding the mounting member and the cap body is arbitrary, but since it can be efficiently and reliably welded , a projection welding projection is provided on a surface orthogonal to the axis of the collar, It is desirable to join by projection welding.
本発明に係るシリンダ装置によれば、環状のキャップ体の平坦面が取付部材のつば部の軸線に対して直交する面に重ね合せて接合されているので、キャップ体に生じる応力が分散し、激しい振動が加わる使用環境でもキャップ体に疲労亀裂が生じ難くなり、接合強度の確保も確実となって、装置に対する信頼性が著しく向上する。また、ロッドを構成する取付部材は、切削加工あるいは鍛造加工による製造が可能であるので、鋳造により製造する場合に比べて製造コストは低減し、総じて本発明の及ぼす効果は大なるものがある。
According to the cylinder device according to the present invention, since the flat surface of the annular cap body is overlapped and joined to the surface orthogonal to the axis of the collar portion of the mounting member, the stress generated in the cap body is dispersed, Even in environments where intense vibrations are applied, it is difficult for fatigue cracks to occur in the cap body, ensuring the bonding strength and significantly improving the reliability of the device. Further, since the mounting member constituting the rod can be manufactured by cutting or forging, the manufacturing cost is reduced as compared with the case of manufacturing by casting, and the effect of the present invention is generally large.
また、本発明に係るシリンダ装置の製造方法によれば、ロッド本体の周辺での溶接作業が増加することがないので、ロッド本体の汚染が抑えられ、シリンダ装置を安全に製造することができる。2部材同士の溶接を行うので、溶接に特別の困難を伴うことはなく、効率よくシリンダ装置を製造できる。 Also, according to the method for manufacturing a cylinder device according to the present invention, the welding work around the rod body does not increase, so that contamination of the rod body can be suppressed and the cylinder device can be manufactured safely. Since the two members are welded together, the cylinder device can be efficiently manufactured without any particular difficulty in welding.
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の1つの実施形態である油圧緩衝器を示したものである。本油圧緩衝器は、自動車のサスペンションに装備されるもので、その基本構成は、前出図6に示したものと同じであるので、ここでは、同一部分に同一符号を付すこととする。本実施形態において、シリンダ1から伸縮可能に延出されたロッド2は、従来と同様にシリンダ1から延出されたロッド本体10と先端側をボルト形状部11とした取付部材12とを突合せて接合してなっている。しかして、取付部材12の、ロッド本体10との突合せ端側には、図2にも示されるようにつば部13が一体に形成されており、このつば部13に、前記保護カバー4を取付けるためのキャップ体14が重ね合せて接合されている。
FIG. 1 shows a hydraulic shock absorber according to one embodiment of the present invention. This hydraulic shock absorber is mounted on the suspension of an automobile, and its basic configuration is the same as that shown in FIG. 6, and therefore, the same reference numerals are given to the same parts here. In the present embodiment, the
本実施形態において、キャップ体14は、プロジェクション溶接により前記つば部13に重ね溶接されている。キャップ体14の中心部には取付部材12の挿入が可能な貫通孔15が形成され、また、前記貫通孔15を中心とするキャップ体14の底部には、前記つば部13に重合可能な平坦部16が形成されている。キャップ体14は、その貫通孔15を通して取付部材12に嵌合され、その平坦部16をつば部13に重ね合せることができるようになっている。
In the present embodiment, the
一方、上記キャップ体14が重ね合されるつば部13の一面(合せ面)には、図3〜5によく示されるように、プロジェクション溶接用の複数(ここでは、3つ)の突起17が周方向に等配して形成されている。また、このつば部13の合せ面は、取付部材12の軸線に対して直交する面となっており、さらに、その内周部の連接部分には、環状溝18が形成されている(図4、5)。この環状溝18は、前記連接部分がキャップ体14の内周縁に干渉するのを避ける役割をなすもので、この環状溝18の存在によって、キャップ体14を前記突起17を介してつば部13に確実に重ね合せることができるようになる。
On the other hand, a plurality of (three in this case)
上記つば部13の大きさは、キャップ体14との接合強度、取付部材12の製造性等を考慮して適宜の大きさとする。一例として、つば部13の外径は、取付部材12の直径の1.5〜2.0倍程度に設定される。また、このつば部13に設ける突起17の高さは、通常のプロジェクション溶接で必要とする大きさとすれば十分で、1mm程度に設定される。さらに、つば部13に設ける環状溝18は、取付部材12との連接部分が除去される範囲内でできるだけ浅く形成するのが望ましい。また、この環状溝18は、図5に示すように湾曲形状として、応力が集中しない形状とするのが望ましい。
The size of the
本実施形態において、上記取付部材12のつば部13は、ロッド本体10との突合せ端側にわずかの突出部19を残す部位に形成されている。取付部材12は、その突出部19をロッド本体10に突合せて、該ロッド本体10に対して突合せて接合(ここでは、プロジェクション溶接)されており、したがって、前記つば部13が突合せ溶接の障害となることはない。
In the present embodiment, the
ここで、上記つば部13を有する取付部材12は、丸棒からの切削加工によってあるいは鍛造加工によって一体に製造可能であるが、量産を必要とする場合は、鍛造加工がコスト的に有利である。また、この取付部材12の先端側のねじ形状部11は、切削加工によって形成しても、転造加工によって形成してもよいが、量産を必要とする場合は、転動加工がコスト的に有利である。
Here, the
本シリンダ装置を製造するには、先ず、上記したように製造した取付部材12のつば部13に、別途形成したキャップ体14をプロジェクション溶接により重ね溶接する。この重ね溶接に際しては、図2に示すように、キャップ体14を、取付部材12のねじ形状部11側から挿入してつば部13に突起17を介して重ね合せ、この状態でキャップ体14とつば部13とを電極で挟んで加圧および通電する。すると、両者の重ね合せ部には突起17を中心に集中的に抵抗熱が発生し、この熱によってキャップ体14と取付部材12のつば部13とが効率よくかつ強固に溶接される。次に、キャップ体14を接合した取付部材12の突出部19とロッド本体10とを突合せ、両者をプロジャクション溶接により突合せ溶接する。これによってロッド2が完成し、その後は、所定の組付手順に従って該ロッド2をシリンダ1に組付け、これにシリンダ装置は完成する。
In order to manufacture the cylinder device, first, the
このように完成したシリンダ装置は、前記したようにそのシリンダ1の底部がサスペンションアーム(図示略)に取付けられる一方で、そのロッド2の先端部がボルト形状部11を介して車体に取付けられ、この状態で、キャップ体14の外周部に、ロッド2を保護するための保護カバー4が取付けられる。しかして、本シリンダ装置は、キャップ体14の平坦部16が取付部材12のつば部13に重ね合せて接合されているので、該キャップ体14に加わる揺動回転方向のトルクは、キャップ体14の広い平坦面で受け止められるようになる。したがって、キャップ体14に生じる応力は広い範囲に分散し、この結果、RV車等でキャップ体14に激しい振動が加わる条件でも、キャップ体12に亀裂(疲労亀裂)が生じ難くなる。また、取付部材12とキャップ14との2部材を重ね溶接するだけなので、キャップ体14の板厚を厚くすることが可能になる。この場合、キャップ体14の板厚を厚くする分、キャップ体14の剛性が高まって、その全体的な変形が抑えられ、この結果、保護カバー4の下端がシリンダ1に接触して、シリンダ1の塗装面に傷を付ける虞もなくなる。
In the cylinder device thus completed, the bottom portion of the
また、シリンダ装置の製造に際しては、上記したように取付部材12のつば部13にキャップ体14を重ね溶接してから、取付部材12とロッド本体10とを突合せ溶接するので、ロッド本体10の周辺での溶接作業は従来と同じく1回だけで済むことになる。このことは、ピストンロッド2にスパッタが付着する機会が増加しないことを意味し、本製造方法によれば、安全にシリンダ装置を製造できる。また、取付部材12とキャップ体14、取付部材12とロッド本体10の2部材同士の溶接を行うので、溶接に特別の困難を伴うことはなく、効率よくシリンダ装置を製造できる。
In manufacturing the cylinder device, the
なお、上記実施形態においては、取付部材12とキャップ体14との重ね溶接にプロジェクション溶接を用いたが、その重ね溶接の方法は任意であり、プロジェクション溶接に代えて、例えば、スポット溶接、レーザ溶接等を用いることができる。また、ロッド本体10と取付部材12との突合せ溶接の方法も任意であり、各種抵抗溶接法をはじめ、各種融接法を用いることができる。
In the above embodiment, projection welding is used for the lap welding of the mounting
さらに、上記実施形態においては、サスペンションに装備される油圧緩衝器に適用した例を示したが、本発明は、ロッドの一部にキャップ体を必要とする各種シリンダ装置に適用できることはもちろんである。 Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a hydraulic shock absorber mounted on a suspension. However, the present invention is naturally applicable to various cylinder devices that require a cap body as a part of a rod. .
1 シリンダ
2 ロッド
4 保護カバー
10 ロッド本体
11 ボルト形状部
12 取付部材
13 つば部
14 キャップ体
15 キャップ体の貫通孔
16 キャップ体の平坦部
17 プロジャクション溶接用突起
18 環状溝
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該シリンダから伸縮可能に延出されたロッドと、
該ロッドの前記シリンダからの延出部分に嵌着された環状のキャップ体とを備え、
前記ロッドは、前記シリンダから延出されたロッド本体と先端側をボルト形状部とした棒状の取付部材とを突合せて接合してなっており、
前記取付部材の前記ロッド本体に対する突合せ端側には、該取付部材より大径のつば部が形成され、
該つば部の前記ロッド本体との接合側と反対側の面は、軸線に対して直交する面となっており、
前記キャップ体は、前記取付部材に嵌合された内周側の平坦部を前記つば部の前記直交する面に重ね合せて、該直交する面にて接合されていることを特徴とするシリンダ装置。 A cylinder,
A rod extended and retractable from the cylinder;
And an annular cap body is fitted to the extending portion from the cylinder of the rod,
The rod is formed by abutting and joining a rod body extending from the cylinder and a rod-shaped attachment member having a bolt-shaped portion on the tip side,
Wherein the butt end side for the previous SL rod body of the mounting member, the flange portion of a diameter larger than the attachment member is formed,
The surface of the flange portion opposite to the side joined to the rod body is a surface orthogonal to the axis,
The cap body has an inner peripheral flat portion fitted to the mounting member overlapped with the orthogonal surface of the collar portion , and is joined to the orthogonal surface. .
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