JP6750578B2

JP6750578B2 - ショックアブソーバ

Info

Publication number: JP6750578B2
Application number: JP2017137990A
Authority: JP
Inventors: 和之水野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2020-09-02
Anticipated expiration: 2037-07-14
Also published as: JP2019019869A

Description

この発明は、ショックアブソーバに関する。

例えば、特許文献１には、非着座方式の減衰力発生弁（微低速用減衰力発生弁）を備えるショックアブソーバが開示されている。この減衰力発生弁は、シール用リング（対向部材）と、クリアランスを介してシール用リングに対向するリーフ（リーフ弁要素）を含む非着座リーフバルブとを備えている。上記リーフとシール用リングとのクリアランス（最短距離）は、１０μｍ程度とされている。

特開２０１６−１７３１４０号公報

特許文献１に記載のように、非着座リーフバルブのリーフとこれに対向するシール用リングとのクリアランスは極小である。ショックアブソーバの製造時に、上記の極小のクリアランスが充足されるように、一般的に板厚の薄い上記リーフの組み付けを行うことは困難である。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、非着座方式の減衰力発生弁の組み付け性を向上させられるショックアブソーバの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るショックアブソーバの製造方法は、シール用リングと、クリアランスを介して前記シール用リングに対向するリーフを含む非着座リーフバルブと、を備える非着座方式の減衰力発生弁を備えるショックアブソーバの製造方法である。
前記製造方法は、
前記シール用リングと前記リーフとを分離するための切れ目を介して、前記シール用リングと前記リーフとを一体的に形成する形成工程と、
前記シール用リングと一体化されている状態の前記リーフを含む前記非着座リーフバルブを、前記ショックアブソーバのピストンに組み付ける組み付け工程と、
前記シール用リングを前記ピストンに固定する固定工程と、
前記組み付け工程および前記固定工程の後に、前記リーフに対して荷重を与えることによって、前記切れ目を境にして前記リーフと前記シール用リングとを切り離す分離工程と、
を備えている。

本発明によれば、切れ目を介してシール用リングと一体化されている状態のリーフを含む非着座リーフバルブがピストンに組み付けられ、かつ、シール用リングがピストンに固定された後に、分離工程において、切れ目を境にして上記リーフとシール用リングとが切り離される。これにより、機械化の難しいシール用リングの径方向の高精度の位置決め工程を不要としつつ、極小のクリアランスが充足されるように上記リーフとシール用リングとをピストンに組み付けることができる。このため、本発明によれば、非着座方式の減衰力発生弁の組み付け性を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係るショックアブソーバのピストン周りの構成を示す断面図である。図１に示す微低速用減衰力発生弁の周りの構成を拡大して表した断面図である。本実施形態に係る形成工程により製造される板状部材の構成を説明するための斜視図である。図３に示す板状部材をピストンの軸方向から見た図である。本発明に係る他の非着座リーフバルブのリーフ（最大リーフ）の形状例を表した平面図である。本発明に係るさらに他の非着座リーフバルブのリーフ（最大リーフ）の形状例を表した平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

１．ショックアブソーバの全体構成
図１は、本発明の実施の形態に係るショックアブソーバ１０のピストン１４周りの構成を示す断面図である。図１に示すように、ショックアブソーバ１０は、シリンダ１２と、シリンダ１２内に配置されたピストン１４とを備えている。ピストン１４は、往復移動可能にシリンダ１２の内壁に嵌合している。シリンダ１２の内部には、作動液体としてのオイルが充填されている。ショックアブソーバ１０は、一例として、車両に適用されている。

ピストン１４は、シリンダの軸線に沿って延在するロッド部１４Ｒと、ロッド部１４Ｒの下端部に取り付けられたピストン本体１４Ｍとを含んでいる。なお、ロッド部１４Ｒの上端はシリンダ１２の外部において車体（図示省略）に連結され、シリンダ１２の下端は車両のばね下部材（図示省略）に連結される。

図１に示すように、ピストン本体１４Ｍには、伸び行程用の減衰力発生弁１６と、縮み行程用の減衰力発生弁１８と、微低速用減衰力発生弁２０とが設けられている。これらの減衰力発生弁１６、１８および２０は、それぞれ、ピストン１４の速度に応じた減衰力を発生させるように構成されている。これらの減衰力発生弁１６、１８および２０、ならびに、ピストン本体１４Ｍのメイン本体１４ＭＭおよびサブ本体１４ＭＳは、ロッド部１４Ｒの下端に設けられた雄ねじ２２に螺合するナット２４によって、ロッド部１４Ｒの下端部に取り付けられている。

２．微低速用減衰力発生弁周りの構成
微低速用減衰力発生弁２０は、両開き構造を有する非着座方式の減衰力発生弁であり、ピストン１４の速度が微低速領域にあるときに適した減衰力を発生させるように構成されている。図２は、図１に示す微低速用減衰力発生弁２０の周りの構成を拡大して表した断面図である。

図２に示すように、微低速用減衰力発生弁２０は、非着座リーフバルブ２６と、シール用リング２８とを備えている。非着座リーフバルブ２６は、ピストン１４の径方向の長さの異なる複数（一例として、５組）の円環板状のリーフ２６ａ、２６ｂ１、２６ｂ２、２６ｃ１および２６ｃ２をピストン１４の軸方向に積層して構成されている。以下、これらのリーフ２６ａ等のうちでピストン１４の径方向の長さが最も長いリーフ２６ａを、「最大リーフ２６ａ」と称する。なお、リーフ２６ｂ１と２６ｂ２は、一例として２枚のリーフ要素を組み合わせて１枚のリーフとして機能するように構成されている。

より詳細には、最大リーフ２６ａとリーフ２６ｂ１との間、および、最大リーフ２６ａとリーフ２６ｂ２との間には、隙間を設けるために、１枚（一例）のスペーサ３０が配置されている。この隙間は、非着座リーフバルブ２６が弾性変形する際に隣り合う２つのリーフを吸着させにくくするために設けられている。

スペーサ３０と接触する表面と反対側のリーフ２６ｂ１の表面には、リーフ２６ｃ１が配置されている。同様に、スペーサ３０と接触する表面と反対側のリーフ２６ｂ２の表面には、リーフ２６ｃ２が配置されている。また、リーフ２６ｃ１とサブ本体１４ＭＳとの間には、２枚の間座３２が配置されており、リーフ２６ｃ２とナット２４との間には、１枚の間座３２が配置されている。

以上の構成により、非着座リーフバルブ２６の各リーフ２６ａ等は、ピストン１４の径方向における内側縁部において、スペーサ３０および３２とともにサブ本体１４ＭＳとナット２４との間に挟まれた状態で片持ち支持されている。そして、これらのリーフ２６ａ等は、ショックアブソーバ１０の伸縮に伴ってシリンダ１２内に生じる差圧によって弾性変形する。

最大リーフ２６ａは、クリアランスＣを介してシール用リング２８と対向している。より詳細には、シール用リング２８は、非着座リーフバルブ２６の径方向外側において最大リーフ２６ａの自由端に対向するように配置されており、当該自由端との間にクリアランスＣを形成している。このクリアランスＣは、減衰力発生弁２０が微低速領域においてオイル漏れ流量を適切に抑制して所望の減衰力特性を発揮できるようにするために要求される１０μｍ程度の極小のクリアランスである。

シール用リング２８は、実質的に剛固な材料を用いて円環板状に形成されている。シール用リング２８は、サブ本体１４ＭＳとリング固定ナット３４との間に挟まれた状態でリング固定ナット３４により固定されている。

３．ショックアブソーバの製造方法
３−１．ショックアブソーバの製造時の課題
ショックアブソーバ１０の製造時に、極小のクリアランスＣが充足されるように板厚の薄い最大リーフ２６ａ等の組み付けを行うことは困難である。

具体的には、極小のクリアランスＣが要求されるシール用リング２８の内側に、最大リーフ２６ａを挿入して組み付けることが要求される。しかしながら、このような組み付け作業の際にシール用リング２８の径方向の位置決めを行うことは難しい。このため、上記の組み付け作業の機械化（組み付けの自動化）は難しく、これに代え、例えば、人の手による次のような作業が必要とされる。すなわち、最大リーフ２６ａを含む非着座リーフバルブ２６をナット２４によってピストン１４に固定した後に、径方向の位置調整を行いつつシール用リング２８をサブ本体１４ＭＳに押し当てた状態で、シール用リング２８が径方向にずれないように配慮しつつリング固定ナット３４を固定する必要がある。このため、組み付けコストが高くなることが懸念される。また、最大リーフ２６ａの外径およびシール用リング２８の内径の精度を高く確保するための研削が必要となり、加工コストが高くなることが懸念される。

３−２．実施の形態に係る特徴的な製造方法の各工程
本実施形態に係るショックアブソーバ１０の製造方法は、以下に示す形成工程、組み付け工程、固定工程および分離工程を含んでいる。

３−２−１．形成工程
図３は、本実施形態に係る形成工程により製造される板状部材３６の構成を説明するための斜視図であり、図４は、図３に示す板状部材３６をピストン１４の軸方向から見た図である。図３、４に示す板状部材３６は、この板状部材３６を最大リーフ２６ａとシール用リング２８とに分離するための切れ目３８を介して、最大リーフ２６ａに相当する部分とシール用リング２８に相当する部分とを一体的に有している。この例では、切れ目３８は、ピストン１４の軸心を中心とする円形で形成されている。形成工程では、このように、切れ目３８を介して最大リーフ２６ａとシール用リング２８とが物理的に一体化された板状部材３６が形成される。

なお、図３、４に示す例では、切れ目３８は、最大リーフ２６ａに相当する部分とシール用リング２８に相当する部分との境の全体（全周）に渡って形成されている。しかしながら、切れ目３８は、後述の分離工程に進む前に、板状部材３６が最大リーフ２６ａとシール用リング２８とに分離しないようにできればよい。したがって、切れ目３８は、例えば、上記境の一部に設けられており、切れ目３８が設けられていない残りの境の部分は、最大リーフ２６ａとシール用リング２８とに切り離されていてもよい。

３−２−２．組み付け工程
この組み付け工程は、上記形成工程の後に、シール用リング２８と一体化されている状態の最大リーフ２６ａ（すなわち、板状部材３６）を含む非着座リーフバルブ２６を、スペーサ３０および間座３２とともにピストン１４のロッド部１４Ｒに組み付ける工程である。

より詳細には、図２に表わされた配置順となるように、サブ本体１４ＭＳに続いて２枚の間座３２、リーフ２６ｃ１、リーフ２６ｂ１、スペーサ３０、板状部材３６（シール用リング２８と一体化されている状態の最大リーフ２６ａ）、スペーサ３０、リーフ２６ｂ２、リーフ２６ｃ２および間座３２がこの順番でロッド部１４Ｒに挿入された状態でナット２４が締め付けられる。これにより、非着座リーフバルブ２６がピストン１４に固定される。

３−２−３．固定工程
この固定工程は、上記組み付け工程の後に、シール用リング２８をピストン１４に固定する工程である。より詳細には、最大リーフ２６ａと一体化されている状態のシール用リング２８がサブ本体１４ＭＳとリング固定ナット３４との間に挟まれるようにした状態でリング固定ナット３４が締め付けられる。この固定工程により、上記組み付け工程によって板状部材３６の最大リーフ２６ａに相当する部分だけでなく、板状部材３６のシール用リング２８に相当する部分がピストン１４に固定される。

３−２−４．分離工程
この分離工程は、上記固定工程の後に、最大リーフ２６ａに対して荷重を与えることによって、切れ目３８を境にして最大リーフ２６ａとシール用リング２８とを切り離す工程である。図３、４に示すように、切れ目３８は円形である。このため、分離工程によって、径方向外側の縁の部分の形状が円形の最大リーフ２６ａと、これに対応して径方向内側の縁の部分の形状が円形のシール用リング２８とが得られる。

４．実施の形態に係るショックアブソーバの製造方法の効果
以上説明した本実施形態に係るショックアブソーバ１０の製造方法によれば、最大リーフ２６ａとシール用リング２８とが切れ目３８を介して板状部材３６として一体化されている状態でピストン１４に組み付けられたうえで、両者が切り離される。これにより、機械化の難しいシール用リング２８の径方向の高精度の位置決め工程を不要としつつ、極小のクリアランスＣを充足する最大リーフ２６ａとシール用リング２８とが得られる。これにより、非着座リーフバルブ２６およびシール用リング２８の組み付けの機械化（自動組み付け）が可能となるため、組み付けコストを低く抑えることができる。また、最大リーフ２６ａの外径およびシール用リング２８の内径の精度を高く確保するための研削も不要となるので、加工コストの抑制も図れる。

５．他の形状例
上述のように、切れ目３８を介してシール用リング２８と一体化されている状態で最大リーフ２６ａをピストン１４に組み付けるようにすることで、シール用リング２８の径方向の位置決め工程を不要とすることができる。これに伴い、非着座リーフバルブ（特に、クリアランスを介してシール用リングと対向するリーフ）の形状は、円形にこだわる必要がなくなる。したがって、本発明に係るリーフの形状は、上記の円形の例に代え、例えば、以下のような様々な形状であってもよく、また、以下に示される例以外にも、例えば、矩形であってもよい。このような他の形状例の採用により、非着座リーフバルブを備える減衰力発生弁に対して、より複雑な特性を付与することもできる。

５−１．楕円形状の例
図５は、本発明に係る他の非着座リーフバルブのリーフ（最大リーフ）４４の形状例を表した平面図である。この例の板状部材４０は、楕円形状の切れ目４２を介して最大リーフ４４に相当する部分とシール用リング４６に相当する部分とを有している。この板状部材４０を利用してショックアブソーバが製造された場合には、楕円形状の最大リーフ４４を得ることができる。

５−２．花びら形状の例
図６は、本発明に係るさらに他の非着座リーフバルブのリーフ（最大リーフ）５４の形状例を表した平面図である。この例の板状部材５０は、花びら形状の切れ目５２を介して最大リーフ５４に相当する部分とシール用リング５６に相当する部分とを有している。この板状部材５０を利用してショックアブソーバが製造された場合には、花びら形状の最大リーフ５４を得ることができる。

１０ショックアブソーバ
１２シリンダ
１４ピストン
１４Ｍピストン本体
１４ＭＭメイン本体
１４ＭＳサブ本体
１４Ｒピストンのロッド部
１６伸び行程用の減衰力発生弁
１８縮み行程用の減衰力発生弁
２０微低速用減衰力発生弁
２４ナット
２６非着座リーフバルブ
２６ａ、４４、５４最大リーフ
２８、４６、５６シール用リング
３０スペーサ
３２間座
３４リング固定ナット
３６、４０、５０板状部材
３８、４２、５２切れ目

Claims

シール用リングと、
クリアランスを介して前記シール用リングに対向するリーフを含む非着座リーフバルブと、
を備える非着座方式の減衰力発生弁を備えるショックアブソーバの製造方法であって、
前記シール用リングと前記リーフとを分離するための切れ目を介して、前記シール用リングと前記リーフとを一体的に形成する形成工程と、
前記シール用リングと一体化されている状態の前記リーフを含む前記非着座リーフバルブを、前記ショックアブソーバのピストンに組み付ける組み付け工程と、
前記シール用リングを前記ピストンに固定する固定工程と、
前記組み付け工程および前記固定工程の後に、前記リーフに対して荷重を与えることによって、前記切れ目を境にして前記リーフと前記シール用リングとを切り離す分離工程と、
を備えることを特徴とするショックアブソーバの製造方法。