JP7502976B2

JP7502976B2 - 緩衝器

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Publication number: JP7502976B2
Application number: JP2020194815A
Authority: JP
Inventors: 一匡田中; 直樹安河内; 大維李
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2024-06-19
Anticipated expiration: 2040-11-25
Also published as: WO2022113537A1; DE112021006110T5; CN116323267A; US20230331054A1; JP2022083482A

Description

本発明は、緩衝器に関する。

緩衝器は、アウターシェルと、アウターシェル内に移動自在に挿入されるロッドとを備え、たとえば、車両におけるサスペンションに組み込まれて使用され、アウターシェルに対してピストンロッドが軸方向に移動する伸縮時に減衰力を発揮して車体と車輪の振動を抑制する。

このようにサスペンションに組み込まれる緩衝器は、たとえば、ストラット式サスペンションに利用される場合、アウターシェルの下端に溶接により取り付けられるとともに車両の車輪を保持するナックルに連結されるナックルブラケットを備えている。

ナックルブラケットは、たとえば、アウターシェルの外周を抱持する断面Ｃ形であって筒状の抱持部と、抱持部の周方向両端から径方向の外側へ向けて互いに平行して延びてナックルに連結可能な一対の取付部とを備えている。

また、緩衝器は、制動装置におけるキャリパのピストンの駆動の為に油圧を供給するブレーキホースやセンサ類等といった装着部品を取り付けるためのブラケットをナックルブラケットとは別に備える場合がある。そして、このような緩衝器では、ブラケットがナックルブラケットの抱持部の外周に溶接されて緩衝器本体に取付けられることがある（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１９－１０５３４２号公報

より詳細には、前記ブラケットは、母材を折り曲げ加工して構成されており、ナックルブラケットの抱持部に溶接される基部と、基部から延びて装着部品が取り付けられる先端部とを備えている。

ブラケットの基部は、ナックルブラケットの抱持部の外周に沿うように湾曲されており、プロジェクション溶接によって前記抱持部に接合されている。つまり、ブラケットは、湾曲する基部を抱持部に周方向に沿わせてナックルブラケットに溶接される。

ナックルブラケットを備えた緩衝器は、車両におけるサスペンションを構成して車輪の位置決めをしており、ナックルブラケットには車輪側から荷重が入力される。よって、ナックルブラケットは、緩衝器が適用される車両の仕様に応じて予め決められた荷重に耐えうるように設計されており、車種に応じて抱持部の肉厚も区々となる。

ここで、直径が同じアウターシェルに対して、車両の仕様によって緩衝器に適用されるナックルブラケットが、肉厚が薄いものと肉厚が厚いものとで２種類ある場合、肉厚の薄いナックルブラケットの抱持部より肉厚の厚いナックルブラケットの抱持部の方が外周の直径（外径）が大きくなる。

前述した通り、ブラケットの基部の内周は、溶接によって抱持部に接合される関係上、抱持部の外周と略同じ曲率で湾曲した形状となっていて、抱持部の外周に全体が沿った形状となっている必要がある。

ところが、前述した通り、肉厚の薄いナックルブラケットの抱持部と肉厚の厚いナックルブラケットの抱持部とは外径が異なっており、肉厚の薄い抱持部に適合するブラケットの基部の内周は肉厚の厚い抱持部と曲率が異なるために、肉厚の厚い抱持部の外周にぴったりとは沿わず大きな隙間が生じてしまう。このように、基部と抱持部との間に大きな隙間が生じると両者を強固に溶接できなくなるため、ナックルブラケットの肉厚に応じて、曲率の異なる基部を備えたブラケットを複数用意しなければならない。

このように従来の緩衝器では、肉厚違いのナックルブラケットが複数種類あると、肉厚が異なるごとに対応するブラケットを複数用意しなければならず、ブラケットの管理が煩雑となってしまう問題がある。

そこで、本発明は、ナックルブラケットの肉厚の違いによらず単一のブラケットを使用可能な緩衝器の提供を目的としている。

前記した課題を解決するために、本発明の緩衝器は、アウターシェルと、アウターシェル内に移動自在に挿入されるロッドとを有する緩衝器本体と、アウターシェルの下端側の外周に取付けられるナックルブラケットと、アウターシェルの外周の周方向に沿って湾曲する湾曲片と湾曲片から延びて装着部品が取り付けられる取付片とを有して、湾曲片がアウターシェルの外周であってアウターシェルの軸方向でナックルブラケットの上端から下端までの範囲内のナックルブラケットと離間した位置に溶接されるブラケットとを備えている。また、他の発明の緩衝器は、アウターシェルと、アウターシェル内に移動自在に挿入されるロッドとを有する緩衝器本体と、アウターシェルの下端側の外周に取付けられるナックルブラケットと、アウターシェルの外周の周方向に沿って湾曲する湾曲片と湾曲片から延びて装着部品が取り付けられる取付片とを有して、湾曲片がアウターシェルの外周であってアウターシェルの軸方向でナックルブラケットの上端から下端までの範囲内にプロジェクション溶接されるブラケットとを備えている。

このように構成された緩衝器によれば、ブラケットの湾曲片がアウターシェルの外周であってナックルブラケットの上端から下端の範囲内に直接溶接によって取付けられる。そのため、ブラケットの湾曲片の曲率は、アウターシェルの外径のみを基準に設定されればよく、アウターシェルに取付けられるナックルブラケットの肉厚が変わってもこれに何ら影響を受けない。また、ブラケットの取付位置は、アウターシェルの外周であってナックルブラケットの上端から下端の範囲内であるため、取付片を従来の緩衝器と同等の位置に配置してもアウターシェルに溶接される湾曲片の至近にあるため、ブラケットの強度低下も招かない。

また、緩衝器におけるナックルブラケットは、正面側に割を有して断面Ｃ形の筒状であってアウターシェルの外周を抱持する抱持部と、抱持部の周方向両端から径方向の外側へ向けて互いに平行して延びて車両におけるナックルに連結可能な一対の連結部と、抱持部の背面側に設けられた切欠とを備え、ブラケットは、切欠に対向するアウターシェルの外周に湾曲片が溶接されて取り付けられてもよい。

このように構成された緩衝器では、ナックルブラケットを軽量化するために設けられる切欠から覗くアウターシェルの外周に湾曲片を溶接しているので、ブラケットを切欠内に配置すれば自動的にアウターシェルの外周であってナックルブラケットの上端から下端の範囲内に溶接できる。よって、このように構成された緩衝器によれば、緩衝器を軽量化できるとともにブラケットの位置決め作業も容易となる。

本発明の緩衝器によれば、アウターシェルとナックルブラケットの接合強度を高めて高荷重の繰り返し入力に対する耐性を向上できる。

一実施の形態における緩衝器の側面図である。一実施の形態における緩衝器の背面図である。一実施の形態における緩衝器の底面図である。（ａ）一実施の形態の一変形例における緩衝器の側面図である。（ｂ）一実施の形態の一変形例における緩衝器の底面図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１および図２に示すように、緩衝器Ｄは、アウターシェル２と、アウターシェル２内に移動自在に挿入されるロッド３とを有する緩衝器本体１と、アウターシェル２の下端側の外周に取付けられるナックルブラケット４と、アウターシェル２の外周に溶接されるブラケット５とを備えており、ナックルブラケット４を利用して図示しない車両の車輪を支持するナックルに連結されて車両の車体と車輪との間に介装される。

以下、緩衝器Ｄの各部について詳細に説明する。緩衝器本体１は、筒状のアウターシェル２と、アウターシェル２内に移動自在に挿入されるロッド３とを有して、ロッド３がアウターシェル２に対して軸方向に相対移動する伸縮作動時にロッド３のアウターシェル２に対する相対移動を妨げる減衰力を発生して、車両の車体と車輪の振動を減衰させる。

緩衝器本体１は、たとえば、下端が閉塞される筒状のアウターシェル２と、アウターシェル２内に収容される図示しないシリンダと、シリンダ内に移動自在に挿入されるロッド３と、ロッド３に連結されるとともにシリンダ内に挿入されてシリンダ内を伸側室と圧側室とに区画するピストンと、シリンダとアウターシェルとの間に形成されるリザーバと、シリンダの下端に設けられて圧側室とリザーバとを仕切るバルブケースとを備えている。そして、伸側室と圧側室には、作動油等の液体が充填され、リザーバには、液体と気体とが充填されている。なお、緩衝器Ｄに使用される液体は、作動油以外にも、たとえば、水、水溶液といった液体でもよい。

また、ピストンに設けられた伸側室と圧側室とを連通する通路と、圧側室とリザーバとを連通する通路には、それぞれ減衰バルブが設けられている。このように構成された緩衝器本体１は、伸縮作動時にピストンによって伸側室と圧側室とが拡縮されて液体が通路を介して移動し、この液体の流れに前記減衰バルブが抵抗を与えて減衰力を発生する。

ナックルブラケット４は、一枚金属の母材を折り曲げ成型して構成されている。ナックルブラケット４は、アウターシェル２の外周を抱持する断面Ｃ形であって筒状の抱持部４ａと、抱持部４ａの周方向両端から径方向の外側へ向けて互いに平行して延びて図示しない車両におけるナックルに連結可能な一対の連結部４ｂ，４ｃとを備えており、抱持部４ａがアウターシェル２の外周に沿って溶接されてアウターシェル２の外周に接合される。

抱持部４ａは、図１から図３に示すように、正面側に割りを備えた断面Ｃ形の筒状であって、正面から見て背部の中央に矩形の切欠４ｄを備えている。ナックルブラケット４は、この切欠４ｄを備えているので、軽量化されている。

また、連結部４ｂ，４ｃは、抱持部４ａの周方向の両端から互いに対向して平行に抱持部４ａの径方向外側へ向けて延びていて、図示しないナックルの取付部に設けられた２つの孔に対向可能な位置にそれぞれ２つずつボルト挿入孔４ｂ１，４ｃ１を備えている。そして、連結部４ｂ，４ｃの間に図外のナックルの取付部を挿入し、ボルト挿入孔４ｂ１，４ｃ１に挿入されるナックルの取付部を貫通する図示しないボルトとナットによって、連結部４ｂ，４ｃと前記取付部をボルト締結して、このナックルブラケット４をナックルに取付できるようになっている。なお、連結部４ｂ，４ｃの下端は、外方へ折り曲げられてフランジ部４ｂ２，４ｃ２が設けられ、連結部４ｂ，４ｃの強度向上が図られている。

ブラケット５は、アウターシェル２の外周であってナックルブラケット４の抱持部４ａの背面側に設けられた切欠４ｄに対向する部位にプロジェクション溶接によって接合されている。

詳しくは、ブラケット５は、アウターシェル２の外周の周方向に沿って湾曲する湾曲片５ａと、湾曲片５ａから延びて図示しない車両のブレーキホースやセンサ類等といった装着部品が取り付けられる取付片５ｂとを備えている。

湾曲片５ａは、周方向の先端側にアウターシェル２の軸方向の上下端が切り欠かれた凸形状をしており、周方向の中央には前記軸方向に沿って形成された溝５ａ１と、溝５ａ１を中央にして溝５ａ１の周方向の両側に線対象となる位置にアウターシェル２側へ突出する一対の突起５ａ２，５ａ３を備えている。

また、湾曲片５ａの周方向で基端には、取付片５ｂが連なっている。取付片５ｂは、図１から図３に示すように、湾曲片５ａの周方向の基端から屈曲してアウターシェル２から遠ざかるように延びており、図外の装着部品を取り付けるための孔５ｂ１および切欠５ｂ２とを備えている。取付片５ｂの形状は、装着される装着部品の形状等に応じて孔５ｂ１および切欠５ｂ２の有無も含めて適宜設計変更可能である。なお、ブラケット５は、板状の母材をプレス加工等の折り曲げ加工によって成型されており、湾曲片５ａおよび取付片５ｂは、前記加工により形成される。

このように構成されたブラケット５は、ナックルブラケット４をアウターシェル２の外周に溶接によって取付けた後、ナックルブラケット４の切欠４ｄを通して湾曲片５ａをアウターシェル２の外周に周方向に沿って配置しつつアウターシェル２に突起５ａ２，５ａ３を直接当接させる。このブラケット５をアウターシェル２の外周に位置決めする際に、湾曲片５ａに軸方向に沿う溝５ａ１が設けられているので、溝５ａ１がアウターシェル２の軸線方向となるようにブラケット５を位置決めすれば、ブラケット５の湾曲片５ａをアウターシェル２の軸線に対して傾かずにアウターシェル２の外周に適正な姿勢となるように位置決めできる。

このような状態からブラケット５の突起５ａ２，５ａ３をアウターシェル２に押し当てつつ、ブラケット５とアウターシェル２とに通電してブラケット５をアウターシェル２にプロジェクション溶接する。

ブラケット５は、湾曲片５ａがアウターシェル２の外周であってアウターシェル２の軸方向でナックルブラケット４の図１中の上端から下端までの範囲内に溶接されることで、アウターシェル２に対して取付けられる。よって、ブラケット５は、ナックルブラケット４の抱持部４ａの外周に取り付けられていた従来の緩衝器と同じ位置に取付片５ｂを配置できるとともに、取付片５ｂの至近の湾曲片５ａをアウターシェル２の外周に直接接合できる。なお、湾曲片５ａは、一部がアウターシェル２の外周であってアウターシェル２の軸方向でナックルブラケット４の図１中の上端から下端までの範囲内に配置されるように溶接されればよいので、湾曲片５ａが前記範囲内に溶接されるとの定義には湾曲片５ａの全部が当該範囲内に溶接される態様だけではなく湾曲片５ａの少なくとも一部が前記範囲内に配置されて溶接される態様も包含される。

このように、本実施の形態の緩衝器Ｄは、アウターシェル２と、アウターシェル２内に移動自在に挿入されるロッド３とを有する緩衝器本体１と、アウターシェル２の下端側の外周に取付けられるナックルブラケット４と、アウターシェル２の外周の周方向に沿って湾曲する湾曲片５ａと湾曲片５ａから延びて図外の装着部品が取り付けられる取付片５ｂとを有して、湾曲片５ａがアウターシェル２の外周であってアウターシェル２の軸方向でナックルブラケット４の上端から下端までの範囲内に溶接されるブラケット５とを備えている。

このように構成された緩衝器Ｄによれば、ブラケット５の湾曲片５ａがアウターシェル２の外周であってナックルブラケット４の上端から下端の範囲内に直接溶接によって取付けられる。そのため、ブラケット５の湾曲片５ａの曲率は、アウターシェル２の外径のみを基準に設定されればよく、アウターシェル２に取付けられるナックルブラケット４の肉厚が変わってもこれに何ら影響を受けない。また、ブラケット５の取付位置は、アウターシェル２の外周であってナックルブラケット４の上端から下端の範囲内であるため、取付片５ｂを従来の緩衝器と同等の位置に配置してもアウターシェル２に溶接される湾曲片５ａの至近にあるため、ブラケット５の強度低下も招かない。以上より、本実施の形態の緩衝器Ｄによれば、アウターシェル２に取付けられるナックルブラケット４の肉厚の違いによらず単一のブラケット５を使用できるのである。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄにおけるナックルブラケット４は、正面側に割を有して断面Ｃ形の筒状であってアウターシェル２の外周を抱持する抱持部４ａと、抱持部４ａの周方向両端から径方向の外側へ向けて互いに平行して延びて車両における図外のナックルに連結可能な一対の連結部４ｂ，４ｃと、抱持部４ａの背面側に設けられた切欠４ｄとを備え、ブラケット５は、切欠４ｄに対向するアウターシェル２の外周に湾曲片５ａが溶接されて取り付けられている。

このように構成された緩衝器Ｄでは、ナックルブラケット４を軽量化するために設けられる切欠４ｄから覗くアウターシェル２の外周に湾曲片５ａを溶接しているので、ブラケット５を切欠４ｄ内に配置すれば自動的にアウターシェル２の外周であってナックルブラケット４の上端から下端の範囲内に溶接できる。よって、このように構成された緩衝器Ｄによれば、緩衝器Ｄを軽量化できるとともにブラケット５の位置決め作業も容易となる。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄにおけるブラケット５の湾曲片５ａの外周側には、軸方向に沿って溝５ａ１が設けられているので、溝５ａ１を目印にしてブラケット５の湾曲片５ａをアウターシェル２の外周に適正な姿勢となるように容易に位置決めでき、また、作業者は、ブラケット５の溶接後にブラケット５がアウターシェル２に傾いて取り付けられた製品を目視で容易に確認できる。なお、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、湾曲片５ａに溝５ａ１を打刻しているが、溝５ａ１の代わりに湾曲片５ａに目印を書き込んでもよいし塗装によって目印をつけてもよい。ただし、ブラケット５は、プレス加工等によって成型されるため、湾曲片５ａの成型時に溝５ａ１を突起５ａ２，５ａ３ともに湾曲片５ａに打刻できるので、目印の書き込みや塗装といった作業を省略できる点で有利である。

さらに、本実施の形態の緩衝器Ｄでは、湾曲片５ａの突起５ａ２，５ａ３を設けてアウターシェル２に突起５ａ２，５ａ３のみが当接するようにしており、プロジェクション溶接時に突起５ａ２，５ａ３に集中して電流を流せるようにしているので、ブラケット５をアウターシェル２に良好に接合できる。なお、湾曲片５ａをアウターシェル２にアーク溶接する場合には、突起５ａ２，５ａ３を設ける必要はなく、湾曲片５ａの内周全体がアウターシェル２の外周に当接させればよい。

なお、ナックルブラケット４は、アウターシェル２に取付けられた際にアウターシェル２の外周であってナックルブラケット４の上端から下端までの範囲にナックルブラケット４によって覆われず外部へ露出する部分を形成できればよい。そのため、ナックルブラケット４の抱持部４ａにおける切欠４ｄは、孔状ではなく、抱持部４ａの上端或いは下端に通じていてもよい。また、図４に示した一変形例における緩衝器Ｄ１のように、ナックルブラケット４１は、以下のように構成されてもよい。

具体的には、ナックルブラケット４１は、アウターシェル２の側部に対向する矩形の対向部４１ａと、対向部４１ａにおけるアウターシェル２の軸線に垂直な方向の両端からそれぞれアウターシェル２側へ延びてアウターシェル２を径方向で挟む一対の連結部４１ｂ，４１ｃとを有していてもよい。連結部４１ｂ，４１ｃは、対向部４１ａからアウターシェル２側へ向けて互いに平行に延びる直線部４１ｂ１，４１ｃ１と、直線部４１ｂ１，４１ｃ１に連なってアウターシェル２の外周に沿って湾曲して互いにアウターシェル２の外周を挟む湾曲部４１ｂ２，４１ｃ２とを備えている。ナックルブラケット４は、湾曲部４１ｂ２，４１ｃ２は、アウターシェル２の半周を覆って、湾曲部４１ｂ２，４１ｃ２の先端がアウターシェル２の外周に軸方向に沿って溶接されている。したがって、アウターシェル２のナックルブラケット４１側と反対側の半分は、ナックルブラケット４１に覆われずに露出している。そして、ブラケット５は、アウターシェル２のナックルブラケット４１で覆われていない露出部分に溶接される。このように、ナックルブラケット４１は、切欠４ｄを備える代わりに、アウターシェル２の外周がナックルブラケット４１に覆われずに外方へ露出させるように構成されても、ブラケット５の湾曲片５ａをアウターシェル２の外周であってナックルブラケット４１の上端から下端までの範囲に直接溶接できる。よって、このように構成された緩衝器Ｄにあっても、ナックルブラケット４１の肉厚の違いによらず単一のブラケット５を使用できる。また、ナックルブラケット４１は、対向部４１ａと、連結部４１ｂ，４１ｃとで構成されているので、アウターシェル２のナックルブラケット４１と反対側にブラケット５を溶接可能な広いスペースを確保できるので、ブラケット５の溶接加工が容易となるとともに利用可能な溶接の種類も多くなるので加工自由度を向上できる。なお、ナックルブラケット４１は、ブラケット５のアウターシェル２への溶接を邪魔しないことを条件にアウターシェル２の半周以上を覆っていてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

１・・・緩衝器本体、２・・・アウターシェル、３・・・ロッド、４，４１・・・ナックルブラケット、４ａ・・・抱持部、４ｂ，４ｃ・・・連結部、４ｄ・・・切欠、５・・・ブラケット、５ａ・・・湾曲片、５ｂ・・・取付片、Ｄ，Ｄ１・・・緩衝器

Claims

アウターシェルと、前記アウターシェル内に移動自在に挿入されるロッドとを有する緩衝器本体と、
前記アウターシェルの下端側の外周に取付けられるナックルブラケットと、
前記アウターシェルの外周の周方向に沿って湾曲する湾曲片と、前記湾曲片から延びて装着部品が取り付けられる取付片とを有し、前記湾曲片が前記アウターシェルの外周であって前記アウターシェルの軸方向で前記ナックルブラケットの上端から下端までの範囲内の前記ナックルブラケットと離間した位置に溶接されるブラケットとを備えた
ことを特徴とする緩衝器。
アウターシェルと、前記アウターシェル内に移動自在に挿入されるロッドとを有する緩衝器本体と、
前記アウターシェルの下端側の外周に取付けられるナックルブラケットと、
前記アウターシェルの外周の周方向に沿って湾曲する湾曲片と、前記湾曲片から延びて装着部品が取り付けられる取付片とを有し、前記湾曲片が前記アウターシェルの外周であって前記アウターシェルの軸方向で前記ナックルブラケットの上端から下端までの範囲内にプロジェクション溶接されるブラケットとを備えた
ことを特徴とする緩衝器。
前記ナックルブラケットは、正面側に割を有して断面Ｃ形の筒状であって前記アウターシェルの外周を抱持する抱持部と、前記抱持部の周方向両端から径方向の外側へ向けて互いに平行して延びて車両におけるナックルに連結可能な一対の連結部と、前記抱持部の背面側に設けられた切欠とを有しており、
前記ブラケットは、前記切欠に対向する前記アウターシェルの外周に前記湾曲片が溶接されて取り付けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の緩衝器。