特許 7584369 緩衝器の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-07

(45)【発行日】2024-11-15

(54)【発明の名称】緩衝器の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/46 20060101AFI20241108BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

F16F9/46

F16F9/32 J

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021119671

(22)【出願日】2021-07-20

(65)【公開番号】P2023015719

(43)【公開日】2023-02-01

【審査請求日】2024-04-15

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】弁理士法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】井藤 孝典

(72)【発明者】

【氏名】門倉 皓介

(72)【発明者】

【氏名】飯田 朋彦

(72)【発明者】

【氏名】門司 健人

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１９６８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１６／０６７７３３（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１２６１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０９０４４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１７／１２２３８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開平０４－０７７０３９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ ９／４６

Ｆ１６Ｆ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外筒と、
該外筒の内部に設けられ、作動流体が封入されるシリンダと、
該シリンダ内に摺動可能に嵌合されるピストンと、
一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ突出するピストンロッドと、
前記シリンダの外周に軸方向へ移動可能に嵌合されるセパレータチューブと、
該セパレータチューブの外周に設けられるリザーバと、
前記セパレータチューブの側壁に設けられる開口と、
前記外筒の側壁に設けられ、前記開口と対向する位置に開口する取付孔と、
該取付孔に取り付けられる減衰力調整機構と、
を備える緩衝器の製造方法であって、
前記シリンダの外周に前記セパレータチューブを嵌合するチューブ嵌合工程と、
前記シリンダ及び前記セパレータチューブを前記外筒内に挿入するシリンダ挿入工程と、
前記外筒内に挿入した前記セパレータチューブの前記開口と前記外筒の前記取付孔とを位置合わせする位置合わせ工程と、
前記減衰力調整機構を位置合わせした前記開口と前記取付孔とに挿入する機構部挿入工程と、
前記外筒内に挿入した前記シリンダを移動させて前記外筒の底部に突き当てる突き当て工程と、
前記シリンダ内に作動流体を充填する充填工程と、
前記外筒を密閉する密閉工程と、
を有することを特徴とする緩衝器の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の緩衝器の製造方法であって、
前記開口は、前記セパレータチューブの側壁から外側へ突出する枝管を有し、
前記シリンダ挿入工程では、前記シリンダを前記外筒内に偏心させて挿入し、
前記位置合わせ工程では、前記シリンダを、前記外筒に対して同軸となるように移動させることを特徴とする緩衝器の製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載の緩衝器の製造方法であって、
前記セパレータチューブには、該セパレータチューブと前記外筒との間に配置され、前記リザーバ内の作動流体の流れの方向を制御するバッフル部材が設けられることを特徴とする緩衝器の製造方法。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の緩衝器の製造方法であって、
前記外筒は、シリンダ挿入口の内径が、底部側の内径よりも小さいことを特徴とする緩衝器の製造方法。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかに記載の緩衝器の製造方法であって、
前記突き当て工程では、前記減衰力調整機構によって前記セパレータチューブの軸方向の移動が抑制されることを特徴とする緩衝器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピストンロッドのストロークにより生じる作動流体の流れを制御して減衰力を調整する減衰力調整式緩衝器の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、減衰力調整機構を、セパレータチューブの開口に嵌合された通路部材に押し当てながら外筒の取付孔に取り付けることにより、セパレータチューブの開口と外筒の取付孔とが自動調心されるようにした緩衝器の製造方法（以下「従来の製造方法」と称する）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１９６８８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の製造方法では、セパレータチューブの開口と外筒の取付孔との位置合わせのため、セパレータチューブの開口と減衰力調整機構のバルブ部材との間にボス及び通路部材を介在させるため、部品点数が増えて製造コストが増大する。また、シリンダの軸心からメインバルブの着座面（シート部）までの距離が長くなるため、減衰力調整機構の高さ、即ち、減衰力調整機構のベースシェル３の側壁からの突出長さが長くなり、緩衝器の大型化を招く。

【0005】

本発明は、緩衝器を小型化することが可能な緩衝器の製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の緩衝器の製造方法は、外筒と、該外筒の内部に設けられ、作動流体が封入されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌合されるピストンと、一端が前記ピストンに連結され、他端が前記シリンダの外部へ突出するピストンロッドと、前記シリンダの外周に軸方向へ移動可能に嵌合されるセパレータチューブと、該セパレータチューブの外周に設けられるリザーバと、前記セパレータチューブの側壁に設けられる開口と、前記外筒の側壁に設けられ、前記開口と対向する位置に開口する取付孔と、該取付孔に取り付けられる減衰力調整機構と、を備える緩衝器の製造方法であって、前記シリンダの外周に前記セパレータチューブを嵌合するチューブ嵌合工程と、前記シリンダ及び前記セパレータチューブを前記外筒内に挿入するシリンダ挿入工程と、前記外筒内に挿入した前記セパレータチューブの前記開口と前記外筒の前記取付孔とを位置合わせする位置合わせ工程と、前記減衰力調整機構を位置合わせした前記開口と前記取付孔とに挿入する機構部挿入工程と、前記外筒内に挿入した前記シリンダを移動させて前記外筒の底部に突き当てる突き当て工程と、前記シリンダ内に作動流体を充填する充填工程と、前記外筒を密閉する密閉工程と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、緩衝器の小型化が可能な製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る緩衝器の断面図である。

【図2】図１における要部拡大図である。

【図3】本実施形態におけるシリンダ挿入工程の説明図である。

【図4】本実施形態における位置合わせ工程及び機構部挿入工程の説明図である。

【図5】本実施形態における突き当て工程の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
以下、図１に示される減衰力調整機構５１（機構部）がベースシェル３（外筒）の下端部４の側壁に横付けされた、所謂、制御バルブ横付型の減衰力調整式油圧緩衝器１（以下「緩衝器１」と称する）の製造方法を説明する。便宜上、図１における上下方向をそのまま「上下方向」と称する。また、図２における左側を「シリンダ側」と称し、図２における右側を「制御バルブ側」と称する。

【0010】

図１に示されるように、緩衝器１は、ベースシェル３の内側にシリンダ２が設けられた複筒構造をなし、ベースシェル３とシリンダ２との間には、リザーバ１１が形成される。シリンダ２内には、シリンダ２内をシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に区画するピストン１２が摺動可能に嵌装される。ピストン１２には、ピストンロッド１３の下端が連結される。ピストンロッド１３の上端側は、シリンダ上室２Ａを通過し、シリンダ２の上端に取り付けられたロッドガイド１４に挿通されてシリンダ２の外部へ突出する。

【0011】

ピストン１２には、シリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとを連通する伸び側通路１５及び縮み側通路１６が設けられる。縮み側通路１６には、シリンダ下室２Ｂからシリンダ上室２Ａへの作動液の流通を許容する逆止弁１７が設けられる。他方、伸び側通路１５には、シリンダ上室２Ａ側の圧力が設定圧力に達したときに開弁し、当該シリンダ上室２Ａ側の圧力をシリンダ下室２Ｂ側へ逃がすディスクバルブ１８が設けられる。

【0012】

シリンダ２の下端部には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ１１とを区画するベースバルブ３１が設けられる。図５に示されるように、ベースバルブ３１は、下端が開口する有蓋円筒形に形成される。ベースバルブ３１の蓋部３６には、シリンダ下室２Ｂとリザーバ１１とを連通する伸び側通路３２及び縮み側通路３３が設けられる。伸び側通路３２には、リザーバ１１側からシリンダ下室２Ｂ側への作動液の流通を許容する逆止弁３４が設けられる。他方、縮み側通路３３には、シリンダ下室２Ｂ側の圧力が設定圧力に達したときに開弁し、当該シリンダ下室２Ｂ側の圧力をリザーバ１１側へ逃すディスクバルブ３５が設けられる。なお、シリンダ２内には作動液が封入され、リザーバ１１内には作動液及びガスが封入される。

【0013】

ベースバルブ３１（蓋部３６）の上端には、小径部３７が形成される。小径部３７（軸）は、シリンダ２の下端部４３（孔）に嵌合される。シリンダ２の下端面４４は、ベースバルブ３１の小径部３７と円筒部３８との間に形成された環状の突当面３９に突き当てられる。ベースバルブ３１（円筒部３８）の下端面４０は、ベースシェル３の底部５に形成された凹形の着座部６に着座される。シリンダ２は、シリンダ２の下端部４３に嵌合されたベースバルブ３１の下端面４０が、ベースシェル３の着座部６に着座することにより、ベースシェル３に対して同軸に位置決めされる。なお、ベースシェル３の着座部６とベースバルブ３１の下端面４０とは、曲率半径が同一の曲面からなる。

【0014】

図１に示されるように、シリンダ２の外周には、上下一対のシール部材４５，４５を介してセパレータチューブ２１が取り付けられる。シリンダ２とセパレータチューブ２１との間には、環状通路２２が形成される。環状通路２２は、シリンダ２の側壁に設けられた通路２３によりシリンダ上室２Ａに連通される。図２に示されるように、セパレータチューブ２１の下端側の側壁には、制御バルブ側に突出されて先端が開口する円筒形の枝管２４（開口）が設けられる。ベースシェル３の下端部４の側壁には、枝管２４と対向する取付孔７が設けられる。取付孔７は、枝管２４と同軸に配置され、枝管２４の外径よりも大きい内径を有する。

【0015】

ベースシェル３の下端部４の側壁には、取付孔７を囲むように略円筒形のバルブケース５２が設けられる。バルブケース５２には、減衰力調整機構５１が収容される。減衰力調整機構５１は、減衰力を発生させる背圧型のメインバルブ５３と、該メインバルブ５３が当接するジョイント部材７１と、メインバルブ５３の背部に形成されて内圧がメインバルブ５３に対して閉弁方向へ作用する背圧室５４と、該背圧室５４を形成するパイロットケース６１と、を有する。

【0016】

また、減衰力調整機構５１は、背圧室５４の内圧を調整してメインバルブ５３の開弁圧力を制御するパイロットバルブ５６と、パイロットバルブ５６が離着座可能に当接するパイロットボディ５７と、パイロットバルブ５６の下流側に設けられるフェイルセーフバルブ５８と、パイロットバルブ５６の開弁圧力を制御するソレノイド５９と、を有する。ここで、パイロットバルブ５６、フェイルセーフバルブ５８、及びソレノイド５９については、従来構造がそのまま適用される。よって、明細書の記載を簡潔にするため、これらの詳細な説明を省略する。

【0017】

ジョイント部材７１は、セパレータチューブ２１の枝管２４（開口）の内周に嵌合（挿入）される接続部７２と、該接続部７２の上端に設けられたフランジ部７３と、を有する。フランジ部７３の制御バルブ側の端面には、メインバルブ５３の外周縁部が離着座可能に当接する環状のシート部７４（着座面）が形成される。ジョイント部材７１のシート部７４の内周側には、環状凹部７５が形成される。フランジ部７３は、取付孔７の内径よりも小さく、かつパイロットケース６１の外径よりも大きい外径を有する。ジョイント部材７１は、フランジ部７３の外周面７６が、取付孔７及びバルブケース５２の内周面と一定間隔をあけて対向するように設けられる。フランジ部７３の外周縁部には、バルブケース５２内（メインバルブ５３の外周）の環状通路５５とリザーバ１１とを連通する複数個（図２に２個のみ表示）の切欠き部７７が形成される。

【0018】

ジョイント部材７１には、ジョイント部材７１の中央を軸心方向（図２における「上下方向」）へ貫通する通路７９が設けられる。通路７９は、下端が環状通路２２に開口する大内径部８０と、上端がジョイント部材７１の上端面８２（制御バルブ側の端面）の中央に開口する小内径部８１と、を有する。ジョイント部材７１は、大内径部８０と環状凹部７５とを連通する複数本（図２に２本のみ表示）の通路８４を有する。なお、ジョイント部材７１の接続部７２とセパレータチューブ２１の枝管２４との間は、接続部７２の外周に設けられたシール部材８３によりシールされる。また、枝管２４には、バッフルプレート２８が装着される。バッフルプレート２８は、メインバルブ５３の外周に形成された環状通路５５からリザーバ１１へ排出された作動流体の流れを制御することで、エアレーションの発生を抑止する。

【0019】

パイロットケース６１の制御バルブ側の端面には、パイロットボディ５７が嵌合されるパイロットボディ嵌合部６２が形成される。パイロットボディ嵌合部６２の底部には、凹部６３が設けられる。凹部６３の底部中央には、ピン部６４の上端側が突出する。ピン部６４の下端面６５は、ジョイント部材７１の上端面８２に当接される。ピン部６４の中央には、ジョイント部材７１の通路７９に連通される通路６６が形成される。背圧室５４へ作動液を導入する通路６６の、シリンダ側（ジョイント部材７１側）の端部には、導入オリフィス６７が設けられる。

【0020】

ジョイント部材７１は、ロックナット９７によってパイロットケース６１と締結される。パイロットケース６１の外周縁部には、ジョイント部材７１の上端面８２の、シート部７４よりも外周部分に突き当てられる突当部８５が設けられる。本実施形態では、ロックナット９７の締結部（雄ねじ部６８及び雌ねじ部９２）に生じる横力を、パイロットケース６１の突当部８５とジョイント部材７１の上端面８２との間に発生した摩擦力により低減することができる。

【0021】

流路を確保するため、突当部８５及びジョイント部材７１の外周部には、それぞれ切欠き部８６及び７７が設けられている。切欠き部８６は、メインバルブ５３を開弁させ、環状通路５５及び切欠き部７７を経由してリザーバ１１へ流れる作動液の流れを確保する。また、パイロットケース６１の外周面には、雄ねじ部６８が形成される。該雄ねじ部６８に、ソレノイド５９のヨーク９１の内周面に形成された雌ねじ部９２を螺合させて締め付けることにより、パイロットケース６１とヨーク９１とがねじ締結される。

【0022】

ヨーク９１は、シリンダ側の円筒部９３がバルブケース５２のヨーク嵌合部９４に嵌合され、バルブケース５２に結合される。ヨーク９１は、円筒部９３の端面がバルブケース５２のヨーク突当面９５に当接されることで、バルブケース５２に対して軸方向へ位置決めされる。ヨーク９１の円筒部９３とバルブケース５２との間は、円筒部９３の外周に設けられたシール部材９６によりシールされる。また、バルブケース５２にヨーク９１を固定するには、バルブケース５２に螺合させたロックナット９７を締め付けて、ヨーク９１の外周に装着した止め輪９８を圧縮する。

【0023】

次に、前述した緩衝器１の製造方法を説明する。
まず、上下両端部にシール部材４５，４５が装着されたセパレータチューブ２１を、シリンダ２の外周に摺動可能に嵌合させる。このとき、シリンダ２の下端面４４からセパレータチューブ２１の下端面２５までの軸方向長さＬ１（図３参照）を、製品（完成品）におけるシリンダ２の下端面４４からセパレータチューブ２１の下端面２５までの軸方向長さＬ２（図５参照）よりも短くしておく（Ｌ２＞Ｌ１）。

【0024】

次に、シリンダ２の下端部４３にベースバルブ３１を取り付ける。そして、セパレータチューブ２１の枝管２４（開口）にバッフルプレート２８を取り付けることにより、シリンダ２、セパレータチューブ２１、ベースバルブ３１、及びバッフルプレート２８からなるシリンダアセンブリ１０を構成する。次に、ベースシェル３の上端部８の開口からシリンダアセンブリ１０を挿入する。

【0025】

ここで、ベースシェル３の上端部８（シリンダ挿入口）の内側半径Ｒ１（図４参照）は、シリンダアセンブリ１０の軸心からバッフルプレート２８の隔壁２９の頂部までの距離Ｈ１（図４参照）よりも小さい（Ｈ１＞Ｒ１）。これにより、シリンダアセンブリ１０を、ベースシェル３との同軸を維持しつつベースシェル３に挿入すると、バッフルプレート２８（隔壁２９）がベースシェル３の小径の上端部８に干渉し、バッフルプレート２８の破損や挿入不良の虞がある。そこで、本実施形態では、図３に示されるように、シリンダアセンブリ１０の軸心をベースシェル３の軸心に対してずらした状態（偏心させた状態）で、バッフルプレート２８とベースシェル３との干渉を回避しながら、シリンダアセンブリ１０をベースシェル３に挿入する。

【0026】

次に、シリンダアセンブリ１０（シリンダ２）を、ベースシェル３（外筒）に対して同軸となるように移動させ、さらに、セパレータチューブ２１の枝管２４（開口）の軸心が、ベースシェル３の取付孔７の軸心、換言すれば、ベースシェル３に接合されたバルブケース５２の軸心におおよそ一致するように、シリンダアセンブリ１０をベースシェル３に対して周方向に位置合わせする。この状態では、図４に示されるように、シリンダアセンブリ１０のベースバルブ３１の下端面４０は、ベースシェル３の底部５の着座部６から離間されている。

【0027】

次に、図４に示されるように、減衰力調整機構５１をベースシェル３に接合されたバルブケース５２内に挿入し、減衰力調整機構５１のジョイント部材７１の接続部７２を、シリンダアセンブリ１０のセパレータチューブ２１の枝管２４内に嵌合させる。この状態で、シリンダアセンブリ１０のシリンダ２のみをベースシェル３に対して下方向へ押し付ける。このとき、セパレータチューブ２１は、枝管２４にジョイント部材７１の接続部７２が嵌合されているので、減衰力調整機構５１、延いてはベースシェル３に対する軸方向への移動が抑止される。

【0028】

よって、シリンダ２は、セパレータチューブ２１に対して摺動しながら下方向へ移動し、図５に示されるように、シリンダアセンブリ１０のベースバルブ３１の下端面４０が、ベースシェル３の底部５の着座部６に着座される。なお、シリンダ２の移動時におけるセパレータチューブ２１に対する軸心のブレは、減衰力調整機構５１の内機部品により吸収される。次に、バルブケース５２にロックナット９７を取り付け、該ロックナット９７を締め付けることにより、減衰力調整機構５１の内機部品に軸力を作用させる。

【0029】

そして、シリンダ２、セパレータチューブ２１、及び減衰力調整機構５１内に作動液を充填した後、ベースシェル３（外筒）の上端部８（開口）を密閉する。

【0030】

ここで、従来の製造方法では、枝管（開口）と取付孔との位置合わせのため、セパレータチューブの枝管と減衰力調整機構のメインボディ（シート部材）との間にボス及び通路部材を介在させており、部品点数の増大により製造コストが増加する。また、部品を介在させた分だけ、シリンダの軸心からメインバルブの着座面（シート部）までの距離が長くなるため、減衰力調整機構のベースシェル３の側壁からの突出長さが長くなり、緩衝器の大型化を招いていた。

【0031】

これに対し、本実施形態では、減衰力調整機構５１のメインバルブ５３が着座されるシート部７４、環状通路２２の作動液をメインバルブ５１へ流通させる通路８４、及び環状通路２２の作動液をパイロットバルブ５６へ流通させる通路７９をジョイント部材７１に形成することにより、ジョイント部材７１を減衰力調整機構５１と一体化した。
本実施形態によれば、ジョイント部材７１の接続部７２を、シリンダアセンブリ１０のセパレータチューブ２１の枝管２４（開口）に嵌合させることにより、減衰力調整機構５１をセパレータチューブ２１の枝管２４に接続したので、従来の製造方法においてセパレータチューブの枝管と減衰力調整機構（シート部材）との介在させていたボス及び通路部材が不要となり、部品点数が減少して製造コストを削減することができる。
また、部品点数の減少により組立工数も減少するので、製造工程を能率化することができる。
さらに、シリンダ２の軸心からメインバルブ５３が着座するシート部７４（着座面）までの距離を短くすることができるので、減衰力調整機構５１の高さを低く、即ち、ベースシェル３の側壁からの突出量を短くすることが可能であり、緩衝器１を小型化することができる。
また、本実施形態では、シリンダアセンブリ１０の軸心をベースシェル３の軸心に対してずらした状態（偏心させた状態）で、シリンダアセンブリ１０をベースシェル３に挿入させるので、ベースシェル３の上端部８の開口（シリンダ挿入口）の内径が下端部４の内径よりも小さい場合であっても、バッフルプレート２８とベースシェル３との干渉を回避しながら、シリンダアセンブリ１０をベースシェル３に挿入することができる。これにより、バッフルプレート２８の破損や挿入不良を回避することが可能であり、緩衝器１の品質を確保することができる。

【符号の説明】

【0032】

１ 緩衝器、２ シリンダ、３ ベースシェル（外筒）、５ 底部、７ 取付孔、１１ リザーバ、１２ ピストン、１３ ピストンロッド、２１ セパレータチューブ、２４ 枝管（開口）、５１ 減衰力調整機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】