JP2002349618A - 緩衝ストッパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定位置まで移動した可動側２を衝突によっ
て停止させる時の緩衝性能を向上させると共に、その緩
衝性能を長期にわたって維持できる緩衝ストッパ１を提
供する 【解決手段】 可動側２及び静止側３のうちの一方に取
り付けられた固定部材１１に、受け部材１２が、先端１
２１ａを可動側２及び静止側３のうちの他方側へ突出し
た状態で、変位可能に配置され、受け部材１２と固定部
材１１との間に緩衝体１３が接合されている。可動側２
が所定の位置まで移動した時点で、受け部材１２の先端
１２１ａが、衝突面３ａと接触して押圧されることによ
って、受け部材１２と固定部材１１との間で緩衝体１３
が引張変位を受けるので、変位に対する荷重がほぼ線形
的に増大する。またその後、緩衝体１３が所定の引張変
位量に達した時点で、固定部材１１が衝突面３ａに押し
付けられることによって、可動側２の変位を強制的に停
止させ、緩衝体１３の過大な引張変位を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のス
テアリング装置のラック軸等、可動側の変位量を制限す
ると共に、この時の衝撃を緩衝する緩衝ストッパに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の技術による緩衝ストッパ
１０１の装着状態を示す部分的な半断面図である。この
図５において、参照符号１０２は軸方向に移動可能なシ
ャフト、１０３はシャフト１０２の外周に配置された静
止側の筒状ハウジングである。緩衝ストッパ１０１はシ
ャフト１０２の両端（図においては一方の端部のみ示さ
れる）に取り付けられ、このシャフト１０２と一体的に
移動して、ストロークエンドに達した時に筒状ハウジン
グ１０３の端面１０３ａと衝突することにより、シャフ
ト１０２の移動を制限するものである。

【０００３】緩衝ストッパ１０１は、シャフト１０２の
端部に形成された環状溝１０２ａに内周が固定された金
属環１０１ａと、この金属環１０１ａにおける筒状ハウ
ジング１０３との対向面に突起状に成形されたゴム状弾
性材料からなる環状の緩衝体１０１ｂとを備える。すな
わちこの緩衝ストッパ１０１は、軸方向に移動するシャ
フト１０２がそのストロークエンドに達した時に、その
端部に取り付けられた緩衝ストッパ１０１の緩衝体１０
１ｂが、まず筒状ハウジング１０３の端面１０３ａと衝
突して圧縮変形されることにより衝突時の衝撃を緩和
し、次に金属環１０１ａの内周部が筒状ハウジング１０
３の衝突面１０３ａと接触することによって、シャフト
１０２の移動を停止するものである（例えば特開平１０
−２９７５０４号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図６は、上記従来の技
術による緩衝ストッパ１０１の特性線図である。この図
６に示されるように、緩衝ストッパ１０１は、筒状ハウ
ジング１０３との衝突による緩衝体１０１ｂの変位が圧
縮方向になされることから、この時の緩衝体１０１ｂの
ばね定数（荷重／変位）は２次曲線的に変化する。

【０００５】すなわち、従来の緩衝ストッパ１０１の構
造によれば、衝突面１０３ａとの衝突による緩衝体１０
１ｂの圧縮変位初期にはばね定数が小さく、その後、圧
縮変位量の増大に伴って、ばね定数が急激に増大するた
め、衝撃のエネルギ吸収が効率良く行われず、したがっ
て緩衝性能が不充分であった。しかも衝撃の入力による
緩衝体１０１ｂの圧縮変位によって、その応力が急激に
増大するため、その耐久性が懸念されていた。

【０００６】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その技術的課題とするところは、所定位置
まで移動した可動側を衝突によって停止させる時の緩衝
性能を向上させると共に、その緩衝性能を長期にわたっ
て維持できる緩衝ストッパを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
請求項１の発明に係る緩衝ストッパは、可動側及び静止
側のうちの一方に取り付けられ前記可動側及び静止側の
うちの他方に形成された衝突面と対向する固定部材と、
前記固定部材に前記可動側の可動方向へ変位可能な状態
に配置され先端が前記固定部材より前記衝突面側へ突出
した受け部材と、前記衝突面と背反する前記固定部材の
背面と受け部材との間に接合された緩衝体とを備え、こ
の緩衝体はゴム状弾性材料からなり、前記受け部材の先
端が前記衝突面と衝突した時に引張変形を与えられるも
のである。そして、引張変形を与えられることによっ
て、緩衝体は線形的な弾性特性を奏するものである。

【０００８】また、請求項２の発明に係る緩衝ストッパ
は、請求項１の発明において、受け部材の先端が緩衝体
の一部で覆われたものである。

【０００９】また、請求項３の発明に係る緩衝ストッパ
は、請求項１の発明において、衝突面を向いた固定部材
の前面が緩衝体の一部で覆われたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】

【００１１】以下、本発明に係る緩衝ストッパの好まし
い実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、この実施の形態による緩衝ストッパ１の装着状
態を示す部分的な半断面図、図２は図１の要部を拡大し
て示す断面図で、これら図１及び図２において、参照符
号２は可動側であるシャフトであり、例えば自動車のス
テアリング装置におけるラック軸等に相当する。このシ
ャフト２は、静止側である筒状ハウジング３の内周に軸
方向移動可能に挿通されている。

【００１２】シャフト２の端部には、環状突起２１が形
成され、その軸方向内側には環状溝２２が形成されてい
る。本形態による緩衝ストッパ１は、シャフト２の端部
外周に取り付けられた固定部材１１と、この固定部材１
１に、シャフト２の可動方向すなわち軸方向へ変位可能
な状態に配置された受け部材１２と、固定部材１１と受
け部材１２との間に接合された緩衝体１３とを備える。
筒状ハウジング３の端部には、シャフト２と一体的に軸
方向移動する緩衝ストッパ１との衝突面３ａとなってい
る。

【００１３】詳しくは、図２に示されるように、固定部
材１１は環状の金属で製作されたものであって、ボス部
１１１と、その先端（筒状ハウジング３側を向いた端
部）１１１ａ寄りの位置から外周側へ延びる外向きフラ
ンジ部１１２とを有する。ボス部１１１は、その内周面
１１１ｂがシャフト２の環状溝２２に嵌合されると共
に、筒状ハウジング３の衝突面３ａと反対側を向いた後
端面１１１ｃがシャフト２の環状突起２１に当接した状
態で、このシャフト２の端部に取り付けられている。ま
た、外向きフランジ部１１２の前面１１２ａは、ボス部
１１１の先端１１１ａから適宜後退して形成されてい
る。

【００１４】受け部材１２は、金属板を環状に打ち抜き
プレス加工して製作されたものであって、固定部材１１
における外向きフランジ部１１２の外径よりも適宜大径
に形成された筒状部１２１と、この筒状部１２１におけ
る後端から内周側へ屈曲して延びる内向きフランジ部１
２２とを有する。筒状部１２１の先端１２１ａは、固定
部材１１における外向きフランジ部１１２の前面１１２
ａよりも前方（筒状ハウジング３側）へ突出している。

【００１５】緩衝体１３は、ゴム状弾性材料によって固
定部材１１及び受け部材１２と一体的に加硫成形された
ものであって、固定部材１１における外向きフランジ部
１１２の背面（筒状ハウジング３の衝突面３ａと反対側
を向いた面）１１２ｂと受け部材１２の内向きフランジ
部１２２の間に介在する第一部分１３１と、前記外向き
フランジ部１１２の前面１１２ａを覆うように形成され
た第二部分１３２と、受け部材１２における筒状部１２
１の先端１２１ａを覆うように形成された第三部分１３
３からなる。

【００１６】緩衝体１３の第一部分１３１は軸方向に対
して所要の肉厚を有し、その一部は受け部材１２の内向
きフランジ部１２２に形成された小孔１２２ａの内面に
も充填され接着されている。また、第二部分１３２の前
面は、固定部材１１におけるボス部１１１の先端１１１
ａとほぼ同一平面をなし、第三部分１３３は、第二部分
１３２の前面に対して適当な高さｈだけ軸方向に突出し
ている。

【００１７】筒状ハウジング３における衝突面３ａの内
周部には、固定部材１１におけるボス部１１１の先端１
１１ａが入り込むことが可能な環状の逃げ溝３ｂが形成
されている。

【００１８】なお、シャフト２及び筒状ハウジング３の
図示されていない他方の端部も同様の構成となってお
り、すなわちシャフト２の他方の端部には、緩衝ストッ
パ１が、図１及び図２と対称に取り付けられており、筒
状ハウジング３における他方の端部に形成された衝突面
と軸方向に対向している。

【００１９】図３は、シャフト２がストロークエンド位
置まで軸方向移動することによって緩衝ストッパ１が筒
状ハウジング３の衝突面３ａと衝突した作動状態を、図
２と同様に拡大して示す断面図である。すなわち、上述
の構成において、例えばステアリング装置の場合はその
操舵操作により、シャフト２が図１及び図２における左
側へストロークエンド位置まで移動すると、その端部に
取り付けられた緩衝ストッパ１は、まず受け部材１２に
おける筒状部１２１の先端１２１ａが、筒状ハウジング
３の衝突面３ａに衝突する。受け部材１２における筒状
部１２１の先端１２１ａは、ゴム状弾性材料からなる緩
衝体１３の第三部分１３３によって被覆されているた
め、この時の衝突音が有効に緩和される。

【００２０】受け部材１２における筒状部１２１の先端
１２１ａが筒状ハウジング３の衝突面３ａと衝突した後
も、シャフト２が継続して移動すると、これに伴って、
受け部材１２が衝突面３に対する押圧荷重の反作用を受
けるので、この受け部材１２が、シャフト２と一体的に
移動する固定部材１１の移動方向に対して相対的に後退
し、固定部材１１と受け部材１２との間で、緩衝体１３
が変形を受ける。詳しくは、受け部材１２における内向
きフランジ部１２２は、固定部材１１における外向きフ
ランジ部１１２の背面１１２ｂに対する軸方向距離が拡
大するため、その間に介在する緩衝体１３の第一部分１
３１が引張変位を受ける。

【００２１】図４は本形態による緩衝ストッパ１の特性
線図である。すなわち、上述のように、シャフト２と一
体的に移動する固定部材１１と、筒状ハウジング３の衝
突面３ａによって移動が停止される受け部材１２との間
で、緩衝体１３の第一部分１３１が引張変位を受けるの
で、変位に対する荷重がほぼ線形的に増大して、シャフ
ト２の運動エネルギを減衰する。このため、筒状ハウジ
ング３の衝突面３ａに緩衝ストッパ１が衝突することに
よる衝撃が有効に緩和される。

【００２２】また、シャフト２の移動速度が大きい場合
は、緩衝体１３の第三部分１３３が筒状ハウジング３の
衝突面３ａに接触した後、第一部分１３１の引張変位を
伴いながら、固定部材１１が第三部分１３３の突出高さ
ｈに相当する変位量に達し、言い換えれば、緩衝体１３
の第一部分１３１が所定の引張変位量に達した時点で
も、シャフト２の移動が継続することがある。このよう
な場合は、図３に示されるように、前記固定部材１１に
おける外向きフランジ部１１２が、その前面１１２ａを
被覆している緩衝体１３の第二部分１３２を介して衝突
面３ａに接触することによって、シャフト２を強制的に
停止させ、緩衝体１３の第一部分１３１の過大な引張変
位及びこれによる緩衝体１３の耐久性低下を防止する。
したがって、初期の緩衝性能を長期にわたって維持する
ことができる。

【００２３】緩衝体１３の第二部分１３２が衝突面３ａ
に接触する時点では、すでにシャフト２の移動速度が緩
衝体１３の第一部分１３１の引張によって著しく減衰さ
れており、しかも固定部材１１の外向きフランジ部１１
２は衝突面３ａと接触せず、ゴム状弾性材料からなる第
二部分１３２の接触となるので、この時の衝突音が有効
に緩和される。

【００２４】また、筒状ハウジング３の衝突面３ａの内
周側には、環状の逃げ溝３ｂが形成されているため、緩
衝体１３の第二部分１３２が衝突面３ａと衝突した時
に、固定部材１１におけるボス部１１１の先端１１１ａ
が衝突面３ａと衝突して金属音を発生することがない。

【００２５】なお、上述した実施の形態においては、シ
ャフト２を可動側、筒状ハウジング３を静止側とした場
合について説明したが、逆に、シャフト２が静止側であ
り、筒状ハウジング３がシャフト２の軸方向に移動可能
に配置された構成であっても、同様の効果を実現するこ
とができる。

【００２６】また、緩衝ストッパ１を、筒状ハウジング
３の端部に取り付け、シャフト２側に設けたフランジ等
と衝突するように構成しても、同様の効果を実現するこ
とができる。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の発明に係る緩衝ストッパによ
れば、可動側が所定の位置まで移動した時点で、受け部
材の先端が、可動側又は静止側に形成された衝突面に接
触して押圧されることによって、受け部材と固定部材と
の間で緩衝体が引張変位を受けるので、この緩衝体の線
形的な引張弾性特性によって、可動側を停止させる際の
衝撃を効率良く緩和することができる。また、可動側の
移動速度が大きい場合、緩衝体が所定の引張変位量に達
した時点で、固定部材が前記衝突面に押し付けられるこ
とによって、可動側の移動を強制的に停止させるので、
緩衝体の過大な引張変位による耐久性の低下を防止し
て、初期の緩衝性能を長期にわたって維持することがで
きる。

【００２８】請求項２の発明に係る緩衝ストッパによれ
ば、受け部材の先端が、これを被覆している緩衝体の一
部を介して、可動側又は静止側に形成された衝突面と接
触するため、その際の衝突音を有効に緩和することがで
きる。

【００２９】請求項３の発明に係る緩衝ストッパによれ
ば、緩衝体が所定の引張変位量に達した時点で、衝突面
を向いた固定部材の前面が、これを被覆している緩衝体
の一部を介して、可動側又は静止側に形成された衝突面
に接触するため、その際の衝突音を有効に緩和すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による緩衝ストッパの装着
状態を示す部分的な半断面図である。

【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。

【図３】図１の要部を拡大して示す作動状態の断面図で
ある。

【図４】上記実施の形態による緩衝ストッパの特性線図
である。

【図５】従来の技術による緩衝ストッパの装着状態を示
す部分的な半断面図である。

【図６】上記従来の技術による緩衝ストッパの特性線図
である。

【符号の説明】

１ 緩衝ストッパ １１ 固定部材 １１１ ボス部 １１２ 外向きフランジ部 １１２ｂ 背面 １１３ 環状突起 １２ 受け部材 １２１ 筒状部 １２１ａ 先端 １２２ 内向きフランジ部 １３ 緩衝体 １３１ 第一部分 １３２ 第二部分 １３３ 第三部分 ２ シャフト（可動側） ３ 筒状ハウジング（静止側） ３ａ 衝突面 ３ｂ 逃げ溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動側（２）及び静止側（３）のうちの
   一方に取り付けられ前記可動側（２）及び静止側（３）
   のうちの他方に形成された衝突面（３ａ）と対向する固
   定部材（１１）と、 前記固定部材（１１）に前記可動側（２）の可動方向へ
   変位可能な状態に配置され先端（１２１ａ）が前記固定
   部材（１１）より前記衝突面（３ａ）側へ突出した受け
   部材（１２）と、 前記衝突面（３ａ）と背反する前記固定部材（１１）の
   背面（１１２ｂ）と受け部材（１２）との間に接合され
   た緩衝体（１３）とを備え、 この緩衝体（１３）はゴム状弾性材料からなり、前記受
   け部材（１２）の先端（１２１ａ）が前記衝突面（３
   ａ）と衝突した時に引張変形を与えられることを特徴と
   する緩衝ストッパ。
2. 【請求項２】 受け部材（１２）の先端（１２１ａ）が
   緩衝体（１３）の一部で覆われたことを特徴とする請求
   項１に記載の緩衝ストッパ。
3. 【請求項３】 衝突面（３ａ）を向いた固定部材（１
   １）の前面が緩衝体（１３）の一部で覆われたことを特
   徴とする請求項１に記載の緩衝ストッパ。