JP2005282735A - バウンドストッパ - Google Patents

Abstract

【課題】 弾性体にて形成された筒状のストッパ本体の外周面に、拘束リングが装着されてなるバウンドストッパにおいて、荷重入力によって変形せしめられるストッパ本体を形成する弾性体に、亀裂や損傷等が発生する恐れのない構造を提供すること。
【解決手段】 筒状のストッパ本体１２の軸方向中間部分の外周面に形成された凹溝１８に嵌合、係止せしめられる、横断面が略矩形形状を呈する剛性を有する拘束リング１４において、その内周側の角部２０，２０を切除して、ストッパ本体１２と拘束リング１４との接触面間に、それら凹溝１８及び拘束リング１４の周方向に延びる、外部から閉鎖された空所２２，２２が形成されるようにして、バウンドストッパ１０を構成した。
【選択図】 図 １

Description

本発明は、ショックアブソーバのピストンロッドに外挿配置されて、該ショックアブソーバの作動ストロークを弾性的に制限するバウンドストッパに係り、特に、その外周面に剛性を有する拘束リングが嵌合されたバウンドストッパに関するものである。

従来より、車両のサスペンションを構成するショックアブソーバには、ゴムやウレタン等の弾性体により形成された筒状のバウンドストッパが、ピストンロッドに外挿されて、配設されており、大荷重の入力時には、かかるバウンドストッパが、ショックアブソーバのシリンダと該ショックアブソーバのピストンロッドが取り付けられた車体側乃至は車輪側の部材との間で軸方向に圧縮変形せしめられることによって、ショックアブソーバの作動ストロークが弾性的に制限されるようになっている。

そして、かかるバウンドストッパにおいては、車両の良好な乗り心地と操縦安定性とを両立させるために、ショックアブソーバの作動ストロークが小さい時には柔らかく、大きい時には充分硬くなるといった非線形のバネ特性が要求されると共に、ダストカバー等の他部材への干渉を防止しつつ、ショックアブソーバの作動ストロークを充分に大きく確保することが要求されている。

ところで、そのようなバウンドストッパとしては、例えば、実開昭６２−１１００６号公報（特許文献１）においては、サスペンションインシュレータ側に位置する、厚肉で受圧面積が大とされたストレート状の上部円筒部と、ショックアブソーバのシリンダ側に位置する、外径が下側に向かう程小さくされて、受圧面積が小とされると共に、下端部分が蛇腹状に屈曲せしめられた下部円筒部とからなる、発泡ウレタン製の弾性円筒体を有する一方、かかる弾性円筒体の下部円筒部と上部円筒部との境界部の外周面に、周方向に延びる環状溝が形成され、そしてその環状溝に所定の剛性リングが嵌合、装着せしめられて、構成される車両サスペンション用バンパスプリングが、明らかにされている。

また、特許第３２１４４３５号公報（特許文献２）においては、一方の端部が車体側に固定されると共に、他方の端部が自由端となっている、発泡ウレタンゴム等の弾性体材料を用いて形成された筒状のストッパ本体の、蛇腹筒状とされた伸縮部の外周の一部に、輪環状に形成され、その断面形状が、ダンパの当接により衝撃外力を受ける作用始端側からみて、伸縮部の自由端に臨む側を最大肉厚の最小内径とする一方、固定端に臨む側を最小肉厚の最大内径として、内周面が漸次拡大径となるようにテーパ状とされて、構成されている拘束リングを嵌合せしめて、保持するようにしたバンプストッパが、明らかにされている。

そして、それらの車両サスペンション用バンパスプリング或いはバンプストッパの如きバウンドストッパによれば、バウンドストッパに荷重が入力せしめられた際に、その外周面に係合された剛性を有する拘束リングによって、その拘束リングの嵌合された部位が径方向外方に膨出するような変形が、効果的に抑制されることとなり、大荷重入力時における、ストッパ本体の変形を制限して、硬いバネ特性の実現と、バウンドストッパの径方向外方への膨出による他部材への干渉の防止を図ると共に、バウンドストッパ本体の変形ストローク量を大きくして、小荷重入力時における低ばね特性が実現されるようになっているのである。

しかしながら、そのような構成とされたバウンドストッパにあっては、ストッパ本体の外周面と拘束リングの接する面とが、密着するように嵌合せしめられているところから、例えば上記の特許文献２の図２に示される如く、荷重入力によってバウンドストッパが圧縮変形せしめられる際に、ストッパ本体の、拘束リングが嵌合せしめられた個所と、ダンパ（アブソーバプレート）との間の部位（かかる図２において、弾性伸縮部１５）が、拘束リングとダンパ（アブソーバプレート）との間で圧縮されて、拘束リングの外径やダンパの上面の外径よりも径方向外方に大きく膨張して飛び出してしまうために、そのような膨出部分が拘束リングやダンパ（アブソーバープレート）の端部（エッジ）と当接することとなり、その結果、ストッパ本体を構成する弾性体に、亀裂や損傷等が生じてしまう恐れがあった。

実開昭６２−１１００６号公報 特許第３２１４４３５号公報

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、弾性体にて形成された筒状のストッパ本体の外周面に拘束リングが装着せしめられたバウンドストッパにおいて、荷重入力によって変形せしめられるストッパ本体を構成する弾性体に、亀裂等が発生する恐れのないバウンドストッパ構造を提供することにある。

そして、本発明にあっては、そのような技術的課題の解決のために、ショックアブソーバのピストンロッドに外挿配置されて、該ショックアブソーバの作動ストロークを弾性的に制限するバウンドストッパにして、弾性体にて形成された筒状のストッパ本体を有し、該ストッパ本体の軸方向中間部分の外周面に周方向に延びる矩形断面形状の凹溝が形成される一方、該凹溝内に、横断面が略矩形形状を呈する、剛性を有する拘束リングが嵌合されて、係止せしめられ、且つ該凹溝の底面と両側面に対して該拘束リングの内周面と軸方向の両端面がそれぞれ当接するように配置されてなると共に、それら凹溝と拘束リングの接触面間に、それら凹溝及び拘束リングの周方向に延びる空間が、形成されるように構成したことを特徴とするバウンドストッパを、その要旨とするものである。

また、かかる課題を解決する本発明に従うバウンドストッパの望ましい態様の一つによれば、前記拘束リングが、前記ストッパ本体に当接せしめられる前記ショックアブソーバのアブソーバプレートの外径よりも大なる外径を有して、構成されることとなる。

さらに、本発明に従う他の態様の一つにあっては、前記拘束リングの内周部側の少なくとも一方の角部が切除されて、前記凹溝の底部隅部との間に、前記空間が、周方向に形成されているバウンドストッパをも、その特徴とするものである。

更にまた、かかる本発明に従うバウンドストッパの別の望ましい態様の一つによれば、前記拘束リングの軸方向における前記ショックアブソーバのアブソーバプレート側の端面に、該拘束リングの周方向に延びる周溝が形成され、該周溝が前記凹溝の側面にて覆蓋されることにより、前記空間が、周方向に形成されることとなる。

このように、本発明に従うバウンドストッパにあっては、弾性体にて形成された筒状のストッパ本体の軸方向中間部分の外周面に形成された凹溝内に、横断面が略矩形形状を呈する、剛性を有する拘束リングが嵌合されて、係止せしめられているところから、荷重入力によって、バウンドストッパが圧縮変形せしめられた際に、ストッパ本体の拘束リングが係止せしめられた部位が、径方向外方へ変形してしまうことが規制されるため、ストッパ本体における、拘束リングの嵌合せしめられた部位と、それ以外の部位とが、それぞれ異なったバネ特性を発揮することとなり、以て、非線形のバネ特性が発揮せしめられることとなる。

そして、そこでは、かかるストッパ本体の外周面に形成された凹溝と、横断面が略矩形形状を呈する拘束リングとの接触面の間に、それら凹溝及び拘束リングの周方向に延びる空間が、形成されているところから、荷重入力によってバウンドストッパのストッパ本体が圧縮変形する際に、かかる拘束リングとアブソーバプレートとの間で圧縮せしめられるストッパ本体を構成する弾性体が、それら凹溝と拘束リングとの間に形成された空間内を満たすように、変形させられることとなり、その結果、圧縮変形せしめられた弾性体は、アブソーバプレートや拘束リングの外径よりも大きく膨出するような変形はせず、弾性体とそれらアブソーバプレートや拘束リングの端面（エッジ）と接触することが有利に回避され得るのであり、以て、ストッパ本体を構成する弾性体に亀裂や損傷が発生してしまう恐れが、効果的に解消されることとなるのである。

なお、そのような本発明に従うバウンドストッパの前記した望ましい態様の一つにおいては、拘束リングの外径が、ストッパ本体に当接せしめられる前記ショックアブソーバのアブソーバプレートの外径よりも大きくされているが、そのような構造では、それら拘束リングとアブソーバプレートとの間で圧縮せしめられて、膨出させられるストッパ本体の弾性体部分に対してアブソーバプレートの角部が接触して、損傷を発生させたり、亀裂が惹起させられたりし易く、従って本発明の採用によって、それらの問題が、より効果的に解消され得ることとなるのである。

また、前記した本発明に従うバウンドストッパの他の好ましい態様の一つによれば、拘束リングの内周部側の少なくとも一方の角部が切除されて、凹溝の底部隅部と拘束リングとの間に、所定の空間が周方向に形成されているところから、かかる空間を形成するために、拘束リングを特殊な形状をもって形成する必要がなく、その結果、バウンドストッパの製作性を、有利に向上せしめることが出来る。

さらに、前記した本発明に従うバウンドストッパの他の望ましい態様の一つによれば、拘束リングの軸方向の端面のうち、ストッパ本体の凹溝に嵌合せしめられた際にショックアブソーバのアブソーバプレート側となる方の端面に、拘束リングの周方向に延びる周溝が形成されて、該周溝と凹溝の側面にて、所定の空間が周方向に形成されるようになっているところから、拘束リングとアブソーバプレートとの間で圧縮変形せしめられて、拘束リングの径方向外方に膨出しようとする弾性体を収容するための空間を、有利に確保することが可能となるのである。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

先ず、図１には、本発明に従うバウンドストッパ１０が、縦断面形態において示されている。かかる図からも明らかなように、バウンドストッパ１０は、その中心軸上を貫通して延びる挿通孔１６が設けられると共に、軸方向中間部分の外周面に周方向に延びる凹溝１８が形成された、全体として略円筒形状を呈するストッパ本体１２と、かかる凹溝１８内に嵌合されて、係止せしめられている、横断面が略矩形形状を呈する拘束リング１４とによって、構成されている。

より詳細には、ストッパ本体１２は、厚肉の円筒形状を呈する上部円筒部２４と、蛇腹状に屈曲せしめられた薄肉の円筒形状を呈する下部円筒部２８と、それら上部円筒部２４と下部円筒部２８との間に位置する、中肉の円筒形状を呈する中間円筒部２６とから構成されている。そして、そのような上部円筒部２４と中間円筒部２６、及び中間円筒部２６と下部円筒部２８の、各境界部分に位置するように、略Ｖ字状の断面形態をもって外周面に開口し、周方向に連続して延びるすぐり部３０，３２が、それぞれ形成されていると共に、下部円筒部２８の軸方向端部の外周面が、先細のテーパ面３４とされて、形成されている。

さらに、ストッパ本体１２の中間円筒部２６の外周面には、図１及び図２の部分拡大図にも示されるように、断面形状が略矩形形状とされ、周方向に連続して延びる環状の凹溝１８が、形成されている。そして、これら凹溝１８や前述したすぐり部３０，３２、テーパ面３４により、ストッパ本体１２の外周面が、屈曲した略蛇腹形状とされて、形成されているのである。また、かかるストッパ本体１２の上部円筒部２４の軸方向端面には、ショックアブソーバ４０に組み付けられた際に、サスペンションインシュレータ４４とアブソーバプレート４８で覆蓋される挿通孔１６の空気抜き通路として機能する径方向溝３６が、形成されている。なお、このようなストッパ本体１２は、公知の各種のゴムやウレタン等の弾性体より形成されることとなるが、本実施の形態においては、発泡ウレタンゴムを用いて形成されることによって、柔らかなバネ特性が発揮せしめられるようになっている。

一方、拘束リング１４は、金属や樹脂等の剛性を有した材質を用いて、横断面が略矩形形状を呈し、その内径や厚さが、ストッパ本体１２の凹溝１８に対応する寸法とされて、形成されており、更に図１及び図２からも明らかなように、その内周側の角部２０，２０が、切除されて、なだらかな曲面を描くＲ面として、それぞれ形成されている。なお、本実施の形態においては、拘束リング１４の外径は、図３にも示す通り、バウンドストッパ１０が組み付けられるショックアブソーバ４０のアブソーバプレート４８の外径よりも大径となるように構成されている。

そして、そのような拘束リング１４がストッパ本体１２の凹溝１８内に嵌め込まれて、係止されることによって、バウンドストッパ１０が、形成されるのである。その際、凹溝１８の各側面と、拘束リング１４の軸方向両端面及び内周面とが、それぞれ当接するようにされて、凹溝１８内に拘束リング１４が係止されることとなるが、拘束リング１４の内周側の曲面状に切除された角部２０，２０においては、それら拘束リング１４の角部２０，２０と対応する凹溝１８の各底部隅部との間に、外部から閉鎖された空所２２，２２が、周方向に連続して延びるように、それぞれ形成されるようになっている。

ところで、このようにして形成されたバウンドストッパ１０は、例えば図３及び図４に示されるように、ストッパ本体１２の挿通孔１６においてショックアブソーバ４０のピストンロッド４２に外挿装着されて、ピストンロッド４２を車体側に防振支持せしめるサスペンションインシュレータ４４とショックアブソーバ４０のシリンダ４６との間に配設されることによって、荷重入力によるショックアブソーバ４０の収縮作動時に、サスペンションインシュレータ４４とシリンダ４６の上面のアブソーバプレート４８との間で軸方向に圧縮変形せしめられて、ショックアブソーバ４０の作動ストロークを弾性的に制限するようになっているのである。

このように、かくの如き構造のバウンドストッパ１０にあっては、小荷重入力時には、ストッパ本体１２の下部円筒部２８の蛇腹状に形成された部位が、主に剪断方向に弾性変形することによって、柔らかいバネ特性が有利に発揮され得るのであり、更に、次第に荷重が大きくなるにつれて、かかる下部円筒部２８が軸方向に潰されて、外周面に開口していたすぐり部３２が閉塞され、下部円筒部２８が圧縮変形せしめられると共に、中間円筒部２６から上部円筒部２４が弾性変形せしめられることとなるのである。そこにおいて、中間円筒部２６が拘束リング１４によって外方への膨出変形が制限されているところから、変形量が比較的小さい場合には、柔らかいバネ特性が発揮され、変形量が大きくなるに従って、急激に硬くなるバネ特性が、より効果的に発揮されることとなる。このように、バウンドストッパ１０全体として、非線形なバネ特性が発揮され得ることによって、良好な車両の乗り心地と操縦安定性が、高度に両立されるようになっている。

そして、ここでは、図４に示されるように、大荷重入力によって圧縮変形されるストッパ本体１２における、拘束リング１４とアブソーバプレート４８との間で圧縮変形せしめられる弾性体が、ストッパ本体１２と拘束リング１４との間に形成された空所２２，２２を満たすように、変形せしめられることとなるために、従来のバウンドストッパのように、拘束リング１４やアブソーバプレート４８との間で圧縮される中間円筒部２６や下部円筒部２８を与える弾性体が、それら拘束リング１４やアブソーバプレート４８の外径よりも大きく外方に膨出してしまう問題が、効果的に解消され得るのであり、これにより、かかるストッパ本体１２を構成する弾性体が、拘束リング１４やアブソーバプレート４８の端部（エッジ）と接触することが回避され得、その結果、ストッパ本体１２の弾性体に、亀裂等が発生したりする恐れが、効果的に解消されることとなるのである。

また、かかるバウンドストッパ１０においては、拘束リング１４と凹溝１８の接触面間に形成される、周方向の空所２２が、外部から閉鎖された空間として形成されていることによって、外部からの異物の混入を阻止して、空間としての機能を有利に維持し得るようになっている。特に、バウンドストッパ１０は、ショックアブソーバ４０のピストンロッド４２に外挿されて使用されるところから、常にタイヤの近くにあり、このため、地面からの泥、埃等の異物が付着し易く、そしてその付着によって前記空間が埋められるようになると、その特性を有効に発揮し得なくなるからである。

以上、本発明の代表的な一つの実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示であって、本発明は、そのような実施形態における具体的な記述によって何等限定的に解釈されるものでないことが、理解されるべきである。

例えば、前述の実施形態においては、拘束リング１４の内周側の角部２０，２０を、なだらかな曲面を描くように切除して、Ｒ面とすることにより、凹溝１８との間に、空所２２，２２を形成していたが、図５（ａ）に示されるように、平坦な切除面（Ｃ面）５０，５０として、そのような切除面５０，５０と凹溝１８との間に、閉鎖された空間である空所５２，５２を形成してもよく、更には、図５（ｂ）に示される如く、拘束リング１４の軸方向のアブソーバプレート側の端面に、周方向に延びる周溝５４を形成して、凹溝１８の側面との間において、空所５６を形成することも可能である。

また、図１に示されるバウンドストッパ１０の構造にあっては、拘束リング１４の内周側の両角部２０，２０が、それぞれＲ面に切除されて、二つの空所２２，２２が形成されているが、その何れか一方の角部２０において、空所２２が形成されるようにすることも可能であり、その場合においては、ショックアブソーバのアブソーバプレート側（図１において下側）の角部２０に、空所２２が設けられるようにすることが望ましい。そして、このように一つの空所を拘束リングの角部に設ける場合においては、図５（ａ）に示される実施形態においても、同様である。更に、拘束リング１４の軸方向の端面に周方向の溝５４を設ける場合にあっても、図５（ｂ）に示される如き一方の端面側のみならず、他方の端面側（図５（ｂ）において拘束リング１４の上面側）にも、同様な周溝（５４）を設けて、凹溝１８の側面との間に空所（５６）を周方向に形成することも可能である。

さらに、拘束リング１４や凹溝１８の周方向に延びる空間としての、例示の空所２２，５２，５６は、何れも、外部から閉鎖された形態において形成されており、これによって、ストッパ本体１２の膨出が効果的に吸収され得るようになっているが、また、そのような周方向に延びる空間は、拘束リング１４に対する例示の如き加工と共に、或いはそれに代えて、凹溝１８の内面に周溝を形成して、拘束リング１４との間において、形成されるようにすることも可能である。

なお、ストッパ本体１２において、すぐり部３０，３２は必ずしも設ける必要はなく、また、そのようなすぐり部を形成するに際しても、本実施の形態に例示した断面がＶ字断面形状以外にも、Ｕ字状等の断面形状のすぐり部とすることも、勿論可能である。更に、そのようなすぐり部の配設条数においても、所望のバネ特性等に応じて、増加させたり、減少させたりしてもよいのである。

また、ストッパ本体１２の具体的形状も、例示した実施の形態のものに限定されるものではなく、例えば、軸方向全長に亘って蛇腹形状としたり、或いは蛇腹状部分を有しない直線的な筒状体とすることも可能である。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。

本発明に従うバウンドストッパの一例を示す縦断面説明図である。 図１に示されるバウンドストッパにおける、拘束リングの凹溝への嵌合部分を拡大して示す断面説明図である 図１に示されるバウンドストッパをショックアブソーバに組み付けた状態の一例を示す断面説明図である。 図３に示されるバウンドストッパの圧縮された状態を示す断面説明図である。 本発明に従うバウンドストッパの別の例について、拘束リングの凹溝への嵌合部分を拡大して示す断面説明図であって、（ａ）は、拘束リングの内周側の角部が平面的に切削されたものを示し、（ｂ）は、拘束リングの軸方向一方の端面に周方向に延びる周溝が形成されたものを示している。

符号の説明

１０ バウンドストッパ
１２ ストッパ本体
１４ 拘束リング
１６ 挿通孔
１８ 凹溝
２０ 角部
２２ 空所

Claims (4)

1. ショックアブソーバのピストンロッドに外挿配置されて、該ショックアブソーバの作動ストロークを弾性的に制限するバウンドストッパにして、
   弾性体にて形成された筒状のストッパ本体を有し、該ストッパ本体の軸方向中間部分の外周面に周方向に延びる矩形断面形状の凹溝が形成される一方、該凹溝内に、横断面が略矩形形状を呈する、剛性を有する拘束リングが嵌合されて、係止せしめられ、且つ該凹溝の底面と両側面に対して該拘束リングの内周面と軸方向の両端面がそれぞれ当接するように配置されてなると共に、それら凹溝と拘束リングの接触面間に、それら凹溝及び拘束リングの周方向に延びる空間が、形成されるように構成したことを特徴とするバウンドストッパ。
2. 前記拘束リングが、前記ストッパ本体に当接せしめられる前記ショックアブソーバのアブソーバプレートの外径よりも大なる外径を有している請求項１に記載のバウンドストッパ。
3. 前記拘束リングの内周部側の少なくとも一方の角部が切除されて、前記凹溝の底部隅部との間に、前記空間が、周方向に形成されている請求項１または請求項２に記載のバウンドストッパ。
4. 前記拘束リングの軸方向における前記ショックアブソーバのアブソーバプレート側の端面に、該拘束リングの周方向に延びる周溝が形成され、該周溝が前記凹溝の側面にて覆蓋されることにより、前記空間が、周方向に形成されている請求項１乃至請求項３の何れかに記載のバウンドストッパ。
   

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