JP3122581B2 - バンパスプリング - Google Patents

バンパスプリング

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JP3122581B2
JP3122581B2 JP17838694A JP17838694A JP3122581B2 JP 3122581 B2 JP3122581 B2 JP 3122581B2 JP 17838694 A JP17838694 A JP 17838694A JP 17838694 A JP17838694 A JP 17838694A JP 3122581 B2 JP3122581 B2 JP 3122581B2
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直樹 林
功一 小林
一仁 今泉
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Sumitomo Riko Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Sumitomo Riko Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のサスペンショ
ン装置におけるショックアブソーバにストッパとして用
いられるバンパスプリングに関する。
【0002】
【従来技術】従来より、自動車のサスペンション装置に
おいては、図3及び図4に示すように、ピストンロッド
21の外周に同軸的に取付けられ、ピストンロッド21
の先端部とシリンダ22の対向端面22aとの間で軸方
向に圧縮されることによりピストンロッド21とシリン
ダ22との相対移動を規制するバンパスプリング5が用
いられている。この従来例1として示すバンパスプリン
グ5は、ゴムにより円筒形状に形成されており、シリン
ダ22の対向端面22aと対向し当接する端部がリング
状の平坦面55となっている。
【0003】また、従来例2として図5及び図6に示す
ように、シリンダ22の対向端面22aと対向し当接す
る端部が、従来例1と同様に形成された平坦面65と、
平坦面65から軸方向に突出する半球状の複数の突起6
5aとからなるバンパスプリング6も知られている(特
開昭62−35128号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
1のバンパスプリング5は、ピストンロッド21の先端
部とシリンダ22の対向端面との間で軸方向に圧縮され
る際に、シリンダ22の対向端面22aが当接したとき
に異音(当たり音)が発生するという問題がある。
【0005】一方、上記従来例2のバンパスプリング6
は、異音の発生はないものの、シリンダ22の対向端面
の外周径がバンパスプリング6の平坦面65の外周径よ
りも充分に大きくないと、大荷重が加わったときにシリ
ンダ22の端部がバンパスプリング6の内孔61内に食
い込んでしまい、バンパスプリング6の有効なストッパ
機能が得られないという問題がある。
【0006】本発明は上記問題に鑑み案出されたもので
あり、シリンダの対向端面が当接したときに異音の発生
がなく、かつ大荷重時におけるシリンダの食い込み発生
を防止し得るバンパスプリングを提供することを解決す
べき課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のバンパスプリングは、ピストンロッドの外周に同軸
的に取付けられ、該ピストンロッドの先端部とシリンダ
の対向端面との間で軸方向に圧縮されることにより前記
ピストンロッドと前記シリンダとの相対移動を規制する
ゴム製円筒状のバンパスプリングにおいて、前記シリン
ダの対向端面と対向し当接する前記バンパスプリングの
端部は、前記シリンダの対向端面の外周径より小さい外
周径をもつリング状の平坦面と、該平坦面より軸方向に
突出し、放射方向に延び外周側に向かうにつれて軸方向
の突出量が増大するように傾斜したテーパ面をもつ複数
の突条部と、からなることを特徴とするものである。
【0008】
【作用】本発明のバンパスプリングでは、ピストンロッ
ドとシリンダとがバンパスプリングを圧縮する方向に大
きく相対移動すると、シリンダと対向するバンパスプリ
ングの端部に設けられた突条部がシリンダの対向端面と
当接する。これにより、放射方向に延び外周側に向かう
につれて軸方向の突出量が増大するように傾斜したテー
パ面をもつ突条部は、テーパ面が外周側から内周側に向
かって順次シリンダの対向端面と当接しつつ圧縮され
る。このとき、突条部の圧縮された部分は、遠心方向に
膨出するとともに、突条部の周方向両側に形成された平
坦面上の空間部にも膨出することから、遠心方向への膨
出は周方向の両側方向への膨出によって抑制されそれほ
ど大きくならない。また、突条部には外周側ほど大きな
圧縮力が作用し、かつシリンダの対向端面に当接する突
条部のテーパ面の面積が求心方向に向かって拡大するこ
とから、突条部に作用する圧縮力が大きくなるほど遠心
方向への滑り抵抗が増大する。したがって、このような
相乗作用により、バンパスプリングの内孔にシリンダが
食い込む虞れは低減する。
【0009】なお、本発明のバンパスプリングは、シリ
ンダの対向端面が当接したときに異音が発生しない。こ
れは、シリンダの対向端面と当接する面が突条部のテー
パ面のみであることから当接面積が小さく、かつ傾斜し
たテーパ面が時間差をもって滑らかに当接するためと考
えられる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1は本実施例に係るバンパスプリングの図2にお
けるI−I線に相当する部分の断面図であり、図2は本
実施例に係るバンパスプリングの底面図である。本実施
例のバンパスプリング1は、ピストンロッド21が挿通
される内孔11を有する円筒形状に形成されており、ゴ
ムを加硫成形することにより一体的に構成されている。
バンパスプリング1の上端部12は、内孔11に挿通さ
れたピストンロッド21に固定保持される部分である。
この上端部12の下方に隣接する中央部13は、大径部
と小径部とを交互に繰り返す蛇腹状に形成されている。
【0011】そして、中央部13の下方に隣接する下端
部14の中央であって、シリンダ22の対向端面22a
と対向し当接する部分には、対向端面22aの外周径よ
り小さい外周径をもつリング状の平坦面15と、平坦面
より軸方向に突出し放射方向に延びる複数(本実施例で
は12本)の突条部16とが設けられている。この突条
部16は、外周側に向かうにつれて軸方向の突出量が増
大するように傾斜したテーパ面16aを有する。なお、
下端部14の下方端周縁部には、シリンダ22を覆うよ
うに下方に延出する蛇腹円筒状のダストカバー(図示せ
ず)が一体的に設けられている。
【0012】以上のように構成された本実施例のバンパ
スプリング1は、自動車のサスペンション装置のショッ
クアブソーバにおいてピストンロッド21の先端部外周
に同軸的に取付けられて使用に供される。この場合、バ
ンパスプリング1の上端部12に内孔11より小径の取
付孔24aをもつ金属プレート24を装着し、そのバン
パスプリング1の内孔11にスペーサ25を予め取付け
たピストンロッド21の先端部を挿入して、その先端に
形成された雄ねじ部21aが金属プレート24の取付孔
24aから突出するようにし、その雄ねじ部21aにナ
ット26を締付けることによりバンパスプリング1が取
付けられる。
【0013】このように取付けられたサスペンション装
置において、自動車の走行時などにピストンロッド21
とシリンダ22とがバンパスプリング1を圧縮する方向
に大きく相対移動すると、ピストンロッド21の先端部
とシリンダ22の対向端面22aとの間でバンパスプリ
ング1が軸方向に圧縮されることによりピストンロッド
21とシリンダ22との相対移動を規制する。このと
き、バンパスプリング1の下端部14は突条部16がシ
リンダ22の対向端面22aと当接する。これにより、
放射方向に延び外周側に向かうにつれて軸方向の突出量
が増大するように傾斜したテーパ面16aをもつ突条部
16は、テーパ面16aが外周側から内周側に向かって
順次シリンダ22の対向端面22aと当接しつつ圧縮さ
れる。
【0014】このとき、突条部16の圧縮された部分
は、遠心方向に膨出するとともに、突条部16の周方向
両側に形成された平坦面15上の空間部にも膨出するこ
とから、遠心方向への膨出は周方向の両側方向への膨出
によって抑制されそれほど大きくならない。また、突条
部16には外周側ほど大きな圧縮力が作用し、かつシリ
ンダ22の対向端面22aに当接する突条部16のテー
パ面16aの面積が求心方向に向かって拡大することか
ら、突条部16に作用する圧縮力が大きくなるほど遠心
方向への滑り抵抗が増大する。したがって、このような
相乗作用により、バンパスプリング1の内孔11へのシ
リンダ22の食い込みが防止される。
【0015】また、バンパスプリング1がシリンダ22
の対向端面22aと当接したときに異音は発生しない。
これは、シリンダ22の対向端面22aと当接する面が
突条部16のテーパ面16aのみであることから当接面
積が小さく、かつ傾斜したテーパ面16aが時間差をも
って滑らかに当接するためである。以上のように、本実
施例のバンパスプリング1は、シリンダ22の対向端面
22aと対向し当接する端部が、シリンダ22の対向端
面22aの外周径より小さい外周径をもつリング状の平
坦面15と、平坦面15より軸方向に突出し、放射方向
に延び外周側に向かうにつれて軸方向の突出量が増大す
るように傾斜したテーパ面16aをもつ複数の突条部1
6とからなるため、シリンダ22の対向端面22aが当
接したときに異音の発生がなく、かつ大荷重時において
もシリンダ22の食い込み発生を防止することができ
る。
【0016】〔試験〕本発明に係るバンパスプリングの
効果を確認するため、上記実施例のバンパスプリング
1、並びに前記従来例1及び従来例2のバンパスプリン
グ5、6について、シリンダの食い込み発生状況を調べ
る試験を行った。この試験は、上記実施例の場合と同様
の方法でピストンロッドの先端部に取付けた各バンパス
プリングの端部に、シリンダの対向端面を20〜50m
m/分の押圧速度で押圧して、各バンパスプリングをピ
ストンロッドの先端部とシリンダの対向端面との間で軸
方向に圧縮し、バンパスプリングの内孔へのシリンダの
食い込みが発生するときの静的荷重を測定するものであ
る。
【0017】なお、この試験に用いた各バンパスプリン
グは、従来例1のバンパスプリング5の端部が平坦面の
みからなり、従来例2のバンパスプリング6の端部が平
坦面と複数の半球状の突起とからなり、実施例のバンパ
スプリング1の端部が平坦面と複数の突条部とからなる
点で相違する以外は、全て同等に構成されたものであ
る。
【0018】その結果、シリンダの食い込み発生時の荷
重値は、従来例1のバンパスプリング5の場合には13
00kgであり、従来例2のバンパスプリング6の場合
には1000kgであり、実施例のバンパスプリング1
の場合には1300kgであった。これにより、従来例
2のバンパスプリング6はシリンダの食い込みが発生し
やすいのに対して、実施例のバンパスプリング1は従来
例1のバンパスプリングと同等にシリンダの食い込みが
発生しにくいことが判明した。
【0019】なお、この試験は静的荷重を負荷すること
により行ったものであるため、実車においては動的荷重
が負荷されることを考慮すれば、本発明に係るバンパス
プリングの更に良好な結果が期待できる。
【0020】
【発明の効果】本発明のバンパスプリングは、シリンダ
の対向端面と対向し当接するバンパスプリングの端部
が、前記シリンダの対向端面の外周径より小さい外周径
をもつリング状の平坦面と、該平坦面より軸方向に突出
し、放射方向に延び外周側に向かうにつれて軸方向の突
出量が増大するように傾斜したテーパ面をもつ複数の突
条部とからなるため、シリンダの対向端面が当接したと
きに異音の発生がなく、かつ大荷重時においてもシリン
ダの食い込み発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るバンパスプリングの図2
におけるI−I線に相当する部分の断面図である。
【図2】本発明の実施例に係るバンパスプリングの底面
図である。
【図3】従来例1に係るバンパスプリングの図5におけ
るIV−IV線に相当する部分の断面図である。
【図4】従来例1に係るバンパスプリングの底面図であ
る。
【図5】従来例2に係るバンパスプリングの図7におけ
るVI− VI に相当する部分の断面図である。
【図6】従来例2に係るバンパスプリングの底面図であ
る。
【符号の説明】
1…バンパスプリング 11…内孔 12…上端部
13…中央部 14…下端部 15…平坦面 16…突条部 1
6a…テーパ面 21…ピストンロッド 22…シリンダ 22a…
対向端面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今泉 一仁 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−115336(JP,A) 実開 昭62−72203(JP,U) 実開 昭62−16841(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16F 9/58 F16F 1/36 F16F 7/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピストンロッドの外周に同軸的に取付け
    られ、該ピストンロッドの先端部とシリンダの対向端面
    との間で軸方向に圧縮されることにより前記ピストンロ
    ッドと前記シリンダとの相対移動を規制するゴム製円筒
    状のバンパスプリングにおいて、 前記シリンダの対向端面と対向し当接する前記バンパス
    プリングの端部は、前記シリンダの対向端面の外周径よ
    り小さい外周径をもつリング状の平坦面と、該平坦面よ
    り軸方向に突出し、放射方向に延び外周側に向かうにつ
    れて軸方向の突出量が増大するように傾斜したテーパ面
    をもつ複数の突条部と、からなることを特徴とするバン
    パスプリング。
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