JP4717698B2 - 車輪ストローク規制装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪の上下動に伴って上下動するバンプキャップと、バンプキャップに対向するように車体に設けられたバンプストップカップと、バンプキャップの上面およびバンプストップカップの下面間に配置されたバンプラバーとを備えた車輪ストローク規制装置に関する。

自動車用のサスペンション装置には車輪のバンプおよびリバウンドを減衰させる油圧式のダンパーが設けられる。下記特許文献１に記載されているように、この種のダンパーは、ナックルあるいはサスペンションアームに下端を連結された油圧シリンダよりなるダンパー本体と、ダンパー本体の上端から伸縮自在に突出して車体に連結されるダンパーロッドと、ダンパーロッドの上部に装着されて下端がダンパー本体の上面に当接可能に対向するバンプラバーとを備える。車輪が大きくバンプしてダンパーロッドがダンパー本体の内部に没入すると、ダンパー本体の上面と車体との間にバンプラバーが圧縮され、ダンパーロッドがダンパー本体に底突きするのを防止することができる。
特開２００２−２５７１８１号公報

ところで、車両の乗り心地を良くするにはダンパーのストロークを大きく確保することが望ましいが、転舵した車輪の一部がホイールハウスから外部にせりだした状態でバンプすると、車輪の上部がホイールハウスの縁に干渉する虞があるため、ダンパーのストロークを増加させるには限界があった。そこで、車輪の非転舵時にダンパーの大きなストロークを許容し、車輪の転舵時にダンパーの大きなストロークを規制することができれば、車両の乗り心地を確保しながら転舵時における車輪とフェンダーとの干渉を防止することができる。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、非転舵時に車輪の大きなストロークを許容し、転舵時に車輪の大きなストロークを規制することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車輪の上下動に伴って上下動するバンプキャップと、バンプキャップに対向するように車体に設けられたバンプストップカップと、バンプキャップの上面およびバンプストップカップの下面間に配置されたバンプラバーとを備えた車輪ストローク規制装置において、バンプキャップに上向きの凸部および凹部を円周方向に交互に形成するとともに、バンプストップカップに下向きの凸部および凹部を円周方向に交互に形成し、車輪の非転舵時にバンプキャップの凸部および凹部をバンプストップカップの凹部および凸部にそれぞれ対向させ、車輪の転舵時にバンプキャップおよびバンプストップカップの凸部同士を互いに対向させると共に凹部同士を互いに対向させることを特徴とする車輪ストローク規制装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、車輪と共に上下動するダンパー本体と、ダンパー本体の上端から伸縮自在に突出するダンパーロッドと、ダンパーロッドの上端を車体に連結するダンパーマウントとを含むダンパーを備え、ダンパー本体の上面に前記バンプキャップを設けるとともに、ダンパーマウントの下面に前記バンプストップカップおよび前記バンプラバーを設けたことを特徴とする車輪ストローク規制装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、車輪の転舵に伴ってナックルと共にダンパー本体が回転し、ダンパー本体に設けたバンプキャップがバンプストップカップに対して相対回転することを特徴とする車輪ストローク規制装置が提案される。

尚、実施の形態の前輪Ｗは本発明の車輪に対応する。

請求項１の構成によれば、車輪の非転舵時にバンプキャップの凸部および凹部がバンプストップカップの凹部および凸部にそれぞれ対向するので、最大圧縮時におけるバンプラバーの厚さを小さくして車輪のバンプストロークを増加させ、車両の乗り心地を高めることができる。一方、車輪の転舵時にバンプキャップおよびバンプストップカップが相対回転して、バンプキャップおよびバンプストップカップの凸部同士が互いに対向すると共に凹部同士が互いに対向するので、最大圧縮時におけるバンプラバーの厚さを大きくして車輪のバンプストロークを減少させ、転舵された車輪が過剰にバンプしてフェンダーと干渉するのを防止することができる。

また請求項２の構成によれば、ダンパー本体の上面にバンプキャップを設け、ダンパーマウントの下面にバンプストップカップおよびバンプラバーを設けたので、バンプラバーでダンパーの底突きを防止することができ、しかもダンパーを利用してバンプキャップ、バンプストップカップおよびバンプラバーをコンパクトに配置することができる。

また請求項３の構成によれば、車輪の転舵に伴ってナックルと共にダンパー本体が回転するので、特別のアクチュエータを設けることなく、ダンパー本体に設けたバンプキャップをバンプストップカップに対して相対回転させることが可能となり、部品点数を削減して構造を簡素化することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は前輪のストラット式サスペンション装置の正面図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は非転舵状態でのバンプストップカップ、バンプラバーおよびバンプキャップの斜視図、図４は転舵状態でのバンプストップカップ、バンプラバーおよびバンプキャップの斜視図、図５は非転舵状態でのバンプ時の作用説明図、図６は転舵状態でのバンプ時の作用説明図である。

図１に示すように、転舵輪である前輪Ｗを懸架するストラット式サスペンション装置Ｓは、前輪Ｗを回転自在に支持するナックル１１と、車幅方向外端がナックル１１の下部にボールジョイント１２を介して連結され、車幅方向内端が車体１３にゴムブッシュジョイント１４を介して連結されたサスペンションアーム１５と、ナックル１１の上部を車体１３に連結するダンパー１６とを備える。

図１および図２から明らかなように、ダンパー１６は油圧シリンダよりなるダンパー本体１７を備えており、そのダンパー本体１７の下端に設けたブラケット１８がナックル１１の上部に固定される。ダンパー本体１７の上端から伸縮自在に突出するダンパーロッド１９の上端がダンパーマウント２０を介して車体１３に弾性支持される。ダンパーマウント２０は、ダンパーロッド１９の上端部に嵌合してナット２１で固定された第１ゴムブッシュ支持部材２２と、第１ゴムブッシュ支持部材２２を覆うように加硫接着されたゴムブッシュ２３と、ゴムブッシュ２３の外周に加硫接着された第２ゴムブッシュ支持部材２４と、第２ゴムブッシュ支持部材２４の下面開口部に閉塞する第３ゴムブッシュ支持部材２５とを備え、第２、第３ゴムブッシュ支持部材２４，２５を貫通する複数本のボルト２６…が車体１３を貫通してナット２７…で締結される。

ダンパー本体１７の中間部外周に固定されたロアスプリングシート２８と、ダンパーロッド１９の上部外周を囲むアッパースプリングシート２９とに、コイルスプリング３０の下端および上端がそれぞれ支持される。アッパースプリングシート２９はスプリングシート本体３１とシートラバー支持部材３２とを溶接等で一体化したもので、上側のスプリングシート本体３１の上面が樹脂ベアリング３４を介して第３ゴムブッシュ支持部材２５の下面に回転自在に支持される。

スプリングシート本体３１の外周部下面に固定されたシートラバー支持部材３２に、環状に形成されたシートラバー３５が支持される。弾性を有するシートラバー３５は径方向に広げられた状態でシートラバー支持部材３２の外周に嵌合して保持され、その下端内周部がシートラバー支持部材３２の環状突起３２ａに当接して抜け止めされる。シートラバー３５にはコイルスプリング支持溝３５ａが形成されており、このコイルスプリング支持溝３５ａにコイルスプリング３０の上端を弾性的に嵌合させることで、シートラバー３５とコイルスプリング３０とを簡単かつ確実に結合することができる。そしてコイルスプリング３０の弾発力でアッパースプリングシート２９は上向きに付勢され、その上向きの荷重は樹脂ベアリング３４、第３ゴムブッシュ支持部材２５および第２ゴムブッシュ支持部材２４を介して車体１３に支持される。

スプリングシート本体３１の下方においてダンパーロッド１９に固定されたダストカバー支持部材３３に、ダンパーロッド１９の下半部とダンパー本体１７の上半部とを覆うダストカバー３６の上端が固定される。ダストカバー支持部材３３の下方においてダンパーロッド１９の外周にバンプラバー３７が支持される。その際に、バンプラバー３７の上端とダストカバー３６の上壁下面との間のダンパーロッド１９にバンプストップカップ３８が固定される。一方、ダンパー本体１７の上端に嵌合する支持部材３９の上面に、バンプラバー３７の下端に隙間を存して対向するバンプキャップ４０が固定される。

図３および図４に示すように、バンプストップカップ３８は金属板をプレス加工した部材で、下向きに突出する４個の凸部３８ａ…と、これら４個の凸部３８ａ…間に配置された４個の凹部３８ｂ…とを備える。またバンプキャップ４０も金属板をプレス加工した部材で、上向きに突出する４個の凸部４０ａ…と、これら４個の凸部４０ａ…間に配置された４個の凹部４０ｂ…とを備える。

バンプストップカップ３８が車体１３に回転不能に固定されたダンパーロッド１９に回転不能に固定されているのに対し、バンプキャップ４０は前輪Ｗが転舵されるとナックル１１およびダンパー本体１７と共に回転するため、バンプストップカップ３８とバンプキャップ４０とは相対回転することになる。図３は前輪Ｗが転舵されていないときの状態を示すもので、バンプストップカップ３８の下向きの凸部３８ａ…と、バンプキャップ４０の上向きの凸部４０ａ…とは位相が完全にずれている。即ち、バンプストップカップ３８の凸部３８ａ…および凹部３８ｂ…は、バンプキャップ４０の凹部４０ｂ…および凸部４０ａ…にそれぞれ対向する。図４は前輪Ｗが限界位置まで転舵された状態を示すもので、バンプストップカップ３８の下向きの凸部３８ａ…と、バンプキャップ４０の上向きの凸部４０ａ…とは位相が一致している。即ち、バンプストップカップ３８の凸部３８ａ…および凹部３８ｂ…は、バンプキャップ４０の凸部４０ａ…および凹部４０ｂ…にそれぞれ対向する。

次に、上記構成を備えた実施の形態の作用を説明する。

車両の走行に伴ってダンパー本体１７の下端に前輪Ｗからの振動がナックル１１を介して入力されると、車体１３にダンパーマウント２０を介して支持されたダンパーロッド１９に対してダンパー本体１７が上下動し、その速度に応じた荷重が発生するとともに、アッパースプリングシート２９とダンパー本体１７に固定されたロアスプリングシート２８との間に挟まれたコイルスプリング３０が伸縮し、その変位に応じた荷重が発生することで前輪Ｗから伝達される振動が減衰される。そして大荷重が入力してダンパーロッド１９がダンパー本体１７の内部に大きく没入すると、バンプラバー３７がバンプストップカップ３８およびバンプキャップ４０間に圧縮されることで、前輪Ｗの最大バンプ量が規制される。

図５に示すように、前輪Ｗが非転舵状態でバンプしてバンプラバー３７がバンプストップカップ３８およびバンプキャップ４０間に圧縮されるとき、バンプストップカップ３８の凸部３８ａ…および凹部３８ｂ…は、バンプキャップ４０の凹部４０ｂ…および凸部４０ａ…にそれぞれ対向しているため、バンプラバー３７は大きく圧縮され易くなり、その最大圧縮厚さＨ１は比較的に小さくなる。一方、図６に示すように、前輪Ｗが転舵状態でバンプしてバンプラバー３７がバンプストップカップ３８およびバンプキャップ４０間に圧縮されるとき、バンプストップカップ３８の下向きの凸部３８ａ…のバンプキャップ４０の上向きの凸部４０ａ…とが対向しているため、バンプラバー３７は大きく圧縮され難くなり、その最大圧縮厚さＨ２は比較的に大きくなる。

その結果、直進走行時には前輪Ｗが大きくバンプすることを可能にして車両の乗り心地を高めながら、車庫入れ等の旋回時には前輪Ｗのバンプを抑制して前輪Ｗがホイールハウスの縁と干渉するのを確実に防止することができる。しかもバンプストップカップ３８およびバンプキャップ４０は前輪Ｗの転舵に伴って自動的に相対回転するので、前記相対回転のための特別のアクチュエータが不要になって構造が簡素化される。

またバンプキャップ４０には４個の凸部４０ａ…が円周方向に離間して配置されているため、そのバンプキャップ４０がバンプラバー３７に初期当たりしたときに、前記凸部４０ａ…がバンプラバー３７の下面に柔らかく食い込んで荷重の立ち上がりを抑制することで、乗り心地の更なる向上が可能になる。

次に、図７に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態（図２参照）ではバンプストップカップ３８がダンパーロッド１９に支持されているが、第２の実施の形態ではダンパーマウント２０に設けたバンプストップカップ支持部材４１の下面にバンプストップカップ３８が支持される。また第１の実施の形態では樹脂ベアリング３４が第３ゴムブッシュ支持部材２５（図２参照）およびアッパースプリングシート２９間に設けられているが、第２の実施の形態では樹脂ベアリング３４がバンプストップカップ支持部材４１およびアッパースプリングシート２９間に設けられる。そしてダストカバー３６は、ダストカバー支持部材３３（図２参照）に支持されるのではなく、アッパースプリングシート２９の下面に配置したシートラバー３５と一体に形成される。

この第２の実施の形態によっても、上述した第１の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。

以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではバンプラバー３７、バンプストップカップ３８およびバンプキャップ４０をダンパー１６に設けているが、ダンパー１６以外の部分に設けることができる。

また実施の形態ではストラット式のサスペンション装置Ｓを例示したが、本発明は他の任意の型式のサスペンション装置に対して適用可能である。但し、ストラット式のサスペンション装置Ｓ以外のサスペンション装置では、車輪を転舵してもダンパー本体１７が回転しないため、転舵角に応じてアクチュエータでバンプストップカップ３８およびバンプキャップ４０の一方を他方に対して相対回転させる必要がある。

またバンプストップカップ３８およびバンプキャップ４０の凸部３８ａ…，４０ａ…の数および凹部３８ｂ…，４０ｂ…の数は、実施の形態ではそれぞれ４個ずつであるが、その数は任意である。

第１の実施の形態に係る前輪のストラット式サスペンション装置の正面図 図１の２−２線拡大断面図 非転舵状態でのバンプストップカップ、バンプラバーおよびバンプキャップの斜視図 転舵状態でのバンプストップカップ、バンプラバーおよびバンプキャップの斜視図 非転舵状態でのバンプ時の作用説明図 転舵状態でのバンプ時の作用説明図 第２の実施の形態に係る、前記図２に対応する図

符号の説明

１１ ナックル
１３ 車体
１６ ダンパー
１７ ダンパー本体
１９ ダンパーロッド
２０ ダンパーマウント
３７ バンプラバー
３８ バンプストップカップ
３８ａ 凸部
３８ｂ 凹部
４０ バンプキャップ
４０ａ 凸部
４０ｂ 凹部
Ｗ 前輪（車輪）

Claims (3)

1. 車輪（Ｗ）の上下動に伴って上下動するバンプキャップ（４０）と、バンプキャップ（４０）に対向するように車体（１３）に設けられたバンプストップカップ（３８）と、バンプキャップ（４０）の上面およびバンプストップカップ（３８）の下面間に配置されたバンプラバー（３７）とを備えた車輪ストローク規制装置において、
   バンプキャップ（４０）に上向きの凸部（４０ａ）および凹部（４０ｂ）を円周方向に交互に形成するとともに、バンプストップカップ（３８）に下向きの凸部（３８ａ）および凹部（３８ｂ）を円周方向に交互に形成し、車輪（Ｗ）の非転舵時にバンプキャップ（４０）の凸部（４０ａ）および凹部（４０ｂ）をバンプストップカップ（３８）の凹部（３８ｂ）および凸部（３８ａ）にそれぞれ対向させ、車輪（Ｗ）の転舵時にバンプキャップ（４０）およびバンプストップカップ（３８）の凸部（４０ａ，３８ａ）同士を互いに対向させると共に凹部（４０ｂ，３８ｂ）同士を互いに対向させることを特徴とする車輪ストローク規制装置。
   
2. 車輪（Ｗ）と共に上下動するダンパー本体（１７）と、ダンパー本体（１７）の上端から伸縮自在に突出するダンパーロッド（１９）と、ダンパーロッド（１９）の上端を車体（１３）に連結するダンパーマウント（２０）とを含むダンパー（１６）を備え、
   ダンパー本体（１７）の上面に前記バンプキャップ（４０）を設けるとともに、ダンパーマウント（２０）の下面に前記バンプストップカップ（３８）および前記バンプラバー（３７）を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の車輪ストローク規制装置。
3. 車輪（Ｗ）の転舵に伴ってナックル（１１）と共にダンパー本体（１７）が回転し、ダンパー本体（１７）に設けたバンプキャップ（４０）がバンプストップカップ（３８）に対して相対回転することを特徴とする、請求項２に記載の車輪ストローク規制装置。
   

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