JP4996935B2 - ストッパ - Google Patents

Description

この発明は、緩衝器の下端部の外周に取付けられて、当該下端部に嵌合する筒状の嵌合部を有して車両のサスペンションのアームに連結されるフォークにおける嵌合部に当接して、フォークの移動を規制するストッパに関する。

一般に、車両用の緩衝器は、サスペンションに組み込まれて車両の車体と車軸との間に介装されるが、特に、サスペンションがダブルウィッシュボーン式である場合には、サスペンションを構成するロアアームに緩衝器の下端部を連結する必要がある。

そして、サスペンションの構成にもよるが、車軸やタイロッドを避ける必要性から、緩衝器の下端部をロアアームに連結する際に、二叉状に形成されたフォークと称されるブラケットを用いることがある。

このフォークは、緩衝器の下端部の外周に嵌合する筒状の嵌合部と、嵌合部から伸びてロアアームに回動可能に連結されるアーム部とを備えて構成されている。ところで、このような形態のサスペンションの場合、緩衝器は、車体を支持する懸架バネの下端を支持する懸架バネ受けを備えている場合が多く、緩衝器の下端部には、車体重量が作用するとともに、車両走行中にはロアアームからはフォークを介して突き上げ等の入力もある（たとえば、特許文献１参照）。

したがって、図４に示すように、緩衝器１０の下端部１１に対して特に上方へのフォーク１２の移動を規制するためにフォーク１２の嵌合部１３の上端に当接する金属片でなるストッパ１４を当該下端部外周に溶接して張り付けておき、このストッパ１４で車体重量やロアアームからの突き上げ入力を受け止めてフォーク１２の移動を規制するようにしている。
特開平８‐５８３３１号公報（第２頁右欄第１８行目から第２７行目まで、図１） 特開平１１‐９１３２５号公報（第３頁左欄第４１行目から第４７行目まで、図１および図２）

しかしながら、図４に示したストッパ１４では、フォーク１２の嵌合部１３へ接する長さが短く、フォーク１２からの突き上げ入力が過大となる場合に、フォーク１２の緩衝器に対する揺動方向の動きを充分に抑制することができず、ストッパ１４自体が変形して緩衝器１０の下端部１１から剥離してしまったり、フォーク１２の変形を許してしまったりする虞があると指摘される可能性がある。

また、これを嫌って、ストッパ１４をリング形状としてその全周に亘って溶接するようにする場合には、フォーク１２の揺動方向の動きの規制や変形を防止しつつ、ストッパ自体の剥離を防止できるが、今度は、溶接延長（溶接部位の長さ）が長くなって緩衝器１０の外筒やシリンダに大きな溶接歪を生じさせてしまい、溶接時の熱の影響によって緩衝器内の作動油の酸化等の化学反応を助長してしまう虞がある。

緩衝器の構成上、溶接歪は、部品同士の間に不必要な隙間を生じさせたり、製品が設計寸法通りとならなかったりと種々の悪影響を及ぼし、作動油の化学反応によって作動油に不溶のスラッジが生成されて、極端な場合には、緩衝器のピストン部やシール部における摺動性を悪化させたり減衰特性に影響を与えるといった不具合が招来される危惧がある。

そこで、この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、緩衝器の下端部に取付けられるフォークの動きおよび変形を充分に抑制できるとともに、溶接歪や緩衝器内の作動油の酸化を助長させることが無いストッパを提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明による課題解決手段は、緩衝器における下端部の外周に取付けられて、当該下端部に嵌合する筒状の嵌合部と車両のサスペンションのアームに連結される一対のアーム部とを有する二叉状のフォークにおける上記嵌合部に当接して、当該フォークの移動を規制するストッパにおいて、上記下端部の外周に沿うよう彎曲されて当該下端部外周にプロジェクション溶接される本体と、当該本体の円周方向両端から伸びて上記下端部の外周に沿いかつ軸方向長さが上記本体より短く設定されて上記アーム部からの荷重を受ける一対の延長部とを備え、上記本体と上記各延長部の下端が面一とされて上記フォークの嵌合部の上端に当接されるとともに上記各延長部の上端を上記下端部外周に溶接した。

本発明のストッパによれば、緩衝器における下端部に溶接された各延長部がフォークの嵌合部における各アーム部が伸びている部位の上方を抑えるように接しているため、ロアアームからの過大な入力がフォークの各アーム部を介して嵌合部に作用しても、嵌合部が変形してしまう事態を防止することができ、各アーム部に作用する圧縮荷重を効果的に受けることができるため、フォークの緩衝器に対する揺動方向の動きを充分に抑制することができる。

また、フォークから過大な圧縮力が入力されることがあっても、ストッパの各延長部は、軸方向長さが本体より短く設定されているので、延長部が座屈してしまうことが防止され、ストッパが緩衝器の下端部の外周から剥離してしまうことが無く、各延長部が嵌合部に当接した状態に維持されて、確実に嵌合部の変形およびフォークの緩衝器に対する揺動方向の動きを抑制することが出来る。

そして、ストッパはリング状ではなく緩衝器における下端部の外周全周を取り巻くものではないので、溶接延長が不必要に長くなってしてしまうことが無いから、緩衝器に溶接歪および作動油の酸化等による悪影響を与えることを抑制することができる。

以下、本発明のストッパを図に基づいて説明する。図１は、一実施の形態におけるストッパが設けられた緩衝器の側面図である。図２は、一実施の形態におけるストッパが設けられた緩衝器に取付けられたフォークの断面図である。図３は、一実施の形態におけるストッパが設けられた緩衝器の下端部のＡＡ断面図である。

一実施の形態におけるストッパ１は、図１に示すように、緩衝器２の下端部Ｂの外周に取付けられて、当該下端部Ｂに嵌合する筒状の嵌合部３ａを有して図示しない車両のサスペンションのアームたるロアアームに連結されるフォーク３における嵌合部３ａに当接して、フォーク３の移動を規制するものである。

また、ストッパ１が設けられる緩衝器２は、図１から図３に示すように、周知のいわゆる複筒型の緩衝器として構成されており、具体的にはたとえば、外筒２ａと、外筒２ａ内に配置されるシリンダ２ｂと、シリンダ２ｂ内に図示しないピストンを介して移動自在に挿入されるピストンロッド２ｃとを備えて構成され、シリンダ２ｂ内は図示しないピストンによって作動油で満たされるロッド側室とピストン側室Ｒ１に区画されるとともにシリンダ２ｂを覆う外筒２ａとの間の隙間でリザーバ室Ｒが形成され、当該リザーバ室Ｒにはガスと作動油が充填されている。

そして、この緩衝器２は、ピストンロッド２ｃと図示しないシリンダ２ｂとが軸方向に相対移動して伸縮する際に、ロッド側室とピストン側室Ｒ１とに交流する作動油の流れに抵抗を与えて所定の減衰力を発生し、また、リザーバ室Ｒは、シリンダ内でピストンロッド２ｃの侵入あるいは退出体積分の作動油が過不足とならないよう体積補償を行うものである。

なお、この緩衝器２の下端部Ｂとなる外筒２ａの下端は絞られて縮径されており、この下端部Ｂの外周にストッパ１が取付けられている。さらに、この下端部Ｂには、図２に示すように、緩衝器２の軸方向と略直交する方向に沿う窪み２ｄが設けられている。

ストッパ１は、図１から図３に示すように、緩衝器２の下端部Ｂの外周に沿うよう彎曲された矩形の本体１ａと、本体１ａの円周方向両端から伸びて緩衝器２の下端部Ｂの外周に沿いかつ軸方向長さが本体１ａより短く設定される一対の延長部１ｂと、本体１ａの図１中下端から突出する突起部１ｃとを備えて構成され、本体１ａと各延長部１ｂの図１中下端は面一とされている。

そして、このストッパ１は、本体１ａの円周方向両端側の二箇所が緩衝器２の軸方向に沿ってプロジェクション溶接されるとともに、各延長部１ｂの図１中上端を緩衝器２の下端部Ｂにおける外周に溶接することによって、緩衝器２の下端部Ｂの外周に固定されている。

また、この場合、ストッパ１の本体１ａと各延長部１ｂで形成される円弧、すなわち、各延長部１ｂの円周方向端を端部とする円弧における中心角θは、１８０°以下に設定され、この実施の形態の場合、おおよそ１７０°程度に設定されており、このストッパ１を緩衝器２の下端部Ｂに固定する際には、ストッパ１の円弧内に下端部Ｂを挿入する作業が不要であり、下端部Ｂの側方からストッパ１をあてがって溶接することができるようになっている。

他方、フォーク３は、一部に軸方向に切り欠かれて割り３ｂが入れられた筒状の形状、すなわち、割り入り筒状に形成された嵌合部３ａと、嵌合部３ａの下端から伸びて図外のロアアームに回動自在に連結される一対のアーム部３ｃとを備えて構成されている。

そして、嵌合部３ａは、側部に割り３ｂを挟んで設けられてボルト４が挿通されるボルト受部３ｄとボルト４が螺合されるナット部３ｅとを有していて、嵌合部３ａ内に緩衝器２の下端部Ｂを挿入するとともに、ボルト４をボルト受部３ｂに挿通させつつナット部３ｅに螺合して、嵌合部３ａの割り３ｂの幅を縮めることによって嵌合部３ａを縮径させることにより、緩衝器２の下端部Ｂの外周を把持することができるようになっている。

また、このフォーク３を緩衝器２の下端部Ｂに固定する際には、嵌合部３ａの上端をストッパ１の下端に当接させるとともに、ストッパ１の突起部１ｃを嵌合部３ａの割り３ｂ内に入れ込むことで、嵌合部３ａが緩衝器２の下端部Ｂの所定位置に位置決められ、この状態で、ボルト４をボルト受部３ｄに挿通するととともにナット部３ｅに螺合すると、ボルト４が下端部Ｂに形成した窪み２ｄ内に入り込み、これがフォーク３の緩衝器２からの脱落および緩衝器２に対する回転を阻止する抜け止めおよび回り止めとして機能する。

なお、嵌合部３ａの上端をストッパ１の下端に当接することで嵌合部３ａが自動的に緩衝器２の軸方向に位置決められるとともに、突起部１ｃの存在によって嵌合部３ａが自動的に緩衝器２の周方向に位置決めされるので、ボルト４の組付け作業が非常に容易となる。

以上のように、フォーク３がストッパ１によって位置決めされて図１中上方への移動が規制されつつ、緩衝器２の下端部Ｂに固定された状態では、ストッパ１の下端は、フォーク３の嵌合部３ａの上端に当接して、緩衝器２の下端部Ｂに溶接された各延長部１ｂが嵌合部３ａにおける各アーム部３ｃが伸びている部位の上方を抑えるように接しているため、ロアアームからの過大な入力がフォーク３の各アーム部３ｃを介して嵌合部３ａに作用しても、割り３ｂの図１中上端側が狭まるとともに下端側が広がるように嵌合部３ａが変形してしまう事態を防止することができる。

すなわち、フォーク３に圧縮力が作用する場合、フォーク３が二叉形状とされており、各アーム部３ｃに作用する圧縮力の作用線は、嵌合部３ａの割り３ｂを中心として図１中左右にずれているので、嵌合部３ａには嵌合部３ａを上記の如く変形せしめるモーメントが作用することになるのであるが、このモーメントによる嵌合部３ａの変形を各延長部１ｂで抑制することができるのである。

さらに、上記のように、緩衝器２の下端部Ｂの外周に溶接された各延長部１ｂが嵌合部３ａにおける各アーム部３ｃが伸びている部位の上方を抑えるように接しているため、ストッパ１で各アーム部３ｃに作用する圧縮荷重を効果的に受けることができるため、フォーク３の緩衝器２に対する揺動方向の動きを充分に抑制することができる。

また、フォーク３から過大な圧縮力が入力されることがあっても、ストッパ１の各延長部１ｂは、軸方向長さが本体１ａより短く設定されているので、延長部１ｂが座屈してしまうことが防止され、ストッパ１が緩衝器２の下端部Ｂの外周から剥離してしまうことが無く、各延長部１ｂが嵌合部３ａに当接した状態に維持されて、確実に嵌合部３ａの変形およびフォーク３の緩衝器２に対する揺動方向の動きを抑制することが出来る。

そして、ストッパ１はリング状ではなく緩衝器２の下端部Ｂの外周全周を取り巻くものではないので、ストッパ１を緩衝器２の下端部Ｂに取付ける際に下端部Ｂの全周に亘って溶接する必要が無い。すなわち、ストッパ１を緩衝器２の下端部Ｂに取付ける際の溶接延長が不必要に長くなってしてしまうことが無いから、緩衝器２の外筒２ａやシリンダ２ｂに大きな溶接歪を生じさせてしまうことも無く、緩衝器２内の作動油の酸化等の化学反応を不必要に助長してしまう虞もない。したがって、このストッパ１によれば、緩衝器２に溶接歪および作動油の酸化等による悪影響を与えることを抑制することができるのである。

さらに、ストッパ１の本体１ａと各延長部１ｂで形成される円弧における中心角θは１８０°以上に設定されてもよいが、本実施の形態のように、ストッパ１の本体１ａと各延長部１ｂで形成される円弧における中心角θが１８０°以下に設定される場合には、上記したように、ストッパ１を緩衝器２の下端部Ｂへ溶接する際の作業が簡単となるとともに、ストッパ１の大きさを不必要に大型化することなくフォーク３の変形および位置ずれを防止できるので、ストッパ１を備えた緩衝器２の製造コストが低減され、実用性が向上する。

なお、上記各延長部１ｂにおける溶接延長は、ストッパ１で支えるべき緩衝器２の下端部Ｂに作用する荷重、つまり、フォーク３に作用する圧縮力および当該圧縮力によって嵌合部３ａに作用するモーメントと、本体１ａのプロジェクション溶接による固定のせん断強度から、要求されるであろう延長部１ｂの溶接部におけるせん断強度を求めて決定すればよい。

したがって、延長部１ｂをその円周方向長さ全てに亘って下端部Ｂへ溶接する必要は無く、上記のようにして必要とされる溶接延長を確保できるように溶接すればよい。

さらに、ストッパ１の本体１ａと各延長部１ｂで形成される円弧の中心角θは、フォーク３に作用する圧縮力によって嵌合部３ａに作用するモーメントによる嵌合部３ａの変形を充分に抑制することができる程度とすればよく、本実施の形態のように、上記中心角θを１７０°近傍とするとよく、材料費も無駄にせず効率良く上記各作用効果を奏するストッパ１を実現することができる。

なお、上記したところでは、フォーク３の嵌合部３ａが割り３ｂを有しているものとして説明しているが、上記嵌合部が割りを備えない筒状に形成される場合にあっても、緩衝器２の下端部Ｂに取付けられるフォーク３の動きを充分に抑制でき、溶接歪や緩衝器２内の作動油の酸化を助長させることが無いという作用効果は失われない。

また、本実施の形態の場合、緩衝器２の外筒２ａの下端が縮径されて下端部Ｂが形成されているが、下端部Ｂは特に縮径されていなくとも、ストッパ１の上記した作用効果が失われることが無いのは当然である。さらに、緩衝器２は、複筒型とされているが、単筒型の緩衝器とされてもよい。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態におけるストッパが設けられた緩衝器の側面図である。 一実施の形態におけるストッパが設けられた緩衝器に取付けられたフォークの断面図である。 一実施の形態におけるストッパが設けられた緩衝器の下端部のＡＡ断面図である。 従来のストッパが設けられた緩衝器の側面図である。

符号の説明

１ ストッパ
１ａ 本体
１ｂ 延長部
１ｃ 突起部
２ 緩衝器
２ａ 外筒
２ｂ シリンダ
２ｃ ピストンロッド
２ｄ 窪み
３ フォーク
３ａ 嵌合部
３ｂ 割り
３ｃ アーム部
３ｄ ボルト受部
３ｅ ナット部
４ ボルト
Ｂ 下端部
Ｒ リザーバ室
Ｒ１ ピストン側室

Claims (3)

1. 緩衝器における下端部の外周に取付けられて、当該下端部に嵌合する筒状の嵌合部と車両のサスペンションのアームに連結される一対のアーム部とを有する二叉状のフォークにおける上記嵌合部に当接して、当該フォークの移動を規制するストッパにおいて、上記下端部の外周に沿うよう彎曲されて当該下端部外周にプロジェクション溶接される本体と、当該本体の円周方向両端から伸びて上記下端部の外周に沿いかつ軸方向長さが上記本体より短く設定されて上記アーム部からの荷重を受ける一対の延長部とを備え、上記本体と上記各延長部の下端が面一とされて上記フォークの嵌合部の上端に当接されるとともに上記各延長部の上端を上記下端部外周に溶接してなることを特徴とするストッパ。
2. 上記本体と上記各延長部で形成される円弧における中心角は１８０°以下に設定されることを特徴とする請求項１に記載のストッパ。
3. 上記フォークの嵌合部は割り入り筒状に設定されるとともに、上記本体の下端に上記フォークの嵌合部の割りに入り込む突起部を有し、この突起部を除いた上記本体と上記各延長部の下端を上記嵌合部に当接させてなる請求項１または２に記載のストッパ。

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