JP5693391B2 - カバー部材および懸架装置 - Google Patents

Description

本発明は、カバー部材および懸架装置に関する。

従来、例えば懸架装置（サスペンション）が備える油圧緩衝装置におけるピストンロッドやシリンダの外周を覆い保護するためにカバー部材が用いられている。
例えば、特許文献１に記載のジャバラ体（カバー部材）は、その断面でみると両端末の取付部分を除けば山と谷の連続で構成されている。

特開平１０−２６７１２４号公報

蛇腹状のカバー部材の山部の剛性が小さいと、このカバー部材が装着された懸架装置を車両に組み込む際に作業者が誤ってこの山部を凹ませてしまうおそれがある。また、カバー部材が装着された懸架装置を搭載した車両の走行中に、道にあった石などが飛んできてカバー部材に当り、山部を凹ませてしまうおそれがある。そして、山部が凹んで戻り難いと、凹んだまま車両が走行してカバー部材が伸縮してしまい、予期せぬ応力が生じたりカバー部材の内側にあるシリンダなどの部品と擦れたりして、カバー部材が破れるおそれがある。
それゆえ、カバー部材は、外側から力が作用したとしても山部が凹み難いことが望ましい。あるいは、たとえ変形したとしても自己の力で元の形状に復帰し易いことが望ましい。

かかる目的のもと、本発明は、複数の山部と谷部とを有し、当該山部および当該谷部の並び方向に伸縮自在、もしくは屈曲自在なカバー部材であって、前記山部には、当該山部の頂から内側に凹み周方向に形成された凹部であり、縁部と、底部と、当該縁部と当該底部との間にある側部とを有する凹部が形成されており、前記凹部はＵ字状であるとともに当該凹部の前記縁部はＲ状であり、前記山部に対して外側から前記並び方向に交差する方向の力が作用した場合に、前記凹部の前記側部同士が接触するよりも先に当該凹部の前記縁部同士が接触することを特徴とするカバー部材である。
ここで、前記凹部の前記縁部は、前記谷部と連結されているとよい。

他の観点から捉えると、本発明は、減衰装置を内蔵するシリンダと、前記シリンダ内に収納されたピストンを支持するピストンロッドと、前記ピストンロッドの外側に配置されたスプリングと、前記シリンダおよび前記ピストンロッドと前記スプリングとの間に配置され、当該シリンダおよび当該ピストンロッドの外周をカバーするカバー部材と、を備え、前記カバー部材は、複数の山部と谷部とを有し、当該山部および当該谷部の並び方向に伸縮自在、もしくは屈曲自在であり、前記山部には、当該山部の頂から内側に凹み周方向に形成された凹部であり、縁部と、底部と、当該縁部と当該底部との間にある側部とを有する凹部が形成されており、前記凹部はＵ字状であるとともに当該凹部の前記縁部はＲ状であり、前記山部に対して外側から前記並び方向に交差する方向の力が作用した場合に、前記凹部の前記側部同士が接触するよりも先に当該凹部の前記縁部同士が接触することを特徴とする懸架装置である。

本発明によれば、外側から力が作用したとしても山部を凹み難くすることができるとともに、自己の力で元の形状に復帰し易くすることができる。

実施の形態に係る懸架装置の概略構成を示す図である。 （ａ）は、シリンダから飛び出しているピストンロッドの長さが最短となる縮み状態を示す図であり、（ｂ）は、シリンダから飛び出しているピストンロッドの長さが最長となる伸び状態を示す図である。 （ａ）は、ダストカバーの概略構成を示す図である。（ｂ）は、（ａ）のＸ部の拡大図である。（ｃ）は、（ｂ）のＹ部の拡大図である。 本実施の形態に係るダストカバーの作用を説明するための図である。 ダストカバーに外側から中心線に向かう方向の外力が生じた場合にダストカバーに作用する力を示す図である。 （ａ）は、本実施の形態に係るダストカバーが縮んだ場合にダストカバーに作用する力を示す図である。（ｂ）は、比較例のダストカバーが縮んだ場合にこのダストカバーに作用する力を示す図である。 他の形態に係るダストカバーの山部および谷部の形状を示す図である。 他の形態に係るダストカバーの山部および谷部の形状を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る懸架装置１００の概略構成を示す図である。
懸架装置１００は、図１に示すように、減衰装置（不図示）を内蔵するシリンダ１０と、このシリンダ１０内に収納されたピストン（不図示）を支持するピストンロッド２０と、このピストンロッド２０の外側に配置されたスプリング３０と、を備えている。ピストンロッド２０は、円柱状の部材であり、円柱の中心線方向の一方の端部側にピストンが取り付けられ、中心線方向の他方の端部側にナット２１が取り付けられている。以下、ピストンロッド２０の円柱の中心線方向を、単に「中心線方向」と称す場合がある。

懸架装置１００は、シリンダ１０の外周に取り付けられてスプリング３０の下端部を支持する下スプリングシート３１と、ピストンロッド２０の中心線方向の他方の端部側における外周に取り付けられてスプリング３０の上端部を支持する上スプリングシート３２とを備えている。スプリング３０の下端部と下スプリングシート３１との間には下シートラバー３５が介在し、スプリング３０の上端部と上スプリングシート３２との間には上シートラバー３６が介在している。

懸架装置１００は、シリンダ１０の下部に設けられた車輪側取付部４０を備えている。一方、上スプリングシート３２には、この懸架装置１００を車体に取り付けるためのボルト３３が取り付けられている。
また、懸架装置１００は、シリンダ１０から飛び出しているピストンロッド２０の外周に圧入されたバンプラバー４１と、このバンプラバー４１の外周部に配置されたバンプラバーカップ４２と、を備えている。また、懸架装置１００は、シリンダ１０におけるピストンロッド２０の摺動部に装着されたバンプストッパキャップ４３を備えている。このバンプストッパキャップ４３には、懸架装置１００の最圧縮時にバンプラバー４１が衝突するキャップ板４３ａが取り付けられている。

また、懸架装置１００は、上端部がバンプラバーカップ４２の外周に装着されるとともに下端部が下スプリングシート３１に装着され、この間のシリンダ１０およびピストンロッド２０の外周を覆うカバー部材の一例としてのダストカバー５０を備えている。ダストカバー５０の下端部は、下スプリングシート３１に、例えば、締め付けリング（不図示）およびビスにて締結されている。
また、懸架装置１００は、ピストンロッド２０の上端部側において上下方向に配置され、振動を吸収する複数（本実施形態においては２個）のマウントラバー６１と、複数のマウントラバー６１の内側に配置された円筒状のマウントカラー６２と、複数のマウントラバー６１を上下から挟む上座金６３，下座金６４と、を備えている。複数のマウントラバー６１の内の上側のマウントラバー６１は、上スプリングシート３２にその上端から凹むように形成された凹みに挿入されている。下側のマウントラバー６１は、上スプリングシート３２の下方に配置されたマウントラバーカップ６５により、その上端および外周が覆われている。

図２（ａ）は、シリンダ１０から飛び出しているピストンロッド２０の長さが最短となる縮み状態を示す図であり、図２（ｂ）は、シリンダ１０から飛び出しているピストンロッド２０の長さが最長となる伸び状態を示す図である。
以上のように構成された懸架装置１００は、図２（ａ）に示す縮み状態および図２（ｂ）に示す伸び状態に変化し、スプリング３０にて路面からの衝撃を吸収したりシリンダ１０が内蔵する減衰装置にてスプリング３０の伸縮振動を制振したりすることで、路面の凹凸を車体に伝えない緩衝装置としての機能と、車体を路面に対して押さえつける機能とを果たす。これにより、車両の乗り心地や操縦安定性が向上する。

次に、ダストカバー５０について詳述する。
図３（ａ）は、ダストカバー５０の概略構成を示す図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＸ部の拡大図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＹ部の拡大図である。
ダストカバー５０は、蛇腹状の部材であり、上端部が、図１、図２に示すように、バンプラバーカップ４２の外周を覆うとともに下端部が下スプリングシート３１に装着される。そして、ダストカバー５０は、スプリング３０と、シリンダ１０およびピストンロッド２０との間に配置され、シリンダ１０およびピストンロッド２０の外周を覆う。

ダストカバー５０は、中心線ＣＬ方向に交互に配置された、複数の山部５１および複数の谷部５２と、山部５１と谷部５２とを連結する連結部５３と、を有する。図３においては、複数の山部５１および複数の谷部５２を、中心線ＣＬを含む平面で切断した場合の断面図を示しているが、山部５１および谷部５２は、この断面形状が全周に亘って形成されている。そして、ダストカバー５０は、これら複数の山部５１の並び方向および複数の谷部５２の並び方向（中心線ＣＬ方向）に伸縮自在である。また、ダストカバー５０は、中心線ＣＬに直交する方向に屈曲自在である。このダストカバー５０が懸架装置１００に装着された状態では、ダストカバー５０の中心線ＣＬがピストンロッド２０の円柱の中心線と重なるように配置される。それゆえ、ダストカバー５０の複数の山部５１および複数の谷部５２は、ピストンロッド２０の円柱の中心線方向に並び、ダストカバー５０は、この中心線方向に伸縮する（図２参照）。

そして、本実施の形態に係るダストカバー５０においては、山部５１に、この山部５１の頂５１ａ（隣り合う連結部５３を延長した場合にぶつかり合う部位）から内側（中心線ＣＬ側）に凹んだ凹部７０が周方向に全周に亘って形成されている。
凹部７０は、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、中心線ＣＬに平行な平面で切断した場合の断面形状がＵ字状であり、このＵ字の２つの側辺の先端部である縁部７１と、このＵ字の底部７２と、縁部７１と底部７２との間にある側部７３とから構成される。そして、図３（ｂ）で見た場合に、凹部７０の縁部７１の外側の形状を成す円弧７１ａと、谷部５２の外側の形状を成す円弧５２ａとは直線で結ばれている。言い換えれば、凹部７０の縁部７１と谷部５２とが直線で結ばれている。他の観点から捉えると、連結部５３が凹部７０の縁部７１を支持し、凹部７０の底部７２および側部７３は、この縁部７１にて支持されている。
また、Ｕ字状の凹部７０におけるＵ字の縁から底までの高さ、つまり縁部７１の先端から底部７２における底の円弧までの高さＨ（図３（ｃ）参照）は、凹部７０におけるＵ字の幅、つまり側部７３における中心線ＣＬ方向の間隔Ｄよりも大きく設定されている。

ダストカバー５０の材料は、ゴムや、弾性変形する合成樹脂、例えばポリプロピレン（ＰＰ）とエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とからなる合成樹脂であることを例示することができる。また、ダストカバー５０を成形する手法としては、ブロー成形、インジェクション成形であることを例示することができる。

図４は、本実施の形態に係るダストカバー５０の作用を説明するための図である。
以上説明したように構成された本実施の形態に係るダストカバー５０においては、図４に示すように、外側から力が作用し、山部５１が内側（中心線ＣＬ側）に凹もうとした場合、山部５１の凹部７０の２つの縁部７１同士が接触して、反発し合い元の形状に戻ろうとする。凹部７０の２つの側部７３同士が接触するよりも先に縁部７１同士が接触して、反発し合い元の形状に戻ろうとする。
これは、以下に述べるメカニズムによるものと考えられる。

図５は、ダストカバー５０に外側から中心線ＣＬに向かう方向の外力が生じた場合にダストカバー５０に作用する力を示す図である。図５（ａ）は、山部５１に外力が生じたときにダストカバー５０に作用する力を示す図である。図５（ｂ）は、ダストカバー５０に外力が生じて変形し、山部５１の凹部７０の縁部７１同士が接触したときに作用する力を示す図である。

ダストカバー５０の山部５１に中心線ＣＬに向かう方向の外力Ｆが生じたとき、図５（ａ）に示すように、ダストカバー５０の谷部５２であって外力Ｆが生じた山部５１に隣合う谷部５２には、谷部５２の底５２ｂを支点とする、山部５１が内側に沈み込もうとする曲げモーメントＭａが生じると考えられる。その結果、外力Ｆが生じた山部５１（複数の山部５１に外力Ｆが生じた場合はこれら複数の山部５１）と、この山部５１（これら複数の山部５１）に隣合う谷部５２とを連結する連結部５３が、外力Ｆが生じた山部５１を内側に移動させようとする向き（谷部５２の谷の角度が大きくなる方向）に回転する。山部５１の凹部７０の各縁部７１は、連結部５３により支持されているので、連結部５３の回転により、各縁部７１も回転する。また、凹部７０における縁部７１の先端から底部７２における底の円弧までの高さＨは、側部７３同士の間隔Ｄよりも大きく設定されている。それゆえ、縁部７１同士が接触する。

山部５１の凹部７０の縁部７１同士が接触したとき、図５（ｂ）に示すように、各縁部７１には反力Ｒが生じる。山部５１に隣合う谷部５２および連結部５３には、縁部７１に生じた反力Ｒにより、谷部５２の円弧５２ａを支点とする曲げモーメントＭｂが生じると考えられる。その結果、外力Ｆが生じた山部５１と、この山部５１に隣合う谷部５２とを連結する連結部５３が、外力Ｆが生じた山部５１を元の形状に戻そうとする向き（谷部５２の谷の角度が小さくなる方向）に回転する。これにより、ダストカバー５０が元の形状に戻る。

このように、本実施の形態に係るダストカバー５０においては、外側から力を受けて変形したとしても自己の力で元の形状に復帰しようとする力が働き、山部５１は凹み難い。それゆえ、このダストカバー５０が装着された懸架装置１００を車両に組み込む際に作業者が誤ってこの山部５１に力を加えたり、この懸架装置１００を搭載した車両の走行中に石などが当たったりしても、山部５１は凹み難い。その結果、ダストカバー５０には、破れなどの損傷が生じ難い。
また、本実施の形態に係るダストカバー５０においては、山部５１の凹部７０の縁部７１同士が接触して反発し合うことから、ダストカバー５０が縮む際に、全周が均等に縮まないことに起因して生じる、いわゆる胴曲がりが発生し難い。それゆえ、ダストカバー５０とスプリング３０とが接触することを抑制することができる。

図６（ａ）は、本実施の形態に係るダストカバー５０が縮んだ場合にダストカバー５０に作用する力を示す図である。図６（ｂ）は、比較例のダストカバーが縮んだ場合にこのダストカバーに作用する力を示す図である。比較例として、山部に凹部７０が設けられていないダストカバーを示した。

ダストカバー５０が縮むと、谷部５２の谷の角度が小さくなるので、図６（ａ）に示すように、山部５１の凹部７０の２つの縁部７１および底部７２には、それぞれ中心線ＣＬに直交する方向の向きの力が作用する。これに対して、山部に凹部７０が設けられていない構成の比較例のダストカバーが縮むと、図６（ｂ）に示すように、山部の頂点では中心線ＣＬに直交する方向の力が作用するが、山部における頂点周辺の部位では、中心線ＣＬに直交する方向に対して傾いた方向の力が作用する。

したがって、本実施の形態に係るダストカバー５０は、比較例のダストカバーよりも、縮んだときに外側から力を受けたとしても山部５１は凹み難い。それゆえ、本実施の形態に係るダストカバー５０が装着された懸架装置１００の走行中に石などが当たったりしても、比較例のダストカバーが装着された懸架装置１００よりも山部５１は凹み難い。その結果、本実施の形態に係るダストカバー５０には、比較例のダストカバーよりも破れなどの損傷が生じ難い。

なお、上述した実施の形態に係るダストカバー５０においては、山部５１の肉厚の如何に関わらず上記した効果を奏する。例えば、山部５１の底部７２の肉厚と側部７３の肉厚とが均一な肉厚であっても、不均一な肉厚であっても上記した効果を奏する。
ただ、山部５１の凹部７０の底部７２の肉厚ｔ１（図３（ｃ）参照）を、他の部位、例えば連結部５３の肉厚ｔ３（図３（ｂ）参照）や側部７３の肉厚よりも薄くするとよい。これにより、ダストカバー５０の山部５１に外力Ｆが生じたときに、底部７２が変形し易くなる。その結果、縁部７１同士が接触し易くなり、自己復帰がより早くなる。
または、山部５１の凹部７０の底部７２の肉厚ｔ１（図３（ｃ）参照）を、他の部位、例えば側部７３の肉厚よりも厚くするとよい。これにより、ダストカバー５０の山部５１に外力Ｆが生じたときに、底部７２が変形し難くなり、山部５１が凹み難くなる。

図７は、他の形態に係るダストカバー５０の山部５１および谷部５２の形状を示す図である。
ダストカバー５０の山部５１に、この山部５１の頂５１ａから内側（中心線ＣＬ側）に周方向に凹んだ凹部７０を複数形成してもよい。図７には、山部５１に２つの凹部７０を形成した態様を示している。図７に示した他の形態に係るダストカバー５０においては、山部５１は、３つの縁部７１と、２つの底部７２と、３つの側部７３とを有している。そして、３つの縁部７１の内、外側にある縁部７１が、この山部５１と隣合う谷部５２と連結部５３を介して連結されている。かかる構成のダストカバー５０においても、連結部５３と連結されている縁部７１が、内側にある、連結部５３と連結されていない縁部７１と接触する。連結部５３と連結されていない縁部７１は両側から力を受けるので、連結部５３と連結されている２つの外側の縁部７１同士は、内側にある縁部７１を媒介として反発し合う。

その結果、図５を用いて説明したように、外力Ｆが生じた山部５１に隣合う谷部５２および連結部５３には、縁部７１に生じた反力Ｒにより、谷部５２の底５２ｂを支点とする曲げモーメントＭｂが生じると考えられる。そして、外力Ｆが生じた山部５１と、この山部５１に隣合う谷部５２とを連結する連結部５３が、外力Ｆが生じた山部５１を元の形状に戻そうとする向き（谷部５２の谷の角度が小さくなる方向）に回転する。これにより、ダストカバー５０が元の形状に戻る。
それゆえ、この他の形態に係るダストカバー５０においても、外側から力を受けて変形したとしても自己の力で元の形状に復帰しようとする力が働き、山部５１は凹み難い。したがって、このダストカバー５０が装着された懸架装置１００を車両に組み込む際に作業者が誤ってこの山部５１に力を加えたり、この懸架装置１００を搭載した車両の走行中に石などが当たったりしても、山部５１は凹み難く、ダストカバー５０に破れなどの損傷が生じ難い。また、ダストカバー５０が縮む際に、胴曲がりが発生し難いため、ダストカバー５０とスプリング３０とが接触することを抑制することができる。

図８は、他の形態に係るダストカバー５０の山部５１および谷部５２の形状を示す図である。
山部５１の凹部７０における縁部７１同士の中心線ＣＬ方向の間隔は、凹部７０の側部７３同士の間隔以下であるとよい。図３を用いて説明した上記実施の形態においては、凹部７０における縁部７１同士の中心線ＣＬ方向の間隔が、側部７３同士の間隔と同じである。図８には、凹部７０の縁部７１同士の中心線ＣＬ方向の間隔が、側部７３同士の間隔よりも小さいダストカバー５０を例示している。

すなわち、ダストカバー５０の山部５１に設ける凹部７０の形状を、中心線ＣＬに平行な平面で切断した場合の断面形状が、上部が開口した円形あるいは楕円形となるような形状としてもよい。つまり、図８に示した他の形態に係るダストカバー５０の山部５１の凹部７０は、上部が開口した円形（図８（ａ）参照）あるいは楕円形（図８（ｂ）参照）の開口部の両側にある縁部７１と、この楕円形における開口部とは反対側の部位である底部７２と、縁部７１と底部７２との間にある側部７３とを有している。そして、各縁部７１が、隣合う谷部５２と連結部５３を介して連結されている。かかる構成のダストカバー５０においても、外側から力が作用した場合に、連結部５３と連結されている縁部７１同士が接触して反発し合う。

その結果、外側から力が作用したとしても、力が作用した山部５１に隣合う連結部５３が、外力が生じた山部５１を元の形状に戻そうとする向き（谷部５２の谷の角度が小さくなる方向）に回転する。これにより、ダストカバー５０が元の形状に戻る。
それゆえ、この他の形態に係るダストカバー５０においても、外側から力を受けて変形したとしても自己の力で元の形状に復帰しようとする力が働き、山部５１は凹み難い。したがって、このダストカバー５０が装着された懸架装置１００を車両に組み込む際に作業者が誤ってこの山部５１に力を加えたり、この懸架装置１００を搭載した車両の走行中に石などが当たったりしても、山部５１は凹み難く、ダストカバー５０に破れなどの損傷が生じ難い。また、ダストカバー５０が縮む際に、胴曲がりが発生し難いため、ダストカバー５０とスプリング３０とが接触することを抑制することができる。

なお、上述した実施の形態においては、山部５１と谷部５２とが連続する蛇腹状のカバーの山部５１に凹部７０を形成することを、懸架装置１００のダストカバー５０に適用する場合について説明したが、特に懸架装置１００のダストカバー５０に限定して適用されるものではない。広く蛇腹状のカバー部材に適用することができる。

例えば、車両の足回り部品として搭載されている等速ジョイントのグリースを密封し、外部の塵、水などの浸入を防ぎ、等速ジョイントの潤滑を維持するためのシール部品であるブーツにも適用することができる。このブーツの山部に、外力が生じた場合に縁部７１同士が反発し合うように形成された凹部７０を設けることにより、このブーツを搭載した車両の走行中に石などが当たったり、車両に組み込む際に作業者が誤ってこの山部５１に力を加えたりしても、山部５１は凹み難く、破れなどの損傷が生じ難くなる。

また、車両のエンジンルーム内に配置されるダクトにも適用することができる。この蛇腹状のダクトの山部５１に、外力が生じた場合に縁部７１同士が反発し合うように形成された凹部７０を設けることにより、車両に組み込む際に作業者が誤ってこの山部５１に力を加えたりしても、山部５１は凹み難い。その結果、ダクトの一部に凹みが生じることに起因して美観が損なわれることを抑制することができる。また、ダクト内に空気を円滑に通過させることができる。

また、これまで、山部５１に凹部７０を形成することを、蛇腹状のカバー部材に適用することについて述べたが、特に蛇腹状のカバー部材に限定するものではない。広く、複数の山部と谷部とを有し、山部および谷部の並び方向に伸縮、もしくは屈曲自在なカバー部材における山部に凹部７０を設けることが好適である。

１０…シリンダ、２０…ピストンロッド、３０…スプリング、５０…ダストカバー、５１…山部、５２…谷部、５３…連結部、７０…凹部、７１…縁部、７２…底部、７３…側部、１００…懸架装置

Claims (3)

1. 複数の山部と谷部とを有し、当該山部および当該谷部の並び方向に伸縮自在、もしくは屈曲自在なカバー部材であって、
   前記山部には、当該山部の頂から内側に凹み周方向に形成された凹部であり、縁部と、底部と、当該縁部と当該底部との間にある側部とを有する凹部が形成されており、
   前記凹部はＵ字状であるとともに当該凹部の前記縁部はＲ状であり、
   前記山部に対して外側から前記並び方向に交差する方向の力が作用した場合に、前記凹部の前記側部同士が接触するよりも先に当該凹部の前記縁部同士が接触することを特徴とするカバー部材。
2. 前記凹部の前記縁部は、前記谷部と連結されていることを特徴とする請求項１に記載のカバー部材。
3. 減衰装置を内蔵するシリンダと、
   前記シリンダ内に収納されたピストンを支持するピストンロッドと、
   前記ピストンロッドの外側に配置されたスプリングと、
   前記シリンダおよび前記ピストンロッドと前記スプリングとの間に配置され、当該シリンダおよび当該ピストンロッドの外周をカバーするカバー部材と、
   を備え、
   前記カバー部材は、複数の山部と谷部とを有し、当該山部および当該谷部の並び方向に伸縮自在、もしくは屈曲自在であり、
   前記山部には、当該山部の頂から内側に凹み周方向に形成された凹部であり、縁部と、底部と、当該縁部と当該底部との間にある側部とを有する凹部が形成されており、
   前記凹部はＵ字状であるとともに当該凹部の前記縁部はＲ状であり、
   前記山部に対して外側から前記並び方向に交差する方向の力が作用した場合に、前記凹部の前記側部同士が接触するよりも先に当該凹部の前記縁部同士が接触することを特徴とする懸架装置。

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