JP5700896B1 - カバー部材および緩衝装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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部と谷部の連続で構成されている。なお、このジャバラ体(カバー部材)は、スプリングの内側において、シリンダの周囲を覆う物であることが例示されている。
また、かかる目的のもと、本発明は、液体を収納するシリンダと、前記シリンダ内に収納され、入力される振動を減衰させるピストンと、一方側の先端に前記ピストンを有するピストンロッドと、軸方向に長い筒状の部材であって、径方向外側に突出する山部を複数有する山部群と、径方向内側に突出する谷部を複数有する谷部群と、前記山部と前記谷部とを連結する連結部を複数有する連結部群とが前記軸方向に配置されるカバー部材と、を備え、前記カバー部材は、前記山部と前記谷部との並び方向に伸縮もしくは屈曲し、前記山部群に、前記軸方向に形成される軸方向凹部を有し、いずれの前記山部の前記軸方向凹部も周方向において同一の位置に形成され、前記軸方向において直線状に配置される緩衝装置である。
<実施形態1>
図1は、実施形態1の懸架装置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、円筒状または円柱状の部材であり、円筒または円柱の軸方向の一方の端部側にピストンが取り付けられ、軸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の円筒または円柱の軸方向を、単に「軸方向」と称する。また、軸方向の下側を「一方側」、軸方向の上側を「他方側」と称する。
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。
なお、ダストカバー50については後に詳しく説明する。
懸架装置100は、図2(a)に示す圧縮状態および図2(b)に示す伸張状態に変化し、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、衝撃を緩衝して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。また、懸架装置100における伸縮動作に伴って、ダストカバー50の蛇腹状の部分も軸方向に伸縮する。
図3は、実施形態1のダストカバー50の全体概観図である。
なお、以下の説明において、図3に示すダストカバー50の左右方向を単に「径方向」と称し、中心軸50a側を径方向の「内側」、中心軸50aとは逆側を径方向の「外側」と称する場合がある。
以下、ダストカバー50について詳述する。
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(中心軸50aの方向)に伸縮自在である。また、ダストカバー50は、中心軸50aに交差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の中心軸50aがピストンロッド20の円筒または円柱の中心軸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の円筒または円柱の軸方向に並び、ダストカバー50は、この軸方向に伸縮する(図2参照)。
図4は、実施形態1のダストカバー50の軸方向凹部55を説明するための図である。なお、図4は、ダストカバー50の軸方向と略直交する径方向において切断した断面でみた(径方向断面視)断面図である。
軸方向凹部55は、図3に示すように、山部51に形成される。具体的には、軸方向凹部55は、軸方向に並べて配置される山部51において、ダストカバー50の軸方向に沿って一方側から他方側にかけて切り欠かれることによって設けられる。実施形態1では、軸方向凹部55は、山部51において径方向外側から内側に向けて凹むことで形成される。
なお、本実施形態において『軸方向』とは、略軸方向である事を意味し、ダストカバー50の軸方向に対して斜め方向であってもよい。
なお、本実施形態において、「同一」の意味は、完全に長さが同じであるもののみならず略同一である場合も含む。
なお、本実施形態において、「直線」の意味は、完全に真っ直ぐであるもののみならず略直線である場合も含む。また、「同一の位置」の意味は、周方向における位置が全く同じであるもののみならず、略同一の位置に配置されるものも含む。
図5は、実施形態1のダストカバー50の山側径方向凹部70および谷側径方向凹部80を説明するための図である。なお、図5(a)は、ダストカバー50の軸方向において切断した断面でみた(軸方向断面視)断面図である。また、図5(b)は、図5(a)のVb部の拡大図であり、図5(c)は図5(a)のVc部の拡大図である。
そして、ダストカバー50は、後述する軸方向凹部55が形成される部分を除いて、図5(a)に示した断面形状が周方向に亘って形成されている。
縁部71は、図5(b)に示すように、略半円状を呈する部位である。底部72は、中心角が略180度の円弧状を呈する部位である。言い換えれば、底部72は、半円周状を呈する部位である。側部73は、縁部71と底部72の一方の端部とを接続する略直線状の部位である。
接続部75は、縁部71、底部72および側部73における外側の部位と、連結部53とを接続する略直線状の部位である。なお、頂51vから、接続部75と連結部53との接続部、言い換えれば連結部53の一方の端部53pまでの長さは後述するLm0に設定されている。この接続部75と連結部53との接続部が、山部51と連結部53との境界である。
裾部81は、図5(c)に示すように、略半円状を呈する部位である。頂部82は、中心角が略180度の円弧状を呈する部位である。言い換えれば、頂部82は、半円周状を呈する部位である。側部83は、裾部81と頂部82の一方の端部とを接続する略直線状の部位である。
接続部85は、裾部81、頂部82および側部83における外側の部位と、連結部53とを接続する略直線状の部位である。なお、底52aから、接続部85と連結部53との接続部、言い換えれば連結部53の他方の端部53qまでの長さは後述するLb0に設定されている。この接続部85と連結部53との接続部が、谷部52と連結部53との境界である。
ダストカバー50の材料は、例えば、ゴム、バネ鋼材、ゴム(熱可塑性エラストマ、エラストマー)や布、弾性変形する合成樹脂(TPE)、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、少なくとも軸方向凹部55を形成する型部を有する金型に樹脂を入れ、金型の内側に添わせるような形で膨らませるブロー成形や、インジェクション成形、コンプレッション成形などを例示することができる。
図6は、参考例のダストカバー90の伸縮時の挙動を説明する模式図である。
図6に示すように、参考例のダストカバー90は、径方向外側に突出する山部91と、径方向内側に突出する谷部92と、山部91と谷部92とを連結する連結部93とを有する。
ここで、本実施形態のダストカバー50が有する山側径方向凹部70および谷側径方向凹部80による連結部53の接触音の抑制効果を、(山側径方向凹部70および谷側径方向凹部80による)(A)ダストカバー50の半径方向大きさの低減、及び、(B)ダストカバー50の伸縮時の伸縮方向長さの低減の観点から、以下で詳述する。
図7(a)は、第1の比較例に係るダストカバー950の拡大断面図である。図7(b)は、実施形態1のダストカバー50の拡大断面図である。
第1の比較例に係るダストカバー950は、実施形態1のダストカバー50と同様に、複数の山部951、谷部952、連結部953を有している。しかし、第1の比較例に係るダストカバー950は、実施形態1のダストカバー50と異なり、山部951において、頂951vから内側に凹んだ部位が形成されておらず、谷部952において、底952aから外側に突出した部位が形成されていない。
また、第1の比較例に係るダストカバー950は、実施形態1のダストカバー50と、隣接する山部951間,山部51間の距離(頂951v間,頂51v間の距離Lo1,Lo0)、隣接する谷部952間,谷部52間の距離(底952a間,底52a間の距離Li1,Li0)、中心軸950aに対する連結部953の傾きθr1,中心軸50aに対する連結部53の傾きθr0を同じに設定している。
即ち、実施形態1のダストカバー50は、山側径方向凹部70および谷側径方向凹部80を有することにより、第1の比較例に係るダストカバー950と比較して、半径方向の大きさを低減させることができる。
即ち、ダストカバー50は、山側径方向凹部70および谷側径方向凹部80を有することにより、連結部53の反転動作自体を生じ難くし、連結部53の接触音の発生を抑制することができる。
これにより、薄肉である連結部53等の短縮化、および山部51、谷部52の厚肉化は、ダストカバー50の(ブロー成形時における)肉厚のばらつきを低減させることができる。結果として、ダストカバー50は、連結部53の反転動作による接触音の発生を、軸方向においてより均一に抑制することができる。
図8(a)は第2の比較例に係るダストカバー1050の拡大断面図であり、図8(b)は実施形態1のダストカバー50の拡大断面図である。
第2の比較例に係るダストカバー1050は、第1の比較例に係るダストカバー950に対して、以下の点が異なる。
実施形態1のダストカバー50における隣接する山部51間の距離(より具体的には、隣接する頂51v間の距離)Lo0は、第2の比較例に係るダストカバー1050の隣接する山部1051間の距離(より具体的には、隣接する頂1051v間の距離Lo3)よりも大きい(実施形態1の山部51間の距離Lo0>第2の比較例の山部1051間の距離Lo3)。
同様に、実施形態1のダストカバー50における隣接する谷部52間の距離、つまり隣接する底52a間の距離Li0は、第2の比較例に係るダストカバー1050の隣接する谷部1052間の距離、つまり隣接する底1052a間の距離Li3よりも大きい。
すなわち、実施形態1のダストカバー50は、接触音の発生源となり得る連結部53の数を減らすことができるため、第2の比較例に係るダストカバー1050よりも接触音が発生し難くなる。
図9は、実施形態2のダストカバー250を説明するための図である。なお、図9(a)はダストカバー250の全体概観図を示し、図9(b)はダストカバー250の軸方向における部分断面図を示す。
上述した実施形態1では山部51に軸方向凹部55を形成したダストカバー50を説明しているが、実施形態1のダストカバー50の山部51および谷部52に対して山側径方向凹部70および谷側径方向凹部80を必ずしも形成する必要はない。
そして、実施形態2のダストカバー250は、軸方向に併設される全ての山部251に軸方向凹部55が設けられている。これによって、実施形態2のダストカバー250は、いわゆる密着長(ダストカバー250を最も縮ませた状態におけるダストカバー250の全長)を変化させることなく、ダストカバー250の伸縮に伴う音の発生を防止することができる。
図10は、実施形態3のダストカバー350を説明するための図である。なお、図10(a)はダストカバー350の全体概観図を示し、図10(b)はダストカバー350の軸方向における部分断面図を示す。
図10(a)および図10(b)に示すように、実施形態3のダストカバー350は、山部351にのみ山側径方向凹部70が形成されている。このような実施形態3のダストカバー350に軸方向凹部55を設けてもよい。
そして、上述した山側径方向凹部70による連結部353の反転動作の減少、連結部353の反転動作量の低減、および連結部353の数の低減によるダストカバー350の伸縮による音の発生を防止する効果と、軸方向凹部55による連結部353の軸方向における反転動作の周方向における分断によるダストカバー350の伸縮による音の発生を防止する効果と、が相俟って、蛇腹状のダストカバー350の伸縮に伴う音の発生をさらに防止することが可能になる。
以下の変形例1〜9においては、実施形態1のダストカバー50を基本構成として説明を行う。
([変形例1]軸方向凹部55の形成位置について)
図11は、変形例1のダストカバー50を説明するための図である。図11(a)は、変形例1のダストカバー50の全体概観図を示す。また、図11(b)は、変形例1のダストカバー50の縦断面図を示す。
上述した実施形態のダストカバー50においては、山部51に軸方向凹部55を設けているが、例えば、図11(a)に示すように、山部51、谷部52、および山部51と谷部52とを連結する連結部53に軸方向凹部(山部軸方向凹部551、谷部軸方向凹部552、連結部軸方向凹部553)を設けるようにしてもよい。
なお、本実施形態において、ダストカバー50には、軸方向に併設される全ての山部51を山部群51G、軸方向に併設される全ての谷部52を谷部群52G、軸方向に併設される全ての連結部53を連結部群53Gと呼ぶ。
図12は、変形例2のダストカバー50を説明するための図である。図12(a)は軸方向に対して一定の角度を有した状態で略直線状に軸方向凹部55を設けたダストカバー50の全体概観図を示す。また、図12(b)は、ダストカバー50に対して左回転方向および右回転方向に交互に曲がっている軸方向凹部55を設けたダストカバー50の全体概観図を示す。さらに、図12(c)は、ダストカバー50の軸方向において不連続的に軸方向凹部55を設けたダストカバー50の全体概観図を示す。
なお、以下の説明において、軸方向に並べて設けられる山部51を区別して説明するときには、最上段の山部51を「山部51a」、2段目の山部51を「山部51b」といったように末尾にアルファベットを付加して区別する。
例えば、軸方向凹部55は、ダストカバー50の軸方向に対して一定の角度を有した状態で略直線状に形成されるようにしてもよいし、ダストカバー50に対して周方向における時計方向CWおよび周方向における反時計方向CCWに交互に曲がって形成されるようにしてもよい。
図13は、変形例3のダストカバー50を説明するための図である。
実施形態1のダストカバー50においては、山部51に軸方向凹部55を設けているが、例えば軸方向凹部55を設けずに、図13に示すように、山部51に軸方向凸部56を設けるようにしてもよい。
図14は、変形例4のダストカバー50を説明するための図である。
まず、軸方向凹部55について言及する。上述した実施形態1のダストカバー50の山部51に設けられる軸方向凹部55は、径方向断面視において、曲線部を有する略三角形状に形成されているが、例えば、図14(a)〜図14(d)に示すような軸方向凹部55を形成するようにしてもよい。
図14(a)に示すように、径方向断面視において、軸方向凹部55は、山部51に設けられた略四角形状に形成してもよい。なお、軸方向凹部55の四角形状の頂点部(角部)に丸みを形成してもよいし、四角形状の辺の長さは、いずれも異なるようにしてもよい。
図15は、変形例5のダストカバー50を説明するための図である。
次に、軸方向凸部56の形状について言及する。上述した変形例3のダストカバー50においては、径方向断面視において、山部51に曲線部を有する略三角形状の軸方向凸部56を形成しているが、例えば、図15(a)〜図15(d)に示すような軸方向凸部56を形成するようにしてもよい。
要するに、軸方向凸部56の形状についても、軸方向凹部55と同様に、山部51、谷部52および連結部53の半径方向に突出した略三角形、略四角形、丸形、および略台形等の多角形状の軸方向凸部56を形成してもよい。以下で軸方向凸部56について詳述する。
また、軸方向凹部55や軸方向凸部56は、軸方向において同一の形状であっても大きさが異なるようにしてもよい。
軸方向凸部56も同様に、軸方向に連続する山部51、谷部52および連結部53のそれぞれに異なる形状および/または大きさの軸方向凸部56を形成するようにしてもよい。
図16は、変形例6のダストカバー50を説明するための図である。
上述した実施形態1のダストカバー50においては、径方向断面視において、周方向の略90°の間隔で等間隔に4つの軸方向凹部55が配置されている。しかしながら、例えば、図16(a)〜図16(c)に示すような周方向位置(間隔)に軸方向凹部55を形成するようにしてもよい。
しかしながら、第1の軸方向凹部55aと第3の軸方向凹部55cとの周方向間隔と、第1の軸方向凹部55aと第4の軸方向凹部55dとの周方向間隔と、は異なる。同様に、第1の軸方向凹部55aと第3の軸方向凹部55cとの周方向間隔と、第2の軸方向凹部55bと第3の軸方向凹部55cとの周方向間隔と、も異なる。
実施形態1において、1つの山部51に形成された軸方向凹部55に着目してみると、軸方向凹部55は、軸方向に略直線状に形成されているが、軸方向凹部55は、直線状でなくてもよい。敢えて図示はしないが、ダストカバー50の軸線に対して、軸方向凹部55は、斜行した形状でもよいし、軸方向の一部が周方向に膨らんだ形状でもよい。例えば、軸方向凹部55は、直線状に膨らんでいてもよいし、曲線状に膨らんでいてもよい。この形状に関しては、軸方向凸部56についても同様である。
敢えて図示はしないが、ダストカバー50の山部51、谷部52、連結部53に形成される軸方向凹部55もしくは軸方向凸部56の個数は、例えば上述の実施形態1で示した4個に限らず、例えば1個でもよく、2個以上でも構わない。
図17は、変形例9のダストカバー50を説明するための図である。なお、図17(a)は変形例9のダストカバー50の正面図を示し、図17(b)は図17(a)に示す矢印XVIIbからみた平面図であり、図17(c)は図17(a)に示す矢印XVIIcからみた底面図を示す。なお、変形例9のダストカバー50の背面図については、図17(a)に示す正面図と同じである。
図18は、変形例9のダストカバー50の側面図である。なお、変形例9のダストカバー50の左側面図と右側面図とは同じである。
図19は、変形例9のダストカバー50の断面図である。なお、図19(a)は図17(a)に示す変形例9のダストカバー50のXIXa−XIXa断面線の軸方向断面図を示し、図19(b)は図17(a)に示す変形例9のダストカバー50のXIXb−XIXb断面線の径方向断面図を示す。
実施形態1および実施形態1の変形例1〜9として、実施形態1のダストカバー50(山部51と谷部52に山側径方向凹部70および谷側径方向凹部80を形成するダストカバー50)を基本構成として、上述した軸方向凹部55の形成位置について、ダストカバー50全体における軸方向凹部55の形成について、軸方向凸部56の形成について、軸方向凹部55および軸方向凸部56の形状について、軸方向凹部55および軸方向凸部56の形成位置等の変形例について言及した。しかしながら、上述した変形例1〜9は、実施形態2のダストカバー250(山部51および谷部52に対して山側径方向凹部70および谷側径方向凹部80をそれぞれ設けない形態)、実施形態3のダストカバー350(山部51にのみ山側径方向凹部70を設ける形態)にも適用することができる。
図20は、実施形態4のダストカバー450を説明するための図である。なお、図20はダストカバー450の軸方向における部分断面図を示す。
中心軸50a方向の断面視において、上述した実施形態1のダストカバー50の山部51(より詳細には、山側径方向凹部70)の形状は、U字状であるが、特にかかる形状に限定されない。
例えば、実施形態4のダストカバー450で示すように、(実施形態1と同一断面視において、)ダストカバー450の山部451の形状を略V字状としてもよい。
図20で示すように、実施形態4のダストカバー450の山部451は、山側径方向凹部470と、この山側径方向凹部470と連結部53とを接続する接続部475とを有している。
要するに、中心軸50a方向の断面視において、山側径方向凹部470は、略V字状である。
実施形態5のダストカバー550は、半径方向長さが異なる2つの谷部を有する点が他の実施形態と異なる。以下では、異なる点を中心に説明する。
図21は、実施形態5のダストカバー550全体の軸方向断面図である。
図22は、実施形態5のダストカバー550の軸方向断面の拡大図である。
図23は、実施形態5のダストカバー550が最も圧縮された状態を示す図である。
より具体的には、第1谷部521は、底部521aと、底部521aと連結部353とを接続する接続部521bとを有している。また、第2谷部522は、底部522aと、底部522aと連結部353とを接続する接続部522bとを有している。
また、谷部の径方向長さの大小関係については、径方向長さが異なる3つ以上の谷部を設けてもよい。山部の径方向長さの大小関係についても同様に、径方向長さが異なる3つ以上の山部を設けてもよい。
また、上述した実施形態5において、径方向の異なる第1谷部と第2谷部は、軸方向に交互に構成されているが、必ずしも交互に構成される必要は無い。
実施形態6のダストカバー650は、中心軸50a側である径方向内側から外周側である径方向外側に向かうに従って肉厚を徐々に薄くする構成を採用している点において、他の実施形態のダストカバーと異なる。
図24(a)は、図21及び図22に示した実施形態5のダストカバー550に対して、径方向内側から径方向外側に向かうに従って肉厚を徐々に薄くしたダストカバー650の軸方向断面の拡大図である。図24(b)は、実施形態6のダストカバー650が最も圧縮された状態を示す図である。
Claims (6)
- 衝撃を緩衝する緩衝装置の軸方向に設けられ、前記軸方向に伸縮もしくは屈曲可能に筒状に形成されたカバー部材であって、
前記軸方向に複数設けられて径方向外側に突出する山部と、
前記軸方向に複数設けられて径方向内側に突出する谷部と、
前記軸方向に複数設けられて前記山部と前記谷部とを連結する連結部と、を有し、
前記山部に、前記軸方向に形成される軸方向凹部が設けられるカバー部材。 - 前記軸方向凹部は、複数の前記山部に形成され、いずれの前記山部の前記軸方向凹部も周方向において同一の位置に形成され、前記軸方向において直線状に配置される請求項1に記載のカバー部材。
- 一の前記山部は、前記軸方向凹部を複数有し、
前記山部の周方向において隣接する一方の軸方向凹部と、他方の軸方向凹部との間の周方向長さは同一である請求項1に記載のカバー部材。 - 前記山部および前記谷部の少なくとも一方に、突出する径方向と反対側に向かって凹む径方向凹部が形成される請求項1に記載のカバー部材。
- 前記谷部は、第1谷部と、前記第1谷部よりも半径方向外側に突出した第2谷部と、を備える請求項1に記載のカバー部材。
- 液体を収納するシリンダと、
前記シリンダ内に収納され、入力される振動を減衰させるピストンと、
一方側の先端に前記ピストンを有するピストンロッドと、
軸方向に長い筒状の部材であって、径方向外側に突出する山部を複数有する山部群と、径方向内側に突出する谷部を複数有する谷部群と、前記山部と前記谷部とを連結する連結部を複数有する連結部群とが前記軸方向に配置されるカバー部材と、を備え、
前記カバー部材は、前記山部と前記谷部との並び方向に伸縮もしくは屈曲し、前記山部群に、前記軸方向に形成される軸方向凹部を有し、いずれの前記山部の前記軸方向凹部も周方向において同一の位置に形成され、前記軸方向において直線状に配置される緩衝装置。
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