JP5923009B2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

この発明は、緩衝器に関し、特に、コイルばねで形成された懸架ばねを有して車両におけるサスペンションを構成する緩衝器の改良に関する。

車両におけるサスペンションを構成する緩衝器は、車両のタイヤハウスに設けられて、上端部が車両の車体側部に連結されると共に下端部が車両の車軸側部に連結される。

緩衝器をタイヤハウスに設ける際には、たとえば、特許文献１に開示されているように、緩衝器をタイヤの裏側となるタイヤハウスの奥側上方に位置決めするようにして、緩衝器がタイヤに干渉することを回避する。

特開２０１０−２４７６７８号公報

しかしながら、近年、たとえば、車両における衝突安全性の観点からボンネットの高さ位置が下げられ、このことから、タイヤハウスの上端位置が下げられ、したがって、緩衝器を設ける高さ位置が従前に比較して下がり、その結果、緩衝器に巻かれている懸架ばねの下端部がタイヤの裏側に位置決めされる傾向になっている。

懸架ばねの下端部がタイヤの裏側に位置決めされても、緩衝器が正常な作動状態にあるときには、懸架ばねの下端部がタイヤに干渉する危惧はないが、たとえば、車両が耐用年数を超える長期間使用されて懸架ばねに錆を生じた場合に、緩衝器への想定外の外力作用で懸架ばねの錆びた下端部が折れると、この言わば先が折れた懸架ばねの下端部がタイヤに干渉し、タイヤを破損させる可能性がある。

この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、懸架ばねの下端部が折れても、この折れた懸架ばねの下端部がタイヤに干渉することを回避できる緩衝器を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するための第一の手段は、この発明による緩衝器の構成を、タイヤを有する車軸側部に下端部が連結される筒と、上記筒の外周に設けられる下方ばね受と、上記下方ばね受に下端が担持される懸架ばねとを有する緩衝器において、上記筒の外周であって、上記下方ばね受の上方に膨径部材が設けられており、上記膨径部材の外径は、折れた上記懸架ばねの下端部の内周が上記膨径部材の外周の反タイヤ側に当接した状態で上記懸架ばねの外周が上記タイヤに干渉しない寸法で、且つ、上記懸架ばねが折れていない状態で上記懸架ばねの内周が上記膨径部材の外周に干渉しない寸法に設定されているとする。
また、上記した目的を達成するための第二の手段は、この発明による緩衝器の構成を、タイヤを有する車軸側部に下端部が連結される筒と、上記筒の外周に設けられる下方ばね受と、上記下方ばね受に下端が担持される懸架ばねとを有する緩衝器において、上記筒の外周であって、上記下方ばね受の上方に膨径部材が設けられており、上記膨径部材は、筒状体とされて、上記下方ばね受と上記筒の上端部に設けられるバンプストッパとの間に挟持されているとする。

筒の外周であって、下方ばね受の上方に膨径部材が設けられるから、折れた懸架ばねの下端部がタイヤ側に移動しようとしても、この折れた懸架ばねの下端部が膨径部材に当接して、タイヤに向けて移動することが阻止される。そのため、折れた懸架ばねの下端部がタイヤに干渉することを回避できる。

この発明の一実施形態による緩衝器を一部断面で示す部分側面図である。 筒と共に示す膨径部材の横断面図である。 他の実施形態による緩衝器を一部断面で示す部分側面図である。 膨径部材が筒に連結される状態を断面で示す部分半截側面図である。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、図１に示すように、この発明による緩衝器は、タイヤＴを有する車軸側部（図示せず）に下端部が連結される筒１と、この筒１の外周に設けられる下方ばね受２と、この下方ばね受２に下端が担持される懸架ばねＳとを有している。

緩衝器は、この実施形態にあっては、詳しくは図示しないが、複筒型に形成され、筒１は、外筒とされ、この外筒の内側に設けられるシリンダ内に出入自在に挿通されるピストンロッド３の上端側部を筒１の上端部から上方外部に突出させている。

そして、図示する緩衝器にあって、筒１は、下端側部材とされて、たとえば、ナックルブラケット（図示せず）を有して、車両における車軸側部に連結され、ピストンロッド３は、上端側部材とされて、たとえば、マウント（図示せず）を有して、車両における車体側部（図示せず）に連結される。

ちなみに、図示する緩衝器は、複筒型とされているが、この発明が意図するところは、緩衝器が単筒型に形成されている場合であっても具現化が可能であり、したがって、緩衝器が単筒型に形成されても、この発明の適用が排除されない。

戻って、図１に示す緩衝器にあって、筒１の上端部には、断面を下向き角Ｕ字状にするキャップ状に形成のバンプストッパ４が設けられ、ピストンロッド３は、このバンプストッパ４の上端部（符示せず）の軸芯部を挿通する。

ちなみに、バンプストッパ４は、円板状のストッパ部４１に筒状の胴部４２を垂設する態様に形成されるが、胴部４２は、周方向に適宜の間隔で中心に向かって突出する突部４２ａを有し、この突部４２ａの先端を筒１の上端部の外周に当接させた状態で、筒１の上端部に圧入されるとしている。

そして、図示しないが、バンプストッパ４の内側となる筒１の上端部は、内側にロッドガイドとこのロッドガイドに保持されるシール部材とを有し、ロッドガイドでピストンロッド３の筒１に対する軸方向の相対移動がガイドされ、シール部材でピストンロッド３と筒１との間がシールされる。

なお、図示しないが、緩衝器にあっては、たとえば、ピストンロッド３に保持されてシリンダ内を摺動するピストンが減衰手段を有し、したがって、筒１に対するピストンロッド３の出入の際に減衰手段が減衰作用をなす。

下方ばね受２は、図示するところでは、緩衝器が複筒型とされることから、筒１の外周に溶接で設けられ、この下方ばね受２に下端が担持される懸架ばねＳは、圧縮ばねたるコイルばねで形成される。ちなみに、コイルばねは、金属製であることはもちろんである。

そして、図示しないが、懸架ばねＳの上端は、マウントの下方となるピストンロッド３の上端部に設けられる上方ばね受に係止され、したがって、下方ばね受２と上方ばね受との間に設けられる懸架ばねＳは、伸張しようとする附勢力で車両の車体を弾性支持する。

なお、懸架ばねＳの下端についてだが、図示するところは、無研削としているが、これは、懸架ばねＳの下端が研削される場合よりも懸架ばねＳの下端部における折れに対する強度をより期待できるであろうことに基づくもので、この発明の具現化に際して、懸架ばねＳの下端が研削されていることを排除するものではない。

一方、この発明の緩衝器は、筒１の外周、特に、下方ばね受２の上方となる筒１の外周に膨径部材１０を設けるとし、この膨径部材１０は、懸架ばねＳの、特に、何らかの原因で下端部が折れて、その分短くなった懸架ばねＳがタイヤ側に移動する場合、図１中に二点鎖線図で示すように、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１に当接して、懸架ばねＳのそれ以上のタイヤＴ側への移動を阻止する。

つまり、膨径部材１０が折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１の移動を阻止するから、タイヤＴに対向する側にある折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ２がタイヤＴに向けてそれ以上移動し得ないことになり、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ２がタイヤＴに干渉することを回避できる。

言い換えると、懸架ばねＳにあって錆などで下端部が折れると、懸架ばねＳがその分短くなって、下方ばね受２に対して懸架ばねＳが着座しなくなる事態を生じ、したがって、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１は、径方向に、つまり、筒１の径方向に自在に移動し得ることになる。

そして、タイヤＴに対向する側にある折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ２がタイヤＴに向けて移動してタイヤＴに干渉する場合には、タイヤＴが破損されることが危惧されるから、筒１の外周に設けられた膨径部材１０が折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１のタイヤＴへの移動を阻止して、タイヤＴに対向する側にあって、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ２がタイヤＴに干渉することを回避させるとするものである。

以上からすると、膨径部材１０については、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１のタイヤＴ側に向けての移動を阻止することを可能にする限りには任意に構成されて良い。

図１に示す実施形態にあって、膨径部材１０は、下方ばね受２の上方にあって筒１の外周に設けられる筒状体１１で形成されるとし、この筒状体１１は、合成樹脂製とされて、先ずは、筒状体１１が金属製とされる場合に比較して、部品重量の軽減化と部品コストの低減化を可能にするようにしている。

次に、筒状体１１は、たとえば、筒１の肉厚より厚くなる適宜の肉厚を有して筒１の軸線方向に沿い、外観上で下方ばね受２の上方にある筒１の外周の全周を囲う態様に形成される。

膨径部材１０が筒１の軸線方向に沿う筒状体１１で形成されるから、この筒状体１１の内側に筒１を挿通させることで、筒状体１１を、つまり、膨径部材１０を筒１の外周に設けることが可能になる。また、筒状体１１で形成されるから、これを筒１の外周に設ける際にいわゆる天地を逆にする誤組を危惧させない。さらに、筒状体１１で形成されるから、周方向に方向性がなく、したがって、筒１の外周に設ける作業を簡単にする。

そして、筒状体１１が設けられる懸架ばねＳの内側には、図１中に二点鎖線図で示すように、ダストカバー５の下端側部（符示せず）が位置決めされる。このことを勘案すると、筒状体１１は、筒１とダストカバー５との間のクリアランスを狭くするように機能することになり、筒状体１１を設けることで、外部からのダストの侵入を抑制することが可能になると言える。

戻って、筒状体１１は、筒１の外周に設けられるのについて、任意の手段で設けられて良く、図示するところでは、筒１の外周に圧入されて下方ばね受２とバンプストッパ４との間に挟持されるとしている。

筒状体１１が下方ばね受２とバンプストッパ４との間に挟持されることで、筒状体１１、つまり、膨径部材１０の安定した配設状態を具現化できると共に、膨径部材１０の配設状態の恒久的な維持を可能にし得ることになる。

そして、筒状体１１は、緩衝器が作動するときの振動などで配設位置から簡単に移動しない場合には、図示しないが、下方ばね受２とバンプストッパ４との間に挟持されない態勢におかれるとしても良い。

また、図示しないが、筒状体１１が周方向に二分割されるなどして分割型に形成される場合には、筒状体１１、つまり、膨径部材１０を既存の緩衝器における筒の外周にいわゆる後付けで設けることが可能になる。

一方、筒状体１１の肉厚については、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１が筒１の径方向に移動しても折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ２がタイヤＴに干渉することを回避できる寸法を備えるように、筒１の外径や懸架ばねＳの巻径および線径から最適な数値が選択される。ちなみに、懸架ばねＳが正常な状態にあるときに、筒状体１１の外周に懸架ばねＳの内周が干渉しないように寸法設定されるのはもちろんである。

そして、筒状体１１の横断面の形状についてだが、図２に示すように、筒状体１１の外周は、懸架ばねＳと同心円となるように湾曲するが、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１を当接させてそれ以上の移動を阻止するとの観点からすれば、図示しないが、筒状体１１の外周が円周面とならずに周方向に連続する波形面や複数の平坦面を連続させる多角形面に形成されていても良い。ちなみに、筒状体１１の外周が円周面以外の面形状に設定される場合には、外観に趣味性を持たせることが可能になる。

また、筒状体１１の内周は、筒状体１１が筒１の外周に設けられることからすれば、筒１の外周に倣うように円周面とされるのが好ましいが、反面、内周面が筒１の外周に密着する状態に設けられると、筒１の外周と筒状体１１の内周との間に、たとえば、雨水が残ることを許すことになり、筒１の錆を防ぐ上からは好ましくない。

そこで、図示するところでは、筒状体１１の内周に周方向に適宜の間隔で形成されて上方のバンプストッパ４の内側に通じる排水溝１１ａが設けられ、この排水溝１１ａを通じて、バンプストッパ４の内側から筒状体１１の上端に落ちてくる雨水や泥を排出させるとしている。

なお、筒状体１１が下方ばね受２に先んじて筒１の外周に設けられる場合には、後から下方ばね受２を筒体１に設ける際の下方ばね受２の定着位置を設定する上での目安になり、逆に、下方ばね受２が筒状体１１に先んじて筒１の外周に設けられる場合には、後から筒状体１１を筒体１に設ける際の筒状体１１の定着位置を設定する上での目安になる。

また、筒状体１１は、下方ばね受２に担持された態勢におかれるから、バンプストッパ４が筒１の上端部に圧入される場合に、筒状体１１が設定寸法より大幅に長く形成されない限り、つまり、製作誤差の範囲内で長く形成されても、筒状体１１が合成樹脂製とされる限りには筒状体１１に弾性変形を期待できるので、製作誤差を問題にすることなくバンプストッパ４を筒１の上端部に圧入できる。

そして、筒状体１１は、図示するところでは、下方ばね受２からバンプストッパ４に至るまでのほぼ全長に亙って設けられているが、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１がタイヤＴ側に移動することを阻止するとの原理的な観点からすれば、図示しないが、筒状体１１が上記より短く形成され、上端位置がより下げられるとしても良く、この場合には、部品重量の削減を図り得ることになる。筒状体１１が言わば短尺に形成される場合には、筒１の外周に接着材を利用して定着されるであろう。

以上からすれば、筒１の外周に設けられる膨径部材は、所定の機能を発揮する限りには、図３に示すように形成されるとしても良く、以下には、これについて、少し説明する。

図３に示すところは、膨径部材２０が、バンプストッパ４（図１参照）を変形した態様に形成される、つまり、有底筒状体２１で形成され、この実施形態による場合には、緩衝器において、有底筒状体２１を利用することで、従前の金属製のバンプストッパの利用を省略でき、膨径部材２０を設けても、部品点数を増大させない。

そして、この実施形態にあっても、有底筒状体２１が合成樹脂製とされるから、従前の金属製のバンプストッパに比較して、また、従前の金属製のバンプストッパに併せて膨径部材を設ける場合に比較して、部品重量の軽減化を可能にし、また、部品コストの低減化を可能にする。

少し説明すると、有底筒状体２１は、従前のバンプストッパに相当する頭部２２と、この頭部２２から一体に垂下する膨径部２３とを有して形成され、頭部２２の軸芯部には孔２２ａが形成されていて、ピストンロッド３の挿通を許容している。

そして、頭部２２は、従前のバンプストッパに相当するように、円板状のストッパ部（符示せず）に筒状の胴部（符示せず）を垂設する態様に形成されるが、胴部は、周方向に適宜の間隔で中心に向かって突出する突部２２ｂを有し、この突部２２ｂの先端を筒１の上端部の外周に当接させた状態で、筒１の上端部に圧入される。

上記のように形成される頭部２２に対して、膨径部２３は、上記の頭部２２における胴部から延設される筒状に形成されるのを基本とし、内周が筒１の外周に密接するとしている。

そして、膨径部２３は、内周が筒１の外周に密接するから、上方の頭部２２の内側からの雨水や泥の外部、つまり、膨径部２３の下方外部への排出を容易にするための複数の排水溝、たとえば、前記した図２に示す排水溝１１ａと同様の排水溝２１ａを内周の周方向に適宜の間隔で有している。

それゆえ、この図３に示す膨径部材２０にあっては、これが有底筒状体２１で形成されるから、頭部２２の軸芯部の孔２２ａにピストンロッド３を挿通させると共に膨径部２３の内側に筒１を挿通させることで、下方ばね受２の上方となる筒１の外周を外側から囲むように膨径部材２０を設けることが可能になる。

そして、筒１の外周に設けられた膨径部材２０は、前記した図１に示す膨径部材１０と同様に機能することになる。つまり、懸架ばねＳの下端部が何らかの原因で折れて、その分短くなった懸架ばねＳがタイヤ側に移動する場合、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１（図１参照）に当接して、懸架ばねＳのそれ以上のタイヤＴ側への移動を阻止する。

膨径部材２０が折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１の移動を阻止するから、タイヤＴ（図１参照）に対向する側にある折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ２（図１参照）がタイヤＴに向けてそれ以上移動し得ないことになり、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ２がタイヤＴに干渉することを回避できることになる。

そして、有底筒状体２１で形成される膨径部材２０が筒１の外周に設けられる場合にも、図示しないが、懸架ばねＳの内側には、ダストカバー５（図１参照）の下端側部（符示せず）が位置決めされるが、この場合にも、膨径部材２０が筒１とダストカバー５との間のクリアランスを狭くするように機能することになり、膨径部材２０を設けることで、外部からのダストの侵入を抑制することが可能になる。

ところで、膨径部材２０を筒１の外周に設けるのにあって、この図３に示すところでは、膨径部材２０が有底筒状体２１からなるから、この有底筒状体２１の内側に筒１を位置決めするように言わば挿し込み操作をすれば、その配設を実現し得ることになる。

その場合に、有底筒状体２１における頭部２２が筒１の上端部に言わば圧入されるとしても、頭部２２が従前のバンプストッパのように金属製とされる場合に比較して、緩衝器の作動中の振動などで有底筒状体２１が所定の定着状態に維持されなくなる可能性がある。

このことを考慮すると、有底筒状体２１は、適宜の方策で、筒１に積極的に連結されることが好ましく、この図３に示す実施形態では、膨径部２３の下端部（符示せず）の内側に形成の環状突起２３ａを有し、この環状突起２３ａが筒１の外周に形成の環状溝１ａに嵌装されるとしている。

それゆえ、この図３に示す有底筒状体２１、つまり、膨径部材２０にあっては、筒１の外周に設けられた状態で、下端部が筒１の外周に引っ掛けるようにして連結されることになり、緩衝器の作動中の振動などで膨径部材２０が所定の配設位置からずれることを危惧しなくて済むことになる。

図４は、有底筒状体２１の下端部を筒１の外周に固定的に定着させる他の方策を示すもので、この実施形態にあっては、筒１の外周に形成された環状溝１ｂに嵌装するスナップリング６に有底筒状体２１の下端部、つまり、膨径部２３の下端部に形成の環状溝２３ｂを嵌装させるとするものである。なお、この図４にあっては、下方ばね受２(図３参照)についての記載を省略している。

この実施形態による場合には、部品としてスナップリング６が増えるが、筒１の外周に形成される環状溝１ｂが図３に示す実施形態の環状溝１ａに比較して小さく形成されるので、筒１における強度を保障する上で有利となる。

上記したように、有底筒状体２１の下端部を言わば筒１の外周に引っ掛けるようにして積極的に連結する場合には、有底筒状体２１、つまり、膨径部材２０が筒１から脱落することが危惧されなくなるが、このことについては、前記した図１に示す膨径部材１０、つまり、筒状体１１にあっても同様である。

したがって、図示しないが、前記した筒状体１１にあっても、下端部を筒１の外周に引っ掛けるようにして積極的に連結するとしても良いことはもちろんであり、特に、筒状体１１が下方ばね受２とバンプストッパ４との間にあって、挟持されない態勢に設けられる場合に効果的となる。

前記したところでは、懸架ばねＳは、緩衝器に対して傾斜しない態勢に巻装されるが、これに代えて、図示しないが、緩衝器に対して傾斜する態勢に巻装されても良く、その場合でも、折れた懸架ばねＳの下端部Ｓ１がタイヤＴ側へ移動することを膨径部材によって阻止できるのはもちろんである。

また、前記したところでは、懸架ばねＳの下端が下方ばね受２に直接接触するが、これに代えて、図示しないが、懸架ばねＳの下端と下方ばね受２との間にゴムシートを設けても良い。

この場合には、懸架ばねＳの下端と下方ばね受２との直接接触に起因して発現することのある懸架ばねＳの下端における錆の発現を極力抑えることが可能になるのはもちろんのこと、両者間における衝撃吸収が可能になり、衝撃音の発生を低減することができる。

１ 筒
１ａ，１ｂ，２３ｂ 環状溝
２ 下方ばね受
３ ピストンロッド
４ バンプストッパ
５ ダストカバー
６ スナップリング
１０，２０ 膨径部材
１１ 筒状体
１１ａ，２１ａ 排水溝
２０ａ 流路
２１ 有底筒状体
２２ 頭部
２２ａ 孔
２２ｂ，４２ａ 突部
２３ 膨径部
２３ａ 環状突起
環状溝
４１ ストッパ部
４２ 胴部
Ｓ 懸架ばね
Ｓ１，Ｓ２ 下端部
Ｔ タイヤ

Claims (6)

1. タイヤを有する車軸側部に下端部が連結される筒と、上記筒の外周に設けられる下方ばね受と、上記下方ばね受に下端が担持される懸架ばねとを有する緩衝器において、
   上記筒の外周であって、上記下方ばね受の上方に膨径部材が設けられており、
   上記膨径部材の外径は、折れた上記懸架ばねの下端部の内周が上記膨径部材の外周の反タイヤ側に当接した状態で上記懸架ばねの外周が上記タイヤに干渉しない寸法で、且つ、上記懸架ばねが折れていない状態で上記懸架ばねの内周が上記膨径部材の外周に干渉しない寸法に設定されていることを特徴とする緩衝器。
2. タイヤを有する車軸側部に下端部が連結される筒と、上記筒の外周に設けられる下方ばね受と、上記下方ばね受に下端が担持される懸架ばねとを有する緩衝器において、
   上記筒の外周であって、上記下方ばね受の上方に膨径部材が設けられており、
   上記膨径部材は、筒状体とされて、上記下方ばね受と上記筒の上端部に設けられるバンプストッパとの間に挟持されていることを特徴とする緩衝器。
3. 上記膨径部材が上記筒の軸線方向に沿う筒状体、または、有底筒状体で形成される請求項１に記載の緩衝器。
4. 上記膨径部材が筒状体とされて、上記下方ばね受と上記筒の上端部に設けられるバンプストッパとの間に挟持される請求項１に記載の緩衝器。
5. 上記膨径部材が有底筒状体とされて、上記筒の上記下方ばね受の上方に位置する部位を内側に挿通させる請求項１に記載の緩衝器。
6. 上記膨径部材が合成樹脂製とされる請求項１から請求項５の何れか一項に記載の緩衝器。

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