JP7074640B2 - バウンドストッパ - Google Patents

Description

本発明は、車両のサスペンションにおけるショックアブソーバのストロークを緩衝的に制限するバウンドストッパに関するものである。

従来から、自動車などのサスペンションにおけるショックアブソーバのストロークを緩衝的に制限するバウンドストッパが知られている。一般にバウンドストッパは、軸方向に延びる装着孔に対して、ショックアブソーバのピストンロッドが挿通された状態で使用される。そして、ショックアブソーバの収縮に際して、ショックアブソーバのシリンダがバウンドストッパの下端に押し当てられることにより、ショックアブソーバのストローク量が、バウンドストッパによって規定されるようになっている。

ところで、バウンドストッパとしては、ゴム弾性体で形成されたものの他、例えば特許第５５９９７９４号公報（特許文献１）に示された補助スプリングのように、発泡ウレタンで形成されたものが提案されている。圧縮性の発泡ウレタンで形成されたバウンドストッパは、ゴム弾性体で形成されたものに比して、大きなストローク範囲で略線形的なばね特性を得ることが可能になる。

また、バウンドストッパでは、ショックアブソーバのシリンダがバウンドストッパに当接する際のショックが抑えられることや、ショックアブソーバのストロークが大きい場合の当接後のばね定数の変化率の急激な増減がないことなどが、要求される場合がある。特許文献１の補助スプリングは、ショックアブソーバの当接初期のショックを低減する目的で、下方へ向かって外周へ広がる曲げリップが下端部に設けられている。

しかしながら、発明者が検討したところ、特許文献１に示された従来構造の発泡ウレタン製のバウンドストッパでは、未だ要求される緩衝性能について充分でないことが判った。即ち、発泡ウレタン製のバウンドストッパでは、ゴム弾性体からなるものと異なり、比較的に小さなストローク量で当接し、且つ大きなストローク範囲に亘って圧縮量が変化することから、良好な緩衝性能を実現するためには、ゴム弾性体からなるバウンドストッパとは異なる特性が必要になるという、新規で且つ未開示の知見を得た。そこで、本発明者は、バウンドストッパの当接時の衝撃緩和性能と、ストローク時の緩衝性能とについて、それぞれ検討し、前者と後者の両方について改善された新規な構造の発泡ウレタン製のバウンドストッパを提供することとした。

特許第５５９９７９４号公報

本発明の解決課題は、発泡ウレタン製のバウンドストッパに要求される特性である、当接時の衝撃緩和性能と、ストローク時の緩衝性能とが、両立して改善され得る、新規な構造のバウンドストッパを提供することにある。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

すなわち、本発明の第一の態様は、軸方向に延びる装着孔を備えた発泡ウレタン製のバウンドストッパであって、軸方向一方側から他方の端部に向かって次第に小径になるテーパ状外周面を有しており、該テーパ状外周面には、外方に湾曲して凸となる山部の複数が、該山部よりも曲率半径の小さい凹となる谷部を挟んで軸方向に並んで設けられている一方、前記装着孔の軸方向他方の開口部分における内周面が一つの該山部の内周部分において湾曲内周面をもって軸方向に小径化されることで、断面形状が雁首状とされた小径側先端部が設けられていると共に、該装着孔の内周面には該小径側先端部の最小内径よりも大径とされた大径内周面が該湾曲内周面を含んで設けられており、該大径内周面が複数の該山部に亘って設けられていることを、特徴とする。

このような第一の態様に従う構造とされたバウンドストッパによれば、バウンドストッパの外周面が、複数の山部の間に谷部が設けられた構造を有していることから、例えばショックアブソーバのシリンダが当接して圧縮される際に、谷部において変形が誘導されて、目的とする変形態様が安定して発現される。それ故、例えば気泡が密集するなどして部分的に弱い部分があったとしても、圧縮時に歪な変形を生じ難く、目的とする性能を安定して発揮させることができる。

しかも、谷部の曲率半径が山部の曲率半径よりも小さくされていることにより、山部よりも断面積の小さい谷部に優先的な変形が発生して、歪な変形を回避するように変形が誘導されやすく、軸方向で隣り合う山部が相互に接近するように谷部が変形する際や、谷部が実質的に潰れた後においても潰れて重なり合った谷部で歪な変形が抑えられることによって、ばね定数の変化率の急激な増減が防止されて、良好な乗り心地や操安性を提供することができる。

また、バウンドストッパがテーパ状外周面を有しており、軸方向他方側に向けて小径とされていることにより、例えばショックアブソーバのシリンダが軸方向他方側から当接する際に、当接初期の衝撃が抑えられて、良好な乗り心地などが実現される。特に、特許文献１に記載されているように、同一外径の山部が軸方向の先端部分に複数設けられた従来構造のバウンドストッパに比して、当接初期の衝撃緩和の向上だけでなく、当接後のストローク時における良好な衝撃緩和作用が発揮される。

さらに、バウンドストッパの軸方向他方の端部には、雁首状の断面形状を有する小径側先端部が設けられていることから、例えばショックアブソーバのシリンダが軸方向他方側から当接する際に、小径側先端部の剪断変形によって優れた緩衝作用を実現しながら、シリンダがバウンドストッパの軸方向他方の開口部分に入り込むのを防ぐことができる。特に引用文献１に記載されているように、曲げリップが下方に向けて拡開する形状とされた従来構造のものでは、ショックアブソーバのシリンダへの当接時に、曲げリップが突っ張ることで衝撃が大きくなるおそれがあることに加えて、曲げリップが外方へ捲れるように歪な変形をする不具合や、下方から押し付けられるシリンダの大きさや形状によっては、シリンダが曲げリップの内周側へ入り込む不具合などによって、目的とする衝撃緩和が実現されないおそれもあったが、本発明によればそのような従来技術における新規且つ未公開の課題も効果的に回避され得る。

しかも、装着孔の内周面に設けられた大径内周面が、小径側先端部の最小内径よりも大径とされていると共に、複数の該山部に亘って軸方向に延びている。これにより、例えばショックアブソーバのシリンダが軸方向他方側から当接して、バウンドストッパが軸方向に圧縮される場合に、シリンダからバウンドストッパに及ぼされる圧縮力が、小径側先端部からバウンドストッパの全体へ効率的に伝達される。その結果、バウンドストッパが全体に亘って安定して変形し、例えば小径側先端部だけが折れ曲がるような変形を生じ難いことから、バウンドストッパにおいて変形態様の安定による特性の安定化が図られる。

本発明の第二の態様は、第一の態様に記載されたバウンドストッパにおいて、前記大径内周面は軸方向一方側から他方の端部に向かって次第に拡径する逆テーパ状内周面を有しており、該逆テーパ状内周面の軸方向他方側に前記湾曲内周面が形成されていると共に、該逆テーパ状内周面が複数の前記山部に亘って設けられているものである。

第二の態様によれば、軸方向に延びる装着孔が、軸方向他方の端部に向かって次第に拡径する逆テーパ状内周面を有していることから、バウンドストッパの軸方向他方の端部側が軸直角方向においてより薄肉とされる。それ故、バウンドストッパに対してショックアブソーバのシリンダなどが軸方向他方側から当接する場合に、当接初期の緩衝作用をより効果的に得ることができる。

しかも、逆テーパ状内周面が複数の山部に跨るようにして設けられて、逆テーパ状内周面が軸方向にある程度の長さを有していることにより、逆テーパ状内周面の傾斜角度を適宜に小さく設定することが可能であり、当接後のストローク時におけるばね定数の変化率の急激な増減を防いで、良好な乗り心地などを実現することもできる。

本発明の第三の態様は、第二の態様に記載されたバウンドストッパにおいて、前記装着孔には、前記逆テーパ状内周面の小径側端部から軸方向一方の端部に向かって略一定の内径寸法で延びる内周ストレート部が設けられているものである。

第三の態様によれば、内周ストレート部が設けられた部分において、バウンドストッパのウレタンボリュームを大きく確保することが可能になる。

本発明の第四の態様は、第一の態様に記載されたバウンドストッパにおいて、前記装着孔の内周面が軸方向一方の端部から前記湾曲内周面まで略一定の内径で延びる筒状内周面を有しているものである。

第四の態様によれば、バウンドストッパの内径寸法の変化が筒状内周面において抑えられることから、バウンドストッパの断面形状の軸方向での変化が抑えられる。それ故、バウンドストッパが軸方向で圧縮される際に、ばね定数の急激な変化が防止されて、良好な乗り心地などを実現することができる。

また、例えば、装着孔の内周面を成形するための金型を、バウンドストッパの成形品から取り外す際に、金型を装着孔の軸方向一方側の開口から抜き取ることにより、金型をバウンドストッパから容易に取り外すことができる。

本発明の第五の態様は、第一～第四の何れか１つの態様に記載されたバウンドストッパにおいて、荷重－たわみ曲線の線形領域に設定される緩衝領域において、ばね定数－たわみ曲線における傾きの変化が±１０Ｎ／ｍｍ² 以下とされているものである。

第五の態様によれば、ばね定数－たわみ曲線における傾きの変化が±１０Ｎ／ｍｍ² の範囲に抑えられていることによって、ばね定数の急激な変化による乗り心地や操安性などの悪化が防止される。

本発明の第六の態様は、第五の態様に記載されたバウンドストッパにおいて、前記荷重－たわみ曲線において圧縮ひずみが０～４０％となる領域内に前記緩衝領域が設定されているものである。

第六の態様によれば、ばね定数－たわみ曲線における傾きの変化が所定範囲に抑えられることで、ミクロ的な圧縮量の変化領域におけるばね定数の変化率が抑えられることに加えて、荷重－たわみ曲線における圧縮ひずみが所定範囲に設定されることで、マクロ的な圧縮量の変化領域におけるばね定数の著しい増大が回避される。その結果、より優れた乗り心地や操安性などを実現することができる。

本発明の第七の態様は、第一～第六の何れか１つの態様に記載されたバウンドストッパにおいて、外方に湾曲して凸となる前記山部は、直線部分のない全体が湾曲した断面形状とされているものである。

第七の態様によれば、山部において軸方向で全体的な変形態様が安定して実現可能となり、山部が直線部分で予測困難な態様で折れるように変形することが防止されて、山部の変形形状の安定性が向上することから、目的とする緩衝性能や変位規制性能などの特性をより安定して得ることができる。

本発明の第八の態様は、第一～第七の何れか１つの態様に記載されたバウンドストッパにおいて、内方に湾曲して凹となる前記谷部は、直線部分のない全体が湾曲した断面形状とされているものである。

第八の態様によれば、谷部において軸方向でより安定した変形態様が実現可能となり、谷部が直線部分で歪な変形を生じることが防止されて、谷部の変形態様が安定することから、目的とする緩衝性能や変位規制性能などの特性をより安定して得ることができる。

本発明の第九の態様は、第一～第八の何れか１つの態様に記載されたバウンドストッパにおいて、前記複数の山部が直線からなる共通接線をもって形成されているものである。

本発明の第十の態様は、第一～第九の何れか１つの態様に記載されたバウンドストッパにおいて、前記複数の谷部が直線からなる共通接線をもって形成されているものである。

本発明の第十一の態様は、第一～第十の何れか１つの態様に記載されたバウンドストッパにおいて、前記複数の山部の少なくとも中央部分が同じ曲率半径を有する円弧形状とされており、それら複数の山部の曲率中心が直線上に設定されているものである。

上述の第九～第十一の何れかの態様によれば、バウンドストッパが軸方向に圧縮される際に、複数の山部又は谷部の変形態様として、圧縮率の変化をよりスムーズに生ずるように移行させることが可能になり、ばね定数の変化率の線形性と安定性の更なる向上が図られ得る。

本発明の第十二の態様は、第一～第十一の何れか１つの態様に記載されたバウンドストッパにおいて、軸方向一方側の外周面には、前記テーパ状外周面の大径側端部から軸方向一方の端部に向かって略一定の外径寸法で延びる外周ストレート部が設けられているものである。

第十二の態様によれば、例えば、外周ストレート部をサスペンションのカップ部材に嵌め付けるなどして、バウンドストッパをサスペンションに組み付けることもできる。また、かかる部分を最大外径寸法として、バウンドストッパのウレタンボリュームを大きく確保することも容易となる。

本発明の第十三の態様は、第一～第十二の何れか１つの態様に記載されたバウンドストッパにおいて、雁首状の断面形状を有する前記小径側先端部が軸方向端部に向かって次第に薄肉とされているものである。

第十三の態様によれば、例えばショックアブソーバのシリンダが小径側先端部に当接する際に、当接初期の衝撃的なばねの立ち上がりを一層小さくすることができて、より良好な乗り心地や操安性を実現することができる。

本発明によれば、発泡ウレタン製のバウンドストッパに要求される特性である、当接時の衝撃緩和性能と、ストローク時の緩衝性能とが、両立して改善され得る新規な構造の発泡ウレタン製のバウンドストッパが実現される。

本発明の第一の実施形態としてのバウンドストッパを、サスペンションへの装着状態で示す縦断面図。 図１に示すバウンドストッパの斜視図。 図２に示すバウンドストッパの正面図。 図２に示すバウンドストッパの平面図。 図２に示すバウンドストッパの底面図。 図２に示すバウンドストッパの縦断面図であって、図４のＶＩ－ＶＩ断面に相当する図。 図２に示すバウンドストッパの特性を示すグラフであって、（ａ）が荷重－たわみ曲線を、（ｂ）がばね定数－たわみ曲線を、それぞれ示す。 本発明の第二の実施形態としてのバウンドストッパを、サスペンションへの装着状態で示す縦断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明に従う構造とされたバウンドストッパ１０が、サスペンション１２への装着状態で示されている。以下の説明において、上下方向とは、原則として、図１中の上下方向を言う。

より詳細には、バウンドストッパ１０は、発泡ウレタンによって形成されており、図２～６に示すように、全体として下方に向けて小径となる逆向きの略円錐台形状とされている。バウンドストッパ１０は、発泡ウレタン製であれば、その発泡率や成形方法、発泡剤などの各種添加剤の有無や配合などは、適宜に設定することが可能であり、要求性能に応じた特性を得るようにすればよい。

さらに、バウンドストッパ１０は、図３，６に示すように、上部が略円筒形状の嵌合筒部１４とされていると共に、下部が下方に向けて小径となるテーパ筒部１６とされており、図６に示すように、それら嵌合筒部１４とテーパ筒部１６の中央部分を軸方向に貫通する装着孔１８が形成されている。

嵌合筒部１４は、上面の中央部分に円形の凹所２０が設けられていると共に、図４に示すように、凹所２０の周壁部には周方向の２箇所にそれぞれ横溝２２が設けられている。さらに、嵌合筒部１４の外周面に開口して軸方向に延びる縦溝２４が、横溝２２と直列的に連続して、周方向の２箇所に設けられている。これにより、凹所２０内の空間が嵌合筒部１４の外周端部において下面に開口している。また、嵌合筒部１４の外周面は、略一定の外径寸法で軸方向に延びる円筒状の外周ストレート部２６によって構成されている。

テーパ筒部１６は、下端部に向かって次第に小径になるテーパ状外周面２８を有しており、全体として下方へ行くに従って径方向の厚さ寸法が小さくなっている。なお、テーパ筒部１６が嵌合筒部１４の下側に一体的に設けられていることから、嵌合筒部１４の外周ストレート部２６は、テーパ筒部１６のテーパ状外周面２８の大径側端部から軸方向上側の端部へ向かって延びるように設けられている。

また、テーパ状外周面２８は、外方に湾曲して凸となる山部３０が、軸方向に並んで複数設けられていると共に、内方に湾曲して凹となる谷部３２が、隣り合って設けられた山部３０，３０の間にそれぞれ設けられている。なお、軸方向で隣り合う谷部３２と山部３０は直接に接続されて変曲点をもって連続した断面形状となっている。

山部３０は、略一定の断面形状で周方向の全周に亘って延びる環状とされており、より上側に位置する山部３０が大径とされている。本実施形態では、複数の山部３０として４つの山部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが設けられており、最も下側に位置する山部３０ａが、他の３つの山部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄとは異なる表面形状を有していると共に、３つの山部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが、互いに略同じ円弧状断面の表面形状を有している。本実施形態の山部３０ａ～３０ｄは、直線部分のない全体が湾曲した断面形状を有している。

さらに、４つの山部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、図６に示すように、表面の湾曲部分が互いに略同じ曲率半径を有する円弧形状とされていると共に、湾曲部分の曲率中心Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄが１つの直線Ａ上に並んでいる。更にまた、４つの山部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、表面の湾曲部分が直線からなる共通接線Ｂをもって形成されている。なお、山部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、表面の全体が湾曲部分とされていると共に、山部３０ａは表面の中央部分を含む上部が湾曲部分とされており、それら山部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、少なくとも中央部分の表面が円弧状の湾曲面とされている。

谷部３２は、略一定の断面形状で周方向の全周に亘って延びる溝状とされており、谷部３２として３つの谷部３２ａ，３２ｂ，３２ｃが設けられている。さらに、３つの谷部３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、互いに略同じ円弧状の溝断面形状を有しており、谷部３２ａ，３２ｂ，３２ｃの断面の曲率半径が、互いに略同じとされていると共に、山部３０の断面の曲率半径よりも小さくされている。さらに、３つの谷部３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、直線からなる共通接線Ｃをもって形成されている。なお、谷部３２の断面の曲率半径と山部３０の断面の曲率半径は、前者が後者よりも小さければ、具体的な寸法はバウンドストッパ１０全体の大きさなどに応じて適宜に設定されるが、例えば、谷部３２の断面の曲率半径が１ｍｍ～２ｍｍ程度に設定されると共に、山部３０の断面の曲率半径が４ｍｍ～７ｍｍ程度に設定される。

さらに、本実施形態において、最も上側に位置する山部３０ｄと嵌合筒部１４との間には、外周面に開口する凹状の谷部３３が設けられている。この谷部３３は、３つの谷部３２ａ，３２ｂ，３２ｃと略同じ溝断面形状とされて、それら３つの谷部３２ａ，３２ｂ，３２ｃと共通の接線Ｃをもって配されている。なお、３つの谷部３２ａ，３２ｂ，３２ｃと谷部３３は、何れも直線部分のない全体が湾曲した断面形状を有している。

装着孔１８は、図６に示すように、略円形断面でバウンドストッパ１０を上下方向に貫通している。装着孔１８の内周面は、略一定の断面形状で延びる内周ストレート部３４と、内周ストレート部３４から下方へ延び出す逆テーパ状内周面３６と、逆テーパ状内周面３６から下方へ延び出す湾曲内周面３８とを、有している。

内周ストレート部３４は、バウンドストッパ１０の嵌合筒部１４および山部３０ｄの内周側に設けられており、逆テーパ状内周面３６の小径側端部である上端部から装着孔１８の上端開口部に向かって、略一定の内径寸法で直線的に延びている。

逆テーパ状内周面３６は、下方に向けて次第に拡径する逆テーパ形状を有している。本実施形態の逆テーパ状内周面３６は、直径の変化率が軸方向の全体に亘って略一定とされており、図６の縦断面において直線的なテーパ状とされているが、直径の変化率が軸方向で変化していてもよく、湾曲テーパ状とされ得る。また、逆テーパ状内周面３６は、下側の端部が山部３０ａの内周側に位置していると共に、上側の端部が山部３０ｄの内周側に位置しており、山部３０ａ～３０ｄの各内側に亘って連続して設けられている。本実施形態では、逆テーパ状内周面３６の軸方向の長さ寸法が、内周ストレート部３４の軸方向の長さ寸法よりも大きくされている。なお、逆テーパ状内周面３６の下端部は、径方向で内周ストレート部３４よりも外側に位置している。

湾曲内周面３８は、内周に向けて凹状となる湾曲面形状を有していると共に、下方に向けて次第に縮径するテーパ形状を有している。さらに、湾曲内周面３８は、山部３０ａの下部の内周側に設けられている。これにより、山部３０ａの下部は、下方に向けて小径となる雁首状の断面形状とされた小径側先端部４０とされている。本実施形態の小径側先端部４０は、軸方向の下側に向けて次第に薄肉となっている。また、本実施形態において、小径側先端部４０の最小内径は、内周ストレート部３４の内径と略同じとされている。従って、本実施形態の装着孔１８の内周面において、小径側先端部４０の最小内径よりも大径とされた大径内周面４２は、逆テーパ状内周面３６と湾曲内周面３８とによって構成されている。この大径内周面４２は、軸方向に延びており、複数の山部３０ａ～３０ｄに跨って、それら山部３０ａ～３０ｄの内周側に設けられている。なお、山部３０ａ～３０ｄは、直線部分のない全体が湾曲した断面形状とされているが、山部３０ａの下側に設けられる小径側先端部４０は、外周面が部分的に直線的な傾斜形状を有している。

かくの如き構造とされたバウンドストッパ１０は、図１に示すように、自動車のサスペンション１２に装着される。サスペンション１２は、オイルダンパなどの振動減衰装置であるショックアブソーバ４４を備えている。このショックアブソーバ４４は、図示しない車輪側に取り付けられるシリンダ４６と、シリンダ４６に対して軸方向で変位可能に差し入れられたピストンロッド４８とを備えていると共に、図示しない車両ボデー側に取り付けられるカップ部材５０を備えている。

シリンダ４６は、中空構造とされて、内部に流体が封入された図示しない液室を備えており、液室内にピストンロッド４８の下部が差し入れられている。ピストンロッド４８の上部は、シリンダ４６から上側へ延び出しており、上端部分が図示しないアッパマウントなどに連結されている。そして、図示しない車輪側からシリンダ４６へ上下方向の振動が入力されると、シリンダ４６がピストンロッド４８に対して上下方向で相対変位することで、液室に封入された液体の液圧や流動抵抗などに基づく減衰力が発揮される。

また、バウンドストッパ１０は、シリンダ４６よりも上側へ延び出したピストンロッド４８が、装着孔１８に挿通されると共に、下側へ向けて開口する逆向き有底筒状のカップ部材５０が、嵌合筒部１４に外嵌状態で装着されることにより、サスペンション１２に装着される。かかるバウンドストッパ１０のサスペンション１２への装着状態において、バウンドストッパ１０のテーパ筒部１６は、カップ部材５０よりも下側へ突出していると共に、シリンダ４６の上面に対して上方に離れて対向位置している。

さらに、バウンドストッパ１０は、内周面の全体がピストンロッド４８の外周面に対して外周側へ離れて配置されている。さらに、バウンドストッパ１０は、嵌合筒部１４の上面および外周面がカップ部材５０の内面に当接していると共に、横溝２２と縦溝２４の各溝内面がカップ部材５０の内面に対して離れており、装着孔１８および凹所２０が、横溝２２と縦溝２４を通じて、外部空間に連通されている。本実施形態では、バウンドストッパ１０が後述するシリンダ４６の当接によって変形しても、バウンドストッパ１０の内周面とピストンロッド４８の外周面との間の隙間が保持されるようになっているが、仮にバウンドストッパ１０が大きな変形によってピストンロッド４８と接触したとしても、横溝２２と縦溝２４が形成されていることによって、接触部分よりも上側で凹所２０と隙間が密閉されてしまうことがなく、異音の発生などが防止される。

そして、シリンダ４６がバウンドストッパ１０に対して上側へ相対変位すると、バウンドストッパ１０は、先ず、小径側先端部４０が上下方向でシリンダ４６に当接する。小径側先端部４０は、下方に向けて内周へ傾斜するテーパ状の断面形状を有していることから、シリンダ４６への当接によって主として剪断変形せしめられる。それ故、シリンダ４６が当接する際の衝撃力が抑えられて、良好な乗り心地などが実現される。特に本実施形態では、小径側先端部４０が下方に向かって次第に薄肉とされていることから、当接初期の衝撃を更に小さくすることができる。

バウンドストッパ１０の内周面において、小径側先端部４０の内周側を含む部分が、小径側先端部４０の最小内径よりも大径の大径内周面４２とされている。これにより、シリンダ４６から小径側先端部４０に及ぼされる力が、小径側先端部４０から上側へ効率的に伝達される。従って、小径側先端部４０だけでなく、バウンドストッパ１０の全体が変形して、目的とする性能が発揮される。

さらに、バウンドストッパ１０は、外周面がテーパ状外周面２８とされており、下方へ向かって小径となっていることから、シリンダ４６に当接する下端部のボリュームが小さくされており、当接初期の衝撃力が低減される。

更にまた、装着孔１８の内周面が下方に向かって次第に拡径する逆テーパ状内周面３６を備えていることから、バウンドストッパ１０の下端部側が軸直角方向で薄肉とされており、当接初期の緩衝作用がより効果的に発揮される。

また、シリンダ４６が更に押し付けられると、バウンドストッパ１０が軸方向で圧縮される。バウンドストッパ１０は、多孔質の発泡ウレタン製であることから、微小な空隙である気泡が潰れるように変形することで、軸方向に圧縮される。これにより、ゴム製のバウンドストッパが圧縮される場合に比して、バウンドストッパ１０の圧縮変形によるばね定数の変化率の急激な増減が抑えられて、良好な乗り心地や操安性などが実現される。

さらに、バウンドストッパ１０のテーパ筒部１６は、テーパ状外周面２８に設けられた谷部３２において、変形方向が誘導されるようになっており、気泡の不均一な分散などに起因する歪な変形が生じないようにされている。これにより、バウンドストッパ１０の変形態様が安定して、変形の進行によるばね定数の変化率が抑えられることから、例えばばね定数の急激な変化によるショック感が回避されて、乗り心地の改善などが図られる。

しかも、谷部３２の曲率半径が山部３０の曲率半径よりも小さくされていることにより、軸方向の圧縮によって谷部３２が変形する際に、ばね定数の変化率の急激な増減が防止されて、良好な乗り心地や操安性を提供することができる。

また、山部３０は、直線部分のない全体が湾曲した断面形状とされていることから、直線部分で折れるように変形することがなく、山部３０の形状の安定性が向上することによって、目的とする緩衝性能や変位規制性能などの特性を安定して得ることができる。

さらに、４つの山部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが直線からなる共通接線Ｂをもって形成されていることにより、バウンドストッパ１０が軸方向に圧縮される際に、ばね定数の変化率の急激な変化が防止されて、良好な乗り心地や操安性が実現される。

更にまた、４つの山部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが、同じ曲率半径を有する円弧形状の表面形状を有しており、それら山部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの曲率中心Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃ，Ｏｄが、１つの直線Ａ上に設定されていることから、バウンドストッパ１０が軸方向に圧縮される際に、ばね定数の変化率の線形性が確保されて、優れた乗り心地や操安性が実現される。

また、谷部３２は、直線部分のない全体が湾曲した断面形状とされていることから、直線部分で歪な変形を生じることがなく、谷部３２の変形態様が安定することによって、目的とする緩衝性能や変位規制性能などの特性を安定して得ることができる。

さらに、３つの谷部３２ａ，３２ｂ，３２ｃが直線からなる共通接線Ｃをもって形成されていることにより、バウンドストッパ１０が軸方向に圧縮される際に、ばね定数の変化率の急激な変化が防止されて、良好な乗り心地や操安性が実現される。

また、装着孔１８の上部が、略一定の内径寸法で軸方向に延びる内周ストレート部３４とされていることから、内周ストレート部３４が設けられたバウンドストッパ１０の上部においてボリュームが大きく確保される。それ故、大荷重の入力によってバウンドストッパ１０が軸方向で大きく圧縮される場合に、バウンドストッパ１０が十分に大きなばね定数で高いストッパ作用を発揮して、ショックアブソーバ４４の収縮変形量を有効に規定することができる。

また、嵌合筒部１４の外周面が、略一定の外径寸法で軸方向に延びる外周ストレート部２６とされていることから、外周ストレート部２６が設けられたバウンドストッパ１０の上部が、カップ部材５０に対して嵌め入れ易くなっており、バウンドストッパ１０を上部の外周面において支持された状態でサスペンション１２に組み付けることができる。

ところで、図７には、本実施形態に係るバウンドストッパ１０の荷重－たわみ曲線（図７（ａ））とばね定数－たわみ曲線（図７（ｂ））が示されている。

図７（ａ）の荷重－たわみ曲線に示すように、シリンダ４６がバウンドストッパ１０に当接して、バウンドストッパ１０が軸方向に圧縮されると、たわみの増加に応じて荷重が線形的に緩やかに増加した後、たわみが予め設定された大きさよりも大きくなって非線形領域に入ると、たわみの増加に対して荷重が急激に増大することから、非線形領域では大きなストッパ作用が発揮される。なお、荷重－たわみ曲線における線形領域は、ばね定数の変化が０である領域だけを厳密にいうものではなく、ある程度のばね定数の変化がある場合も、実質的な線形領域であるとみなすことができる。従って、図７（ｂ）に示すように、本実施形態では、線形領域において、たわみに対するばね定数の変化率（ばね定数－たわみ曲線の傾き）は０ではなく、たわみが大きくなるに従ってばね定数も大きくなっている。

また、ばね定数－たわみ曲線の線形領域には、車両の通常走行によって想定される加減速やコーナリング、道路継目等の段差乗り越え、減速帯やバンプ等の凹凸面走行などによる入力荷重による設計上の荷重範囲に相当する緩衝領域が設定されており、当該緩衝領域において、たわみに対するばね定数の変化率（ばね定数－たわみ曲線の傾き）が急激に増減しないようにされている。すなわち、実用上でのバウンドストッパ１０に対するシリンダ４６の当接状態を考慮して、バウンドストッパ１０の軸方向の圧縮ひずみ（圧縮変形率）が０～４０％の領域内に緩衝領域が設定されており、好適には、バウンドストッパ１０は、緩衝領域におけるばね定数－たわみ曲線の傾きの変化が±１０Ｎ／ｍｍ² 以下とされている。これにより、バウンドストッパ１０の圧縮変形に際して、ばね定数の変化率の急激な増減による乗り心地や操安性などへの悪影響が回避されている。

図８には、本発明の第二の実施形態としてのバウンドストッパ６０が示されている。バウンドストッパ６０は、発泡ウレタンで形成されて、軸方向に貫通する装着孔６２を備えた筒状とされている。なお、第一の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に同一の符号を付すことで説明を省略する。

装着孔６２は、略一定の内径で軸方向に延びる筒状内周面６４と、筒状内周面６４の下方に設けられた湾曲内周面３８とによって構成されている。筒状内周面６４は、軸方向一方の端部から湾曲内周面３８の上端まで延びている。筒状内周面６４は、嵌合筒部１４の内周側と、複数の山部３０ａ～３０ｄの内周側とに亘って設けられている。筒状内周面６４の内径は、小径側先端部４０の最小内径よりも大きくされており、筒状内周面６４と湾曲内周面３８とによって本実施形態の大径内周面６６が構成されている。

このような本実施形態に従うバウンドストッパ６０によれば、第一の実施形態のバウンドストッパ１０と同様に、バウンドストッパ６０の歪な変形を防ぐことによる特性の安定化などが図られる。

さらに、バウンドストッパ６０の装着孔６２は、軸方向一方の端部から湾曲内周面３８まで略一定の断面形状で延びる筒状内周面６４を有している。そして、バウンドストッパ６０は、軸方向において内径の変化による断面積の変化が低減されている。それ故、バウンドストッパ６０が軸方向で圧縮される際に、ばね定数の急激な変化が防止される。その結果、ばね定数の急激な変化に起因するショック感などが低減されて、良好な乗り心地を実現することができる。

更にまた、例えば、バウンドストッパ６０を成形する際に、バウンドストッパ６０の内周面を成形する金型が、アンダーカットによってバウンドストッパ６０の内周面に引っ掛かることがなく、軸方向一方側へ引き抜いて取り出し易くなる。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態に示した山部３０および谷部３２の数は、あくまでも例示であって、特に限定されるものではない。また、複数の山部３０は、必ずしも直線的に並んで配されていなくてもよく、例えば所定の湾曲線上に並んで配されていてもよい。

さらに、山部３０は、全体が湾曲した断面形状であることが望ましいが、全体として外方に湾曲して凸となっていればよく、例えば、中央部分に直線部分を備えていてもよい。谷部３２についても、全体が湾曲した断面形状であることが望ましいが、全体として内方に湾曲して凹となっていればよく、例えば、中央部分に直線部分を備えていてもよい。

また、前記実施形態では、装着孔１８の孔内面が、内周ストレート部３４と、下部の逆テーパ状内周面３６と、湾曲内周面３８とによって構成されていたが、装着孔１８の孔内面において、内周ストレート部３４は必須ではなく、装着孔１８の孔内面は、例えば逆テーパ状内周面３６と湾曲内周面３８で構成され得る。

また、バウンドストッパ１０は、例えば、内周面がピストンロッド４８に押し付けられた状態で取り付けられていてもよく、その場合には、外周ストレート部２６はなくてもよい。

１０：バウンドストッパ、１８：装着孔、２６：外周ストレート部、２８：テーパ状外周面、３０：山部、３２：谷部、３４：内周ストレート部、３６：逆テーパ状内周面、３８：湾曲内周面、４０：小径側先端部、４２，６６：大径内周面

Claims (13)

1. 軸方向に延びる装着孔を備えた発泡ウレタン製のバウンドストッパであって、
   軸方向一方側から他方の端部に向かって次第に小径になるテーパ状外周面を有しており、該テーパ状外周面には、外方に湾曲して凸となる山部の複数が、該山部よりも曲率半径の小さい凹となる谷部を挟んで軸方向に並んで設けられている一方、
   前記装着孔の軸方向他方の開口部分における内周面が一つの該山部の内周部分において湾曲内周面をもって軸方向に小径化されることで、断面形状が雁首状とされた小径側先端部が設けられていると共に、
   該装着孔の内周面には該小径側先端部の最小内径よりも大径とされた大径内周面が該湾曲内周面を含んで設けられており、該大径内周面が複数の該山部に亘って設けられていることを特徴とするバウンドストッパ。
2. 前記大径内周面は軸方向一方側から他方の端部に向かって次第に拡径する逆テーパ状内周面を有しており、該逆テーパ状内周面の軸方向他方側に前記湾曲内周面が形成されていると共に、該逆テーパ状内周面が複数の前記山部に亘って設けられている請求項１に記載のバウンドストッパ。
3. 前記装着孔には、前記逆テーパ状内周面の小径側端部から軸方向一方の端部に向かって略一定の内径寸法で延びる内周ストレート部が設けられている請求項２に記載のバウンドストッパ。
4. 前記装着孔の内周面が軸方向一方の端部から前記湾曲内周面まで略一定の内径で延びる筒状内周面を有している請求項１に記載のバウンドストッパ。
5. 荷重－たわみ曲線の線形領域に設定される緩衝領域において、ばね定数－たわみ曲線における傾きの変化が±１０Ｎ／ｍｍ² 以下とされている請求項１～４の何れか一項に記載のバウンドストッパ。
6. 前記荷重－たわみ曲線において圧縮ひずみが０～４０％となる領域内に前記緩衝領域が設定されている請求項５に記載のバウンドストッパ。
7. 外方に湾曲して凸となる前記山部は、直線部分のない全体が湾曲した断面形状とされている請求項１～６の何れか一項に記載のバウンドストッパ。
8. 内方に湾曲して凹となる前記谷部は、直線部分のない全体が湾曲した断面形状とされている請求項１～７の何れか一項に記載のバウンドストッパ。
9. 前記複数の山部が直線からなる共通接線をもって形成されている請求項１～８の何れか一項に記載のバウンドストッパ。
10. 前記複数の谷部が直線からなる共通接線をもって形成されている請求項１～９の何れか一項に記載のバウンドストッパ。
11. 前記複数の山部の少なくとも中央部分が同じ曲率半径を有する円弧形状とされており、それら複数の山部の曲率中心が直線上に設定されている請求項１～１０の何れか一項に記載のバウンドストッパ。
12. 軸方向一方側の外周面には、前記テーパ状外周面の大径側端部から軸方向一方の端部に向かって略一定の外径寸法で延びる外周ストレート部が設けられている請求項１～１１の何れか一項に記載のバウンドストッパ。
13. 雁首状の断面形状を有する前記小径側先端部が軸方向端部に向かって次第に薄肉とされている請求項１～１２の何れか一項に記載のバウンドストッパ。

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