JPH03139407A - 自動車車輪に導入される衝撃エネルギを緩衝するための終端ストツパ用ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、請求項１の上位概念に記載の終端ストッパ用
ダンパに関する。

従来の技術 この種の終端ストッパ用ダンパは、文献出版社の文献「
、それは如何に機能するが；現代生活の技術」の第２版
、３０１頁第８図（”Ｗｉｅ　ｆｕｎｋｔｉｏｎｉｅｒ
ｔ　ｄａｓ　；　Ｄｉｅ　Ｔｅｃｈｎｉｋ　ｉｍ　Ｌｅ
ｂｅｎ　ｖｏｎｈｅｕｔｓ”　、　２．　Ａｕｆｌａｇ
ｅ、５ｅｉｔｅ　３０１　、　Ａｂｂｉｌｄｕｎｇ８）
に公開されている。該ダンパはゴムばねから成っており
、該ゴムばねは、自動車の車台内に導入された衝撃を補
償するのに使用されており、そのエネルギは、主衝撃ダ
ンパによって補償可能なエネルギを超過している。しか
しゴムばねは、特性曲線が広範囲に直線状であるという
欠点を有しており、その結果、所定の許容最高力の場合
、比較的小量のエネルギ吸収が達成されるだけである。

しかし自動車に実際に使用するとエネルギ電位が発生す
る。該エネルギ電位は、ゴムばねの直線状のエネルギ吸
収特性の場合、車輪懸架装置と自動車ポデーとの蝶着点
に破壊を惹き起すような、最高の力を発生せしめる可能
性がある。このため、終端ストッパ用ダンパとしてのゴ
ムばねは、シャーシの損傷に対し限られた安全性しか提
供することができない。更にエネルギは、ゴムばね内で
は専ら蓄積されるだけであり、がっ−不適切な時点で一
該エネルギが再び車輪懸架装置又は自動車ポデーに伝達
される。このことが原因で、自動車ポデーには制御不能
な揺動が発生する怖れがある発明が解決しようとする課
題 従って本発明の課題は終端ストッパ用ダンパを改良して
、ゴムばねの代りに、自動車車輪のばね装置と衝撃ダン
パとのシステムを構造的に変更する必要のない終端スト
ッパ用ダンパを配置し、同一の最高力の場合にほぼ２＠
のエネルギ吸収が実現されるようにすることにある。

課題を解決するための手段 本発明では、請求項１に記載の特徴によって上記課題を
解決することができた。

発明の効果 本発明にあっては、ゴムばねの代りに液圧式の衝撃ダン
パを主衝撃ダンパのピストンロッド上に配置するだけで
ある。封止摩擦は、主衝撃ダンパのピストンロッドが液
圧式の衝撃ダンパの上方と下方のスリーブ床部を貫通し
ているその位置に発生しており、該封止摩擦により、衝
撃ダンパは上方位置に固定されたままになっている。ス
トロークが所定の自由ばねストロークより大きくなると
、液圧式衝撃ダンパは収縮状に畳み込まれる。そして内
方と外方とのスリーブ間で軸方向に延びているリングギ
ャップ内には、流体の摩擦に基き速度に依存した対応力
が発生する。該対応力は、ゴムばねの直線的なエネルギ
吸収特性の代りに、吸収エネルギの倍加を意味する直角
形特性を発生せしめる。流体の摩擦による振動エネルギ
は熱に変換されるため、復原力は全く発生しない。

有利な実施例にあっては上方のスリーブ床部がリング溝
を有しており、該リング溝を貫通して内方スリーブが突
入する際、流体に対し変向に基く制御ギャップの延長が
行われる。つまり目的に適った形式で、流体式終端スト
ッパ用ダンパのカースドロークー特性曲線内に跳上り段
部を形成することができる。

実施例 次に本発明を図面に基いて詳しく説明する。

第１図は自動車の足廻り部を示している。該足廻り部は
、タイヤ２を備えた自動車車輪１１ホイールリム３、そ
の内部に支承されて車輪懸架装置５を備えた軸ジヤーナ
ル４、並びにそれに蝶着されたコントロールアーム６及
び７とから成っており、該コントロールアーム６．７は
また自動車ボデー８に蝶着されている。車輪懸架装置５
には更に、主衝撃ダンパｌＯである伸縮型衝撃ダンパの
作業シリンダ９が蝶着されており、そのピストンロッド
１１は、リング継手１２で自動車ポデー８に蝶着されて
いる。主衝撃ダンパ１０は、自動車車輪ｌのばね装置で
あるコイルばね１３によって取り囲まれている。作業シ
リンダ９とリング継手１２との間にはピストンロッド１
１によって貫通された終端ストッパ用ダンパ１４があり
、該ダンパ１４は、従来の技術では主にゴムばねから成
っており、本発明では、第３図に図示されているような
液圧式ストッパ用ダンパ１５から成っている。

液圧式ストッパ用ダンパ１５は内方スリーブ１６から成
り、該内方スリーブ１６は、外方スリーブ１７内を抜差
式にスライド可能である。その際スリーブ１６七スリー
ブ１７との間には、軸方向に可変な長さを備えたリング
ギャップ１８が存在している。内方と外方のスリーブ１
６及び１７は、夫々下方のスリーブ床部１９及び上方の
スリーブ床部２０を有しており、その際両スリーブ床部
１９．２０は、主衝撃ダンパｌＯのピストンロッド１１
によって貫通され、かつ夫々に封止部２１及び２２が設
けられているスリーブ床部１９．２０の間には圧縮ばね
２３が装着されている。

内方及び外方スリーブ１６．１７は弾性的な外套部２４
によって取り囲まれており、該外套部２４は、外方で夫
々両スリーブ床部１９及び２０に固定されている。外套
部２４は更に、内方及び外方のスリーブを抜差し式に差
込む際、片方又は両方の端部で折れ曲りだ後、弾性外套
部の中心部分内に円筒状に差し込まれる。内方と外方の
スリーブ１６及び１７、並びに両スリーブ床部１９及び
２０によって取り囲まれている内方室２５は、完全に液
圧油で充填されており、リングギャップ−１８を介して
外方室２６と連通している。該外方室２６は、弾性外套
部２４と、内方及び外方のスリーブ１６及び１７とによ
って形成されている。

更に外方室２６と内方室２５とは、上方スリーブ床部２
０内に形成された少くとも１つの戻り通路２７を介して
互いに連通されており、該戻り通路２７には、内方から
外方に向ってロックされている逆止弁２８が設けられて
いる。上方のスリーブ床部２０内には、リング溝２９が
形成されており、内方スリーブ１６が不動のストッパに
到達するまで、スリーブ付加部１６ａは該リング溝２９
内に突入することができる。

その場合スリーブ付加部１６ａは、上方スリーブ床部２
０上のリング溝２９の基板に当接する運転中、ストロー
クが所定の自由ばねストロークｆ（第１図）を超過する
と、主衝撃ダンパ１０の作業ンリンダ９は液圧式ストッ
パ用ダンパ１５の下方のスリーブ床部Ｉ９に当接する。

それによって該ダンパ１５は、第３図の左半分の出発位
置から第３図の右半分の終端位置に差込み式の畳み込ま
れる。その際リングギャップ１８の幅の大きさに基き、
任意に不動に固定可能で速度に依存する対応力が発生す
る。該対応力は、力（Ｆ）−ストローク（Ｓ）線図内で
第４図に図示されているような、液圧式ストッパ用ダン
パのエネルギ吸収を表わす直角平面（斜めハツチング線
）を描く。第４図に実線で図示の直角層特性曲線を制御
するために、ストローク距離に亘って軸方向に延びてい
る内方と外方の一スリーブ間のリングギャップ１８が利
用される。そしてエネルギ吸収によって強制的に速度が
減少せしめられると、軸方向により長くなったリングギ
ャップが対応力を一定に維持し、その後理論対応力が零
になって、不動のストッパが達成されるようになる。

機械的な不動ストッパが達成される前、内方スリーブ■
６は、上方のスリーブ床部２０内に形成されたリング溝
２９内に突入する。該リング溝２９は、更に尚上昇可能
な制動作用の区域であり、該制動作用は、液圧流体の付
加的な変向と、リングギャップの軸方向の延長部とが原
因で、より内方のリングギャップ３１周辺に発生するの
である。この対策によって力（Ｆ）ストローク（Ｓ）線
図内には第Ｓ図に図示されているような跳上り段部３０
が形成される。その結果、液圧式ストッパ用ダンパ１５
のエネルギ吸収能力が、跳上り段部によって取り囲まれ
た平面領域だけ更に上昇せしめられることになる。

ゴムばねだけによって到達可能なエネルギ吸収は、第４
図乃至第５図に破線で図示された直線状の特性曲線と、
垂直なハツチング線を備えた平面によって明確に示され
ている。

伸縮状に折り畳む際、内方室２５がらリングギャップＩ
８を介して外方室２６に押し込まれる液圧流体の容積は
、弾性的な外套部２４の拡径部に案内されており、該容
積は、衝撃負荷の終了後液圧流体の戻りにより、戻り通
路２７を介して再び元に戻される。その際戻り工程は、
そのかなりの部分が外方室内に配置された圧縮ばね２３
によって行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図はばね装置、主衝撃ダンパ及び終端ストッパ用ダ
ンパを介して自動車ポデーに支持されている自動車車輪
の概略側面図、第２図は左半分が無負荷時の、右半分が
負荷時の、現状技術に基くゴムばねの断面図、第３図は
本発明の、左半分が無負荷時の、右半分が負荷時の、液
圧式ストッパダンパを備えた終端ストッパ用ダンパの断
面図、第４図はゴムばね（直線形特性曲線Ｌ）と、本発
明の液圧式ストッパダンパ（直角層特性曲線Ｒ）とから
成る終端ストッパ用ダンパの、カーストローク特性曲線
を備えたエネルギ吸収線図、第５図は本発明の実施例に
基き、リング溝が延長されたリングギャップを有して直
角形特性と跳上り段部とを備えているエネルギ吸収線図
である。 ｌ・・・自動車車輪、２・・・タイヤ、３・・・ホイー
ルリム、４・・・軸ジヤーナル、５・・・車輪懸架装置
、６．７・・・コントロールアーム、８・・・自動車ボ
デ９・・・作業シリンダ、ｌＯ・・・主衝撃ダンパ、１
１・・・ピストンロッド、Ｉ２・・・リング継手、１３
・・・コイルばね、１４・・・終端ストッパ用ダンパ１
５・・・ストッパ用ダンパ、１６・・・スリーブ、１６
ａ・・・スリーブ付加部、１７・・・外方スリーブ１８
・・・リングギャップ、１９．２０・・・スリーブ床部
、２１．２２・・・封止部、２３・・・圧縮ばね２４・
・・外套部、２５・・・内方室、２６・・・外方室２７
・・・戻り通路、２８・・・逆止弁、２９・・・リング
溝、３０・・・跳上り段部、３１・・・リングギャップ
、ｆ・・・ばねストローク、Ｆ・・・力、Ｓ・・・スト
ローク、Ｌ・・・直線形特性曲線、Ｒ・・・直角形特性
曲′＄３図 党２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自動車車輪に導入される衝撃エネルギを緩衝するた
   めの終端ストッパ用ダンパであって、該衝撃エネルギは
   、自動車車輪のばね装置及び主衝撃ダンパによって補償
   可能な衝撃エネルギを超えており、その際主衝撃ダンパ
   は伸縮型衝撃ダンパであり、該伸縮型衝撃ダンパは主と
   して作業シリンダから成り、該作業シリンダは、その１
   方の端部が自動車車輪の車輪懸架装置に蝶着され、他方
   の端部が、作業シリンダ内に配置された作業ピストンの
   ピストンロッドによって貫通されており、該ピストンロ
   ッドは、その自由端部が自動車ボディに蝶着されており
   、その際、ピストンロッドの蝶着部とピストンロッドに
   よって貫通された作業シリンダの端部との間に、終端ス
   トッパ用ダンパが配置されている形式のものにおいて、
   終端ストッパ用ダンパが液圧式のストッパ用ダンパ（１
   ５）であり、その場合、衝撃荷重を受け乍ら反対方向に
   運動可能なストッパ用ダンパ部材である液圧流体が、ス
   トッパ用ダンパ部材間ににあるギャップを貫通して押し
   出され、該ギャップは、尺度に応じストッパ用ダンパ部
   材の反対方向の運動に対応して軸方向に延びており、そ
   の結果、力（縦座標Ｆ（ＫＮ））−ストローク（横座標
   Ｓ（ｍｍ））線図内には、終端ストッパ用ダンパのエネ
   ルギ吸収を表わしかつほぼ速度に依存する直角形特性曲
   線Ｒが発生するようになっていることを特徴とする、自
   動車車輪に導入される衝撃エネルギを緩衝するための終
   端ストッパ用ダンパ。 ２、ストッパ用ダンパ（１５）は、ストッパ用ダンパ部
   材である内方のスリーブ（１６）から成っており、該ス
   リーブ（１６）は、リングギャップ（１８）を形成し乍
   ら、別のストッパ用ダンパ部材である外方のスリーブ（
   １７）の内方を伸縮状にスライド可能であり、その際内
   方と外方のスリーブ（１６及び１７）は、リングギャッ
   プ（１８）の反対側の端部が、夫々下方と上方のスリー
   ブ床部（１９及び２０）によって閉鎖されており、この
   両スリーブ床部（１９、２０）は、ピストンロッド（１
   １）によって封止状に貫通され、かつ圧縮ばね（２３）
   によって負荷されており、その際内方と外方のスリーブ
   （１６及び１７）は、弾性的な外套部（２４）によって
   取り囲まれており、該外套部（２４）は、下方と上方の
   スリーブ床部（１９及び２０）の外方縁部に固定されて
   おり、また内方スリーブ（１６）と弾性外套部（２４）
   とによって取り囲まれた外方室（２６）と、内方と外方
   のスリーブ（１６及び１７）によって取り囲まれた内方
   室（２５）との間に、１つ又は複数の戻り通路（２７）
   が配置されており、該戻り通路（２７）は、内方室（２
   ５）から外方室（２６）に向う方向にロックされている
   逆止弁（２８）を有していることを特徴とする、請求項
   １記載の終端ストッパ用ダンパ。 ３、外方スリーブ（１７）の上方のスリーブ床部（２０
   ）がリング溝（２９）を有しており、該リング溝（２９
   ）を貫通してスリーブ付加部（１６ａ）が突入する際、
   付加的により内方のリングギャップ（３１）が発生する
   ことを特徴とする、請求項２記載の終端ストッパ用ダン
   パ。 ４、弾性的な外套部（２４）が折込み式外套部であるこ
   とを特徴とする、請求項２又は３記載の終端ストッパ用
   ダンパ。