JPH04106536U - 緩衝器のリバウンドストツパ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変位規制時にピストンロッドに伝達される衝
撃を小さく抑える。 【構成】 ピストンロッド２の伸び側の変位を規制する
第１スプリング１２，第２スプリング１３，第３スプリ
ング１４を並列に設ける一方、各スプリング１２，１
３，１４の下端部の高さを変えたり、スプリング１２，
１３，１４の下端が当接するストッパリング１５の座面
１６，１７，１８の高さを変えることによってピストン
ロッド２の変位に対する各スプリング１２，１３，１４
の圧縮開始位置をずらし、これにより、ピストンロッド
２の変位規制時に、各スプリング１２，１３，１４が順
次圧縮を開始して、作用するスプリング全体のばね定数
が段階的に増加するようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シリンダに対するピストンロッドの伸びを規制する緩衝器のリバウ ンドストッパ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車のサスペンションに用いられる緩衝器は、走行時の振動衝撃等によって ピストンロッドに瞬間的に非常に大きな力が加えられることがある。このため、 この種の緩衝器には、図８に示すようなリバウンドストッパ１が装着され、ピス トンロッド２に伸び方向の大きな荷重が加わった場合に、このリバウンドストッ パ１によってピストンロッド２の伸び方向の変位を抑えるようになっている。

【０００３】 このリバウンドストッパ１は、ピストンロッド２の下端近傍に支持固定された ストッパリング３と、ロッドガイド４に接するようにシリンダ５の上端部に嵌着 されたスプリング６と、から構成され、ピストンロッド２が伸び方向に所定量変 位すると、ストッパリング３がスプリング６と当接してこのスプリング６を押し 縮め、これに伴って漸次増加するスプリング６の弾発力によってピストンロッド ２の伸び方向の変位を規制する構造となっている。尚、同図中７は、シリンダ５ に嵌合されたピストンであり、８は、シリンダ５と共にリザーバ室９を構成する 外筒である。

【０００４】 尚、この類似構造は、特開昭５３−７０２７８号公報等に示されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上述したリバウンドストッパ１にあっては、一つのスプリング６だけ によってピストンロッド２の変位規制を担っているため、変位規制を開始してか らピストンロッド２が所定量伸び方向に変位すると、スプリング６がその圧縮許 容限界に達してピストンロッド２の変位が急激に停止し、ピストンロッド２に大 きな衝撃が伝達される不具合がある。また、ばね定数の大きいスプリング６を採 用すれば、スプリング６が圧縮許容限界に達した瞬間の衝撃は小さくなるが、ス プリング６の圧縮変位が開始した瞬間にピストンロッド２に伝達される衝撃が大 きくなるという別の不具合が起こる結果となり、衝撃の緩和についての抜本的な 解決にはならない。

【０００６】 そこで本考案は、変位規制時にピストンロッドに伝達される衝撃を極く小さく 抑えることが可能な緩衝器のリバウンドストッパ構造を提供しようとするもので ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上述した課題を解決するための一つの手段として、ピストンロッドの 伸び側の変位を規制するスプリングを並列に複数設け、ピストンロッドに対する 該各スプリングの圧縮開始位置をずらした。

【０００８】 また、別の手段として、ピストンロッドの伸び側の変位を規制するスプリング を直列に複数設け、ピストンロッドに対する該各スプリングの圧縮停止位置をず らした。

【０００９】

【作用】

前者の場合 ピストンロッドが所定量伸び方向に変位すると、最初のスプリングが圧縮変位 を開始し、この後ピストンロッドの変位と共に順次他のスプリングが圧縮変位を 開始する。この結果、ピストンロッドの変位に伴って、作用するスプリングの数 が次第に増加し、スプリング全体についてみればばね定数が段階的に増加するこ ととなる。

【００１０】 後者の場合 ピストンロッドが所定量伸び方向に変位すると、全スプリングが圧縮変位を開 始するようになるが、さらにピストンロッドの変位が進むと、順次スプリングが 圧縮変位を停止する。この結果、ピストンロッドの変位に伴って、作用するスプ リングの数が次第に減少し、スプリング全体についてみればばね定数が段階的に 増加することとなる。

【００１１】

【実施例】

次に、本考案の実施例について説明する。尚、以下、図８に示したものも含め 同一部分には同一符号を用いて説明するものとする。

【００１２】 まず、請求項１に対応する実施例について図１〜図５によって説明する。

【００１３】 図１において、この緩衝器は、シリンダ５の外側にリザーバ室９を備え、ピス トン７の昇降動作と共に作動液がシリンダ５内とリザーバ室９を流通して減衰力 を発生する、所謂複筒式の液圧緩衝器であり、ピストンロツド２の外周側に本考 案にかかるリバウンドストッパ１０１が装備されている。尚、１０は、シリンダ ５と外筒８の上端部に嵌合されてピストンロッド２を摺動自在に案内するロッド ガイドであり、１１は、外筒８の上端部によってロッドガイド１０の上面側にか しめ固定されたオイルシールである。

【００１４】 リバウンドストッパ１０１は、ピストンロッド２の伸び方向の変位を直接規制 する第１，第２，第３スプリング１２，１３，１４と、ピストンロッド２の下端 近傍に固定されてピストンロッド２の変位時に前記スプリング１２，１３，１４ を圧縮するストッパリング１５とから構成されている。

【００１５】 第１，第２，第３スプリング１２，１３，１４は、第１スプリング１２の外側 に第２スプリング１３が位置され、第２スプリング１３の外側に第３スプリング １４が位置される並列配置となっており、第１スプリング１２と第２スプリング １３はロッドガイド１０の下端に圧入固定され、第３スプリング１４はロッドガ イド１０の下面に当接した状態においてシリンダ５の上端部内周に圧入固定され ている。また、第１，第２，第３スプリング１２，１３，１４は、ロッドガイド １０やシリンダ５に固定された状態における各下端の高さが異なり、第３スプリ ング１４よりも第２スプリング１３、第２スプリング１３よりも第１スプリング １２のほうが下端の高さが高くなるように設定されている。尚、この実施例の場 合、第１，第２，第３スプリング１２，１３，１４の各ばね定数を図２，図３， 図４の荷重−変位特性図で示すように設定したが、この設定は任意であってすべ てのばね定数が同じであっても良い。

【００１６】 一方、ストッパリング１５は、内径側が段階状に突出して形成されて高さの異 なる３つの座面１６，１７，１８が設けられており、座面１６は第１スプリング １２、座面１７は第２スプリング１３、座面１８は第３スプリング１４の各下端 と当接するようになっている。

【００１７】 以上の構成において、ピストンロッド２に伸び方向の大きな荷重が加わり、ピ ストンロッド２が伸び方向に所定量変位すると、まず、ストッパリング１５の最 も内側の座面１６が第１スプリング１２に当接してこの第１スプリング１２が圧 縮変位を開始するようになる。このときの作用するスプリング全体のばね定数は 、図５中（ア）で示すように第１スプリング１２単独のばね定数となる。このば ね定数は充分に小さいため、ピストンロッド２の変位規制を開始した瞬間の衝撃 は非常に小さなものとなる。

【００１８】 こうしてピストンロッド２がさらに伸び方向に変位すると、ストッパリング１ ５の座面１７が第２スプリング１３に当接して第２スプリング１３が圧縮変位を 開始する。この結果、第１スプリング１２と第２スプリング１３が並列に荷重を 受けて共に圧縮変位するようになり、作用するスプリング全体のばね定数は、図 ５中（イ）で示すように、第１スプリング１２単独のばね定数よりも大きくなる 。

【００１９】 また、ピストンロッド２の伸び方向の変位がさらに続くと、ストッパリング１ ５の座面１８が第３スプリング１４に当接して第３スプリング１４が圧縮変位を 開始する。この結果、第１，第２，第３スプリング１２，１３，１４が全て並列 に荷重を受けて圧縮変位するようになり、作用するスプリング全体のばね定数は 、図５中（ウ）で示すようにさらに大きくなる。ピストンロッド２がこうして設 定量変位すると、第１，第２，第３スプリング１２，１３，１４が圧縮許容限界 に達してピストンロッド２の変位が完全に規制されるようになるが、ここに達す るまでのばね定数が充分に大きくなっているため、圧縮許容限界に達した時点で ピストンロッド２には大きな衝撃が伝達されなくなる。

【００２０】 尚、この実施例においては、第１，第２，第３スプリング１２，１３，１４の 下端部の高さを変え、かつ、ストッパリング１５に高さの異なる座面１６，１７ ，１８を設けることによってピストンロッド２の変位に対する各スプリング１２ ，１３，１４の圧縮開始位置をずらすようにしたが、各スプリング１２，１３， １４の下端部の高さだけを変えるようにしても、また、座面１６，１７，１８の 高さだけを変えるようにしてもよく、例えば、座面１６，１７，１８の高さだけ を変えた場合には、図１に示す高さａ，ｂ，ｃが各スプリング１２，１３，１４ の圧縮開始位置を決定することとなる。

【００２１】 つづいて、請求項２に対応する実施例について図６，図７によって説明する。

【００２２】 この実施例の緩衝器の場合、基本的な構成は図１に示したものとほぼ同様であ るが、リバウンドストッパ２０１の構成が大きく異なる。以下、このリバウンド ストッパ２０１についてのみ詳述する。

【００２３】 リバウンドストッパ２０１は、ピストンロッド２の下端近傍に固定されたスト ッパリング１５と、このストッパリング１５に下端側が圧入固定された第１スプ リング１２と、ロッドガイド１０の下面に当接した状態でシリンダ５に上端側が 圧入固定された第２スプリング１３と、ピストンロッド２に遊挿された状態で第 １スプリング１２の上端部に被着されピストンロッド２の伸び方向の変移時に第 １スプリング１２と第２スプリング１３を直列に連結する連結プレート２０と、 から構成されている。

【００２４】 第１スプリング１２と第２スプリング１３は、第１スプリング１２の方が第２ スプリング１３よりも一回りコイル径が小さくなるように形成され、ばね定数に ついては、図７中鎖線で示すように第２スプリング１３の方が第１スプリング１ ２よりも大きくなるように設定されている。

【００２５】 連結プレート２０は、プレス成形によって略ハット状に形成されてその円筒部 ２０ａが第２スプリング１３内に遊挿可能となっており、また、円筒部２０ａの 上端の底壁２０ｂには第１スプリング１２の上端部が当接し、円筒部２０ａの下 端のフランジ２０ｃには第２スプリング１３の下端とストッパリング１５の外周 縁部が当接するようになっている。円筒部２０ａは、第１スプリング１２と第２ スプリング１３の各自然長よりも短くなるように設定され、ピストンロッド２の 伸び方向の変位に伴ってフランジ２０ｃが第２スプリング１３に当接すると、第 １スプリング１２と第２スプリング１３の圧縮が同時に開始され、両スプリング １２，１３によって直列に荷重を受けるようになっている。また、連結プレート ２０は、第１スプリング１２と第２スプリング１３の圧縮変位を規制する役目も 担い、第１スプリング１２が設定量圧縮変位した場合には、ストッパリング１５ がフランジ２０ｃに当接してそれ以上の第１スプリング１２の圧縮を停止し、第 ２スプリング１３が設定量圧縮変位した場合には、底壁２０ｂがロッドガイド１ ０の下面に当接して第２スプリング１３のそれ以上の圧縮を停止するようになっ ている。尚、この実施例の場合、第１，第２スプリング１２，１３の各ばね定数 と、連結プレート２０の円筒部２０ａの長さの設定によってピストンロッド２の 変位に対する各スプリング１２，１３の圧縮停止位置をずらすようにしている。

【００２６】 このような構成において、図６中左半分て示す状態からピストンロッド２が伸 び方向に所定量変位すると、連結プレート２０のフランジ２０ｃが第２スプリン グ１３の下端に当接して第１スプリング１２と第２スプリング１３が同時に圧縮 を開始する。このとき、第１スプリング１２と第２スプリング１３は直列に荷重 を受けるため、作用するスプリング全体のばね定数は、図７中（エ）に示すよう に第１スプリング１２と第２スプリング１３の各単独のばね定数よりも小さくな る。このため、ピストンロッド２の変位規制を開始した瞬間の衝撃は非常に小さ なものとなる。

【００２７】 こうしてピストンロッド２がさらに伸び方向に変位すると、ストッパリング１ ５が連結プレート２０のフランジ２０ｃと当接して第１スプリング１２の圧縮が 停止し、作用するスプリング全体のばね定数は、図７中（オ）に示すように第２ スプリング１３単独のばね定数となる。この結果、作用するスプリング全体のば ね定数は、ピストンロッド２の変位と共に段階的に増加することになる。

【００２８】 この後ピストンロッド２がさらに設定量変位すると、図６中右半分で示すよう に連結プレート２０の底壁２０ｂがロッドガイド１０の下面に当接して第２スプ リング１３の圧縮も停止するようになる。しかし、第２スプリング１３の圧縮が 停止するまえのばね定数が充分に大きくなっているため、第２スプリング１３の 圧縮が停止した瞬間にピストンロッド２に伝達される衝撃は非常に小さなものと なる。

【００２９】

【考案の効果】

以上で説明したように、本考案によれば、ピストンロッドの伸び側の変位を規 制するスプリングを並列に複数設けて、ピストンロッドの変位に対する該各スプ リングの圧縮開始位置をずらすことにより、または、前記スプリングを直列に複 数設けて、ピストンロッドの変位に対する該各スプリングの圧縮停止位置をずら すことにより、スプリング全体について見た場合のばね定数が段階的に増加する ようにしたため、ピストンロッドの変位規制時における荷重−変位特性が、非線 形的に増加する理想の特性に近付くこととなって、変位規制時にピストンロッド に伝達される衝撃を極く小さく抑えられるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の請求項１に対応する実施例を示す断面
図。

【図２】同実施例の第１スプリングの荷重−変位特性を
示すグラフ。

【図３】同実施例の第２スプリングの荷重−変位特性を
示すグラフ。

【図４】同実施例の第３スプリングの荷重−変位特性を
示すグラフ。

【図５】同実施例の作用するスプリング全体の荷重−変
位特性を示すグラフ。

【図６】本考案の請求項２に対応する実施例を示す断面
図。

【図７】同実施例の作用するスプリング全体の荷重−変
位特性を示すグラフ。

【図８】従来の技術を示す断面図。

【符号の説明】

２…ピストンロッド、１２…第１スプリング（スプリン
グ）、１３…第２スプリング（スプリング）、１４…第
３スプリング（スプリング）、１０１…リバウンドスト
ッパ、２０１…リバウンドストッパ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンロッドの伸び側の変位を規制す
   るスプリングを並列に複数設け、ピストンロッドの変位
   に対する該各スプリングの圧縮開始位置をずらしたこと
   を特徴とする緩衝器のリバウンドストッパ構造。
2. 【請求項２】 ピストンロッドの伸び側の変位を規制す
   るスプリングを直列に複数設け、該ピストンロッドの変
   位に対する該各スプリングの圧縮停止位置をずらしたこ
   とを特徴とする緩衝器のリバウンドストッパ構造。