JPH07280022A - リバウンドスプリング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リバウンドスプリングと他の金属製部材との
干渉ならびに異音の発生を防止する。 【構成】 ショックアブソーバ５８では弾性体としての
リバウンドスプリング１０を、その上端部をピストンロ
ッド３４と一体的に固定し、下端部を外筒１４の外周に
摺動可能に配設した。また、外筒１４の上端部に、大径
の円板を上面に持つリングナット４６を固定し、所定量
以上のリバウンド時にリングナット４６上面の円板がリ
バウンドスプリング１０の下端部に当接しそれを下方へ
伸ばす構造とした。この伸びに反発するリバウンドスプ
リング１０の引張力は、リバウンドを抑止する働きをす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等のショックアブ
ソーバに用いるリバウンドスプリング構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のショックアブソーバには、リバウ
ンドストロークを制限するためにリバウンドスプリング
構造が採用されているものがある。このリバウンドスプ
リング構造としては、例えば、実開平３−４３１４０号
公報に開示のものがある。

【０００３】図８は、このような従来のリバウンドスプ
リングを取り付けたショックアブソーバのシリンダ内部
の部材配設を示す縦断面図である。

【０００４】図８に示されるように、円筒状のアウタチ
ューブ７０内には円筒状のシリンダ７２が設けられ、こ
のシリンダ７２内には上方から棒状のピストンロッド７
４が挿入されている。このピストンロッド７４の下端部
にはシリンダ７２内周面を摺動するドーナッツ状のピス
トン７６が装着されており、車輪と車体との間の相対移
動は、ピストン７６がシリンダ７２内で上下動する場合
にオリフィス８４を通過するオイルの抵抗によって減衰
される。

【０００５】この車体と車輪との間の相対移動により、
ピストンロッド７４がアウタチューブ７０から大きく抜
き出されるリバウンド時のストロークが所定量以上にな
ると、図８のようにリバウンドシート８２がシリンダ７
２内部においてリバウンドスプリング８０に下方から接
触し、リバウンドスプリング８０を縮めようとする。こ
れに反発するリバウンドスプリング８０の下向きの力に
より、リバウンド抑制効果が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のリバ
ウンドスプリングは、金属製であり、かつショックアブ
ソーバのシリンダ内部に配設されていた。しかも、この
密閉されたシリンダ内で、リバウンド時に同じく金属製
のリバウンドシート８２と接触し、圧縮力を受けてい
た。このため、ショックアブソーバの他の金属製部材
（例、シリンダ、ピストンロッド）と干渉して異音が発
生することがあった。

【０００７】この異音対策として、樹脂製のリバウンド
スプリングを用いる等の対策が講じられてきた。ところ
が、この場合も前記樹脂とシリンダ内のオイルとの相性
が悪いと経時劣化することがあった。そのためリバウン
ドスプリングの材料として選択しうる材料が制限され、
コストアップにつながったり、リバウンドスプリングの
ばね特性が制限されるという問題を有し、必ずしも有効
な対応策とはなっていない。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、リバウンドス
プリングと他の金属製部材との干渉ならびに異音の発生
を防止することができるリバウンドスプリング構造を得
ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のリバウンドスプ
リング構造は、外筒に挿入されたピストンロッドの、前
記外筒に対する相対移動に抵抗が付与されるショックア
ブソーバに用いられ、一端が前記外筒側部材或いはピス
トンロッド側部材の一方の部材の外周を移動可能に配置
され、他端が前記一端よりも他方の部材側で前記他方の
部材に対してその軸方向に相対移動不可能に配置される
弾性体と、前記一方の部材側に固定されたストッパ手段
と、を有し、前記ピストンロッドが前記外筒に対し、前
記外筒から離れる方向へ所定量相対移動した際に、前記
一端と前記ストッパ手段とが係合して弾性体に引張力を
付与すること、を特徴としている。

【００１０】

【作用】車両走行時に生ずる車体に対する車輪の上下動
は、外筒のピストンロッドに対する相対的な軸方向の上
下動となる。この時、ピストンロッドと一体となったピ
ストンが外筒内で上下に摺動する場合の流動抵抗で、車
体に対する車輪の上下動が減衰する。

【００１１】こうした減衰機構が作用するのに加え、本
発明のリバウンドスプリング構造においては、ピストン
ロッドが外筒に対し、外筒から離れる方向（伸び側）へ
相対移動すると、弾性体の他端は他方の部材と軸方向一
体であり、弾性体の一端は一方の部材の外周を他方の部
材側へ移動する。弾性体の一端が所定量以上移動する
と、この一端はストッパ手段に係合し、弾性体は前記ピ
ストンロッドの外筒に対する相対移動を抑制する引張力
を発生する。

【００１２】また、ピストンロッドが外筒に対し、外筒
へ近づく方向（縮み側）へ相対移動すると、弾性体の他
端は他方の部材と軸方向一体であり、弾性体の一端は一
方の部材の外周を他方の部材と反対方向へ移動する。弾
性体の一端の他方の部材側への移動が所定量以下である
時、弾性体は自然長状態であり、弾性力を発生しない。

【００１３】

【実施例】本発明のリバウンドスプリング構造の一実施
例を図１〜図７に従って説明する。

【００１４】図１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部材配設を示す縦断面図である。図
２は、ショックアブソーバと車輪との配設を示す斜視図
である。ここで、図１は、図２の１−１に沿った断面に
対応している。

【００１５】また、図３は、図１内の３−３線矢視方向
から見たリバウンドスプリングの一部断面図である。図
４〜図７は、図１の作動図である。

【００１６】図１に示されるように本実施例のショック
アブソーバ５８は、円筒状の金属製外筒１４へ上方から
棒状の金属製ピストンロッド３４が、中心軸Ｘ上に同軸
的に挿入されている。また、リバウンドスプリング１０
が、ピストンロッド３４の上端部周縁にピストンロッド
３４の上端部と外筒１４の上方部を覆うようにして配設
される。このリバウンドスプリング１０は、蛇腹状で樹
脂、ゴム等の弾性体で製作されている。即ち、リバウン
ドスプリング１０は、引張力に対し弾性効果を作用す
る、所謂「抗張性」を有するものであれば良い。

【００１７】図１および図３に示されるように、リバウ
ンドスプリング１０の下端部は、軸Ｘに対し同心円の位
置に貫通孔を持つドーナッツ状円板１０Ａが一体的に固
着されており、この円板１０Ａの中には円板１０Ａより
も高剛性の金属や硬質合成樹脂等により製作されたリン
グ形状のリテーナ１２が埋設されていて、リバウンドス
プリング１０下端部の上下方向の力に対する剛性強化手
段を設けている。また、このリテーナ１２に通ずる穴６
８は、モールド時のリテーナ１２の支持穴として複数個
設けられている。

【００１８】円板１０Ａの中央の貫通孔１６には外筒１
４が嵌入されており、外筒１４の外周面と貫通孔１６の
内周面とは摺動可能である。また、貫通孔１６の内周部
分には、図３に示されるように軸Ｘの回りに角度９０度
ずつの間隔を置いて平面視で矩形状のエア抜き用の溝１
８が４個設けられている。

【００１９】一方、リバウンドスプリング１０の上端部
にも、中央部に貫通孔２４を有する円板１０Ｂが一体的
に固着されている。ただし、この円板１０Ｂの下面外周
には切欠段部１０Ｃが設けられており、ここにコイルバ
ネで製作され、車両荷重を弾性的に支持するためのコイ
ルスプリング２２の上端部が当たっている。また、金属
や硬質合成樹脂等により製作されたアッパサポートリテ
ーナ２０がリバウンドスプリング１０の上端面に接する
ように配設されている。このアッパサポートリテーナ２
０は中心部に下向きの凸部を持っており、この凸部がリ
バウンドスプリング１０の貫通孔２４に圧入されてい
る。

【００２０】アッパサポートリテーナ２０と同様に中心
部に、しかし上方へ向けて凸部を持つ金属や硬質合成樹
脂等により製作されたアッパサポートリテーナ２６が、
アッパサポートリテーナ２０の上に配設されている。こ
こでは、アッパサポートリテーナ２０とアッパサポート
リテーナ２６とは外周部が互いに溶接されている。さら
に、アッパサポートリテーナ２６の上には、車体の一部
であり、金属や硬質合成樹脂等により製作された上面板
５６が配設されている。この上面板５６には中央に貫通
孔が設けられており、そこにアッパサポートリテーナ２
６の凸部が上方へ向けて突出している。また、アッパサ
ポートリテーナ２０の外周部付近には、ボルト３２が複
数個Ｘ軸と平行に上方へ向けて貫通した後に一部がアッ
パサポートリテーナ２０へ溶接されている。これらのボ
ルト３２を、アッパサポートリテーナ２６に設けられた
取付孔及び上面板５６に設けられた取付孔へ下方から挿
入し、突出上端部へナット６０をねじ込むことにより、
ショックアブソーバ５８が車体へ固定される。

【００２１】また、アッパサポートリテーナ２６の上向
き凸部とアッパサポートリテーナ２０の下向き凸部の間
には、中央に金属製のリテーナ２８が、そしてその周辺
にゴム等の弾性体で製作されたアッパサポートゴム３０
が埋設されている。また、リテーナ２８、アッパサポー
トリテーナ２０の凸部、ならびにアッパサポートリテー
ナ２６の凸部には、中心部に貫通孔が設けられて、ピス
トンロッド３４の上端部挿入用となっている。

【００２２】ピストンロッド３４の上端部３４Ａは段部
を介して小径とされ、雄ねじが形成されている。この先
端部３４Ａは段部がリテーナ２８の下端へ当たるまで挿
入され、突出上端部にはナット３６が螺合されてピスト
ンロッド３４がアッパサポートゴム３０を介して上面板
５６へ支持されている。

【００２３】アッパサポートリテーナ２０の下方への凸
部の下面には、ゴム等の弾性体で製作されたバウンドス
トッパ５２が接着されており、その中央部にはピストン
ロッド３４が貫通している。このバウンドストッパ５２
は、略円錐台状をしており、アッパサポートリテーナ２
０の下面から離間するにしたがって、外径が小さくなっ
ている。また、バウンドストッパ５２の貫通孔の内径
は、軸Ｘ方向にみて中央部および下方部においては、ピ
ストンロッド３４の外径より少し大きくしている。これ
により、バウンドストッパ５２の内周面とピストンロッ
ド３４の外周面との間に隙間６６を設けている。

【００２４】このバウンドストッパ５２の下方に配置さ
れる外筒１４の中間部外周は、円板形で略ろうと状とさ
れた金属製のロアシート４０を同軸的に貫通すると共に
このロアシート４０へ溶着されている。また、このロア
シート４０の外周部は、略水平方向に張り出しているば
ね受け部４０Ａとされてゴム、スポンジ等の弾性体で製
作された薄板状のクッション３８を介してコイルスプリ
ング２２の下端部を支持している。ばね受け部４０Ａの
外周はコイルスプリング２２の下端形状に沿って、断面
が４分の１円周を描くようになだらかに垂直上方向へ屈
曲した立上り部４０Ｂが形成されている。

【００２５】また、外筒１４の下端部は、金属製のショ
ックアブソーバ支持部６２と複数の留め具６４により、
車両ホイール軸受部へ固定されている。

【００２６】図６に示されるように外筒１４の上端部に
は、金属製のリングナット４６と金属や硬質合成樹脂等
により製作されたロッドガイド４８が配設されている。
リングナット４６は、薄い円板状の上面部４６Ａと円筒
状部分４６Ｂとで構成され、円筒状部分４６Ｂの外周面
には雄ねじが形成されている。ここで上面部４６Ａの直
径は、リバウンドスプリング１０の溝１８を含む内径
（図３の長さＣ）よりも大径となっている。また円筒状
部分４６Ｂは、外筒１４の上端内面に形成された雌ねじ
に螺合している。

【００２７】一方、外筒１４の内部は、オイルが充填さ
れている。このオイルもれを防止する金属製のオイルシ
ール５４が、前記円筒状部分４６Ｂの中に配設されてい
る。

【００２８】またリングナット４６の下方には、ロッド
ガイド４８が配設されている。このロッドガイド４８の
外周面は外筒１４の内周面に接している。また、このロ
ッドガイド４８の下部の小外径部は、円筒状の金属製シ
リンダ５０の内周面上端部に接している。このシリンダ
５０は、外筒１４及びピストンロッド３４と同軸的に配
置されており、前記ロッドガイド４８下部の小外径部
が、シリンダ５０の上端部を支持している。ここで、ロ
ッドガイド４８とシリンダ５０及び外筒１４は一体とし
て、ピストンロッド３４の外周面を摺動可能となる。

【００２９】一方、このロッドガイド４８の下方に位置
するピストンロッド３４の外周面に、筒状で金属や硬質
合成樹脂等により製作されたリバウンドストッパプレー
ト４２が溶接されている。このリバウンドストッパプレ
ート４２は、上端が水平方向へ突出されて円板部とさ
れ、この円板部上へゴム等の弾性体であるドーナッツ状
のリバウンドストッパ４４が配設されている。

【００３０】シリンダ５０の下方部には、ピストンロッ
ド３４下端部に固着されピストンロッド３４と一体とし
てシリンダ５０内周面を上下に摺動する金属製のピスト
ン（図示省略）が配設されている。また、このピストン
にはオリフィスが複数個設けられ、ピストンロッド３４
の上下移動時にシリンダ５０内のオイルがこのオリフィ
スを通過する場合の抵抗により、ピストンロッド３４の
上下動が減衰される。

【００３１】次に本実施例の作用を説明する。車両走行
時に生ずる車体に対する車輪の上下動は、外筒１４のピ
ストンロッド３４に対する上下動となる。この時、ピス
トンロッド３４と一体となったピストンがシリンダ５０
内周面を上下に摺動し、外筒１４内に充填されたオイル
がオリフィスを通過するので、流動抵抗が発生し、車体
に対する車輪の上下動を減衰させている。この状態で
は、リバウンドスプリング１０の円板１０Ａは外筒１４
と相対移動するので、外筒１４の上下動に対し殆ど抵抗
を付与しない。

【００３２】図７に示されるように、車輪が車体に対し
相対的に所定量より大きく上方移動すると、外筒１４は
ピストンロッド３４に対し相対的に大きく上方移動す
る。その結果、バウンドストッパ５２の下端面と、スト
ッパ手段としてのリングナット４６の上板部４６Ａの上
面とが当接し、バウンドストッパ５２は下方向から弾性
的に圧縮される。

【００３３】このため、車輪の車体に対する相対的な上
方への移動が抑制および抑止され、移動ストロークが制
限される。

【００３４】一方、車輪が車体に対し相対的に所定量よ
り大きく下方移動すると、外筒１４はピストンロッド３
４に対し相対的に大きく下方移動する。これに伴い、リ
バウンドスプリング１０の下端部も外筒１４の外周面を
上方に摺動し、図４に示されるように、外筒１４の上端
に固定されたリングナット４６の上板部４６Ａの下面外
縁部とリバウンドスプリング１０の下端部の上面が当接
する。この時、リバウンドスプリング１０の下面に設け
られたエア抜き溝１８は、上板部４６Ａの下面により塞
がれ、リバウンドスプリング１０の内部は密閉状態とな
る。

【００３５】さらに車輪が車体に対し相対的に下方移動
すると、リバウンドスプリング１０が上下方向に伸ばさ
れる。この時、リバウンドスプリング１０の伸長に反発
する力が外筒１４に働き、ピストンロッド３４に対する
相対的な外筒１４の下方への移動を抑制する。

【００３６】また、リバウンドスプリング１０の内部が
密閉状態である時に、リバウンドスプリング１０が上下
方向に伸ばされるため、リバウンドスプリング１０の内
部は負圧となり、リバウンドスプリング１０の伸長に反
発する力が増強される。これにより、リバウンド時にお
ける車輪の下方への移動を抑制する上方向への力が増強
される。

【００３７】この上さらに車輪が車体に対し相対的に下
方移動すると、図５及び図５の外筒１４の上端部を拡大
した断面図である図６に示されるように、ピストンロッ
ド３４と一体的に固定されたリバウンドストッパ４４の
上面と外筒１４と一体的に固定されたロッドガイド４８
の下面とが当たり、これ以上車輪が下方へ移動できなく
なる。

【００３８】以上により、車輪の車体に対する相対的な
下方への移動が抑制および抑止され、移動ストロークが
制限される。

【００３９】この実施例における構成では、リバウンド
抑制機能を保持しつつ、リバウンドスプリング１０をシ
リンダ５０の外部に配設したので、リバウンドスプリン
グ１０と外筒１４、ピストンロッド３４との距離を大き
くとることができ、リバウンドスプリング１０がその伸
縮時に外筒１４やピストンロッド３４と接触することが
なくなるので、たとえリバウンドスプリング１０が金属
製であっても、異音の発生を防止することができる。

【００４０】また、仮に前記距離がとれなくてもシリン
ダ５０の外部にリバウンドスプリング１０を配置できる
ので、リバウンドスプリング１０は、オイルによる劣化
を考慮することなく樹脂やゴム等の弾性体で製作するこ
とができる。即ち、弾性体とは引張力に対し弾性効果を
有するものであり、金属、樹脂、ゴム製等材料は何を用
いても良い。

【００４１】また、以上の実施例においては、リバウン
ドスプリング１０が外筒１４の上端部を覆うように配設
されている。これにより、外筒１４の上端部に配設され
たオイルシール５４へのダスト侵入の防止及び油漏れの
防止が図れ、シール性が向上する。また、従来のダスト
カバーの役目を果たすので、ダストカバーは不要とな
り、かつダストカバーの配設用の部品も不要になる。こ
のため、部品点数の減少という効果も発生する。

【００４２】さらに、リバウンドスプリングをシリンダ
外部に配設したことで、リバウンドスプリングの大きさ
が制限されることなく、その結果としてリバウンドスプ
リングとしてバネを用いる場合のそのバネ特性の制限が
緩和されるという効果も発生する。

【００４３】なお、本実施例においては、密閉式の覆い
体であるリバウンドスプリング１０の下端部にエア抜き
用の孔１８を４個設けた例を示したが、このエア抜き用
の孔は１個以上有れば、何個設けてもよい。

【００４４】また、本実施例においては、円板１０Ａと
当接する、外筒１４に固定された部材（本実施例では、
リングナット４６の上面部４６Ａ）は、外筒１４の上端
ではなくて、外筒１４の中間部に配設してもよい。

【００４５】また、本実施例においては、引張荷重への
耐久性強化のために、リバウンドスプリング１０の内部
に、金属、樹脂、布等の補強材を埋設しても良い。

【００４６】また、本実施例においては、引張荷重への
耐久性強化のために、リバウンドスプリング１０と別個
に金属製等のスプリングを併用しても良い。

【００４７】また、本実施例においては、リバウンドス
プリング１０である蛇腹の波形ピッチ、波形高さ、波形
の形状等は必要に応じて各様に変更できる。

【００４８】また、本実施例におけるリバウンドスプリ
ング１０は、防塵効果を有する覆い体であり、かつスト
ッパ手段により伸ばされる時にエア抜き用孔１８が塞が
れリバウンドスプリング１０内部に負圧が発生する構造
を有していたが、この負圧発生構造は省略しても良い。
即ち、リバウンドスプリング１０内が常に密閉されてい
たり、また微小多孔でリバウンドスプリング１０の内外
が連通されて急激な伸長に抵抗を有する構成であっても
良い。

【００４９】また、本実施例におけるリバウンドスプリ
ング１０は、防塵効果を有する覆い体として用いない場
合には、覆い体である必要は無く、その一部に開口を有
していても良い。即ち、例えば引張コイルバネのように
引張力に対し弾性効果を作用する、所謂「抗張性」を有
する弾性体であれば、リバウンドスプリングとして用い
ることができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明のリバウンドスプリング構造は、
リバウンドスプリングと他の金属製部材との干渉ならび
に異音の発生を防止することができる優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ショックアブソーバの部材配設を示す縦断面図
である。

【図２】ショックアブソーバと車輪支持部との配設を示
す斜視図である。

【図３】リバウンドスプリングの下端面を示す図１の３
−３線一部断面図である。

【図４】リバウンド抑制作用が働き始める状態を示す縦
断面図である。

【図５】リバウンド抑制作用が最大限に働いている状態
を示す縦断面図である。

【図６】図５における外筒上端部の断面図である。

【図７】バウンド抑制作用が最大限に働いている状態を
示す縦断面図である。

【図８】従来のショックアブソーバのシリンダ内部の部
材配設を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０ リバウンドスプリング（弾性体） １４ 外筒 ３４ ピストンロッド ４６ リングナット（ストッパ手段） ５８ ショックアブソーバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒に挿入されたピストンロッドの、前
   記外筒に対する相対移動に抵抗が付与されるショックア
   ブソーバに用いられ、 一端が前記外筒側部材或いはピストンロッド側部材の一
   方の部材の外周を移動可能に配置され、他端が前記一端
   よりも他方の部材側で前記他方の部材に対してその軸方
   向に相対移動不可能に配置される弾性体と、 前記一方の部材側に固定されたストッパ手段と、 を有し、 前記ピストンロッドが前記外筒に対し、前記外筒から離
   れる方向へ所定量相対移動した際に、前記一端と前記ス
   トッパ手段とが係合して弾性体に引張力を付与するこ
   と、 を特徴とするリバウンドスプリング構造。