JP2004504559A - 自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置ならびにそのストローク制限装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置、ならびにそのような装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】
通常、自動車のサスペンションは、車のバネ上重量を支えるのに使用されるサスペンションスプリングと、車のバネ上重量とバネ下重量の間の相対変位を減衰させるためのショックアブソーバと、圧縮時および弛緩時、バネ上重量とバネ下重量の間の相対変位の振幅を制限するため、ショックアブソーバに結合された圧縮弾性要素を通常含む二つのストッパとで構成される。
【0003】
ショックアブソーバのロッドが車のシャーシに結合されるサスペンションの場合、ショックアブソーバの本体を構成するシリンダはステアリングナックルのブラケットに結合され、サポートはサスペンションアームで構成され、車のシャーシとショックアブソーバの本体との間にストッパが間置され、圧縮時、ショックアブソーバと同軸なロッドに沿って、ショックアブソーバの上端の、ショックアブソーバの本体に固設された横方向支承壁と、自動車のボディーシェルへのショックアブソーバの固定に関わる拡張チューリップとの間に間置される。
【0004】
この既知の構成によれば、ストッパはショックアブソーバの積層部分に直接作用し、ショックアブソーバの非動作寸法が、完全圧縮時のストッパの長さにストッパの支承壁の厚みを加えた値だけ増加する。さらにこの支承壁は、ショックアブソーバのシリンダに対するロッドの気密確保手段を通してショックアブソーバ内に加圧空気または異物となる粒子が浸入するのを防止するために、ストッパの圧縮により排出される空気の排気管路を含まなければならない。
【0005】
【発明の目的】
本発明は、圧縮ストッパがショックアブソーバの無効寸法とはならないようにでき、そのような装置を含む車のフロントまたはリヤのトレインの性能が大幅に向上し、ストッパと、ショックアブソーバのロッドおよび本体の間で粒子が堆積する危険性が著しく減少するように構成される自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置を提供することにより、上の欠点を解消することを目的とする。
【0006】
【発明の構成】
したがって本発明は、ショックアブソーバのロッドが結合されている車のシャーシと、ホイールのステアリングナックルの間、あるいはシャーシに結合されたショックアブソーバの本体と、ショックアブソーバのロッドが固定されるランドナックルのブラケットとの間に、ロッドと同軸に間置された圧縮弾性要素を含むストッパを備え、シャーシと、シャーシと同心なショックアブソーバの本体との間にサスペンションスプリングが設けられる、自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置であって、円筒形の全体形状の振動ろ過エラストマー要素がショックアブソーバのロッドの端部に固設されること、圧縮要素およびろ過要素がサスペンションスプリングのエンベロープ内に完全に格納され、圧縮要素が存在する環状部位の延長部の環状部位内にろ過要素が位置することを特徴とする装置を対象とする。
【0007】
好ましくは、ショックアブソーバのロッドの端部もサスペンションスプリングのエンベロープ内に位置する。
【0008】
第一実施形態によれば、圧縮ストッパは、ショックアブソーバの本体に固設されたチューリップ内のこの本体の周囲に配設され、シャーシまたはホイールブラケットに結合されたカップにより、チューリップ内でプリロードを受けた状態で維持される。
【0009】
好ましくは、長手方向断面においてほぼU字形を画定するよう、圧縮ストッパの格納チューリップは、圧縮ストッパの横方向環状支承壁により相互に接続された同心の壁、すなわち外壁および内壁を備え、チューリップの内壁は、ショックアブソーバの本体の対応する側面に固設される。
【0010】
圧縮ストッパが車のシャーシとショックアブソーバの本体の間に間置された時、ストッパのプリロードカップは、シャーシに固定されたサスペンションブラケットに固設され、サスペンションブラケットはサスペンションスプリングの端部の支持となり、その反対側の端部はショックアブソーバの本体に固設されたフランジに支承される。
【0011】
カップに支承されるストッパの作用端はテーパー状に伸びる環状形を有する。
【0012】
本発明の第二実施形態によれば、圧縮要素は車のシャーシに結合されたブラケット上に取り付けられ、ショックアブソーバの本体またはロッドに結合された支承要素によりストッパがブラケット上でプリロードを受けた状態で維持される。
【0013】
本発明によるストローク制限装置は、個別の単数または複数の以下の特徴、あるいは技術的に可能なあらゆる組み合わせを含むことができる。
【0014】
すなわち、圧縮要素が一般に円筒形であり、前記支承要素に支承された端部と、反対端が本体またはロッドに固設されたフランジに支承されるショックアブソーバのサスペンションスプリングのスカートに相補形により取り付けられた反対側端部とを具備する。
【0015】
圧縮要素が、スカートの壁内に設けられた補完溝に嵌合する、径方向において外側に突出した周辺ビードを具備する。
【0016】
圧縮要素が、一般に円筒形の部分を含み、その一方の端部が前記支承要素に支承され、反対側端部が、口を拡げられた部分により延長され、自由端がショックアブソーバのサスペンションスプリングの一端部の収納カップ内に取り付けられたほぼ環状のショルダーを画定し、反対側端が本体またはロッドに固設されたフランジに支承される。
【0017】
口を拡げられた部分が振動ろ過ブロックを備え、口を拡げられた部分がこのブロックによりショックアブソーバのロッドに取り付けられる。
【0018】
前記支承要素が、両端の環状ショルダーを含み、一方のショルダーがフランジに支承され、他方のショルダーが圧縮要素を受け入れ、中央の部分がスペーサを形成する。
【0019】
本発明は、圧縮要素を成形する段階と、ブラケットを圧縮要素上に取り付ける段階と、圧縮要素がショックアブソーバのロッドに取り付けられる際に用いられる振動ろ過ブロックを作製する段階とを含むこと、および、成形により、圧縮要素およびろ過ブロックを同時に作製し、成形中、圧縮要素の組み立てリングが圧縮要素に固設されることを特徴とする、上記の第二実施形態において画定されているようなストローク制限装置の製造方法も対象とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
もっぱら本発明の三つの実施形態を示す例として提供した添付の図面を参照して行う以下の説明により、本発明がよりよく理解され、本発明の他の目的、特徴、詳細および長所がより明らかになろう。
【0021】
図1は、本発明の第一実施形態によるストローク制限ストッパ2方式の装置1を示す図である。
【0022】
ショックアブソーバの円筒形本体4と、ショックアブソーバ本体4内に滑動可能に取り付けられたショックアブソーバロッド5とを備える自動車のショックアブソーバ3のために装置1が設けられる。
【0023】
図1に示す実施形態は、ショックアブソーバ本体4がその下部(図示せず)においてホイールナックルのブラケットに結合され、ショックアブソーバロッド5が車両のシャーシCの上側の端部に結合される場合に関するものである。
【0024】
ショックアブソーバロッド5は本体4から突出する部分を有し、上部終端には、シャーシCに固設され、ナット6を介して、カップ7、振動ろ過エラストマー要素8、およびサスペンションブラケット9が固定される、より小径のねじ切り部分5aがある。
【0025】
ストッパ2は単一部材で作製され、本体4に固設されたチューリップ10内のショックアブソーバロッド5と同軸にショックアブソーバ3の本体4の周囲に取り付けられたスリーブの形状のエラストマー材の圧縮弾性要素により構成される。
【0026】
より詳細には、圧縮ストッパ2を構成するスリーブは、円筒形内側面がショックアブソーバ本体4を取り囲み、外側面が下方に向かって収束し延長部として円筒形上部がある円錐台形株を含む下部2aを備える。圧縮ストッパ2の上部2bは、上方に向かって発散し、ショックアブソーバロッド5からある距離だけ間隔をとった円錐台形内側面と、上方に向かって収束する円錐台形外側面を含む。圧縮ストッパ2の部分2bのテーパー形能動環状上端は、サスペンションブラケット9を介してシャーシに結合された剛体カップ11に支承された状態に維持される。カップ11は、ショックアブソーバロッド5の軸に平行な方向に向けられた圧縮力を圧縮ストッパ2に加える。このカップは、反対側の下端がショックアブソーバ本体4に固設されたフランジ15に支承されるサスペンションスプリング14の端部において支承となる凹形のブラケット9に固設された壁13により上部で延長されるスカート12に接続される。ろ過要素を構成する弾性結合ブロック8は、接着により、カップ7の周囲とスカート12の内側円筒形表面とに固定される。
【0027】
圧縮ストッパ2の格納チューリップ10は、圧縮ストッパ2の横方向環状支承壁10cにより相互に接続された同心の壁、すなわち外壁10aおよび内壁10bを備える。二つの壁10a、10bは、長手方向すなわち垂直方向断面においてほぼU字形を画定するよう成形される。より正確には、内壁10bは円筒形であり、たとえば圧入により固設されることによりショックアブソーバ本体4の円筒形上部に密着してこれを取り囲み、壁10cは、ショックアブソーバ本体4に固設された円筒形リング16に制止される。図示するように、支承リング16はフランジ15とともに単一部材で作製される。チューリップ10の外壁10aは、圧縮ストッパ2の下部2aの外表面の形状と対になった形状である。すなわち円筒形上部壁の部分を備える。
【0028】
図1の一点鎖線は、ホイールがエネルギーを吸収し大きな衝撃を避けるために上方に変位する際、ストッパ2が最大圧縮状態にある時のチューリップ10の位置を示す。
【0029】
また、ストッパ2およびろ過ブロック8は、相互に延長されショックアブソーバ本体4と同心な二つの環状部位内にそれぞれ位置し、本発明の横方向の寸法の小型化をはかることができる。さらにストッパ2およびろ過ブロック8は、ショックアブソーバの全長を制限するよう、サスペンションスプリング14のエンベロープおよびショックアブソーバロッド5の端部5aの内部に格納される。
【0030】
もちろん本発明は、ショックアブソーバがその上部において車のシャーシすなわちシェルに固設され、上方に向いたロッドが、対応するホイールブラケットに固設される構成にも適用される。この場合、ストッパ2の圧縮カップ11はホイールブラケットに固設するものとする。
【0031】
上で記述したストローク制限ストッパ装置は以下の長所を有する。
【0032】
圧縮ストッパがショックアブソーバの無効寸法とはならなくなるため、そのようなストッパを含むトレインのコンパクト性が大幅に向上する。
【0033】
ストッパがロッドに沿ってロッドの周囲に同軸的に取り付けられる時発生していた、圧縮段階におけるストッパ上のロッドの摩擦をなくすことにより、ショックアブソーバとストッパの間の接続外れが改善され、ノイズの伝達が減少する。
【0034】
ショックアブソーバのろ過装置が圧縮ストッパの応力を受けることがなくなるので、ショックアブソーバが小型化され、その結果、ショックアブソーバの分離性能を向上させるとともに、寸法およびコストを低減させることができる。
【0035】
図2は、本発明によるストローク制限装置の第二実施形態を示す図であり、装置は符号1により、垂直であると仮定される位置に示してある。
【0036】
本装置は、第一実施形態の場合と同様に、自動車のサスペンションの要素を構成するためのものである。そのために、本装置は、ショックアブソーバの円筒形本体4と本体4内に滑動可能に取り付けられたショックアブソーバロッド5とを備える車のショックアブソーバ3に結合される、
【0037】
ショックアブソーバは、シャーシの重量など車のバネ上重量と、ホイールナックルブラケットの重量などバネ下重量との間に取り付けられるようになっている。
【0038】
この目的のため、ショックアブソーバロッド5は、ショックアブソーバの本体がホイールナックルのブラケットに結合されている時は、車のシャーシに結合することができ、ショックアブソーバの本体が車のシャーシに結合されている時は、ホイールナックルのブラケットに結合することができる。
【0039】
図3の実施形態と全く同様に図2に示す実施形態は、ショックアブソーバ本体4がその下部(図示せず)においてホイールナックルのブラケットに結合され、ショックアブソーバロッド5が車両のシャーシの上側の端部(図示せず)に結合される場合に関するものである。
【0040】
ストローク制限装置の主な構成要素は、想定する使用方法に適したエラストマー材料で作製された圧縮弾性要素18からなるストッパである。
【0041】
この圧縮要素18は円筒形の全体形状を有し、ショックアブソーバロッド5と同軸なショックアブソーバ本体4の周囲に少なくとも一部が取り付けられる。
【0042】
より詳細には、図2でわかるように、圧縮要素18は、車のシャーシに結合されたスカート20に形状の相補性により取り付けられた第一端部18aすなわち上端と、圧縮要素18をプリロードされた状態に維持するよう構成された支承要素22に支承される反対端18bすなわち下端とを含む。
【0043】
圧縮要素18の第一端部18aは、スカート20を構成する壁内に設けられた対応する環状溝に嵌合する、径方向において外側に突出した周辺ビード24を具備する。
【0044】
このスカート20は一般に円筒形であり、形状の相補性により圧縮要素18を支持するための溝が設けられる下側の第一端部部位20aと、ショックアブソーバ3のサスペンションスプリング32の第一端部の受け取りカップ30により形成される環状溝28の底に嵌合するほぼ環状のショルダー26を具備する上側の反対側端部部位20bとを含む。
【0045】
スカート20の環状ショルダー26は、33のようなスクリュー−ナット型の固定手段によりカップ30に固設される。
【0046】
またショックアブソーバ3は、ショックアブソーバ本体4の外周面上に設けられた周辺ビード36に支承されるフランジ34を具備する。
【0047】
このフランジ34は、サスペンションスプリング32の第二端部が載架する台座38を画定する上面を具備する。
【0048】
フランジは、台座38から上に向かって延びる軸方向円筒形延長部40であって、上端部分が、ストッパを形成する圧縮要素のための支承要素22を支持する延長部を具備する。
【0049】
図2からわかるように、この支承要素は、ショックアブソーバ本体4を取り囲むスリーブを構成し、圧縮要素18のための支承面と支承要素がフランジ34に載架する際の足をそれぞれ構成する二つの端部環状ショルダー42および44と、スペーサを構成する中央部分46とを具備する。
【0050】
またショックアブソーバロッド5は、ショックアブソーバ3の本体4から突出する部分を具備するが、この部分は、上部において、車のシャーシに固設されたより小径のねじ部位が終端48にあり、またナット50を介して環状リング52がこの部分に固定されている。このリングの周辺部位は、上に向かってはカップ30により、横方向においてはスカート20により、また下に向かっては、スカート20上に溶接された分離壁56によりそれぞれ画定される体積内に設置される振動ろ過エラストマーブロックの内側縁部内に設けられた溝に挿入される。
【0051】
最後に、図2において、圧縮要素18は、その長手方向変形の点検が可能な58のような内外周溝を具備することがわかる。
【0052】
第一実施形態と同様に、ストッパ18、ろ過ブロック54およびショックアブソーバロッド5の端部48はサスペンションスプリング32のエンベロープ内に格納される。さらに、ストッパ18およびブロック54はそれぞれ、ショックアブソーバ本体4と同心で相互の延長部となる二つの環状部位内に位置する。その結果、ショックアブソーバの全長はその横方向寸法と同様に小型化される。
【0053】
周知のように、車の車輪が上向きに最大の垂直方向移動を受けると、ストローク制限ストッパは、同ストッパが最大圧縮状態になる構成をとる。こうすることにより、ストッパは、それがなかったらそのままの衝撃を受ける可能性がある車の乗員に伝達されるであろうエネルギーを吸収する。
【0054】
この第二実施形態のストローク制限ストッパ装置は以下の長所を有する。
【0055】
圧縮ストッパがショックアブソーバの無効寸法とはならなくなるため、そのようなストッパを含むトレインのコンパクト性が大幅に向上する。
【0056】
ストッパがロッドに沿ってロッドの周囲に同軸的に取り付けられる時発生していた、圧縮段階におけるストッパ上のロッドの摩擦をなくすことにより、ショックアブソーバとストッパの間の接続外れが改善され、ノイズの伝達が減少する。
【0057】
ショックアブソーバのろ過装置が圧縮ストッパの応力を受けることがなくなるので、ショックアブソーバが小型化され、その結果、ショックアブソーバの分離性能を向上させるとともに、寸法およびコストを低減させることができる。
【0058】
スペーサを形成する要素に支承されるストッパを位置決めすることによりストッパは高位置をとることができ、それにより、ストッパと、ショックアブソーバのロッドおよび本体との間に粒子が堆積する危険性を取り除くことができる。
ただし本発明は、記述した第二実施形態に限定されるものではないことに留意すべきである。
【0059】
実際、図2を参照して上述したこの実施形態によれば、ストッパは、サスペンションスプリングの端部のうちの一方を受け取るカップに固定されているスカートに取り付けられる。
【0060】
また、図2の実施形態において示すように、圧縮要素18が一般に円筒形の第一部分59を含み、その一方の下側の自由端60が支承要素22に支承され、上側の反対側端部62が口を拡げられた部分64により延長され、その自由端が、カップ28内に取り付けられスカート20の環状部分26とサスペンションスプリングの対応する端部の間に圧入されたほぼ環状のショルダー66を画定するように、圧縮要素を成形することも可能である。またこの実施形態によれば、エラストマーブロック54の受け入れ格納部を画定するのに用いられる分離壁はスカート20を構成する壁に組み込むことができる。
【0061】
このような装置を作製するためには、たとえば型成形により圧縮要素18を成形し、スカート20を圧縮要素上に取り付け、圧縮要素がショックアブソーバのロッドに取り付けられる際に用いられる振動ろ過ブロックを作製するのが望ましい。
【0062】
好ましくは、エラストマーの成形により圧縮要素とろ過ブロックとを同時に作製する。この場合、成形時にリング52は目立たなくなる。
【0063】
この第三実施形態ではストローク制限装置を構成する部品点数が減少することから、この形態により本装置の作製がより経済的になることがわかる。
【0064】
前出の二つの実施形態の場合と同様に、ストッパ18、ブロック54およびショックアブソーバロッドの端部48は、実質上、サスペンションスプリング32のエンベロープ内に格納され、その結果、ショックアブソーバの全長が小型化される。さらに、ストッパ18、およびストッパの上方にあるブロック54はそれぞれ、ショックアブソーバ本体4と同心で相互の延長部となる二つの環状部位内に位置する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態による自動車のショックアブソーバのためのストローク制限ストッパ装置の長手方向部分断面図である。
【図2】自動車のショックアブソーバのための本発明の第二実施形態によるストローク制限装置の長手方向部分断面図である。
【図3】本発明による自動車のためのストローク制限装置の別の実施形態の長手方向部分断面図である。
Claims (14)
- ショックアブソーバ(3)のロッド(5)が結合されている車のシャーシと、ホイールのステアリングナックルの間、あるいはシャーシに結合されたショックアブソーバの本体(4)と、ショックアブソーバ(3)のロッド(5)が固定されるランドナックルのブラケットとの間に、ロッド(5)と同軸に間置された圧縮弾性要素を含むストッパ(2;18)を備え、シャーシと、シャーシと同心なショックアブソーバの本体(4)との間にサスペンションスプリング(14;32)が設けられる、自動車のショックアブソーバ(3)のためのストローク制限装置であって、円筒形の全体形状の振動ろ過エラストマー要素(8;54)がショックアブソーバのロッド(5)の端部に固設されること、圧縮要素(2;18)およびろ過要素(8;54)がサスペンションスプリング(14;32)のエンベロープ内に完全に格納され、圧縮要素(2;18)が存在する環状部位の延長部の環状部位内にろ過要素(8;54)が位置することを特徴とする、自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- ショックアブソーバ(5)のロッドの端部もサスペンションスプリング(14;32)のエンベロープ内に位置することを特徴とする、請求項1に記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- ショックアブソーバ(5)のロッドの端部(5a)に固設されたカップ(7)の外周と、サスペンションスプリング(14)の支承となる凹型サポート(9)に固設されたスカート(12)の円筒形内面とに接着することによりエラストマー要素(8)が固定されることを特徴とする、請求項1または2に記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 圧縮ストッパ(2)が、ショックアブソーバ(3)の本体(4)に固設されたチューリップ(10)内のこの本体の周囲に配設され、シャーシ(C)またはホイールブラケットに結合されたカップ(11)により、チューリップ(10)内でプリロードを受けた状態で維持されることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 長手方向断面においてほぼU字形を画定するよう、圧縮ストッパ(2)の格納チューリップ(10)が、圧縮ストッパ(2)の横方向環状支承壁に(10c)より相互に接続された同心の壁、すなわち外壁(10a)および内壁(10b)を備え、チューリップ(10)の内壁(10b)が、ショックアブソーバ(3)の本体(4)の対応する側面に固設されることを特徴とする、請求項4に記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 圧縮ストッパ(2)が車のシャーシ(C)とショックアブソーバ(3)の本体(4)の間に間置された時、ストッパ(2)のプリロードカップ(11)が、シャーシ(C)に固定されたサスペンションブラケット(9)に固設され、サスペンションブラケット(9)がサスペンションスプリング(14)の端部の支持となり、その反対側の端部がショックアブソーバ(3)の本体(4)に固設されたフランジ(15)に支承されることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- カップ(11)に支承されるストッパ(2)の作用端(2b)がテーパー状に伸びる環状形を有することを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 圧縮要素(18)が車のシャーシに結合されたブラケット(20)上に取り付けられ、ショックアブソーバの本体またはロッドに結合された支承要素(22)によりストッパがブラケット上でプリロードを受けた状態で維持されることを特徴とする、請求項1または2に記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 圧縮要素(18)が一般に円筒形であり、前記支承要素に支承された端部(18b)と、反対端が本体またはロッドに固設されたフランジ(34)に支承されるショックアブソーバのサスペンションスプリング(32)のスカート(20)に相補形により取り付けられた反対側端部(18a)とを具備することを特徴とする、請求項8に記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 圧縮要素が、スカート(20)の壁内に設けられた補完溝に嵌合する、径方向において外側に突出した周辺ビード(24)を具備することを特徴とする、請求項9に記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 圧縮要素(18)が、一般に円筒形の部分(59)を含み、その一方の端部(60)が前記支承要素に支承され、反対側端部(62)が、口を拡げられた部分(64)により延長され、自由端がショックアブソーバのサスペンションスプリング(32)の一端部の収納カップ内に取り付けられたほぼ環状のショルダー(66)を画定し、反対側端が本体またはロッドに固設されたフランジ(34)に支承されることを特徴とする、請求項8に記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 口を拡げられた部分(64)が振動ろ過ブロック(54)を備え、口を拡げられた部分がこのブロックによりショックアブソーバのロッドに取り付けられることを特徴とする、請求項11に記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 前記支承要素が、両端の環状ショルダー(42,44)を含み、一方のショルダーがフランジに支承され、他方のショルダーが圧縮要素を受け入れ、中央の部分(46)がスペーサを形成することを特徴とする、請求項9乃至12のいずれかに記載の自動車のショックアブソーバ用ストローク制限装置。
- 圧縮要素(18)を成形する段階と、ブラケット(20)を圧縮要素上に取り付ける段階と、圧縮要素がショックアブソーバのロッドに取り付けられる際に用いられる振動ろ過ブロック(54)を作製する段階とを含むこと、および、成形により、圧縮要素およびろ過ブロックを同時に作製し、成形中、圧縮要素の組み立てリング(52)が圧縮要素に固設されることを特徴とする、請求項8乃至13のいずれかに記載のストローク制限装置の製造方法。
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