JP2014105775A

JP2014105775A - バンプストッパ

Info

Publication number: JP2014105775A
Application number: JP2012259025A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sakurai; 謙二櫻井
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-09
Also published as: CN203604532U; DE102013224130A1

Abstract

【課題】撓み量に対する剛性の変化を少なくすることが可能なバンプストッパを提供する。
【解決手段】圧縮されることにより衝撃を吸収すると共に、外周面側及び内周面側が蛇腹状に構成されるバンプストッパ１００において、先端側は、外周面側が山部となり内周面側が谷部１１０となるように構成されており、かつ谷部１００の先端側側面１１１及び後端側側面１１２は互いに近付くように内周面側に向かって突出する湾曲面で構成されており、これらの両側面に滑らかに繋がる谷底部分１１３は外周面側に向かって凹んだ湾曲面により構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、バンプストッパに関するものである。

自動車のサスペンションには、車体が沈んだ際の衝撃を吸収するためにバンプストッパが設けられている。このバンプストッパは、圧縮されることにより衝撃を吸収するようにショックアブソーバに取付けられている。図５〜図７を参照して、従来例に係る発泡ウレタン製のバンプストッパについて説明する。図５は従来例に係るバンプストッパの模式的断面図の一部である。図６は従来例に係るバンプストッパにおける衝撃を受けた際の先端付近の挙動を示す模式的断面図である。図７は従来例に係るバンプストッパにおける撓み量と剛性の関係を示すグラフである。

バンプストッパ５００は、サスペンションに設けられているショックアブソーバが縮んだ際の衝撃を吸収するために設けられている。すなわち、サスペンションには、ピストンロッドとシリンダを有するショックアブソーバが備えられている。このショックアブソーバは、車体が沈むことによってピストンロッドがシリンダ内部側に向かって移動することにより縮んでいく。そして、ショックアブソーバが縮んだ場合には、バンプストッパ５００が圧縮されることにより衝撃を吸収するように、ショックアブソーバにバンプストッパ５００が取り付けられている。

一般的に、バンプストッパ５００においては、衝撃を受けて圧縮する際にスムーズに変形するように、その内周面及び外周面が蛇腹形状になっている（特許文献１参照）。ここで、従来例に係るバンプストッパ５００における先端付近の内周面の構造についてより詳しく説明する。バンプストッパ５００の先端側は、外周面側が山部となり内周面側が谷部５１０となるように構成されている。この谷部５１０の両側面はテーパ面で構成されている。すなわち、先端側の側面５１１は先端側に向かって縮径するテーパ面で構成され、後端側の側面５１２は先端側に向かって拡径するテーパ面で構成されており、断面で見るといずれも直線で構成されている。そして、谷部５１０の谷底部分５１３は先端側の側面５１１と後端側の側面５１２とを滑らかに繋ぐようにＲ面で構成されている。すなわち、断面で見た場合に、谷底部分５１３は円弧で構成されている。なお、先端側の側面５１１と外周面側とを繋ぐ面５１４、及び後端側の側面５１２と内周側の円柱面とを繋ぐ面５１５もＲ面で構成されている。

以上のように構成されるバンプストッパ５００において、衝撃を受けた際のバンプストッパ５００の先端付近の挙動、及び撓み量と剛性との関係について、図６及び図７を参照して説明する。なお、図７中の曲線Ｌ１は、従来例に係るバンプストッパ５００における撓み量に対する剛性の関係を示すグラフである。また、同図中Ａで囲った領域は、衝突初期の圧縮領域を示している。

バンプストッパ５００が衝撃を受けた場合、まず、谷底部分５１３よりも先端部分（図６中Ｘ部付近）が変形する。この過程においては、撓み量の増加と共に剛性は上昇する（図７中Ｃ部参照）。次に、谷底部分５１３付近（図６中Ｙ部付近）が変形する。谷底部分５１３付近は肉厚が薄いことから、谷底部分５１３付近が変形する過程においては、撓み量に対する剛性は下降する（図７中Ｄ部参照）。その後、谷部５１０における側面５１１と側面５１２が密着し（図６中Ｚ部参照）、側面５１２よりも後端付近が変形する。側面５１１と側面５１２の密着後は、見かけ上の肉厚が厚くなり、撓み量に対する剛性は再び上昇する。

このように、バンプストッパ５００が衝撃を受けた際においては、撓み量に対する剛性は上昇と下降を繰り返すように変化する。このような撓み量に対する剛性の変化は、車両の操舵性や乗り心地に影響を与える。つまり、撓み量に対する剛性の上昇と下降の変化が大きいほど、車両の操舵性や乗り心地への悪影響が大きくなる。

特開２００２−１８１１０２号公報

本発明の目的は、撓み量に対する剛性の上昇と下降の変化を少なくすることが可能なバンプストッパを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、圧縮されることにより衝撃を吸収すると共に、外周面側及び内周面側が蛇腹状に構成されるバンプストッパにおいて、
先端側は、外周面側が山部となり内周面側が谷部となるように構成されており、かつ該谷部の両側面は互いに近付くように内周面側に向かって突出する湾曲面で構成されており、これらの両側面に滑らかに繋がる谷底部分は外周面側に向かって凹んだ湾曲面により構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、バンプストッパが衝撃を受けた際には、まず、先端側における谷底部分よりも先端部分が変形し、その後、谷底部分が変形する。そして、本発明においては、谷部の両側面が互いに近付くように内周面側に向かって突出する湾曲面で構成されていることから、谷底部分が変形し始めてから、これら谷部の両側面が密着するまでの期間を短くすることができる。また、谷部の両側面付近の剛性が高まる。従って、これらのことが相俟って、撓み量に対する剛性の低下を効果的に抑制することができる。更に、谷部の両側面は突出する部位同士が密着することから、従来のようにテーパ面同士全体が密着する場合に比べて、両側面が密着後の撓み量に対する剛性の急激な上昇を抑制することができる。また、両側面に滑らかに繋がる谷底部分は外周面側に向かって凹んだ湾曲面により構成されているので、谷底部分の変形を妨げることもない。以上のことから、撓み量に対する剛性の上昇と下降の変化を少なくすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、撓み量に対する剛性の上昇と下降の変化を少なくすることができる。

図１は本発明の実施例に係るバンプストッパの使用状態を示す模式的断面図である。図２は本発明の実施例に係るバンプストッパの先端付近の拡大断面図である。図３は本発明の実施例に係るバンプストッパにおける衝撃を受けた際の先端付近の挙動を示す模式的断面図である。図４は本発明の実施例及び従来例に係るバンプストッパにおける撓み量と剛性の関係を示すグラフである。図５は従来例に係るバンプストッパの模式的断面図の一部である。図６は従来例に係るバンプストッパにおける衝撃を受けた際の先端付近の挙動を示す模式的断面図である。図７は従来例に係るバンプストッパにおける撓み量と剛性の関係を示すグラフである。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図４を参照して、本発明の実施例に係るバンプストッパについて説明する。本実施例においては、自動車のサスペンションに設けられたショックアブソーバにバンプストッパが取り付けられる場合を例にして説明する。

＜バンプストッパの適用例＞
特に、図１を参照して、本発明の実施例に係るバンプストッパの適用例を説明する。図１は、自動車のサスペンションのうち、バンプストッパが取り付けられている箇所を示す模式的断面図である。

サスペンションには、車体の振動を抑制するためにショックアブソーバ２００が設けられている。このショックアブソーバ２００は、ピストンロッド２１０と、シリンダ２２０とを備える油圧ダンパー式の緩衝器である。車体が沈んだ際には、ピストンロッド２１０がシリンダ２２０の内部側に向かって移動し、つまりショックアブソーバ２００が縮み、油圧抵抗によって衝撃を吸収することができる。

そして、ピストンロッド２１０には支持部材２３０が固定されており、この支持部材２３０とシリンダ２２０の端面２２１との間に、バンプストッパ１００が取り付けられている。バンプストッパ１００は、発泡ウレタン製の環状の部材であり、軸孔内にピストンロッド２１０が挿入されるように、ショックアブソーバ２００に取付けられる。このバンプストッパ１００は、後端側の端面１２０が支持部材２３０に当接するように配置される。なお、バンプストッパ１００は支持部材２３０に対して、固定してもしなくてもよい。

以上の構成により、車体が沈みショックアブソーバ２００が縮んでいくと、ピストンロッド２１０がシリンダ２２０の内部に移動するに従って、バンプストッパ１００もシリンダ２２０側に移動する（図中、矢印Ｐ方向に移動する）。そして、ショックアブソーバ２００が縮むと、バンプストッパ１００の先端がシリンダ２２０の端面２２１に衝突する。これにより、バンプストッパ１００が圧縮されるため、衝撃を吸収することができる。

＜バンプストッパ＞
図１及び図２を参照して、本実施例に係るバンプストッパ１００について、より詳細に説明する。本実施例に係るバンプストッパ１００は、圧縮される際の変形状態が安定するように、外周面側及び内周面側が蛇腹状に構成されている。つまり、外周面側も内周面側も環状の山部と谷部が軸線方向に交互に設けられている。なお、山部及び谷部の数については、バンプストッパ１００全体の大きさ等によって、適宜、設定することができる。

そして、本実施例に係るバンプストッパ１００においては、先端側は、外周面側が山部となり内周面側が谷部１１０となるように構成されている。また、谷部１１０の両側面（
先端側の側面１１１と後端側の側面１１２）は互いに近付くように内周面側に向かって突出する湾曲面で構成されている。より具体的には、断面で見た場合に、これら先端側の側面１１１と後端側の側面１１２は、いずれも円弧で構成されている。更に、これらの側面１１１及び側面１１２に滑らかに繋がる谷底部分１１３は外周面側に向かって凹んだ湾曲面により構成されている。より具体的には、断面で見た場合に、谷底部分１１３も円弧で構成されている。なお、好適な例として、谷底部分１１３の最も底の部分における内径３５ｍｍとし、先端側の側面１１１及び後端側の側面１１２の曲率半径Ｒ１，Ｒ２を４ｍｍに設定し、谷底部分１１３の曲率半径Ｒ３を１ｍｍに設定する場合を挙げることができる。

＜衝撃を受けた際の挙動＞
上記のように構成されるバンプストッパ１００において、衝撃を受けた際のバンプストッパ１００の先端付近の挙動、及び撓み量と剛性との関係について、図３及び図４を参照して説明する。なお、図４中の曲線Ｌ１は、従来例に係るバンプストッパ５００における撓み量に対する剛性の関係を示すグラフであり、曲線Ｌ２は本実施例に係るバンプストッパ１００における撓み量に対する剛性の関係を示すグラフである。また、同図中Ａで囲った領域は、衝突初期の圧縮領域を示している。

バンプストッパ１００が衝撃を受けた場合、まず、谷底部分１１３よりも先端部分が変形する。この過程においては、撓み量の増加と共に剛性は上昇する。なお、この過程における撓み量と剛性の関係については、従来例の場合と同様である。次に、谷底部分１１３付近が変形する（図３中左側の図面参照）。谷底部分１１３付近は肉厚が薄いことから、谷底部分１１３付近が変形する過程においては、撓み量に対する剛性は下降する（図４中Ｂ部参照）。

その後、谷部１１０における側面１１１と側面１１２が密着する。この時、本実施例に係るバンプストッパ１００においては、上記の通り、これらの側面１１１，１１２は、互いに近付くように内周面側に向かって突出する湾曲面で構成されている。従って、これらの側面１１１，１１２の突出する部位同士が密着する（図３中右側の図面参照）。これらの側面１１１，１１２が密着後は、側面１１２よりも後端付近が変形する。この過程においては、見かけ上の肉厚が厚くなり、撓み量に対する剛性は再び上昇する。

＜本実施例に係るバンプストッパの優れた点＞
本実施例によれば、バンプストッパ１００が衝撃を受けた際には、上記の通り、まず、先端側における谷底部分１１３よりも先端部分が変形する。その後、谷底部分１１３が変形し、先端側の側面１１１と後端側の側面１１２が密着する。ここで、従来例のように、側面５１１，５１２がテーパ面で構成される場合には、これらの側面５１１，５１２の面全体がほぼ同時に密着する。これに対して、本実施例に係るバンプストッパ１００の場合には、先端側の側面１１１と後端側の側面１１２は互いに近付くように内周面側に向かって突出する湾曲面で構成されているので、上記の通り、側面１１１，１１２の突出する部位同士が密着する。従って、従来例の場合に比して、谷底部分１１３が変形し始めてから、谷部１１０の両側面が密着するまでの期間を短くすることができる。これにより、この間の撓み量に対する剛性の下降を抑制することができる。また、側面１１１，１１２は湾曲面で構成されていることから、テーパ面で構成される場合に比して、これらの付近自体の剛性が高くなり、撓み量に対する剛性の下降を抑制できる。

このように、谷底部分１１３が変形し始めてから、谷部１１０の両側面が密着するまでの期間を短くすることができることと、側面１１１，１１２付近の剛性が高くなることが相俟って、撓み量に対する剛性の低下を効果的に抑制することができる。また、本実施例においては、側面１１１，１１２の突出する部位同士が密着することから、従来のように
テーパ面同士全体が密着する場合に比して、谷部１１０の両側面が密着後の撓み量に対する剛性の急激な上昇を抑制することもできる。また、両側面に滑らかに繋がる谷底部分１１３は外周面側に向かって凹んだ湾曲面により構成されているので、谷底部分１１３の変形を妨げることもない。以上のことから、撓み量に対する剛性の上昇と下降の変化を少なくすることができる（図４中、Ｂ部参照）。従って、車両の操舵性や乗り心地も良くなる。

１００バンプストッパ
１１０谷部
１１１，１１２側面
１１３谷底部分
１２０端面
２００ショックアブソーバ
２１０ピストンロッド
２２０シリンダ
２２１端面
２３０支持部材

Claims

圧縮されることにより衝撃を吸収すると共に、外周面側及び内周面側が蛇腹状に構成されるバンプストッパにおいて、
先端側は、外周面側が山部となり内周面側が谷部となるように構成されており、かつ該谷部の両側面は互いに近付くように内周面側に向かって突出する湾曲面で構成されており、これらの両側面に滑らかに繋がる谷底部分は外周面側に向かって凹んだ湾曲面により構成されていることを特徴とするバンプストッパ。