JP2016136027A - バンプストッパ - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮量の増加に対する荷重の増加を滑らかにすることのできるバンプストッパを提供する。
【解決手段】外周面が蛇腹形状で構成されており、蛇腹形状における複数の山部(第1山部111,第2山部112,第3山部113)及び谷部(第1谷部121,第2谷部122,第3谷部123)は、先端側ほど径が小さくなるように構成される発泡ポリウレタン製のバンプストッパ100において、山部の径をXとし、該山部の後端側に隣接する谷部の径をYとした場合に、Y÷Xが、先端側から後端側に向かうにつれて小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】外周面が蛇腹形状で構成されており、蛇腹形状における複数の山部(第1山部111,第2山部112,第3山部113)及び谷部(第1谷部121,第2谷部122,第3谷部123)は、先端側ほど径が小さくなるように構成される発泡ポリウレタン製のバンプストッパ100において、山部の径をXとし、該山部の後端側に隣接する谷部の径をYとした場合に、Y÷Xが、先端側から後端側に向かうにつれて小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、衝撃を吸収するためのバンプストッパに関する。
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における圧縮時の様子を示す模式的断面図である。なお、図5(a)はバンプストッパが圧縮されていない状態を示し、同図(b)(c)(d)は、この順に圧縮量が増えていった状態をそれぞれ模式的断面図(中心軸線を含む面で切断した断面のうちの半分の断面図)にて示している。
バンプストッパ500は、圧縮される際の変形状態が安定するように、外周面が蛇腹形状で構成されており、外周には複数の山部及び谷部が形成されている。以下、便宜上、先端側から順に、第1山部511,第1谷部521,第2山部512,第2谷部522,第3山部513,第3谷部523と称する。
バンプストッパ500は、発泡ポリウレタンからなるもので、射出成形などの金型成形により得られる。そして、成形時において、金型のキャビティに成形材料が充填される際には、後端側から先端側に向かって成形材料が充填される。そのため、充填時の材料流動性を考慮して、上記複数の山部及び谷部は先端側ほど径が小さくなるように構成されている。すなわち、第1山部511の径をD11,第2山部512の径をD12,第3山部513の径をD13とすると、D11<D12<D13を満たす。また、第1谷部521の径をD21,第2谷部522の径をD22,第3谷部523の径をD23とすると、D21<D22<D23を満たす。そのため、第1谷部521の部位の肉厚が最も薄く、第3谷部523の部位の肉厚が最も厚くなっている。これに伴って、各谷部で比較すると、第1谷部521の部位の剛性が最も低く、第3谷部523の部位の剛性が最も高くなっている。
従って、バンプストッパ500が圧縮する場合には、まず、第1谷部521の部位が圧縮するように変形し(図5(b)参照)、次いで第2谷部522の部位が圧縮するように変形する(同図(c)参照)。そして、最後に第3谷部523の部位が圧縮するように変形する(同図(d)参照)。このように、従来例に係るバンプストッパ500は、複数の谷部の部位が順に圧縮するように変形していく。
ここで、図6を参照して、バンプストッパ500の圧縮量と荷重(圧縮に必要な荷重)との関係について説明する。なお、図6はバンプストッパ500における圧縮量と荷重との関係を概略的に示すグラフである。
第1谷部521の部位が圧縮するように変形する過程においては、バンプストッパ500全体の圧縮方向のばね定数が一定、または徐々に増加するため、圧縮量の増加に伴い、荷重は略直線的に増加する(グラフ中のL11)。そして、第2谷部522の部位が圧縮し始める際には、上記ばね定数が低くなる。そのため、圧縮量の増加に対する荷重の増加の割合が低下する(グラフ中のL12)。その後、第3谷部523の部位の圧縮が行われるまでの間、再び、上記ばね定数が高くなり、圧縮量の増加に対する荷重の増加の割合が
上昇する(グラフ中のL13)。そして、第3谷部523の部位が圧縮し始める際に上記バネ定数が低くなり、圧縮量の増加に対する荷重の増加の割合が低下する(グラフ中のL14)。
上昇する(グラフ中のL13)。そして、第3谷部523の部位が圧縮し始める際に上記バネ定数が低くなり、圧縮量の増加に対する荷重の増加の割合が低下する(グラフ中のL14)。
このように、従来例に係るバンプストッパ500においては、複数の谷部の部位が順に圧縮するように変形するため、上記ばね定数が段階的に切り替わるような現象が生じており、図6のグラフに示すように、圧縮量の増加に対して荷重は滑らかには増加しない。これは、衝撃吸収時の観点から言えば、バンプストッパ500が圧縮されていく過程で、バンプストッパ500への圧縮荷重が滑らかに変化しないことになる。そのため、車両の操舵性に悪影響を及ぼす原因になっている。
図7は従来例に係るバンプストッパ500における圧縮量に対するばね定数の変化の試験結果を示すグラフである。このグラフからも分かるように、ばね定数は段階的に切り替わる現象が生じている。なお、図7中のL21の領域が上記図6のグラフ中のL11に相当し、図7中のL22の領域が上記図6のグラフ中のL12に相当し、図7中のL23の領域が上記図6のグラフ中のL13に相当し、図7中のL24の領域が上記図6のグラフ中のL14に相当する。
なお、谷部の径を全て小さくすれば、複数の谷部の部位が順に圧縮するように変形してしまうことを抑制できるが、この場合には、谷部の部位の肉厚が薄くなり、成形金型における成形材料が通る部分が狭くなってしまう。そのため、成形材料が十分に充填されずに成形不良を招く原因となるため、そのような対策を取ることができない。
本発明の目的は、圧縮量の増加に対する荷重の増加を滑らかにすることのできる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、本発明のバンプストッパは、
外周面が蛇腹形状で構成されており、蛇腹形状における複数の山部及び谷部は、先端側ほど径が小さくなるように構成されるバンプストッパにおいて、
山部の径をXとし、該山部の後端側に隣接する谷部の径をYとした場合に、Y÷Xが、先端側から後端側に向かうにつれて小さくなるように設定されていることを特徴とする。
外周面が蛇腹形状で構成されており、蛇腹形状における複数の山部及び谷部は、先端側ほど径が小さくなるように構成されるバンプストッパにおいて、
山部の径をXとし、該山部の後端側に隣接する谷部の径をYとした場合に、Y÷Xが、先端側から後端側に向かうにつれて小さくなるように設定されていることを特徴とする。
本発明によれば、蛇腹形状における複数の山部及び谷部は、先端側ほど径が小さくなるように構成されるため、本来的には、先端側の方ほど剛性が低く、バンプストッパが圧縮する際には、先端側から後端側に向かって順に谷部が圧縮するように変形する。しかしながら、本発明においては、山部の径をXとし、該山部の後端側に隣接する谷部の径をYとした場合に、Y÷Xが、先端側から後端側に向かうにつれて小さくなるように設定されているため、各谷部における剛性の不均一が軽減される。これにより、各谷部における圧縮のタイミングを近付ける(好ましくは同時にする)ことができ、バンプストッパの圧縮量に対するばね定数の変化を抑制することができる。従って、バンプストッパの圧縮量の増
加に対する荷重の増加を滑らかにすることができる。
加に対する荷重の増加を滑らかにすることができる。
ここで、前記外周面における蛇腹形状において、先端側から後端側に向かって順に、第1山部,第1山部に隣接する第1谷部,第1谷部に隣接する第2山部,第2山部に隣接する第2谷部,第2谷部に隣接する第3山部及び第3山部に隣接する第3谷部を有しており、
第1山部の径をX1,第2山部の径をX2,第3山部の径をX3,第1谷部の径をY1,第2谷部の径をY2,第3谷部の径をY3とした場合に、
0.90<Y1÷X1<0.95
0.75<Y2÷X2<0.80
0.70<Y3÷X3<0.75
の全てを満たすとよい。
第1山部の径をX1,第2山部の径をX2,第3山部の径をX3,第1谷部の径をY1,第2谷部の径をY2,第3谷部の径をY3とした場合に、
0.90<Y1÷X1<0.95
0.75<Y2÷X2<0.80
0.70<Y3÷X3<0.75
の全てを満たすとよい。
以上説明したように、本発明によれば、バンプストッパの圧縮量の増加に対する荷重の増加を滑らかにすることが可能となる。
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。
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2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2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付近を模式的断面図にて示している。なお、同図(a)はバンプストッパが圧縮されていない状態を示し、同図(b)(c)は、この順に圧縮量が増えていった状態をそれぞれ模式的断面図(中心軸線を含む面で切断した断面の一部の断面図)にて示している。
特に、図2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2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付近を模式的断面図にて示している。なお、同図(a)はバンプストッパが圧縮されていない状態を示し、同図(b)(c)は、この順に圧縮量が増えていった状態をそれぞれ模式的断面図(中心軸線を含む面で切断した断面の一部の断面図)にて示している。
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する。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、発泡ポリウレタン製の環状の部材であり、その内周側にピストンロッド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140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。そして、ショックアブソーバ200が縮むと、バンプストッパの先端130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>
特に、図1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、外周面が蛇腹形状(本実施例では内外周共に蛇腹形状)で構成されており、外周には複数の(環状の)山部及び(環状の)谷部が形成されている。以下、便宜上、先端側から順に、第1山部111,第1谷部121,第2山部112,第2谷部122,第3山部113,第3谷部123と称する。第1山部111と第1谷部121,第1谷部121と第2山部112,第2山部112と第2谷部122,第2谷部122と第3山部113,第3山部113と第3谷部123は、それぞれ隣接している。なお、先端側とは、上記の通り、シリンダ220の端面221に衝突する側である。
特に、図1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、外周面が蛇腹形状(本実施例では内外周共に蛇腹形状)で構成されており、外周には複数の(環状の)山部及び(環状の)谷部が形成されている。以下、便宜上、先端側から順に、第1山部111,第1谷部121,第2山部112,第2谷部122,第3山部113,第3谷部123と称する。第1山部111と第1谷部121,第1谷部121と第2山部112,第2山部112と第2谷部122,第2谷部122と第3山部113,第3山部113と第3谷部123は、それぞれ隣接している。なお、先端側とは、上記の通り、シリンダ220の端面221に衝突する側である。
本実施例に係るバンプストッパ100においては、蛇腹形状における複数の山部及び谷部は、先端側ほど径が小さくなるように構成されている。これは、バンプストッパ100は発泡ポリウレタンで構成されており、金型内に成形材料を供給する際に材料の粘度が比較的高いことに起因している。すなわち、バンプストッパ100は、金型内のキャビティに成形材料を充填させた後に成形(例えば、射出成形による成形)される。この成形時の材料の充填工程においては、成形材料は(バンプストッパ100の)後端側から先端側に向かって充填される。すなわち、成形金型は、成形により得られるバンプストッパ100における先端側が下方となるように設置されており、重力によって落下する成形材料は、後端側から先端側に向かってキャビティ内に充填されることになる。従って、充填時の成形材料の流動性を考慮して、キヤビティ内において成形材料の流れが妨げられないように、後端側(つまり金型内において上方側)の谷部の径を大きくしている。
そして、本実施例に係るバンプストッパ100においては、山部の径をXとし、この山部の後端側に隣接する谷部の径をYとした場合に、Y÷Xが、先端側から後端側に向かうにつれて小さくなるように設定されている。
以下、より具体的な例を説明する。図1に示すように、第1山部111の径をX1,第2山部112の径をX2,第3山部113の径をX3,第1谷部121の径をY1,第2谷部122の径をY2,第3谷部123の径をY3とする。
このとき、
0.90<Y1÷X1<0.95(式1)
0.75<Y2÷X2<0.80(式2)
0.70<Y3÷X3<0.75(式3)
の全てを満たすように構成されている。
0.90<Y1÷X1<0.95(式1)
0.75<Y2÷X2<0.80(式2)
0.70<Y3÷X3<0.75(式3)
の全てを満たすように構成されている。
<本実施例に係るバンプストッパの優れた点>
特に、図3及び図4を参照して、本実施例に係るバンプストッパ100の優れた点について説明する。
特に、図3及び図4を参照して、本実施例に係るバンプストッパ100の優れた点について説明する。
本実施例に係るバンプストッパ100は、外周面の蛇腹形状における複数の山部及び谷部は、先端側ほど径が小さくなるように構成される。そのため、本来的には、先端側の方ほど剛性が低く、バンプストッパ100が圧縮する際には、先端側から後端側に向かって順に谷部が圧縮するように変形する。
しかしながら、本実施例に係るバンプストッパ100においては、山部の径をXとし、この山部の後端側に隣接する谷部の径をYとした場合に、Y÷Xが、先端側から後端側に向かうにつれて小さくなるように設定されているため、各谷部における剛性の不均一が軽減される。これにより、各谷部における圧縮のタイミングを近付けることができる。Y÷Xの設定によって、各谷部における圧縮のタイミングを略同時にすることもできる。
なお、図2(b)は第1谷部121の部位と第2谷部122の部位と第3谷部123の部位が略同時に圧縮し始めた状態を示しており、同図(c)は各部位の圧縮量が大きくなった際の状態を示している。
このように、各谷部の部位の圧縮タイミングを近付けることができる(または略同時にすることができる)ことから、バンプストッパ100が圧縮される過程で、バンプストッパ100全体の圧縮方向のバネ定数が段階的に切り替わってしまうことを抑制(またはなくす)ことができる。従って、図3のグラフに示すように、本実施例に係るバンプストッパ100においては、圧縮量の増加に対して荷重(圧縮に必要な荷重)は滑らかに増加する特性を有する。これは、衝撃吸収時の観点から言えば、バンプストッパ100が圧縮されていく過程で、バンプストッパ100への圧縮荷重が滑らかに変化することになる。従って、車両の操舵性に悪影響を及ぼしてしまうことを抑制できる。
より好適な例としては、上述の通り、上記(式1)(式2)(式3)の全てを満たすように構成するとよい。これにより、成形性を保ちつつ(つまり、成形金型に成形材料を充填する際に支障を来さないようにしつつ)、バンプストッパ100全体の圧縮方向のバネ定数が段階的に切り替わってしまうことを抑制することができる。図4は上記(式1)(式2)(式3)の全てを満たすように構成されるバンプストッパ100における圧縮量に対するばね定数の変化の試験結果を示すグラフである。このグラフから分かるように、バンプストッパ100全体の圧縮方向のバネ定数が段階的に切り替わってしまうことを抑制することが可能となる。
(その他)
上記実施例においては、バンプストッパ100の外周に3つの谷部が設けられる場合の構成を示したが、本発明は2つの谷部が設けられているバンプストッパや4つ以上の谷部が設けられているバンプストッパにも適用可能である。この場合でも、上記の通り、成形上の観点から、先端側の谷部ほど径(谷底部分の外径)が小さくなるように構成される。
上記実施例においては、バンプストッパ100の外周に3つの谷部が設けられる場合の構成を示したが、本発明は2つの谷部が設けられているバンプストッパや4つ以上の谷部が設けられているバンプストッパにも適用可能である。この場合でも、上記の通り、成形上の観点から、先端側の谷部ほど径(谷底部分の外径)が小さくなるように構成される。
100 バンプストッパ
111 第1山部
112 第2山部
113 第3山部
121 第1谷部
122 第2谷部
123 第3谷部
130 先端
140 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
111 第1山部
112 第2山部
113 第3山部
121 第1谷部
122 第2谷部
123 第3谷部
130 先端
140 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 (2)
- 外周面が蛇腹形状で構成されており、蛇腹形状における複数の山部及び谷部は、先端側ほど径が小さくなるように構成されるバンプストッパにおいて、
山部の径をXとし、該山部の後端側に隣接する谷部の径をYとした場合に、Y÷Xが、先端側から後端側に向かうにつれて小さくなるように設定されていることを特徴とするバンプストッパ。 - 前記外周面における蛇腹形状において、先端側から後端側に向かって順に、第1山部,第1山部に隣接する第1谷部,第1谷部に隣接する第2山部,第2山部に隣接する第2谷部,第2谷部に隣接する第3山部及び第3山部に隣接する第3谷部を有しており、
第1山部の径をX1,第2山部の径をX2,第3山部の径をX3,第1谷部の径をY1,第2谷部の径をY2,第3谷部の径をY3とした場合に、
0.90<Y1÷X1<0.95
0.75<Y2÷X2<0.80
0.70<Y3÷X3<0.75
の全てを満たすことを特徴とする請求項1に記載のバンプストッパ。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2013107895A JP2016136027A (ja) | 2013-05-22 | 2013-05-22 | バンプストッパ |
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---|---|---|---|
JP2013107895A JP2016136027A (ja) | 2013-05-22 | 2013-05-22 | バンプストッパ |
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---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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-
2013
- 2013-05-22 JP JP2013107895A patent/JP2016136027A/ja active Pending
-
2014
- 2014-05-09 WO PCT/JP2014/062497 patent/WO2014188889A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2014188889A1 (ja) | 2014-11-27 |
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