JP2020101198A - バンプストッパ - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮率が小さい段階では反力が小さく、圧縮率が大きい段階では反力が大きい特性を高い再現性で実現するバンプストッパを提供する。【解決手段】バンプストッパは、弾性材料から一体的に形成されており、厚肉円筒部と、厚肉円筒部に同軸に配置され、厚肉円筒部の厚さよりも小さい厚さを有する蛇腹円筒部を有する。蛇腹円筒部は、少なくとも２つの大径部と、大径部の外径および内径より小さい外径および内径を有する少なくとも３つの小径部を有する。小径部のうち２つは、軸線方向における蛇腹円筒部の両端に配置され、各大径部は、２つの小径部の間に配置されている。大径部の外径は、厚肉円筒部の外周面の最大径より小さく、厚肉円筒部から離れた小径部の内径は、厚肉円筒部の内周面の最小径より大きい。軸線方向における厚肉円筒部と蛇腹円筒部の長さの合計に対して、軸線方向における蛇腹円筒部の長さが３０％以上、５０％未満である。【選択図】図３

Description

本発明は、サスペンションに設けられるバンプストッパに関する。

乗物のサスペンションには、車軸が上方に大きく衝撃的に移動してスプリングが限界よりも圧縮されたときに、その衝撃を受け止めて吸収するバンプストッパが設けられている（特許文献１）。

バンプストッパは、弾性材料から一体的に形成されており、通常、変形しにくい高剛性部分と、変形しやすい高弾性部分を有する。高弾性部分は、一般に蛇腹形状を有する。

特開２０１１−１６３４３７号公報

乗物の乗り心地の向上のため、バンプストッパにおいては、圧縮率が小さい段階では反力が小さく、圧縮率が大きい段階では反力が大きいことが望ましい。また、このような特性が安定して持続することが望ましい。さらに、圧縮率が大きい段階では、反力が緩やかに上昇することが望ましい。

そこで、本発明は、上記課題のいずれかを解決するよう、圧縮率が小さい段階では反力が小さく、圧縮率が大きい段階では反力が大きい良好な特性を実現するバンプストッパを提供する。

本発明のある態様に係るバンプストッパは、弾性材料から一体的に形成されており、外周面と内周面を有する厚肉円筒部と、前記厚肉円筒部に同軸に配置され、前記厚肉円筒部の前記外周面と前記内周面の間隔である前記厚肉円筒部の厚さよりも小さい厚さを有する蛇腹円筒部を有する。前記蛇腹円筒部は、少なくとも２つの大径部と、前記大径部の外径および内径より小さい外径および内径を有する少なくとも３つの小径部を有する。前記小径部のうち２つは、軸線方向における前記蛇腹円筒部の両端に配置され、各大径部は、２つの小径部の間に配置されている。前記大径部の外径は、前記厚肉円筒部の前記外周面の最大径より小さく、前記厚肉円筒部から離れた前記小径部の内径は、前記厚肉円筒部の前記内周面の最小径より大きい。軸線方向における前記厚肉円筒部と前記蛇腹円筒部の長さの合計に対して、軸線方向における前記蛇腹円筒部の長さが３０％以上、５０％未満である。

この態様においては、バンプストッパの圧縮率が小さい段階では、蛇腹円筒部が折り畳まれながら変形する。したがって、この段階では、剛性が小さい蛇腹円筒部が、厚肉円筒部よりもはるかに顕著に圧縮変形する。このため、圧縮率が小さい段階では反力が小さい。圧縮率がある程度大きくなると、蛇腹円筒部は折り畳み限界に到達し、僅かに圧縮変形するが、変形しにくくなる。したがって、圧縮率が大きい段階では、蛇腹円筒部と、元々高剛性の厚肉円筒部を含むバンプストッパ全体が、変形しにくく、反力が大きい。この態様では、蛇腹円筒部の大径部の外径は、厚肉円筒部の外周面の最大径より小さく、バンプストッパの圧縮状態において、蛇腹円筒部が、径方向において厚肉円筒部からはみ出るおそれが少ないので、剪断力による蛇腹円筒部の破損を低減することができる。また、蛇腹円筒部の厚肉円筒部から離れた小径部の内径は、ショックアブソーバのピストンロッドが挿入される厚肉円筒部の内周面の最小径より大きい。したがって、この態様に係る蛇腹円筒部は、径方向での変形の能力が高く、ひいては、軸線方向での変形の能力も高い。この態様では、軸線方向における厚肉円筒部と蛇腹円筒部の長さの合計に対して、軸線方向における蛇腹円筒部の長さが５０％未満であり、蛇腹円筒部が長すぎないので、蛇腹円筒部の変形の再現性が高い（予期しない変形の可能性が低い）。したがって、圧縮率が小さい段階では反力が小さく、圧縮率が大きい段階では反力が大きい特性を高い再現性で実現することができる。また、蛇腹円筒部が長すぎないので、蛇腹円筒部の座屈による破損が抑制される。

本発明のある態様に係るバンプストッパは、弾性材料から一体的に形成されており、外周面と内周面を有する厚肉円筒部と、前記厚肉円筒部に同軸に配置され、前記厚肉円筒部の前記外周面と前記内周面の間隔である前記厚肉円筒部の厚さよりも小さい厚さを有する蛇腹円筒部を有する。前記蛇腹円筒部は、複数の大径部と、前記大径部の外径および内径より小さい外径および内径を有する複数の小径部を有する。前記小径部のうち２つは、軸線方向における前記蛇腹円筒部の両端に配置され、各大径部は、２つの小径部の間に配置されている。前記厚肉円筒部は、他の部品で形状変化が拘束されない部分に厚さが小さいくびれ部を有する。

この態様においては、バンプストッパの圧縮率が小さい段階では、蛇腹円筒部が折り畳まれながら変形する。したがって、この段階では、剛性が小さい蛇腹円筒部が、厚肉円筒部よりもはるかに顕著に圧縮変形する。このため、圧縮率が小さい段階では反力が小さい。圧縮率がある程度大きくなると、蛇腹円筒部は折り畳み限界に到達し、僅かに圧縮変形するが、変形しにくくなる。したがって、圧縮率が大きい段階では、蛇腹円筒部と、元々高剛性の厚肉円筒部を含むバンプストッパ全体が、変形しにくく、反力が大きい。この態様では、圧縮率が大きい段階で、くびれ部とその付近で厚肉円筒部が折り曲げ変形しやすい。したがって、圧縮率が大きい段階でも、反力の急上昇が緩和される。

本発明の実施形態に係るバンプストッパが設けられたサスペンションの断面図である。 本発明の実施形態に係るバンプストッパの斜視図である。 非圧縮時の実施形態に係るバンプストッパの断面図である。 圧縮率が小さい段階での実施形態に係るバンプストッパの断面図である。 圧縮率が中程度の段階での実施形態に係るバンプストッパの断面図である。 圧縮率が大きい段階での実施形態に係るバンプストッパの断面図である。 実施形態に係るバンプストッパの圧縮率と反力の関係を示すグラフである。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施形態を説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るバンプストッパ１は、自動車のサスペンション２に設けられる。サスペンション２は、バンプストッパ１のほかに、ショックアブソーバ（ダンパー）４およびコイルスプリング６を有する。サスペンション２は、サスペンションアームおよびその他の部材を有するが、それらの図示は省略する。

ショックアブソーバ４は、シリンダ８と、シリンダ８に挿入されたピストンロッド１０を有する。ピストンロッド１０は、シリンダ８に対して上下方向に往復移動可能である。ピストンロッド１０の上端は、自動車の車体の一部分１２、例えばサイドメンバにナット１４で固定されている。このようにピストンロッド１０が車体に固定されているのに対して、シリンダ８は車軸の上下運動に伴って上下に移動する。

シリンダ８には下方スプリングシート１６が取り付けられ、部分１２には上方スプリングシート１８が取り付けられている。また、部分１２には、ストラットマウント１９が取り付けられている。ショックアブソーバ４のピストンロッド１０は、ストラットマウント１９に挿入されている。スプリングシート１６，１８の間には、コイルスプリング６が配置されている。したがって、シリンダ８の上下動に伴って、コイルスプリング６は伸縮可能である。

バンプストッパ１は、弾性材料、例えば、発泡樹脂、発泡エラストマー、またはエラストマーから形成されており、概略的には、円筒形状を有する。バンプストッパ１には、ショックアブソーバ４のピストンロッド１０が締まり嵌め方式で挿入されている（すなわち圧入されている）。バンプストッパ１の上部は、ストラットマウント１９に挿入されている。ストラットマウント１９は、円筒形の上部と、上に向かうほど先細な円錐台形の下部を有し、下部にはバンプストッパ１が嵌め込まれる。したがって、バンプストッパ１の上部は、ストラットマウント１９の下部によって、形状変化が拘束されている。

車軸ひいてはシリンダ８が上方に大きく衝撃的に移動してコイルスプリング６が限界よりも圧縮されたときに、シリンダ８の上端部８ａがバンプストッパ１の下端に接触し、バンプストッパ１を軸線方向に沿って圧縮する。バンプストッパ１は、シリンダ８の上端部８ａとストラットマウント１９の間で圧縮させられ、シリンダ８から与えられる衝撃を受け止めて吸収する。

図２および図３に示すように、バンプストッパ１は、上方に配置された厚肉円筒部２０と、下方に配置された蛇腹円筒部２２を有する。厚肉円筒部２０と蛇腹円筒部２２は、弾性材料から一体的に形成されており、互いに同軸に配置されている。

蛇腹円筒部２２は、厚肉円筒部２０の最小厚さＴ１よりも小さいほぼ一様な厚さを有する。厚肉円筒部２０の厚さとは、厚肉円筒部２０の外周面と内周面の間隔である。蛇腹円筒部２２の厚さとは、蛇腹円筒部２２の壁面に垂直な方向で計測された厚さである。

蛇腹円筒部２２は、２つの大径部２４，２６と、大径部２４，２６の外径および内径より小さい外径および内径を有する３つの小径部２８，３０，３２を有する。小径部２８，３２は、軸線方向における蛇腹円筒部２２の両端に配置されている。最も上方に配置された小径部２８は、厚肉円筒部２０の下端に接続されている。最も下方に配置された小径部３２は、バンプストッパ１の下端であって、シリンダ８の上端部８ａが小径部３２に接触可能である。小径部３２は、軸線方向に対して垂直な下端面３２ａを有する。シリンダ８の上端部８ａの上昇時に、シリンダ８の上端部８ａは下端面３２ａにまず接触し、その後、バンプストッパ１を軸線方向に沿って圧縮する。大径部２４は、２つの小径部２８，３０の間に配置され、大径部２６は、２つの小径部３０，３２の間に配置されている。

小径部２８と大径部２４の間の部分は、上に向かうほど先細な円錐台形状を有し、大径部２４と小径部３０の間の部分は、下に向かうほど先細な円錐台形状を有する。小径部３０と大径部２６の間の部分は、上に向かうほど先細な円錐台形状を有し、大径部２６と小径部３２の間の部分は、下に向かうほど先細な円錐台形状を有する。

厚肉円筒部２０は、概略的には、円筒部分４０、円錐台部分４２、頭部４４、および上端円環部４６を有する。円筒部分４０は、厚肉円筒部２０の下端に配置され、ほぼ円筒形状を有し、軸線方向に対して垂直な下端面４０ａを有する。円筒部分４０の下端面４０ａには、蛇腹円筒部２２の上端である小径部２８が接続されている。円錐台部分４２は、円筒部分４０の上方に配置され、上に向かうほど先細な円錐台形状を有する。頭部４４は、円錐台部分４２の上方に配置され、下に向かうほど先細な円錐台形状を有する。上端円環部４６は、頭部４４の上方かつ厚肉円筒部２０の上端に配置され、上端円環部４６の外径よりも小さな外径を有する。上端円環部４６は、軸線方向に対して垂直な上端面４６ａを有する。

円錐台部分４２は、ストラットマウント１９の円錐台形の下部に嵌め込まれている。頭部４４と上端円環部４６は、ストラットマウント１９の上部と下部の間の湾曲部に嵌め込まれている。上端円環部４６の上端面４６ａは、ストラットマウント１９の湾曲部に接触させられている。

別の観点から、厚肉円筒部２０の外周面は、円筒面５０、テーパ面５２、ネック面５３、逆テーパ面５４、小円筒面５５、上方テーパ面５６、および上端円筒面５７を有する。円筒面５０は、厚肉円筒部２０の下端に配置され、軸線方向にわたって一様な外径を有し、円筒部分４０の外周面に相当する。テーパ面５２は、上方に向かうほど先細であり、円錐台部分４２の外周面に相当する。逆テーパ面５４は、テーパ面５２の上方に配置され、テーパ面５２と逆に下方に向かうほど先細である。ネック面５３は、テーパ面５２と逆テーパ面５４の境界であって、テーパ面５２と逆テーパ面５４の最小外径を有する部分である。小円筒面５５は、逆テーパ面５４の上方に配置され、軸線方向にわたって一様な外径を有する。上方テーパ面５６は、小円筒面５５の上方に配置され、上方に向かうほど先細である。頭部４４は、逆テーパ面５４、小円筒面５５および上方テーパ面５６を有する。上端円筒面５７は、上方テーパ面５６の上方かつ厚肉円筒部２０の上端に配置され、軸線方向にわたって一様な外径を有する。上端円筒面５７は、上端円環部４６の外周面に相当する。

厚肉円筒部２０の内周面は、最小内径面６０、テーパ面６２、周溝６４、一様内径面６６、および上端テーパ面６８を有する。最小内径面６０は、軸線方向にわたって一様な内径を有する。最小内径面６０の内径は、厚肉円筒部２０と蛇腹円筒部２２を含むバンプストッパ１全体のうち、最も小さい内径である。最小内径面６０は、厚肉円筒部２０の下端、すなわち蛇腹円筒部２２側の端部、より具体的には、円筒部分４０の下端に配置されている。

テーパ面６２は、最小内径面６０の上方に配置され、上方に向かうほど広がる。周溝６４は、テーパ面６２の上方に配置されている。一様内径面６６は、周溝６４の上方に配置されており、軸線方向にわたって一様な内径を有する。一様内径面６６の内径は、最小内径面６０の内径よりも大きい。上端テーパ面６８は、一様内径面６６の上方かつ厚肉円筒部２０の上端に配置され、上方に向かうほど広がる。

テーパ面６２と周溝６４は、円筒部分４０に配置されている。一様内径面６６は、円筒部分４０の上部、円錐台部分４２、および頭部４４に配置されている。上端テーパ面６８は、頭部４４と上端円環部４６に配置されている。

このように、厚肉円筒部２０の内周面は、一様な内径を有する一様内径面６６と、一様内径面６６の蛇腹円筒部２２側の端部に形成された周溝６４と、周溝６４よりも蛇腹円筒部２２側に配置され一様内径面６６よりも小さい内径を有する最小内径面６０とを有する。

ピストンロッド１０は、バンプストッパ１の中心孔に挿入されており、厚肉円筒部２０の最小内径面６０に締まり嵌め（すなわち圧入）されている。図３に示す非圧縮状態のバンプストッパ１においては、最小内径面６０以外の部分は、ピストンロッド１０に接触しない。すなわち、厚肉円筒部２０の一様内径面６６も、蛇腹円筒部２２の小径部３０の内周面も、蛇腹円筒部２２の小径部３２の内周面も、ピストンロッド１０に接触しない。

厚肉円筒部２０には、２つのくびれ部が形成されている。１つのくびれ部７０は、外周面のネック面５３と内周面の一様内径面６６の間の部分である。もう１つのくびれ部７２は、外周面の円筒面５０と内周面の周溝６４の間の部分である。くびれ部とは、付近の部分よりも厚さが小さい部分である。くびれ部７０の厚さＴ２は、付近の部分の厚さより小さく、くびれ部７２の厚さＴ３も付近の部分の厚さより小さい。例えば、くびれ部７２の厚さＴ３は、厚肉円筒部２０の最大厚さＴ４（外周面の円筒面５０と内周面の最小内径面６０の間隔）より小さい。軸線方向に沿って高い圧縮力が厚肉円筒部２０に与えられた場合、ストラットマウント１９で形状変化が拘束されない部分に配置されたくびれ部７２の付近では、厚肉円筒部２０が折り曲げ変形しやすい。他方、くびれ部７０は、ストラットマウント１９へのバンプストッパ１の嵌め込みのために設けられ、ストラットマウント１９で形状変化が拘束され、折り曲げ変形しにくい。

バンプストッパ１の非圧縮状態において、蛇腹円筒部２２における大径部２４，２６の外径は、厚肉円筒部２０の外周面の最大径（円筒面５０の直径）より小さい。また、バンプストッパ１の非圧縮状態において、厚肉円筒部２０から離れた小径部３０，３２の内径は、厚肉円筒部２０の内周面の最小径（最小内径面６０の直径）より大きい。

好ましくは、バンプストッパ１の非圧縮状態において、軸線方向における蛇腹円筒部２２の長さＬ１は、軸線方向における厚肉円筒部２０の長さＬ２と蛇腹円筒部２２の長さＬ１の合計（すなわちバンプストッパ１の全長）に対して、３０％以上、５０％未満である。さらに好ましくは、バンプストッパ１の非圧縮状態において、長さＬ１は、長さＬ２と長さＬ１の合計に対して、３０％以上、４５％未満である。

また、好ましくは、バンプストッパ１の非圧縮状態において、蛇腹円筒部２２の厚さは、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。蛇腹円筒部２２は、小径部２８から大径部２６までほぼ一様な厚さＴ５を有し、大径部２６から小径部３２まで徐々に先細の厚さを有する。小径部２８から大径部２６までの部分のほぼ一様な厚さＴ５も、小径部３２の先端の厚さＴ６も２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であるのが好ましい。

次に、図４ないし図６を参照しながら、バンプストッパ１が軸線方向に圧縮された状態での各部分の変化を説明する。

図４に示すように、バンプストッパ１の圧縮率が小さい段階では、蛇腹円筒部２２が折り畳まれながら変形する。したがって、この段階では、剛性が小さい蛇腹円筒部２２が、剛性が高い厚肉円筒部２０よりもはるかに顕著に圧縮変形する。このため、圧縮率が小さい段階では反力が小さい。

図５に示すように、圧縮率がある程度大きくなると、蛇腹円筒部２２は折り畳み限界に到達する。蛇腹円筒部２２の小径部２８と大径部２４の間の部分は、厚肉円筒部２０の円筒部分４０の下端面４０ａに接触し、大径部２４と小径部３０の間の部分は、小径部２８と大径部２４の間の部分に接触し、小径部３０と大径部２６の間の部分は、大径部２４と小径部３０の間の部分に接触し、大径部２６と小径部２８の間の部分は、小径部３０と大径部２６の間の部分に接触する。つまり、これらの部分は、厚肉円筒部２０の円筒部分４０と、シリンダ８の上端部８ａの間で折り重なって圧縮される。こうなると、蛇腹円筒部２２は、僅かに圧縮変形するが、変形しにくくなる。

図６に示すように、圧縮率が非常に大きくなると、蛇腹円筒部２２も僅かに圧縮変形させられるが、高剛性の厚肉円筒部２０が圧縮変形させられる。上記の通り、厚肉円筒部２０の最小内径面６０にはピストンロッド１０が締まり嵌めされているが、圧縮力が大きくなると、ピストンロッド１０に対して厚肉円筒部２０は僅かに摺動しながら圧縮させられる。とはいえ、この段階では、蛇腹円筒部２２が既に変形しにくくなっているため、蛇腹円筒部２２と元々高剛性の厚肉円筒部２０を含むバンプストッパ１全体が、変形しにくく、反力が大きい。したがって、バンプストッパ１は、圧縮率が小さい段階では反力が小さく、圧縮率が大きい段階では反力が大きい特性を有する。

上記の通り、バンプストッパ１の非圧縮状態（図３参照）において、蛇腹円筒部２２の大径部２４，２６の外径は、厚肉円筒部２０の外周面の最大径（円筒面５０の直径）より小さい。したがって、バンプストッパ１の圧縮状態（図４〜図６参照）において、蛇腹円筒部２２が、径方向において厚肉円筒部２０からはみ出るおそれが少ない。仮に径方向において蛇腹円筒部２２が厚肉円筒部２０からはみ出ると、蛇腹円筒部２２に大きな剪断力が加わるおそれがあるが、この実施形態では、剪断力による蛇腹円筒部２２の破損を低減することができる。

また、バンプストッパ１の非圧縮状態（図３参照）において、蛇腹円筒部２２の厚肉円筒部２０から離れた小径部３０，３２の内径は、ショックアブソーバ４のピストンロッド１０が挿入される厚肉円筒部２０の内周面（最小内径面６０の直径）の最小径より大きい。したがって、蛇腹円筒部２２は、径方向での変形の能力が高い。図４に示すように、バンプストッパ１の圧縮率が小さい段階では、蛇腹円筒部２２の内周面は、ピストンロッド１０に接触しないが、図５および図６に示すように、バンプストッパ１の圧縮率が大きくなると、蛇腹円筒部２２の小径部３０，３２の内周面は、ピストンロッド１０に接触する。つまり、非圧縮状態の蛇腹円筒部２２は、変形限度であるピストンロッド１０の外周面に対して、径方向に変形する余裕を持っている。また、図３〜図６を比較すると明らかなように、バンプストッパ１の圧縮率が大きくなるに伴って、蛇腹円筒部２２の大径部２４，２６の外周面が径方向に顕著に拡大する。径方向での変形の能力が高いということは、軸線方向での変形の能力も高いことを意味する。

この実施形態では、バンプストッパ１の非圧縮状態（図３参照）において、軸線方向における厚肉円筒部２０の長さＬ２と蛇腹円筒部２２の長さＬ１の合計に対して、軸線方向における蛇腹円筒部２２の長さＬ１が５０％未満であり、蛇腹円筒部２２が長すぎないので、蛇腹円筒部２２の変形の再現性が高い（予期しない変形の可能性が低い）。したがって、圧縮率が小さい段階では反力が小さく、圧縮率が大きい段階では反力が大きい特性を高い再現性で実現することができる。また、蛇腹円筒部２２が長すぎないので、蛇腹円筒部２２の座屈による破損が抑制される。

特に、バンプストッパ１の非圧縮状態（図３参照）において、軸線方向における厚肉円筒部２０の長さＬ２と蛇腹円筒部２２の長さＬ１の合計に対して、軸線方向における蛇腹円筒部２２の長さＬ１が４５％未満であると、蛇腹円筒部２２の変形の再現性がさらに高く、座屈による破損がさらに抑制される。

上記の通り、蛇腹円筒部２２の厚さは、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。このように、蛇腹円筒部２２が薄いため、バンプストッパ１の圧縮率が小さい段階では、剛性が小さい蛇腹円筒部２２が、厚肉円筒部２０よりもはるかに顕著に圧縮変形するので、反力が小さい。また、蛇腹円筒部２２が厚すぎる場合には、蛇腹円筒部２２の折り畳みに伴って、大きな引張り力と大きな圧縮力が局所的に発生し、折り畳みの繰り返しによって、蛇腹円筒部２２が破損するおそれがある。しかし、蛇腹円筒部２２の厚さが５ｍｍ以下であれば、蛇腹円筒部２２の折り畳みに伴って局所的に発生する引張り力と圧縮力は小さい。このため、この実施形態では、蛇腹円筒部２２の耐久性が優れている。

さらに、以下に説明するように、この実施形態では、バンプストッパ１の圧縮率が大きい段階において、厚肉円筒部２０の軸線方向における変形を促進するための改善が施されている。

まず、バンプストッパ１の非圧縮状態（図３参照）において、厚肉円筒部２０の最小内径面６０以外の部分は、ピストンロッド１０に接触しない。図３〜図６を比較すると明らかなように、バンプストッパ１の圧縮率が大きくなるに伴って、厚肉円筒部２０の一様内径面６６は、変形しながらピストンロッド１０に近づいてゆき、バンプストッパ１の圧縮率が大きい段階（図５および図６参照）では、ピストンロッド１０に接触する。つまり、非圧縮状態の厚肉円筒部２０は、変形限度であるピストンロッド１０の外周面に対して、径方向に変形する余裕を持っている。径方向での変形可能ということは、軸線方向での変形も可能であることを意味する。したがって、圧縮率が大きい段階で、厚肉円筒部２０は、軸線方向において変形しやすい。

また、厚肉円筒部２０は、軸線方向の途中のストラットマウント１９で形状変化が拘束されない円筒部分４０に厚さが小さいくびれ部７２を有する。したがって、圧縮率が大きい段階で、くびれ部７２とその付近（周溝６４とその付近）で厚肉円筒部２０が折り曲げ変形しやすい。図６から明らかなように、圧縮率が非常に大きくなると、厚肉円筒部２０の外周面の円筒面５０は湾曲円弧面になっている。

図７は、バンプストッパの圧縮率と反力の関係を示すグラフである。実線は、この実施形態に係るバンプストッパ１の圧縮率と反力の関係を示す。仮想線は、実施形態の改善がない比較例に係るバンプストッパの圧縮率と反力の関係を示す。

図７から明らかなように、この実施形態に係るバンプストッパ１は、圧縮率が小さい段階では反力が小さく、圧縮率が大きい段階では反力が大きい特性を有する。比較例と異なり、この実施形態に係るバンプストッパ１では、圧縮率が小さい段階では、反力の急上昇が緩和される。また、比較例と異なり、この実施形態に係るバンプストッパ１では、圧縮率が大きい段階において、厚肉円筒部２０の軸線方向における変形が僅かに促進されるので、反力の急上昇が緩和される。したがって、実施形態は、自動車の乗り心地の向上に寄与する。

以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。

例えば、上記の実施形態に係るバンプストッパ１の蛇腹円筒部２２は、２つの大径部２４，２６と、３つの小径部２８，３０，３２を有する。しかし、蛇腹円筒部２２は、３つ以上の大径部と、４つ以上の小径部を有してもよい。

上記の実施形態に係るバンプストッパ１は、自動車のサスペンション２に設けられている。しかし、バンプストッパ１は、オートバイ、自転車、鉄道車両など、他の乗物のサスペンションに設けられてもよい。さらには、建造物、工作機械またはその他の機械のサスペンションに設けられてもよい。

本発明の態様は、下記の番号付けされた条項にも記載される。

条項１． 弾性材料から一体的に形成されており、
外周面と内周面を有する厚肉円筒部と、
前記厚肉円筒部に同軸に配置され、前記厚肉円筒部の前記外周面と前記内周面の間隔である前記厚肉円筒部の厚さよりも小さい厚さを有する蛇腹円筒部を有し、
前記蛇腹円筒部は、少なくとも２つの大径部と、前記大径部の外径および内径より小さい外径および内径を有する少なくとも３つの小径部を有し、
前記小径部のうち２つは、軸線方向における前記蛇腹円筒部の両端に配置され、各大径部は、２つの小径部の間に配置され、
前記大径部の外径は、前記厚肉円筒部の前記外周面の最大径より小さく、
前記厚肉円筒部から離れた前記小径部の内径は、前記厚肉円筒部の前記内周面の最小径より大きく、
軸線方向における前記厚肉円筒部と前記蛇腹円筒部の長さの合計に対して、軸線方向における前記蛇腹円筒部の長さが３０％以上、５０％未満である
ことを特徴とするバンプストッパ。

この態様においては、剪断力による蛇腹円筒部の破損が抑制される。また、圧縮率が小さい段階では反力が小さく、圧縮率が大きい段階では反力が大きい特性を高い再現性で実現することができる。また、蛇腹円筒部が長すぎないので、蛇腹円筒部の座屈による破損が抑制される。

条項２． 軸線方向における前記厚肉円筒部と前記蛇腹円筒部の長さの合計に対して、軸線方向における前記蛇腹円筒部の長さが３０％以上、４５％未満である
ことを特徴とする条項１に記載のバンプストッパ。

この場合には、蛇腹円筒部の変形の再現性がさらに高く、座屈による破損がさらに抑制される。

条項３． 前記蛇腹円筒部の厚さは、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下である
ことを特徴とする条項１または２に記載のバンプストッパ。

この場合には、蛇腹円筒部が薄いため、バンプストッパの圧縮率が小さい段階では、剛性が小さい蛇腹円筒部が、厚肉円筒部よりもはるかに顕著に圧縮変形するので、反力が小さい。また、蛇腹円筒部が薄いため、蛇腹円筒部の折り畳みに伴って局所的に発生する引張り力と圧縮力は小さい。このため、蛇腹円筒部の耐久性が優れている。

条項４． 前記厚肉円筒部は、他の部品で形状変化が拘束されない部分に前記厚さが小さいくびれ部を有する
ことを特徴とする条項１から３のいずれか１項に記載のバンプストッパ。

この場合には、圧縮率が大きい段階で、くびれ部とその付近で厚肉円筒部が折り曲げ変形しやすい。したがって、圧縮率が大きい段階でも、反力の急上昇が緩和される。

条項５． 弾性材料から一体的に形成されており、
外周面と内周面を有する厚肉円筒部と、
前記厚肉円筒部に同軸に配置され、前記厚肉円筒部の前記外周面と前記内周面の間隔である前記厚肉円筒部の厚さよりも小さい厚さを有する蛇腹円筒部を有し、
前記蛇腹円筒部は、複数の大径部と、前記大径部の外径および内径より小さい外径および内径を有する複数の小径部を有し、
前記小径部のうち２つは、軸線方向における前記蛇腹円筒部の両端に配置され、各大径部は、２つの小径部の間に配置され、
前記厚肉円筒部は、他の部品で形状変化が拘束されない部分に厚さが小さいくびれ部を有する
ことを特徴とするバンプストッパ。

この態様においては、圧縮率が小さい段階では反力が小さく、圧縮率が大きい段階では反力が大きい特性を実現することができる。さらに、圧縮率が大きい段階で、くびれ部とその付近で厚肉円筒部が折り曲げ変形しやすい。したがって、圧縮率が大きい段階でも、反力の急上昇が緩和される。

条項６． 前記厚肉円筒部の前記内周面は、一様な内径を有する一様内径面と、前記一様内径面の前記蛇腹円筒部側の端部に形成された周溝と、前記周溝よりも前記蛇腹円筒部側に配置され前記一様内径面よりも小さい内径を有する最小内径面とを有し、前記くびれ部は、前記周溝と前記外周面の間の部分である
ことを特徴とする条項４または５に記載のバンプストッパ。

この場合には、バンプストッパの非圧縮状態では、最小内径面より内径が大きい一様内径面は、ショックアブソーバのピストンロッドに接触せず、圧縮率が大きい段階で、ピストンロッドに接触する。つまり、非圧縮状態の厚肉円筒部は、変形限度であるピストンロッドの外周面に対して、径方向に変形する余裕を持っている。径方向での変形可能ということは、軸線方向での変形も可能であることを意味する。したがって、圧縮率が大きい段階で、厚肉円筒部は、軸線方向において変形しやすい。また、圧縮率が大きい段階で、周溝の付近で厚肉円筒部が折り曲げ変形しやすい。したがって、圧縮率が大きい段階でも、反力の急上昇が緩和される。

１ バンプストッパ
２ サスペンション
４ ショックアブソーバ
６ コイルスプリング
８ シリンダ
８ａ 上端部
１０ ピストンロッド
２０ 厚肉円筒部
２２ 蛇腹円筒部
２４，２６ 大径部
２８，３０，３２ 小径部
６０ 最小内径面
６４ 周溝
６２ テーパ面
６８ 上端テーパ面
７２ くびれ部

Claims (6)

1. 弾性材料から一体的に形成されており、
   外周面と内周面を有する厚肉円筒部と、
   前記厚肉円筒部に同軸に配置され、前記厚肉円筒部の前記外周面と前記内周面の間隔である前記厚肉円筒部の厚さよりも小さい厚さを有する蛇腹円筒部を有し、
   前記蛇腹円筒部は、少なくとも２つの大径部と、前記大径部の外径および内径より小さい外径および内径を有する少なくとも３つの小径部を有し、
   前記小径部のうち２つは、軸線方向における前記蛇腹円筒部の両端に配置され、各大径部は、２つの小径部の間に配置され、
   前記大径部の外径は、前記厚肉円筒部の前記外周面の最大径より小さく、
   前記厚肉円筒部から離れた前記小径部の内径は、前記厚肉円筒部の前記内周面の最小径より大きく、
   軸線方向における前記厚肉円筒部と前記蛇腹円筒部の長さの合計に対して、軸線方向における前記蛇腹円筒部の長さが３０％以上、５０％未満である
   ことを特徴とするバンプストッパ。
2. 軸線方向における前記厚肉円筒部と前記蛇腹円筒部の長さの合計に対して、軸線方向における前記蛇腹円筒部の長さが３０％以上、４５％未満である
   ことを特徴とする請求項１に記載のバンプストッパ。
3. 前記蛇腹円筒部の厚さは、２ｍｍ以上、５ｍｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のバンプストッパ。
4. 前記厚肉円筒部は、他の部品で形状変化が拘束されない部分に前記厚さが小さいくびれ部を有する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のバンプストッパ。
5. 弾性材料から一体的に形成されており、
   外周面と内周面を有する厚肉円筒部と、
   前記厚肉円筒部に同軸に配置され、前記厚肉円筒部の前記外周面と前記内周面の間隔である前記厚肉円筒部の厚さよりも小さい厚さを有する蛇腹円筒部を有し、
   前記蛇腹円筒部は、複数の大径部と、前記大径部の外径および内径より小さい外径および内径を有する複数の小径部を有し、
   前記小径部のうち２つは、軸線方向における前記蛇腹円筒部の両端に配置され、各大径部は、２つの小径部の間に配置され、
   前記厚肉円筒部は、他の部品で形状変化が拘束されない部分に厚さが小さいくびれ部を有する
   ことを特徴とするバンプストッパ。
6. 前記厚肉円筒部の前記内周面は、一様な内径を有する一様内径面と、前記一様内径面の前記蛇腹円筒部側の端部に形成された周溝と、前記周溝よりも前記蛇腹円筒部側に配置され前記一様内径面よりも小さい内径を有する最小内径面とを有し、前記くびれ部は、前記周溝と前記外周面の間の部分である
   ことを特徴とする請求項４または５に記載のバンプストッパ。

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