JP3788347B2

JP3788347B2 - 車両サスペンション用バンパスプリング

Info

Publication number: JP3788347B2
Application number: JP2001391612A
Authority: JP
Inventors: 功一小林
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: JP2003194135A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、車両サスペンション用バンパスプリングに係り、特に、ショックアブソーバのピストンロッドに対して外挿状態下に配置されて、該ショックアブソーバの作動ストロークを弾性的に制限せしめる車両サスペンション用のバンパスプリングに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、車両サスペンションを構成するショックアブソーバには、一般に、ゴムや発泡ウレタン等の材質からなる弾性体にて形成された筒状のパンパスプリングが、ピストンロッドに外挿されて、配設されており、大荷重の入力時に、このバンパスプリングが、ショックアブソーバのシリンダ（アブソーバプレート）と該ショックアブソーバのピストンロッドが取り付けられた車体側乃至は車輪側の部材（アッパーサポート）との間において、軸方向に圧縮変形せしめられることにより、ショックアブソーバの作動ストロークが弾性的に制限されるようになっている。
【０００３】
ところで、かかるバンパスプリングには、車両の良好な乗り心地と操縦安定性を両立させるために、ショックアブソーバの作動ストロークが小さいときには、柔らかく、大きいときには充分硬くなる、非線形のバネ特性が要求され、且つダストカバー等の他部材への干渉を防止しつつ、ショックアブソーバの作動ストロークを充分に大きく確保することが、要求されている。
【０００４】
このため、従来から、実開昭６０−７５１０９号公報、実開昭６１−２０３８０７号公報、特開平６−２２９４３７号公報等に明らかにされているように、バンパスプリング本体の外周面に、合成樹脂等からなる拘束リングを配設して、バンパスプリング本体の外方への膨出変形を規制することにより、大荷重入力時におけるバンパスプリング本体の変形を制限して、硬いバネ特性の実現と、他部材の緩衝の防止を図りつつ、バンパスプリング本体の変形ストローク量を大きくして、小荷重入力時における低バネ特性を実現するようにしたバンパスプリングが、提案されている。
【０００５】
また、近年における乗り心地重視の観点から、そのようなバンパスプリングとショックアブソーバのアブソーバプレートとの当接時における当たりを柔らかなものとなすために、例えば、実開昭６２−１１００６号公報等に明らかにされているように、バンパスプリング本体の材質をゴムとせずに、発泡ウレタンを用いてなる構造としたバンパスプリングが提案されているが、その場合においても、上記した拘束リングが配設されたり、或いはショックアブソーバのアブソーバプレートが当接（衝突）することに対する耐久性の観点から、そのようなバンパスプリングのショックアブソーバ側の端部近くに、樹脂等からなる硬質リングを嵌め込んでなる構造のものも、検討されている。
【０００６】
一方、特開２０００−８８０３１号公報等から明らかなように、ショックアブソーバにおけるシリンダとピストンロッドとのオイルシール部分への泥水や塵芥等の侵入を阻止するために、外挿したバンパスプリングを含んで、かかるピストンロッドを覆うように、該バンパスプリングを取り囲んで配置された薄肉筒状のダストカバーが設けられており、そして、そのようなダストカバーは、一般に、ゴム製とされている。しかして、近年の小型車の増加等の理由から、そのようなダストカバーの配置スペースを出来るだけコンパクトとする設計が採用される傾向があり、このため、ダストカバーをゴム製とすると、それ自体、剛性が弱いことに加えて、狭いスペースとなることにより、ダストカバーが周辺部材に干渉するという問題が惹起されるに至り、このため、特開平１０−３３１８９９号公報等に示される如く、かかるダストカバーとして、鉄等の剛性材料からなる硬質の筒状部材（スリーブ）が、採用され始めている。
【０００７】
しかしながら、ダストカバーを硬質のスリーブにて構成した場合において、その内部に、前述せる如き、拘束リング乃至は硬質リングを外周部に配設してなるバンパスプリングを配して、ショックアブソーバのピストンロッドに外挿し、ショックアブソーバのアブソーバプレートを衝突させて、かかるバンパスプリングに対して軸方向の大きな圧縮荷重を作用せしめたとき、バンパスプリングが、その軸方向において斜めに倒れ込み、蛇行状に変形して、硬質のダストカバーの内面に当接乃至は衝突し、これによって、異音が発生するという新たな問題を生じることが、明らかとなったのである。
【０００８】
しかも、そのようなバンパスプリングの軸方向における変形、ひいては異音の発生の問題は、それを発泡ウレタン材質とした場合において、それがゴムよりも柔らかな材質であるが故に、より顕著な問題となっているのである。また、バンパスプリングの端部に硬質リングを配した場合においても、前記した変形は惹起され易く、それ故に異音発生の問題は、上記と同様に、顕著である。
【０００９】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、硬質スリーブからなるダストカバー内に配置せしめられる車両サスペンション用バンパスプリングにおいて、異音の発生が効果的に抑制乃至は阻止せしめられ得る構造を提供することにある。
【００１０】
【解決手段】
そして、かかる課題を解決するために、本発明に従うところの車両サスペンション用バンパスプリングは、硬質スリーブからなるダストカバー内において、車両サスペンションを構成するショックアブソーバのピストンロッドに外挿配置され、該ショックアブソーバにおけるアブソーバプレートの当接によって、該ショックアブソーバの作動ストロークを弾性的に制限するように構成したバンパスプリングにして、弾性体にて形成された筒状のバンパスプリング本体の外周面に、周方向に延びるすぐり部を形成して、軸方向に山部と谷部とが交互に配設されてなる外表面とすると共に、かかる山部のうち、前記ショックアブソーバのアブソーバプレートに最も近いものに、硬質のリングを配設する一方、かかる硬質リングよりも径方向外方に突出する高さにおいて、該バンパスプリング本体から一体的に突出する複数の突起を、該硬質リングの配設された山部に、且つ該硬質リングに隣接して、該バンパスプリング本体の周方向に所定の間隔を隔てて設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
要するに、このような本発明に従う車両サスペンション用バンパスプリングにあっては、筒状のバンパスプリング本体の外周部に設けられた硬質のリングよりも径方向外方に突出する高さの突起が、かかるバンパスプリング本体に一体的に設けられていることによって、ショックアブソーバからの荷重の入力により、バンパスプリング本体が変形させられて、径方向外方に変位し、ダストカバーの内面に接触する恐れが生じても、かかるダストカバー内面には、硬質リングに先立って、前記した突起が当接することとなり、これによって、硬質リングのダストカバー内面に対する接触乃至は衝突が効果的に回避乃至は抑制され得ることとなるのであり、以て、それらの間の衝突による異音の発生も有利に阻止乃至は緩和され得るのである。
【００１２】
なお、かくの如き本発明に従う車両サスペンション用バンパスプリングの好ましい態様の一つによれば、前記バンパスプリング本体の前記ショックアブソーバ側に位置する端部に近接して、前記硬質リングが配設されている構成が、採用されることとなる。特に、このような硬質リングの配設形態において、ダストカバー内面との接触が惹起され易いところから、本発明が有利に適用されて、その特徴が効果的に発揮せしめられ得るのである。
【００１３】
また、本発明によれば、前記バンパスプリングの外周面に周方向に延びるすぐり部が形成されて、軸方向に山部と谷部とが交互に配設されると共に、かかる山部の一つに、前記硬質リングと前記突起が設けられている構成が、採用される。このように、バンパスプリング本体の軸方向に山部と谷部が形成されることにより、ショックアブソーバの当接初期における作動ストロークが小さいときには、柔らかなバネ特性が効果的に発現され得るのであり、そして、そのような山部の一つに、硬質リングと突起が設けられることによって、かかる硬質リングのダストカバー内面に対する当接が、そのような突起にて、効果的に阻止乃至は抑制され得るのである。
【００１４】
そして、本発明にあっては、上記の山部のうち、前記ショックアブソーバのアブソーバプレートに最も近いものに、前記硬質リングが配設されている構成が、採用されることとなる。
【００１５】
さらに、本発明に従う車両サスペンション用バンパスプリングの望ましい態様の他の一つによれば、前記硬質リングが、前記突起よりも、前記ショックアブソーバのアブソーバプレートに近い位置に配設されており、これによって、バンパスプリング本体を硬質リングの存在下において成形する、所謂インサート成形操作を採用することなく、バンパスプリング本体のみを成形した後、それに硬質リングを組み付ける手法も採用することが出来ることとなり、以て、それらバンパスプリング本体と硬質リングとの組付け性の向上を図り得るのである。
【００１６】
また、本発明にあっては、バンパスプリング本体を形成する弾性体は、発泡ウレタンであることが望ましく、このような材質からなるバンパスプリング本体を用いることによって、柔らかなバネ特性が有利に発現され得て、バンパスプリングとしての有利な特性が容易に発揮され得ることとなる一方、そのような柔らかなバネ特性によって惹起され易くなるダストカバー内面との接触乃至は当接による異音発生が、本発明に従うところの突起の存在によって、効果的に抑制乃至は阻止され得ることとなるのである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について、詳細に説明することとする。
【００１８】
先ず、図１には、本発明に従う車両サスペンション用バンパスプリングの一具体例を自動車のサスペンション機構に装着せしめてなる形態が、示されている。そこにおいて、１０は、バンパスプリングであって、このバンパスプリング１０が、ショックアブソーバ１２のピストンロッド１４の突出先端側部分に外挿されて、配置せしめられていると共に、かかるピストンロッド１４の先端部には、アッパーサポート１６が取り付けられている。そして、そのアッパーサポート１６の取付けプレート１８を介して、ピストンロッド１４は、従来と同様にして、自動車のボデーに取り付けられるようになっているのである。また、アッパーサポート１６の取付けプレート１８に対して、それから垂下した形態において、筒状のダストカバーが、バンパスプリング１０を取り囲むように、更にはショックアブソーバ１２の少なくとも上部部分を覆うようにして、固設されている。
【００１９】
より具体的には、ショックアブソーバ１２は、公知の構造のものであって、オイル等が封入されたシリンダ２２と、かかるシリンダ２２の端部プレートであるアブソーバプレート２４から突出して、軸方向に突出／引込み作動可能とされたピストンロッド１４とを備えており、図示はされていないが、シリンダ２２が、その基部（ピストンロッド１４の突出する側とは反対側の端部）側において、サスペンションアーム等に取り付けられる一方、ピストンロッド１４が、アッパーサポート１６の取付けプレート１８を介してボデー側に取り付けられることにより、サスペンションアームの揺動に従って、ピストンロッド１４が軸方向に作動せしめられる状態で、自動車のサスペンション機構に装着されるようになっている。なお、ピストンロッド１４の突出先端部には、雄ネジ部が設けられており、ピストンロッド１４をボデーに取り付けるための締付けナット２６が螺着されるようになっている。また、アッパーサポート１６の取付けプレート１８の下面には、円筒形状を呈する鉄製のダストカバー２０の一方の端部が溶着されて、取り付けられている一方、かかるダストカバー２０は、ショックアブソーバ１２の少なくともピストンロッド１４の突出側部分を覆うように、垂下せしめられ、そして、図示はしないが、ダストカバー２０の垂下した側の端部とショックアブソーバ１２の基部側部分との間に、コイルスプリングが介装せしめられていることは、従来と同様である。
【００２０】
そして、かかるショックアブソーバ１２におけるピストンロッド１４の突出先端側部分に外挿せしめられてなる形態において、バンパスプリング１０が配置されている。このバンパスプリング１０は、発泡ウレタン（ポリウレタンフォーム）からなる弾性体にて形成された厚肉円筒状のバンパスプリング本体３０と、そのアッパーサポート１６側端部に嵌め込まれた保持金具３２とから構成されている。ここで、保持金具３２は、その円環板状部の内周部に円筒部を設けてなる形状を呈しており、その円筒部がバンパスプリング本体３０の内径部に図示の如く嵌合せしめられることによって、組み付けられ、ピストンロッド１４に外挿せしめられている。
【００２１】
また、バンパスプリング本体３０は、全体として、略厚肉の円筒形状を呈しており、その内孔の径寸法が、ショックアブソーバ１２のピストンロッド１４の外径よりも大きく設定されていると共に、その外径寸法が、図において軸方向下方に行くに従って、全体として小径化されており、更に、その下端部分が薄肉屈曲形状とされて、ショックアブソーバ１２のアブソーバプレート２４に当接せしめられるようになっている。そして、かかるバンパスプリング本体３０の外周面には、略Ｖ字状断面で、周方向に延びる凹溝たるすぐり部３４が、軸方向に離間して、複数（ここでは２つ）形成されて、軸方向に山部と谷部とが交互に配設されていると共に、内周面にも、前記すぐり部３４が形成されていない厚肉部分を、周方向に延びる浅底の凹溝が複数形成され、これによって、バンパスプリング本体３０が略蛇腹形状とされており、以て、アブソーバプレート２４の当接によって軸方向の荷重が及ぼされた際に、座屈的な変形が防止されて、軸方向に安定した弾性変形が生ぜしめられて、安定したバネ特性が発揮され得るようになっている。
【００２２】
さらに、かくの如きバンパスプリング１０におけるバンパスプリング本体３０のショックアブソーバ１２側に位置する端部に近接して、硬質の樹脂リング３６が、配設されている。この樹脂リング３６は、バンパスプリング本体３０のスプリング特性の調節や耐久性の確保等の観点から設けられているものであって、ここでは、バンパスプリング本体３０の、図において最下端側の山部に設けた周溝３８内に、嵌合せしめられることによって、位置固定的に取り付けられているのである。
【００２３】
そして、かかるバンパスプリング本体３０の外周面には、更に、樹脂リング３６の直上に位置するように、図２からも明らかな如く、軸方向に延び、すぐり部３４に至る長手山状の複数の突起４０が、周方向に所定の間隔を隔てて、バンパスプリング本体３０から所定高さで一体的に突出する形態において設けられているのである。なお、それら複数の突起４０は、何れも、樹脂リング３６よりも径方向外方に突出する高さにおいて、換言すれば、それら複数の突起４０の外接円の直径が樹脂リング３６の外径よりも大きくなる高さにおいて、設けられているのであり、また、ここでは、隣接する突起４０，４０に接線を引いたとき、その接線よりも、樹脂リング３６がバンパスプリング本体３０の径方向内側に位置するように、突起４０の高さ調整が行われている。
【００２４】
従って、かくの如き構造のバンパスプリング１０にあっては、ショックアブソーバ１２におけるピストンロッド１４の引込み作動によって、アブソーバプレート２４が当接して、軸方向に荷重が入力せしめられた際、バンパスプリング本体３０が軸方向に座屈変形乃至は抉り変形して、樹脂リング３６が、図１において、左右方向に変位せしめられて、ダストカバー２０の内面に当接乃至は衝突する恐れが生じた場合にあっても、そのような樹脂リング３６よりも複数の突起４０が径方向外方に突出せしめられているところから、かかる樹脂リング３６が、ダストカバー２０の内面に当接するよりも先に当接し、その変位を緩和することとなるところから、そのような樹脂リング３６がダストカバー２０の内面に当接乃至は衝突することが、効果的に阻止乃至は抑制され得ることとなるのであり、以て異音の発生が有利に解消乃至は抑制され得ることとなるのである。
【００２５】
このように、周方向に配した複数の突起４０の存在によって、硬質のダストカバー２０とバンパスプリング本体３０に嵌め込まれた樹脂リング３６との間の干渉が、効果的に抑制乃至は阻止され得たことにより、また、車両サスペンション周りのコンパクト化にも大きく寄与することが出来るのである。
【００２６】
また、樹脂リング３６が、周方向に配された複数の突起４０よりもショックアブソーバ１２のアブソーバプレート２４に近いバンパスプリング本体３０の外周面位置に、配設されているところから、バンパスプリング本体３０を予め発泡成形した後、その発泡成形物に設けた周溝３８に樹脂リング３６を嵌め込み、固定すれば、バンパスプリング１０が完成することとなるのであり、そのため、そのようなバンパスプリング１０の製作性が、樹脂リング３６の存在下においてバンパスプリング本体３０を発泡成形せしめるインサート成形手法による場合に比して、より一層高められ得ることとなるのである。
【００２７】
以上、本発明の代表的な一つの具体例について詳述してきたが、それは文字通りの例示であって、本発明が、そのような具体例にのみ限定して解釈されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００３１】
例えば、バンパスプリング本体３０を形成する弾性体として、例示の具体例にあっては、発泡ウレタンが用いられているが、従来からのゴム材質のものであっても何等差し支えなく、また、樹脂リング３６を鉄等の金属材料からなる硬質のリングとすることも可能であり、更にダストカバー２０にあっても、鉄材質の如き金属材質の他、樹脂材質等からなる硬質のスリーブを用いることも、可能である。
【００３２】
また、バンパスプリング本体３０の形状や構造にあっても、適宜に選定されるものであり、例えば、すぐり部３４を形成する場合に、例示の如きＶ字型断面以外の、半円状やＵ字状等の断面形状のすぐり部を採用することが可能である。従って、バンパスプリング本体３０の具体的形状としては、例示のものに何等限定されるものではなく、軸方向全長に亘って蛇腹形状としたりすることが可能である。
【００３３】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に従う車両サスペンション用バンパスプリングにあっては、バンパスプリング本体の外周部に配設された硬質リングに隣接して、かかる硬質リングよりも外方に突出する複数の突起が、バンパスプリング本体に一体的に設けられているところから、そのようなバンパスプリング本体を取り囲むように配設される硬質のダストカバーに対する硬質リングの当接乃至は衝突が、そのような突起によって効果的に阻止乃至は抑制され得ることとなるのであり、以て、硬質リングのダストカバーに対する干渉によって惹起される異音の発生が、有利に解消乃至は緩和され得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての車両サスペンション用バンパスプリングの配設構造の一例を示す縦断面説明図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面説明図である。
【符号の説明】
１０バンパスプリング
１２ショックアブソーバ
１４ピストンロッド
１６アッパーサポート
１８取付けプレート
２０ダストカバー
２２シリンダ
２４アブソーバプレート
２６締付けナット
３０バンパスプリング本体
３２保持金具
３４すぐり部
３６樹脂リング
３８周溝
４０突起

Claims

硬質スリーブからなるダストカバー内において、車両サスペンションを構成するショックアブソーバのピストンロッドに外挿配置され、該ショックアブソーバにおけるアブソーバプレートの当接によって、該ショックアブソーバの作動ストロークを弾性的に制限するように構成したバンパスプリングにして、
弾性体にて形成された筒状のバンパスプリング本体の外周面に、周方向に延びるすぐり部を形成して、軸方向に山部と谷部とが交互に配設されてなる外表面とすると共に、かかる山部のうち、前記ショックアブソーバのアブソーバプレートに最も近いものに、硬質のリングを配設する一方、かかる硬質リングよりも径方向外方に突出する高さにおいて、該バンパスプリング本体から一体的に突出する複数の突起を、該硬質リングの配設された山部に、且つ該硬質リングに隣接して、該バンパスプリング本体の周方向に所定の間隔を隔てて設けたことを特徴とする車両サスペンション用バンパスプリング。
前記バンパスプリング本体の前記ショックアブソーバ側に位置する端部に近接して、前記硬質リングが配設されている請求項１に記載の車両サスペンション用バンパスプリング。
前記硬質リングが、前記突起よりも、前記ショックアブソーバのアブソーバプレートに近い位置に配設されている請求項１又は請求項２に記載の車両サスペンション用バンパスプリング。
前記弾性体が、発泡ウレタンである請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両サスペンション用バンパスプリング。