JP7051643B2 - バンプストッパおよび緩衝器 - Google Patents

Description

本発明は、バンプストッパおよび緩衝器に関する。

従来、緩衝器は、アウターチューブとアウターチューブ内に出入り自在に挿入されるロッドとを備える他、ロッド側に設けたバンプストッパラバーと、アウターチューブ端に設けたバンプストッパとを備えている。

このような緩衝器では、アウターチューブにロッドが最も侵入する最収縮時にバンプストッパラバーがバンプストッパに衝合して圧縮されてバンプストッパラバーが弾発力を発揮し、緩衝器における最収縮時の衝撃が緩和される。

バンプストッパは、アウターチューブに端部外周に嵌合される断面真円形の筒部と、筒部の頂部に設けられてバンプクッションラバーに対向してロッドの挿通を許容する環状のストッパ部とを備えており、アウターチューブの端部外周に嵌合される。

より具体的には、バンプストッパは、筒部の内周に周方向に並べて設けられる複数の突起を備えており、アウターチューブの外周に突起を押し当ててアウターチューブを緊迫してアウターチューブに固定される（たとえば、特許文献１参照）。つまり、従来のバンプストッパは、アウターチューブに圧入によって固定されており、これによりアウターチューブからの脱落が防止されている。

特開２００９－２２２２２３公報

前述のように、従来のバンプストッパは、アウターチューブの緊迫によってアウターチューブへ固定されているので、筒部の直径を小さくすれば大きな緊迫力が得られてアウターチューブへの固定が確実となる。

しかしながら、前記緊迫力を大きくすると、バンプストッパをアウターチューブの端部外周に圧入する際にバンプストッパに大きな応力が作用して割れてしまう可能性が大きくなる。

そうかと言って、緊迫力を小さくするとバンプストッパがアウターチューブから脱落してしまう可能性あるので、従来のバンプストッパでは、緊迫力を小さくするのは難しい。

そこで、本発明は、アウターチューブの端部外周への装着時の割れ防止とアウターチューブからの脱落防止を両立できるバンプストッパの提供および緩衝器の提供を目的とする。

前記した目的を解決するために、本発明のバンプストッパは、緩衝器のアウターチューブの端部外周への嵌合によって弾性変形する筒部と、筒部の内周に設けられて筒部の弾性変形によってアウターチューブの外周に設けた溝に入り込む爪とを備えて構成されている。このように構成されたバンプストッパでは、バンプストッパをアウターチューブへ固定するのに緊迫力を利用するのではなく爪の溝への入り込みによって行える。バンプストッパをアウターチューブへ固定するために大きな緊迫量を必要としないので、アウターチューブの端部外周にバンプストッパを装着する際に筒部に作用する応力を非常に小さくできる。

また、本発明のバンプストッパでは、筒部の周方向で、筒部における爪が設けられる部位とその周囲の部分の剛性がそれ以外の部分の剛性より低くなっている。このように構成されたバンプストッパでは、爪を備えた部分が変形しやすくなり、筒部をアウターチューブの外周に嵌合させる際に爪が溝内に侵入しやすくなるとともに筒部の割れ防止効果も増大する。

なお、筒部の周方向で、筒部における爪が設けられる部位およびその周囲の部分の剛性をそれ以外の部分の剛性より低くするには、爪が設けられる部位およびその周囲の部分の肉厚をそれ以外の部分の肉厚よりも薄くしておくとよく、筒部を複数の材料で構成することなく簡単に剛性を低くできる。

また、他の発明のバンプストッパでは、筒部の内周形状が軸方向に見て楕円形状とされており、筒部の内周の短径がアウターチューブの外径よりも短く、筒部の内周の長径がアウターチューブの外径よりも長く、爪が筒部の内周の長軸上に設けられている。このように構成されたバンプストッパは、爪間の距離が長くなり、筒部のアウターチューブの外周への嵌合の際に爪の緊迫力を小さくできるので筒部への負担も少ない。また、筒部が楕円形状とされるから周方向に見て形状が大きく変化しないため、アウターチューブへの嵌合の際の弾性変形で応力集中しにくくなる。よって、このように構成されたバンプストッパは、アウターチューブへの嵌合の際の割れ防止効果が高くなる。さらに他の発明のバンプストッパでは、筒部の内周形状が軸方向に見て多角形とされており、爪が筒部の頂点の内周にそれぞれ設けられており、爪の内周側先端を通る円の直径がアウターチューブの外径よりも大きく、筒部の内接円の直径がアウターチューブの外径よりも小さくなっている。

そして、アウターチューブの外周に設けられる溝をアウターチューブの周方向に沿って全周に亘って設けられる環状溝とした緩衝器では、爪と溝とを周方向で位置決めしなくとも、バンプストッパをアウターチューブの外周へ装着できるので、装着作業が容易となる。

本発明のバンプストッパおよびバンプストッパを備える緩衝器によれば、バンプストッパのアウターチューブの端部外周への装着時の割れの防止とバンプストッパのアウターチューブからの脱落の防止とを両立できる。

本発明の一実施の形態におけるバンプストッパを備えた緩衝器の側面図である。 本発明の一実施の形態におけるバンプストッパの平面図である。 （ａ）は、本発明の一実施の形態におけるバンプストッパの第一変形例の平面図である。（ｂ）は、本発明の一実施の形態におけるバンプストッパの第二変形例の平面図である。（ｃ）は、本発明の一実施の形態におけるバンプストッパの第三変形例の平面図である。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態のバンプストッパ１は、図１に示すように、緩衝器Ｄにおけるアウターチューブ１０の外周端部に装着されており、緩衝器Ｄのロッド１１の先端に装着されたバンプクッションラバー１３に対向している。そして、バンプストッパ１は、緩衝器Ｄが予め設定された位置まで収縮すると、バンプクッションラバー１３の図１中下端に当接してバンプクッションラバー１３を圧縮してバンプクッションラバー１３に緩衝器Ｄの収縮を抑制する弾発力を発揮させる。このようにバンプストッパ１は、バンプクッションラバー１３と協働して緩衝器Ｄが最収縮する際の衝撃を緩和する。

緩衝器Ｄは、円筒形のアウターチューブ１０とアウターチューブ１０内に出入り可能に挿入されるロッド１１とを備えた緩衝器本体９とバンプストッパ１とを備えており、アウターチューブ１０に対してロッド１１が軸方向に移動する伸縮時に減衰力を発揮する。そして、アウターチューブ１０の図１中上方の端部外周にはバンプストッパ１が装着されている。また、アウターチューブ１０の図１中上端近傍の外周には、溝１０ａが設けられており、この溝１０ａは、アウターチューブ１０の外周全周に亘り周方向に沿う環状溝とされている。また、アウターチューブ１０の図１中上端内周には、ロッド１１の外周をシールするシール部材１２とロッド１１の軸方向の移動を案内する図示しない環状のロッドガイドが収容されて固定されている。

なお、緩衝器Ｄは、詳しくは図示しないが、アウターチューブ１０内に収容されるシリンダと、ロッド１１に連結されるとともにシリンダ内に移動自在に挿入されてシリンダ内を伸び側室と圧側室とに区画するピストンとを備えるとともに、シリンダとアウターチューブ１０との間にリザーバを備えている。また、伸側室と圧側室には、液体が充填されるほか、リザーバには液体と気体が充填されている。さらに、緩衝器Ｄは、伸側室と圧側室を連通する通路と、圧側室とリザーバとを連通する通路が設けられるとともに、これら通路に減衰力を発揮するための減衰バルブや逆止弁が適宜設けられる。このように構成された緩衝器Ｄは、伸長時には、拡大する圧側室から縮小する伸側室へ向かう液体の流れに減衰バルブで抵抗を与えて伸長を妨げる減衰力を発揮する。反対に、緩衝器Ｄは、収縮時には、ロッド１１がシリンダ内に侵入してシリンダ内から液体が押し出され、圧側室からリザーバへ向かう液体の流れに減衰バルブで抵抗を与えて収縮を妨げる減衰力を発揮する。

前述したところでは、緩衝器Ｄを複筒型緩衝器として説明しているが、緩衝器Ｄは、複筒型に限られずアウターチューブ１０内にロッド１１が出入りする際に減衰力を発揮するものであればよい。よって、緩衝器Ｄは、アウターチューブ１０内に直接ピストンを挿入してアウターチューブ１０内に伸側室と圧側室を設ける単筒（モノチューブ）型の緩衝器とされてもよい。さらに、緩衝器Ｄは、片ロッド型の緩衝器であっても両ロッド型の緩衝器であってもよい。なお、緩衝器Ｄに使用される液体は、作動油のほかにも磁気粘性流体、電気粘性流体、水、水溶液と言った液体を利用してもよく、磁気粘性流体や電気粘性流体を用いる場合、減衰バルブに変えて通路に磁界や電界を作用させるデバイスの利用も可能である。

また、ロッド１１の先端外周には、筒状のバンプクッションラバー１３が装着されている。バンプクッションラバー１３は、図１に示すように、合成樹脂やゴム等で蛇腹を備えた筒状に形成されており、図１中下端がバンプストッパ１に対向している。

バンプストッパ１は、本実施の形態では合成樹脂製であって、図１および図２に示すように、緩衝器Ｄのアウターチューブ１０の端部外周に嵌合される筒部２と、筒部２の内周に設けられて溝１０ａに入り込む爪３と、筒部２の図１中上端に設けられてロッド１１の挿通を許容するとともにバンプクッションラバー１３の下端に対向する環状のストッパ部４とを備えて構成されている。

筒部２は、図２に示すように、軸方向から見て楕円形状となっており、内周形状も楕円形状とされている。そして、筒部２の内周における短軸Ｓの径である短径の長さは、図２中破線で示すアウターチューブ１０の外周の直径よりも短く、筒部２の内周における長軸Ｌの径である長径の長さは、アウターチューブ１０の外周の直径よりも長くなっている。

また、爪３は、筒部２の内周おける長軸Ｌ上に配置されて筒部２の内周の２箇所に設けられている。なお、本実施の形態では、バンプストッパ１をアウターチューブ１０に嵌合させる前では、爪３，３間の距離は、アウターチューブ１０の外周の直径よりも長くなっている。

そして、筒部２を周方向に見て、爪３，３が設けられている部位を中心としてその周囲の部分Ａの肉厚は、他の部分Ｂの肉厚に比較して薄くなっており、部分Ａは部分Ｂよりも剛性が低く、小さい応力で変形しやすくなっている。この実施の形態の場合、筒部２における短軸Ｓ上の互いに向かいあう部分Ｂ，Ｂが変形しづらく、筒部２における長軸Ｌ上の互いに向かい合う部分Ａ，Ａが変形しやすくなっている。

よって、筒部２における部分Ｂ，Ｂ間の長さは、アウターチューブ１０の外周の直径よりも短い。そのため、アウターチューブ１０の外周にバンプストッパ１を装着しようと、筒部２をアウターチューブ１０の上端外周に嵌合させると、筒部２は、筒部２の部分Ｂ，Ｂがアウターチューブ１０の外周に当接し、部分Ｂ，Ｂ間の距離が離間するように部分Ａ，Ａが撓むような弾性変形を呈する。つまり、筒部２は、アウターチューブ１０の外周に嵌合されると短径が拡径され、長径が縮径されるように弾性変形する。部分Ｂは、筒部２において互いに間隔が最も狭くなる部位の近傍の部分であって、アウターチューブ１０の外周に直接当接する部分であり、部分Ａは、筒部２をアウターチューブ１０へ嵌合するとアウターチューブ１０に接近する部分である。このように、楕円形状の筒部２は、前述のように弾性変形するので、アウターチューブ１０の外周に倣って円形に近い形状となってアウターチューブ１０へ嵌合される。

このように筒部２が弾性変形すると、爪３，３がアウターチューブ１０の外周に当接してアウターチューブ１０を少しの緊迫力をもって締め付けるようになる。そして、バンプストッパ１のストッパ部４がアウターチューブ１０の上端に当接するまでバンプストッパ１内にアウターチューブ１０の上端を侵入させると、爪３，３は、溝１０ａに対向して溝１０ａ内に侵入して入り込む。つまり、バンプストッパ１のストッパ部４がアウターチューブ１０の上端に当接すると、バンプストッパ１に対する爪３がアウターチューブ１０の溝１０ａに対向するようにバンプストッパ１とアウターチューブ１０とが設計されている。

そして、筒部２が前述のように弾性変形するので、爪３，３は、溝１０ａに入り込むと溝１０ａから抜け出なくなり、バンプストッパ１をアウターチューブ１０から抜こうとしても爪３，３が溝１０ａ内に入り込んで抜けなくなる。よって、バンプストッパ１は、アウターチューブ１０から脱落しなくなる。

また、このように、本発明のバンプストッパ１では、筒部２におけるアウターチューブ１０への接触部位と爪３，３における緊迫力によってバンプストッパ１のアウターチューブ１０からの脱落を防止しているのではなく、爪３，３のアウターチューブ１０の溝１０ａへの入り込みによって脱落防止が図られる。よって、バンプストッパ１をアウターチューブ１０の端部外周に装着する際において、筒部２の弾性変形による筒部２におけるアウターチューブ１０への接触部位と爪３，３における緊迫力は非常に小さくて済む。以上から、筒部２に作用する応力は従来のバンプストッパに比較して非常に小さくできるから、バンプストッパ１をアウターチューブ１０の端部外周に装着する際にバンプストッパ１が割れてしまう恐れもなくなる。

以上、本発明のバンプストッパ１は、緩衝器Ｄのアウターチューブ１０の端部外周への嵌合によって弾性変形する筒部２と、筒部２の内周に設けられて筒部２の弾性変形によってアウターチューブ１０の外周に設けた溝１０ａに入り込む爪３とを備えて構成されている。このように構成されたバンプストッパ１では、バンプストッパ１をアウターチューブ１０へ固定するのに緊迫力を利用するのではなく爪３の溝１０ａへの入り込みによって行える。バンプストッパ１をアウターチューブ１０へ固定するために大きな緊迫量を必要としないので、アウターチューブ１０の端部外周にバンプストッパ１を装着する際に筒部２に作用する応力を非常に小さくできる。よって、本発明のバンプストッパ１およびバンプストッパ１を備える緩衝器Ｄによれば、バンプストッパ１のアウターチューブ１０の端部外周への装着時の割れの防止とバンプストッパ１のアウターチューブ１０からの脱落の防止とを両立できる。

また、本実施の形態のバンプストッパ１は、筒部２の内周形状が軸方向に見て楕円形状とされており、筒部２の内周の短径がアウターチューブ１０の外径よりも短く、筒部２の内周の長径がアウターチューブ１０の外径よりも長く、爪３が筒部２の内周の長軸Ｌ上に設けられている。このようにバンプストッパ１が構成されると、爪３，３間の距離が長くなり、筒部２のアウターチューブ１０の外周への嵌合の際に爪３，３の緊迫力を小さくできるので、筒部２への負担も少ない。また、筒部２が楕円形状とされるから周方向に見て形状が大きく変化しないため、アウターチューブ１０への嵌合の際の弾性変形で応力集中しにくくなる。よって、このように構成されたバンプストッパ１および緩衝器では、アウターチューブ１０への嵌合の際の割れ防止効果が高くなる。

なお、本実施の形態のバンプストッパ１では、筒部２の内周形状および外周形状を楕円形状としているが、内周形状のみを楕円形状としても、筒部２の弾性変形によって爪３が溝１０ａ内に侵入してバンプストッパ１をアウターチューブ１０に固定できる。また、筒部２の形状は楕円形状に限定されるものでもなく、弾性変形によって生じる弾発力で爪３を溝１０ａ内に入り込ませてその状態を維持できれば、筒部２の形状は制限されない。よって、筒部２を軸方向から見た形状は、円形とされてもよいし、三角形、多角形であってもよい。また、爪３の設置数は、一つ以上設けてあればよいが、バンプストッパ１のアウターチューブ１０からの脱落の防止の観点からは複数設ける方が有利となる。

筒部２を軸方向から見た形状を三角形や多角形とする場合には、爪３を頂点の内周に設けると筒部２の爪３が設けられる部位に作用する応力が小さくなるので割れ防止の観点からは有利となる。なお、本実施の形態では、筒部２の軸方向から見た形状は楕円形状であって、長軸Ｌ上に爪３，３が設けられており、爪３，３間の距離がアウターチューブ１０の外周の直径よりも長くなっている。そのため、筒部２のアウターチューブ１０の外周への嵌合の際に爪３，３の緊迫力を小さくできるので、筒部２への負担も少なく、割れ防止効果が高くなる。これを、筒部２を三角形や多角形とする場合に応用する場合、図３に示すように、爪３，３の内周側先端を通る破線で示す仮想円Ｖの直径を一点鎖線で示すアウターチューブ１０の直径よりも大きくしておけばよい。このようにすれば、筒部２の割れ防止効果が増大する。

また、本実施の形態のバンプストッパ１では、筒部２の周方向で、筒部２における爪３，３が設けられる部位とその周囲の部分Ａの剛性がそれ以外の部分Ｂ，Ｂの剛性より低くなっている。このようにバンプストッパ１が構成されると、爪３，３を備えた部分Ａが変形しやすくなり、筒部２をアウターチューブ１０の外周に嵌合させる際に部分Ａの撓み量が大きく爪３，３が溝１０ａ内に侵入しやすくなるとともに筒部２の割れ防止効果も増大する。ただし、筒部２の周方向で剛性の強弱を設けない場合であっても本発明の効果は失われない。

なお、筒部２の周方向で、筒部２における爪３，３が設けられる部位およびその周囲の部分Ａの剛性をそれ以外の部分Ｂ，Ｂの剛性より低くするには、本実施の形態のバンプストッパ１のように、部分Ａの肉厚を部分Ｂの肉厚よりも薄くしておけば、筒部２を複数の材料で構成することなく簡単に剛性を低くできる。

また、本実施の形態における緩衝器Ｄでは、アウターチューブ１０の外周に設けられる溝１０ａは、周方向に沿って全周に亘って設けられる環状溝とされている。このように構成された緩衝器Ｄでは、爪３と溝１０ａとを周方向で位置決めしなくとも、バンプストッパ１をアウターチューブ１０の外周へ装着できるので、装着作業が容易となる。

なお、本実施の形態では、バンプストッパ１を合成樹脂としているので、型に合成樹脂を流し込む射出成型を利用してバンプストッパ１を製造すればよい。このような製造方法を採用する場合には、図１に示すように、爪３の図１中上端内周側にテーパ部３ａを設けておくと、成形後のバンプストッパ１を型内から取り外しが容易となる。また、筒部２の図１中下端内周にテーパ部を設けるとともに爪３の図１中下端内周にテーパ部３ｂを設けてバンプストッパ１のアウターチューブ１０への嵌合作業を容易にしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、および変更が可能である。

１・・・バンプストッパ、２・・・筒部、３・・・爪、９・・・緩衝器本体、１０・・・アウターチューブ、１０ａ・・・溝、１１・・・ロッド、Ａ，Ｂ・・・筒部における部分、Ｄ・・・緩衝器、Ｌ・・・長軸

Claims (5)

1. 緩衝器のアウターチューブの端部外周への嵌合によって弾性変形する筒部と、
   前記筒部の内周に設けられて前記筒部の弾性変形によって前記アウターチューブの外周に設けた溝に入り込む爪とを備え、
   前記筒部の周方向で、前記筒部における前記爪が設けられる部位とその周囲の部分の剛性は、それ以外の部分の剛性より低い
   ことを特徴とするバンプストッパ。
2. 緩衝器のアウターチューブの端部外周への嵌合によって弾性変形する筒部と、
   前記筒部の内周に設けられて前記筒部の弾性変形によって前記アウターチューブの外周に設けた溝に入り込む爪とを備え、
   前記筒部の内周形状は、軸方向に見て楕円形状とされており、
   前記筒部の内周の短径は、前記アウターチューブの外径よりも短く、
   前記筒部の内周の長径は、前記アウターチューブの外径よりも長く、
   前記爪は、前記筒部の内周の長軸上に設けられる
   ことを特徴とするバンプストッパ。
3. 緩衝器のアウターチューブの端部外周への嵌合によって弾性変形する筒部と、
   前記筒部の内周に設けられて前記筒部の弾性変形によって前記アウターチューブの外周に設けた溝に入り込む爪とを備え、
   前記筒部の内周形状は、軸方向に見て多角形とされており、
   前記爪は、前記筒部の頂点の内周にそれぞれ設けられており、
   前記爪の内周側先端を通る円の直径が、前記アウターチューブの外径よりも大きく、
   前記筒部の内接円の直径が、前記アウターチューブの外径よりも小さい
   ことを特徴とするバンプストッパ。
4. 前記筒部の周方向で、前記筒部における前記爪が設けられる部位とその周囲の部分の肉厚は、それ以外の部分の肉厚より薄い
   ことを特徴とする請求項１に記載のバンプストッパ。
5. アウターチューブと、前記アウターチューブ内に出入りするロッドとを有し、前記アウターチューブに対して前記ロッドが出入りする際に減衰力を発揮する緩衝器本体と、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のバンプストッパとを備え、
   前記アウターチューブに設けられた溝は周方向に設けられた環状溝である
   ことを特徴とする緩衝器。

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