(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のサスペンションに使用され、全周にわたって延びる複数の環状凹部が軸方向に間隔をおいて形成され且つ軸方向に圧縮される蛇腹形状のゴム製バンプストッパであって、
前記各環状凹部の底には、前記軸方向の圧縮時に前記環状凹部の相対する側面同士の接近に抵抗し且つ該環状凹部の底の全周にわたって形成された凸条が設けられており、
上記凸条は、軸方向の圧縮時に環状凹部の相対する側面同士の接触よりも先に該側面に接触する側面を有していることを特徴とするゴム製バンプストッパ。
【請求項２】
請求項１に記載されたゴム製バンプストッパであって、
軸心を通る縦断面において、凸条は、環状凹部の開口側に頂面を有する台形状であることを特徴とするゴム製バンプストッパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のサスペンションに使用されるバンプストッパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のサスペンションがストロークの限界に近く圧縮されたとき、ホイールからの衝撃が自動車ボディーに直接伝わらないようにするために、衝撃吸収材として弾性材料からなるバンプストッパがショックアブソーバのピストンロッド等に装着されている。図５は、バンプストッパａがショックアブソーバｂのピストンロッドｃに外挿装着された例を示している。この場合、ショックアブソーバｂに荷重がかかり、バンプストッパａがショックアブソーバｂのシリンダｄとピストンロッドｃが取り付けられたコイルスプリングシートｅとの間で軸方向に圧縮され、バンプストッパａによってショックアブソーバｂのストロークが弾性的に制限されるとともに衝撃が吸収される。このバンプストッパａは、全周にわたって複数の環状凹部が軸方向に間隔をおいて形成された蛇腹形状をしており、材質としてはウレタン発泡体やゴムが一般に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記バンプストッパがゴム製の場合には、以下のような問題がある。
【０００４】
図６には上記ゴム製バンプストッパの縦断面を示す。このゴム製バンプストッパが軸方向に圧縮された場合、蛇腹が折り畳まれるような形で圧縮がなされる。この際、蛇腹形状における環状凹部ｆの相対する側面同士が接近する過程では、きわめて低荷重で軸方向への圧縮がなされる。つまりは、バンプストッパは、この過程では微少な圧縮抵抗力しか発現しない。そして、蛇腹が折り畳まれた状態、すなわち圧縮限界まで変位すると急激に高い圧縮抵抗力を呈するようになる。これではショックアブソーバｂのストロークを弾性的に制限するという上記バンプストッパの機能が十分には果たせない。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蛇腹形状のゴム製バンプストッパが、圧縮限界に至るまでの圧縮過程において適度な圧縮抵抗力を発現させるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、蛇腹形状のゴム製バンプストッパにおいて、環状凹部の相対する側面同士の接近に抵抗する外側へ突出した環状の凸条を全周にわたって形成させた。
【０００７】
具体的に請求項１記載の発明は、自動車のサスペンションに使用され、全周にわたって延びる複数の環状凹部が軸方向に間隔をおいて形成され且つ軸方向に圧縮される蛇腹形状のゴム製バンプストッパであって、
前記各環状凹部の底には、前記軸方向の圧縮時に前記環状凹部の相対する側面同士の接近に抵抗し且つ該環状凹部の底の全周にわたって形成された凸条が設けられており、
上記凸条は、軸方向の圧縮時に環状凹部の相対する側面同士の接触よりも先に該側面に接触する側面を有していることを特徴とするゴム製バンプストッパである。
【０００８】
上記の構成によれば、外側に突出した環状の凸条は、ゴム製バンプストッパの軸方向への圧縮に際して、環状凹部の相対する側面の接近に抵抗するように作用する。すなわち、環状凹部の相対する側面が接近すると、その側面間に存在する凸条が圧縮抵抗力を発現し、これによって両側面は接近する方向と逆の方向へ力を受けることとなる。従って、バンプストッパの圧縮限界に至るまでの圧縮過程において、上記作用によりバンプストッパの圧縮抵抗力が漸次増大させられることとなり、従来技術のように圧縮限界までほとんど圧縮抵抗力が発現されないということがない。
【０００９】
また、バンプストッパの圧縮及び回復挙動において大きなヒステリシス（減衰）が生じる。これは凸条と凹部の相対する側面が接触することにより発生する圧縮抵抗によるものである。従って、上記凸条を設けることにより、衝撃吸収というバンプストッパ本来の性能向上が図られるという効果をも生ずる。
【００１０】
さらに、環状凹部の相対する側面同士の接触よりも、その側面と凸条の側面との接触が先に生じることとなる。従って、バンプストッパの圧縮過程において、圧縮早期から圧縮抵抗力が発現されることとなる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載されたゴム製バンプストッパであって、  軸心を通る縦断面において、凸条は、環状凹部の開口側に頂面を有する台形状であることを特徴とするゴム製バンプストッパである。
【００１２】
上記の構成によれば、バンプストッパの圧縮過程において、環状凹部の相対する側面同士の接触よりも、その側面と断面台形状の凸条の側面との接触が先に生じることとなる。従って、請求項１記載の発明の奏する効果がより具体的に営まれる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明は、外側に突出した環状の凸条は、ゴム製バンプストッパの軸方向への圧縮に際して、環状凹部の相対する側面の接近に抵抗するように作用する。すなわち、バンプストッパの圧縮限界に至るまでの圧縮過程において、凸条の存在がバンプストッパの圧縮抵抗力を増大させることとなる。従って、圧縮限界までほとんど圧縮抵抗力が発現されないということがない。それに加えて、バンプストッパの圧縮及び回復挙動において、凸条と凹部の相対する側面が接触することにより発生する圧縮抵抗に起因する大きなヒステリシスが生じ、環状凹部の底に凸条を設けることにより衝撃吸収というバンプストッパ本来の性能向上をも図ることができる。さらに、環状凹部の相対する側面同士の接触よりも、その側面と凸条の側面との接触が先に生じることとなる。従って、バンプストッパの圧縮過程において、圧縮早期から圧縮抵抗力が発現されることとなる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、凸条の断面形態が台形であることから、バンプストッパの圧縮過程において、環状凹部の相対する側面同士の接触よりも、その側面と断面台形状の凸条の側面との接触が先に生じることとなる。従って、請求項１記載の発明の奏する効果がより具体的に営まれる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態にかかるバンプストッパＡを示す。バンプストッパＡは、軸方向に間隔をおいて且つ全周にわたって形成される４箇所の環状凹部１１とその環状畝部１１間に形成される３箇所の環状畝部１２とを有する蛇腹形状をしている。そして、環状凹部１１の底には、バンプストッパＡの軸心を通る縦断面の形態が台形状であり且つ環状凹部１１の底の全周にわたって形成された凸条１３が設けられている。また、バンプストッパＡの内側には、環状凹部１１及び環状畝部１２に対応する部分に内畝部１４及び内凹部１５が全周にわたって設けられている。そして、蛇腹形状に続く上部には自動車の車体側の部材に当接する肉厚の上部当接部１６を、蛇腹形状に続く下部にはシリンダーに当接する下部当接部１７を備えており、下部当接部１７の周縁には全周にわたってダストカバー１８が垂れている。
【００１７】
図２は、バンプストッパＡがショックアブソーバー２１のピストンロッド２２に装着された状態における断面を示している。バンプストッパＡの空洞部には、ピストンロッド２２が挿入されている。そして、上部当接部５は、コイルスプリングシート２３に当接するとともにピストンロッド２２に嵌着している。また、内畝部１５は、ピストンロッド２２に当接している。さらに、ダストカバー１８によってシリンダー上部は覆われている。そして、サスペンションに荷重がかかり、バンプストッパＡがショックアブソーバ２１のシリンダ２４とピストンロッド２２が取り付けられたコイルスプリングシート２３との間で軸方向に圧縮されることにより、ショックアブソーバ２１のストロークが弾性的に制限されるとともに衝撃が吸収される。なお、このゴム製のバンプストッパＡは、天然ゴムに硫黄を含むゴム配合剤を混合したゴム組成物を金型にセットし、これを加熱及び加圧して成型されるものである。
【００１８】
次に作用・効果について説明する。
【００１９】
外側に突出した環状の凸条１３は、バンプストッパＡの軸方向への圧縮に際して、環状凹部１１の相対する側面の接近に抵抗するように作用する。すなわち、バンプストッパＡの圧縮限界に至るまでの圧縮過程において、凸条１３の存在がバンプストッパＡの圧縮抵抗力を増大させることとなる。従って、従来技術のように、圧縮限界までほとんど圧縮抵抗力が発現されないということがない。
【００２０】
また、凸条１３と環状凹部１１の相対する側面が接触することにより発生する圧縮抵抗によって、バンプストッパＡの圧縮及び回復挙動において大きなヒステリシスが生じる。従って、上記凸条１３を設けることにより、バンプストッパＡは衝撃の吸収というバンプストッパ本来の性能に優れるものとなる。
【００２１】
さらに、凸条１３の断面形態は台形状であり、環状凹部の相対する側面同士が接触するよりも、その側面と台形状凸条１３の側面との接触が先に生じることとなる。従って、バンプストッパＡの圧縮過程において、圧縮早期から圧縮抵抗力が発現することとなる。
＜実施例＞
−圧縮テスト−
実施例を上記実施態様のバンプストッパＡ（図１）とし、比較例１を図６に示す従来例に係るバンプストッパＢとした。比較例１に係るバンプストッパＢは環状凹部に凸条を有しないことを除いては実施例と同一構成を有するものである。また、比較例１の材質を発泡率５０％としたウレタン発泡体であることを除いてはバンプストッパＢと同じ構成を有するバンプストッパＣを比較例２とした。
【００２２】
実施例、比較例１及び比較例２のそれぞれを軸方向に圧縮し、そのときの圧縮長さと荷重の関係について調べた。その結果を図３に示す。
【００２３】
図３より、実施例にかかるバンプストッパＡは、圧縮開始後から圧縮限界に至るまで比較例１にかかるバンプストッパＢより高い圧縮抵抗力を示している。特に、圧縮長さが３０ｍｍから５０ｍｍまでである圧縮中間過程において、その差が大きく現れている。すなわち、バンプストッパＡの環状凹部の底に外側へ突出した環状の凸条を設けることにより、圧縮限界に至る圧縮過程においてバンプストッパの圧縮抵抗力を増大させることができることが確認された。
【００２４】
また、実施例と比較例２との圧縮挙動は近似している。従って、ゴム製バンプストッパＡの環状凹部の底に外側へ突出した環状の凸条を設けることによりウレタン発泡体製のバンプストッパＣと同等の圧縮挙動が実現されることが確認された。
−圧縮及び回復テスト−
実施例に係るバンプストッパＡと比較例２に係るバンプストッパＣのそれぞれを軸方向に圧縮し、続けて除荷したときの圧縮長さと荷重の関係を調べた。その結果を図４に示す。なお、図の上方の軌跡が圧縮挙動を示し、下方の軌跡が回復挙動を示す。
【００２５】
図４より、バンプストッパＡはバンプストッパＣに比較して大きなヒステリシスを呈することがわかる。これは、凸条と凹部の相対する側面が接触することにより圧縮抵抗が発生するためである。従って、バンプストッパＡは、バンプストッパＣよりも衝撃吸収性に優れるということになる。すなわち、ゴム製バンプストッパＡは、衝撃の吸収というバンプストッパ本来の性能面でウレタン発泡体製のバンプストッパＣより優れることが確認された。
（その他の実施形態）
上記実施形態においては、バンプストッパＡ外部の環状凹部の底に外側へ突出した環状の凸条を設けたが、同様の凸条をバンプストッパＡ内側の内凹部に設けた場合でも同様の効果が得られる。
【００２６】
また、上記実施形態では、軸心を含む縦断面における凸条の形態を台形状としたが、特にこれに限定されるものではなく、半円状、四角形状等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態にかかるバンプストッパＡの断面図である。
【図２】  本発明の実施形態にかかるバンプストッパＡをショックアブソーバーのピストンロッドに装着した状態を表す図である。
【図３】  バンプストッパＡ、バンプストッパＢ及びバンプストッパＣの圧縮長さと荷重との関係を示す図である。
【図４】  バンプストッパＡとバンプストッパＣとの圧縮長さと荷重との関係を示す図である。
【図５】  従来例のバンプストッパをショックアブソーバーのピストンロッドに装着した状態を表す図である。
【図６】  従来例のバンプストッパの断面図である。
【符号の説明】
１１  環状凹部
１２  環状畝部
１３  凸条
１４  内畝部
１５  内凹部
１６  上部当接部
１７  下部当接部
１８  ダストカバー
２１  ショックアブソーバー
２２  ピストンロッド
２３  コイルスプリングシート
２４  シリンダ
ａ  バンプストッパ
ｂ  ショックアブソーバー
ｃ  ピストンロッド
ｄ  シリンダ
ｅ  コイルスプリングシート
ｆ  環状凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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