(57)【要約】      （修正有）【課題】第１及び第２バネ座の間で作用するコイルバネを含む緩衝器アセンブリ。【解決手段】第１バネ座３０は、緩衝器シリンダー１２に固定され、第２バネ座３２は、緩衝器シリンダー１２内に摺動可能に収納されたロッド１８に固定されている。アイソレータ４０が、バネのコイル端３６、３８と第１バネ座３０及び第２バネ座３２の少なくとも１つとの間に配置される。アイソレータ４０は環状リングを含み、リングは、少なくとも部分的に流体で満たされた空洞の形を定める。アイソレータ４０は、心ずれしたバネの端部の力を流体全体に均等に分布させ、横荷重力の影響を低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用緩衝器アセンブリであって、
第１取付け部を有するシリンダーと、
前記シリンダー内に収納されたピストンへ連結された第１ロッド端と第２取付け部を有する第２ロッド端とを有するロッドであって、前記第１及び第２取付け部の一方が車輪に取付けるように設計され、前記第１及び第２取付け部の他方が車枠に取付けるように設計されているロッドと、
前記シリンダーに固定された第１バネ座と前記ロッドに固定された第２バネ座の間で作用するバネと、
前記第１及び第２バネ座の１つと前記バネとの間に置かれた少なくとも１つのアイソレータであって、少なくとも部分的に流体で満たされた内部空洞を有し、心ずれしたバネ力を流体全体に分布させることによってバネの横荷重を能動的に相殺するアイソレータと、
を含む車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項２】
前記少なくとも１つのアイソレータが、前記第１及び第２バネ座の前記１つを前記バネに対して連続的な再位置合わせをし、バネ貫通点を前記ロッドと概ね同心の関係に維持する、請求項１に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項３】
前記少なくとも１つのアイソレータが環状リングを含む、請求項１に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項４】
前記バネが第１コイル端と第２コイル端とを有し、前記第１及び第２コイル端の１つと前記環状リングの間に少なくとも１つの作用部材を含んでいる、請求項３に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの作用部材が座金を含む、請求項４に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの作用部材が、前記環状リングと一体に形成されたバネ係合部を含む、請求項４に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの作用部材が、前記リングの外周を取巻くように形成されて横方向に延伸している案内フランジを含む、請求項４に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項８】
前記内部空洞が前記環状リングによって完全に境界が定められている、請求項３に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項９】
前記内部空洞が、前記環状リングと前記第１及び第２バネ座の前記１つとの間で境界が定められ、且つ前記第１及び第２バネ座の前記１つと係合するために前記環状リングの周りに円周状に形成された封止ビードを含み、密閉された流体媒体を提供する、請求項３に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項１０】
前記バネが第１コイル端と第２コイル端とを有し、且つ前記少なくとも１つのアイソレータが、第１コイル端及び前記第１バネ座の間で作用する第１アイソレータと、第２コイル端及び前記第２バネ座の間で作用する第２アイソレータとを含む、請求項１に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１及び第２アイソレータがそれぞれ環状リングを含む、請求項１０に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項１２】
前記ロッドが前記ロッドの長さに沿って延伸している軸線を規定し、且つ前記第１及び第２アイソレータが互いに協働して前記第１及び第２コイル端に対して前記第１及び第２バネ座の位置をそれぞれ能動的に調節し、前記第１及び第２バネ座におけるバネ貫通点を前記軸線と概ね同心に維持する、請求項１０に記載の車両用緩衝器アセンブリ。
【請求項１３】
バネアセンブリであって、
第１及び第２バネ座であって、前記第１及び前記第２バネ座の一方が第１構成要素への取付け用の構造を含み、前記第１及び前記第２バネ座の他方が第１構成要素に対して相対的に移動可能な第２構成要素への取付け用の構造を含むバネ座と、
前記第１バネ座に関連する第１コイル端、及び前記第２バネ座に関連する第２コイル端を有するコイルバネと、
前記第１バネ座及び前記第１コイル端の間に配置された流体アイソレータであって、前記流体アイソレータが前記第１コイル端に対して前記第１バネ座の位置を動的に調節し、横荷重の影響を低減するアイソレータと、
を含むアセンブリ。
【請求項１４】
前記流体アイソレータが、バネ貫通点と前記第１及び第２構成要素の少なくとも１つとの間の概ね同心の関係を維持する、請求項１３に記載のバネアセンブリ。
【請求項１５】
前記バネ貫通点が前記第１バネ座の荷重の中心として定義される、請求項１４に記載のバネアセンブリ。
【請求項１６】
前記流体アイソレータが第１流体アイソレータを含み、且つ前記第２バネ座及び第２コイル端の間に配置され、前記第２バネ座の位置を動的に調節して前記バネ貫通点を前記コイルバネの中心近くに維持する第２流体アイソレータを含む、請求項１３に記載のバネアセンブリ。
【請求項１７】
前記流体アイソレータが、少なくとも部分的に流体で満たされた空洞を有する環状リングを含んでいる、請求項１３に記載のバネアセンブリ。
【請求項１８】
前記空洞が完全に前記環状リングの内部に形成されている、請求項１７に記載のバネアセンブリ。
【請求項１９】
前記空洞が、部分的に前記環状リングの内部に形成され、且つ前記第１バネ座と係合するために前記環状リングの周りに円周状に形成されて前記第１バネ座と前記環状リングの間で前記空洞の境界を定める封止ビードを含む、請求項１７に記載のバネアセンブリ。
【請求項２０】
前記第１構成要素が緩衝器シリンダーを含み、前記第２構成要素が前記緩衝器シリンダー内に延伸しているピストンロッドを含む、請求項１３に記載のバネアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
緩衝器（ショック・アブソーバ）アセンブリ、又はバネアイソレータ・アセンブリは、バネコイル端とバネ座（スプリングシート）の間に配置された流体アイソレータを含み、動的に横荷重による力を相殺する。
【背景技術】
【０００２】
緩衝器アセンブリは、車枠と車輪の間で作用して、振動及び衝撃負荷入力を軽減し、乗り心地を改善する。典型的な緩衝器は、ロッドに連結されたピストンを摺動可能に収納するシリンダーを含む。ロッドの一端は車枠に取付けられ、シリンダーは車輪構造物に取付けられる。コイルバネは、シリンダー上の第１バネ座とロッド上の第２バネ座の間で作用する。
【０００３】
コイルバネによって発生する横荷重は、ロッドと関連するシリンダー軸受及びシールとの間の、摩耗と摩擦の程度の増大とを引起こす。これが緩衝器アセンブリの早期故障へと繋がる。
【０００４】
更に、コイルバネのコイル端は、望ましい配置と異なることがある。荷重の中心、即ちバネ貫通点をロッドと同心であるように維持することが好ましい。しかし、コイル端には、一般的に非平行なコイル端平面が与えられるので、結果としてバネ貫通点が動的に変化することになる。コイル端と関連するバネ座の間の界面は、しばしば、バネ座内への不均一な荷重分布をもたらす。これが、バネ貫通点を望ましい位置から外れさせ、他の緩衝器構成要素に及ぼす応力を増大させる。
【０００５】
提案された一つの解決法は、車両に取付けるのに先立って、バネ貫通点が望ましい緩衝器動作位置へ設置されることを可能にする、調節可能バネ座を利用するものである。この調節可能バネ座は、「静的貫通点心だしバネ座」と題して本出願と同じ日に出願され、本発明の譲受人へ譲渡された、同時係属出願１１／３２７，１０７号に開示されている。この装置は有利な点があるけれども、それでもなお、車両の運転中にバネ貫通点の位置を動的に調節できて横荷重の影響を更に低減できるような装置に対する要求が存在する。
【０００６】
（発明の開示）
緩衝器アセンブリ、又はバネアイソレータ・アセンブリは、心ずれしたバネ端部の力を流体媒体全体に分布させてバネ横過重の力の影響を低減するアイソレータを含む。アイソレータは、バネのコイル端とバネ座の間に配置され、流体空洞を有する環状リングを含んでいる。選択肢として、環状リングは、バネのそれぞれのコイル端とそれに関連するバネ座の間に配置することもできる。
【０００７】
一実施例において、アイソレータは内部空洞を有する環状リングを含み、この内部空洞は環状リング内に完全に封入されている。環状リングが心ずれバネ力をうけると、環状リング内に内部圧力が発生する。この内部圧力は、結果として適切に配置されたバネ座に対して軸方向の力を及ぼし、バネ横荷重の力を低減する。バネ座が適切に配置されていると、バネ貫通点がバネの中心近くに維持されるが、それは望ましいことである。バネ貫通点は、バネ座における荷重の中心を含む。作用部材を、選択肢としてコイル端と環状リングの間に配置して、荷重をより均等に環状リングへ伝達することもできる。
【０００８】
別の実施例において、アイソレータは、バネ座と協働して内部空洞の境界を定める、環状リングを含む。リムとの係合用にタイヤに形成される封止ビードに類似した封止ビードが、環状リングの周りに形成される。封止ビードは、バネ座と係合して流体で満たされた封止流体空洞を設ける。横荷重の力に起因してコイル端によって引起こされる不均一な力の分布パターンは、流体中に伝達されて、関連するバネ座へと外側に均等に分布される。これにより、バネ座が傾斜し、自然バネ荷重と、偏心貫通点即ちバネ座における偏心荷重とを中和する。
【０００９】
本発明は、流体で満たされたアイソレータを使用して、バネコイル端とそれに関連するバネ座との間の相対的荷重位置を動的に調節する、緩衝器アセンブリを提供する。流体充満アイソレータは、バネ貫通点を緩衝器ロッドに対して概ね偏心した状態に維持し、車両の運転時における横荷重の影響を低減するように機能する。このことは、緩衝器アセンブリにおけるその他の構成要素にかかる応力を低減させる。
【００１０】
本発明のこれら及びその他の特徴は、以下の明細書並びに図面により最も良く理解することができる。以下は図面の簡単な説明である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、第１取付け部１４を有するシリンダー１２と、シリンダー１２内に収納されたピストン１６と、ピストン１６に連結したロッド１８とを含んでいる、緩衝器１０を示す。ロッド１８は、ロッド１８の長さに沿って延伸する軸線Ａを定める。ロッド１８は、軸線Ａに沿ってシリンダー１２内でピストン１６を前後に動かし、周知のように、道路からの負荷入力を補正する。
【００１２】
第２取付け部２０がロッド１８に取付けられている。第２取付け部２０は、例えば車枠やシャーシ部材などの車両構造物２２へ取付けられる。第１取付け部１４は、例えばコントロール・アームなどの車輪構造物２４へ取付けられる。車両構造物２２に取付けられた第１取付け部１４と車輪構造物２４に取付けられた第２取付け部２０とを有する逆向きのものも使用できる。更に、第１及び第２取付け部１４、２０は、図１に示すようなピボットによる取付け部でも良く、又図２Ａに示したもののような固定取付け部であっても良い。
【００１３】
第１支持体またはバネ座３０が、図１に示すようにシリンダー１２へ固定される。第２支持体またはバネ座３２がロッド１８へ固定される。第１バネ座３０は、シリンダー１２の外表面へ直接取付けられるのが好ましい。第２バネ座３２は、シリンダー１２の外へ向かって延伸するロッド１８の一部に固定されるのが好ましく、第２取付け部２０の近くに配置される。
【００１４】
バネ３４が、第１及び第２バネ座３０、３２の間で作用する。バネ３４は、第１バネ座３０に関連する第１コイル端３６と、第２バネ座３２に関連する第２コイル端３８とを有する。
【００１５】
アイソレータ４０が、第１及び第２コイル端３６、３８の各々と第１及び第２バネ座３０、３２のそれぞれの１つとの間に配置される。選択肢として、ただ１つのアイソレータ４０が第１及び第２バネ座３０、３２のどちらかに配置されることもある。アイソレータ４０は、例えば油圧油などの適切な流体で満たされた封止流体空洞（キャビティ）を提供する。更に、アイソレータ４０は緩衝器１０内に示されているが、本発明は、バネ／アイソレータ・アセンブリを作製するためのクリップ留め構成要素としても利用できることが、理解されるべきである。
【００１６】
アイソレータ４０は、例えば、バネ横荷重などの心ずれバネ力を、流体媒体全体に均等に分布させ、結果としてアイソレータ４０内に内部圧力の発生をもたらす。アイソレータ４０内の内部圧力は、結果として、関連するバネ座に加えられる軸方向の力をもたらし（図２Ａ参照）、横荷重の力を著しく低減する。
【００１７】
図２Ａに示した実施例では、アイソレータ４０は第２バネ座３２と第２コイル端３８の間に取付けられる。同様なアイソレータが、必要に応じて、第１バネ座３０と第１コイル端３６の間に配置される。この実施例において、アイソレータ４０は、内部空洞４４を有する環状リング４２を含み、空洞は完全に環状リング４２内に封入されている。流体が、少なくとも部分的に内部空洞４４を満たしている。車両の運転中、環状リング４２は、環状リング４２の断面を圧縮したり膨張させたりして、心ずれしたバネ力に弾性的に応答することが出来る。
【００１８】
アイソレータ４０は、第２バネ座３２及び第２コイル端３８を互いに相対的に移動させて、これらの心ずれしたバネ力を補正する。これにより、第１バネ座３０における荷重の中心、乃至は「バネ貫通点」４８（図２Ｂ）を連続的に調節することができる。アイソレータ４０の弾性により、バネ貫通点４８を能動的にロッド１８とほぼ同心的関係に保つことができ、即ちアイソレータ４０は、バネ貫通点４８をおおよそ軸線Ａに沿って位置合わせする。このことが横荷重力の影響を低減する。
【００１９】
図３Ａ〜３Ｂに示した実施例では、アイソレータ５０は、図２Ａのものに似た環状リングを含み、荷重を受けないときにはほぼドーナツ型をしている（図３Ａ）。アイソレータ５０が荷重を受けたとき（図３Ｂ）、アイソレータ５０は、ほぼ長方形の断面形状を呈する。緩衝器１０内の多様な構成要素の隙間によって許される全ての角運動が、アイソレータ５０内に内部圧力をもたらすであろう。これが、図３Ｂに矢印で示されたように、アイソレータ５０に対する垂直な荷重を作用させるであろう。選択肢として、座金５２又は型押ししたリングなどの作用部材を使用して、荷重を第２コイル端３８からアイソレータ５０へより均等に伝達することも出来るであろう。
【００２０】
図４に示した実施例では、アイソレータ６０は、上述したものに似た環状リングを含むが、更にアイソレータ６０と一体に形成されたバネ境界面６２を含んでいる。バネ境界面６２はアイソレータ６０の下面６４に形成された溝を含むことが好ましい。
【００２１】
図５に示した実施例では、アイソレータ７０は、上述したものに似た環状リングを含むが、更に位置決めリング、乃至案内リング７２を含んでいる。案内リング７２は、アイソレータ７０に対して横方向に延伸し且つ第２コイル端３８の外周の少なくとも一部を取り巻く、型押しした金属リングであることが好ましい。
【００２２】
図６に示した実施例は、図３Ｂと図５の実施例の特徴を利用するアイソレータ８０を開示する。アイソレータ８０は、図３Ｂの座金５２に似た第１部分８４を含む作用部材８２を用い、第１部分は、荷重を均等にアイソレータ８０へ分布させるのに用いられる。作用部材８２は、更に、図５の案内リング７２に似た第２部分８６を含む。第２部分８６は、第１部分８４に対して横方向に延伸し、且つ第１部分８４と一体に形成、又は別個に形成することができる。
【００２３】
図７〜１０は別の型の流体アイソレータを開示する。これらの実施形態において、封止流体空洞がバネ座の一方と流体アイソレータの間に形成される。図７に示した実施例では、アイソレータ９０は、封止空洞９４の一部分の境界を定める上面９２を備えた、環状リングを含む。少なくとも１つの封止ビード９６が環状リングの周りに円周状に形成されて、第２バネ座３２と係合する。封止ビード９６は、車輪リムと係合させるため車のタイヤに形成されるタイヤ・ビードと類似している。封止ビード９６は、圧力下で第２バネ座３２の内壁に押し付けられて、封止空洞９４を形成する。
【００２４】
このアイソレータ９０は、上述したものと同様に作動し、且つ第２コイル端３８と第２バネ座３２の間での相対的な動き、即ち、例えば傾く動きをさせる。この傾く動きは、自然バネ荷重と心ずれバネ貫通点を中和する。
【００２５】
図８に示した実施例では、アイソレータ１００は、第２バネ座３２の内側に向かって延伸している壁１０４に係合する封止ビードを備えた、水平に延伸するフランジ１０２を含む。アイソレータ１００は、一体的に形成したバネ境界面１０６を図示のように含んでいる。
【００２６】
図９に示した実施例では、アイソレータ１１０は、第２バネ座３２の垂直な壁１１４に係合する封止ビードを備えた、垂直に延伸するフランジ１１２を含む。アイソレータ１１０は、一体に形成したバネ境界面１１６を図示のように含んでいる。
【００２７】
図１０に示した実施例では、アイソレータ１２０は、バネ座１２４のロール・クリンプ成形した端部１２２と協働する。これは、ビード設置部１２６の周りに形成されているクリンプ成形した端部１２２を備えたバネ座１２４へ、アイソレータ１２０を一体的に取り付けて液圧式封止を提供する。
【００２８】
バネ端における不均一な荷重の下で、上述した各アイソレータ内の流体は、バネ３４の全移動距離にわたって、力の大きな領域から力の小さい領域へ再分布する。これにより、全ての位置において、バネ貫通点が緩衝器中心のより近くに持って来られる／維持されること、即ちロッド１８とほぼ同心であることが可能になる。
【００２９】
横荷重の影響を低減することによって、より小さな緩衝器を使用することが可能で、アイソレータを含むことに伴う如何なるコストも相殺することができる。例えば、ロッド１８の寸法が小さくでき、シリンダーの壁の厚さを減らすことができ、及び／又は低い容量の軸受／封止物を実用化できるであろう。これらのいずれもが、アセンブリのコスト及び重量の低減をもたらす。更に、小さい横荷重は、ロッドとそれに関連する軸受／封止物との間の摩擦も小さくし、結果として乗り心地の改善に繋がる。
【００３０】
示した各実施形態において、バネ座は鋼材から作製されるのが好ましく、アイソレータは例えばゴムなどのエラストマー材料から作製されるのが好ましい。示した全ての実施形態において、内部流体圧力は適度に低いものである、即ち２０００〜３０００ｐｓｉの一般的な範囲内である。この圧力範囲は、従来のゴム・ホース技術全体にわたり現存する油圧に対応するものである。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態を開示したが、当業者は或る種の修正物が本発明の範囲内で得られることを認めるであろう。それ故に、本発明の真の範囲と内容を決定するために、特許請求の範囲を精読すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明を取り入れた緩衝器アセンブリの概略正面図である。
【図２】図２Ａは、本発明の一実施形態の側断面図である。図２Ｂは、ピストンロッドと同心であるバネ貫通点を示す、図２Ｂの形状の概略平面図である。
【図３】図３Ａは、荷重がかかっていない状態にある本発明の別の実施形態における、部分的に断面で示した概略図である。図３Ｂは、荷重のかかった状態で示した図３Ａの実施形態である。
【図４】図４は、本発明の別の実施形態における、部分的に断面で示した概略図である。
【図５】図５は、本発明の別の実施形態における、部分的に断面で示した概略図である。
【図６】図６は、本発明の別の実施形態における、部分的に断面で示した概略図である。
【図７】図７は、本発明の別の実施形態における、部分的に断面で示した概略図である。
【図８】図８は、本発明の別の実施形態における、部分的に断面で示した概略図である。
【図９】図９は、本発明の別の実施形態における、部分的に断面で示した概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の別の実施形態における、部分的に断面で示した概略図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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