(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム弾性体により厚肉筒状に形成され、その外周面に環状に形成されて軸方向に配列される複数のブロックに区画する外側環状凹部と、最も一端側に位置する前記ブロックの内周面に環状に形成された内側環状凹部とを有するバウンドストッパにおいて、
前記内側環状凹部の軸方向において対向する二つの対向面に、軸方向に突出し周方向に距離を隔てて配置された多数の第１突出部と多数の第２突出部がそれぞれ設けられ、該第１突出部と該第２突出部は、突出高さが１ｍｍ以上とされ、軸方向において相対向して配置されて軸方向の荷重入力時に互いに圧接するように構成されていることを特徴とするバウンドストッパ。
【請求項２】
前記第１突出部及び前記第２突出部は、前記内側環状凹部の表面積の５０％以下の部分に設けられていることを特徴とする請求項１記載のバウンドストッパ。
【請求項３】
前記第１突出部及び前記第２突出部は、周方向において等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のバウンドストッパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車に装備されるサスペンションにおいて好適に使用されるバウンドストッパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車のサスペンションにおいては、車体とこれに対して相対変位可能に取付けられる車輪との間に生じる振動を吸収するショックアブソーバ等が組み込まれている。また、ショックアブソーバには、通常、大きな振動が入力したときに、所定以上の大きな変位を規制するバウンドストッパが設けられている。このようなバウンドストッパとして、図７に示すように、ゴム弾性体により厚肉筒状に形成され、その外周面に環状に形成されて軸方向に配列される４個の第１〜第４ブロック３１〜３４に区画する第１〜第３外側環状凹部３５ａ〜３５ｃと、第１〜第３ブロック３１〜３３のそれぞれの内周面に環状に形成された第１〜第３内側環状凹部１６ａ〜１６ｃとを有するものが知られている。
【０００３】
このバウンドストッパは、車輪側の連結部材（図示せず）に一端が固定されたシリンダ本体５１と、シリンダ本体５１の他方の端面から伸縮可能に突出しその先端が車体フレーム６１に固定されるシリンダロッド５２とを備えたショックアブソーバに対して設けられる。即ち、このバウンドストッパは、その内孔内にショックアブソーバのピストンロッド５２が圧入されることにより、ピストンロッド５２の先端部外周面に第４ブロック３４が保持された状態で同軸状に取付けられる。これにより、バウンドストッパの第４ブロック３４側の端面が車体フレーム６１に固定されたコイルスプリングシート６２に当接し、バウンドストッパの第１ブロック３１側の端面がシリンダ本体５１の上端面と距離を隔てて対向する状態に配設される。
【０００４】
そして、車体フレーム６１と車輪との間に、シリンダ本体５１とバウンドストッパが接近する方向に大きな振動が入力したときに、シリンダ本体５１の上端面がバウンドストッパの第１ブロック３１に当接して押圧しバウンドストッパが軸方向に圧縮されることにより、車体フレーム６１側のコイルスプリングシート６２と車輪側のシリンダ本体５１との所定以上の大きな相対変位が弾性的に規制される。
【０００５】
このバウンドストッパは、その外周面に第１〜第３外側環状凹部３５ａ〜３５ｃが設けられていることにより、軸方向において４個の第１〜第４ブロック３１〜３４に区画されている。これら第１〜第４ブロック３１〜３４の体積は、第４ブロック３４側から第１ブロック３１側に向かって次第に小さくなるように設定されていることにより、シリンダ本体５１と当接する側に位置する第１ブロック３１が最も柔らかいばね特性を有するように設定されている。
【０００６】
また、第１〜第３ブロック３１〜３３の内周面には、第１〜第３内側環状凹部３６ａ〜３６ｃがそれぞれ設けられており、これら第１〜第３内側環状凹部３６ａ〜３６ｃの深さは、シリンダ本体５１と当接する側に位置する第１ブロック３１に設けられた第１内側環状凹部３６ａが最も深くなるように設定されている。これにより、第１ブロック３１は、断面がくの字形状となり、バウンドストッパに軸方向の荷重が入力したときに、第２〜第４ブロック３１〜３４よりも容易に屈曲変形するように形成されている。
【０００７】
よって、このバウンドストッパは、上記のようにシリンダ本体５１が当接して軸方向の荷重が入力したときには、初期の段階では柔らかく、バウンドストッパが圧縮変形するのに伴って次第に堅くなるようなばね特性を発揮するように構成されている。
【０００８】
なお、バウンドストッパとシリンダ本体５１が当接する際には打音が発生し易い。そこで、例えば特開平８−４２６２４号公報等に開示されているように、シリンダ本体５１と当接するバウンドストッパの第１ブロック３１側の端面には、周方向に配列された複数の突起部３９、…、３９が設けられ、打音の発生を低減するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のバウンドストッパは、近年における自動車の静粛性向上の要請から、シリンダ本体５１との当接面（第１ブロック３１側の端面）に突起部３９、…、３９を設けることによって、打音の発生を低減するようにしている。しかし、打音の発生が低減されるのに伴って、その打音とは別の「ギュッ」という異音が打音よりも僅かに遅れて当接部近傍から発生することが新たに見い出されたのである。この異音の発生メカニズムは未だ充分に解明されていないが、次のように推測される。
【００１０】
即ち、バウンドストッパがシリンダ本体５１に当接して押圧されたときには、最も柔らかいばね特性を有し且つ最も剪断変形し易い形状に形成された第１ブロック３１が中央部で屈曲するように変形して第１内側環状凹部３６ａの軸方向において対向する対向面どうしが圧接した状態になることから、その圧着した対向面が離れるときにゴムの粘着性によって異音が発生するものと考えられる。
【００１１】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、異音の発生を防止し、静粛性の向上を図り得るようにしたバウンドストッパを提供することを解決すべき課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】
上記課題を解決する請求項１記載の発明に係るバウンドストッパは、ゴム弾性体により厚肉筒状に形成され、その外周面に環状に形成されて軸方向に配列される複数のブロックに区画する外側環状凹部と、最も一端側に位置する前記ブロックの内周面に環状に形成された内側環状凹部とを有するバウンドストッパにおいて、前記内側環状凹部の軸方向において対向する二つの対向面に、軸方向に突出し周方向に距離を隔てて配置された多数の第１突出部と多数の第２突出部がそれぞれ設けられ、該第１突出部と該第２突出部は、突出高さが１ｍｍ以上とされ、軸方向において相対向して配置されて軸方向の荷重入力時に互いに圧接するように構成されているという手段を採用している。
【００１３】
本発明のバウンドストッパは、最も一端側に位置するブロックの内周面に内側環状凹部が設けられていることから、軸方向の荷重が入力すると、その一端側のブロックは中央部で屈曲するように変形して内側環状凹部の軸方向において対向する対向面どうしが圧接した状態になる。このとき、内側環状凹部の対向面に第１突出部と第２突出部がそれぞれ設けられているため、対向面どうしは第１突出部及び第２突出部が設けられた部分のみで部分的に圧接する。そのため、圧接する部分の面積は小さくなり、対向面どうしの全圧接面積も大幅に低減する。これにより、その後バウンドストッパへの入力荷重が解除されて、圧接していた内側環状凹部の対向面どうしが離れるときには異音が発生しなくなる。これは、内側環状凹部の対向面どうしは、第１突出部及び第２突出部が設けられた部分のみで部分的に圧接することから、圧接していた対向面どうしが離れるときにはゴムの粘着性による大きな影響を受け難くなるため、異音の発生が大幅に低減するものと考えられる。
【００１４】
したがって、本発明のバウンドストッパは、内側環状凹部の軸方向において対向する二つの対向面に、軸方向に突出し周方向に距離を隔てて配置された多数の第１突出部と多数の第２突出部がそれぞれ設けられ、該第１突出部と該第２突出部は、突出高さが１ｍｍ以上とされ、軸方向において相対向して配置されて軸方向の荷重入力時に互いに圧接するように構成されているため、異音の発生を防止し、静粛性の向上を図ることができる。
【００１５】
本発明のバウンドストッパは、ゴム弾性体により厚肉筒状に形成されている。ゴム弾性体の形成材料としては、例えば天然ゴムや合成ゴム、或いはそれらをブレンドしたブレンドゴム等の一般的なものを採用することができる。
【００１６】
本発明のバウンドストッパは、その外周面に環状に形成される外側環状凹部によって軸方向に配列される複数のブロックに区画されている。外側環状凹部の形成位置や形成数は、ブロックの大きさや数に応じて適宜選択して設定される。各ブロックの体積や形状を異ならせることにより、各ブロックのばね特性が異なるようにすることができる。通常、バウンドストッパの最も一端側に位置するブロック、即ち、接近する部材と当接する側に位置するブロックが最も柔らかいばね特性を有するように設定される。この最も一端側に位置するブロックの内周面には、環状に形成された内側環状凹部が設けられていることにより、そのブロックのばね特性が柔らかくなるようにされている。この内側環状凹部は、例えば断面がＶ字形やＵ字形などの軸方向において対向する二つの対向面を有する形状に形成される。なお、このような内側環状凹部は、最も一端側に位置するブロックにのみではなく、他のブロックの内周面にも設けることができる。
【００１７】
本発明における第１突出部及び第２突出部は、最も一端側に位置するブロックに形成された内側環状凹部の軸方向において対向する二つの対向面にそれぞれ設けられる。この第１突出部及び第２突出部は、例えば、点状に突出する突起や、内側環状凹部の求心方向或いは周方向に延びる突条などによって形成することができる。この第１突出部及び第２突出部は、通常、周方向において複数のものが点在するように設けられる。この場合、軸方向の荷重入力時に互いに圧接するように構成されている第１突出部及び第２突出部は、圧接箇所が周方向において均等になるようにするため、周方向おいて等間隔に配置されていることが好ましい。また、第１突出部及び第２突出部は、より良好な異音発生防止効果が得られるようにするために、内側環状凹部の表面積の５０％以下の部分に設けられていることが好ましい。また、第１突出部及び第２突出部の突出高さは、内側環状凹部の大きさや第１突出部及び第２突出部を形成するゴムの材質にもよるが、本発明においては１ｍｍ以上とされる。
【００１８】
そして、請求項２記載の発明に係るバウンドストッパは、請求項１記載の発明において、前記第１突出部及び前記第２突出部は、前記内側環状凹部の表面積の５０％以下の部分に設けられているという手段を採用している。
【００１９】
この手段によれば、軸方向の荷重入力時に、第１突出部と第２突出部が互いに圧接するように構成されていることから、内側環状凹部の二つの対向面どうしの圧接部は、内側環状凹部の表面積の５０％以下の部分に抑制される。これにより、二つの対向面どうしの圧接面積が大幅に低減されるため、異音発生の防止をより確実にすることができる。
【００２０】
また、請求項３記載の発明に係るバウンドストッパは、請求項１又は２記載の発明において、前記第１突出部及び前記第２突出部は、周方向において等間隔に配置されているという手段を採用している。
【００２１】
この手段によれば、軸方向の荷重入力時に互いに圧接する第１突出部と第２突出部の圧接箇所が周方向において均等になるため、二つの対向面どうしが第１突出部及び第２突出部の設けられていない部分で接触する可能性が少なくなり、異音発生の防止をより確実にすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００２３】
〔実施形態１〕
図１は本実施形態に係るバウンドストッパの軸方向に沿う断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図であり、図２はそのバウンドストッパの軸直角方向に沿う断面図であって図１のII−II線矢視断面図であり、図３はそのバウンドストッパの要部を拡大して示す断面図である。
【００２４】
本実施形態のバウンドストッパは、図１及び図２に示すように、ゴム材料（天然ゴム）を加硫成形することにより厚肉筒状に形成されており、その外周面に環状に形成された３個の第１〜第３外側環状凹部１５ａ〜１５ｃによって軸方向に配列された４個の第１〜第４ブロック１１〜１４に区画されている。第１〜第４ブロック１１〜１４の体積は、第４ブロック１４側から第１ブロック１１側に向かって次第に小さくなるように設定されていることにより、最も一端側に位置する第１ブロック１１が最も柔らかいばね特性を有するように設定されている。なお、第３ブロック１３には、ばね定数を調整するために、リング状の拘束部材１３ａが埋設されている。
【００２５】
また、第１〜第３ブロック１１〜１３の各内周面の中央部には、断面が略Ｖ字形状で環状に形成された第１〜第３内側環状凹部１６ａ〜１６ｃがそれぞれ設けられている。第１ブロック１１に設けられた第１内側環状凹部１６ａは、第２及び第３内側環状凹部１６ｂ、１６ｃよりも深くなるように形成されている。これにより、第１ブロック１１は、開口端外周部がテーパ状に形成されていることと相俟って断面がくの字形状となり、バウンドストッパに軸方向の荷重が入力したときに、第２〜第４ブロック１２〜１４よりも容易に屈曲変形するように形成されている。
【００２６】
そして、第１内側環状凹部１６ａの軸方向において対向する二つの対向面には、一方の対向面から軸方向に突出する多数の第１突出部１７、…、１７と、他方の対向面から軸方向に突出する多数の第２突出部１８、…、１８がそれぞれ設けられている。この第１突出部１７、…、１７及び第２突出部１８、…、１８は、図３にも示すように、第１内側環状凹部１６ａの底部近傍から開口端まで求心方向に延びる断面が台形の矩形に形成され、全てのものが同じ大きさに形成されている。この第１突出部１７、…、１７と第２突出部１８、…、１８は、軸方向において相対向し、周方向において等間隔に配置されている。また、第１突出部１７、…、１７及び第２突出部１８、…、１８は、第１内側環状凹部１６ａの表面積の５０％以下の部分に設けられている。
【００２７】
なお、第１ブロック１１の開口端面には、打音防止用に設けられた半球形状の４個の突起部１９、…、１９が周方向において等間隔に配置されている。また、第４ブロック１４の開口端側の内周部には、求心方向に突出し、バウンドストッパの内孔内に挿入されるピストンロッドの外周面に圧接するリング状の保持部１４ａが形成されている。この第４ブロック１４には、バウンドストッパが圧縮変形する際に内孔内の空気を外部へ流出させるエアー抜き通路１４ｂが設けられている。
【００２８】
以上のように構成された本実施形態のバウンドストッパは、図４に示すように、前記従来の場合と同様に構成されたショックアブソーバに対して、前記従来のバウンドストッパの場合と同様に取付けられて使用される。即ち、このバウンドストッパは、その内孔内にショックアブソーバのピストンロッド５２が圧入されることにより、ピストンロッド５２の先端部外周面に第４ブロック１４の保持部１４ａが保持された状態で同軸状に取付けられる。これにより、バウンドストッパの第４ブロック１４側の端面が車体フレーム６１に固定されたコイルスプリングシート６２に当接し、バウンドストッパの第１ブロック１１側の端面がシリンダ本体５１の上端面と距離を隔てて対向する状態に配設される。
【００２９】
そして、車体フレーム６１と車輪との間に、シリンダ本体５１とバウンドストッパが接近する方向に大きな振動が入力すると、シリンダ本体５１の上端面がバウンドストッパの第１ブロック１１に当接して押圧しバウンドストッパが軸方向に圧縮されることにより、車体フレーム６１側のコイルスプリングシート６２と車輪側のシリンダ本体５１との所定以上の大きな相対変位が弾性的に規制される。このとき、最も柔らかいばね特性を有し且つ最も剪断変形し易い形状に形成された第１ブロック１１は中央部で屈曲するように変形し、第１内側環状凹部１６ａの軸方向において対向する対向面どうしが圧接した状態になる。
【００３０】
しかし、第１内側環状凹部１６ａの圧接する対向面には、軸方向において相対向し周方向において等間隔に配置された第１突出部１７、…、１７と第２突出部１８、…、１８が設けられているため、第１突出部１７、…、１７と第２突出部１８、…、１８が設けられた部分のみが互いに圧接する。そのため、第１内側環状凹部１６ａの対向面どうしが圧接する部分は小さくなって分散された状態となり、対向面どうしの全圧接面積も大幅に低減する。これにより、その後バウンドストッパへの入力荷重が解除されて、内側環状凹部１６ａの圧接していた対向面どうしが離れるときには異音が発生しなくなる。これは、第１内側環状凹部１６ａの対向面どうしは、第１突出部１７、…、１７と第２突出部１８、…、１８が設けられた部分のみで部分的に圧接することから、圧接していた対向面どうしが離れるときにはゴムの粘着性による大きな影響を受け難くなるため、異音の発生が大幅に低減するものと考えられる。
【００３１】
以上のように、本実施形態のバウンドストッパは、第１内側環状凹部１６ａの軸方向において対向する対向面に、軸方向の荷重入力時に互いに当接する第１突出部１７、…、１７及び第２突出部１８、…、１８が設けられているため、異音の発生を防止し、静粛性の向上を図ることができる。
【００３２】
また、本実施形態のバウンドストッパは、第１突出部１７、…、１７及び第２突出部１８、…、１８が第１内側環状凹部１６ａの表面積の５０％以下の部分に設けられていることから、第１内側環状凹部１６ａの対向面どうしの圧接面積が大幅に低減されるため、異音発生の防止をより確実にすることができる。
【００３３】
また、本実施形態のバウンドストッパは、第１突出部１７、…、１７及び第２突出部１８、…、１８が周方向において等間隔に配置されていることから、第１突出部１７、…、１７と第２突出部１８、…、１８との圧接箇所が周方向において均等になるため、二つの対向面どうしが第１突出部１７、…、１７及び第２突出部１８、…、１８の設けられていない部分で接触する可能性が少なくなり、異音発生の防止をより確実にすることができる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、第１内側環状凹部１６ａの軸方向に対向する二つの対向面の両方の面に第１突出部１７、…、１７又は第２突出部１８、…、１８が設けられているが、二つの対向面のうちのいずれか一方の面にのみ突出部を設けるようにしてもよい。この場合には、突出部の突出高さを適宜高く設定することにより、対向面の両方の面に突出部を設ける場合と同等の異音発生防止効果が得られる。
【００３５】
〔実施形態２〕
図５は本実施形態に係るバウンドストッパの軸方向に沿う断面図であって図６のＶ−Ｖ線矢視断面図であり、図６はそのバウンドストッパの軸直角方向に沿う断面図であって図５のVI−VI線矢視断面図である。
【００３６】
本実施形態のバウンドストッパは、図５及び図６に示すように、実施形態１のバウンドストッパと基本的構成が同じであり、第１内側環状凹部１６ａの対向面に設けられる第１突出部２７、…、２７及び第２突出部２８、…、２８の形状のみが異なるものである。したがって、実施形態１と共通する部位等については、実施形態１と同じ符号を付すのみで詳しい説明を省略し、実施形態１と異なる第１突出部２７、…、２７及び第２突出部２８、…、２８を中心に説明する。
【００３７】
本実施形態の第１突出部２７、…、２７及び第２突出部２８、…、２８は、実施形態１の場合と同様に、第１内側環状凹部１６ａの軸方向において対向する二つの対向面に、一方の対向面から軸方向に突出するようにして設けられている。この第１突出部２７、…、２７及び第２突出部２８、…、２８は、第１内側環状凹部１６ａの底部近傍から開口端まで求心方向に延びる断面が三角形の矩形に形成され、その長手方向の両端面は頂部が内側に傾く傾斜面にされており、全てのものが同じ大きさに形成されている。なお、この第１突出部２７、…、２７と第２突出部２８、…、２８は、軸方向において相対向する位置に周方向において等間隔に配置され、第１内側環状凹部１６ａの表面積の５０％以下の部分に設けられている点では実施形態１の場合と同じである。
【００３８】
以上のように構成された本実施形態のバウンドストッパは、実施形態１の場合と同様に、ショックアブソーバに取付けられて使用される。そして、本実施形態のバウンドストッパの場合にも、第１内側環状凹部１６ａの軸方向において対向する対向面に第１突出部２７、…、２７及び第２突出部２８、…、２８が設けられているため、確実に異音発生防止効果が得られるなど、実施形態１の場合と同様の作用及び効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るバウンドストッパの軸方向に沿う断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るバウンドストッパの軸直角方向に沿う断面図であって図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るバウンドストッパの要部を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るバウンドストッパの取付け状態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るバウンドストッパの軸方向に沿う断面図であって図６のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係るバウンドストッパの軸直角方向に沿う断面図であって図５のVI−VI線矢視断面図である。
【図７】従来のバウンドストッパの取付け状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１１、３１…第１ブロック      １２、３２…第２ブロック
１３、３３…第３ブロック      １３ａ…拘束部材
１４、３４…第４ブロック      １４ａ…保持部
１４ｂ…エアー抜き通路      １５ａ、３５ａ…第１外側環状凹部
１５ｂ、３５ｂ…第２外側環状凹部
１５ｃ、３５ｃ…第３外側環状凹部
１６ａ、３６ａ…第１内側環状凹部
１６ｂ、３６ｂ…第２内側環状凹部
１６ｃ、３６ｃ…第３内側環状凹部
１７、２７…第１突出部      １８、２８…第２突出部
１９、３９…突起部      ５１…シリンダ本体
５２…ピストンロッド      ６１…車体フレーム
６２…コイルスプリングシート
【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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