| 【発明の名称】 |
多段式ショックアブソーバ用バンプラバー |
| 【発明者】 |
【氏名】平原 道人
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| 【要約】 |
【課題】多段式ショックアブソーバに対応し得るバンプラバーを提供することにより、過大入力によるフルバウンド底付き時の異音発生や、底付きの衝撃による耐久性の低下等を防止する。
【解決手段】２つの直列に配置したショックアブソーバ１−１，１−２から成り、ショックアブソーバ１−１のシリンダ９がショックアブソーバ１−２のロッドとして機能して、ショックアブソーバ１−１がショックアブソーバ１−２に内包される構造の多段式ショックアブソーバ１に用いられるバンプラバー２２は、車体に結合された上部支持部材２１と最下段に配置されるショックアブソーバ１−２のシリンダ１６との間に設置されるとともに、最下段以外のショックアブソーバ１−１とはフルバウント状態においても当接しないようになっている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも２つの直列に配置したショックアブソーバから成り、１つのショックアブソーバのシリンダが隣接するショックアブソーバのロッドとして機能することにより、前記１つのショックアブソーバが隣接するショックアブソーバに内包される構造の多段式ショックアブソーバに用いられるバンプラバーにおいて、前記バンプラバーは、車体または車体に結合された上部支持部材と最下段に配置されるショックアブソーバのシリンダとの間に設置されるとともに、最下段以外のショックアブソーバとはフルバウント状態においても当接しないようになっていることを特徴とする多段式ショックアブソーバ用バンプラバー。
【請求項２】 少なくとも２つの直列に配置したショックアブソーバから成り、１つのショックアブソーバのシリンダが隣接するショックアブソーバのロッドとして機能することにより、前記１つのショックアブソーバが隣接するショックアブソーバに内包される構造の多段式ショックアブソーバに用いられるバンプラバーにおいて、前記バンプラバーは、車体または車体に結合された上部支持部材と各段のショックアブソーバのシリンダとの間にそれぞれ個別に設置された弾性体部材より成り、最下段に対応する弾性体部材は、最下段以外に対応する弾性体部材に対して剛性が高いかまたは長さが長いかの少なくとも一方を満足するようになっていることを特徴とする多段式ショックアブソーバ用バンプラバー。
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【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装置の多段式ショックアブソーバに用いられるバンプラバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車のサスペンション装置のショックアブソーバに用いるバンプラバーの従来例としては、例えば特開平８−７４９１９号公報に開示されたもの等、多数が提案されている。
【０００３】これら従来例では、タイヤから過大な入力が加わったときにショックアブソーバのシリンダ（外筒）から車体へバンプラバーを経て直接的に力が伝達されるため、ショックアブソーバ内部は過大な力の伝達経路とはならない。また、図２に示すようなゴムの非線型のバネ特性を利用してバウンドストロークを規制することができるため、ショックアブソーバの底付きを防止するだけではなく、バネやサスペンションリンク等を含むサスペンション全体を保護することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のショックアブソーバ用バンプラバーは、例えば本願出願人が先に出願した特願平９−２５３１２０号明細書に記載されたような多段式ショックアブソーバに対応し得る構造となっていない。すなわち、図７（ａ）に示すように、バンプラバー１０１は車体（または車体に結合された上部支持部材）と最上段に配置されるショックアブソーバ１０２−１のシリンダ（外筒）との間に設置されるため、バンプラバー１０１はショックアブソーバ１０２の最上段のショックアブソーバ１０２−１のシリンダのみに当接する構造となっている。そのため、ショックアブソーバ１０２に図示しないタイヤ１から過大な入力（衝撃入力）が加わることによりショックアブソーバ１０２が大きくストロークする際には、図７（ｂ）に示すように最上段のショックアブソーバ１０２−１のストロークのみが規制されることになる。
【０００５】そのため、ストローク時には、最上段以外の各段のショックアブソーバ（例えば１０２−２）がフルバウンドで底付きしてしまう。この底付き時には、衝撃により異音が発生したり、耐久性が低下したり、場合によっては破損の原因となるダメージを受けるおそれがある（図７（ａ）のようにバウンドストッパを設けていない場合には、底付きしたショックアブソーバのシリンダ内部のボトムバルブがダメージを受けるが、バウンドストッパを設けた場合には、バウンドストッパが破損の原因となるダメージを受けるおそれがあり、そのダメージによってバウンドストッパが破損すれば、結局、底付きしたショックアブソーバのシリンダ内のボトムバルブがダメージを受けることになる）。
【０００６】また、底付き後も、車体へ直接的に力を逃がす経路が存在せず、多段式ショックアブソーバの内部が過大な入力の伝達経路となるため、さらに耐久性の低下および破損の原因となるダメージを受ける可能性が増大してしまう。
【０００７】本発明は、上記従来例の問題点に着目してなされたものであり、多段式ショックアブソーバに対応し得るバンプラバーを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的のため、本発明の請求項１の構成は、少なくとも２つの直列に配置したショックアブソーバから成り、１つのショックアブソーバのシリンダが隣接するショックアブソーバのロッドとして機能することにより、前記１つのショックアブソーバが隣接するショックアブソーバに内包される構造の多段式ショックアブソーバに用いられるバンプラバーにおいて、前記バンプラバーは、車体または車体に結合された上部支持部材と最下段に配置されるショックアブソーバのシリンダとの間に設置されるとともに、最下段以外のショックアブソーバとはフルバウント状態においても当接しないようになっていることを特徴とするものである。
【０００９】上記目的のため、本発明の請求項２の構成は、少なくとも２つの直列に配置したショックアブソーバから成り、１つのショックアブソーバのシリンダが隣接するショックアブソーバのロッドとして機能することにより、前記１つのショックアブソーバが隣接するショックアブソーバに内包される構造の多段式ショックアブソーバに用いられるバンプラバーにおいて、前記バンプラバーは、車体または車体に結合された上部支持部材と各段のショックアブソーバのシリンダとの間にそれぞれ個別に設置された弾性体部材より成り、最下段に対応する弾性体部材は、最下段以外に対応する弾性体部材に対して剛性が高いかまたは長さが長いかの少なくとも一方を満足するようになっていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の効果】本発明の請求項１によれば、多段式ショックアブソーバに用いられるバンプラバーを、車体または車体に結合された上部支持部材と最下段に配置されるショックアブソーバのシリンダとの間に設置するとともに、最下段以外のショックアブソーバとはフルバウント状態においても当接しないようにしたから、このバンプラバーは最下段のショックアブソーバのシリンダのみに作用することになり、過大な入力に対する車体への力の伝達経路は最下段のショックアブソーバのシリンダから最下段専用のバンプラバーを経て車体へ至る経路となる。したがって、この多段式ショックアブソーバの内部に過大な入力を伝達しないようにすることができ、上記従来例のショックアブソーバにおける過大な入力によるフルバウンド底付き時の異音発生や、底付きの衝撃による耐久性の低下等を防止することができる。
【００１１】本発明の請求項２によれば、多段式ショックアブソーバに用いられるバンプラバーを、車体または車体に結合された上部支持部材と各段のショックアブソーバのシリンダとの間にそれぞれ個別に設置された弾性体部材により構成し、最下段に対応する弾性体部材が最下段以外に対応する弾性体部材に対して剛性が高いかまたは長さが長いかの少なくとも一方を満足するようにしたから、過大な入力に対する車体への力の主伝達経路は最下段のショックアブソーバのシリンダから最下段専用のバンプラバーを経て車体へ至る経路となる。したがって、この多段式ショックアブソーバの内部に過大な入力を伝達しないようにすることができ、上記従来例のショックアブソーバにおける過大な入力によるフルバウンド底付き時の異音発生や、底付きの衝撃による耐久性の低下等を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の第１実施形態のバンプラバーを使用した多段式ショックアブソーバの構成を示す図である。なお、この多段式ショックアブソーバは、例えば本願出願人が先に出願した特願平１０−１２４１２号明細書の図１に記載された２段式ショックアブソーバと同様に構成するものとする。
【００１３】図１（ａ）に示す２段式ショックアブソーバ１において、２はロッド、３はピストン、４はロッド２の下端部に結合されたピストンバルブ、９９は内筒、５は内筒９９の底面に結合されたボトムバルブ、６は内筒９９の内部に画成される油圧室、７は内筒９９の外部に画成される予備油圧室、８はロッド２の上端部に結合された車体側取付ブッシュ、９はシリンダ（外筒）であり、上述した２〜９および９９は第１のショックアブソーバ１−１を構成している。なお、シリンダ９は、第２のショックアブソーバ１−２のロッドを兼用している。
【００１４】また、この２段式ショックアブソーバ１において、１１はシリンダ９の下端部に結合されたピストン、１２はピストン１１に設けられたピストンバルブ、９８は内筒、１３は内筒９８の底面に結合されたボトムバルブ、１４は内筒９８の内部に画成される油圧室、１５は内筒９８の外部に画成される予備油圧室、１６シリンダ（外筒）、１７は車輪側取付ブッシュであり、上述した９，１１〜１７および９８は第２のショックアブソーバ１−２を構成している。
【００１５】本実施形態においては、２段式ショックアブソーバ１のアッパーサポート部（上部支持構造）２１にはバンプラバー２２が装着されている。このバンプラバー２２は、サスペンションがある程度以上バウンド方向にストロークしたときに最下段ショックアブソーバ１−２の外筒１６の上面と当接するように配置されている。このバンプラバー２２では、上段ショックアブソーバ１−１の外筒９の上部と対応する部分のラバー部材が、フルバウンド状態でも上段ショックアブソーバ１−１の外筒９と当接しないような構造となっている。
【００１６】上記バンプラバー２２は、図２に示すように、ある程度以上の圧縮を受けるとバネ定数が急激に大きくなる特性を有しており、車体と最下段ショックアブソーバ１−２の外筒との間の変位は、このバネ定数が急激に大きくなる部分で規制される。
【００１７】次に本実施形態の作用を説明する。サスペンションのストロークが所定値を越えない範囲では、図１（ａ）に示すように上段ショックアブソーバ１−１の外筒９がバンプラバー２２に当接しないため、多段式ショックアブソーバ１は通常の２段式ショックアブソーバとして作用する。一方、縁石乗り越え時や大きなうねり路走行時等、サスペンションに過大な入力が作用する場合には、バウンド方向に大きくストロークするが、図１（ｂ）に示すように下段ショックアブソーバ１−２の外筒１６がバンプラバー２２に当接してバンプラバー２２が圧縮されるため、多段ショックアブソーバ１全体としては、所定値以上のストロークが規制される。
【００１８】また、サスペンションに作用した過大な入力は、図１（ｂ）に矢印で示すように、最下段ショックアブソーバ１−２の外筒１６から最下段専用のバンプラバー２２を経て車体に直接的に伝達されることになり、多段ショックアブソーバ１の内部は過大な入力の伝達経路とはならない。したがって、過大な入力を受けた場合であっても、各段のショックアブソーバが大きな入力を受けながら底付きすることはなく、衝撃異音の発生や、バウンドストッパおよびバルブの耐久性の低下を防止することができる。
【００１９】なお、本実施形態においては、多段式ショックアブソーバの内部には外力が作用しないので、上記特願平１０−１２４１２号明細書に記載された多段式ショックアブソーバの技術を最大限に生かすことができる。すなわち、上記特願平１０−１２４１２号明細書の多段式ショックアブソーバは、可動ストローク長に応じて各段のショックアブソーバの減衰力を設定したものであり、ストローク途中におけるストッパタッチによる異音発生や減衰力変化を防止し得るように構成されている。これに対し、本実施形態では、特に、最下段のショックアブソーバとの間にバンプラバーを設けているため、最下段のショックアブソーバはフルバウンド時にもストッパタッチせず、したがって、上段のショックアブソーバのストッパタッチによる異音も完全に防止することができる。
【００２０】図３は本発明の第２実施形態のバンプラバーを使用した多段式ショックアブソーバの構成を示す図である。なお、この多段式ショックアブソーバは、例えば上記特願平１０−１２４１２号明細書の図１０に記載された２段式ショックアブソーバとほぼ同様に構成するものとする。
【００２１】本実施形態においては、図３に示すように、２段式ショックアブソーバ５１の各段のショックアブソーバ５１−１，５１−２の外筒９，１６のそれぞれに対応した弾性体部材２３ａ，２３ｂから成るバンプラバー２３が設けられており、最下段に対応する弾性体部材２３ｂは、他の段に対応する弾性体部材２３ａに対して剛性を高くするとともに長さを長くしてある。
【００２２】ところで、上記特願平１０−１２４１２号明細書に記載された多段式ショックアブソーバと同様の減衰力設定にした場合には、上段および下段のショックアブソーバのストロークは可動ストローク長に比例したものとなり、下段のショックアブソーバのストロークがバンプラバーにより所定値以上にならないように規制され、ストッパタッチが生じないため、上段のショックアブソーバもストッパタッチすることはない。しかし、上記特願平１０−１２４１２号明細書の減衰力設定にしていない場合や、製造誤差や温度変化や経時劣化等の諸々の誤差により減衰力設定が狂ってしまった場合には、最下段以外のショックアブソーバでフルバウンド状態になるおそれがある。このとき、バウンドストッパを設けた場合にはストッパタッチによる異音が発生し、バウンドストッパを設けない場合には最下段以外のショックアブソーバの外筒がショックアブソーバ上部支持部材や車体側部材に当たるか、ロッド下端またはピストンがボトムバルブに当たるかして、異音を発生する場合がある。
【００２３】そこで、本実施形態においては、最下段は勿論、最下段以外の各段のショックアブソーバにもそれぞれバンプラバーを設け、各バンプラバーの位置関係を図４に示すように設定している。すなわち、図４において、上段ショックアブソーバ５１−１の外筒９の上面が弾性体部材２３ａに接触するまでの距離をＬ０とし、外筒９の上面が上部支持構造２１に接触するまでの距離をＬ１とし、上段ショックアブソーバ５１−１の内筒９９の下部内壁にバウンドストッパ２４を設けた場合にピストン３がバウンドストッパ２４に接触するまでの距離をＬ２とし、バウンドストッパを設けない場合に上段ショックアブソーバ５１−１のピストン３がボトムバルブ５に接触するまでの距離をＬ３としたとき、以下の関係が成立するようにＬ０を設定する。
Ｌ０＜Ｌ１ ・・・（１）
Ｌ０＜Ｌ２（バウンドストッパ２４を設ける場合） ・・・（２）
Ｌ０＜Ｌ３（バウンドストッパ２４を設けない場合） ・・・（３）
【００２４】上記設定によれば、（ａ）バウンドストッパ２４を設けた場合のストッパタッチする位置、（ｂ）バウンドストッパ２４を設けない場合のピストン３がボトムバルブ５にタッチする位置、（ｃ）外筒９の上面が車体あるいは上部支持構造２１に接触する位置の内の、最も低い位置よりもさらに低い位置で、外筒９とバンプラバー２３が当接することになる。
【００２５】この場合、路面からの過大な入力を最下段のショックアブソーバ５１−２の外筒１６から最下段に対応する弾性体部材２３ｂを経て車体へ伝達する経路が確保されるため、上記のような接触を起こす以前にストロークが止まることになり、異音の発生を防止することができる。また、仮に上記のような接触が起きたとしても、その場合には最下段以外の各段のショックアブソーバに個別に設けた弾性体部材の作用により速度が十分に抑制されるので、衝突速度が遅くなり、異音を最小限に抑えることができる。
【００２６】上記において、最下段以外の段に対応する弾性体部材（図示例では２３ａ）は、衝突および異音発生の防止のために設けるものであるから、最小限の剛性および最小限の長さにすればよい。一方、最下段のショックアブソーバ５１−２に対応する弾性体部材２３ｂは、過大入力に対して車体への主伝達経路となるように、他の段の弾性体部材に対して剛性を高くするとともに長さも長く設定しておくものとする。
【００２７】なお、最下段に対応する弾性体部材２３ｂの長さを他の段に対応する弾性体部材に対し短くした場合であっても、他の段に対応する弾性体部材の剛性が十分に低い場合に最下段に対応する弾性体部材２３ｂの剛性を十分に高くしておけばよい。その場合、サスペンションに過大な入力が作用した場合には、最下段に対応する弾性体部材２３ｂは、たわみ量が小さくても大きな力を発生するため、力の主伝達経路は上述した式（１），（２），（３）の設定の場合と同様に弾性体部材２３ｂとなり、本実施形態の効果は確保される。
【００２８】また、最下段に対応する弾性体部材２３ｂの剛性を他の段に対応する弾性体部材に対して低くした場合であっても、他の段に対応する弾性体部材の長さが最下段に対応する弾性体部材２３ｂに対して十分に短い場合には、サスペンションに過大な入力が作用した場合に最下段に対応する弾性体部材２３ｂが大きくたわむことにより、力の主伝達経路は上述した式（１），（２），（３）の設定の場合と同様に弾性体部材２３ｂとなり、本実施形態の効果は確保される。
【００２９】したがって、最下段に対応する弾性体部材２３ｂは、最下段以外に対応する弾性体部材に対して剛性が高いかまたは長さが長いかの少なくとも一方を満足すればよい。
【００３０】図５は本発明の第３実施形態のバンプラバーを使用した多段式ショックアブソーバの概略構成を示す図である。なお、この多段式ショックアブソーバとしては、例えば上記第２実施形態と同様の２段式ショックアブソーバを用いるものとする。
【００３１】本実施形態においては、図５に示すように、２段式ショックアブソーバ６１の各段のショックアブソーバ６１−１，６１−２の外筒９，１６の上面にそれぞれ、バンプラバー６２，６３が設けられており、最下段に対応するバンプラバー６２は、他の段に対応するバンプラバー６３に対して剛性を高くするとともに長さを長くしてある。なお、最下段に対応するバンプラバー６２は、他の段に対応するバンプラバー６３に対して剛性が高いかまたは長さが長いかの少なくとも一方を満足すればよい。
【００３２】本実施形態によれば、上記第２実施形態では車体側部材（上部支持構造２１）に取り付けていたバンプラバー２３に相当するバンプラバー６２および６３を、各段のショックアブソーバの外筒に取り付けたため、上記第２実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３３】図６（ａ），（ｂ）は本発明の第４実施形態のバンプラバーを使用した多段式ショックアブソーバの概略構成を示す図であり、図６（ａ）は静止時の状態を示し、図６（ｂ）は過大入力時の状態を示している。なお、この多段式ショックアブソーバは、例えば上記特願平１０−１２４１２号明細書の図２２に記載された３段式ショックアブソーバと同様に構成するものとする。
【００３４】本実施形態は上記第１実施形態の構成を３段以上の多段式ショックアブソーバに適用したものである。すなわち、本実施形態においては、図６（ａ）に示すように、３段式ショックアブソーバ７１の各段のショックアブソーバ７１−１，７１−２，７１−３の外筒７２，７３，７４のそれぞれに対応したバンプラバー７５，７６，７７が設けられており、最下段に対応するバンプラバー７７は、他の段に対応するバンプラバー７５，７６に対して剛性を高くするとともに長さを長くしてある。なお、最下段に対応するバンプラバー７７は、他の段に対応するバンプラバー７５，７６に対して剛性が高いかまたは長さが長いかの少なくとも一方を満足すればよい。また、図示したように車体側にバンプラバーを設ける代わりに上記第３実施形態のようにショックアブソーバ側に設けてもよい。
【００３５】本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果が得られる。その上、３段以上の多段式ショックアブソーバにおいて、第１実施形態と同様に「最下段のショックアブソーバに対応するバンプラバーが過大入力に対して車体への主伝達経路となる」構成とすることにより、同一ストロークを確保しつつ、ショックアブソーバの全長をより短くできるという効果も得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）４月９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 暁秀 （外８名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２９４５１７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月２９日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−９７３１８ |
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