JP2005082095A - ボディマウント装置 - Google Patents

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Kenichiro Nakao
憲一郎 中尾
Naoaki Yamada
直章 山田
Hayamizu Nakagawa
速水 中川
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Abstract

【課題】本発明は、良好な荷重特性を保持しつつ、部品点数を少なくできるボディマウント装置を提供する。
【解決手段】ボディマウント装置5は、シャシ側ブラケット30とボディ側ブラケット31との間にボディ側弾性体13を有しており、ボディ側ブラケット31とボディ側弾性体13との間に保護部材15を有している。保護部材15は、ボディ側ブラケット31とボディ側弾性体13との間に位置して、ボディ側弾性体13の上面24を保護する基部40と、基部40の外周縁42からボディ側弾性体13の外面13aと離間してシャシ側に向けて延びてボディ側弾性体13の変形を受ける受け部41とを具備する。ボディ側弾性体13とシャシ側ブラケット30との間には、シャシ側ブラケット30に対してボディ側弾性体13を位置決めするガイド部材20を有している。
【選択図】図2

Description

本発明は、シャシフレームとボディとの間で作用する荷重を吸収しながらシャシフレームとボディとを固定するボディマウント装置に関する。
車体のシャシフレームとボディとが別体になっており、例えば、ボディマウント装置を用いてシャシフレームの上にボディを固定する構造を採用している自動車(車両)がある。
上記のような自動車は、例えば路面状態などによって、シャシフレームとボディとの間に、お互いを押し付けるような荷重やお互いを引き離すような荷重が加わる場合がある。このため、ボディマウント装置は、単にシャシフレームとボディを固定するだけではなく、上記のような荷重を吸収することも求められている。
上記の要求を受けてボディマウント装置は、シャシフレームとボディとを押し付けるような荷重を吸収するために、ボディに設けられるボディ側ブラケットとシャシフレームに設けられるシャシ側ブラケットとの間にボディ側弾性体を取り付けている。また、シャシフレームとボディとを引き離すような荷重を吸収するために、シャシ側ブラケットの下側にシャシ側弾性体を取り付けている。
ボディ側ブラケットの上面からシャシ側弾性体の下面にかけては、ボルト孔が設けられており、ボディ側ブラケットの上面とシャシ側弾性体の下面に座金を取り付け、取付ボルトとナットを用いて締結されている。
このため、シャシフレームとボディとの間でお互いを押し付けるような荷重が作用すると、ボディ側弾性体が押しつぶされることで荷重を吸収している。また、シャシフレームとボディとが引き離されるような荷重が作用する場合は、シャシ側ブラケットとシャシ側弾性体の下面に取り付けられる座金との間でシャシ側弾性体が押しつぶされることで荷重を吸収している。
また、ボディ側弾性体は、シャシ側ブラケットに対して位置決めしやすくするために、下面にガイド部材を取り付けている。ガイド部材は、ボディ側弾性体の下面とシャシ側ブラケットとの接触面に沿って広がる円板部と、下方に突出する凸部とを有している。シャシ側ブラケットには、ガイド部材の凸部が挿入される取付孔が設けられており、凸部が取付孔に挿入されることでボディ側弾性体がシャシ側ブラケットに対して位置決めされるようになっている。
一方、ボディマウント装置は、車体の乗り心地や操縦の安定性を高めるために、例えば、小さな荷重を吸収する軟らかさを有し、大きな荷重に対しては別途車体に搭載されているサスペンションなどに荷重を逃せるような硬さを有するなど、弾性体の弾性係数をコントロールすることが望まれている。
そのため、ボディマウント装置は、ボディ側弾性体の外面を所定の隙間を設けて覆うカップ状の受け部材を有している。ボディ側弾性体は、圧縮されて水平方向(圧縮方向と垂直な方向)に広がると、その外面が受け部材の内面に突き当たり変形が抑えられる。これにより、ボディ側弾性体の弾性係数は高くなる。受け部材は、例えばボディ側弾性体とシャシ側ブラケットとの間に取り付けられている。(例えば、特許文献1参照。)。
また一方、ボディ側弾性体が圧縮されて水平方向に広がると、ボディ側弾性体の上面とボディ側ブラケットとの間、ボディ側弾性体の下面と受け部材との間で擦れが生じる。擦れによりボディ側弾性体が損傷すると、ボディ側弾性体の弾性係数が変化するなどボディマウント装置の荷重特性が変化する原因になりかねないので好ましくない。このため、ガイド部材の円板部は、ボディ側弾性体の下面が擦れることを防止する機能も有する。また、ボディ側弾性体の上面がボディ側ブラケットとの間で擦れることを防止するために、及びボディ側弾性体からの荷重入力がボディ側ブラケット面の一部に集中することを防ぐために、ボディ側弾性体の上面とボディ側ブラケットとの間に、別途、板状の保護部材を取り付けている。
特開平8−58628号公報(段落19、第3図)
しかし、上記の構成のボディマウント装置は、ボディ側弾性体及びボディ側ブラケットの損傷を防ぐために、ボディ側弾性体の上面とボディ側ブラケットとの間に保護部材を取り付けている。また、ボディ側弾性体の弾性係数をコントロールしてボディマウント装置の荷重特性を最適にするために、ボディ側弾性体の下面とシャシ側ブラケットとの間に受け部材を取り付けている。このため、部品点数が多くなる。
したがって、本発明の目的は、最適な荷重特性を保持しつつ、部品点数を少なくできるボディマウント装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載のボディマウント装置では、車両のシャシフレームに設けられるシャシ側取付部と前記車両のボディに設けられるボディ側取付部との間に着脱可能に取り付けられるボディ側弾性体の、前記ボディ側取付部との接触面を保護する保護部材は、前記ボディ側取付部と前記ボディ側弾性体との間に位置する基部と、前記基部の外周縁から前記ボディ側弾性体の外面と離間して前記シャシフレーム側に向けて延びて、前記ボディ側弾性体の変形を受ける受け部とを具備する。
また、前記ボディ側弾性体が前記受け部と接触することで損傷することを防ぐために、請求項2に記載のボディマウント装置では、前記ボディ側弾性体は、前記基部と対向する本体部と、前記本体部の一部が前記受け部の内面に沿って前記本体部の外面と離間して前記受け部の先端縁を覆う位置まで延びる延出部とを具備する。
また、前記保護部材と前記ボディ側弾性体の取付作業および交換作業を効率よく行なうために、請求項3に記載のボディマウント装置では、前記保護部材と前記ボディ側弾性体とを一体にする
また、前記シャシ側取付部と前記ボディ側取付部とのお互いを押し付けるような荷重と、お互いを引き離すような荷重を吸収して前記シャシフレームと前記ボディとの間に作用する荷重を効率良く吸収するために、請求項4に記載のボディマウント装置では、前記シャシ側取付部は、前記シャシ側取付部を挟んで前記ボディ側弾性体とは反対側にシャシ側弾性体を着脱可能に取り付けており、前記シャシ側弾性体は、前記シャシ側弾性体を挟んで前記シャシ側取付部とは反対側に荷重受け部材を取り付けており、前記保護部材と前記ボディ側取付部との接触面から前記シャシ側弾性体と前記荷重受け部材との接触面までの距離を一定に保つ固定手段で前記ボディ側弾性体と前記シャシ側弾性体とを支持する。
請求項1に記載のボディマウント装置によれば、保護部材は、受け部を有してボディ側弾性体の変形を抑える機能を有している。このため、ボディ側弾性体の変形を抑える部材を別途用意する必要がなくなるので、ボディマウント装置の良好な荷重特性を保持しつつ、部品点数を削減できる。
請求項2に記載のボディマウント装置によれば、ボディ側弾性体の延出部は、保護部材の受け部の内面および先端縁がボディ側弾性体の本体部の外面と接触することを防ぎ、本体部の損傷を防ぐことができる。このため、ボディマウント装置の良好な荷重特性を保持することができる。
請求項3に記載のボディマウント装置によれば、保護部材とボディ側弾性体が一体になっており、保護部材とボディ側弾性体とを別々に取り付けることがないので、保護部材とボディ側弾性体の取付作業および交換作業を効率よく行なうことができる。さらに、ボディ側弾性体と保護部材との組み合わせによる荷重特性を単品で管理できる。このため、ボディ側弾性体の荷重特性を設定する際に、所望な荷重特性を有するボディ側弾性体と保護部材との一体品に交換すればよいだけので、保護部材とボディ側弾性体とをそれぞれ交換することによる艤装公差を考慮しての荷重特性の確認作業が必要なくなる。すなわち、ボディ側弾性体の荷重特性およびボディマウント装置の荷重特性の設定作業を効率良く行なうことができる。
請求項4に記載のボディマウント装置によれば、ボディ側弾性体は、シャシ側取付部とボディ側取付部との間で圧縮されることで、シャシフレームとボディとのお互いを押し付けるような荷重を吸収し、シャシ側弾性体は、シャシ側取付部と荷重受け部材との間で圧縮されることで、シャシフレームとボディとを引き離すような荷重を吸収する。このため、ボディマウント装置は、シャシフレームとボディとの間で作用する荷重を効率良く吸収することができる。
[第1実施形態] 本発明の一実施形態に係るボディマウント装置について、図1から図3を参照して説明する。
自動車の車体1は、シャシフレーム2とボディ3とが別設されており、図1に示すように、ボディ3は、シャシフレーム2を挟んで路面4の反対側に本発明であるボディマウント装置5を用いて固定されている。なお、自動車の進行方向Fを基準に前後左右を定義する。シャシフレーム2に対してボディ3がある方向を上方向として上下を定義する。なお、図1は、シャシフレーム2とボディ3との左側面を示している。
図2は、車体1の左側において、ボディマウント装置5を用いてシャシフレーム2の上にボディ3を固定している様子を示している。シャシフレーム2は、矩形の閉断面が前後方向に延びるサイドメンバ10を有している。ボディ3は、左右方向に矩形の閉断面が延びるクロスメンバ11と、クロスメンバ11の上壁11aに固定されるフロアパネル12とを有している。
ボディマウント装置5は、ボディ側弾性体13とシャシ側弾性体14と保護部材15とガイド部材20と座金21aと座金21bと取付ボルト22とナット23とを有している。
ボディ側弾性体13は、上面24と下面25とを有する例えば円柱形状であり、シャシフレーム2に設けられるシャシ側ブラケット30と、ボディ3に設けられるボディ側ブラケット31との間に取り付けられている。
以下に、車体1の左側に設けられるシャシ側ブラケット30とボディ側ブラケット31とについて説明する。なお、車体1の右側でもシャシ側ブラケット30とボディ側ブラケット31は同じものが用いられるが、各々取り付られる箇所は左右が逆になる。
シャシ側ブラケット30は、例えば下側が開口する箱型であって、ボディ側弾性体13の下面25と対向する底壁32と、右壁33とを有している。シャシ側ブラケット30は、シャシフレーム2のサイドメンバ10の左壁10aであってボディ3のクロスメンバ11と交差する位置の近傍に右壁33を当接しており、例えば溶接されて固定されている。
ボディ側ブラケット31は、上側が開口する箱型であって、ボディ側弾性体13の上面24と対向する底壁34と、後壁35とを有している。ボディ側ブラケット31は、ボディ3のクロスメンバ11の前壁11bであってシャシ側ブラケット30と対向する位置に後壁35が当接しており、例えば溶接されて固定されている。
なお、シャシ側ブラケット30とボディ側ブラケット31とは、それぞれが対向するように固定されていればよいので、シャシ側ブラケット30とボディ側ブラケット31とを固定するために用いられる壁は、シャシ側ブラケット30の右壁33とサイドメンバ10の左壁10aおよびボディ側ブラケット31の後壁35とクロスメンバ11の前壁11bとに特に限定されるものではない。また、ボディ側ブラケット31とシャシ側ブラケット30の形状は、箱型に限定されるものではない。
ボディ側弾性体13は、シャシフレーム2とボディ3との間で発生する、シャシフレーム2とボディ3とをお互いに押し付ける作用を持つ荷重を圧縮されることで吸収する。
保護部材15は、ボディ側弾性体13の上面24に固定されており、ボディ側ブラケット31とボディ側弾性体13とに挟まれている。保護部材15は、基部40と受け部41とを有している。
基部40は、ボディ側弾性体13の上面24と対向する略円板形状であって、ボディ側ブラケット31の底壁34とボディ側弾性体13の上面24との間に挟まれている。ボディ側弾性体13の上面24がボディ側ブラケット31の底壁34の下面34aと接触して擦れることで損傷することを防ぐ。
受け部41は、基部40の外周縁42の全域から下方に向かってボディ側弾性体13の外面13aと離間して延びている。受け部41は、圧縮されて水平方向(上下方向に垂直な方向)に広がるボディ側弾性体13の外面13aを内面43で受け止めることで、ボディ側弾性体13の変形を抑える。このため、ボディ側弾性体13は、変形が抑えられることで弾性係数が高くなる。
これにより、ボディマウント装置5は、ボディ側弾性体13の外面13aが受け部41の内面43に突き当たるほど変形しない小さな荷重を吸収して、それより大きな荷重は吸収しにくくなるという荷重特性を有している。吸収されない荷重は、例えば別途車体に搭載されるサスペンションなどの荷重吸収部材に伝わるようになっている。
なお、上記荷重特性は、例えば、ボディ側弾性体13と保護部材15との組み合わせによって車体1に合せて調節されている。ボディ側弾性体13は、例えばゴムが使用されており、保護部材15とは、例えば加硫成形されて一体に成形されている。
ガイド部材20は、ボディ側弾性体13の下面25に固定されており、ボディ側弾性体13をシャシ側ブラケット30に対して位置決めしやすくする。
ガイド部材20は、上下方向に開口する円筒部44を有している。円筒部44は、ボディ側弾性体13の下面25の略中央に位置しており、下側部分が下面25よりも下方に向けて突出して下端部44bを有している。
ボディ側弾性体13は、ガイド部材20の円筒部44がシャシ側ブラケット30の底壁32に設けられる取付孔45に挿入されることで、シャシ側ブラケット30に対して位置決めされる。なお、ボディ側弾性体13とガイド部材20とは、例えば加硫成形されて一体に成形されている。
また、ボディ側弾性体13の下面25が取付孔45の縁とシャシ側ブラケット30の底壁32の上面32aと接触して擦れるなどの損傷を防止するために、円筒部44の外面44aには、シャシ側ブラケット30の底壁32の上面32aとボディ側弾性体13の下面25との接触面に沿って広がる広がり部である円板部51が設けられている。
シャシ側弾性体14は、上面52と下面53とを有する円柱形状であって、上面52がシャシ側ブラケット30の底壁32の下面32bと対向して取り付けられている。上面52は、底壁32の取付孔45を通過したガイド部材20の円筒部44の下端部44bが挿入されるように、窪み52aが設けられている。これにより、円筒部44が窪み52aに嵌ることで、ボディ側弾性体13に対してシャシ側弾性体14の位置決めもしやすくなる。
ボディ側弾性体13とシャシ側弾性体14とは、ボディ側弾性体13の上面24からシャシ側弾性体14の下面53にかけて貫通する貫通孔54を設けており、内部に円筒状のカラー55が挿入されている。
ボディ側ブラケット31の底壁34と保護部材15の基部40とには、カラー55の開口に対応する位置にボルト孔60が設けられている。ボディ側弾性体13とシャシ側弾性体14とは、ボディ側ブラケット31の底壁34の上面34bに座金21aを介し、シャシ側弾性体14の下面53には荷重受け部材である座金21bを介して、固定手段である取付ボルト22とナット23を用いて支持されている。
すなわち、ボディ側弾性体13とシャシ側弾性体14とは、ボディ側ブラケット31と保護部材15との接触面である基部40の上面40aからシャシ側弾性体14と座金21bとの接触面であるシャシ側弾性体14の下面53までの距離が一定に保たれるように支持されることになる。
これにより、シャシ側弾性体14は、シャシフレーム2とボディ3とを引き離すような荷重が作用すると、シャシ側ブラケット30と座金21bとの間で圧縮されて上記荷重を吸収する。
この際、シャシ側弾性体14は、圧縮された状態で取り付けられてもよい。これにより、ボディ側弾性体13が圧縮されると、シャシ側弾性体14の下面53と座金21bとの間に隙間が生じるが、その分、シャシ側弾性体14の圧縮状態が解除されるので隙間を埋めることができる。
図3は、ボディマウント装置5を分解した状態を示している。ボディマウント装置5は、例えば、以下のような手順で車体1に取り付けられる。
先ず、ボディ側弾性体13に設けられる貫通孔54にカラー55を挿入する。次いで、シャシ側ブラケット30の取付孔45にガイド部材20の円筒部44が嵌るようにシャシ側ブラケット30にボディ側弾性体13を取り付ける。これにより、ボディ側弾性体13がシャシ側ブラケット30に対して位置決めされる。この際、保護部材15は、ボディ側弾性体13と一体なので、必然的に取り付けられる。
次いで、保護部材15の基部40のボルト孔60とボディ側ブラケット31の底壁34のボルト孔60とが対向するように、保護部材15の上にボディ3を乗せる。次いで、ボディ側ブラケット31の底壁34のボルト孔60に座金21aを乗せて取付ボルト22を挿入する。次いで、シャシ側ブラケット30の底壁32より下方に出ているカラー55にシャシ側弾性体14の貫通孔54を嵌めて、シャシ側弾性体14の上面52の窪み52aにガイド部材20の円筒部44の下端部44bが嵌るようにシャシ側ブラケット30の底壁32に当接させる。次いで、シャシ側弾性体14の下面53に座金21bを当てて取付ボルト22をナット23で締結する。
上記構成のボディマウント装置5は、保護部材15が受け部41を有しているため、別途、ボディ側弾性体13の変形を抑える部材を用意する必要がない。このため、部品点数を削減することができる。
また、保護部材15とボディ側弾性体13とが一体になっており、保護部材15とボディ側弾性体13とを別々に取り付けることがなく、図3に示すように、ボディ側弾性体13と保護部材15との一体品として取り付けるので、保護部材15とボディ側弾性体13の取付作業および交換作業を効率よく行なうことができる。さらに、ボディ側弾性体13と保護部材15との組み合わせによる荷重特性を単品で管理できる。このため、ボディ側弾性体13の荷重特性を変更するような場合には、図3に示すように、所望な荷重特性を有するボディ側弾性体65と保護部材66との一体品に交換すればよいだけので、ボディ側弾性体13と保護部材15とをそれぞれ交換することによる艤装公差を考慮しての荷重特性の確認作業が必要なくなる。すなわち、ボディ側弾性体13およびボディマウント装置5の荷重特性の設定作業を効率良く行なうことができる。
また、ボディ側弾性体13は、ボディ側ブラケット31の底壁34とシャシ側ブラケット30の底壁32との間で圧縮されることでシャシフレーム2とボディ3とのお互いを押し付けるような荷重を吸収する。シャシ側弾性体14は、シャシ側ブラケット30の底壁32と座金21bとの間で圧縮されることでシャシフレーム2とボディ3とのお互いを引き離すような荷重を吸収する。このため、ボディマウント装置5は、シャシフレーム2とボディ3との間に作用する荷重を効率良く吸収することができる。
また、保護部材15の受け部41は、シャシ側に向かって延びている。このため、ボディマウント装置5が大きな荷重を受けた場合、ボディ側弾性体13が変形し、受け部41の内面43にボディ側弾性体13の外面13aが接触することにより、ボディ側弾性体13の弾性係数をなだらかに高めることができる。
なお、ボディ側弾性体13とシャシ側弾性体14とは、上記の荷重を吸収するだけではなく、例えばシャシフレーム2で発生する振動を吸収してボディ3へ振動が伝わることを防ぐ機能も有する。
[第2実施形態] 第2実施形態について、図4を参照して説明する。第2実施形態は、第1実施形態で説明したボディ側弾性体13ではなく、本体部70と延出部71とから構成されるボディ側弾性体72が用いられる。
本体部70は、例えば円柱形状であって上面73が保護部材15の基部40に一体に固定されている。延出部71は、本体部70の上面73の外周縁74から受け部41の内面43に沿って本体部70の外面75と離間して受け部41の先端縁80を覆う位置まで延びている。
ボディ側弾性体72は、第1実施形態同様に、例えばゴムが使用されており、例えば加硫成形されて一体になっている。なお、ボディ側弾性体72は、ボディ側弾性体13と同様にシャシ側ブラケット30とボディ側ブラケット31との間に取り付けられる。第1実施形態と同様な部分は、同一な符号を付して説明を省略する。
第2実施形態のボディマウント装置5によれば、ボディ側弾性体72は、圧縮されて水平方向に広がると、本体部70の外面75が延出部71に突き当たる。すなわち、延出部71は、保護部材15の受け部41の内面43および先端縁80が外面75に接触することを防ぐ。このため、ボディマウント装置5は、ボディ側弾性体72の損傷を防ぐことができるので良好な荷重特性を保持することができる。また、延出部71の厚さを変更するのみで、本体部70の形状を変更することなく、荷重特性(ばね定数特性)をきめ細かく設定することができる。
なお、第1実施形態のボディ側弾性体13と第2実施形態のボディ側弾性体72の本体部70とは、例えば円柱形状であるが、これは、円柱形状に限定されるものではなく、車両に合わせて適宜変更が可能であることはいうまでもない。
本発明の第1実施形態と第2実施形態に係るシャシフレームとボディとを左側から見た側面図。 本発明の第1実施形態に係るボディマウント装置を用いてシャシフレームの上にボディを固定している様子を示す断面図。 本発明の第1実施形態に係るボディマウント装置の分解断面図。 本発明の第2実施形態に係る保護部材とボディ側弾性体の断面図。
符号の説明
2…シャシフレーム、3…ボディ、5…ボディマウント装置、13…ボディ側弾性体、13a…外面、14…シャシ側弾性体、15…保護部材、20…ガイド部材、21b…座金(荷重受け部材)、22…取付ボルト(固定手段)、23…ナット(固定手段)、30…シャシ側ブラケット(シャシ側取付部)、31…ボディ側ブラケット(ボディ側取付部)、40…基部、41…受け部、42…外周縁、70…本体部、71…延出部、75…外面、80…先端縁。

Claims (4)

  1. 車両のシャシフレームに設けられるシャシ側取付部と前記車両のボディに設けられるボディ側取付部との間に着脱可能に取り付けられて、前記シャシフレームと前記ボディとの間に作用する荷重を変形することで吸収するボディ側弾性体と、
    前記ボディ側取付部と前記ボディ側弾性体との間に取り付けられて、前記ボディ側弾性体の前記ボディ側取付部との接触面を保護する保護部材と、
    前記ボディ側弾性体に取り付けられて、前記ボディ側弾性体と前記シャシ側ブラケットとの接触面に沿って広がる広がり部を有して前記シャシ側ブラケットに対して前記ボディ側弾性体を位置決めするガイド部材と、
    を具備して、前記シャシフレームに前記ボディを固定するボディマウント装置において、
    前記保護部材は、前記ボディ側取付部と前記ボディ側弾性体との間に位置する基部と、
    前記基部の外周縁から前記ボディ側弾性体の外面と離間して前記シャシフレーム側に向けて延びて、前記ボディ側弾性体の前記変形を受ける受け部とを具備することを特徴とするボディマウント装置。
  2. 前記ボディ側弾性体は、前記基部と対向する本体部と、
    前記本体部の一部が前記受け部の内面に沿って前記本体部の外面と離間して前記受け部の先端縁を覆う位置まで延びる延出部と
    を具備することを特徴とする請求項1に記載のボディマウント装置。
  3. 前記ボディ側弾性体と前記保護部材とは、一体になっていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のボディマウント装置。
  4. 前記シャシ側取付部は、前記シャシ側取付部を挟んで前記ボディ側弾性体とは反対側にシャシ側弾性体を着脱可能に取り付けており、前記シャシ側弾性体は、前記シャシ側弾性体を挟んで前記シャシ側取付部とは反対側に荷重受け部材を取り付けており、前記ボディ側弾性体と前記シャシ側弾性体は、前記保護部材と前記ボディ側取付部との接触面から前記シャシ側弾性体と前記荷重受け部材との接触面までの距離を一定に保つ固定手段で支持されており、前記ボディ側弾性体は、前記シャシフレームと前記ボディとのお互いを押し付け合うような荷重を前記シャシ側取付部と前記ボディ側取付部との間で圧縮されることで吸収し、前記シャシ側弾性体は、前記シャシフレームと前記ボディとのお互いを引き離すような荷重を前記シャシ側取付部と前記荷重受け部材との間で圧縮されることで吸収することを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載のボディマウント装置。
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