JP2006057808A - ストラットマウント - Google Patents

Abstract

【課題】 車両のより快適な乗り心地と操縦安定性とを確保できるようにしたストラットマウントを提供する。
【解決手段】 サスペンションストラットの上端部から入力される振動が小さくて、ゴムばね３の凹凸部とストッパ４の凹凸部との間の所定のクリアランス内でゴムばね３がサスペンションストラットの軸方向または軸直方向に伸縮する範囲では、ゴムばね３のばね定数が最も小さくなるため、ストラットマウントのばね特性が低くなって車両のより快適な乗り心地が確保される。一方、サスペンションストラットの上端部から入力される振動や衝撃荷重が大きくなって、ゴムばね３が所定のクリアランスを超えてサスペンションストラットの軸方向または軸直方向に伸縮する範囲では、ゴムばね３がストッパ４に当接してそのばね定数が高くなるため、ストラットマウントのばね特性が高くなって車両の操縦安定性が確保される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に装備されるサスペンションストラットの上端部を車体に支持するストラットマウントに関するものである。

車両に装備されるサスペンションストラットの上端部は、ストラットマウントを介して車体のストラットタワーなどに支持されている。このストラットマウントは、車体にボルトを介して固定されるケーシングと、サスペンションストラットの上端部が連結される内筒と、この内筒をケーシング内に弾性的に支持するゴムばねとを備えており、サスペンションストラットの上端部から車体に入力される軸方向および軸直方向の振動や衝撃荷重をゴムばねの伸縮によって抑制するように構成されている。

この種のストラットマウントとして、サスペンションストラット（ショックアブソーバ）の軸方向および軸直方向に関するゴムばね（弾性体）のばね定数をそれぞれチューニング可能としたストラットマウント（アッパーサポート）が従来一般に知られている（特許文献１参照）。

ここで、特許文献１には、弾性体のばね定数のチューニング手段として、内筒の上方にプレートを重ねてショックアブソーバ（サスペンションストラット）の上端部に固定し、このプレートの周辺から斜め上方に拡径して起立させた起立部を弾性体の内周面に密着させた構造が開示されている。
特開平１１−２０１２１５号公報（図１）

ところで、特許文献１に記載のアッパーサポート（ストラットマウント）においては、プレートの起立部が弾性体の内周面に密着しているため、ばね特性をより低くして車両の乗り心地をより快適化するには難点がある。また、車両の旋回時に旋回外側となる車体側部が沈み込む際には、プレートの起立部と弾性体の内周面との間に隙間が開いてしまうため、ショックアブソーバの軸直方向に対するばね特性が不用意に低下して車両の操縦安定性に悪影響を及ぼす虞がある。

そこで、本発明は、車両のより快適な乗り心地と操縦安定性とを確保できるようにしたストラットマウントを提供することを課題とする。

本発明に係るストラットマウントは、サスペンションストラットの上端部を車体に支持するストラットマウントであって、車体に固定されるケーシングと、サスペンションストラットの上端部が連結される内筒と、この内筒をケーシング内に弾性的に支持するゴムばねと、このゴムばねに対して当接可能にケーシング内に支持されるストッパとを備え、ストッパは、サスペンションストラットの軸方向および軸直方向にクリアランスを開けてゴムばねに対面しており、ゴムばねがクリアランスを超えて弾性変形するとストッパに当接するように構成されていることを特徴とする。

本発明に係るストラットマウントでは、車両の走行に伴ないサスペンションストラットの上端部から車体側へ入力される軸方向および軸直方向の振動や衝撃荷重がゴムばねの伸縮によって抑制される。その際、サスペンションストラットの上端部から入力される振動が小さくてゴムばねがストッパとの間のクリアランス内で伸縮する範囲では、ゴムばねのばね定数が本来の最も小さい値となるため、ストラットマウントのばね特性がいわゆる柔らかい特性となって車両のより快適な乗り心地が確保される。一方、サスペンションストラットの上端部から入力される振動や衝撃荷重が大きくなってゴムばねがストッパとの間のクリアランスを超えて伸縮する範囲では、ゴムばねがストッパに当接してそのばね定数が高くなるため、ストラットマウントのばね特性がいわゆる硬い特性となって車両の操縦安定性が確保される。

本発明のストラットマウントを構成するストッパは、ゴムばねとの間のクリアランスを増減調節できるようにゴムばねに対して接離可能にケーシングに支持することができる。この場合、ストッパをゴムばねに対して接離させてゴムばねとの間のクリアランスを増減調節することにより、ストラットマウントのばね特性が変化する。

また、本発明のストラットマウントを構成するゴムばねは、内筒を中央部に保持するリング状をなし、その上下両面にはストッパに当接可能に対面する凹凸部が形成された形状とすることができる。この場合、ゴムばねの上下両面の凹凸部は同心円状に形成することができる。

さらに、本発明のストラットマウントを構成するストッパは、ゴムばねにおける車体前後方向の前後の部分および車体左右方向の左右の部分に対応した個所に配置すると共に、各ストッパにはゴムばねの凹凸部に当接可能に対面する凹凸部を形成することができる。また、ゴムばねにおける車体前後方向の前後の部分または車体左右方向の左右の部分の何れかに対応した個所に配置すると共に、各ストッパにはゴムばねの凹部に当接可能に嵌入する凸部を形成することができる。

本発明に係るストラットマウントによれば、入力される振動が小さくてゴムばねがストッパとの間のクリアランス内で伸縮する範囲では、ゴムばねのばね定数が本来の最も小さい値となるため、ストラットマウントのばね特性をいわゆる柔らかい特性として車両のより快適な乗り心地を確保することができる。一方、入力される振動や衝撃荷重が大きくなってゴムばねがストッパとの間のクリアランスを超えて伸縮する範囲では、ゴムばねがストッパに当接してそのばね定数が高くなるため、ストラットマウントのばね特性をいわゆる硬い特性として車両の操縦安定性を確保することができる。

以下、図面を参照して本発明に係るストラットマウントの実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は本発明の第１実施形態に係るストラットマウントの全体構造を示す断面図、図２は図１に示したゴムばねの斜視図である。

第１実施形態に係るストラットマウント（アッパーサポート）は、図示しない車両に装備されたストラット式懸架装置を構成するサスペンションストラットの上端部を車体に支持するストラットマウントである。このストラットマウントは、図１に示すように、ボルトＢを介して車体（図示省略）に固定されるケーシング１と、図示しないサスペンションストラットの上端部が連結される内筒２と、この内筒２をケーシング１内に弾性的に支持するゴムばね３と、このゴムばね３と当接可能にケーシング１内に固定される複数のストッパ４とを備えて構成されている。

ケーシング１は、円形凹部の開口部の周囲にフランジ１Ａ，１Ａが突設された上下一対の半割部材１Ｂ，１Ｂをフランジ１Ａ，１Ａのスポット溶接により接合したシェル構造を有し、その内部には円形凹部による空間が内筒２、ゴムばね３およびストッパ４を収容するように形成されている。このケーシング１を構成する半割部材１Ｂ，１Ｂの中央部には、図示しないサスペンションストラットの上端部が挿通される挿通穴１Ｃ，１Ｃが形成されている。そして、このケーシング１は、ボルトＢを介してフランジ１Ａ，１Ａが車体（図示省略）に固定されるようになっている。

内筒２は、図示しないサスペンションストラットの上端部が挿通されてナット（図示省略）の締結により連結される短軸の円筒部２Ａと、円筒部２Ａの外周に突設されるツバ部２Ｂとを有する。この内筒２は、ツバ部２Ｂがゴムばね３に埋設されることにより、ゴムばね３と一体化されている。

ゴムばね３は厚肉のリング状に形成されており、その外周部はケーシング１の内部空間を形成する内周面に固着されている。そして、ゴムばね３の内周部に内筒２のツバ部２Ｂが埋設されることにより、ゴムばね３の中央部に内筒２の円筒部２Ａが保持されている。

ここで、ゴムばね３の上下両面には、後述するストッパ４に当接可能に対面する凹凸部が形成されている。この凹凸部は、図２に示すように、同心円のリング状に交互に形成された小径凸条部３Ａ、小径凹溝部３Ｂ、大径凸条部３Ｃ、大径凹溝部３Ｄにより構成されており、その断面形状は台形の歯形状となっている（図１参照）。

複数のストッパ４は、図３に示すように、ゴムばね３のリング状の平面形状に対応した扇形の板片に形成されている。各ストッパ４は、ゴムばね３より格段に硬い適宜の合成樹脂または鋼板により構成されており、車体の前後左右方向におけるゴムばね３の前側部分、後側部分、左側部分、右側部分の上下両面に対面するようにケーシング１の半割部材１Ｂ，１Ｂの内面に接着または溶接により固着されている（図１参照）。

ここで、図１に示すように、各ストッパ４のゴムばね３との対向面には、ゴムばね３の上下両面の凹凸部に当接可能に対面する凹凸部が形成されている。この凹凸部は、同心円状に交互に形成された小径凸条部４Ａ、凹溝部４Ｂ、大径凸条部４Ｃにより構成されており（図３参照）、その断面形状はゴムばね３の凹凸部に対応した台形の歯型状となっている。そして、各ストッパ４の凹凸部は、サスペンションストラットの軸方向および軸直方向に所定のクリアランスを開けてゴムばね３の凹凸部に対面している。

以上のように構成された第１実施形態のストラットマウントでは、車両の走行に伴ない図示しないサスペンションストラットの上端部から内筒２に入力される軸方向および軸直方向の振動や衝撃荷重がゴムばね３の伸縮によって抑制される。その際、サスペンションストラットの上端部から内筒２に入力される振動が小さくて、ゴムばね３の上下両面の凹凸部と各ストッパ４の凹凸部との間の所定のクリアランス内でゴムばね３が伸縮する範囲では、ゴムばね３のばね定数が本来の最も小さい値となる。このため、ストラットマウントのばね特性は、図４の上下荷重−変位特性のグラフおよび図５の前後（左右）荷重−変位特性のグラフに傾きの小さい直線範囲で示すように柔らかい特性となり、車両のより快適な乗り心地が確保される。

一方、サスペンションストラットの上端部から内筒２に入力される振動や衝撃荷重が大きくなって、ゴムばね３の上下両面の凹凸部と各ストッパ４の凹凸部との間の所定のクリアランスを超えてゴムばね３が伸縮する範囲では、ゴムばね３が各ストッパ４に当接してそのばね定数が高くなる。このため、ストラットマウントのばね特性は、図４の上下荷重−変位特性のグラフおよび図５の前後（左右）荷重−変位特性のグラフに傾きの大きい範囲で示すように硬い特性となり、車両の操縦安定性が確保される。

このように、第１実施形態のストラットマウントによれば、内筒２に入力される振動が小さくてゴムばね３が各ストッパ４との間の所定のクリアランス内で伸縮する範囲では、ゴムばね３のばね定数が本来の最も小さい値となるため、ストラットマウントのばね特性をいわゆる柔らかい特性として車両のより快適な乗り心地を確保することができる。一方、内筒２に入力される振動や衝撃荷重が大きくなってゴムばね３が各ストッパ４との間の所定のクリアランスを超えて伸縮する範囲では、ゴムばね３が各ストッパ４に当接してそのばね定数が高くなるため、ストラットマウントのばね特性をいわゆる硬い特性として車両の操縦安定性を確保することができる。

なお、第１実施形態のストラットマウントにおいて、ゴムばね３の上面の凹凸部と、これに対面する上側の各ストッパ４の凹凸部との間のクリアランスは、図６に示すように、ゴムばね３の内周側ほど漸次大きくなるようにしてもよい。この場合、サスペンションストラットの変位量に比例してゴムばね３の上面側の凹凸部が上側の各ストッパ４の凹凸部に当接するようになるため、ストラットマウントのばね特性の可変範囲が広がる。

つぎに、本発明の第２実施形態に係るストラットマウントを説明する。第２実施形態のストラットマウントは、第１実施形態のストラットマウントにおける各ストッパ４の支持構造を変更したものであり、その他の構造部分は第１実施形態のストラットマウントと略同様に構成されている。そこで、第１実施形態のストラットマウントと同様の構造部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

第２実施形態のストラットマウントにおいては、図７に示すように、各ストッパ４の凹凸部が形成された面と反対側の面に支持棒４Ｄが突設されている。各支持棒４Ｄの先端部にはケーシング１の半割部材１Ｂ，１Ｂを貫通するねじ部（図示省略）が形成されており、このねじ部に装着された一対のナットＮ，Ｎが半割部材１Ｂ，１Ｂを挟持することにより、各ストッパ４がケーシング１に支持されている。そして、半割部材１Ｂ，１Ｂを挟持するナットＮ，Ｎの装着位置を調節することにより、各ストッパ４の凹凸部がゴムばね３の凹凸部に対して接近または離間し、こうして両者の間のクリアランスが増減調節されるようになっている。

以上のように構成された第２実施形態のストラットマウントでは、第１実施形態のストラットマウントと同様の作用効果が得られる他、以下の特異な作用効果が得られる。すなわち、各ストッパ４に突設された支持棒４Ｄのねじ部（図示省略）に装着されて半割部材１Ｂ，１Ｂを挟持するナットＮ，Ｎの装着位置を調節することにより、各ストッパ４の凹凸部とゴムばね３の凹凸部との間のクリアランスを増減調節できるため、ストラットマウントのばね特性を変化させることができる。

例えば、図７に示すように各ストッパ４の凹凸部とゴムばね３の凹凸部との間のクリアランスを減少させることにより、ストラットマウントのばね特性を図８の荷重−変位特性のグラフに実線で示す特性、すなわち、荷重に対する変位量の小さい硬い特性として車両の操縦安定性を十分に確保することができる。また、図９に示すように各ストッパ４の凹凸部とゴムばね３の凹凸部との間のクリアランスを増大させることにより、ストラットマウントのばね特性を図８の荷重−変位特性のグラフに破線で示す特性、すなわち、荷重に対する変位量の大きい柔らかい特性として車両の乗り心地を十分に確保することができる。

このように第２実施形態のストラットマウントによれば、各ストッパ４の凹凸部とゴムばね３の凹凸部との間のクリアランスを増減調節することにより、ストラットマウントのばね特性を車両の乗り心地重視のいわゆる柔らかい特性と、車両の操縦安定性重視のいわゆる硬い特性とに連続的に変化させることができる。

本発明に係るストラットマウントは、前述した第１実施形態あるいは第２実施形態に限定されるものではない。例えば、図３に示した複数のストッパ４のうち、ゴムばね３の前側部分と後側部分の上下両面に対面する各ストッパ４を取り去ることにより、内筒２に入力される振動や衝撃荷重が大きい範囲についてもストラットマウントが車体の前後方向に柔らかいばね特性を発揮するようにしてもよい。また、ゴムばね３の右側部分と左側部分の上下両面に対面する各ストッパ４を取り去ることにより、内筒２に入力される振動や衝撃荷重が大きい範囲についてもストラットマウントが車体の左右方向に柔らかいばね特性を発揮するようにしてもよい。

また、図１０に示すように、図１に示した各ストッパ４の大径凸条部４Ｃを取り去り、小径凸条部４Ａのみがゴムばね３の小径凹溝部３Ｂに嵌入するようにしてもよい。この場合、図１０に示したストラットマウントのばね特性は、図１に示したストラットマウントのばね特性に較べ、図４の上下荷重−変位特性のグラフおよび図５の前後（左右）荷重−変位特性のグラフに破線で示すように、荷重に対する変位量が大きなって車両の乗り心地重視の柔らかい特性となる。

さらに、図１１に示すように、図１に示した各ストッパ４の小径凸条部４Ａを取り去り、大径凸条部４Ｃのみがゴムばね３の大径凹溝部３Ｄに嵌入するようにしてもよい。この場合、図１１に示したストラットマウントのばね特性は、図１０に示したストラットマウントのばね特性に較べ、図１２の上下荷重−変位特性のグラフおよび図１３の前後（左右）荷重−変位特性のグラフに破線で示すように、荷重に対する変位量が大きなって車両の乗り心地重視の柔らかい特性となる。

また、図１４に示すように、各ストッパ４の小径凸条部４Ａおよび大径凸条部４Ｃを取り去り、代わりにゴムばね３の上面に対面する上側の各ストッパ４にのみ突出量の大きい大径凸条部４Ｄを形成すると共に、この大径凸条部４Ｄが嵌入する深溝の大径凹溝部３Ｅをゴムばね３の上面にのみ形成してもよい。この場合、図１４に示したストラットマウントのばね特性は、図１５の上下荷重−変位特性のグラフおよび図１６の前後（左右）荷重−変位特性のグラフに示すようになる。

ここで、ストラットマウントの前後（左右）方向のばね特性は、内筒２に上向きの荷重が入力される際には図１６に実線で示すようになり、下向きの荷重が入力される際には図１６に破線で示すようになる。すなわち、下向きの荷重が入力される際のストラットマウントの前後（左右）方向のばね特性は、上向きの荷重が入力される際のばね特性に較べ、荷重に対する変位量が大きなって車両の乗り心地重視の柔らかい特性となる。

なお、図１、図６、図７、図１０、図１１および図１４に示したストラットマウントにおいて、ゴムばね３の上下両面に同心円状に形成される凹凸部は、同心の円弧状に形成してもよい。この場合、同心円弧状の凹凸部は、ゴムばね３の前後左右部分、あるいは、前後部分または左右部分に形成する。

本発明の第１実施形態に係るストラットマウントの全体構造を示す断面図である。 図１に示したゴムばねの斜視図である。 図１に示したゴムばねに対する各ストッパの配置状況を示す斜視図である。 第１実施形態に係るストラットマウントの上下荷重−変位特性を示すグラフである。 第１実施形態に係るストラットマウントの前後（左右）荷重−変位特性を示すグラフである。 図１に示したストラットマウントの各ストッパの凹凸部とゴムばねの凹凸部との間のクリアランスの変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るストラットマウントの全体構造を示す断面図である。 第２実施形態に係るストラットマウントの荷重−変位特性を示すグラフである。 図７に示したストラットマウントの各ストッパの凹凸部とゴムばねの凹凸部との間のクリアランスを増大させた状態を示す断面図である。 図１に示したストラットマウントの各ストッパの凹凸部の第１変形例を示す断面図である。 図１に示したストラットマウントの各ストッパの凹凸部の第２変形例を示す断面図である。 図１０および図１１に示したストラットマウントの上下荷重−変位特性を示すグラフである。 図１０および図１１に示したストラットマウントの前後（左右）荷重−変位特性を示すグラフである。 図１に示したストラットマウントの各ストッパの凹凸部の第３変形例を示す断面図である。 図１４に示したストラットマウントの上下荷重−変位特性を示すグラフである。 図１４に示したストラットマウントの前後（左右）荷重−変位特性を示すグラフである。

符号の説明

１ ケーシング
１Ａ フランジ
１Ｂ 半割部材
１Ｃ 挿通穴
２ 内筒
２Ａ 円筒部
２Ｂ ツバ部
３ ゴムばね
３Ａ 小径凸条部
３Ｂ 小径凹溝部
３Ｃ 大径凸条部
３Ｄ 大径凹溝部
４ ストッパ
４Ａ 小径凸条部
４Ｂ 凹溝部
４Ｃ 大径凸条部
４Ｄ 支持棒

Claims (6)

1. サスペンションストラットの上端部を車体に支持するストラットマウントであって、車体に固定されるケーシングと、サスペンションストラットの上端部が連結される内筒と、この内筒を前記ケーシング内に弾性的に支持するゴムばねと、このゴムばねに対して当接可能に前記ケーシング内に支持されるストッパとを備え、
   前記ストッパは、サスペンションストラットの軸方向および軸直方向にクリアランスを開けて前記ゴムばねに対面しており、前記ゴムばねがクリアランスを超えて弾性変形すると前記ストッパに当接するように構成されていることを特徴とするストラットマウント。
2. 請求項１に記載のストラットマウントであって、前記クリアランスを増減調節できるように前記ストッパが前記ゴムばねに対して接離可能に前記ケーシングに支持されていることを特徴とするストラットマウント。
3. 請求項１または２に記載のストラットマウントであって、前記ゴムばねは前記内筒を中央部に保持するリング状をなし、その上下両面には前記ストッパに当接可能に対面する凹凸部が形成されていることを特徴とするストラットマウント。
4. 請求項３に記載のストラットマウントであって、前記凹凸部が同心円状に形成されていることを特徴とするストラットマウント。
5. 請求項４に記載のストラットマウントであって、前記ストッパは、前記ゴムばねにおける車体前後方向の前後の部分および車体左右方向の左右の部分に対応した個所に配置されており、各ストッパには、前記ゴムばねの凹凸部に当接可能に対面する凹凸部が形成されていることを特徴とするストラットマウント。
6. 請求項４に記載のストラットマウントであって、前記ストッパは、前記ゴムばねにおける車体前後方向の前後の部分または車体左右方向の左右の部分の何れかに対応した個所に配置されており、各ストッパには、前記ゴムばねの凹部に当接可能に嵌入する凸部が形成されていることを特徴とするストラットマウント。

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