JP2009108921A

JP2009108921A - コイルスプリングインシュレータ

Info

Publication number: JP2009108921A
Application number: JP2007281606A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ueda; 健上田
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】耐久性に優れ、組み付け作業性に優れるコイルスプリングインシュレータを提供する。
【解決手段】車両のサスペンション機構におけるコイルスプリング３２の端部３２Ａとスプリングシート３４との間に介装されるコイルスプリングインシュレータ１２である。該インシュレータのゴム状弾性体からなる環状の本体部４２は、スプリングシート３４に着座する着座面部４８と、コイルスプリングを受け止める受け面部５０とを備える。スプリングシート３４の周方向Ｃにおける複数箇所に設けられた車体１８側に固定するためのボルト３６の頭部３６Ａを受け入れる凹部５２が、着座面部４８におけるボルト３６に対応する周方向位置に形成され、当該周方向位置において本体部４２が径方向外方側Ｒに張り出すように張り出し部５８が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車などの車両のサスペンション機構において、コイルスプリングとスプリングシートとの間に介装される、ゴム状弾性体からなるコイルスプリングインシュレータに関するものである。

一般に、自動車のサスペンション機構においては、ショックアブソーバと車体との間にストラットマウントが介設され、該ストラットマウント側にスプリングシートを設けるとともに、ショックアブソーバの周りに配されたコイルスプリングの上端部を該スプリングシートで受け止め支持するように構成されている。そして、車体側への振動伝達を抑制するために、コイルスプリングとスプリングシートとの間には、ゴム状弾性体からなるコイルスプリングインシュレータが介装されている（下記特許文献１〜４参照）。

このような構成に関し、下記特許文献３には、スプリングシートに挿通孔を設けて、該挿通孔に挿通されるボルトによって車体側に固定されるようにし、該ボルトの頭部を受け入れるための凹部をコイルスプリングインシュレータの上端面に設けることが開示されている。
特開平０９−１１９４７４号公報特開２００６−１１８６５９号公報特開２００６−２８３７９３号公報特開平１０−２１３１６８号公報

このようにコイルスプリングインシュレータのスプリングシートに対する着座面部には周方向の所定箇所に凹部が設けられることから、該インシュレータをスプリングシートに組み付けるときには、周方向において正確に位置決めする必要がある。しかしながら、従来のコイルスプリングインシュレータは、一般に円形状であるため、組み付け時における周方向の位置決めが容易でなく、誤って組み付けられる可能性がある。

また、このような円形状のコイルスプリングインシュレータであると、コイルスプリングの端末の配置によっては、耐久性を損なう場合がある。すなわち、一般に、コイルスプリングは周方向において位置決めせずに組み付けられるが、仮に、図８に示す比較例のように、コイルスプリング１０２の端末１０２Ａがボルトの頭部１０４近傍の周方向位置にきたときには、当該端末１０２Ａとボルト頭部１０４との間でずれるような剪断方向の力がインシュレータ１００に作用する。そのため、その部分で耐久性を損なうおそれがある。

なお、下記特許文献４には、コイルスプリングの端末がコイルスプリングインシュレータに接触しないように、当該インシュレータにおけるコイルスプリングの端部を受ける受け面部において、周方向の１箇所に凹溝を設け、該凹溝にコイルスプリングの端末を一致させて組み付けることが開示されている。

しかしながら、このような凹溝を設ける手法では、コイルスプリングを周方向において位置決めしてコイルスプリングインシュレータに組み付ける必要があり、組み付け作業性を損なう。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、耐久性に優れ、組み付け作業性に優れるコイルスプリングインシュレータを提供することを目的とする。

本発明に係るコイルスプリングインシュレータは、ゴム状弾性体からなる環状の本体部を有し、前記本体部が車両のサスペンション機構におけるコイルスプリングの端部と当該端部を支持するスプリングシートとの間に介装されるコイルスプリングインシュレータにおいて、前記本体部が、前記スプリングシートに着座する着座面部と、前記コイルスプリングの端部を受け止める受け面部とを備え、前記スプリングシートの周方向における複数箇所に設けられた車体側に固定するためのボルトの頭部を受け入れる凹部が、前記着座面部における前記ボルトに対応する周方向位置に形成されるとともに、当該周方向位置において前記本体部が径方向外方側に張り出すように張り出し部が形成されたものである。

前記張り出し部は、前記ボルトが設けられた周方向位置において径方向外方側に張り出し形成された前記スプリングシートの外形形状に対応して、前記本体部の外形形状が非円形状になるように張り出し形成されることが好ましい。

本発明に係るコイルスプリングインシュレータであると、スプリングシートのボルトに対応する周方向位置において、本体部を外側に張り出し形成したことにより、この張り出し部の分だけ当該周方向位置ではゴム状弾性体のボリュームが増加している。そのため、仮に、コイルスプリングの端末がボルトの頭部近傍の周方向位置にきたときでも、上記増加したボリュームにより耐久性を向上することができる。特には、コイルスプリングの端末による力を、張り出し部を含むより広い面積で受けることができ、当該端末とボルト頭部との間での剪断方向の入力を緩和することができるので、耐久性が向上する。

また、上記張り出し部を設けたことで、本体部の外形形状をスプリングシートの外形形状に対応した非円形状とすることができ、よって、本体部をスプリングシートに組み付けるときの周方向での位置決めが容易となり、組み付け作業性を向上することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は実施形態に係るストラットマウント１０の断面図（図２のIII−III線に相当する断面図）であり、図２は同実施形態に係るコイルスプリングインシュレータ１２の平面図、図３は図２のIII−III線断面図である。

ストラットマウント１０は、ショックアブソーバのピストンロッド１４の上端部が挿通固定される内筒金具１６と、その外周を取り囲み車体１８に取り付けられる外側金具２０と、これら内筒金具１６と外側金具２０との間に介在して、内筒金具１６を外側金具２０に対して防振的に支持するゴム状弾性体からなる防振基体２２とを備えてなる。

内筒金具１６は、ピストンロッド１４の軸直角方向に張り出したフランジ部２４を上端に備え、このフランジ部２４を覆うように防振基体２２が一体に加硫成形されている。

外側金具２０は、防振基体２２を内包して上方に開口する椀状の第１部材２６と、その上面開口を覆って第１部材２６とともに防振基体２２の保持空間を形成する平板状の第２部材２８とからなり、両部材２６，２８はアルミニウム合金で形成されている。

第１部材２６は、下方ほど漸次小径のテーパ筒状をなす周壁部２６Ａと、その下端部において内向きのフランジ状に延設された下側壁部２６Ｂと、周壁部２６Ａの上端において外向きに延設された第１フランジ部２６Ｃとからなり、下側壁部２６Ａの下面側に不図示のバウンドストッパを保持するための保持部３０が設けられている。第２部材２８は、段差部２８Ａを介して僅かに落ち込んだ中央側の上側壁部２８Ｂと、外周側の第２フランジ部２８Ｃとからなる。

第１部材２６と第２部材２８の外形形状は略同一に形成されており、第１フランジ部２６Ｃと第２フランジ部２８Ｃとを、第１フランジ部２６Ｃを下側にして重ね合わせることにより、コイルスプリング３２の上端部３２Ａを受け止め支持する剛体からなるスプリングシート３４が構成されている。

スプリングシート３４には、ストラットマウント１０の外側金具２０を車体１８に固定するためのボルト３６が設けられている。ボルト３６は、スプリングシート３４を貫通するボルト挿通孔３８に対して下方から圧入固定されており、これにより、スプリングシート３４の下面にはボルト３６の頭部３６Ａが凸状に形成されている。

ボルト３６は、図２に示されるように、スプリングシート３４の周方向Ｃにおける３箇所に均等配置されており、スプリングシート３４は、これら３つのボルト３６，３６，３６を各頂点付近に持つ略三角形状に形成されている。すなわち、スプリングシート３４の外形形状は円形状ではなく、ボルト３６が設けられた周方向位置において径方向外方側Ｒに張り出し形成された非円形状（略三角形状）をなしている。なお、第１フランジ部２６Ｃと第２フランジ部２８Ｃは、周方向Ｃに均等配置された３箇所、詳細には各２つのボルト３６に挟まれた中間位置において、メカニカルクリンチにより接合されており、これにより第１部材２６と第２部材２８が結合されている。図１，２に、該メカニカルクリンチによりスプリングシート３４の下面側に突出形成される凸部４０を示す。ここで、メカニカルクリンチとは、第１フランジ部２６Ｃに重合された第２フランジ部２８Ｃの一部を押圧することで両フランジ部２６Ｃ，２８Ｃを接合することをいう。

図１に示すように、コイルスプリング３２の上端部３２Ａとスプリングシート３４との間には、車体１８への振動伝達を抑制するためのゴム状弾性体からなるコイルスプリングインシュレータ１２が介装されている。

コイルスプリングインシュレータ１２は、円環状をなしてコイルスプリング３２とスプリングシート３４との間に挟圧保持される本体部４２と、本体部４２の内周縁から下方に延設されて外側金具２０の上記周壁部２６Ａに外嵌する円筒部４４とからなる。円筒部４４には、本体部４２の径方向外方側Ｒへの抜け止めとしての円環状の保持金具４６が埋設されている。

本体部４２は、その上面をスプリングシート３４に着座する環状の着座面部４８とし、下面をコイルスプリング３２の上端部３２Ａを受け止める環状の受け面部５０とする、厚肉の円形リング状に形成されている。受け面部５０は全周にわたって平坦に形成されている。

一方、着座面部４８は、図２，３に示すように、スプリングシート３４のボルト３６に対応する周方向位置に、当該ボルト３６の頭部３６Ａを受け入れる第１凹部５２が設けられている。詳細には、スプリングシート３４のボルト３６近傍の周方向位置はその他の部位よりも厚肉状に形成されており、この厚肉部に対応する周方向Ｃの３箇所に深さの浅い第２凹部５４が着座面部４８には設けられており（図３，４参照）、この第２凹部５４内により深い第１凹部５２が設けられている。第１凹部５２は、ボルト３６に対応して、周方向Ｃの３箇所に均等に配置されている。また、第１凹部５２は、図２に示す平面視で径方向外方側Ｒに開かれたＵ字状に形成されており、第１凹部５２の径方向内方側には、図３に示すように第１凹部５２よりも深さの浅い第２凹部５４の一部５４Ａが、その周方向両側の第２凹部５４同士を連結するように設けられている（図２，４参照）。

図２，３，５に示すように、本体部４２の着座面部４８には、また、上記したメカニカルクリンチによる凸部４０に対応する周方向位置に、当該凸部４０を受け入れる第３凹部５６が設けられている。第３凹部５６は、各２つの第１凹部５２の中間に位置する周方向Ｃの３箇所に設けられており、図２に示す平面視で径方向外方側に開かれたＵ字状に形成されている。

図２に示すように、本体部４２は、上記第１凹部５２が形成された周方向位置において、径方向外方側Ｒに張り出し形成されており、これにより、本体部４２の外周部には、周方向に均等配置された３箇所に張り出し部５８が形成されている。張り出し部５８は、スプリングシート３４の外形形状に対応して、本体部４２の外形形状が非円形状（ここでは、略三角形状）になるように、頂部が丸みを帯びた平面視山形状に張り出し形成されている。すなわち、本体部４２の外形形状は、略三角形状をなすスプリングシート３４の外形形状と略一致する三角形状に形成されている。

上記構成を持つコイルスプリングインシュレータ１２は、保持金具４６が埋設された状態にて加硫成形された後、図１，６に示すように、別に製造された内筒金具１６と外筒金具２０と防振基体２２とからなるストラットマウント１０の上記スプリングシート３４に組み付けられる。その際、外形形状が略三角形状であるスプリングシート３４に対して、コイルスプリングインシュレータ１２が同様の三角形状に形成されているので、組み付け方向性が明確である。すなわち、コイルスプリングインシュレータ１２をスプリングシート３４に組み付けるときには、両者の外形を一致させるように組み付ければよいので、周方向Ｃでの位置決めが容易であり、よって、組み付け作業性に優れる。

そして、コイルスプリング３２の上端部３２Ａをコイルスプリングインシュレータ１２の受け面部５０で受け止め支持させるとともに、コイルスプリング３２の内側に貫挿されたショックアブソーバのピストンロッド１４をストラットマウント１０の内筒金具１６に対して挿通し、ナット６０で締結固定する。更に、ストラットマウント１０の複数のボルト３６を車体１８に対してナット６２を用いて締結固定する。これにより、ストラットマウント１０は車両に組み付けられる。

以上よりなる本実施形態のコイルスプリングインシュレータ１２であると、スプリングシート３４のボルト３６に対応する周方向位置において、本体部４２を外側に張り出し形成したことにより、この張り出し部５８の分だけ当該周方向位置においてゴム状弾性体のボリュームが増加している。そのため、仮に、図６に示すように（図２も参照）、コイルスプリング３２の端末３２Ａ１がボルト３６の頭部３６Ａ近傍の周方向位置にきたときでも、上記増加したボリュームにより耐久性を向上することができる。

より詳細には、張り出し部５８が径方向外方側Ｒに張り出し形成されているので、図７に示すように、コイルスプリング３２の端末３２Ａ１による押圧力を当該張り出し部５８を含むより広い面積で受けることができる。そのため、コイルスプリング３２の端末３２Ａ１とボルト頭部３６Ａとの間での剪断方向の入力を圧縮方向の入力として受けることができる。よって、ボルト頭部３６Ａを受け入れる第１凹部５２が存在するにもかかわらず、図７に示すようにゴム状弾性体の過度な歪みが抑制され、耐久性が向上する。

これに対し、張り出し部を持たない円形状の本体部１００であると、図８に示すように、コイルスプリング１０２の端末１０２Ａとボルト頭部１０４との間での剪断方向の入力により、本体部１００の外周縁部での歪みが大きく、その部分での耐久性に劣る。本実施形態であれば、かかる不具合を解決し、周方向において位置決めせずに組み付けられるコイルスプリングの端末が仮にボルト頭部近傍の周方向位置にきたときでも、優れた耐久性を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るコイルスプリングインシュレータを含むストラットマウントの断面図同コイルスプリングインシュレータの平面図図２のIII−III線断面図図２のIV方向から見た要部側面図図２のＶ方向から見た要部側面図上記ストラットマウントの側面図実施形態に係るコイルスプリングインシュレータの１使用状態における要部斜視図比較例に係るコイルスプリングインシュレータの１使用状態における要部斜視図

符号の説明

１０…ストラットマウント
１２…コイルスプリングインシュレータ
１８…車体
３２…コイルスプリング、３２Ａ…上端部
３４…スプリングシート
３６…ボルト、３６Ａ…頭部
４２…本体部
４８…着座面部
５０…受け面部
５２…第１凹部（凹部）
５８…張り出し部
Ｃ…周方向
Ｒ…径方向外方側

Claims

ゴム状弾性体からなる環状の本体部を有し、前記本体部が車両のサスペンション機構におけるコイルスプリングの端部と当該端部を支持するスプリングシートとの間に介装されるコイルスプリングインシュレータであって、
前記本体部は、前記スプリングシートに着座する着座面部と、前記コイルスプリングの端部を受け止める受け面部とを備え、前記スプリングシートの周方向における複数箇所に設けられた車体側に固定するためのボルトの頭部を受け入れる凹部が、前記着座面部における前記ボルトに対応する周方向位置に形成されるとともに、当該周方向位置において前記本体部が径方向外方側に張り出すように張り出し部が形成された、
コイルスプリングインシュレータ。
前記張り出し部は、前記ボルトが設けられた周方向位置において径方向外方側に張り出し形成された前記スプリングシートの外形形状に対応して、前記本体部の外形形状が非円形状になるように張り出し形成された、
請求項１記載のコイルスプリングインシュレータ。