JP2011169416A - Suspension support - Google Patents
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Abstract
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けるショックアブソーバのピストンロッドを、車体に対して弾性的に結合するためのサスペンションサポートに関するものである。 The present invention relates to a suspension support for elastically coupling a piston rod of a shock absorber in a suspension mechanism of a vehicle such as an automobile to a vehicle body.
従来、自動車のサスペンション機構においては、車輪側から車体側への振動の伝達を抑制するために、ショックアブソーバのピストンロッドの上端部が挿通固定される内側部材と、該内側部材の外周を取り囲み車体側に取り付けられる外側部材と、これら内側部材と外側部材との間に介在する環状の弾性部材とを備えてなるサスペンションサポートが用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile suspension mechanism, in order to suppress transmission of vibration from the wheel side to the vehicle body side, an inner member into which an upper end portion of a piston rod of a shock absorber is inserted and fixed, and an outer periphery of the inner member are surrounded. A suspension support including an outer member attached to the side and an annular elastic member interposed between the inner member and the outer member is used.
上記弾性部材としては、一般にゴム材料が用いられているが、近年、発泡ウレタンなどの連続気泡構造を持つ弾性発泡材料の採用が試みられている。発泡ウレタンは、その材料特性上、ゴム材料に比べて、動倍率を抑えながら減衰性能を大きくすることができ、乗り心地性を向上することができる。 As the elastic member, a rubber material is generally used, but recently, an elastic foam material having an open cell structure such as urethane foam has been tried. Due to the material properties of urethane foam, it is possible to increase the damping performance while suppressing the dynamic magnification as compared with rubber materials, and to improve riding comfort.
例えば、特許文献1には図8に示すサスペンションサポートが開示されている。このサスペンションサポートでは、ピストンロッド側の内側部材101に軸直角方向外方側に張り出すフランジ部102が設けられ、該フランジ部102を包むようにコの字状の断面形状を持つ弾性部材103が設けられ、該弾性部材103が発泡ウレタン成形体で形成されるとともに、車体側の外側部材104が該弾性部材103を収容するように容器状に設けられている。
For example, Patent Document 1 discloses a suspension support shown in FIG. In this suspension support, an
上記従来のサスペンションサポートでは、弾性部材103の外周面が全周にわたって外側部材104の周壁部105の内周面と密着している。そのため、例えば、内側部材101が軸方向Xに変位する振動入力に対し、弾性部材103が外側部材104の内周面に対して滑りにくく、よって、外側部材104と接触している弾性部材103の外周部が固定端となって内側部材101が軸方向Xに変位することになる。このように弾性部材103の外周部が固定端になると、その部分では連続気泡構造による減衰性能が損なわれるので、軸方向Xでの振動入力に対して優れた防振特性を十分に発揮することができないという問題がある。また、弾性部材103が外側部材104の内周面に対して滑りにくくなることで、振動入力時に弾性部材103に作用する歪みが大きくなり、そのため、弾性部材103がヘタリやすくなっている。
In the conventional suspension support, the outer peripheral surface of the
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、発泡ウレタンなどの発泡樹脂成形体からなる弾性部材を用いたサスペンションサポートにおいて、外側部材の内周面との弾性部材の接触面積を少なくすることにより、弾性部材を滑りやすくして、ヘタリを抑え、安定した防振特性が発揮できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in a suspension support using an elastic member made of a foamed resin molded body such as urethane foam, the contact area of the elastic member with the inner peripheral surface of the outer member is reduced. By doing so, it is an object to make the elastic member slippery, to suppress settling, and to exhibit stable vibration isolation characteristics.
本発明に係るサスペンションサポートは、ショックアブソーバのピストンロッドの上端部が挿通固定される内側部材と、前記内側部材の外周を取り囲み車体側に取り付けられる外側部材と、前記内側部材と前記外側部材との間に介在する発泡樹脂成形体からなる環状の弾性部材と、を備えてなり、前記内側部材は、前記ピストンロッドの軸直角方向外方に張り出すフランジ部を備え、前記外側部材は、前記弾性部材を内包する周壁部と、前記周壁部の軸方向両端部において軸直角方向で内向きに形成されて前記弾性部材を軸方向にて挟圧する上側壁部及び下側壁部とを備え、前記弾性部材は、外周面が周上の複数箇所で前記外側部材の周壁部の内周面に接触するように前記周壁部との接触部と非接触部が周方向において交互に設けられたことを特徴するものである。 A suspension support according to the present invention includes an inner member into which an upper end portion of a piston rod of a shock absorber is inserted and fixed, an outer member that surrounds an outer periphery of the inner member and is attached to a vehicle body side, and the inner member and the outer member. An annular elastic member formed of a foamed resin molded body interposed therebetween, the inner member includes a flange portion protruding outward in a direction perpendicular to the axis of the piston rod, and the outer member includes the elastic member. A peripheral wall portion that encloses the member, and an upper side wall portion and a lower side wall portion that are formed inward in a direction perpendicular to the axial direction at both axial end portions of the peripheral wall portion and clamp the elastic member in the axial direction, In the member, the contact portion and the non-contact portion with the peripheral wall portion are alternately provided in the circumferential direction so that the outer peripheral surface contacts the inner peripheral surface of the peripheral wall portion of the outer member at a plurality of locations on the circumference. It is intended to feature.
本発明によれば、弾性部材の外周面と外側部材の内周面との接触面積が少なくなるので、弾性部材が外側部材の内周面に対して滑りやすくなる。そのため、上記従来のような弾性部材の外周部が固定端となることによる減衰性能の低下を抑制して、優れた防振特性を発揮することができ、乗り心地を向上することができる。また、弾性部材が滑りやすくなることで、弾性部材の歪みが小さくなり、ヘタリを抑えることができるので、耐久性を向上して安定した特性を確保することができる。 According to the present invention, since the contact area between the outer peripheral surface of the elastic member and the inner peripheral surface of the outer member is reduced, the elastic member can easily slide with respect to the inner peripheral surface of the outer member. Therefore, the fall of the damping performance by the outer peripheral part of the above-mentioned elastic member becoming a fixed end as described above can be suppressed, excellent vibration-proof characteristics can be exhibited, and riding comfort can be improved. In addition, since the elastic member becomes slippery, distortion of the elastic member is reduced and settling can be suppressed, so that durability can be improved and stable characteristics can be ensured.
図1〜3を参照して第1実施形態に係るサスペンションサポート10について説明する。このサスペンションサポート10は、自動車のストラットマウントであり、ショックアブソーバのピストンロッド1の上端部1Aが挿通固定される金属製の内側部材12と、その外周を取り囲み車体パネル2に取り付けられる金属製の外側部材14と、これら内側部材12と外側部材14との間に介在して内側部材12を外側部材14に対して防振的に支持する環状の弾性部材16とを備えてなる。サスペンションサポート10は、ピストンロッド1の軸方向Xを上下方向として設けられている。
The suspension support 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The
内側部材12は、ピストンロッド1の上端部1Aが下方から差し入れられる円筒状の内筒部18と、内筒部18の上端部においてピストンロッド1の軸直角方向外方側Yoに張り出すリング板状のフランジ部20とからなる。
The
外側部材14は、弾性部材16を内包するとともに内側部材12を同芯状に取り囲む円筒状の周壁部22と、該周壁部22の軸方向Xの両端部において軸直角方向Yで内向きYiに形成されて弾性部材16を軸方向Xにて挟圧する上側壁部24及び下側壁部26とを備えてなり、弾性部材16を内部に収容する容器状に形成されている。
The
周壁部22は、フランジ部20の外周を間隔をおいて取り囲む部材であり、図2に示すように平面視円形状をなしている。上側壁部24と下側壁部26は、フランジ部20の上面20Aと下面20Bに対してそれぞれ間隔をおいて対向配置される部材であり、ともにリング板状をなして、中央部に円形の開口部28,30を備える。
The
外側部材14は、この例では、下方に開口する伏せ椀状の第1外側部材32と、その下面開口を覆う平板状の第2外側部材34とからなり、第1外側部材32で上記周壁部22と上側壁部24が形成され、第2外側部材34で上記下側壁部26が形成されている。
In this example, the
第1外側部材32は、図3に示すように、軸方向Xに外径が略一定(詳細には、上方ほどわずかに先細のテーパ筒状)の周壁部22と、その上端において内向きYiにフランジ状に延設された上側壁部24と、周壁部22の下端において外方側Yoに延設された上側取付フランジ36とからなる。第2外側部材34は、開口部30周りの中央部が上記下側壁部26とされ、その外周に下側取付フランジ38が設けられている。そして、車体パネル2の下面に対して、上側取付フランジ36と下側取付フランジ38とを重ね合わせてボルト3及びナット4で締結することにより、外側部材14は車体パネル2に固定されるように構成されている。また、下側壁部26の開口部30には、不図示のバウンドストッパを保持するための保持金具40がかしめ固定されている。
As shown in FIG. 3, the first
弾性部材16は、連続気泡構造を持つ発泡ウレタン成形体(ポリウレタンフォーム)からなり、内側部材12のフランジ部20を外側から包むように、即ち、フランジ部20の上面20A、下面20B及び外周面20Cを覆うように、内向きYiに開かれた断面コの字状に形成されている。
The
弾性部材16は、この例では、フランジ部20の上下両側で2つに分割して設けられた2ピースタイプである。詳細には、弾性部材16は、フランジ部20の上面20Aと上側壁部24の下面24Aとの間で軸方向Xに挟圧保持される環状の上側弾性部42と、フランジ部20の下面20Bと下側壁部26の上面26Aとの間で軸方向Xに挟圧保持される環状の下側弾性部44とからなり、これらが発泡ウレタン材料のモールド成形により別々に成形されて、内側部材12と外側部材14との間で一体に組み立てられてなる。
In this example, the
上側弾性部42の下面と下側弾性部44の上面には、それぞれフランジ部20が嵌り込む凹部46,48が形成されており、これにより、図1に示す組み付け状態において、フランジ部20の外周には、上下の弾性部42,44を繋ぐ連結壁部50が全周にわたって形成されている。なお、上側弾性部42と下側弾性部44は、同一形状に形成されており、部品の共通化が図られている。
弾性部材16は、その外周面16Aが周上の複数箇所で外側部材14の周壁部22の内周面22Aに接触するように、周壁部22との接触部52と非接触部54が周方向Cにおいて交互に設けられている。この例では、図2に示されるように、平面視円形状をなす周壁部22の内周面22Aに対し、弾性部材16は平面視で正六角形状をなしている。そのため、接触部52は、周上の6箇所に均等(即ち、等間隔)に配置されており、また、弾性部材16の外周面16Aは、非接触部54において平面状(即ち、図2に示す平面視で直線状)に形成されている。そして、6箇所の非接触部54では、周壁部22の内周面22Aとの間で平面視弓形状の空間部56が設けられている。なお、弾性部材16は、接触部52において、ある程度の圧縮率で軸直角方向Yに予備圧縮された状態に組み付けられている。
The
図2に示すように、弾性部材16の外周面16Aにおける非接触部54の1つには、弾性部材16を成形した際の発泡樹脂材料の注入口跡58が設けられている。すなわち、弾性部材16は、符号58で示す箇所を注入口として、そこから発泡樹脂材料を注入することにより、モールド成形されている。
As shown in FIG. 2, one of the
サスペンションサポート10を組み立てる際には、内側部材12の上下両側から上側弾性部42と下側弾性部44を装着し、これを外側部材14の第1外側部材32と第2外側部材34で上下から挟み込み(図3参照)、両部材の取付フランジ36,38を車体パネル2の下面に重ねてボルト3及びナット4を用いて締結固定するとともに、ピストンロッド1の上端部1Aをナット5を用いて内側部材12に挿通固定することにより、図1に示すようにサスペンションサポート10が組み立てられる。これにより、別体に成形された上側弾性部42と下側弾性部44は、内側部材12と外側部材14との間で一体の弾性部材16として組み立てられ、弾性部材16は、外側部材14により軸方向Xにおいて圧縮された状態に保持される。なお、弾性部材16の上下方向(軸方向X)における圧縮率は、特に限定されないが、通常は15〜50%程度に設定される。
When assembling the
図1,2に示すように、弾性部材16は、車両に組み付けられた状態において、外側部材14の周壁部22との間で、接触部52と非接触部54が周方向Cに交互に設けられるように形成されている。これにより、弾性部材16の外周面16Aと外側部材14の内周面22Aとの接触面積を減らして、両者16,14間のフリクションをコントロールし、弾性部材16を外側部材14の内周面22Aに対して滑りやすくすることができる。そのため、内側部材12が軸方向Xに変位する主たる振動入力に対し、弾性部材16の外周部が固定端となるのを防止して、弾性部材16をその径方向の全体にわたって軸方向Xに拡縮変形させることができる。すなわち、仮に弾性部材16の外周面16Aが外側部材14の内周面22Aに密着して固定端となっていると、内側部材12のフランジ部20が軸方向Xに変位したときに、固定端となっている弾性部材16の外周部は変位しにくく、フランジ部20で挟圧された内周側のみが拡縮変形することになり、その部分での減衰性能しか有効に発揮されないが、本実施形態によれば外周面16Aが滑りやすいので、弾性部材16の径方向全体にわたって拡縮変形させやすく、減衰性能を高めることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、このように弾性部材16が外側部材14の内周面22Aに対して滑りやすいので、弾性部材16の歪みが小さくなる。すなわち、仮に弾性部材16の外周面16Aが固定端となっていると、内側部材12のフランジ部20が軸方向Xに変位したときに、フランジ部20で挟圧される内周側と固定端である外周側との間で弾性部材16の歪みが大きくなるが、滑りやすくしたことで歪みが小さくなり、ヘタリを抑えることができる。そのため、本実施形態によれば、耐久性を向上して安定した防振特性を確保することができ、車両において乗り心地を向上することができる。
Further, since the
弾性部材16の上記非接触部54は、上記軸方向Xでの振動入力時にも外側部材14の内周面22Aに接触しないように(即ち、弾性部材16が軸方向Xに圧縮されて外側に膨らんだときにも、上記空間部56が潰れて消失しないように)設定されていることが好ましい。そのためには、軸直角方向Yでの空間部56の間隔ができるだけ大きいことが好ましい。一方で、この間隔を大きくすると、非接触部54における軸直角方向Ya(図2参照)でのバネ定数が小さくなってしまう。そのため、本実施形態では、上記のように非接触部54を平面状(平面視直線状)に形成しており、これにより、非接触部54での軸直角方向Yaでのバネ定数の低下を防ぎながら、軸方向Xでの振動入力時にも空間部56が消失しないようにして、弾性部材16の外周面16Aでの滑りやすさを確保している。
The
本実施形態では、また、弾性部材16の接触部52を周上均等に配置したので、内側部材12の偏りを防止する上で有利である。
In the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、弾性部材16の非接触部54に発泡樹脂材料の注入口跡58を設定したので、接触部52と非接触部54を交互に設けたことによる上記の優れた防振特性を何ら阻害することなく、弾性部材16をモールド成形することができる。
In addition, according to the present embodiment, since the
図4は、第2実施形態に係るサスペンションサポート10Aを示したものである。第2実施形態は、弾性部材16の形状が第1実施形態とは異なる。
FIG. 4 shows a
すなわち、それぞれ6つの接触部52と非接触部54を周上均等な間隔で交互に設けている点は、第1実施形態と同様であるが、この例では、非接触部54において弾性部材16の外周面16Aが軸直角方向内向きYiに凹状に形成されている。詳細には、第1実施形態よりも接触部52の周方向Cでの形成幅を大きくした上で、非接触部54が軸直角方向内向きYiに湾曲状に陥没形成されている。
That is, each of the six
このように非接触部54を軸直角方向内向きYiに凹状に形成することにより、軸方向Xでの振動入力時に空間部56が消失するのをより確実に防止することができる。その他の構成及び作用効果は第1実施形態と同じであり、説明は省略する。
By thus forming the
図5は、第3実施形態に係るサスペンションサポート10Bを示したものである。第3実施形態も弾性部材16の形状が第1実施形態とは異なる。
FIG. 5 shows a
すなわち、この例では、平面視円形状をなす周壁部22の内周面22Aに対し、弾性部材16は平面視で正方形状をなしており、接触部52は周上の4箇所に均等(即ち、等間隔)に配置されている。弾性部材16の外周面16Aは、非接触部54において外側に膨らんだ湾曲面状に形成されている。詳細には、外側部材14の周壁部22の内周面22Aよりも曲率半径が大きい湾曲状に形成されており、これにより、周上4箇所の非接触部54では、周壁部22の内周面22Aとの間で平面視三日月状の空間部56が設けられている。
In other words, in this example, the
このように周上4箇所に接触部52を設ける場合、6箇所に設ける第1実施形態と比べて、非接触部54での空間部56を大きく確保しやすいため、非接触部54を外側に膨らんだ形状としても、軸方向Xでの振動入力時に空間部56が消失しないように設定しやすい。逆に、この場合において、第1実施形態のように非接触部54を平面状とすると、空間部56が大きくなりすぎて、非接触部54における軸直角方向Yaでのバネ定数が小さくなってしまうので、非接触部54を外側に膨らんだ形状とすることで、軸直角方向Yaでのバネ定数を確保しやすくできる。その他の構成及び作用効果は第1実施形態と同じであり、説明は省略する。
As described above, when the
図6は、第4実施形態に係るサスペンションサポート10Cを示したものである。第4実施形態も弾性部材16の形状が第1実施形態とは異なる。
FIG. 6 shows a suspension support 10C according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the shape of the
すなわち、この例では、平面視円形状をなす周壁部22の内周面22Aに対し、弾性部材16は平面視で正三角形状をなしており、接触部52は周上の3箇所に均等(即ち、等間隔)に配置されている。弾性部材16の外周面16Aは、第3実施形態と同様、非接触部54において外側に膨らんだ湾曲面状に形成されている。
That is, in this example, the
このように弾性部材16の接触部52が周上の奇数箇所に設定されていると、軸直角方向Yでのバネ定数に関して方向性を軽減することができる。すなわち、例えば、図2や図5のように接触部52が偶数箇所である場合、2つの接触部52が軸直角方向Yにおける対向位置で重なるので、当該軸直角方向Ybではバネ定数が高く、逆に、非接触部54同士が対向する軸直角方向Yaではバネ定数が低くなり、軸直角方向Yでのバネ定数の周方向Cでの変化が大きくなる。これに対し、接触部52の個数が周上で奇数であると、軸直角方向Yにおいて接触部52同士の重なりがなくなるので、かかる問題を解消することができる。その他の構成及び作用効果は第3実施形態と同じであり、説明は省略する。
Thus, when the
図7は、第5実施形態に係るサスペンションサポート10Dを示したものである。第5実施形態も弾性部材16の形状が第1実施形態とは異なる。
FIG. 7 shows a suspension support 10D according to the fifth embodiment. The fifth embodiment is also different from the first embodiment in the shape of the
すなわち、この例では、平面視円形状をなす周壁部22の内周面22Aに対し、弾性部材16は平面視で正五角形状をなしており、接触部52は周上の5箇所に均等(即ち、等間隔)に配置されている。弾性部材16の外周面16Aは、第1実施形態と同様、非接触部54において平面状に形成されている。
That is, in this example, the
この例でも、弾性部材16の接触部52が周上の奇数箇所に設定されているので、第4実施形態と同様、軸直角方向Yでのバネ定数に関して方向性を軽減することができる。その他の構成及び作用効果は第1実施形態と同じであり、説明は省略する。
Also in this example, since the
以上の実施形態では、弾性部材16は上側弾性部42と下側弾性部44との2ピースタイプとしているが、この場合に、上下の弾性部42,44で、接触部52と非接触部54とは、周方向Cで一致していても、一致していなくてもよい(即ち、周方向でずれていてもよい)。また、上下の弾性部42,44で外周面16Aの形状自体が異なるものを組み合わせてもよい。また、上記実施形態では、2ピースタイプの弾性部材について説明したが、本発明は、例えば、内側部材のフランジ部を包み込むように発泡樹脂成形体からなる弾性部材を一体にモールド成形する1ピースタイプについても同様に適用することができる。また、上記実施形態では、上側弾性部42と下側弾性部44について、ともに単なる1層構造のものを用いたが、本発明において、上側弾性部42及び下側弾性部44はそれぞれ、発泡率等が異なる上下2層又はそれ以上の多層構造としてもよい。その場合、少なくとも1層が発泡樹脂成形体であれば、未発泡の樹脂成形体(例えば、未発泡ウレタン成形体)からなる層を有するものであってもよく、そのような態様も本発明に係る発泡樹脂成形体からなる弾性部材に含まれる。その他、一々説明しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。
In the above embodiment, the
1…ヒストンロッド、 1A…上端部、 2…車体パネル、
10,10A,10B,10C,10D…サスペンションサポート、
12…内側部材、 14…外側部材、
16…弾性部材、 16A…外周面、 20…フランジ部、
22…周壁部、 22A…内周面、 24…上側壁部、
26…下側壁部、 52…接触部、 54…非接触部、
58…注入口跡、
X…軸方向、 Yo…軸直角方向外方、 C…周方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Histone rod, 1A ... Upper end part, 2 ... Body panel,
10, 10A, 10B, 10C, 10D ... suspension support,
12 ... inner member, 14 ... outer member,
16 ... an elastic member, 16A ... an outer peripheral surface, 20 ... a flange part,
22 ... peripheral wall part, 22A ... inner peripheral surface, 24 ... upper side wall part,
26 ... Lower side wall part, 52 ... Contact part, 54 ... Non-contact part,
58 ... Inlet trace,
X ... Axial direction, Yo ... Axis perpendicular direction outward, C ... Circumferential direction
Claims (7)
前記内側部材は、前記ピストンロッドの軸直角方向外方に張り出すフランジ部を備え、
前記外側部材は、前記弾性部材を内包する周壁部と、前記周壁部の軸方向両端部において軸直角方向で内向きに形成されて前記弾性部材を軸方向にて挟圧する上側壁部及び下側壁部とを備え、
前記弾性部材は、外周面が周上の複数箇所で前記外側部材の周壁部の内周面に接触するように前記周壁部との接触部と非接触部が周方向において交互に設けられた
ことを特徴とするサスペンションサポート。 An inner member into which an upper end portion of a piston rod of a shock absorber is inserted and fixed, an outer member surrounding the outer periphery of the inner member and attached to the vehicle body side, and a foamed resin molded body interposed between the inner member and the outer member An annular elastic member made of
The inner member includes a flange portion projecting outward in a direction perpendicular to the axis of the piston rod,
The outer member includes a peripheral wall portion that encloses the elastic member, and an upper side wall portion and a lower side wall that are formed inward in a direction perpendicular to the axis at both axial end portions of the peripheral wall portion and clamp the elastic member in the axial direction. With
In the elastic member, contact portions and non-contact portions with the peripheral wall portion are alternately provided in the circumferential direction so that the outer peripheral surface contacts the inner peripheral surface of the peripheral wall portion of the outer member at a plurality of locations on the circumference. Suspension support featuring
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