JP2013194876A

JP2013194876A - 車両サスペンション用アッパサポート

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Publication number: JP2013194876A
Application number: JP2012065065A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Matsumura; 浩幸松村; Yorikazu Nakamura; 順和中村; Satoshi Uchida; 智内田; Yusuke Washitani; 雄介鷲谷
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2013-09-30
Anticipated expiration: 2032-03-22
Also published as: CN103317990B; JP5520990B2; US20130249180A1; CN103317990A; US8894079B2

Abstract

【課題】部品点数の増加を招くことなく、簡易な構成で、異音の発生を低減することの出来る、新規な構造の車両サスペンション用アッパサポートを提供すること。
【解決手段】外筒部材１４のフランジ部４０に、車体への取付孔４８の周囲の所定領域に亘って、車体側の取付部８４に当接される締結座部５０を設ける一方、該締結座部５０の前記取付部８４への当接面５４に、所定領域に亘って凹凸状部５６を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の懸架装置において、ショックアブソーバを車体側の取付部に固定する車両サスペンション用アッパサポートに関するものである。

従来から、車両のサスペンション機構において、ショックアブソーバを通じての車輪側から車両ボデー側への振動伝達を軽減するため、ショックアブソーバと車両ボデーの取付部とを、車両サスペンション用アッパサポート（以下、適宜にアッパサポート）を介して連結することが行われている。

このようなアッパサポートは、例えば、特開２００２−２２７９０８号公報（特許文献１）に記載されているように、ショックアブソーバが取り付けられる内筒部材と、内筒部材の外周側に離間配置されて車体側の取付部に取り付けられる外筒部材とがゴム弾性体で連結された構造とされており、ショックアブソーバの一端部を車両ボデーに弾性支持せしめることで、ショックアブソーバを通じて車輪側から車両ボデーに伝達される振動を抑制するようになっている。

ところで、特許文献１にも記載されているように、アッパサポートは、外筒部材のフランジ部が車体側の取付部に重ね合わされて、フランジ部に形成された取付孔を介して、ボルト等の締結部材で車体側に固定されている。車体側の取付部は、多くの場合、金属板がプレス加工されて形成されたものであり、加えてボルト孔の打抜加工等によって僅かな波打ちを生じることがある。これに起因して、アッパサポートのフランジ部と車体側の取付部との間に僅かな隙間を生じることがあり、車両走行時の振動等により、その隙間部分でフランジ部が車体側の取付部に対して離隔と接触を繰り返すことで、異音を生じるおそれがあった。

このような問題に対処するために、特開２００３−１８５０２５号公報（特許文献２）には、外筒部材と車体側の取付部との間に、弾性体からなる緩衝部材を介在させる構造が開示されている。しかし、このような構造では、部品点数の増加を招くと共に、緩衝部材を組み付けるために組立工数が増加するという問題があった。

特開２００２−２２７９０８号公報特開２００３−１８５０２５号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、部品点数の増加を招くことなく、簡易な構成で、異音の発生を低減することの出来る、新規な構造の車両サスペンション用アッパサポートを提供することにある。

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

本発明の第一の態様は、内筒部材と、該内筒部材の外周側に離間配置された外筒部材と、該内筒部材と該外筒部材の径方向対向面間に配されてそれらを弾性連結するゴム弾性体と、該外筒部材の径方向外方に延出して設けられると共に周方向の複数個所に取付孔が設けられたフランジ部とを備えており、該フランジ部が前記取付孔を介して締付部材により車体側の取付部に重ね合わされた状態で固定される車両サスペンション用アッパサポートにおいて、前記フランジ部には、前記取付孔の周囲の所定領域に亘って前記車体側の取付部に当接される締結座部が設けられている一方、該締結座部の前記車体側の取付部への当接面には、所定領域に亘って凹凸状部が形成されていることを、特徴とする。

本発明に従う構造とされた車両サスペンション用アッパサポートにおいては、外筒部材のフランジ部において、車体側の取付部に重ね合わされる締結座部の当接面に、凹凸状部が形成されている。これにより、当接面の表面を凹凸形状として、車体側の取付部との接触面積を小さくすることが出来る。その結果、当接面が車体側の取付部に接触する際の衝撃を低減することが出来て、異音の発生を低減することが出来る。また、当接面における車体側の取付部との接触面積が小さくなることから、車体側の取付部への接触面圧を大きくすることが出来て、締結後の位置ずれを抑えることもできる。

そして、本発明によれば、当接面の表面に凹凸形状の特定形状を採用するのみで異音の低減効果を得ることが出来るのであり、外筒部材と車体側の取付部との間に緩衝部材等の別部材を介在させる等のように、部品点数の増加を招くことも無く、簡易な構成で異音低減効果を得ることが出来る。

本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記締結座部の前記当接面の外周部分が、前記凹凸状部が形成されていない平坦面とされているものである。

本態様によれば、当接面の外周部分を、車体側の取付部に密着させることが出来る。これにより、当接面と車体側の取付部との間に水が浸入するおそれを軽減して、防水性を確保することが出来る。

本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に記載のものにおいて、前記凹凸状部が網目形状とされているものである。

本態様によれば、当接面の表面に、多数の凹形状と凸形状が連続して交互に形成される。これにより、当接面における車体側の取付部への接触面積を効果的に小さくすることが出来て、異音低減効果、位置ずれ防止効果を有効に発揮することが出来る。また、大型の凹部を形成するのではなく、比較的小さな凹部を凸部と交互に形成することによって、フランジ部の強度を確保することも出来る。

本発明の第四の態様は、前記第一〜第三の何れか１つの態様に記載のものにおいて、前記締結座部が、前記車体側の取付部に向けて突出して形成されているものである。

本態様によれば、フランジ部に突出形成された締結座部の突出端面が当接面とされる。これにより、フランジ部と車体側の取付部との接触面積が低減されることから、当接面の凹凸状部と協働して、より優れた異音低減効果と位置ずれ防止効果を発揮することが出来る。

本発明に従う構造とされた車両サスペンション用アッパサポートにおいては、車体側の取付部に当接される締結座部の当接面に、所定領域に亘る凹凸状部を形成した。これにより、締結座部における車体側の取付部への接触面積を減少させて、締結座部が車体側の取付部に接触する際の異音の発生を低減することが出来る。その結果、部品点数の増加を招くことなく、簡易な構成で、異音の発生を低減することが出来る。

本発明の一実施形態としてのアッパサポートの平面図。図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図。図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を拡大して概略的に示す断面説明図。図１に示したアッパサポートの自動車への装着状態を示す断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１および図２に、本発明の一実施形態としての車両サスペンション用アッパサポート（以下、適宜にアッパサポート）１０を示す。アッパサポート１０は、内筒部材としての内筒金具１２と、内筒金具１２の外周側に離間して配置された外筒部材としての外筒金具１４とが、それらの径方向対向面間に配されたゴム弾性体としての本体ゴム１６によって弾性連結された構造とされている。なお、以下の説明において、特に断りの無い限り、上下方向とは、図２中の上下方向を言うものとする。

内筒金具１２は、それぞれ鉄鋼等の金属で形成された第一内筒１８と第二内筒２０によって構成されている。第一内筒１８は、上方に開口する略カップ形状とされており、略円筒形状を有する上側筒状部２２の軸方向一方（図２中、下方）の端縁部に底部２４が一体形成された有底形状とされている。また、上側筒状部２２の軸方向他方（図２中、上方）の端縁部には、上側筒状部２２の径方向外方に向かって略円環板形状で拡径されたフランジ状の上ストッパ部２６が一体形成されている。一方、第二内筒２０は、第一内筒１８と反対側（図２中、下方）に開口する略有底円筒形状とされており、第一内筒１８の上側筒状部２２よりもやや大径の円筒形状を有する下側筒状部２８の軸方向一方（図２中、上方）の端縁部に上底部３０が一体形成されている。なお、上底部３０は、中央部３２が上方に突出された段付形状とされており、上底部３０における外周部分には、中央部３２から径方向外方に拡径する段差状の下ストッパ部３４が形成されている。

そして、第一内筒１８と第二内筒２０が同一中心軸上に配置されて、第一内筒１８の底部２４と第二内筒２０の上底部３０が溶接等で連結されることにより、内筒金具１２が形成されている。内筒金具１２の中心軸上には、第一内筒１８の底部２４と第二内筒２０の上底部３０を貫通する中央孔３６が形成されている。なお、図１に示すように、本実施形態における中央孔３６は、円形の一部が部分的に切り欠かれた形状とされている。

一方、外筒金具１４は、鉄鋼等の金属で形成されており、内筒金具１２の上側筒状部２２よりも大径の円筒壁部３８と、円筒壁部３８の軸方向の中間位置から径方向外方に延出するフランジ部４０とを一体的に備えている。特に、本実施形態の外筒金具１４は、鋼板をプレス加工することによって形成されており、円筒壁部３８は、軸方向下方に向かって次第に大径化するテーパ円筒形状とされている。また、円筒壁部３８の軸方向上端部が径方向外方に折り曲げられることにより、軸直角方向に広がる上支持壁部４２が形成されている。そして、上支持壁部４２の径方向外方の端縁部がテーパ状に下方に折り曲げられた後に更に径方向外方に延出されることによって、フランジ部４０が形成されている。なお、フランジ部４０には、外周縁部が下方に屈曲されて環状の補強爪部４４が形成されている。一方、円筒壁部３８の軸方向の下端縁部には、より大きなテーパ角度をもって拡径されて、略軸直角方向に広がる下支持壁部４６が形成されている。

図１に示すように、フランジ部４０は、平面視において各辺がやや湾曲された略正三角形状とされており、各頂部が略円弧形に丸められている。フランジ部４０の周方向の複数箇所には、取付孔としてのボルト孔４８が貫設されている。本実施形態においては、フランジ部４０における略正三角形状の各頂部に対応する所定領域の中心位置にボルト孔４８が形成されており、３つのボルト孔４８が、フランジ部４０の周方向で略等間隔を隔てて形成されている。これらボルト孔４８には、締付部材としての取付用ボルト４９が挿通されて固設されている。そして、ボルト孔４８の周囲で、略正三角形状の各頂部に対応する所定領域が締結座部５０とされている。

本実施形態における締結座部５０は、フランジ部４０におけるボルト孔４８の周囲の領域が、上方に（車体側に）突出して形成されている。本実施形態における３つの締結座部５０は互いに略同形状とされており、ボルト孔４８を中心として、フランジ部４０の周方向および径方向の所定範囲に亘って形成されている。また、締結座部５０は、フランジ部４０の各頂部における外周縁部５２に亘って形成されている。

そして、締結座部５０の突出端面が当接面５４とされている。当接面５４には、所定領域に亘って凹凸状部５６が形成されている。図３に示すように、凹凸状部５６には、複数の凹部５８と、各凹部５８の間で相対的に凸となる複数の凸部６０とが形成されている。なお、本実施形態における凹部５８は、三角断面形状をもって直線状に延出して形成されている。凹凸状部５６の具体的形状は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、直線形状とされた複数の凹部５８が所定間隔毎に直角に交差されて、複数の凹部５８が格子状に形成されることにより、平面視において網目形状を形成している。

なお、凹凸状部５６の平面視における大きさや形状、凹部５８の深さ寸法等の具体的寸法は、フランジ部４０の具体的形状や、要求される異音軽減効果等を考慮して任意に設定可能であるが、例えば、凹凸状部５６の平面視（図１参照）における大きさは、フランジ部４０の周方向での最大寸法：Ｌｒが１５ｍｍ≦Ｌｒ≦５０ｍｍ、より好ましくは２０ｍｍ≦Ｌｒ≦４０ｍｍ、フランジ部４０の径方向での最大寸法：Ｌφが１０ｍｍ≦Ｌφ≦２５ｍｍ、より好ましくは１５ｍｍ≦Ｌφ≦２０ｍｍの範囲内に設定される。凹凸状部５６のフランジ部４０の周方向での最大寸法：Ｌｒが１５ｍｍよりも小さかったり、径方向での最大寸法：Ｌφが１０ｍｍよりも小さいと、凹凸状部５６の形成領域が小さくなり過ぎて有効な異音軽減効果等が得られないおそれがある一方、フランジ部４０の周方向での最大寸法：Ｌｒが５０ｍｍよりも大きかったり、径方向での最大寸法：Ｌφが２５ｍｍよりも大きいと、フランジ部４０の強度を損なうおそれがあるからである。

また、凹部５８の深さ寸法：Ｄ（図３参照）は、好適には、０．１ｍｍ≦Ｄ≦０．９ｍｍ、より好ましくは、０．２ｍｍ≦Ｄ≦０．５ｍｍの範囲内に設定される。凹部５８の深さ寸法：Ｄが０．１ｍｍよりも小さいと、凹凸状部５６が実質的に平坦面となって、要求される異音軽減効果等が得られないおそれがある一方、凹部５８の深さ寸法：Ｄが０．９ｍｍよりも大きいと、フランジ部４０の強度を損なうおそれがあるからである。また、本実施形態のように、複数の凹部５８を格子状に形成する場合には、各凹部５８の当接面５４上での幅寸法：Ｗ１が、好適には、０．１ｍｍ≦Ｗ１≦１．０ｍｍ、より好ましくは、０．４ｍｍ≦Ｗ１≦０．８ｍｍ、凹部５８，５８間に形成される凸部６０の当接面５４上での幅寸法：Ｗ２が、好適には、１．０ｍｍ≦Ｗ２≦５．０ｍｍ、より好ましくは、２．０ｍｍ≦Ｗ２≦４．０ｍｍに設定される。凹部５８の幅寸法：Ｗ１が０．１ｍｍよりも小さかったり、凸部６０の幅寸法：Ｗ２が５．０ｍｍよりも大きいと、凹凸状部５６において平坦な面の面積が大きくなって、有効な異音低減効果を得られないおそれがある。一方、凹部５８の幅寸法：Ｗ１が１．０ｍｍよりも大きかったり、凸部６０の幅寸法：Ｗ２が１．０ｍｍよりも小さいと、フランジ部４０の強度を損なうおそれがあるからである。

また、本実施形態における凹凸状部５６は、当接面５４における外周部分を除く中央の所定領域に形成されている。これにより、当接面５４の外周部分は、凹凸状部５６が形成されていない平坦面６２とされており、凹凸状部５６の全周が平坦面６２で囲まれている。従って、凹凸状部５６の外周縁部５２側には、全長に亘って、平坦面６２が形成されている。

そして、内筒金具１２に外筒金具１４が外挿されて、径方向外方に離間して同一中心軸上に配設されており、内筒金具１２の上側筒状部２２の外周面と外筒金具１４の円筒壁部３８の内周面が径方向で対向位置されている。また、これら上側筒状部２２と円筒壁部３８の径方向対向面間には、本体ゴム１６が介装されている。本体ゴム１６は、全体として厚肉の円環ブロック形状を有しており、その内周面が上側筒状部２２に加硫接着されていると共に、円筒壁部３８の全体が埋設状態で加硫接着されており、内筒金具１２と外筒金具１４を備えた一体加硫成形品として形成されている。これにより、内筒金具１２と外筒金具１４が、本体ゴム１６で相互に弾性連結されている。

なお、内筒金具１２における上ストッパ部２６の下面には、軸方向下方に向かって突出する上緩衝ゴム６４が、本体ゴム１６と一体的に形成されている。また、上緩衝ゴム６４と軸方向で対向する、外筒金具１４の上支持壁部４２には、その表面を覆うように薄肉の被覆ゴム層６６が、本体ゴム１６と一体的に形成されている。これら上緩衝ゴム６４と被覆ゴム層６６は、アッパサポート１０が自動車に装着されていない単品状態において、軸方向で僅かに離間して対向位置されている。一方、外筒金具１４における下支持壁部４６の下面には、軸方向下方に向かって突出する下緩衝ゴム６８が、本体ゴム１６と一体的に形成されている。下緩衝ゴム６８は、アッパサポート１０が自動車に装着されていない単品状態において、内筒金具１２を構成する第二内筒２０の下ストッパ部３４に当接されている。これにより、内筒金具１２と外筒金具１４の間に軸方向の大荷重が入力された際、上緩衝ゴム６４の被覆ゴム層６６への当接と、内筒金具１２の下ストッパ部３４の下緩衝ゴム６８への当接によって、内筒金具１２と外筒金具１４の相対的な変位量、ひいては本体ゴム１６の弾性変形量が、リバウンド方向とバウンド方向の何れにおいても有効に制限されるようになっている。なお、本体ゴム１６は、下緩衝ゴム６８から円筒壁部３８の外周面およびフランジ部４０の下面に沿って延出されている。これにより、フランジ部４０の下面には、下被覆ゴム層６９が形成されている。

このような構造とされたアッパサポート１０は、自動車への装着に際して、図４に概略的に示すように、自動車のサスペンション機構を構成するショックアブソーバ７０のピストンロッド７２の上端部が、内筒金具１２の中央孔３６に挿通されて第一内筒１８の内部空間に突出されると共に、ピストンロッド７２に螺着された締付ナット７６により内筒金具１２の底部２４に係止される。これにより、ショックアブソーバ７０のピストンロッド７２が、内筒金具１２に同軸的に取り付けられることとなる。なお、本実施形態においては、ピストンロッド７２が内筒金具１２に直接に固定されているが、例えば、内筒金具１２の内部にラジアル玉軸受を設けて、ピストンロッド７２の上端部をラジアル玉軸受の内輪に固着することによって、ラジアル玉軸受を介して、ピストンロッド７２を内筒金具１２に対して中心軸回りに回転可能に組み付けても良い。

一方、外筒金具１４は、締結座部５０の当接面５４が、車両ボデー８０に形成された装着用孔８２の周りの平坦な車体側の取付部８４に対して下面に重ね合わされて、取付用ボルト４９により密着状態で固着される。これにより、フランジ部４０は、締結座部５０の当接面５４のみが取付部８４に接触されている。

このようにして自動車に装着されることによって、アッパサポート１０は、ショックアブソーバ７０を車両ボデー８０（取付部８４）に対して弾性的に連結支持せしめて、ショックアブソーバ７０を通じて車輪側から車両ボデー８０側に伝達される振動を軽減する。

そして、本実施形態に従う構造とされたアッパサポート１０においては、車両ボデー８０の取付部８４に重ね合わされる締結座部５０の当接面５４に、凹凸状部５６が形成されている。これにより、当接面５４における取付部８４への接触面積を小さくして、車両走行時の振動等により当接面５４が取付部８４から離隔して接触する際の衝撃を低減出来ることから、異音の発生を低減することが出来る。また、取付部８４への接触面圧を大きく出来ることから、締結後の位置ずれを抑えることもできる。そして、本実施形態によれば、当接面５４に特定形状の凹凸状部５６を形成するのみで、部品点数の増加を招くこと無しに、簡易な構成で、異音低減効果と位置ずれ防止効果を得ることが出来る。

特に、締結座部５０がフランジ部４０から取付部８４に向けて部分的に突出して形成されている。これにより、取付部８４とフランジ部４０との接触面積をより小さくすることが出来て、より有効な異音低減効果を得ることが出来る。また、凹凸状部５６が網目形状とされており、多数の凹部５８と凸部６０が交互に連続して形成されていることから、当接面５４における取付部８４との接触面積を効果的に小さくすることが出来ると共に、各凹部５８間に凸部６０を設けることによって、フランジ部４０の強度を確保することも出来る。更に、多数の凸部６０が並列して形成されることから、より優れた位置ずれ防止効果を得ることも出来る。

更にまた、凹凸状部５６が当接面５４の中央部分に形成されており、当接面５４の外周部分には平坦面６２が形成されている。これにより、平坦面６２において、当接面５４を取付部８４に密着させることが出来、フランジ部４０と取付部８４の間への水の浸入を抑えることが出来る。特に、フランジ部４０の外周縁部５２側に平坦面６２が配置されることから、水の浸入を効果的に防止することが出来る。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、凹部５８の断面形状は、前記実施形態の如き三角形状に限定されることはなく、矩形状や半円形状等でも良い。また、凹凸状部の平面視形状も前記実施形態の如き網目形状に限定されるものではなく、車体側の取付部の形状等を考慮して任意の形状を採用することが可能である。

更にまた、前記実施形態における平坦面６２は必ずしも必要ではなく、例えば当接面５４の全面に凹凸状部５６を形成する等しても良い。また、締結座部５０は必ずしもフランジ部４０から突出して形成されている必要はない。加えて、フランジ部４０における凹凸状部５６の形成個数が限定されないのは勿論である。

１０：アッパサポート、１２：内筒金具（内筒部材）、１４：外筒金具（外筒部材）、１６：本体ゴム（ゴム弾性体）、４０：フランジ部、４８：ボルト孔（取付孔）、４９：取付用ボルト（締付部材）、５０：締結座部、５４：当接面、５６：凹凸状部、６２：平坦面、８４：取付部

Claims

内筒部材と、該内筒部材の外周側に離間配置された外筒部材と、該内筒部材と該外筒部材の径方向対向面間に配されてそれらを弾性連結するゴム弾性体と、
該外筒部材の径方向外方に延出して設けられると共に周方向の複数個所に取付孔が設けられたフランジ部とを備えており、
該フランジ部が前記取付孔を介して締付部材により車体側の取付部に重ね合わされた状態で固定される
車両サスペンション用アッパサポートにおいて、
前記フランジ部には、前記取付孔の周囲の所定領域に亘って前記車体側の取付部に当接される締結座部が設けられている一方、該締結座部の前記車体側の取付部への当接面には、所定領域に亘って凹凸状部が形成されている
ことを特徴とする車両サスペンション用アッパサポート。
前記締結座部の前記当接面の外周部分が、前記凹凸状部が形成されていない平坦面とされている
請求項１に記載の車両サスペンション用アッパサポート。
前記凹凸状部が網目形状とされている
請求項１又は２に記載の車両サスペンション用アッパサポート。
前記締結座部が、前記車体側の取付部に向けて突出して形成されている
請求項１〜３の何れか１項に記載の車両サスペンション用アッパサポート。