JP2019168056A - 車両用ダンパマウント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来と比較してＮＶ性能をより一層向上させること。【解決手段】車体側に固定されるダンパロッド１２の上端を弾性連結すると共に、ダンパ１１の外側に配置されたダンパスプリング１２を弾性支持する車両用ダンパマウント装置１０であって、車輪から伝達される振動が、ダンパロッド１２と、マウントラバー３８を有するマウントラバー機構１８とを経由して車体側に伝達される第１振動伝達経路と、車輪から伝達される振動が、ダンパスプリング２０を経由して車体側に伝達される第２振動伝達経路とを有し、第１振動伝達経路は、伝達される振動によって発生するダンパロッド１２のストロークの上限が規制される金属製の一対の皿ばね１４、１４をさらに備え、一対の皿ばね１４、１４は、マウントラバー機構１８のマウントラバー３８と直列に配置されている【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ダンパマウント装置に関する。

例えば、特許文献１には、ダンパロッドの上端を保持するマウントラバー機構のプレートに対してばね機能を持たせたダンパマウント構造が開示されている。

この特許文献１に開示されたダンパマウント構造では、上下に分割構成されたゴム弾性体をダンパロッドの上端に連結し、ゴム弾性体の上側分割体と下側分割体との間に金属製板ばねを挟持する構成が採用されている。

特開２００９−８５３００号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたダンパマウント構造では、マウントラバー機構のプレートがばねとして機能すると、サスペンション機構を介して車輪から大きな荷重が入力された場合、プレートが大きく塑性変形するおそれがある。

また、特許文献１に開示されたダンパマウント構造では、ばね機能を有するプレートのストロークの上限が規制されていない。このため、共振時にプレートにより大きな共振振動が発生するおそれがある。これらによって、特許文献１に開示されたダンパマウント構造では、ＮＶ性能が低下するおそれがある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、従来と比較してＮＶ性能をより一層向上させることが可能な車両用ダンパマウント装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車体側に固定されるダンパロッドの上端を弾性連結すると共に、サスペンション機構を構成するダンパの外側に配置されたダンパスプリングを弾性支持する車両用ダンパマウント装置であって、前記サスペンション機構を介して車輪から伝達される振動が、前記ダンパロッドと、マウントラバーを有するマウントラバー機構とを経由して前記車体側に伝達される第１振動伝達経路と、前記サスペンション機構を介して前記車輪から伝達される振動が、前記ダンパスプリングを経由して前記車体側に伝達される第２振動伝達経路と、を有し、前記第１振動伝達経路は、伝達される振動によって発生する前記ダンパロッドのストロークの上限が規制される金属製の弾性部材をさらに備え、前記弾性部材は、前記マウントラバー機構の前記マウントラバーと直列に配置されていることを特徴とする。

本発明では、従来と比較してＮＶ性能をより一層向上させることが可能な車両用ダンパマウント装置を得ることができる。

本発明の実施形態に係る車両用ダンパマウント装置の概略構成断面図である。 図１に示す車両用ダンパマウント装置の模式回路図である。 図１に示す車両用ダンパマウント装置の変形例を示す模式回路図である。 図１に示す車両用ダンパマウント装置において、ダンパロッドから伝達される振動によって下側の皿ばねが平らに変形した底付き状態を示した拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係る車両用ダンパマウント装置の概略構成断面図である。 図５に示す車両用ダンパマウント装置において、ダンパロッドから伝達される振動によって下側の皿ばねが平らに変形した底付き状態を示した拡大断面図である。 本出願人が案出した比較例に係る車両用ダンパマウント装置の模式回路図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示されるように、車両用ダンパマウント装置１０（以下、単に、ダンパマウント１０という）は、ダンパロッド１２と、一対の皿ばね（金属製の弾性部材）１４、１４と、カラー部材１６と、マウントラバー機構１８とを備えて構成されている。ダンパロッド１２の外側には、ダンパスプリング２０が配設されている。

なお、このダンパマウント１０は、ダンパロッド１２をマウントラバー機構１８によって車体側部材に対して弾性連結すると共に、マウントラバー機構１８を介することなくダンパスプリング２０によって車体の荷重を直接受ける形式のものに適用されている。

ダンパロッド１２は、ダンパ１１の図示しないダンパチューブ内に収装されたダンパピストン（図示せず）に連結され、その一部がダンパチューブから外部に露出するように設けられている。ダンパチューブ内には、図示しない作動媒体（例えば、作動流体、磁性流体等）が充填され、ダンパロッド１２は、ダンパピストンと一体的に変位する。なお、ダンパチューブは、サスペンション機構の図示しないナックルに連結されている。

図示しない車輪から伝達される振動によって、ダンパピストン及びダンパロッド１２は、ダンパチューブの軸方向に沿って往復動作（ピストン運動）可能に設けられている。ダンパ１１は、サスペンション機構を介して図示しない車輪から伝達される振動を減衰するものである。

ダンパチューブ（ダンパロッド１２）の外側には、ダンパスプリング２０が配設されている。このダンパスプリング２０は、ダンパチューブの外径よりも大きな外径を有するコイルスプリングによって構成されている。ダンパスプリング２０の一端（上端）は、後記するゴム製のスプリングシート２２及び取付ブラケット２４ａ、２４ｂを介して車体側部材２６に締結固定されている。一方、ダンパスプリング２０の他端（下端）は、例えば、サスペンション機構の図示しないロアアーム上に弾性連結されている。

ダンパロッド１２は、略円柱状を呈している。ダンパロッド１２の軸方向に沿った上端は、他の部位と比較して縮径する環状段部２８が形成されている。さらにダンパロッド１２の上端で環状段部２８の中心には、ダンパロッド１２の軸方向に沿って延出するしロッド状を呈し、その外周面の一部にねじ部が刻設された締結部３０を有する。

この締結部３０のねじ部には、ナット部材３２がねじ締結可能に設けられている。ダンパロッド１２の締結部３０に対してナット部材３２を締結することにより、一対の皿ばね１４、１４、カラー部材１６、及び、マウントラバー機構１８がそれぞれ締結されている。なお、ナット部材３２と上側の皿ばね１４とは、線接触した状態で当接している。

一対の皿ばね１４、１４は、それぞれ金属製の部材で略同一に構成されている。各皿ばね１４は、中心に表裏両面を貫通する貫通孔３４を有し、略円錐状を呈している。この皿ばね１４は、貫通孔３４に近接し比較的に小径な円錐上側部分と、円錐上側部分に連続し比較的に大径な円錐下側部分とを有する。この場合、入力される振動によって皿ばね１４の高さ方向の寸法を小さくし、略平板状に撓ませる(変形させる)ことで、ばね力が発揮される。なお、皿ばね１４の材料としては、例えば、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、銅合金等が挙げられる。

なお、各皿ばね１４のばね定数は、小さすぎると容易に底付きして微小振動を吸収することができなくなると共に、大きすぎると振動を車体側部材に対して伝達しやすくなるために、適宜設定する必要がある。ばね定数は、例えば、０．５〜２０ｋＮ／ｍｍが好ましい。ナット部材３２がカラー部材１６に当接することで、一対の皿ばね１４、１４は、ナット部材３２と、ダンパロッド１２の環状段部２８との間で圧縮された状態に保持されている。

一対の皿ばね１４、１４は、ダンパロッド１２の一端部（上端部）において、ダンパロッド１２の軸方向に沿った方向に上下反対方向となるように重畳して配置されている。すなわち、上側の皿ばね１４は、貫通孔３４を有する円錐上側部分が上側となるように配置され、下側の皿ばね１４は、貫通孔３４を有する円錐上側部分が下側となるように配置されている。各皿ばね１４の軸線（貫通孔３４の中心を通る直線）は、同軸に配置され、さらに、ダンパロッド１２の軸線と同軸となるように配置されている。また、一対の皿ばね１４、１４は、マウントラバー機構１８の後記するマウントラバー３８と直列に配置されている。

上下各皿ばね１４の貫通孔３４内には、貫通孔３４の内径よりも僅かに小さな外径を有するカラー部材１６が装着されている。カラー部材１６は、金属製の円筒体からなり、径方向に沿ったダンパロッド１２の締結部３０と一対の皿ばね１４、１４との間に介装されている。カラー部材１６の下端は、ダンパロッド１２の環状段部２８に当接してその位置決めがなされている。また、カラー部材１６は、後記するプレート部材３６がダンパロッド１２の締結部３０に装着される部位に配置され、このカラー部材１６は、ダンパロッド１２の軸方向に延出している。

マウントラバー機構１８は、金属製で環状を呈するプレート部材３６と、プレート部材３６の外周縁部を挟持するマウントラバー３８とを有する。プレート部材３６は、略円板状を呈し、中心にダンパロッド１２の締結部３０が挿通する挿通孔４０が形成されている。プレート部材３６の挿通孔４０に対してダンパロッド１２の締結部３０を挿通させることで、プレート部材３６は、一対の皿ばね１４、１４の間に介装されている。また、図２に示されるように、マウントラバー３８と一対の皿ばね１４、１４とは、直列に配置されている。なお、図２中では、一対の皿ばね１４、１４を単一の記号で示している。

ダンパロッド１２の軸方向において、プレート部材３６と前記各皿ばね１４とが互いに対向する面の間には、それぞれクリアランスが設けられている。このクリアランスは、プレート部材３６の上側に位置する上側クリアランス４２ａと、プレート部材３６の下側に位置する下側クリアランス４２ｂとによって構成されている。

上側クリアランス４２ａは、上側の皿ばね１４（の内面）とプレート部材３６（の上面）とが互いに対向する面の間で、ダンパロッド１２（締結部３０）の軸線Ａ側（軸線に近接する領域）の部位に設けられている。なお、ダンパロッド１２の軸線Ａから最も離間する上側の皿ばね１４の周縁部は、プレート部材３６の上面に対して線接触状態で当接している。

下側クリアランス４２ｂは、下側の皿ばね１４（の内面）とプレート部材３６（の下面）とが互いに対向する面の間で、ダンパロッド１２（締結部３０）の軸線Ａ側（軸線Ａに近接する領域）の部位に設けられている。なお、ダンパロッド１２の軸線Ａから最も離間する下側の皿ばね１４の周縁部は、プレート部材３６の下面に対して線接触状態で当接している。

このように、一対の皿ばね１４、１４は、ダンパロッド１２（締結部３０）の軸線Ａ側にてプレート部材３６との間にクリアランス（上側クリアランス４２ａ及び下側クリアランス４２ｂ）が設けられている。ダンパロッド１２は、このクリアランス分だけプレート部材３６に対してダンパロッド１２の軸方向に沿って変位可能（ストローク可能）に設けられている。

マウントラバー３８は、断面略コ字状を呈するゴム弾性体からなり、プレート部材３６の外周縁部の全周にわたって延在する環状体で形成されている。また、マウントラバー３８は、プレート部材３６の外周縁部の一部を表裏両面にわたって被覆するように結合（例えば、加硫接着）されている。

マウントラバー３８の外径側には、マウントラバー３８を被覆すると共に、プレート部材３６の外径方向に沿って延在するブラケット４４が配置されている。このブラケット４４の外周部は、上下一対の取付ブラケット２４ａ、２４ｂによって挟持されている。下側の取付ブラケット２４ｂには、ダンパスプリング２０の上端を支持するゴム製のスプリングシート２２が装着されている。一対の取付ブラケット２４ａ、２４ｂは、締結ボルト４６によって車体側部材２６（例えば、車体パネル）に締結固定されている。

本実施形態に係る車両用ダンパマウント装置１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

先ず、車輪から入力される振動が車体側に伝達される２つの伝達経路について説明する。なお、この２つの伝達経路は、それぞれ振動が択一的にいずれか一方の伝達経路にのみ伝達されるものではない。例えば、車輪から入力される振動が２つの伝達経路に沿って並行に伝達される場合も含まれる。

第１振動伝達経路は、サスペンション機構を介して車輪から伝達される振動が、以下の経路を経由して車体側部材２６に伝達される。

（ダンパ１１の図示しないダンパチューブ）→（ダンパチューブ内の作動媒体）→（ダンパロッド１２）→（一対の皿ばね１４、１４）→（プレート部材３６）→（マウントラバー３８）→（車体側部材２６）

第２振動伝達経路は、サスペンション機構を介して車輪から伝達される振動が、以下の経路を経由して車体側部材２６に伝達される。

（ダンパ１１の図示しないダンパチューブ）→（ダンパスプリング２０）→（車体側部材２６）

次に、本出願人が案出した図７の比較例と本実施形態とを比較説明する。この比較例は、第１振動伝達経路中に一対の皿ばね１４、１４が配置されていない点を除いて本実施形態と同一に構成されている。

図７に示される比較例では、第１振動伝達経路において、サスペンション機構を介して車輪から伝達される振動を、ダンパチューブ内の作動媒体及びマウントラバー３８によって減衰している。しかしながら、第１振動伝達経路中に配置された作動媒体（ダンパ１１）及びマウントラバー３８（ゴム弾性体）は、車輪から伝達される振動の振動数（高周波数）が増大した場合に迅速に追従して減衰能力を発揮することが困難となる。減衰能力の追従性が低下することにより、比較例では、車輪から伝達される振動の減衰能力が低下すると共に、振動を車体側部材２６に対して伝達するおそれがある。

本実施形態では、第１振動伝達経路中に、金属製の一対の皿ばね１４、１４をマウントラバー３８と直列に、且つ、ダンパロッド１２の軸方向に沿った方向に重畳して配置している。これにより、本実施形態では、車輪から伝達される振動の振動数が増大した場合、金属製の一対の皿ばね１４、１４によって瞬時に減衰能力を発揮することで、追従性を向上させることができる。この結果、本実施形態では、従来と比較してＮＶ性能をより一層向上させることができる。なお、本実施形態において、比較的に大きな振動は、一対の皿ばね１４、１４の下流側に直列に配置されたマウントラバー３８によって減衰される。

本実施形態では、一対の皿ばね１４、１４を第１振動伝達経路におけるダンパ１１側に配置すると共に、マウントラバー機構１８を第１振動伝達経路における車体側に配置している。これにより、本実施形態では、第１振動伝達経路によって伝達され、ロードノイズに起因する微小振動（高周波微小振動）を一対の皿ばね１４、１４によって容易に吸収することができる。また、一対の皿ばね１４、１４をマウントラバー機構１８よりも上流側に配置することで、瞬時に減衰能力を発揮することが可能となり、追従性を向上させることができる。なお、図３の変形例に示されるように、一対の皿ばね１４、１４をマウントラバー機構１８の下流側に配置するようにしてもよい。

また、本実施形態では、一対の皿ばね１４、１４とプレート部材３６との間に形成される上側クリアランス４２ａ及び下側クリアランス４２ｂを適宜設定することで、ロードノイズに起因する微小振動（高周波微小振動）を一対の皿ばね１４、１４によって好適に吸収することができる。各皿ばね１４は、金属製材料で形成されているため、振動数によるばね定数の変化や位相遅れを発生させることがなく微小振動を効率良く吸収することができる。この結果、本実施形態では、従来と比較してＮＶ性能をより一層向上させることができる。なお、上側クリアランス４２ａ及び下側クリアランス４２ｂは、それぞれ、例えば、０．１〜０．５ｍｍに設定されることが好ましい。

さらに、本実施形態では、金属製の一対の皿ばね１４、１４のクリアランス（上側クリアランス４２ａ及び下側クリアランス４２ｂ）によって、伝達される振動によって発生するプレート部材３６に対するダンパロッド１２のストロークの上限を規制している。本実施形態では、ダンパロッド１２の変位が一対の皿ばね１４、１４のいずれか一方の皿ばね１４に伝達されてダンパロッド１２のストロークの上限まで変位した際、いずれか他方の皿ばね１４は、与圧状態に保持されている。この「与圧状態」とは、例えば、上側の皿ばね１４が、ナット部材３２とプレート部材３６との間で圧縮された状態に保持されていることをいう（後記する図４参照）。仮に、いずれか他方の皿ばね１４が与圧状態に保持されていない場合、他方の皿ばね１４とプレート部材３６との間に間隙が発生し、この間隙によって異音が発生する不具合がある。

図４は、ダンパロッドから伝達される振動によって下側の皿ばねが平らに変形した底付き状態を示した拡大断面図である。
本実施形態では、下側の皿ばね１４が底付きして平らな形状に変形した場合であっても、上側の皿ばね１４が、ナット部材３２とプレート部材３６との間で圧縮された状態に保持されている（与圧状態）ため、これと反対側の上側の皿ばね１４の荷重が抜けないようになっている。これにより、本実施形態では、車輪から伝達される振動によって発生するダンパロッド１２のストロークの上限を規制することができる。なお、各皿ばね１４は、底付きしても塑性変形しないような形状性能に設定されている。

さらにまた、本実施形態では、ダンパロッド１２の締結部３０の弾性変形長さが、カラー部材１６の軸方向の長さに対応して大きくなる。これにより、ダンパロッド１２の締結部３０に対するナット部材３２の緩みを好適に回避することができる。

さらにまた、本実施形態では、ダンパロッド１２がプレート部材３６に対して直接締結されることがなく、一対の皿ばね１４、１４によってプレート部材３６を支持している。これにより、例えば、図示しないステアリング機構のステアリング操作によってダンパロッド１２に周方向への回転力が入力された場合であっても、ナット部材３２の緩みの発生を防止して異音の発生を好適に回避することができる。

さらにまた、本実施形態では、プレート部材３６がダンパロッド１２に軸着される部位に、カラー部材１６が配置され、このカラー部材は、ダンパロッドの軸方向に延出している。カラー部材の軸方向に沿った長さは、ダンパロッドの締結部に対するナット部材のねじ込み量を規制して各皿ばね１４のクリアランスを規定すると共に、ダンパロッド１２の締結部３０に対するナット部材３２の緩み止め機能をも併有している。

さらにまた、本実施形態では、従来と比較してＮＶ性能を向上させた分だけ車体に配置される防音材の使用量を軽減することができるメリットがある。
さらにまた、一対の皿ばね１４、１４に対してめっき処理を施し、又は、各皿ばね１４の材質をステンレス鋼とすることで、皿ばね１４に対する防錆作用をなすことができる。

さらにまた、ダンパロッド１２及びナット部材３２よりも各皿ばね１４の硬度を高く設定することで、皿ばねの摩耗を抑制することができる。

次に、本発明の他の実施形態に係る車両用ダンパマウント装置について説明する。

図５は、本発明の他の実施形態に係る車両用ダンパマウント装置の概略構成断面図、図６は、図４に対応する拡大断面図である。なお、前記実施形態と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

この他の実施形態では、ダンパロッド１２の環状段部２８と、ダンパロッド１２の締結部３０との間に段付ロッド部５０を設けている点で前記実施形態と相違している。他の実施形態では、段付ロッド部５０を段付加工によって形成することで、カラー部材１６を省略することができる。この結果、他の実施形態では、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。

なお、その他の作用効果は、前記実施形態と同一であるため、省略する。

１０ 車両用ダンパマウント装置
１１ ダンパ
１２ ダンパロッド
１４ 皿ばね（金属製の弾性部材）
１６ カラー部材
１８ マウントラバー機構
２０ ダンパスプリング
３６ プレート部材
３８ マウントラバー
４２ａ 上側クリアランス（クリアランス）
４２ｂ 下側クリアランス（クリアランス）

Claims (6)

1. 車体側に固定されるダンパロッドの上端を弾性連結すると共に、サスペンション機構を構成するダンパの外側に配置されたダンパスプリングを弾性支持する車両用ダンパマウント装置であって、
   前記サスペンション機構を介して車輪から伝達される振動が、前記ダンパロッドと、マウントラバーを有するマウントラバー機構とを経由して前記車体側に伝達される第１振動伝達経路と、
   前記サスペンション機構を介して前記車輪から伝達される振動が、前記ダンパスプリングを経由して前記車体側に伝達される第２振動伝達経路と、
   を有し、
   前記第１振動伝達経路は、伝達される振動によって発生する前記ダンパロッドのストロークの上限が規制される金属製の弾性部材をさらに備え、
   前記弾性部材は、前記マウントラバー機構の前記マウントラバーと直列に配置されていることを特徴とする車両用ダンパマウント装置。
2. 請求項１記載の車両用ダンパマウント装置において、
   前記弾性部材は、前記第１振動伝達経路における前記ダンパ側に配置され、
   前記マウントラバー機構は、前記第１振動伝達経路における前記車体側に配置されていることを特徴とする車両用ダンパマウント装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の車両用ダンパマウント装置において、
   前記弾性部材は、一対の皿ばねであり、
   前記一対の皿ばねは、前記ダンパロッドの軸方向に沿った方向に重畳して配置されることを特徴とする車両用ダンパマウント装置。
4. 請求項３記載の車両用ダンパマウント装置において、
   前記一対の皿ばねの間には、前記ダンパロッドに軸着されたプレート部材が介装され、
   前記ダンパロッドの軸方向において、前記プレート部材と前記各皿ばねとが互いに対向する面の間には、それぞれクリアランスが設けられていることを特徴とする車両用ダンパマウント装置。
5. 請求項４記載の車両用ダンパマウント装置において、
   前記ダンパロッドの変位が前記一対の皿ばねのいずれか一方の皿ばねに伝達されてストロークの上限まで変位した際、いずれか他方の皿ばねは、与圧状態に保持されていることを特徴とする車両用ダンパマウント装置。
6. 請求項４又は請求項５記載の車両用ダンパマウント装置において、
   前記プレート部材が前記ダンパロッドに軸着される部位には、カラー部材が配置され、
   前記カラー部材は、前記ダンパロッドの軸方向に延出していることを特徴とする車両用ダンパマウント。

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