JP2715699B2 - ストラットサスペンションの上部取付構造 - Google Patents

ストラットサスペンションの上部取付構造

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JP2715699B2
JP2715699B2 JP3156131A JP15613191A JP2715699B2 JP 2715699 B2 JP2715699 B2 JP 2715699B2 JP 3156131 A JP3156131 A JP 3156131A JP 15613191 A JP15613191 A JP 15613191A JP 2715699 B2 JP2715699 B2 JP 2715699B2
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60G15/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ストラットサスペン
ションの上部を自動車の車体に取り付ける構造に関し、
特には、その構造の振動伝達特性の改善に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のストラットサスペンションの上部
取付構造としては例えば、図３〜図５に示す如きものが
あり、ここで、図３および図４に示す構造は通常、入力
分離型と呼ばれ、また図５に示す構造は通常、入力集中
型と呼ばれている。
【０００３】図３に示す入力分離型構造では、コイルス
プリング１の上端部がスプリングサポート２に支持さ
れ、そのスプリングサポート２が弾性体のスプリングイ
ンシュレータ３を介してアッパーサポート４に結合さ
れ、そのアッパーサポート４が図示しない車体に図示し
ないボルトで固定されており、コイルスプリング１の下
端部はショックアブソーバ５の外筒を弾性的もしくは直
接的に支持し、そのショックアブソーバのロッド６はア
ッパーサポート４の中央部を貫通して、一対の弾性体の
ロッドインシュレータ７を介しアッパーサポート４に結
合されている。一方ショックアブソーバ５の前記外筒は
図示しないナックルに弾性的もしくは剛結的に結合さ
れ、該ナックルは上記車体もしくはそこに取りつけられ
た図示しないサブフレームに複数のリンクを介し連結さ
れている。
【０００４】また、図４に示す入力分離型構造では、コ
イルスプリング１の上端部が弾性体のスプリングインシ
ュレータ３に支持され、そのスプリングインシュレータ
３がアッパーサポート４に結合され、そのアッパーサポ
ート４が図示しない車体にボルト８で固定されており、
コイルスプリング１の下端部はショックアブソーバ５の
外筒９を弾性的に支持し、そのショックアブソーバのロ
ッド６はアッパーサポート４の中央部を貫通して、流体
マウントで構成されたロッドインシュレータ10を介しア
ッパーサポート４に結合されている。一方ショックアブ
ソーバ５の外筒９は図示しないナックルに弾性的もしく
は剛結的に結合され、該ナックルは上記車体もしくはそ
こに取りつけられた図示しないサブフレームに複数のリ
ンクを介し連結されている。
【０００５】そして、図５に示す入力集中型構造では、
コイルスプリング１の上端部がスプリングサポート２の
下部2aに支持され、そのスプリングサポート２の上部2b
が弾性体のストラットインシュレータ11を介してアッパ
ーサポート４に結合され、そのアッパーサポート４が図
示しない車体に図示しないボルトで固定されており、コ
イルスプリング１の下端部はショックアブソーバ５の外
筒を弾性的もしくは直接的に支持し、そのショックアブ
ソーバのロッド６はスプリングサポート２に剛結的に結
合されており、他の構成は図３に示すサスペンションと
同様とされている。なお、図示例の構造はフロントサス
ペンション用であるため、ここではスプリングサポート
２の下部2aと上部2bとの間に転舵を容易ならしめるベア
リング12が介装されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した各
取付構造を具えるストラットサスペンションをそれぞれ
振動系モデルで示すと図６（ａ）〜（ｃ）に示すように
なるが、ここで、図３に示す入力分離型構造を具えるサ
スペンション（図６（ａ）に示す）にあっては、バネ下
質量13への低周波の路面入力がショックアブソーバ５を
通って車体14に伝播しないように、ショックアブソーバ
５を車体14に支持するロッドインシュレータ７が、車体
の上下、前後および左右方向のバネ定数の低い弾性体と
され、これによって良好な乗り心地が得られている。
【０００７】しかしながらこのサスペンションにあって
は、弾性体のスプリングインシュレータ３が、車重を支
えるべくロッドインシュレータ７の二倍程度以上のバネ
定数を持つよう設定されているため、路面からの入力等
によってコイルスプリング１の上下サージ振動が励起さ
れると、そのサージ振動がコイルスプリング１の上端部
からバネ定数の大きいスプリングインシュレータ３を介
して車体14に伝達されてしまい、またそのサージ振動が
コイルスプリング１の下端部からショックアブソーバ５
の外筒へも伝達され、サージ振動が生ずる高周波域では
ピストンロッド６とショックアブソーバ５の内筒とがシ
ョックアブソーバ内部のオイルの通流抵抗で摺動しなく
なることから、そのサージ振動が直接的にピストンロッ
ド６へ伝達され、ロッドインシュレータ７が低剛性のた
めそのサージ振動でショックアブソーバ５が上下振動
し、その振動がさらにナックルに重心周りのモーメント
として作用してナックルが揺動し、このナックルの揺動
が、ナックルにリンク類を介して連結された車体14に車
体左右方向の振動として伝達され、この振動が上記スプ
リングインシュレータ３からの振動とともに車室内騒音
の一因になるという問題があった。
【０００８】また図４に示す入力分離型構造を具えるサ
スペンション（図６（ｂ）に示す）にあっては、図３に
示すサスペンションにおける弾性体のロッドインシュレ
ータ７に代わってショックアブソーバ５を車体14に支持
する流体マウントのロッドインシュレータ10のバネ定数
が、ロードノイズ低減のため図７に示すように高周波域
まで低く設定されているため、図３に示すサスペンショ
ンと同様に、コイルスプリング１のサージ振動に起因す
る入力を低減できず、その振動が車室内騒音の一因にな
るという問題があった。
【０００９】この一方、図５に示す入力集中型構造を具
えるサスペンション（図６（ｃ）に示す）にあっては、
路面からバネ下質量13への振動入力が、コイルスプリン
グ１およびショックアブソーバ５からスプリングサポー
ト２へ伝達された後、そのスプリングサポート２からさ
らに弾性体のストラットインシュレータ11を介しアッパ
ーサポート４へ伝えられて、そこから車体14へ伝達され
るが、コイルスプリング１とショックアブソーバ５とが
直接的に並列結合されているため、コイルスプリング１
のサージ振動が生じてもショックアブソーバ５がサージ
振動をその振動系の内力として吸収してしまい、従って
サージ振動に起因する車室内騒音は抑制される。
【００１０】しかしながらこのサスペンションにあって
は、弾性体のストラットインシュレータ11がそれのみで
車重を支えねばならないため、そのバネ定数が高く設定
されており、それゆえ、ショックアブソーバ５が、バネ
下質量13の共振を抑制する必要上からバネ下質量13の共
振周波数域まで減衰力を生ずるように設定されているた
め、その近辺の周波数域の車体伝達力を有効に低減させ
ることができず、また高周波域でも、上記の如くショッ
クアブソーバ５が、その内部のオイルの通流抵抗で摺動
しなくなり、これがため路面からの入力が、減衰力の大
きい固いショックアブソーバ５およびバネ定数の高いス
トラットインシュレータ11を介して車体14へ伝達されて
しまい、乗り心地性能および音振性能が損なわれるとい
う問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記従来構
造の課題を有利に解決した構造を提供することを目的と
するものであり、この発明のストラットサスペンション
の上部取付構造は、自動車の車体に取り付けられるアッ
パーサポートとコイルスプリングの上端部を支持するス
プリングサポートとをストラットインシュレータで結合
したものであって、前記スプリングサポートとショック
アブソーバロッドとをロッドインシュレータで結合し、
前記ロッドインシュレータを流体マウントとする。
【００１２】そしてこの発明では、前記流体マウントの
反共振周波数を該ストラットサスペンションのバネ下共
振周波数に実質的に一致させて、前記流体マウントのロ
ッドインシュレータのバネ定数が前記バネ下共振周波数
で極大となるようにする。
【００１３】
【作用】かかる上部取付構造は入力集中型構造であり、
この構造を具えるストラットサスペンションでは、スプ
リングサポートを車体に対し結合するストラットインシ
ュレータのバネ定数は一般に高く設定される。一方コイ
ルスプリングの上端部を支持するスプリングサポートと
ショックアブソーバロッドとを結合する、ここでは流体
マウントで構成されたロッドインシュレータのバネ定数
は一般に、図２に示すように、低周波域(a)で低く、高
周波域(c)で高くなる。
【００１４】これがためこの構造を具えるサスペンショ
ンにあっては、低周波域(a)では、流体マウントのロッ
ドインシュレータがそのバネ定数の低さにより、路面か
らバネ下質量への入力に対するショックアブソーバのス
トロークを小さくして、その減衰力の影響を少なくする
ので、振動伝達経路上に直列に配置された上記ストラッ
トインシュレータとロッドインシュレータとショックア
ブソーバとの等価バネ定数が小さくなって、路面からの
振動入力が効果的に低減され、また高周波域(c)でも、
入力集中型の如くショックアブソーバがストラットイン
シュレータに剛結されず、流体マウントのロッドインシ
ュレータがショックアブソーバをストラットインシュレ
ータに、そのバネ定数は高くなるものの弾性的に結合す
るので、上記等価バネ定数が入力集中型よりは小さくな
って、路面からの振動入力が低減される。
【００１５】そしてこの構造を具えるサスペンションに
あっては、高周波域(c)では、流体マウントのロッドイ
ンシュレータがその高いバネ定数でコイルスプリングと
ショックアブソーバロッドとを結合するため、ショック
アブソーバが、高周波域(c)中の特にサージ振動域(d)で
生ずるコイルスプリングのサージ振動を振動系の内力と
して吸収するので、サージ振動に起因する車室内騒音が
抑制される。
【００１６】従って、この発明のストラットサスペンシ
ョンの上部取付構造によれば、高周波域でのコイルスプ
リングのサージ振動に起因する車室内騒音を効果的に抑
制でき、しかも低周波域から高周波域まで広い周波数域
に亘り路面からの振動入力を効果的に低減し得るので、
乗り心地性能と音振性能とを高度なレベルで両立させる
ことができる。
【００１７】さらにこの発明にストラットサスペンショ
ンによれば、特に流体マウントの反共振周波数を当該ス
トラットサスペンションのバネ下共振周波数に実質的に
一致させて、流体マウントのロッドインシュレータのバ
ネ定数が図２に示すようにバネ下共振周波数（図示例で
は15Ｈｚ）を含む中間域(b)で極大となるようにしてい
るので、バネ下共振周波数でショックアブソーバの減衰
力を効果的に発揮させ得て、バネ下質量の共振に起因す
る振動入力も効果的に低減させることができる。ここ
に、流体マウントの「反共振周波数」とは、流体マウン
ト内部の作動流体の流動抵抗による減衰力や振動する質
量体としてのダイナミックダンパ効果により当該流体マ
ウントのバネ定数が極大となる周波数をいう。
【００１８】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図１は、この発明のストラットサスペン
ションの上部取付構造の一実施例を示す断面図であり、
図中従来例と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。
【００１９】この実施例の上部取付構造は入力集中型構
造であり、この構造では、コイルスプリング１の上端部
がスプリングサポート２に支持され、そのスプリングサ
ポート２が弾性体のストラットインシュレータ11を介し
てアッパーサポート４に結合され、そのアッパーサポー
ト４が図示しない車体に図示しないボルトで固定されて
おり、コイルスプリング１の下端部はショックアブソー
バ５の外筒を弾性的もしくは直接的に支持し、そのショ
ックアブソーバのロッド６はスプリングサポート２の中
央部に設けられたロッドインシュレータ15のロッドカラ
ー16に結合されており、他の構成は図３に示す従来のサ
スペンションと同様とされている。
【００２０】そしてここにおけるロッドインシュレータ
15は、スプリングサポート２の中央部に形成されたハウ
ジングとしての筒状部2aと、その内周面に固着されたオ
リフィスとしての環状板17と、筒状部2aの内側にて環状
板17の上方および下方に配置されて筒状部2aの内周面と
環状板17の上下面とに加硫接着され、中央の貫通孔と内
部の液室18とを画成する二個の環状の弾性体19と、その
中央の貫通孔内に配置されて弾性体19に加硫接着された
筒状の上記ロッドカラー16と、液室18内に充填された作
動液20と、を具えてなる流体マウントにより構成されて
いる。
【００２１】ここで、環状板17は、液室18を上下に仕切
るとともにその中央孔とロッドカラー16との間に環状通
路21を画成し、その環状通路21内に位置する作動液20
は、ロッドカラー16を介するショックアブソーバのロッ
ド６からの振動入力に基づき弾性体19が剪断変形するこ
とにより、環状板17のオリフィスとしての作用によって
妨げられながら液室18の上下部に移動して減衰力を発生
させ、あるいは振動する質量体としてダイナミックダン
パ効果を発生させ、かかる減衰力や制振効果により上記
流体マウントのロッドインシュレータ15は、その各部の
寸法関係や弾性体19の物性等のチューニングに基づき、
図２に示すように、当該サスペンションのバネ下共振周
波数である15Ｈｚ付近の図中ｂで示す中間の周波数域に
反共振周波数を持ち、このことから、その反共振周波数
で極大となるとともに図中ａで示すそれより低周波域で
低くなり、さらに図中ｃで示すように高周波域にゆくに
従って漸次高くなるような変化特性のバネ定数を有して
いる。なお、図中ｄは高周波域のうち一般にコイルスプ
リング１のサージ振動が発生する領域を示す。
【００２２】この一方、車体に固定されたアッパーサポ
ート４に対しスプリングサポート２を結合する弾性体の
ストラットインシュレータ11はそれのみで車重を支えね
ばならず、これがためその弾性体のバネ定数は充分高く
設定されている。
【００２３】上述の如く構成されたこの実施例の上部取
付構造を具えるストラットサスペンション（図６（ｄ）
にその振動系モデルを示す）にあっては、低周波域で
は、流体マウントのロッドインシュレータ15がそのバネ
定数の低さにより、路面からバネ下質量13への入力に対
するショックアブソーバ５のストロークを小さくしてそ
の減衰力の影響を少なくするので、振動伝達経路上に直
列に配置された上記ストラットインシュレータ11とロッ
ドインシュレータ15とショックアブソーバ５との等価バ
ネ定数が小さくなって路面から車体14への振動入力が効
果的に低減され、また高周波域でも、入力集中型の如く
ショックアブソーバ５がストラットインシュレータ11に
剛結されず、流体マウントのロッドインシュレータ15が
ショックアブソーバ５をストラットインシュレータ11に
そのバネ定数は高くなるものの弾性的に結合するので、
上記等価バネ定数が入力集中型よりは小さくなって、路
面から車体14への振動入力が低減される。
【００２４】そしてこの構造を具えるサスペンションに
あっては、高周波域では、流体マウントのロッドインシ
ュレータ15がその高いバネ定数でコイルスプリング１と
ショックアブソーバロッド６とを結合するため、ショッ
クアブソーバ５がコイルスプリング１のサージ振動を振
動系の内力として吸収するので、サージ振動に起因する
車室内騒音が抑制される。
【００２５】従って、この実施例のストラットサスペン
ションの上部取付構造によれば、高周波域でのコイルス
プリング１のサージ振動に起因する車室内騒音を効果的
に抑制でき、しかも低周波域から高周波域まで広い周波
数域に亘り路面からの振動入力を効果的に低減し得るの
で、乗り心地性能と音振性能とを高度なレベルで両立さ
せることができる。
【００２６】しかもこの実施例によれば、特に流体マウ
ントの反共振周波数を当該サスペンションのバネ下共振
周波数に実質的に一致させて、そのバネ下共振周波数で
ロッドインシュレータ15のバネ定数が極大となるように
したので、バネ下共振周波数でショックアブソーバ５の
減衰力が効果的に発揮されるようになり、従ってバネ下
質量の共振に起因する振動入力も効果的に低減させるこ
とができる。
【００２７】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えばロッドイ
ンシュレータ15とする流体マウントを、エンジンマウン
ト等に用いられている、上記例と異なる種々のタイプの
ものに置き換えても良い。
【００２８】
【発明の効果】かくしてこの発明のストラットサスペン
ションの上部取付構造によれば、高周波域でのコイルス
プリングのサージ振動に起因する車室内騒音を効果的に
抑制でき、しかも低周波域から高周波域まで広い周波数
域に亘り路面からの振動入力を効果的に低減し得るの
で、乗り心地性能と音振性能とを高度なレベルで両立さ
せることができる。
【００２９】さらにこの発明にストラットサスペンショ
ンによれば、バネ下共振周波数でショックアブソーバの
減衰力を効果的に発揮させ得て、バネ下質量の共振に起
因する振動入力も効果的に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のストラットサスペンションの上部取
付構造の一実施例を示す断面図である。
【図２】上記実施例で用いられる流体マウントのロッド
インシュレータの入力振動周波数とバネ定数との関係を
示す特性図である。
【図３】従来のストラットサスペンションの上部取付構
造うちの入力分離型構造の一例を示す断面図である。
【図４】従来のストラットサスペンションの上部取付構
造うちの入力分離型構造の他の例を示す断面図である。
【図５】従来のストラットサスペンションの上部取付構
造うちの入力集中型構造の一例を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、上記従来の三種類の上部取
付構造をそれぞれ具えるストラットサスペンションを振
動系モデルにて示す略線図であり、（ｄ）は上記実施例
の上部取付構造を具えるストラットサスペンションを振
動系モデルにて示す略線図である。
【図７】図４に示す従来の上部取付構造で用いられる流
体マウントのロッドインシュレータの入力振動周波数と
バネ定数との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ コイルスプリング ２ スプリングサポート ４ アッパーサポート ５ ショックアブソーバ ６ ロッド 11 弾性体のストラットインシュレータ 15 流体マウントのロッドインシュレータ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車の車体に取り付けられるアッパー
    サポートとコイルスプリングの上端部を支持するスプリ
    ングサポートとをストラットインシュレータで結合し
    た、ストラットサスペンションの上部取付構造におい
    て、 前記スプリングサポートとショックアブソーバロッドと
    をロッドインシュレータで結合し、 前記ロッドインシュレータを流体マウントとするととも
    に、 前記流体マウントの反共振周波数を該ストラットサスペ
    ンションのバネ下共振周波数に実質的に一致させて、前
    記流体マウントのロッドインシュレータのバネ定数が前
    記バネ下共振周波数で極大となるようにしたことを特徴
    とする、ストラットサスペンションの上部取付構造。
JP3156131A 1991-05-31 1991-05-31 ストラットサスペンションの上部取付構造 Expired - Lifetime JP2715699B2 (ja)

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