JP3844002B2 - ストラットマウント - Google Patents

Description

本発明は、
ショックアブソーバのピストンロッドの先端に固定される内筒と、
前記内筒に設けられたゴム状弾性体から成る防振基体と、
前記防振基体が収納される収納部を形成し、複数の取付け部材によって車体側に固定される上下一対のブラケットとを備えているストラットマウントに関する。

ストラットサスペンションは、一般に、上下振動を減衰させるためのショックアブソーバを備えている。ショックアブソーバの先端は車体側に位置し、ピストンロッドの先端がストラットマウントの防振基体を介して車体側に支持される。

特許文献１に、ショックアブソーバの先端に固定される芯材(内筒)と、その芯材に加硫接着されるゴム弾性体(防振基体)と、そのゴム弾性体が収納されるボックス部(収納室)を形成する上下一対のブラケットとを備えたストラットマウントが開示されている。

このストラットマウントによれば、上下一対のブラケットは、一方が平板状に、他方がカップ状に形成され、両部材を重ね合わせて組み付けることにより、その内部に円筒状の収納室が形成される。防振基体は一対のブラケット間で圧縮されて収納室内に収納されている。ブラケットの底面側(アクスル側の面)には、断面Ｓ字状のカツプ部材が取付けられ、このカップ部材には、ウレタン等で円柱形状に形成されたバウンドバンパーの基端部が収納保持されている。従来、上記のストラットマウントではブラケットが鉄のプレス品で構成されていた。
特開２００１−１７１３２３号公報

近年、自動車の低燃費化の要請が強く、自動車部品に対する軽量化の要請が強くなっている。しかしながら従来の構造によれば、ブラケットが鉄のプレス品で構成されていたために、軽量化の要請に応えることができなかった。ブラケットをアルミニウム合金に構成することも考えられるが、鉄製のブラケットの構造をアルミニウム合金製のブラケットに採用すると強度不足になる。

本発明の目的は、軽量化を図ることができながら、強度を強くすることができて耐久性に優れたストラットマウントを提供する点にある。

本発明の特徴は、
ショックアブソーバのピストンロッドの先端に固定される内筒と、
前記内筒に設けられたゴム状弾性体から成る防振基体と、
前記防振基体が収納される収納部を形成し、複数の取付け部材によって車体側に固定される上下一対のブラケットとを備えているストラットマウントであって、
前記上下一対のブラケットのうちの下側のブラケットがアルミニウム合金で形成され、前記下側のブラケットは、前記収納部の周壁を形成する周壁部と、前記収納部の底壁を形成する底壁部と、前記周壁部の上端部から径方向外方側に張り出す第１取付けフランジとを備え、上側のブラケットは、前記第１取付けフランジの上面に重合する第２取付けフランジと、前記防振基体を覆う蓋壁部とを備え、
前記第１取付けフランジに、前記複数の取付け部材を各別に挿通させる複数の第１挿通孔が形成され、前記第２取付けフランジに、前記複数の取付け部材を各別に挿通させる複数の第２挿通孔が形成され、前記第１取付けフランジの第１挿通孔の周りのフランジ部分の下面が前記下面の外方側に膨出して前記フランジ部分が厚肉部に構成されている点にある。

上記の構成により、複数の取付け部材が第１取付けフランジの複数の第１挿通孔に各別に挿通されるとともに、第２取付けフランジの複数の第２挿通孔に挿通され、第１取付けフランジと第２取付けフランジが重合して車体側に固定される。下側のブラケットがアルミニウム合金で形成されているから軽量化を図ることができる。第１取付けフランジの強度が弱いと、振動の入力に伴って第１取付けフランジが第２取付けフランジに対して取付け部材（例えば取付けボルト）周りの下方への揺動・離間と元の重合位置への復帰とを繰り返し、第１取付けフランジの第２取付けフランジへの衝突で異音が生じやすくなる不具合があるが、本発明の構成によれば、第１取付けフランジの第１挿通孔の周りのフランジ部分の下面が下面の外方側に膨出してフランジ部分が厚肉部に構成されているから、前記フランジ部分の強度を強くすることができて、上記の不具合を回避することができる。そして、第１取付けフランジの全体を厚肉にした構造に比べて第１取付けフランジを軽量化できる。

本発明において、
前記上側のブラケットがアルミニウム合金で形成され、前記第１取付けフランジと周壁部の間に、前記周壁部の軸芯を含む軸方向断面において円弧状に湾曲する湾曲部が介在して、前記湾曲部が前記第１取付けフランジと周壁部に連なり、前記蓋壁部と第２取付けフランジの間に上広がりのテーパ傾斜壁部が介在して、前記テーパ傾斜壁部が前記蓋壁部と第２取付けフランジに連なり、前記防振基体は前記内筒に加硫接着されていると、
さらに軽量化を図ることができ、上側のブラケット及び下側のブラケットを強い構造体に構成することができる。

本発明において、
前記取付け部材が取付けボルト、前記第１挿通孔が第１ボルト挿通孔、前記第２挿通孔が第２ボルト挿通孔であり、複数の前記取付けボルトによって前記第１取付けフランジと第２取付けフランジが車体側に固定された状態で、前記テーパ傾斜壁部の下面と、前記下面に対向する前記湾曲部の湾曲内周面との間の隙間が、前記周壁部の径方向内方側で、かつ、斜め下方側に向かって漸次大きくなるように前記湾曲部とテーパ傾斜壁部が形成されていると、第２取付けフランジが第１取付けフランジに芯ずれして車体側にボルト固定された場合でも、テーパ傾斜壁部が湾曲部に乗り上げることがなく、第１取付けフランジと第２取付けフランジの車体に対する固定状態を安定させることができる。

前記厚肉部が、前記第１取付けフランジの径方向で前記湾曲内周面の下方側まで延出して、前記厚肉部の下面が前記周壁部の外周面と連なっていると、前記フランジ部分の強度をより強くすることができる。

本発明において、
前記テーパ傾斜壁部は、上面側のテーパ角の中心と、下面側のテーパ角の中心とが同一位置に位置するとともに、前記上面側のテーパ角が下面側のテーパ角よりも小さく設定され、前記テーパ傾斜壁部の厚さが前記蓋壁部から第２取付けフランジに向かうに従って漸増していると次の作用を奏することができる。

テーパ傾斜壁部は、上面側のテーパ角が下面側のテーパ角よりも小さく設定されて、テーパ傾斜壁部の厚さが、蓋壁部側から第２取付けフランジ側に向かうに従って漸増しているから軽量化を図ることができ、防振基体を介して入力される荷重に対する蓋壁部(及び、テーパ傾斜壁部)の強度を確保できる。また、第２取付けフランジの上面側の面積が広くなるので、車体との接触面積を大きくすることができ、ストラットマウントの取付け状態を安定化できる。

本発明によれば、軽量化を図ることができながら、強度を強くすることができて耐久性に優れたストラットマウントを提供することができた。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１にＦＲ型自動車のフロントサスペンションのストラットマウント１００を示し、図２に、ショックアブソーバのピストンロッド２０と、バウンドバンパー３０及びピストンロッド２０の先端に螺合されるナット４０とを２点鎖線で示してある。

図１，図２に示すようにストラットマウント１００は、ショックアブソーバＳＢのピストンロッド２０の先端２０Ａに固定される内筒１と、内筒１のフランジ部１ａに加硫接着されたリング状のゴム状弾性体から成る防振基体２と、防振基体２が収納される収納部１１１を形成し、頭部１１５を備えた複数の取付けボルト５（取付け部材に相当）によって車体Ｆ側（図５参照）に固定される上下一対のブラケット４，３とを備えている。

内筒１は鉄製の円筒であり、図２に示すように、内周側にショックアブソーバＳＢのピストンロッド２０が挿通される。ピストンロッド２０は、先端２０Ａに螺合されたナット４０によって内筒１に締結固定されている。

防振基体２は、上下一対のブラケット４，３により形成される収納部１１１内に圧縮状態で収納され、所定の予圧縮が付与されている。

一対のブラケット４，３のうちの下側のブラケット３（以下、「下側ブラケット３」）はアルミニウム合金の冷間鍛造品であり、前記収納部１１１の周壁を形成する周壁部３ａと、収納部の底壁を形成する底壁部３ｂと、周壁部３ａの上端部１１２から径方向外方Ｇ１側に張り出す第１取付けフランジ３ｄと、第１取付けフランジ３ｄと周壁部３ａの間に介在し、周壁部３ａの軸芯Ｏを含む軸方向断面において円弧状に湾曲した第１湾曲部３ｅ（湾曲部に相当）と、底壁部３ｂと周壁部３ａの間に介在し、軸方向断面において円弧状に湾曲した第２湾曲部３ｃと、第２湾曲部３ｃの下側に位置するバウンドバンパー保持部３ｆとを一体に備えた深皿状に形成され、平面視で三角形状に形成されている（図1参照）。上記のように、第１取付けフランジ３ｄと周壁部３ａの間に第１湾曲部３ｅが介在して、この第１湾曲部３ｅが第１取付けフランジ３ｄと周壁部３ａに滑らかに連なっている。

図３に示すように、底壁部３ｂの中心部に、内筒１を挿通させる開口部３ｂ１が形成されている。第１取付けフランジ３ｄの板厚ｔ１（後述の厚肉部７３以外の部分の板厚、図２参照）は、周壁部３ａの板厚ｔ２よりも薄肉に形成され、底壁部３ｂの板厚ｔ３は、周壁部の板厚ｔ２よりも厚肉に形成されている。ｔ１＝３ｍｍ,ｔ２＝４ｍｍ,ｔ３＝６．５ｍｍである。軸方向断面において、第２湾曲部３ｃの湾曲内周面７７の曲率半径Ｒｉ１は、周壁部３ａの板厚ｔ２に対し、２倍〜３倍の範囲内に設定されている。Ｒｉ１=１０ｍｍ,Ｒｏ２＝２０ｍｍである。Ｒｏ２は第２湾曲部３ｃの湾曲外周面７８の曲率半径である。

図２に示すように、第１湾曲部３ｅの湾曲外周面６２（凹面である）の曲率半径（後述の厚肉部７３以外の部分の曲率半径）はＲｉ３、湾曲外周面６１（凸面である）の曲率半径はＲｏ４であり、Ｒｉ３＝７ｍｍ,Ｒｏ４＝１１ｍｍに設定されている。軸方向断面において、バウンドバンパー保持部３ｆの内周面５２はＳ字状の凹凸面に形成されて、バウンドバンパー保持部３ｆに、断面円弧状に凹んだ上側の保持用凹部５４と、断面円弧状に膨らんだ下側の中実の保持用膨出部５５とが設けられている。符号５１はバウンドバンパー保持部３ｆの外周面である。

一対のブラケット４，３のうちの上側のブラケット４（以下、「上側ブラケット４」）はアルミニウム合金の冷間鍛造品であり、図４に示すように、第１取付けフランジ３ｄの上面７５に重合する第２取付けフランジ４ａと、防振基体２を覆うとともに、防振基体２を下側ブラケット３との間で圧縮する蓋壁部４ｂと、蓋壁部４ｂと第２取付けフランジ４ａの間に介在する上広がりのテーパ傾斜壁部４ｃとから成り、中心部に開口部４ｂ１が貫通形成されている。この上側ブラケット４は、平面視で下側ブラケット３よりも小さな三角形状に形成され、周方向の位置(三角形の頂部)が一致した状態に重ね合わされている（図１参照）。上記のように、蓋壁部４ｂと第２取付けフランジ４ａの間にテーパ傾斜壁部４ｃが介在して、このテーパ傾斜壁部４ｃが蓋壁部４ｂと第２取付けフランジ４ａに滑らかに連なり、蓋壁部４ｂと下側ブラケット３で防振基体２を圧縮するよう構成されている。

テーパ傾斜壁部４ｃは、軸方向断面における上面６３側のテーパ角の中心Ｏ１と、下面６４（テーパ傾斜壁部４ｃの外周面）側のテーパ角の中心Ｏ２とが同一位置（又はほぼ同一位置）に位置するとともに、上面６３側のテーパ角がθ1に設定され、下面６４側のテーパ角がθ２に設定され、両角度がθ１＜θ２となるように構成されている。θ1＝１０６°、θ２=１１６°である。蓋壁部４ｂの板厚ｔ５及びテーパ傾斜壁部４ｃの板厚ｔ６は、第２取付けフランジ４ａの板厚ｔ４よりも厚肉に形成されている。このように、各部材４ａ〜４ｃの板厚ｔ４〜ｔ６を設定することで、軽量化と強度確保を共に達成することができる。テーパ傾斜壁部４ｃは、上面６３側のテーパ角θ１が下面６４側のテーパ角θ２よりも小さく設定されているから、テーパ傾斜壁部４ｃの厚さｔ６は、蓋壁部４ｂ側から第２取付けフランジ４ａ側に向かうに従って漸増する(ｔ６ａ＜ｔ６ｂ)。これにより、軽量化を図ることができ、防振基体２を介して入力される荷重に対する蓋壁部４ｂ(及び、テーパ傾斜壁部４ｃ)の強度を確保できる。また、第２取付けフランジ４ａの上面側の面積が広くなるので、車体との接触面積を大きくすることができ、ストラットマウント１００の取付け状態を安定化できる。ｔ４=３ｍｍに設定され、ｔ５＝３．５ｍｍに設定されている。ｔ６はテーパ角θ１，θ２により決まる。

第２取付けフランジ４ａとテーパ傾斜壁部４ｃとの間に、軸方向断面において円弧状に湾曲する第３湾曲部４ｃ１が設けられるとともに、傾斜壁部４ｃと蓋壁部４ｂとの間に、軸方向断面において円弧状に湾曲する第４湾曲部４ｃ２が設けられている。第３湾曲部４ｃ１の湾曲外周面６５（凹面である）の曲率半径はＲｉ５、湾曲内周面６６（凸面である）の曲率半径はＲｏ６、第４湾曲部４ｃ２の湾曲内周面６７（凹面である）の曲率半径はＲｉ７、湾曲外周面６８（凸面である）の曲率半径はＲｏ８であり、これら各曲率半径Ｒｉ５〜Ｒｏ８のうちで第３湾曲部４ｃ１の湾曲外周面６５の曲率半径Ｒｉ５が最も大きな値に設定されている。Ｒｉ５＝１０ｍｍ、Ｒｏ６＝Ｒｉ７＝Ｒｏ８＝５ｍｍである。

前記第１取付けフランジ３ｄに、３個の取付けボルト５を各別に挿通させる３個の第１ボルト挿通孔６９が形成され、第２取付けフランジ４ａに、前記３個の取付けボルト５を各別に挿通させる第２ボルト挿通孔７０が形成されている。このように３個の第１ボルト挿通孔６９と３個の第２ボルト挿通孔７０は各別に重なり合う。そして図２に示すように、３個の第１ボルト挿通孔６９と３個の第２ボルト挿通孔７０に各別に挿通された３個の取付けボルト５によって第１取付けフランジ３ｄと第２取付けフランジ４ａが車体側に固定された状態で、テーパ傾斜壁部４ｃの外周面である前記下面６４と、この下面６４に対向する第１湾曲部３ｅの湾曲内周面６１との間の隙間Ｓが、周壁部３ａの径方向内方側Ｎで、かつ、斜め下方側Ｊに向かって漸次大きくなるように第１湾曲部３ｅとテーパ傾斜壁部４ｃが形成されている。

図５にも示すように、第１取付けフランジ３ｄの第１ボルト挿通孔６９の周りのフランジ部分の下面７２が下面７２の外方側Ｕ（下方側Ｕ）に膨出して前記フランジ部分が、肉厚が均一な厚肉部７３に構成されている。厚肉部７３は、平面視で第１取付けフランジ３ｄの径方向に長い長方形状に設定され、第１取付けフランジ３ｄの径方向で第１取付けフランジ３ｄの外周縁側から周壁部３ａの外周面５０側にわたって形成されている。詳しくは、厚肉部７３が、第１取付けフランジ３ｄの径方向で湾曲内周面６１の下方側１３０まで延出されて、厚肉部７３の下面（すなわち前記フランジ部分の下面７２）が周壁部３ａの外周面５０と滑らかに連なっている。厚肉部７３の板厚ｔ７は５ｍｍに設定されている。

［別実施形態］
本実施形態では、ＦＲ型自動車のフロントサスペンションに用いられるストラットマウント１００について説明したが、これと異なるストラットマウントにも本発明を適用することができる。本実施形態で挙げた数値は一例であり別の数値であってもよい。

ストラットマウントの正面図 図１のＩＩ−ＩＩ線におけるストラットマウントの断面図 下側ブラケットの部分拡大断面図 上側ブラケットの部分拡大断面図 第１取付けフランジの厚肉部とその周りの部分の断面図

符号の説明

１……内筒、２……防振基体、３……下側のブラケット、３ａ……周壁部（周壁）、３ｂ……底壁部（底壁）、３ｄ……第１取付けフランジ、３ｅ……湾曲部（第１湾曲部）、４……上側のブラケット、４ａ……第２取付けフランジ、４ｂ……蓋壁部、４ｃ……テーパ傾斜壁部、５……取付け部材（取付けボルト）、２０……ピストンロッド、２０Ａ……ピストンロッドの先端、５０……周壁部の外周面、６１……湾曲内周面、６３……上面（テーパ傾斜壁部の上面）、６４……テーパ傾斜壁部の下面（テーパ傾斜壁部の外周面）、６９……第１挿通孔（第１ボルト挿通孔）、７０……第２挿通孔（第２ボルト挿通孔）、７２……下面、７３……厚肉部、７５……上面（第１取付けフランジの上面）、Ｊ………周壁部の径方向内方側で、かつ、斜め下方側、１００……ストラットマウント、１１１……収納部、１１２……周壁部の上端部、１３０……湾曲内周面の下方側、Ｏ……周壁部の軸芯、Ｏ１……上面側のテーパ角の中心、Ｏ２……下面側のテーパ角の中心、Ｓ………隙間、ｔ６……テーパ傾斜壁部の厚さ、θ１……上面側のテーパ角、θ２……下面側のテーパ角，ＳＢ……ショックアブソーバ、Ｎ……径方向内方側、Ｆ……車体、Ｇ１……径方向外方側、Ｕ……下面の外方側

Claims (5)

1. ショックアブソーバのピストンロッドの先端に固定される内筒と、
   前記内筒に設けられたゴム状弾性体から成る防振基体と、
   前記防振基体が収納される収納部を形成し、複数の取付け部材によって車体側に固定される上下一対のブラケットとを備えているストラットマウントであって、
   前記上下一対のブラケットのうちの下側のブラケットがアルミニウム合金で形成され、前記下側のブラケットは、前記収納部の周壁を形成する周壁部と、前記収納部の底壁を形成する底壁部と、前記周壁部の上端部から径方向外方側に張り出す第１取付けフランジとを備え、上側のブラケットは、前記第１取付けフランジの上面に重合する第２取付けフランジと、前記防振基体を覆う蓋壁部とを備え、
   前記第１取付けフランジに、前記複数の取付け部材を各別に挿通させる複数の第１挿通孔が形成され、前記第２取付けフランジに、前記複数の取付け部材を各別に挿通させる複数の第２挿通孔が形成され、前記第１取付けフランジの第１挿通孔の周りのフランジ部分の下面が前記下面の外方側に膨出して前記フランジ部分が厚肉部に構成されているストラットマウント。
2. 前記上側のブラケットがアルミニウム合金で形成され、前記第１取付けフランジと周壁部の間に、前記周壁部の軸芯を含む軸方向断面において円弧状に湾曲する湾曲部が介在して、前記湾曲部が前記第１取付けフランジと周壁部に連なり、前記蓋壁部と第２取付けフランジの間に上広がりのテーパ傾斜壁部が介在して、前記テーパ傾斜壁部が前記蓋壁部と第２取付けフランジに連なり、前記防振基体は前記内筒に加硫接着されている請求項１記載のストラットマウント。
3. 前記取付け部材が取付けボルト、前記第１挿通孔が第１ボルト挿通孔、前記第２挿通孔が第２ボルト挿通孔であり、複数の前記取付けボルトによって前記第１取付けフランジと第２取付けフランジが車体側に固定された状態で、前記テーパ傾斜壁部の下面と、前記下面に対向する前記湾曲部の湾曲内周面との間の隙間が、前記周壁部の径方向内方側で、かつ、斜め下方側に向かって漸次大きくなるように前記湾曲部とテーパ傾斜壁部が形成されている請求項２記載のストラットマウント。
4. 前記厚肉部が、前記第１取付けフランジの径方向で前記湾曲内周面の下方側まで延出して、前記厚肉部の下面が前記周壁部の外周面と連なっている請求項３記載のストラットマウント。
5. 前記テーパ傾斜壁部は、上面側のテーパ角の中心と、下面側のテーパ角の中心とが同一位置に位置するとともに、前記上面側のテーパ角が下面側のテーパ角よりも小さく設定され、前記テーパ傾斜壁部の厚さが前記蓋壁部から第２取付けフランジに向かうに従って漸増している請求項２〜４のいずれか一つに記載のストラットマウント。

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