JP4190400B2 - ストラットマウント - Google Patents

Description

この発明は、ショックアブソーバを主要素として含む車両サスペンションにおいてアブソーバロッドと車体とを弾性的に結合するストラットマウントに関し、詳しくは前後のこじり方向に対して柔らかなばね特性を有するストラットマウントに関する。

従来より、ストラット式の車両のサスペンションにおいて、ショックアブソーバのアブソーバロッドをストラットマウントを介して弾性的に車体に結合し、タイヤを通じて路面から伝わる振動をショックアブソーバとコイルスプリングとの共働作用で吸収するとともに、それらショックアブソーバ及びコイルスプリングにて吸収しきれない振動をストラットマウントで吸収し、路面からの振動が車体に伝達されるのを防止することが行われている。

ここでストラットマウントは、外筒を有する剛性のアウタ部材及び内筒を有する剛性のインナ部材と、それらを連結するゴム弾性体とを有しており、そのインナ部材においてショックアブソーバのアブソーバロッドに、またアウタ部材において車体側にそれぞれ固定されて、それらアブソーバロッドと車体とを弾性的に結合する。

このストラットマウントは、アブソーバロッドの伸縮とともに弾性変形するが、そのゴム弾性体の弾性変形はアブソーバロッドが軸心方向に伸縮する限りにおいては、主として剪断変形と圧縮変形である。

しかしながらショックアブソーバ，ストラットマウントの車両への組付位置や組付姿勢等の関係からアブソーバロッドが正しく軸方向に伸縮せず、伸縮動作途中（ストローク途中）で前後方向に斜めに傾いたり或いは全ストロークを通じてアブソーバロッドが斜めに傾いた状態で伸縮する場合、アブソーバロッドに対して前後方向のこじり力が加わることになる。

このときストラットマウントのばね特性がその前後のこじり方向に柔らかなばね特性を有していれば、ストラットマウントの同方向の弾性変形、詳しくはゴム弾性体の同方向の弾性変形によってこれを良好に弾性吸収でき、アブソーバロッドに加わるこじり力を良好に緩和することができる。

しかしながら従来のストラットマウントはそのような場合を想定して構成されてはおらず、かかる前後のこじり方向の入力に対して高いばね剛性を有しているのが実状である。
その結果アブソーバロッドに強いこじり力が働くこととなって、アブソーバロッドが強度不足を生じたり或いはピストンの摺動部のシール部材が損傷したりする問題を生じる恐れがある。

一方でゴム弾性体のゴム硬度を低くすることによりこじり方向のばね特性を柔らかいものとすると、上下方向のばね特性も柔らかいものとなってしまい、即ち上下方向の所要のばね剛性が得られなくなってしまい、ストラットマウントとして必要な機能を果たすことができなくなってしまう。

このストラットマウントにおいては、リバウンド時にゴム弾性体に対してアブソーバロッドから下向きに引張り力が働き、そのときの引張り力が強いとゴム弾性体が破断或いは損傷してしまう。
このためストラットマウントにおいては、従来、リバウンド方向のゴム弾性体の変位を規制するためのリバウンド用のストッパプレートを設けることが行われている。

図９はこのリバウンド用のストッパプレートを備えた従来公知のストラットマウントの一例を示している（下記特許文献１）。
同図において２００は外筒２０２を有する金属製の剛性のアウタ部材、２０４は内筒２０６を有する金属製の剛性のインナ部材、２０８はそれらを連結するゴム弾性体で、２１０はそのインナ部材２０４における内筒２０６の上端部に取付固定されたリバウンド用のストッパプレートである。

このリバウンドストッパプレート２１０は、予め内筒２０４の上端部に一体形成しておくことはできず、そこで通常は（ロ）にも示しているようにストッパプレート２１０をインナ部材２０４とは別体に構成しておいて、これをインナ部材２０４における内筒２０６の上端部に組付固定するようにしている。

予めストッパプレート２１０をインナ部材２０４に一体形成しておくと、そのストッパプレート２１０がアウタ部材２００の外筒２０２内を通過することができず、従ってインナ部材２０４とアウタ部材２００とを図９（イ）に示す状態にセットすることができないからである。

尚、このようにリバウンド用のストッパプレートをインナ部材と別体に構成して、後においてこれをインナ部材に組み付けるものについては、例えば下記特許文献２にも開示されている。

しかしながらこのようにリバウンド用のストッパプレートをインナ部材と別体に構成しておいて、後にこれを組み付けるようにすると、ストッパプレート２１０が別部品として、更にまたその組付工数が余分に必要となって、ストラットマウントのコスト上昇をもたらしてしまう。

特開２０００−２５７６６２号公報 特開２００２−３１０２０９号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、上下及び左右方向においては所要のばね剛性を確保しつつ、前後且つこじり方向のばね特性を柔らかいものとなし得るストラットマウントを提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、外筒を有する剛性のアウタ部材及び内筒を有する剛性のインナ部材と、それらを連結するゴム弾性体とを有し、該インナ部材に対してショックアブソーバのアブソーバロッドが固定され、該アウタ部材が車体側に固定される車両サスペンションのストラットマウントにおいて、前記ゴム弾性体の上面から下向きに凹陥する形態で、前記外筒から前記内筒に向って前後方向に延びる掘込部を設け、該掘込部は前記内筒に向って進むに従い掘込深さが漸次深くなり、該内筒直近において最大深さとなる形状となしてあるとともに、前記ゴム弾性体には前記アウタ部材より下側において外周から中心軸線に向って延びるすぐり部が周方向に沿って設けてあり、且つ該すぐり部は左右方向の深さよりも前後方向の深さが深くなしてあることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記掘込部は底面が前記外筒から内筒に向って斜め下方に傾斜する傾斜面となしてあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、ゴム弾性体の上面から下向きに凹陥する形態で外筒から内筒に向って前後方向に延びる掘込部を設けたもので、本発明によれば、所要の上下及び左右方向のばね剛性を確保しつつ、前後方向及び前後のこじり方向のばね剛性即ちばね特性を柔らかいものとなすことができる。

これによりアブソーバロッドが伸縮動作の際に前後方向に傾いて動くとき、その傾き方向の動きをストラットマウントのゴム弾性体の弾性変形により良好に吸収でき、アブソーバロッドに対して強いこじり力が働くのを防止することができる。
従ってその強いこじり力によってアブソーバロッドが強度不足となったり、或いはピストン摺動部のシール部材が損傷してしまうのを防止することが可能となる。

本発明において、その掘込部は、内筒に向って進むに従い掘込深さが漸次深くなり、内筒直近位置において最大深さとなる形状となしてある。掘込部の形状をこのような形状としておくことで、内筒が前後方向により小さい力で傾き易くなる。即ち内筒のこじり（前後方向の傾動）に対するばね特性を効果的に柔らかいものとなすことができる。

本発明では更に、アウタ部材より下側においてゴム弾性体に外周から中心軸線に向って延びるすぐり部を周方向に沿って設け、且つそのすぐり部の深さを、左右方向の深さよりも前後方向の深さが深くなるようになしており、このようにすることで、ストラットマウントにおける前後方向及び前後のこじり方向のばね特性を更に柔らかなものとなすことができる。

尚、上記の掘込部は、底面が外筒から内筒に向って斜め下方に傾斜する傾斜面となしておくことができる（請求項２）。

本発明では、車両の左右方向に延びリバウンド時に外筒の左右方向の上端部に当接してストッパ作用をなすリバウンド用の剛性のストッパプレートを内筒の上端部に一体に形成しておくことができる。このようにすれば、従来のストラットマウント即ちリバウンド用のストッパプレートをインナ部材とは別体に構成して、これを後付けでインナ部材に組付固定する場合と異なって、ストッパプレートを別部品として必要とすることもないし、またそのストッパプレートをインナ部材に組み付ける工数も削減でき、全体としてストラットマウントの所要コストを安価となすことができる。

この場合において、アウタ部材における外筒を前後方向に長い楕円形状となし、またそのストッパプレートを左右方向に延び、外筒の左右の上端部に当接するように構成しておくことができる。

ストッパプレート及び外筒をこのように構成しておくことにより、ストッパプレートをインナ部材に予め一体に形成しておいても、ストッパプレートの向きを外筒における楕円の長手方向に向けておくことにより、支障なくこのストッパプレートを外筒の内部を通過してその上側に突き出させることができる。

そしてその後においてこれを９０°回転させて、ストッパプレートを左右方向に配向させ、その状態でインナ部材とアウタ部材とを加硫金型にセットしてゴムを注入及び加硫成形してそれらを一体化することで、容易にストラットマウントを製造することが可能である。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０はストラット式サスペンションにおけるショックアブソーバで、１２はシリンダ、１４はシリンダ１２内部に摺動可能に嵌合したピストンから上向きに突き出したアブソーバロッド（ピストンロッド）である。

１６はサスペンションの一要素を成すコイルスプリングで、その上端がストラットマウント１８における後述のスプリング受２０にて当接し、またその下端がシリンダ１２に固設されたスプリング受２２に当接している。

２４はショックアブソーバ１０の過度の収縮を抑制するゴム製のバウンドストッパで、このバウンドストッパ２４にはダストカバー２６が一体に成形されている。

ストラットマウント１８は金属製の剛性のアウタ部材２８及び同じく金属製の剛性のインナ部材３０と、それらを全周に亘って一体に連結するゴム弾性体３２とを有している。
ここでゴム弾性体３２は、それらアウタ部材２８及びインナ部材３０に対して一体に加硫接着されている。

アウタ部材２８は、外筒３４とフランジ部３６とを有している。フランジ部３６は外筒３４の全周に亘って設けられている。
このフランジ部３６は、図２及び図３に明らかに示しているように車両左右方向の部分に対して前後方向の部分が同方向に大きく延び出していて締結部３８とされ、その締結部３８が締結孔４０において車体に締結固定されるようになっている。
尚このフランジ部３６には、その外周端に沿って下向きの曲げ部４２がほぼ全周に亘って形成されている。

外筒３４は、図２，図３及び図５に示しているように車両前後方向に長い楕円形状をなしており、その上端部に沿って内向きの曲げ部４４が形成されている。
一方インナ部材３０は、上部４６と下部４８とが別体の部材とされており、それらが互いに接合されることでインナ部材３０として一体化されている。

上部４６は、円筒状の周壁部５０と下底部５２とを有している。
他方下部４８は全体としてスカート状をなしており、テーパ状の周壁部５４と上底部５６とを有していて、その上底部５６と上部４６における下底部５２とが溶接により一体に接合されている。
この下部４８には、下端部に上記のスプリング受２０が形成されていて、そこに上記のようにコイルスプリング１６の上端が当接している。

これら上部４６と下部４８の下底部５２及び上底部５６には挿通孔が形成されている。
上記ショックアブソーバ１０におけるアブソーバロッド１４は、その上端部がこの挿通孔に上向きに挿通された上、ナット５６によりインナ部材３０に固定されている。

インナ部材３０における内筒６０には、図２〜図５に詳しく示しているようにその上端から車両左右方向に延びる板状のリバウンド用の一対のストッパプレート５８が一体に形成されている。
ここで一対のストッパプレート５８は、前後方向の幅寸法が内筒６０の外径寸法よりも小寸法とされている。

また一方のストッパプレート５８の先端から他方のストッパプレート５８の先端までの寸法が、アウタ部材２８における外筒３４の長手方向、即ち前後方向の内径よりも小寸法とされている。
即ちこれらストッパプレート５８が、図５及び図６（Ｉ）に示しているようにこれを楕円形状をなす外筒３４の前後方向（長手方向）に向けた状態で、この外筒３４を下から上向きに通過可能とされている。
尚これら一対のストッパプレート５８の幅方向端には、それぞれ上向きに起立する形態で曲げ起された補強リブ６１がそれぞれ設けられている。
またストッパプレート５８の下面にはストッパゴム６３が設けられている。

ここで一対のストッパプレート５８は、それぞれアウタ部材２８における外筒３４の左右方向の上端部の上方に位置しており、リバウンド時において、かかる外筒３４の左右方向の上端部に対して当接しストッパ作用を行う。

アウタ部材２８とインナ部材３０とを全周に亘って一体に連結する上記ゴム弾性体３２は、図２及び図３に示しているようにアウタ部材２８の外筒３４と同様に前後方向に長い楕円形状をなしている。

このゴム弾性体３２には、その上面から下向きに凹陥する形態で外筒３４から内筒６０に向って前後方向に延びる掘込部６２が形成されている。
ここで掘込部６２は、内筒６０に向って進むに従い掘込深さが漸次深くなる形状となしてある。またその底面は外筒３４から内筒６０に向って斜め下方に傾斜する傾斜面となしてあり、その深さは内筒６０に最も接近した位置において最大深さとなっている。
尚この掘込部６２は、図３に示しているようにその平面形状が概略矩形状ないし内筒６０側で小寸法となる台形状をなしている。

一方ゴム弾性体３２における上面の左右方向の部分、具体的には一対のストッパプレート５８の下側に位置する部分は、外筒３４の上端と同じ高さの面一面をなす平坦面６４とされている。
尚この平坦面６４は、平面形状がストラットマウント１８の軸心を中心とする概略扇形状ないし台形状をなしている。

この平坦面６４と上記掘込部６２との間は中間の高さ、即ち平坦面６４から１段下がった段下り面６６とされている。
但しこの段下り面６６は、外筒３４から内筒６０に向って僅かにその深さが深くなっており、従ってこの実施形態において段下り面６６も一種の掘込部と考えることもできる。
但しこの段下り面６６は、場合によってストラットマウント１８における軸心と直角方向の水平な面となしておくこともできる。

図４に詳しく示しているようにゴム弾性体３２にはまた、アウタ部材２８の下側において外周から中心軸線に向って延びるすぐり部６８が全周に亘って設けられている。
ここですぐり部６８は、左右方向のすぐり部６８Ｂに対し前後方向のすぐり部６８Ａが前後方向に深く延びる形態で形成されている。

本実施形態のストラットマウント１８において、アウタ部材２８における外筒３４を円形状とし、またストッパプレート５８を全周に亘り同じく円形状となしておくと、実際上そのようなストラットマウント１８を製造することができない。

ゴム弾性体３２の成形用の加硫金型にアウタ部材２８とインナ部材３０とをセットしてゴム弾性体３２を加硫成形する際、アウタ部材２８の外筒３４に対しインナ部材３０のストッパプレート５８を軸方向に通すことができず、実質的にそれらアウタ部材２８とインナ部材３０とを加硫成形用の金型にセットすることができなくなってしまう。

しかるに本実施形態では、アウタ部材２８における外筒３４が楕円形状となしてあるとともに、ストッパプレート５８が左右方向に延びる形態で設けられているため、容易にこのストッパプレート５８をアウタ部材２８の外筒３４に対し図中下側から上向きに通すことができる。

図５，図６はその様子を具体的に表している。
図５はストッパプレート５８をアウタ部材２８の外筒３４に通す前の状態を表しており、このとき一対のストッパプレート５８を楕円形状をなす外筒３４の長手方向に向けておき、そのままインナ部材３０を上向きに移動させることで、支障なく一対のストッパプレート５８を外筒３４に対し図中下側から上向きに通すことができる。
図６（Ｉ），（II）はこれを具体的に示している。

このようにしてストッパプレート５８を外筒３４に対し図中下側から上向きに通した後、インナ部材３０を９０°回転させることで、一対のストッパプレート５８を、楕円形状をなす外筒３４の長手方向に対して直角方向、即ち短手方向に配向させることができる（図７（III））。

この状態でアウタ部材２８とインナ部材３０とを加硫金型にセットし、その後ゴムを注入してゴム弾性体３２を加硫成形し、且つアウタ部材２８及びインナ部材３０に対して加硫接着することで、一体のストラットマウント１８を得ることができる(図７（IV）)。

尚本実施形態では、その一対のストッパプレート５８の前後方向幅がインナ部材３０における内筒６０の外径よりも小寸法とされていること、またゴム弾性体３２における上面の左右方向の部分、即ちストッパプレート５８の下側の部分が外筒３４の上端と面一面をなしていることから、ゴム弾性体３２の上面に段下り面６６及び掘込部６２を設けた場合であっても、成形品を容易に金型から脱型することができる。

通常ストラットマウントにおけるゴム弾性体３２の上面は、ストッパプレートの下側に位置する部分も外筒３４の上端よりも下向きに落ち込んでおり、即ちその上端よりも低い位置の面となっており、これに対して本実施形態ではゴム弾性体３２の成形及び脱型のために、ゴム弾性体３２におけるストッパプレート５８の下側に位置する上面が、従来のものよりも高い位置に形成されている。その分ゴム弾性体３２の上下のばね剛性は若干高いものとなる。

そこで本実施形態では上下のばね剛性の調整のために段下り部６６を形成している。
即ちこの段下り部６６は上下のばね剛性の調整部分としての意味を有している。

さて本実施形態のストラットマウント１８の場合、上記のようにゴム弾性体３２に前後方向に延びる掘込部６２を設けた結果、更にはまたすぐり部６８のうち前後方向のすぐり部６８Ａの深さを深くした結果、更にはまたゴム弾性体３２の平面形状を前後方向に長い楕円形状とした結果、前後方向のばね定数及び前後のこじり方向のばね定数を低くすることができる。
即ち上下及び左右方向のばね剛性を従来と同等に維持しながら前後方向及び前後のこじり方向のばね特性を柔らかいものとなすことができる。

その結果として、図８に示しているようにアブソーバロッド１４が伸縮動作の際に傾いた状態となっても、詳しくはそのような前後に傾いた状態で伸縮動作を行った場合であっても、その傾きをストラットマウント１８における前後方向の柔らかなばね特性に基づいて良好に吸収することができ、アブソーバロッド１４に対して大きなこじり力を作用せしめない。

従ってこの実施形態によれば、アブソーバロッド１４がその傾いた状態での伸縮動作によって強度不足となったり、或いはピストン摺動部のシール部材がそのこじり力によって損傷してしまうといったことを良好に防止することができる。

以上のように本実施態様によれば、従来のストラットマウントのようにリバウンド用のストッパプレートをインナ部材とは別体に構成して、これを後付けでインナ部材に組付固定する場合と異なって、ストッパプレート５８を別部品として必要とすることもないし、またそのストッパプレート５８をインナ部材３０に組み付ける工数も削減でき、全体としてストラットマウント１８の所要コストを安価となすことができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態のストラットマウントをサスペンションの周辺部とともに示す図である。 同実施形態のストラットマウントの斜視図である。 同実施形態のストラットマウントの平面図である。 図３におけるIV−IV視断面図である。 同実施形態のストラットマウントの製造工程の一手順を示す図である。 図５に続く手順の説明図である。 図６に続く手順の説明図である。 同実施形態のストラットマウントの作用説明図である。 従来公知のストラットマウントの例を示す図である。

符号の説明

１０ ショックアブソーバ
１４ アブソーバロッド
１８ ストラットマウント
２８ アウタ部材
３０ インナ部材
３２ ゴム弾性体
３４ 外筒
５８ ストッパプレート
６０ 内筒
６２ 堀込部
６８，６８Ａ，６８Ｂ すぐり部

Claims (2)

1. 外筒を有する剛性のアウタ部材及び内筒を有する剛性のインナ部材と、それらを連結するゴム弾性体とを有し、該インナ部材に対してショックアブソーバのアブソーバロッドが固定され、該アウタ部材が車体側に固定される車両サスペンションのストラットマウントにおいて、
   前記ゴム弾性体の上面から下向きに凹陥する形態で、前記外筒から前記内筒に向って前後方向に延びる掘込部を設け、
   該掘込部は前記内筒に向って進むに従い掘込深さが漸次深くなり、該内筒直近において最大深さとなる形状となしてあるとともに、
   前記ゴム弾性体には前記アウタ部材より下側において外周から中心軸線に向って延びるすぐり部が周方向に沿って設けてあり、且つ該すぐり部は左右方向の深さよりも前後方向の深さが深くなしてあることを特徴とするストラットマウント。
2. 請求項１において、前記掘込部は底面が前記外筒から内筒に向って斜め下方に傾斜する傾斜面となしてあることを特徴とするストラットマウント。

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