JP5964325B2 - サスペンションサポートの組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に用いられるサスペンション機構において、ダンパのピストンロッドの上端を車体に支持するための、サスペンションサポートの組立方法の改良に関する。

サスペンション機構において、クッションダンパ（ダンパ）のピストンロッドの上端は、サスペンションサポートによって車体に支持される。このサスペンションサポートのうち、ピストンロッドの上端と車体との間に弾性体を介在させ、ピストンロッドの上端の荷重が直接車体にかからないようにした、いわゆる、入力分離式のサスペンションサポート構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に示されているように、サスペンションサポート構造は、ダンパの上端部に固定されたワッシャ部を囲う弾性体と、この弾性体を下から受け部材で受けると共に上から蓋部材で蓋をしてなる保持部とからなる。この保持部は、複数の締結部材によって車体に締結される。

しかし、特許文献１に開示されている技術では、ダンパ保持部の受け部材と蓋部材とは、ボルトとナットからなる複数の締結部材によって締結される。加えて、複数の締結部材で締結されるダンパ保持部は、受け部材と蓋部材とが重ね合わされた構造をしているため、サスペンションサポートの重量が嵩む。従って、サスペンションサポートを軽量化する技術が望まれている。

特開２００９−２６４５５１公報

本発明の課題は、サスペンションサポート構造を軽量化する技術を提供することにある。

請求項１に係る発明によれば、ダンパのピストンロッドの上端を車体に支持するサスペンションサポートの組立方法であって、車体に結合されるフランジ部から下方へ周壁部を延ばし、周壁部の下端にピストンロッドを挿通する底部を形成し、ピストンロッドの上端及び弾性体を底部上に支持する基体と、この基体に嵌める蓋体を用意し、基体の底部へ向け弾性体の少なくとも上面を覆うように周壁部の内面に前記蓋体を圧入したサスペンションサポートの組立方法が提供される。

請求項２に係る発明では、好ましくは、前記弾性体は外周面を有しており、前記外周面が前記周壁部に触れないよう、前記基体と前記弾性体との間に前記蓋体が圧入されている。

請求項３に係る発明では、好ましくは、前記蓋体は、前記ピストンロッドの軸方向の下端部を有し、前記下端部は前記底部に突き当てられ、前記下端部において、前記弾性体へ当接する内面は平坦に形成され、前記周壁部側の外面に前記周壁部から離間する逃げ部が形成されている。

請求項４に係る発明では、好ましくは、前記周壁部と前記底部との間のコーナーに曲げ部が形成されると共に、前記曲げ部の深さよりも前記逃げ部の深さを大きくした。

請求項５に係る発明では、好ましくは、前記蓋体が前記基体に取付けられているとき、前記蓋体の上端部は、前記周壁部の上端部の下に収まる。

請求項６に係る発明では、好ましくは、前記ピストンロッドの軸方向において、前記車体の一部は、前記蓋体に重なるように配置されている。

請求項１に係る発明では、サスペンションサポートは、基体とこの基体に圧入される蓋体とからなるため、基体に蓋体を一体化するための締結部材やかしめを必要としない。締結部材が不要になるため、サスペンションサポートの軽量化が可能になる。

加えて、基体へ蓋体を結合する手段は圧入によるため、サスペンションサポートに内蔵した弾性体のメンテナンス性が確保される。従って、サスペンションサポートの軽量化とメンテナンス性の確保とを両立させることができる。

さらに、基体と蓋体は、何れも板材をプレス成形することによって容易に製造できる。蓋体は、圧入によって基体に結合される。圧入により締結や溶接等の接合工程が不要となるので、サスペンションサポートを低コストで製造することができる。

請求項２に係る発明では、弾性体の外周面が周壁部に触れないように蓋体が圧入される。弾性体の外周面が周壁部に触れないように蓋体を圧入することで、圧入面となる周壁部へ弾性体が噛み込まれる心配はない。結果、サスペンションサポートの性能のばらつきを低く抑えることができる。

請求項３に係る発明では、ピストン軸方向下端部にて、蓋体の弾性体側の面を平坦に形成する。弾性体は蓋体の平坦面に当たるため、弾性体の変形形状を安定化させることができる。また、蓋体の周壁部側に逃げ部を形成する。この逃げ部によって、変形時に、基体の底部と蓋体の下端部の間に弾性体が入り込むことが抑制される。弾性体の入り込みが抑制される結果、サスペンションサポートの特性が安定化する。

請求項４に係る発明では、基体の周壁部と底部間に形成した曲げ部の深さを、蓋体の逃げ部の深さより大きくした。基体に蓋体を圧入したときに、蓋体の下端部が基体に当たる心配はない。

請求項５に係る発明では、蓋体の上端部は、周壁部の上端部の下に収まる。蓋体の上端部は、周壁部の上端部から突出しないため、蓋部に他の部材が当たり、荷重がかかる心配はない。蓋部に荷重がかからないので、圧入部となる蓋部の周部に歪み等を生じ難くすることができる。

請求項６に係る発明では、車体の一部は、蓋体に重なるように配置される。圧入部となる周部が周壁部から外れた場合であっても、蓋体を車体で支えることができる。

本発明に係る方法で組み立てたサスペンションサポート構造の断面図である。 図１の領域２の拡大図である。 サスペンションサポートの製造工程（弾性体嵌め込み工程〜蓋体仮結合工程）を示した図である。 サスペンションサポートの製造工程（圧縮工程〜圧入完了）を示した図である。 圧入治具と中間部材の寸法関係等を示した図である。 圧入方向によって圧入量が異なることを示した図である。 比較例及び実施例に係るサスペンションサポートの圧入工程を示した図である。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、サスペンションサポート１０は、車体に結合されるフランジ部１１を開放端に備えている有底筒状の基体１３と、この基体１３の底部１４に支えられる弾性体２０の上方から弾性体２０を覆うように圧入される有底筒状の蓋体３０とからなる弾性体支持装置である。弾性体支持装置１０は、基体１３と蓋体３０の各々の開口同士を向かい合わせ、基体の底部１４（底壁部１４）と蓋体の天板部３１とによって弾性体２０を支持している。

すなわち、本実施例では、弾性体支持装置は、ダンパのピストンロッドの上端４１ａを車体に支持するサスペンションサポート１０であり、以下、弾性体支持装置１０をサスペンションサポート１０と言うことがある。

サスペンションサポート１０の基体１３は、車体側の部材４２に結合されるフランジ部１１と、このフランジ部１１から延ばされる筒状の周壁部１５（外周壁部１５）と、この周壁部の下端１５ｂに形成されピストンロッド４１を挿通する貫通孔１７を有しピストンロッド４１の上部を支持する弾性体２０を支える底部１４（底壁部１４）と、からなる。本実施例では、基体１３の車体側の部材４２への結合手段は、図示せぬ締結ボルト及びナットによる。

サスペンションサポート１０の蓋体３０は、筒状の周部３５（内周壁部３５）と、この内周壁部３５の上端に渡される天板部３１とからなる。この蓋体３０は、基体１３の底部１４（底壁部１４）へ向け外周壁部１５の内面１５ｕに圧入される。蓋体３０は弾性体２０の少なくとも上面２１を覆っている。

基体１３と蓋体３０の間に収容される弾性体２０は、クッションダンパのピストンロッド４１の先端にナット４３で締結したワッシャ状の中間部材４５が一体成形されているウレタンゴムである。中間部材４５は、弾性体２０の厚さ方向中間部に配置される。この中間部材４５に開けた穴４６に、ダンパのピストンロッド４１が挿通され、このピストンロッド４１の先端に上方からナット４３が締結される。

弾性体２０は、中間部材４５がピストンロッド４１（ロッド４１）に締結される部分が露出する開口部２２と、蓋体３０の天板部３１に当接する上面２１と、この上面の縁２１ｆからピストン軸方向に沿って下方に延びる外周面２３と、この外周面２３の下端からピストン軸直角方向に沿って延びる下面２４とを有するドーナツ状の部材である。

図１において、蓋体３０が基体１３に取付けられているとき、蓋体の上端部３０ｔは、周壁部の上端部１５ａの下に収まっている。蓋体の上端部３０ｔは、周壁部の上端部１５ａから突出していないため、蓋体３０に他の部材が当たり、荷重がかかる心配はない。蓋体３０に荷重がかからないので、圧入部となる蓋体の周部３５（内周壁部３５）に歪み等を生じ難くすることができる。

このサスペンションサポート１０を車体側の部材４２に取付けたときの配置関係について説明すると、ピストンロッド４１の軸方向上下において、車体側の部材４２は、蓋体３０に重なるように配置される。車体側の部材４２は、蓋体３０に重なるように配置される。圧入部となる周部３５（内周壁部３５）が外周壁部１５から外れた場合であっても、蓋体３０を車体側の部材４２で支えることができる。

次に、基体の周壁部と基体の底部との間に形成したコーナーと蓋体の開口端の関係等について説明する。

図２に示すように、基体の周壁部１５と基体の底壁部１４とのコーナーに曲げ部５１を形成する。蓋体３０の下端部３０ｂにおいて、弾性体２０（図１）へ当接する側の内面３３は平坦に形成すると共に、基体１３の周壁部１５の内面に接する外面３４に周壁部１５から離間する逃げ部３７を形成する。逃げ部３７の深さＤ１は、曲げ部５１の深さＤ２よりも大きくした。次に上記構造を有するサスペンションサポートの組立方法について説明する。

図３（ａ）には、弾性体２０の外周面２３の一部が蓋体３０の開口端３０ａから露出するように、弾性体２０を蓋体３０の中に矢印ａの方向へ嵌め込む工程が示されている。

図３（ｂ）に示すように、圧入治具５２を構成する下治具５３を準備し、この下治具５３にダンパのスカート部５６を一体化した基体１３をセットする。

下治具５３は、基体１３の底部１４からの荷重を受ける受け面６１と、基体の貫通孔１７が挿入されると共に圧入等の際に中間部材４５（図３ａ）を支える凸部６２とからなる。凸部６２は、高さ方向に延びる外壁６３と、この外壁６３の上端に水平に形成され中間部材４５を支持する水平受部６４と、この水平受部６４から斜め上方に延び中間部材４５を支持する斜受部６５と、この斜受部６５の上端に水平に形成される上面６６とからなる。水平受部６４と斜受部６５とで、中間部材の穴４６（図３ａ）に係合する係合部６８が形成される。

図３（ｃ）に示すように、基体１３の開口端１３ａに蓋体３０の開口端３０ａを当てるようにして基体１３に蓋体３０をセットする。

図４（ａ）には、圧入治具５２を構成する上治具５４を蓋体３０の天板部３１へ当て、矢印ｆ方向に力をかけ、蓋体の開口端３０ａを基体の開口端１３ａに向けて、弾性体２０のなかの蓋体の開口端３０ａから露出している部分のみを、基体１３の底壁部１４に当たるまで蓋体３０と基体１３とを仮結合させる工程が示されている。

図４（ｂ）には、底壁部１４に形成されている貫通孔１７を通して、弾性体２０の厚さ方向の中間部に備えられている中間部材４５を圧入治具５２の係合部６８で支えながら、天板部３１の上から弾性体２０の高さを縮めながら弾性体２０を底壁部１４へ向かって圧縮する圧縮工程と、蓋体３０を基体１３の中に圧入して、蓋体の開口端３０ａを基体１３の底壁部１４に当てる圧入工程とが示されている。すなわち、蓋体のピストン軸方向の下端部３０ｂが底壁部１４に突き当たるまで蓋体３０を圧入する。

図２を併せて参照して、弾性体２０の外周面２３は、内周壁部の内面３５ｂに当接する。弾性体の外周面２３のうちのピストン軸方向に延びる外周面以外の部分が外周壁部１５に触れないよう、基体１３と弾性体２０との間に蓋体３０が圧入される。

弾性体の外周面２３のうちのピストン軸方向に延びる部分以外を外周壁部１５に触れないように蓋体３０を圧入すれば、圧入面となる外周壁部の内面３５ｂへ弾性体２０が噛み込まれる心配はない。結果、サスペンションサポートの性能のばらつきを低く抑えることができる。

蓋体３０の逃げ部３７の深さＤ１を、基体１３の外周壁部１５と底壁部１４間に形成した曲げ部５１の深さＤ２より大きくしたので、基体１３に蓋体３０を圧入したときに、蓋体の下端部３０ｂが曲げ部５１に干渉する心配はない。

ピストン軸方向下端部３０ｂにて、蓋体３０の弾性体２０側の内面３３を平坦に形成する。弾性体２０は蓋体３０の平坦面に当たるため、弾性体２０の変形形状を安定化させることができる。加えて、蓋体３０の周壁部側に逃げ部３７を形成する。この逃げ部３７によって、変形時に、基体１３の底壁部１４と蓋体１３の下端部３０ｂの間に弾性体２０が入り込むことが抑制される。結果、サスペンションサポートの特性を安定化させることができる。

図４（ｃ）には、圧入完了後、弾性体２０の厚さ方向の中間部を支えている支持力を解除する工程を経て、弾性体２０の圧入が完了したサスペンションサポート１０が示されている。

次に、図５に基づいて弾性体に一体化させた中間部材の位置と圧入治具との寸法関係等について説明する。

図５に示すように、圧入治具の凸部６２の斜受部６５の下端の外径をＤとし、中間部材４５の上面での穴径をｄ１、中間部材４５の弾性体２０の高さ方向中心線ｎにおける穴径をｄ２とするとき、ｄ１＜Ｄ＜ｄ２となるように設定されている。

また、弾性体２０の高さ方向中心線ｎから中間部材４５の上面までの長さをδ１、弾性体２０の高さ方向中心線ｎから中間部材４５の下面までの長さをδ２とするとき、δ２＜δ１となるように設定されている。すなわち、弾性体に一体化されている中間部材４５は全体として、高さ方向中心線ｎから上方へオフセットした位置に配置される。

次に、上記各要素の寸法と位置関係によって、圧入工程で圧入作業をするとき、中間部材の向きにより圧入高さが異なることを説明する。

図６（ａ）に示すように、中間部材４５が正規の方向で弾性体２０が嵌め込まれたときに、蓋体３０の開口端３０ａが基体１３の底部１４に当接するまで圧入されている。

図６（ｂ）に示すように、中間部材４５の上下が非正規の方向で弾性体２０が嵌め込まれた場合に、蓋体３０の開口端３０ａが基体１３の底部１４に当接するまで圧入されない。すなわち、圧入量が正規の圧入量に達しないように設定される。この理由について図５を併せて参照しながら説明する。

中間部材４５の上面側の内径ｄ１は、係合部６８となる斜受部６５の外径Ｄ１より小さい（ｄ１＜Ｄ）ため、中間部材４５の穴４６に凸部６２が係合しない。これに加えて、中間部材４５が上下逆様に配置され、中間部材４５が正規の姿勢で配置される場合に較べて凸部６２に支持される中間部材４５の端面が、弾性体２０の端面に近づくことで、圧入代が小さくなることによる。

このように、中間部材４５が一体成形された弾性体２０の嵌め込み方向が非正規の方向で、圧入された場合には、圧入高さが変化し正規の圧入量に達しないようにするため、弾性体２０の嵌め込み方向を誤って組付ける誤組立てを検出することができる。

圧入治具５２は、中間部材４５の表裏両方に係合可能な単一の部材である。治具側を弾性体２０が正規の姿勢で圧入されたときのみ、係合可能な単一な部材とすることで、弾性体２０の高さ方向に圧縮量が変化され、誤組立てを容易に検出できるようになる。

以上に述べたサスペンションサポート（弾性体支持装置）の作用を次に述べる。
図７（ａ）の比較例に示すように、蓋体３０の天板部３１と基体１３の底壁部１４との間に弾性体２０が圧入される構造の弾性体支持装置において、下治具５３Ｘに中間部材４５を受ける凸部（本実施例の凸部６２に相当するもの）が設けられていない場合には、弾性体２０を圧入する工程は、弾性体２０の厚さ方向上端部と下端部の間を圧縮することにより圧入される。しかし、弾性体２０が圧縮されるときに、弾性体２０が蓋体３０からはみ出し、基体１３の底壁部１４と蓋体３０の内周壁部３５の間に弾性体２０の一部が挟まれる場合があった。

この点、本発明では、図７（ｂ）の実施例に示すように、弾性体２０の厚さ方向中間部を底部１４から蓋体３０に向けて支えながら上方から上治具５４で押すことにより、弾性体２０の上部を圧縮し蓋体３０の内周壁部内に弾性体２０を圧入するようにした。

弾性体２０の厚さ方向中間部（図５に示す高さ方向中心線ｎの位置）を支えながら、弾性体２０を底壁部１４へ向かって圧縮するようにした。弾性体２０の厚さ方向中間部を支えることで、弾性体２０の厚さ方向中間部（図５に示す弾性体の高さ方向中心線ｎの位置）より弾性体２０の上部が強く圧縮される。このとき、弾性体２０の中間部より弾性体２０の下部についても、圧縮される。弾性体２０の上部が強く圧縮され弾性体２０の下部も圧縮されるため、弾性体２０が蓋体３０からはみ出し難くなる。結果、圧入に係る作業性を損なうことなく弾性体２０を基体１３と蓋体３０との間に圧入することが可能になる。

図１を参照すると、サスペンションサポート１０は、基体１３とこの基体１３に圧入される蓋体３０とからなる。蓋体３０と基体１３との一体化は圧入によるため、基体１３に蓋体３０を一体化するための締結部材やかしめ等は不要となる。締結部材が不要になるため、サスペンションサポート１０の軽量化が可能になる。加えて、基体１３へ蓋体３０を結合手段が圧入によるため、サスペンションサポート１０に内蔵した弾性体２０のメンテナンス性が確保される。結果、本発明によれば、サスペンションサポート１０の軽量化とメンテナンス性の確保とを両立させることができる。

また、蓋体３０は、圧入によって基体１３に結合される。圧入により締結や溶接等の接合工程が不要となる。さらに、基体１３と蓋体３０は、何れも板材をプレス成形することによって容易に製造できるので、サスペンションサポート１０を低コストで製造することができる。

上記サスペンションサポート１０は、ボルト及びナットにより車体側の部材４２へ締結されている。従来、基体と蓋体とからなるサスペンションサポートの結合とこのサスペンションサポートの車体側の部材への結合とをボルト及びナットによって行う、いわゆる、共締めによる場合があった。この場合には、基体と蓋体の間に配置される弾性体のメンテナンス性は確保されるが、車体側の部材の寸法ばらつきによって、弾性体の圧入状態にもばらつきが生じ易い。結果、ダンパ支持特性にも影響し易い。

この点、本発明では、サスペンションサポート内で圧入により弾性体を保持させ、これとは別に、サスペンションサポートの車体側の部品への結合は、ボルト及びナットにより結合したので、車体側の部材の寸法ばらつきによって、弾性体の圧入状態にばらつきが出る心配はない。

本発明は、実施例では自動車に適用した例を示したが、三輪自動車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明は、自動車に備えられているサスペンションサポートの組み立てに好適である。

１０…弾性体支持装置（サスペンションサポート）、１１…フランジ部、１３…基体、１４…底部（底壁部）、１５…周壁部（外周壁部）、１５ａ…周壁部の上端部、２０…弾性体、２３…外周面、３０…蓋体、３０ｂ…蓋体のピストン軸方向の下端部、３０ｔ…蓋体の上端部、３３…弾性体へ当接する内面、３４…周壁部側の外面、３７…逃げ部、４１…ピストンロッド、４１ａ…ピストンロッドの上端、４２…車体（車体側の部材）、５１…曲げ部、Ｄ１…逃げ部の深さ、Ｄ２…曲げ部の深さ。

Claims (6)

1. ダンパのピストンロッドの上端を車体に支持するサスペンションサポートの組立方法であって、
   前記車体に結合されるフランジ部から下方へ周壁部を延ばし、前記周壁部の下端に前記ピストンロッドを挿通する底部を形成し、前記ピストンロッドの上端及び弾性体を前記底部上に支持する基体と、この基体に嵌める蓋体を用意し、
   前記基体の前記底部へ向け前記弾性体の少なくとも上面を覆うように前記周壁部の内面に前記蓋体を圧入した、
   ことを特徴とするサスペンションサポートの組立方法。
2. 前記弾性体は外周面を有しており、前記外周面が前記周壁部に触れないよう、前記基体と前記弾性体との間に前記蓋体が圧入されている、請求項１に記載のサスペンションサポートの組立方法。
3. 前記蓋体は、前記ピストンロッドの軸方向の下端部を有し、前記下端部は前記底部に突き当てられ、
   前記下端部において、前記弾性体へ当接する内面は平坦に形成され、前記周壁部側の外面に前記周壁部から離間する逃げ部が形成されている、請求項１に記載のサスペンションサポートの組立方法。
4. 前記周壁部と前記底部との間のコーナーに曲げ部が形成されると共に、前記曲げ部の深さよりも前記逃げ部の深さを大きくした、請求項３に記載のサスペンションサポートの組立方法。
5. 前記蓋体が前記基体に取付けられているとき、前記蓋体の上端部は、前記周壁部の上端部の下に収まる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のサスペンションサポートの組立方法。
6. 前記ピストンロッドの軸方向において、前記車体の一部は、前記蓋体に重なるように配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のサスペンションサポートの組立方法。

Images