JP5965274B2

JP5965274B2 - 車体側パネルへのストラットロッドの取付構造

Info

Publication number: JP5965274B2
Application number: JP2012223450A
Authority: JP
Inventors: 則克波戸
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-10-05
Also published as: JP2014074481A

Description

本発明は、車両に設置されるストラットマウントの取付構造に関する。

従来から、例えば特許文献１に示されるように、筒体の外周面に筒状のゴム体を固着し、この筒体をストラットロッドの先端に差し込んで当該ストラットロッドに取り付ける一方、前記ゴム体を車体側パネルに設けられた窪み部に嵌め合わせることで、ストラットロッドと車体側パネルとを連結するストラットマウントの取付構造が開示されている。

この特許文献１においては、筒体の下端部に径方向外側に延びるフランジ部を設け、ゴム体の、フランジ部の上方側の部分の外周面に、径方向外側に開口する環状溝を設けることにより、ゴム体を環状溝の上方側の本体部分と環状溝の下方側のストッパ部分とに分けて、ストッパ機構を構成したものが記載されている。この場合、通常状態では、ゴム体の本体部分の上下方向の軟らかいばね特性によって車輪側からの入力振動を十分に吸収することができ、一方、ストラットロッドに、車輪側から、上方向への大きなバウンド荷重が作用したときには、ゴム体の弾性変形により環状溝が閉塞して、ゴム体のストッパ部分が本体部分に当接することにより、ストラットロッドおよび筒体の、車体側パネルに対する上方側への過度の変位を規制することができる。

特開２００８−１２８２７３号公報

しかしながら、上記従来の取付構造は、ストラットロッドに入力される上方向への大きなバウンド荷重に対してはストッパ機能を有しているが、車両の操舵時に生じる横力等によりストラットロッドに入力される径方向への大きな荷重に対するストッパ機能を有していない。そのため、ストラットロッドに入力される径方向への大きな荷重に対しては、ゴム体の特性のみで対応する必要があるので、ゴム体を硬くする必要があり、ゴム体として十分に軟らかい材質のものを用いて、車輪側から車体側へ伝達される振動の抑制効果を高めることは困難であった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、その目的とするところは、車体側パネルに対するストラットロッドの大きな変位を抑制しつつも、ゴム体として、十分に軟らかい材質のものを用いて、車輪側から車体側へ伝達される振動の抑制効果を高めることができる、車体側パネルへのストラットロッドの取付構造を提供することにある。

本発明の車体側パネルへのストラットロッドの取付構造は、窪み部を備えた車体側パネルと、下方に向けて拡径するテーパ状部分を有し、ストラットロッドに取り付けられる筒体と、前記筒体の外周面に固着され、前記窪み部に嵌め合わされる嵌め込み部を備えた筒状のゴム体とを有する、車体側パネルへのストラットロッドの取付構造であって、前記ゴム体に、上端面から径方向内側へ向けて下方へ傾斜する内側傾斜面を設け、前記車体側パネルに、前記内側傾斜面の径方向内側へ向けて下方へ傾斜して径方向内側端が前記ゴム体の上端面よりも下方に位置するとともに、前記内側傾斜面との間に隙間を有する傾斜壁部を設け、前記ゴム体の上端面が前記車体側パネルに当接していることを特徴とする。
上記構成によれば、通常状態では、ゴム体の上下方向の軟らかいばね特性によって車輪側からの入力振動を十分に吸収することができるとともに、ストラットロッドに上方向への大きなバウンド荷重が作用したときには、ゴム体が上下方向へ弾性変形することにより、ゴム体の内側傾斜面が車体側パネルの傾斜壁部に当接して、ストラットロッドおよび筒体の、車体側パネルに対する上方側への過度の変位を規制することができる。また、ストラットロッドに横方向への大きな荷重が作用したときには、ゴム体が横方向へ弾性変形することにより、ゴム体の内側傾斜面が車体側パネルの傾斜壁部に当接して、ストラットロッドおよび筒体の、車体側パネルに対する横方向への過度の変位を規制することができる。したがって、ゴム体として軟らかい材質のものを用いても、ストラットロッドの上方向および横方向への過度の変位を防止することができるので、ゴム体として十分に軟らかい材質のものを用いて、車輪側から車体側へ伝達される振動を抑制する効果を高めることができる。

また、前記内側傾斜面には、前記傾斜壁部に向けて突出する凸部を設けるのが好ましい。
この構成によれば、ストラットロッドに過大な荷重が作用したときには、車体側パネルの傾斜壁部に凸部が当接してから、ゴム体の内側傾斜面が傾斜壁部に当接することになるので、ゴム体の内側傾斜面が車体側パネルの傾斜壁部に当接する際に生じる衝撃を低減することができる。

また、前記ゴム体の前記嵌め込み部と下端面との間の部分の外周面を、下方に向けて直径が漸減する形状に形成するのが好ましい。
この構成によれば、上下方向と径方向のストッパ機能を有する取付構造においても、ゴム体を、スライド型を備えた金型を用いることなく、上下一対の金型を用いて加硫成形することが可能となるので、この車体側パネルへのストラットロッドの取付構造に用いるゴム体の製造コストを低減することができる。

また、前記筒体に、前記テーパ状部分の下端から径方向外側に向けて延びるフランジ部を設け、前記ゴム体の、前記車体側パネルの窪み部と前記筒体のフランジ部との間に位置する部分の外周面に、該フランジ部の外周縁よりも径方向内側に凹む環状溝を設けるのが好ましい。
この構成によれば、ストラットロッドに上方向への大きなバウンド荷重が作用したときには、ゴム体の内側傾斜面が車体側パネルの傾斜壁部に当接することによるストッパ機能に加えて、ゴム体の上下方向への弾性変形により環状溝が閉塞し、ゴム体のフランジ部の側の部分が、ゴム体の窪み部に嵌め合わされた部分に当接することによっても、ストラットロッドおよび筒体の、車体側パネルに対する上方側への過度の変位を規制することができる。したがって、車体側パネルへのストラットロッドの取付構造に2段階のストッパ機構を持たせることができる。

本発明によれば、ゴム体として十分に軟らかい材質のものを用いて、車輪側から車体側へ伝達される振動の抑制効果を高めることができる。

本発明の一実施の形態である車体側パネルへのストラットロッドの取付構造の縦断面図である。図１に示す取付構造の要部の拡大縦断面図である。図１に示す車体側パネルへのストラットロッドの取付構造の変形例を示す縦断面図である。

以下に図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。

図１に例示する本発明の一実施の形態である車体側パネルへのストラットロッドの取付構造１（以下、取付構造１ともいう。）は、自動車等の車両に設けられたストラット式サスペンション２のストラットロッド３の先端、つまり、ストラット式サスペンション２を構成するショックアブソーバのピストンロッドの先端を、車両を構成する車体側パネル４に取り付けて支持させるための構造である。

この取付構造１は、車体側パネル４に設けられた窪み部５を有している。窪み部５は、車体側パネル４の一部を車両上方へ向けて窪ませて形成されており、その内面は、ストラットロッド３の軸線を中心とし、車両下方側へ向けて拡径するテーパ状の窪み側面５ａと、窪み側面５ａの径方向内側に連なる窪み天面５ｂとを有している。

この取付構造１では、ストラットロッド３と車体側パネル４の窪み部５との間に、ストラットマウント６が配置され、このストラットマウント６により、車輪側から車体側への振動伝達が抑制されるようになっている。

ストラットマウント６は、例えば鋼板等により形成される筒体７を有している。この筒体７は、ストラットロッド３の軸線を中心とし、車両下方側へ向けて拡径するテーパ状部分７ａを備えている。筒体７のテーパ状部分７ａの上端部はストラットロッド３の軸線と平行に延び、テーパ状部分７ａの下端部は径方向外側に向けて湾曲している。

筒体７の外周面には、筒状のゴム体８が固着され、このゴム体８と筒体７とでストラットマウント６が構成されている。図示する場合では、ゴム体８は、インサート成形等の手段により、その内部に筒体７を埋設した構成とされ、筒体７の外周面の全周に亘って、ゴム体８が固着されるとともに、その内周面にもゴム体８の一部が固着された構成となっているが、筒体７の外周面にのみゴム体８を固着した構成とすることもできる。
ゴム体８の上部は嵌め込み部８ａとなっており、この嵌め込み部８ａの外周面８ｂは、ストラットロッド３の軸線を中心とし、車両下方側に向けて拡径する、窪み側面５ａに略平行なテーパ面に形成されている。一方、ゴム体８の、嵌め込み部８ａよりも下側となる下部８ｃは、その下端面８ｄが筒体７の下端よりも下方に配置されており、嵌め込み部８ａと下端面８ｄとの間の部分の外周面が、下方に向けてその外径が漸減するテーパ形状に形成されている。

ストラットロッド３には、ショックアブソーバの外側に同軸に配置されるコイルスプリング９のばね座として機能するスプリングシート１０が取り付けられ、ストラットロッド３のスプリングシート１０の上方側には、スラストベアリング１１が取り付けられている。

筒体７は、その中心にストラットロッド３が挿通され、スラストベアリング１１の上方にゴム体８の一部を挟み込んで着座することにより、当該ストラットロッド３に取り付けられている。また、ゴム体８は、その嵌め込み部８ａが車体側パネル４に設けられた窪み部５に下方から嵌め合わされ、その外周面８ｂにおいて窪み側面５ａに当接し、上端面８ｅにおいて窪み天面５ｂに当接している。このような構成により、ストラットマウント６は、ストラットロッド３と車体側パネル４との間に配設されて、車両の重量を支持するとともに、車両走行時には、ショックアブソーバ（不図示）やコイルスプリング９が吸収できなかった入力部分をゴム体８の弾性変形により吸収することができる。なお、図１は、車両の重量により、筒体７と車体側パネル４の窪み部５との間で、ゴム体８が弾性変形した通常状態、つまり、ストラットロッド３に、所定の値を超える大きなバウンド荷重や径方向荷重が加えられていない状態を示す。
ストラットロッド３の、車体側パネル４の上方に突出した先端には、リバウンドストッパ１２がナット１３を用いて固定されている。このリバウンドストッパ１２は外周縁にストッパゴム１２ａを備え、リバウンド時に、ストッパゴム１２ａが車体側パネル４の上面に当接して、ストラットロッド３の車体側パネル４からの離脱を防止することができる。

この取付構造１は、ストラットロッド３に、車両上方向つまり突き上げ方向の所定値を超える大きな入力が作用したときに、ストラットロッド３の、車体側パネル４に対する上方側への過度の変位を抑えるために、ストッパ機構１４が設けられている。このストッパ機構１４は、ゴム体８に設けられる内側傾斜面１５と、車体側パネル４に設けられる傾斜壁部１６とを有している。

ゴム体８に設けられる内側傾斜面１５は、ゴム体８の上端面８ｅに連なるとともに、全体として、当該上端面８ｅから径方向内側へ向けて車両下方へ傾斜して延びる傾斜面に構成されている。内側傾斜面１５の径方向内側の、ゴム体８の上端面８ｅに対して軸方向下方に凹んだ領域は、凹部１７となっている。

一方、車体側パネル４に設けられる傾斜壁部１６は、窪み部５の径方向内側端において、車体側パネル４に一体に連ねて設けられており、窪み部５から、ゴム体８の内側傾斜面１５の内側つまり凹部１７の内部へ向けて車両下方へ傾斜して延びている。図示する場合では、傾斜壁部１６は、ストラットロッド３の周り全周の範囲に亘って形成されているが、傾斜壁部１６は、例えば、車両前後方向と車両左右方向の所定部位乃至範囲にのみ設けたり、車両前後方向と車両左右方向のいずれか一方の部位にのみ設けたりするなど、少なくともストラットロッド３の周りの一部の範囲にのみ設けられていればよい。また、図示する場合では、傾斜壁部１６は、車体側パネル４に一体に設けられているが、車体側パネル４とは別体に形成した傾斜壁部１６を、車体側パネル４に溶接や締結部材等の固定手段を用いて固定した構造とすることもできる。
また、傾斜壁部１６の径方向内側端１６ａは、ゴム体８の上端面８ｅよりも車両下方側に配置され、つまり凹部１７の内部に配置されている。図２に示すように、傾斜壁部１６の径方向内側端１６ａの、窪み天面５ｂから凹部１７の内部への、ストラットロッド３の軸方向に沿う方向の潜り込み寸法Ｄは、車体側パネル４の窪み部５が形成されない部分の下端面から窪み天面５ｂまでの高さ寸法Ｈの２０％以上とするのが好ましく、より好ましくは、図示する場合のように、潜り込み寸法Ｄを高さ寸法Ｈの約４０％とすることができる。

内側傾斜面１５と傾斜壁部１６との間には、隙間Ｓが設けられている。この隙間Ｓは、通常状態においては内側傾斜面１５と傾斜壁部１６との間に所定の間隔を有するが、ストラットロッド３に上方への所定値以上の大きなバウンド荷重が作用した場合、または、車両の操舵時等においてストラットロッド３に径方向への所定値以上の大きな荷重が作用した場合には、ゴム体８の弾性変形により、内側傾斜面１５が傾斜壁部１６に接する程度の寸法に設定されている。なお、内側傾斜面１５が傾斜壁部１６に接することになるストラットロッド３に対する入力の所定値は、車種やサスペンションの構成等に応じて、任意に設定することができる。

ストラットロッド３の車体側パネル４に対する上方または径方向への変位量が所定値以上となるまでは、ゴム体８の内側傾斜面１５と車体側パネル４の傾斜壁部１６との間には隙間Ｓが維持され、ストラットマウント３は、ゴム体８の弾性変形により、軟らかいばね特性を発揮することができる。
一方、ストラットロッド３の変位量が所定値以上となるような大きなバウンド荷重がストラットロッド３に作用したときには、ゴム体８が上下方向に弾性変形して、その内側傾斜面１５が車体側パネル４の傾斜壁部１６に当接する。これにより、ゴム体８は、筒体７と車体側パネル４との間で、内側傾斜面１５と傾斜壁部１６との間に隙間Ｓを有する場合に比べて、硬いばね特性を発揮することになるので、ストラットロッド３の過度の上方への変位を規制することができ、併せて、ゴム体８の過大な弾性変形を防止することができる。
また、車両の操舵等により大きな横力がストラットロッド３に作用したときには、ゴム体８が横方向に弾性変形して、その内側傾斜面１５が車体側パネル４の傾斜壁部１６に当接する。これにより、ゴム体８は、筒体７と車体側パネル４との間で、内側傾斜面１５と傾斜壁部１６との間に隙間Ｓを有する場合に比べて、硬いばね特性を発揮することになるので、ストラットロッド３の過度の径方向への変位を規制することができ、併せて、ゴム体８の過大な弾性変形を防止することができる。

ここで、ゴム体８の内側傾斜面１５に、凸部１８を設けることができる。図示する場合では、図２に例示するように、１つの凸部１８は、ストラットロッド３の軸方向に平行な内側面１８ａと、内側面１８ａに垂直な上側面１８ｂとを備えた略三角形の断面形状に形成されている。そして、ストラットロッド３と同心の円環状に形成された複数の凸部１８が上下方向に並べて設けられている。ストラットロッド３の変位量が所定値以上となるような大きなバウンド荷重や径方向荷重がストラットロッド３に作用した場合には、内側傾斜面１５は、凸部１８の先端から徐々に傾斜壁部１６に当接し、これら凸部１８が徐々に弾性変形することになるので、内側傾斜面１５が傾斜壁部１６に当接する際の衝撃が緩和ないし低減される。なお、これらの凸部１８は、傾斜壁部１６に向けて突出する形状であれば、例えば、点状の突起など、他の形状とすることもでき、また、その個数も任意に設定することができる。

上述のように、ゴム体８は、その嵌め込み部８ａの外周面８ｂが下方に向けて拡径するテーパ状に形成され、内側傾斜面１５が径方向内側へ向けて下方へ傾斜する形状に形成されるとともに、下部８ｃの外周面が下方に向けて直径が漸減するテーパ状に形成されているので、その形状は上下抜き形状となっている。したがって、ゴム体８を、単に、上下に型開きするだけの、上型と下型からなる金型で筒体７と一体的に加硫成形して形成することができる。また、内側傾斜面１５に形成される凸部１８も、ストラットロッド３の軸方向に平行な内側面１８ａと、内側面１８ａに垂直な上側面１８ｂとを備えた略三角形の断面形状を有する形状に形成されるので、これを、上型と下型からなる金型で形成することができる。

また、内側傾斜面１５は、上方から下方に向けてストラットロッド３の軸方向に対する傾斜角度が徐々に大きくなっており、全体として凹状の湾曲面に形成され、一方、傾斜壁部１６は、上方から下方に向けて徐々にストラットロッド３の軸方向に対する傾斜角度が減少するとともに、その上下方向略中間位置からは、下方に向けて徐々に当該傾斜角度が増加する形状に形成されている。これにより、ゴム体８の上端面８ｅ付近の上方側においても、内側傾斜面１５と傾斜壁部１６との間に十分な間隔で隙間Ｓを設けることができるので、ストッパ機構１４を小型化することができる。さらに、傾斜壁部１６の径方向内側端１６ａは、径方向内側に向けて内側傾斜面１５から離れる方向に曲げられた形状とされているので、傾斜壁部１６の径方向内側端１６ａが内側傾斜面１５に当接することを防止して、当該傾斜壁部１６を内側傾斜面１５に面接触させることができる。

図３は、図１に示す取付構造１の変形例を示す。なお、図３においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号を付してある。

この変形例は、ゴム体８の内側傾斜面１５と車体側パネル４の傾斜壁部１６とによるストッパ機構１４に加えて、さらにサブストッパ機構１９を有する。サブストッパ機構１９は、筒体７に設けたフランジ部２０を有する。このフランジ部２０は、筒体７のテーパ状部分７ａの下端に一体に設けられ、当該テーパ状部分７ａの下端から径方向外側に向けて延びている。なお、フランジ部２０は、筒体７と別体に形成したものを筒体７に溶接等の手段により固定する構造とすることもできる。
一方、ゴム体８の下部８ｃの、車体側パネル４の窪み部５と筒体７のフランジ部２０との間に位置する部分の外周面には、環状溝２１が設けられている。この環状溝２１は、ゴム体８の下部８ｃの外周面に開口し、その最深部がフランジ部２０の外周縁よりも径方向内側に位置するように、径方向内側に向けて凹んでいる。これにより、ゴム体８の、環状溝２１を挟んだ嵌め込み部８ａの反対側には、内部にフランジ部２０が埋設されたストッパゴム部８ｆが設けられる。

ストラットロッド３に上方向への所定値以上の大きなバウンド荷重が作用すると、ゴム体８の上下方向への弾性変形により、環状溝２１が閉塞し、ゴム部材８のフランジ部２０の側のストッパゴム部８ｆが、ゴム体８の嵌め込み部８ａの下面に当接し、ストラットロッド３および筒体７の、車体側パネル４に対する上方側への過度の変位が規制される。この場合、ストッパ機構１４がストッパ機能を生じる入力荷重の値と、サブストッパ機構１９がストッパ機能を生じる入力荷重の値とを相違させて、この取付構造１に、上方向への大きなバウンド荷重に対して、2段階のストッパ機能を持たせることができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態においては、内側傾斜面１５に凸部１８を設けるようにしているが、これに限らず、内側傾斜面１５に凸部１８を設けない構成とすることもできる。この場合、内側傾斜面１５は、滑らかな面に形成することができる。

また、前記実施の形態においては、ゴム体８の嵌め込み部８ａの外周面８ｂと、これが当接する車体側パネル４の窪み側面５ａとをストラットロッド３の軸方向に対して傾斜させた構成としているが、これらの面８ｂ，５ａをストラットロッド３の軸方向に平行な面に形成することもできる。

１：車体側パネルへのストラットロッドの取付構造３：ストラットロッド４：車体側パネル５：窪み部７：筒体７ａ：テーパ状部分８：ゴム体８ａ：嵌め込み部８ｄ：下端面８ｅ：上端面１５：内側傾斜面１６：傾斜壁部１６ａ：径方向内側端１８：凸部２０：フランジ部２１：環状溝Ｓ：隙間

Claims

窪み部を備えた車体側パネルと、下方に向けて拡径するテーパ状部分を有し、ストラットロッドに取り付けられる筒体と、前記筒体の外周面に固着され、前記窪み部に嵌め合わされる嵌め込み部を備えた筒状のゴム体とを有する、車体側パネルへのストラットロッドの取付構造であって、
前記ゴム体に、上端面から径方向内側へ向けて下方へ傾斜する内側傾斜面を設け、
前記車体側パネルに、前記内側傾斜面の径方向内側へ向けて下方へ傾斜して径方向内側端が前記ゴム体の上端面よりも下方に位置するとともに、前記内側傾斜面との間に隙間を有する傾斜壁部を設け、
前記ゴム体の上端面が前記車体側パネルに当接していることを特徴とする、車体側パネルへのストラットロッドの取付構造。
前記内側傾斜面に、前記傾斜壁部に向けて突出する凸部を設けた、請求項１記載の車体側パネルへのストラットロッドの取付構造。
前記ゴム体の前記嵌め込み部と下端面との間の部分の外周面を、下方に向けて直径が漸減する形状に形成した、請求項１または２記載の車体側パネルへのストラットロッドの取付構造。
前記筒体に、前記テーパ状部分の下端から径方向外側に向けて延びるフランジ部を設け、前記ゴム体の、前記車体側パネルの窪み部と前記筒体のフランジ部との間に位置する部分の外周面に、該フランジ部の外周縁よりも径方向内側に凹む環状溝を設けた、請求項１または２記載の車体側パネルへのストラットロッドの取付構造。