JP6546716B2 - 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を車体へマウントするストラットマウントに関する。

ショックアブソーバを車体へマウントするストラットマウントとして、車体へ取り付けられる外筒部材と、外筒部材に挿通されショックアブソーバのピストンロッドが取り付けられる内筒部材と、外筒部材と内筒部材とを連結する弾性体とを備えたストラットマウントがある。この種のストラットマウントにおいて、内筒部材に接着された弾性体の肉厚を全周に亘って薄くした括れ部が形成されたものがある（例えば、特許文献１）。

特開２００８−１４４９０５号公報

ところで、ショックアブソーバへこじり方向の力が入力されると、内筒部材が外筒部材に対して傾いて弾性体の径方向の一方向側が圧縮され他方向側が引張られるが、この状態で耐久性を損なわずに軸方向の振動を減衰吸収できるストラットマウントが求められている。

引用文献１のストラットマウントでは、内筒部材が傾くのに伴って括れ部が開くので、弾性体に作用する引張力が小さくなり耐久性が損なわれない。しかしながら、内筒部材が傾いた状態でピストンロッドから軸方向の振動が入力されると、肉厚が薄い弾性体では振動を十分に減衰吸収できず、乗り心地が低下する虞がある。

本発明は、上記事実を考慮し、特定のこじり方向に力が入力された状態で、耐久性を確保すると共に振動を減衰吸収できるストラットマウントを提供することを目的とする。

請求項１に記載のストラットマウントは、車体へ取り付けられ、中央部に外筒本体部が設けられた外筒部材と、前記外筒部材へ挿通され、車体の上下方向に延びると共に、下端部にショックアブソーバのピストンロッドが取り付けられる内筒部材と、前記内筒部材の上端部から径方向外側へ延出し、前記外筒部材の開口縁と対面するフランジ部と、前記外筒部材の内周面と前記内筒部材の外周面及び前記フランジ部とを連結し、前記ショックアブソーバの前記ピストンロッドからの入力のみを負担する弾性体と、前記フランジ部と前記外筒部材との間の前記弾性体に形成されると共に、前記ショックアブソーバから前記内筒部材へこじり方向の力が入力された際に前記弾性体が圧縮される方向及び前記弾性体が引張られる方向の二方向側の前記弾性体の肉厚が薄くされた括れ部と、を有し、前記外筒部材と前記内筒部材との間にある前記弾性体のうち、車体前方側及び車体後方側の前記弾性体の下面に凹部が形成されており、前記凹部は、前記外筒本体部の軸方向中央部の高さから前記外筒本体部の上端側の開口近傍まで直線状に形成されている。

請求項１に記載のストラットマウントによれば、外筒部材が車体に取り付けられており、この外筒部材へ挿通された内筒部材が車体の上下方向に延びている。また、内筒部材の下端部にはショックアブソーバのピストンロッドが取り付けられ、内筒部材の上端部には径方向外側へ延出して外筒部材の開口縁と対面するフランジ部が形成されている。さらに、外筒部材の内周面と内筒部材の外周面及びフランジ部とは、弾性体で連結されている。

ここで、フランジ部と外筒部材との間の弾性体には、ショックアブソーバから内筒部材へこじり方向の力が入力された際に弾性体が圧縮される方向及び弾性体が引張られる方向の二方向側の弾性体の肉厚が薄くされた括れ部が形成されている。すなわち、例えば、こじり方向の力が入力され内筒部材が車体幅方向内側へ傾いて車体幅方向内側の弾性体が圧縮されると、弾性体が引張られる車体幅方向外側の括れ部が開き、弾性体が圧縮される車体幅方向内側の括れ部が閉じる。これにより、こじり方向に力が入力された状態で、弾性体に作用する引張力及び圧縮力が小さくなりストラットマウントの耐久性を確保できる。

一方、車体前後方向側の弾性体は、括れ部が形成されておらず肉厚なので、軸方向の入力された振動を減衰吸収できる。
また、車体前方側及び車体後方側の弾性体の下面に凹部を形成することで、車体前後方向における弾性体の剛性が低減される。これにより、例えば、ブレーキング時にタイヤから車体へ伝達される衝撃を和らげることができる。一方、車体幅方向側の弾性体には凹部が形成されていないので、コーナリング時に接地面に作用する車体幅方向の力（コーナリングフォース）を弾性体が受けてコーナリングを安定させることができる。

請求項２に記載のストラットマウントは、請求項１に記載のストラットマウントであって、前記括れ部は、車体幅方向内側側及び車体幅方向外側の前記弾性体の肉厚を薄くして形成されている。

請求項２に記載のストラットマウントによれば、弾性体の車体幅方向内側及び車体幅方向外側に括れ部を形成している。これにより、ショックアブソーバが車体幅方向に斜めに取り付けられた車両のように、ショックアブソーバからこじり方向の力が入力されると内筒部材が外筒部材に対して車体幅方向内側へ傾く場合、ストラットマウントの耐久性を確保すると共に振動を減衰吸収できる。

請求項３に記載のストラットマウントは、請求項１又は２に記載のストラットマウントであって、軸方向から見た前記括れ部の輪郭は、滑らかな曲線で描かれている。

請求項３に記載のストラットマウントによれば、弾性体へ作用する引張力が１箇所に集中するのを抑制できる。

本発明は、上記の構成としたので、耐久性を確保しつつ、特定のこじり方向に力が入力された状態で、振動を減衰吸収できるストラットマウントを提供できる。

本発明の第１実施形態に係るストラットマウントが取り付けられたサスペンション装置を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るストラットマウントを示す、車体前後方向に沿って切断した断面図である。 本発明の第１実施形態に係るストラットマウントを示す、車体幅方向に沿って切断した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る括れ部を示す、図２の４−４線断面図である。 本発明の第１実施形態に係るストラットマウントへこじり方向の力が入力されている状態を示す、車体幅方向に沿って切断した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る括れ部を示す、図４と同様の箇所で切断した断面図である。

（第１実施形態）
＜サスペンション装置の構成＞
図を参照しながら、本発明の第１実施形態に係るストラットマウント１０が取り付けられたサスペンション装置１００について説明する。なお、図中の矢印ＦＲ、ＲＥ、ＩＮ，ＯＵＴはそれぞれ、車体の前方、後方、幅方向内側、幅方向外側を示している。また、以下の説明において、軸方向とは、ストラットマウント１０の中心軸Ｓに沿って中心軸Ｓと平行な方向を指し、径方向とは、軸方向と直交する方向を指す。図１に示すように、サスペンション装置１００は、車体の上下方向に延びるショックアブソーバ１０２と、ショックアブソーバ１０２の外周側に設けられたコイルスプリング１０４とを備えている。

ショックアブソーバ１０２は、筒状のシリンダ部１０２Ａと、シリンダ部１０２Ａの内部に設けられたピストンに接続されシリンダ部１０２Ａから上方に延びたピストンロッド１０２Ｂ（図２参照）とを備えており、ショックアブソーバ１０２は、上端部が車体幅方向内側を向くように車体に対して斜めに取り付けられている。

また、ショックアブソーバ１０２の下端部は、シリンダ部１０２Ａがロアアーム１０６を介して車輪１０８へ接続されており、ショックアブソーバ１０２の上端部は、ピストンロッド１０２Ｂがストラットマウント１０を介して車体（不図示）へ連結される。

ショックアブソーバ１０２のシリンダ部１０２Ａの外周面には環状の支持部１０２Ｄが突設され、この支持部１０２Ｄにコイルスプリング１０４が取り付けられている。コイルスプリング１０４は、支持部１０２Ｄからストラットマウント１０の近傍まで軸方向に螺旋状に延びている。

ここで、路面に接地したタイヤ１１０が受けた衝撃がロアアーム１０６を介してショックアブソーバ１０２のシリンダ部１０２Ａへ軸方向の力として入力されると、シリンダ部１０２Ａが軸方向にスライドしてコイルスプリング１０４を収縮させ衝撃を吸収する。そして、コイルスプリング１０４が復元する際に、ピストンロッド１０２Ｂとシリンダ部１０２Ａとが相対移動することで、コイルスプリング１０４の周期振動を減衰させる。また、ピストンロッド１０２Ｂの振動をストラットマウント１０が減衰吸収して車体へ振動が伝達されるのを抑制する。

なお、ここで説明したサスペンション装置１００は、車体とタイヤの間に設けられるサスペンション装置の一例であり、他の方式のサスペンション装置を適用してもよい。

＜ストラットマウント１０の構成＞
次に、本実施形態のストラットマウント１０の構成を説明する。図２及び図３に示すように、ストラットマウント１０は主として、外筒部材１２、内筒部材１４、及び弾性体１６で構成されている。外筒部材１２は、平板部材をプレスして形成された金属部材であり、中央部に設けられた外筒本体部１２Ａと、外筒本体部１２Ａから径方向外側へ延出した締結フランジ１２Ｂとを備えている。

締結フランジ１２Ｂには複数のボルト１１２が挿通されており、このボルト１１２を車体へ締結して外筒部材１２を車体へ固定する。締結フランジ１２Ｂより径方向内側には、車両の上下方向に延びる外筒本体部１２Ａが設けられている。

外筒本体部１２Ａは、軸方向の両端部が開口した略円筒体であり、外筒本体部１２Ａの下端部が径方向外側へ延出し、さらに軸方向上側へ延びて締結フランジ１２Ｂの内周縁部へ接続されている。また、外筒本体部１２Ａの上端部は、径方向外側へ延出して外筒フランジ１２Ｃを構成しており、後述する内筒フランジ１８Ａと対面している。

外筒部材１２の内周側には、内筒部材１４が配設されている。内筒部材１４は、車体の上下方向に延びて外筒部材１２へ挿通されており、内筒部材１４の上側に位置する上筒体１８と、下側に位置する下筒体２０とで構成されている。

上筒体１８は、有底円筒状の金属部材であり、上部は開口している。また、上筒体１８の上端部には、開口縁から径方向外側へ延出した内筒フランジ１８Ａが形成されており、この内筒フランジ１８Ａの下面と外筒部材１２の外筒フランジ１２Ｃの上面とが対面している。

上筒体１８の下方には、下筒体２０が設けられている。下筒体２０は、下側が開放された有底円筒状の金属部材であり、上側に設けられた小径筒部２０Ａと下側に設けられた大径筒部２０Ｂとで構成されている。また、下筒体２０の上面と上筒体１８の下面とは面接触しており、下筒体２０には互いの底部を連通する挿通孔２０Ｃが形成されている。なお、本実施形態では、下筒体２０の上面の中央部から上方へ突出した係合突起部２０Ｄへ上筒体１８の貫通孔１８Ｂを係合させて上筒体１８と下筒体２０とを連結しているが、これに限らず、上筒体１８の下面と下筒体２０の上面を溶接してもよい。

挿通孔２０Ｃには、ショックアブソーバ１０２のピストンロッド１０２Ｂの先端部が挿通される。ピストンロッド１０２Ｂの先端部は、ピストンロッド１０２Ｂより小径の雄ねじ部１０２Ｃとなっており、この雄ねじ部１０２Ｃへナット１１４が捩じ込んでピストンロッド１０２Ｂを内筒部材１４へ固定する。

なお、ショックアブソーバ１０２の外周側にダストカバーを設けてもよい。ピストンロッド１０２Ｂからシリンダ部１０２Ａまでをダストカバーで覆うことで、ショックアブソーバ１０２へ異物が侵入するのを抑制できる。

また、ピストンロッド１０２Ｂの外周側に弾性を有する筒状のストッパーを設けてもよい。下筒体２０の小径筒部２０Ａの内周壁にストッパーの一端部を取り付けた場合、ショックアブソーバ１０２へ振動が入力されると、シリンダ部１０２Ａが軸方向にスライドしてストッパーに接触してストッパーを弾性変形させ、所定の位置でシリンダ部１０２Ａを止めることができる。これにより、ショックアブソーバ１０２に衝撃を与えることなく変位を制限できる。

外筒部材１２と内筒部材１４の間には、弾性体１６が設けられている。弾性体１６は、エラストマー等で形成されており、外筒部材１２を構成する外筒本体部１２Ａの内周面及び上筒体１８の外周面へ加硫接着され、これらを弾性変形可能に連結している。

図２に示すように、外筒部材１２と内筒部材１４との間にある弾性体１６のうち、車体前方側及び車体後方側の弾性体１６の下面には凹部１６Ａが形成されている。凹部１６Ａはそれぞれ、外筒本体部１２Ａの軸方向中央部の高さから外筒本体部１２Ａの開口近傍まで直線状に形成されている。また、図３に示すように、車体幅方向側の外筒本体部１２Ａの内周面と上筒体１８の外周面との間の弾性体１６には凹部１６Ａが形成されていない。

外筒本体部１２Ａの軸方向中央部より下側には、弾性体１６から下方へ延出された肉薄の延出部１６Ｂが外筒本体部１２Ａと一周に亘って加硫接着されている。延出部１６Ｂは、外筒本体部１２Ａの内周面に沿って、外筒本体部１２Ａの下面まで延びており、下筒体２０の大径筒部２０Ｂと対面している。

外筒本体部１２Ａの外筒フランジ１２Ｃと上筒体１８の内筒フランジ１８Ａとの間にも弾性体１６が設けられており、外筒フランジ１２Ｃの上面と内筒フランジ１８Ａの下面とを弾性変形可能に連結している。ここで、外筒フランジ１２Ｃと内筒フランジ１８Ａとの間の弾性体１６には、弾性体１６の肉厚が薄くされた括れ部１６Ｃが形成されている。

括れ部１６Ｃは、図４に示すように、車体幅方向内側の弾性体１６及び車体幅方向外側の弾性体１６の肉厚を薄くして形成されており、括れ部１６Ｃにおける弾性体１６の肉厚は同じ厚さとなっている。すなわち、本実施形態では、こじり方向の力が入力された際に弾性体１６が圧縮される方向及び引張られる方向の二方向の弾性体１６の肉厚が薄くされていることとなる。また、車体前後方向側の弾性体１６は、外筒フランジ１２Ｃの外周縁の近傍まで延出した肉厚部１６Ｄとされている。

なお、ここでいう車体前方側とは、ストラットマウント１０の中心軸Ｓを通り車体幅方向に対して±４５の角度で引いた直線Ｔ、Ｕで区切られた領域のうち、図中右側の領域を指し、車体前方側とは、直線Ｔ、Ｕで区切られた領域のうち、図中左側の領域を指す。また、車体幅方向内側とは、直線Ｔ、Ｕで区切られた領域のうち、図中上側の領域を指し、車体幅方向外側とは、直線Ｔ、Ｕで区切られた領域のうち、図中下側の領域を指す。

ここで、括れ部１６Ｃは、上筒体１８の外周面に沿って略円弧状で肉薄に形成されており、軸方向から見た括れ部１６Ｃの輪郭は、角がない滑らかな曲線で描かれる。また、肉厚部１６Ｄは、外筒フランジ１２Ｃの外周縁へ向かって突出するように形成されており、全体として角が丸められた菱形状に形成されている。

なお、図２に示すように、肉厚部１６Ｄは、僅かに径方向内側へ凹んだ形状となっている。このため、弾性変形し易くなっているが、これに限らず、車体前後方向側における外筒フランジ１２Ｃと内筒フランジ１８Ａとの間の弾性体１６の厚みを一定に形成してもよい。

＜作用＞
次に、本実施形態のストラットマウント１０の作用について説明する。図１に示すサスペンション装置１００が取り付けられた車両が路面上を走行している場合、路面からの振動がタイヤ１１０を介してショックアブソーバ１０２へ入力される。

ショックアブソーバ１０２へ入力された振動は、ピストンロッド１０２Ｂから内筒部材１４へ伝達される。このとき、ピストンロッド１０２Ｂからの振動が微小な振動であれば、内筒部材１４が変位して弾性体１６を弾性変形させることで、振動が減衰吸収される（図２参照）。

次に、車両が縁石に乗り上げた場合や、路面の起伏が激しい場合、ショックアブソーバ１０２へ軸方向の過大な力が入力される。この場合、コイルスプリング１０４が収縮して衝撃を吸収する。また、ピストンロッド１０２Ｂから内筒部材１４へ軸方向の力が作用して、内筒部材１４を軸方向に押し上げる。

ここで、内筒部材１４の変位量が大きい場合、下筒体２０の大径筒部２０Ｂが外筒部材１２の下面に接触して変位を制限する。このとき、図２に示すように、外筒部材１２の下面に延出部１６Ｂが設けられているので、金属同士がぶつかる異音の発生を抑制できる。また、内筒部材１４が軸方向下向きに大きく変位した場合、内筒フランジ１８Ａが外筒フランジ１２Ｃに接触して変位を制限する。このとき、内筒フランジ１８Ａと外筒フランジ１２Ｃの間に設けられた弾性体１６により異音の発生を抑制できる。

さらに、車体前後方向側の弾性体１６の下面に凹部１６Ａが形成されているので、車体前後方向における弾性体１６の剛性を低減できる。これにより、例えば、ブレーキングを踏んだ際に、内筒部材１４が車体前方側へ変位して弾性体１６を弾性変形させ、車体へ加えられる衝撃を和らげることができる。

一方、車体幅方向側の外筒本体部１２Ａと上筒体１８との間の弾性体１６の下面には凹部１６Ａが形成されておらず、弾性体１６の剛性を確保している。これにより、車体幅方向側の弾性体１６がコーナリング時に接地面に作用するコーナリングフォースを受けて、コーナリングを安定させることができる。

ここで、図１に示すように、ショックアブソーバ１０２の上端部が車体径方向内側を向くように車体に対して斜めにショックアブソーバ１０２を取り付けた車両において、路面からタイヤ１１０へ車体上方向の力が入力されると、ショックアブソーバ１０２が車体幅方向内側へ入り込んで、図５に示すように、ピストンロッド１０２Ｂから内筒部材１４へ矢印Ａのこじり方向の力が入力され、内筒部材１４を外筒部材１２に対して車体幅方向内側へ傾ける。

これにより、車体幅方向外側の内筒フランジ１８Ａが外筒フランジ１２Ｃから離れる方向に変位して、車体幅方向外側の内筒フランジ１８Ａと外筒フランジ１２Ｃとを連結する弾性体１６に引張力が作用する。このとき、車体幅方向外側の弾性体１６に形成された括れ部１６Ｃが開くので、弾性体１６に作用する引張力を小さくできる。また、車体幅方向内側の括れ部１６Ｃは閉じるだけなので、弾性体１６に作用する圧縮力を小さくできる。さらに、括れ部１６Ｃの輪郭は滑らかな曲線で描かれているので、引張力が一箇所に集中するのを抑制できる。

一方、車体前後方向は肉厚部１６Ｄとなっており、弾性体１６が括れていないので、内筒部材１４が傾いた状態で、ショックアブソーバ１００から入力された軸方向の振動を減衰吸収できる。

さらに、矢印Ａのこじり方向へ過大な力が入力されると、車体幅方向内側の内筒フランジ１８Ａが外筒フランジ１２Ｃへ接触して内筒部材１４の変位を制限し、弾性体１６に所定以上の引張力が作用するのを抑制できる。また、内筒フランジ１８Ａと外筒フランジ１２Ｃとの間の間隔より下筒体２０の大径筒部２０Ｂと外筒本体部１２Ａとの間の間隔の方が狭い場合は、下筒体２０の大径筒部２０Ｂが外筒本体部１２Ａに接触して内筒部材１４の変位を制限し、弾性体１６に所定以上の引張力が作用するのを抑制できる。

なお、本実施形態では、内筒部材１４及び外筒部材１２は円筒状に形成されていたが、これに限らず、上面視で矩形あるいは多角形状の筒体であってもよい。また、内筒部材１４を構成する上筒体１８と下筒体２０は、一体に形成してもよい。

また、内筒部材１４の変位を制限する手段として、内筒フランジ１８Ａと外筒フランジ１２Ｃを接触させる方法、及び下筒体２０を外筒部材１２の下面へ接触させる方法を説明したが、これに限らず、他の手段により内筒部材１４の変位を制限してもよい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態のストラットマウント５０について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施形態のストラットマウント５０は、第１実施形態のストラットマウント１０を構成する弾性体１６の形状を変えたものであり、図６に示すように、本実施形態のストラットマウント５０の弾性体５２には括れ部５２Ａが形成されている。

括れ部５２Ａは、車体幅方向内側の弾性体５２及び車体幅方向外側の弾性体５２の肉厚を薄くして形成されており、車体前後方向側の弾性体５２は、肉厚部５２Ｂとされている。また、車体幅方向内側の弾性体５２の肉厚と車体幅方向外側の弾性体５２の肉厚は同じ厚みとなっており、車体前方側の弾性体５２の肉厚と車体後方側の弾性体５２の肉厚は同じ厚みとなっている。

ここで、肉厚部５２Ｂは、外筒フランジ１２Ｃの外周縁に沿って略円弧状に形成されており、第１実施形態の肉厚部１６Ｄより断面積が大きくなっている。これにより、第１実施形態と比較して、弾性体１６のバネ性が高められ、内筒部材１４が外筒部材１２に対して車体幅方向内側へ傾いた状態でも振動を効率よく減衰吸収できる。

以上、本発明の第１、２の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、図４の車体幅方向内側の括れ部１６Ｃの肉厚と、車体幅方向外側の括れ部１６Ｃの肉厚を異なる厚さで形成してもよい。

１０ ストラットマウント
１２ 外筒部材
１２Ａ 外筒本体部
１２Ｃ 外筒フランジ
１４ 内筒部材
１６ 弾性体
１６Ａ 凹部
１６Ｃ 括れ部
１８Ａ 内筒フランジ（フランジ部）
５０ ストラットマウント
５２ 弾性体
５２Ａ 括れ部
１００ サスペンション装置
１０２ ショックアブソーバ
１０２Ａ シリンダ部
１０２Ｂ ピストンロッド
１０２Ｃ 支持部

Claims (3)

1. 車体へ取り付けられ、中央部に外筒本体部が設けられた外筒部材と、
   前記外筒部材へ挿通され、車体の上下方向に延びると共に、下端部にショックアブソーバのピストンロッドが取り付けられる内筒部材と、
   前記内筒部材の上端部から径方向外側へ延出し、前記外筒部材の開口縁と対面するフランジ部と、
   前記外筒部材の内周面と前記内筒部材の外周面及び前記フランジ部とを連結し、前記ショックアブソーバの前記ピストンロッドからの入力のみを負担する弾性体と、
   前記フランジ部と前記外筒部材との間の前記弾性体に形成されると共に、前記ショックアブソーバから前記内筒部材へこじり方向の力が入力された際に前記弾性体が圧縮される方向及び前記弾性体が引張られる方向の二方向側の前記弾性体の肉厚が薄くされた括れ部と、
   を有し、
   前記外筒部材と前記内筒部材との間にある前記弾性体のうち、車体前方側及び車体後方側の前記弾性体の下面に凹部が形成されており、
   前記凹部は、前記外筒本体部の軸方向中央部の高さから前記外筒本体部の上端側の開口近傍まで直線状に形成されているストラットマウント。
2. 前記括れ部は、車体幅方向内側及び車体幅方向外側の前記弾性体の肉厚を薄くして形成されている請求項１に記載のストラットマウント。
3. 軸方向から見た前記括れ部の輪郭は、滑らかな曲線で描かれている請求項１又は２に記載のストラットマウント。