JP6736446B2 - ストラットマウント - Google Patents

Description

本発明は、ストラットマウントに関するものである。

ショックアブソーバを車体に取り付けるための部材として、車体に取り付けられる外筒部材と、外筒部材の内周側に設けられると共にショックアブソーバ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る各種のストラットマウントが提案されている。

しかし、従来のストラットマウントでは、ステアリング操作時等に惹起されるこじり方向の荷重入力によってショックアブソーバのフリクションが高まり車両の乗り心地が悪化したり、ハンドリング性能を悪化させることがあった。

このような問題に対して、例えば、特許文献１には、こじり方向に対応する弾性体の部位に軸方向に貫通するすぐり孔を形成して、こじり方向の荷重入力に対する弾性体のばね剛性を低減させたストラットマウントが提案されている。このストラットマウントによれば、こじり方向のばね剛性を低減して、ショックアブソーバへの荷重入力を効果的に緩和することができるとされている。

特開２００５−２６５１０９号公報

しかし、特許文献１のように弾性体に貫通孔（すぐり孔）を設けてしまうと、こじり方向以外のばね剛性も下がってしまうという問題があった。

かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、こじり方向の弾性体の剛性を選択的に低減し得るストラットマウントを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係るストラットマウントは、車体に取り付けられる外筒部材と、該外筒部材の内周側に設けられると共にショックアブソーバに取り付けられる内筒部材と、前記外筒部材と前記内筒部材との間に配設される弾性体とを備えるストラットマウントにおいて、前記弾性体の下面には、中心軸線周りに４つ以上の凹部が設けられ、該４つ以上の凹部は、平面視で複数の仮想対称線に関して線対称に形成されており、前記４つ以上の凹部は、隣り合う４つの凹部であって、周方向間隔がそれぞれ異なる４つの凹部を含むことを特徴とする。本発明のストラットマウントによれば、こじり方向の弾性体の剛性を選択的に低減してステアリング操作時のハンドリング性能を向上させることができる。また、車体前方方向と車体後方方向とでショックアブソーバへのこじり方向の荷重入力が異なっても、各入力に合わせて凹部を配置して、弾性体のばね剛性を選択的に低減することができる。

また、本発明のストラットマウントにおいては、前記外筒部材には、前記車体に設けられた複数の被取付部に対応する複数の取付部が設けられ、該複数の取付部は中心軸線周りに等間隔に配置されており、前記複数の取付部の一の取付部を、前記複数の被取付部のいずれの被取付部に取り付けても、前記複数の仮想対称線の一の仮想対称線が前記車体の前後方向に平行となることが好ましい。この構成によれば、外筒部材の一の取付部を、車体側のいずれの被取付部に取り付けてもよいので、ストラットマウントの車体への取り付けが容易となる。

また、本発明のストラットマウントにおいては、前記複数の取付部の少なくとも一の取付部は、前記仮想対称線上に設けられていることが好ましい。この構成によれば、ストラットマウントの車体への取付部についても左右対称構造となるので、ストラットマウントの取り付けに起因する車両左右のアンバランスを抑制することができる。

また、本発明のストラットマウントにおいては、前記内筒部材が前記外筒部材に対して傾いたときに該内筒部材が当接する前記弾性体の領域には、中心軸線周りに複数の凸部が同心状に設けられていることが好ましい。この構成によれば、複数の凸部により内筒部材との接触開始位置を早めて衝撃を小さくすることができる。また、複数の凸部により弾性体に及ぼす応力が分散されるので、弾性体の耐久性を向上させることができる。

本発明によれば、こじり方向の弾性体の剛性を選択的に低減し得るストラットマウントを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るストラットマウントを車体前後方向に沿って切断した（図２のＡＡ断面に沿う）断面図である。 本発明の一実施形態に係るストラットマウントの底面図（下筒体を装着していない状態）である。 本発明の一実施形態に係るストラットマウントを斜め下方から見た斜視図（下筒体を装着していない状態）である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るストラットマウント１００を車体前後方向に沿って切断したときの断面図である。すなわち、図１は後述する図２のＡＡ断面に沿う断面図である。なお、図中の矢印ＦＲＯＮＴ，ＲＥＡＲはそれぞれ車体の前方、後方を示している。本願明細書、特許請求の範囲、要約書、及び図面において上下方向とは、車体を水平面上に置いた状態を基準としており、上方とは図１における上方、下方とは図１における下方を意味するものとする。また、本明細書において、こじり方向とは、後述するショックアブソーバ２００が車体に対して傾く方向を指すものとする。本実施形態のストラットマウント１００は、車体に取り付けられる外筒部材１２と、外筒部材１２の内周側に設けられると共にショックアブソーバ２００のピストンロッド２００ａに取り付けられる内筒部材１４と、外筒部材１２と内筒部材１４との間に配設される弾性体１６とを備えている。

外筒部材１２は、図１に示すように、後述する内筒部材１４を外周側から取り囲むように形成された外筒本体１２ａと、外筒本体１２ａから外周方向に延びるフランジ１２ｂとを有する。外筒部材１２は、例えば、金属製の平板部材に対してプレス加工することにより一体形成することができる。

外筒本体１２ａは、後述する内筒部材１４と共通する中心軸線Ｏに関して対称であり、下方に向けて縮径する略円筒形状を有する。外筒本体１２ａの下端部１２ａ１は、図１に示すように外周方向に延出しており、その周囲が弾性体１６によって覆われている。また、外筒本体１２ａの上端部１２ａ２は、外周方向に延出した後、更に下方へと延びてフランジ１２ｂとＲ面によって滑らかに接続している。

フランジ１２ｂは、図２に示すように、３つの頂点にそれぞれＲ部を形成した略正三角形の外形を有しており、各頂点の内側には取付穴１２ｃ１〜１２ｃ３が設けられている。そして、各取付穴１２ｃ１〜１２ｃ３には取付用ボルト２０２が挿入されており、この取付用ボルト２０２によってストラットマウント１００を車体側の被取付部に取り付けることができる。なお、図１に示すように、フランジ１２ｂの外周端は下方に折り曲げられており、これによって外筒部材１２の曲げ強度を高めることができる。

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、図１に示すように、外筒部材１２の略中央高さから上方に延びる上筒体１８と、下方に延びる下筒体２０とを有する。上筒体１８の底面と下筒体２０の頂面とは面接触しており、下筒体２０の上面中央部から上方及び外周方向に突出する係合突起２０ｄを、上筒体１８の底面中央部の開口から内周方向に突出する突起１８ｂにアンダーカット係合させることにより、上筒体１８と下筒体２０とを連結することができる。なお、上筒体１８と下筒体２０との連結はこの態様には限定されず、上筒体１８の底面と下筒体２０の頂面とを溶接やねじ係合等によって連結してもよい。また、上筒体１８と下筒体２０とを一体に形成するようにしてもよい。

上筒体１８は、図１に示すように、上側が開放された、有底円筒形状を有する金属部材である。上筒体１８の上端には、外周方向に延びる内筒フランジ１８ａが設けられている。また、この内筒フランジ１８ａと外筒本体１２ａの上端部１２ａ２とが対向している。そして、図１に示すように、内筒フランジ１８ａと外筒本体１２ａの上端部１２ａ２との間には弾性体１６が配設されている。これによってこじり方向の荷重入力に対して内筒フランジ１８ａと外筒本体１２ａの上端部１２ａ２とが接触したり、異音が発生するのを抑制することができる。

図１に示すように、内筒フランジ１８ａと外筒本体１２ａの上端部１２ａ２との間の弾性体１６部分には、内周方向に延びる括れ部１６ｃが設けられている。この括れ部１６ｃによって、内筒フランジ１８ａが外筒本体１２ａの上端部１２ａ２に対して引っ張られたり押圧されたりする際のばね剛性を低減することができる。括れ部１６ｃは、周方向に同じ深さだけ括れていてもよいし、こじり方向により深い括れを設けて当該方向のばね剛性を低減させるように構成してもよい。

本実施形態において、路面状況等に起因してショックアブソーバ２００に下方向の荷重がかかった場合、内筒フランジ１８ａが外筒本体１２ａの上端部１２ａ２に近接して弾性体１６を押し潰す。これに対する弾性体１６の復元力によって内筒フランジ１８ａは上方に押し戻されるため、内筒フランジ１８ａは外筒部材１２に衝突することなく弾性支持される。また、ショックアブソーバ２００に強い下方向の荷重がかかった場合には、内筒フランジ１８ａが外筒本体１２ａの上端部１２ａ２に弾性体１６を介して衝突し、ショックアブソーバ２００の下方への変位を規制する。すなわち、上筒体１８の内筒フランジ１８ａは、ストッパ部として機能する。この場合にも弾性体１６が押し潰されることによって内筒フランジ１８ａは上方に押圧されるため、内筒フランジ１８ａが外筒本体１２ａの上端部１２ａ２に衝突する際の衝撃を低減することができる。

本実施形態において、弾性体１６は、エラストマー等で形成されており、図１に示すように、外筒本体１２ａの内周面及び外周面、並びに上筒体１８の外周面にゴムが一体的に加硫接着されている。そして、この弾性体１６が弾性変形することによって、外筒部材１２に対して内筒部材１４が相対変位可能となるように構成されている。

下筒体２０は、図１に示すように、下側が開放された、有頂円筒形状を有する金属部材である。下筒体２０は、頂壁から垂下する小径筒部２０ａと、小径筒部２０ａの下方に設けられ小径筒部２０ａよりも大きな直径を持つ大径筒部２０ｂとを有する。そして、小径筒部２０ａと大径筒部２０ｂとの間の領域には、Ｒ面によって滑らかに両者を接続する段部２０ｅが設けられている。この段部２０ｅは、外筒本体１２ａの下端部１２ａ１と対向しており、ショックアブソーバ２００にこじり方向の荷重が入力された場合に、段部２０ｅが外筒本体１２ａの下端部１２ａ１に近づく。しかし、下端部１２ａ１は、図１に示すように弾性体１６で覆われているため、段部２０ｅが直接外筒本体１２ａに接触することがない。この構成によって、下筒体２０が外筒本体１２ａに及ぼす衝撃や異音の発生を抑制することができる。

下筒体２０の頂面中央に設けられた挿通口２０ｃには、ショックアブソーバ２００のピストンロッド２００ａの先端部２００ｂが挿通されている。ピストンロッド２００ａの先端部２００ｂは、ピストンロッド２００ａより小径の雄ねじ部となっており、この雄ねじ部にナット２００ｃをねじ係合させることによってピストンロッド２００ａを内筒部材１４に固定している。

本実施形態において、段部２０ｅに対向する弾性体１６の下面には、図１〜図３に示すように凸部１６ｂが中心軸線Ｏ周りに設けられている。また、凸部１６ｂの表面には、更に小さな２つの凸部１６ｂ１、１６ｂ２が中心軸線Ｏ周りに同心状に設けられている。なお、図２及び図３では、凸部１６ｂ、１６ｂ１、１６ｂ２、及び後述する凹部１６ａ１、１６ａ２が視認できるように、下筒体２０を省略して描写している。このように、下筒体２０の段部２０ｅに対向する弾性体１６部分に凸部１６ｂを設け、更に２つの小さな凸部１６ｂ１、１６ｂ２を同心状に設けることにより、ショックアブソーバ２００にこじり方向の荷重が入力された場合でも、２つの凸部１６ｂ１、１６ｂ２により段部２０ｅとの接触開始位置を早めて衝撃を小さくすることができる。また、下筒体２０からの荷重を２つの凸部１６ｂ１、１６ｂ２に分散して受けることが可能となる。これによって、弾性体１６に局所的な大きな応力がかかることがない。

図２に示すように、凸部１６ｂ１、１６ｂ２は周方向に間欠的に設けられており、凸部１６ｂ１、１６ｂ２間の領域には、凹部１６ａ１、１６ａ２が設けられている。凹部１６ａ１、１６ａ２は、２つの凸部１６ｂ１、１６ｂ２の表面形状を概ね維持したまま弾性体１６の下面から上方に向かって凹ませて設けられており、内周側ほど凸部１６ｂ１、１６ｂ２の表面に対する凹み量が少なくなるように形成されている。この凹部１６ａ１、１６ａ２の詳細な形状は、図３に示す斜視図に最もよく表現されている。

また、本実施形態において、路面状況等に起因してショックアブソーバ２００に上方向の荷重がかかった場合には、段部２０ｅが外筒本体１２ａの下端部１２ａ１に近接して弾性体１６の凸部１６ｂ１、１６ｂ２を押し潰す。これに対する弾性体１６の復元力によって段部２０ｅは下方に押し戻されるため、下筒体２０は外筒部材１２に衝突することなく弾性支持される。また、ショックアブソーバ２００に強い上方向の荷重がかかった場合には、段部２０ｅが弾性体１６を介して外筒本体１２ａの下端部１２ａ１に衝突し、ショックアブソーバ２００の上方への変位を規制する。すなわち、下筒体２０の段部２０ｅは、ストッパ部として機能する。この場合にも弾性体１６が押し潰されることによって下筒体２０の段部２０ｅは下方に押圧されるため、下筒体２０の段部２０ｅが外筒本体１２ａの下端部１２ａ１に衝突する際の衝撃を低減することができる。

図２において、中心軸線Ｏ及び１つの取付穴１２ｃ１の中心を通る水平線Ｈは、車体の前後方向に対応する。すなわち、本実施形態のストラットマウント１００は、例えば、図２の水平線Ｈが車体の前後方向に方向付けされるように車体に取り付けられる。本実施形態において、中心軸線Ｏよりも車体前方（図２における左方向）における凹部１６ａ１は、水平線Ｈに対する角度がα１となるような周方向位置に配置されている。他方、中心軸線Ｏよりも車体後方（図２における右方向）における凹部１６ａ２は、水平線Ｈに対する角度がα２となるような周方向位置に配置されている。ここで、角度α１、α２は、ステアリング操作時等にショックアブソーバ２００からのこじり方向の荷重入力が最も大きくなる角度である。そして、凹部１６ａ１，１６ａ２は、それぞれ水平線Ｈに関して線対称に配置されている。すなわち、本実施形態において、水平線Ｈは、凹部１６ａ１，１６ａ２についての仮想対称線を構成する。これは、こじり方向の荷重入力が最も大きくなる角度位置が車体の左右で同じ角度位置になるからである。また、凹部１６ａ１、１６ａ２はいずれも角度βに相当する周方向長さを有している。このように、こじり方向の荷重入力が最も大きくなる角度に凹部１６ａ１、１６ａ２を設けておくことにより、内筒部材１４が弾性体１６を上記こじり方向に弾性変形させるときのばね剛性を低減させることができる。

本実施形態において凹部１６ａ１、１６ａ２の周方向長さに相当する角度βは、約１５度である。本件発明者は、鋭意検討を重ねた結果、ショックアブソーバ２００からのこじり方向の荷重入力が最も大きくなる角度が一般に車体の前方と後方とで異なるという結果を見出した。そして、車体の前方及び後方のそれぞれにおいて、こじり方向の荷重入力が最も大きくなる角度α１、α２に凹部１６ａ１、１６ａ２を配置してばね剛性を低減している。しかし、角度α１及びα２は、車体及びショックアブソーバ２００の特性に応じた様々な角度α１、α２を採用することができる。また、角度βについても、こじり方向における弾性体１６に求められるばね剛性に応じて適宜選択することができる。

本実施形態において、凹部１６ａ１、１６ａ２は上下に貫く貫通孔であってはならない。そして、凹部１６ａ１、１６ａ２の深さは１〜３ｍｍが望ましく、本実施形態では、約１．７ｍｍとしている。この構成によれば、より効果的にこじり方向の弾性体１６のばね剛性を選択的に低減させることができ、他の方向のばね剛性に影響を与えにくい。しかし、この態様に限定されるものではなく、凹部１６ａ１、１６ａ２の深さは、こじり方向における弾性体１６に求められるばね剛性に応じて適宜選択することができる。

以上のように、車体前方に左右一対の凹部１６ａ１と、車体後方に左右一対の凹部１６ａ２が設けられており、最低でも４つの凹部が必要となる。本実施形態では、ストラットマウント１００を車体に取り付けるための取付穴１２ｃ１が、水平線Ｈ上に設けられている。そして、取付穴１２ｃ１を中心軸線Ｏ周りに１２０度、及び２４０度回転させた位置に、更なる取付穴１２ｃ２，１２ｃ３が設けられている。また、凹部１６ａ１、１６ａ２についても、中心軸線Ｏ周りに１２０度回転させた位置に、更なる凹部１６ａ１２、１６ａ２２が設けられ、２４０度回転させた位置に、更なる凹部１６ａ１３、１６ａ２３が設けられている。このように、本実施形態では、取付穴１２ｃ１、及び凹部１６ａ１、１６ａ２を中心軸線Ｏ周りに１２０度、及び２４０度回転させた位置に、同一形状の取付穴１２ｃ２，１２ｃ３及び凹部１６ａ１２、１６ａ２２、１６ａ１３、１６ａ２３を配置するように構成している。これによって、いずれの取付穴１２ｃ１、１２ｃ２，１２ｃ３を車体の前方（図２の取付穴１２ｃ１の位置）に配置して車体に取り付けても、こじり方向におけるばね剛性を低減させるために凹部１６ａ１及び１６ａ２、１６ａ１２及び１６ａ２２、並びに１６ａ１３及び１６ａ２３のいずれか一組を車体の前方の角度α１、車体の後方の角度α２の位置に配置することができる。

本実施形態では、図２に示すように、全ての凹部１６ａ１、１６ａ２、１６ａ１２、１６ａ２２、１６ａ１３、１６ａ２３は、水平線Ｈ、すなわち車体の前後方向に対応する仮想対称線に関して線対称に配置されている。この構成によって、左右対称のばね剛性が得られるため、ストラットマウント１００は、左右対称な特性を得ることができる。また、本実施形態に係るストラットマウント１００は、車体の左右いずれにも取り付けることができる。

なお、本実施形態では、車両に取り付けるための取付穴１２ｃ１を、中心軸線Ｏ周りに１２０度及び２４０度回転させて、合計３箇所に設けるように構成したが、この態様には限定されない。２つ以上の任意の数の取付穴を中心軸線Ｏ周りに等角度間隔で設けてもよい。

また、本実施形態では、取付穴１２ｃ１〜１２ｃ３に取付用ボルト２０２を挿通して、車体側の雌ねじ部にねじ係合させ、又はナット２００ｃを介して車体側の取付穴に取り付けるように構成したが、この態様には限定されない。車体側の取付穴に取付用ボルトを挿通して、ストラットマウント１００側の取付穴１２ｃ１〜１２ｃ３にナットを介して取り付けるように構成してもよい。また、ストラットマウント１００側に取付穴１２ｃ１〜１２ｃ３の代わりに雌ねじ部を設けて、取付用ボルトにより車体側とねじ係合するように構成してもよい。また、ねじ係合によらずに、溶接やアンダーカット係合等の他の固定手段を用いて車体側に取り付けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、取付穴１２ｃ１が、水平線Ｈ，すなわち車体の前後方向に対応する仮想対称線上に配置されるように構成したが、この態様には限定されない。いずれの取付穴１２ｃ１〜１２ｃ３も車体の前後方向に対応する仮想対称線上に配置されないように構成してもよい。

また、本実施形態では、内筒部材１４が、下方への変位を規制するストッパ部として機能する内筒フランジ１８ａ、及び上方への変位を規制するストッパ部として機能する段部２０ｅを共に有するように構成したが、この態様には限定されない。内筒部材１４は、少なくともショックアブソーバ２００にこじり方向の荷重が入力された場合に弾性体１６の下面に当接して内筒部材１４の傾きを規制するストッパ部を有していればよい。

本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各工程などに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部や工程などを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

１２ 外筒部材、 １２ａ 外筒本体、 １２ａ１ 下端部、 １２ａ２ 上端部、 １２ｂ フランジ、 １２ｃ１，１２ｃ２，１２ｃ３ 取付穴（取付部）、 １４ 内筒部材、 １６ 弾性体、 １６ａ１，１６ａ１２，１６ａ１３ 凹部、 １６ａ２，１６ａ２２，１６ａ２３ 凹部、 １６ｂ，１６ｂ１，１６ｂ２ 凸部、 １６ｃ 括れ部、 １８ 上筒体、 ２０ 下筒体、 ２０ａ 小径筒部、 ２０ｂ 大径筒部、 ２０ｃ 挿通口、 ２０ｄ 係合突起、 ２０ｅ 段部、 １００ ストラットマウント、 ２００ ショックアブソーバ、 ２００ａ ピストンロッド、 ２００ｂ 先端部、 ２００ｃ ナット、 ２０２ 取付用ボルト、 Ｈ 水平線、 Ｏ 中心軸線

Claims (4)

1. 車体に取り付けられる外筒部材と、
   該外筒部材の内周側に設けられると共にショックアブソーバに取り付けられる内筒部材と、
   前記外筒部材と前記内筒部材との間に配設される弾性体と
   を備えるストラットマウントにおいて、
   前記弾性体の下面には、中心軸線周りに４つ以上の凹部が設けられ、
   該４つ以上の凹部は、平面視で複数の仮想対称線に関して線対称に形成されており、前記４つ以上の凹部は、隣り合う４つの凹部であって、周方向間隔がそれぞれ異なる４つの凹部を含むことを特徴とするストラットマウント。
2. 前記外筒部材には、前記車体に設けられた複数の被取付部に対応する複数の取付部が設けられ、該複数の取付部は中心軸線周りに等間隔に配置されており、
   前記複数の取付部の一の取付部を、前記複数の被取付部のいずれの被取付部に取り付けても、前記複数の仮想対称線の一の仮想対称線が前記車体の前後方向に平行となる、請求項１に記載のストラットマウント。
3. 前記複数の取付部の少なくとも一の取付部は、前記仮想対称線上に設けられている、請求項２に記載のストラットマウント。
4. 前記内筒部材が前記外筒部材に対して傾いたときに該内筒部材が当接する前記弾性体の領域には、中心軸線周りに複数の凸部が同心状に設けられている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のストラットマウント。

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