JP6988676B2

JP6988676B2 - キャブマウント

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Publication number: JP6988676B2
Application number: JP2018090840A
Authority: JP
Inventors: 哲也浅井; 泉太郎田坂
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2018-05-09
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2038-05-09
Also published as: US20190344831A1; JP2019196090A; CN110466613B; US10988180B2; CN110466613A

Description

本発明は、フレーム構造を有する車両において、フレームとボディとを接続するキャブマウントに関するものである。

従来から、ラダーフレーム等のフレーム構造を有する車両では、フレームからボディへ伝わる振動を低減するために、ゴム弾性体を備えるキャブマウントを介して、フレームとボディとを接続することが行われている。

このようなキャブマウントとしては、上下に延びるカラー（スリーブとも称される。）の外周に上下に対向して配置される上側および下側ゴム弾性体を備えていて、フレームに形成された取付け孔の周縁部を上側ゴム弾性体と下側ゴム弾性体とで上下に挟んだ状態で取付け孔に挿通されたカラーを、ボディにボルト締結することで、フレームとボディとを接続するものが多い。

例えば特許文献１には、アッパーマウントゴム（上側ゴム弾性体）とロアマウントゴム（下側ゴム弾性体）とでフレームを上下に挟み込む状態で取り付けられるキャブマウントにおいて、ロアマウントゴムに、すぐり部と剛性の拘束板とを設けたものが開示されている。

特開２００４−２９１７９５号公報

ところで、車両のフレームには、例えば、細かい凹凸のある路面を走行した際の路面入力やパワートレーンの振動等に起因する相対的に高周波数域の振動や、少し荒れた舗装路を走行した際の路面入力に起因する相対的に低周波数域の振動など、高低様々な周波数域の振動が生じ得る。

にもかかわらず、上記特許文献１のもののような従来のキャブマウントでは、上側ゴム弾性体と下側ゴム弾性体とでフレームを上下に挟み込む構造を採用していることから、キャブマウントの剛性やバネ定数がゴム弾性体のゴム特性によってある程度決まってしまう。

このため、従来のキャブマウントでは、ゴム特性に対応した周波数域（例えば高周波数域）の上下振動の伝達はある程度低減・減衰されるものの、ゴム特性に対応していない周波数域（例えば低周波数域）の上下振動の伝達は十分に低減・減衰されず、フレームの上下振動に引きずられて強制的なボディの動きが生じるという問題がある。

ここで、キャブマウントとして、細かなチューニングにより振動伝達特性を最適化することが可能な液体封入マウントを採用することも考えられるが、複雑な構造を有する液体封入マウントを採用すると製造コストが増大するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フレームとボディとを接続するキャブマウントにおいて、簡単な構成で、フレームの上下振動の影響によって生じる強制的なボディの動きを抑制する技術を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るキャブマウントでは、所定以下の振幅に対する、キャブマウントの剛性やバネ定数を可能な限り０（零）に近付けることで、高周波数域の振動か低周波数域の振動かを問わず、フレームの上下振動がボディに伝わるのを抑制するようにしている。

具体的には、本発明は、上下に延びるカラーの外周に上下に対向して配置される上側および下側ゴム弾性体を備え、車両のフレームに形成された取付け孔の周縁部が、これら上側ゴム弾性体と下側ゴム弾性体との間に位置する状態で、当該取付け孔に挿通された当該カラーが車両のボディに取り付けられるキャブマウントを対象としている。

そして、上記キャブマウントは、上記上側ゴム弾性体と上記フレームとが第１所定距離だけ上下に離間しているとともに、上記下側ゴム弾性体と上記フレームとが第２所定距離だけ上下に離間しており、上記カラーの外周面における上記上側ゴム弾性体と上記下側ゴム弾性体との間の部位には、当該上側および下側ゴム弾性体とは別体の中間ゴム弾性体が全周に亘って取り付けられており、上記取付け孔の周面が、上記中間ゴム弾性体に対し上下に摺動可能に接触していることを特徴とするものである。

この構成によれば、上側ゴム弾性体と下側ゴム弾性体との間にフレームが挟まれていた従来のものとは異なり、上側ゴム弾性体と下側ゴム弾性体との間にフレームが位置するものの、上側および下側ゴム弾性体とフレームとがそれぞれ第１および第２所定距離だけ上下に離間しているので、第１および第２所定距離以下の振幅の上下振動に対しては、キャブマウントの剛性やバネ定数を実質的に０（零）にすることができる。したがって、高周波数域の振動であれ低周波数域の振動であれ、フレーム側からボディ側への上下振動の伝達が抑えられるので、フレームの上下振動の影響によって生じる強制的なボディの動きを抑制することができる。

しかも、第１および第２所定距離を超えるような振幅の上下振動に対しては、上側および下側ゴム弾性体がフレームの周縁部に当接することによりストッパとしての役目を果たすことから、フレームの過度の変形を抑えながら振動を減衰させることができ、これにより、フレームの強度への影響を低減することができる。
さらに、フレームに形成された取付け孔の周面が、カラーの外周面に全周に亘って取り付けられた中間ゴム弾性体に接触していることから、前後左右の荷重を支えて低減・減衰することができる。しかも、取付け孔の周面が中間ゴム弾性体に対し上下に摺動可能に接触していることから、上下の荷重が中間ゴム弾性体を介してボディに伝達されるのを抑制することができる。

このようなフレーム側からボディ側への振動の伝達を抑える他の態様として、本発明は、上下に延びるカラーの外周に上下に対向して配置される上側および下側ゴム弾性体を備え、車両のフレームに形成された取付け孔の周縁部が、これら上側ゴム弾性体と下側ゴム弾性体との間に位置する状態で、当該取付け孔に挿通された当該カラーが車両のボディに取り付けられるキャブマウントであって、上記上側ゴム弾性体における上記フレームの周縁部と対向する下端部は、下方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されているとともに、上記下側ゴム弾性体における上記フレームの周縁部と対向する上端部は、上方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されており、上記カラーの外周面における上記上側ゴム弾性体と上記下側ゴム弾性体との間の部位には、当該上側および下側ゴム弾性体とは別体の中間ゴム弾性体が全周に亘って取り付けられており、上記取付け孔の周面が、上記中間ゴム弾性体に対し上下に摺動可能に接触していることを特徴とするものである。

この構成によれば、上側ゴム弾性体の下端部が下方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されているとともに、下側ゴム弾性体の上端部が上方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されていることから、上側および下側ゴム弾性体におけるフレームに近い部分ほどゴム量が減るので、上側および下側ゴム弾性体に対するフレームの当たり始めにおいては、キャブマウントの剛性やバネ定数を実質的に０（零）に近付けることができる。したがって、フレーム側からボディ側への上下振動の伝達が抑えられるので、フレームの上下振動の影響によって生じる強制的なボディの動きを抑制することができる。

一方、上側ゴム弾性体の下端部および下側ゴム弾性体の上端部は、フレームから離れるほど水平断面積が大きくなるような、換言すると、ゴム量が増えるような形状に形成されていることから、振幅が相対的に大きい上下振動に対しては、相対的に大きな剛性やバネ定数で荷重を支えることができる。したがって、フレームの過度の変形を抑えながら振動を減衰させることができ、これにより、フレームの強度への影響を低減することができる。

さらに、上記キャブマウントでは、上記上側ゴム弾性体の下端と上記フレームとが上下に離間しているとともに、上記下側ゴム弾性体の上端と上記フレームとが上下に離間していることが好ましい。

この構成によれば、フレームの周縁部に近付くほど水平断面積が小さくなるのみならず、上側ゴム弾性体の下端および下側ゴム弾性体の上端とフレームとが上下に離間していることから、上側および下側ゴム弾性体に対してフレームの周縁部が当たり始めるまでは、キャブマウントの剛性やバネ定数を実質的に０（零）にすることができる。したがって、フレーム側からボディ側への上下振動の伝達がより一層抑えられるので、フレームの上下振動の影響によって生じる強制的なボディの動きを確実に低減することができる。

さらに、上記キャブマウントでは、上記中間ゴム弾性体には、径方向外側に突出する突条部が全周に亘って設けられており、上記取付け孔の周面が、上記突条部に対し上下に摺動可能に接触していることが好ましい。

この構成によれば、フレームに形成された取付け孔の周面が、中間ゴム弾性体の突条部に対し上下に摺動可能に接触していることから、フレームと中間ゴム弾性体との接触面積を相対的に減らすことができるので、フレームの上下振動が中間ゴム弾性体を介してボディに伝達されるのをより一層抑制することができる。

また、上記キャブマウントは、上記フレームに配置されたサスペンションの近傍で、上記ボディに取り付けられることが好ましい。

例えば少し荒れた舗装路を走行した際の路面入力によるサスペンションの共振周波数は、車両の固有周波数に近いところ、この構成によれば、剛性やバネ定数を実質的に０（零）にすることが可能なキャブマウントを、サスペンションの近傍でボディに取り付けることから、車両の固有周波数に近い上下振動に対しても、強制的なボディの動きを好適に低減することができる。

以上説明したように、本発明に係るキャブマウントによれば、簡単な構成で、フレームの上下振動の影響によって生じる強制的なボディの動きを低減することができる。

本発明の実施形態１に係るラダーフレームを有する車両を模式的に示す側面図である。ラダーフレームを模式的に示す平面図である。第３キャブマウントを模式的に示す断面図である。上下方向加振時におけるラダーフレームとボディとの関係を模式的に示すシミュレーション結果図であり、同図（ａ）は従来の第１キャブマウントを採用した場合を示し、同図（ｂ）は第１キャブマウントを外した場合を示す。第１キャブマウントを模式的に示す断面図である。ラダーフレームの上下方向の変位と第１キャブマウントの荷重特性との関係を模式的に示すグラフ図である。前列右側座席における周波数と振動レベルとの関係を模式的に示すグラフ図である。前列左側座席における周波数と振動レベルとの関係を模式的に示すグラフ図である。前列右側座席におけるＰＯＡを模式的に示す棒グラフ図である。前列左側座席におけるＰＯＡを模式的に示す棒グラフ図である。ミドルマウントゴムとラダーフレームとの関係を模式的に示す拡大図である。本発明の実施形態２に係る第１キャブマウントを模式的に示す断面図である。従来の第１キャブマウントを模式的に示す断面図である。ラダーフレームの上下方向の変位と従来の第１キャブマウントの荷重特性との関係を模式的に示すグラフ図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
−全体構成−
図１は、本実施形態に係るラダーフレーム２を有する車両１を模式的に示す側面図であり、図２は、ラダーフレーム２を模式的に示す平面図である。この車両１では、図１および図２に示すように、ラダーフレーム２上に左右対称に配置された８つのキャブマウント１０，２０，３０，４０を介してボディ３が接続されている。より詳しくは、ラダーフレーム２は、サスペンション４より前側に配置される左右一対の第１キャブマウント１０と、前輪５の後側に配置される左右一対の第２キャブマウント２０と、後輪６の前側に配置される左右一対の第３キャブマウント３０と、車両１の後端部に配置される左右一対の第４キャブマウント４０と、を介してボディ３と接続されている。

−第２〜第３キャブマウント−
図３は、第２キャブマウント２０を模式的に示す断面図である。第２キャブマウント２０は、図３に示すように、カラー２１と、アッパーマウントゴム２２と、ロアマウントゴム２３と、上側リテーナ２４と、下側リテーナ２５と、ボルト２６と、ナット２７と、を有している。この第２キャブマウント２０は、ラダーフレーム２に形成された取付け孔２ａと、ボディ３に形成された取付け孔３ａとに、その一部が挿通された状態で、ラダーフレーム２とボディ３とを接続している。なお、ラダーフレーム２の取付け孔２ａには、周縁部２ｂの一部を下方に折り曲げることで環状壁部２ｃが形成されている。

カラー２１は、円筒状に形成されていて、その内径が、ボディ３の取付け孔３ａの内径よりも大きく設定されている一方、その外径が、ラダーフレーム２の取付け孔２ａの内径よりも小さく設定されている。

アッパーマウントゴム２２は、肉厚の略円筒状に形成されていて、カラー２１の外径と略等しい内径を有している。上側リテーナ２４は、円板状に形成されていて、その中央部に、内径がカラー２１の内径よりも小さく設定された貫通孔を有している。アッパーマウントゴム２２の上面と上側リテーナ２４の下面とは加硫接着されている。

ロアマウントゴム２３は、肉厚の略円筒状に形成されていて、カラー２１の外径と略等しい内径を有している。下側リテーナ２５は、円板状に形成されていて、その中央部に、内径がカラー２１の内径よりも小さく設定された貫通孔を有している。ロアマウントゴム２３の下面と下側リテーナ２５の上面とは加硫接着されている。

第２キャブマウント２０は、ラダーフレーム２の取付け孔２ａに挿通されたカラー２１に、アッパーマウントゴム２２を上から、ロアマウントゴム２３を下からそれぞれ嵌合させて、カラー２１を上側リテーナ２４と下側リテーナ２５とで挟むとともに、取付け孔２ａの周縁部２ｂをアッパーマウントゴム２２とロアマウントゴム２３とで上下に挟んだ状態とした後、ボディ３の取付け孔３ａに挿入されたボルト２６を、上側リテーナ２４の貫通孔、カラー２１および下側リテーナ２５の貫通孔に上から挿通し、ボルト２６に螺合させたナット２７を締め付けることで、ボディ３に取り付けられる。

このように構成された第２キャブマウント２０では、上側リテーナ２４と下側リテーナ２５とで挟まれたカラー２１によって規定される予備圧縮量で、アッパーマウントゴム２２およびロアマウントゴム２３が圧縮され、かかる圧縮されたアッパーマウントゴム２２とロアマウントゴム２３とでラダーフレーム２の周縁部２ｂが挟まれることで、路面入力やパワートレーンの振動等に起因してラダーフレーム２に生じた振動が低減・減衰されてボディ３に伝達されることになる。

なお、第３および第４キャブマウント３０，４０は、アッパーマウントゴムおよびロアマウントゴムの寸法等を除けば、第２キャブマウント２０とほぼ同様の構成ゆえ、詳細な説明を省略する。

−第１キャブマウント−
次に、第１キャブマウント１０について説明するが、本実施形態を理解し易くするために、これに先立ち、従来の第１キャブマウント１１０について説明する。

図１３は、従来の第１キャブマウント１１０を模式的に示す断面図であり、図１４は、ラダーフレーム２の上下方向の変位と従来の第１キャブマウント１１０の荷重特性との関係を模式的に示すグラフ図である。なお、図１３に示す従来の第１キャブマウント１１０における、カラー１１１、アッパーマウントゴム１１２、ロアマウントゴム１１３、上側リテーナ１１４、下側リテーナ１１５、ボルト１１６およびナット１１７は、第２キャブマウント２０における、カラー２１、アッパーマウントゴム２２、ロアマウントゴム２３、上側リテーナ２４、下側リテーナ２５、ボルト２６およびナット２７とほぼ同様の構成ゆえ、重複する説明を省略する。

従来の第１キャブマウント１１０が取り付けられるラダーフレーム２には、例えば、細かい凹凸のある路面を走行した際の路面入力やパワートレーンの振動等に起因する相対的に高周波数域の振動や、少し荒れた舗装路を走行した際の路面入力に起因する相対的に低周波数域の振動など、高低様々な周波数域の振動が生じ得る。

にもかかわらず、従来の第１キャブマウント１１０では、図１３に示すように、アッパーマウントゴム１１２とロアマウントゴム１１３とでラダーフレーム２の周縁部２ｂを上下に挟み込む構造を採用していることから、剛性やバネ定数がマウントゴム１１２，１１３のゴム特性によってある程度決まってしまうため、例えば、ゴム特性に対応した相対的に高周波数域の上下振動の伝達はある程度低減・減衰されるものの、ゴム特性に対応していない相対的に低周波数域の上下振動の伝達は十分に低減・減衰されないケースがある。

しかも、相対的に低周波数域（例えば２０Ｈｚ以下）の路面入力によるサスペンション４の共振周波数（例えば１５Ｈｚ前後）は、ラダーフレーム２や第１キャブマウント１１０を含む（ボディ３より下側の）車両１の固有周波数に近いため、サスペンション４の近傍に配置されるキャブマウントには、相対的に低周波数域の上下振動の伝達を低減・減衰することが特に望まれるが、従来の第１キャブマウント１１０では、相対的に低周波数域の上下振動の伝達を十分に低減・減衰することは難しく、そのため、ラダーフレーム２の低周波数域の上下振動に引きずられて強制的なボディ３の動きが生じるケースがあった。

図４は、上下方向加振時におけるラダーフレーム２とボディ３との関係を模式的に示すシミュレーション結果図であり、同図（ａ）は従来の第１キャブマウント１１０を採用した場合を示し、同図（ｂ）は第１キャブマウントを外した場合を示す。このシミュレーション結果図は、少し荒れた舗装路を走行した際の路面入力（相対的に低周波数域の路面入力）と同等の上下振動をラダーフレーム２に加えたと仮定した場合における、ラダーフレーム２とボディ３との関係を模式的に示している。なお、図４（ａ）および（ｂ）では、図を見易くするために、ラダーフレーム２およびボディ３の変位を誇張して示している。

図４（ａ）に示すように、従来の第１キャブマウント１１０を採用した場合には、車両１の固有周波数に近い上下振動の伝達が十分に低減・減衰されず、ラダーフレーム２の低周波数域の上下振動に引きずられて、第２キャブマウント２０に近い前列座席のフロア足溜まり部（乗員の足元）において基準レベルＢＬからΔＺだけ、ボディ３が動いてしまうことが確認された。これに対し、図４（ｂ）に示すように、第１キャブマウント自体を外した場合には、ラダーフレーム２の上下振動に引きずられることなく、前列座席のフロア足溜まり部におけるボディ３の動きが低減されることが確認された。これらのシミュレーション結果は、ラダーフレーム２の上下振動がボディ３に伝わるのを抑えるには、キャブマウントの剛性やバネ定数を可能な限り０（零）に近付けることが有効であることを示している。

しかしながら、アッパーマウントゴム１１２とロアマウントゴム１１３とでラダーフレーム２の周縁部２ｂを上下に挟み込む従来の第１キャブマウント１１０では、図１４に示すように、ラダーフレーム２が上下（Ｚ軸方向）に変位すれば、必ず荷重Ｆが生じるため、アッパーマウントゴム１１２とロアマウントゴム１１３とでラダーフレーム２を上下に挟み込む構造を踏襲する限り、キャブマウントの剛性やバネ定数を０（零）に近付けることは困難といえる。

また、確かに第１キャブマウント自体を外した場合には、図４（ｂ）に示すように、ラダーフレーム２の上下振動に引きずられることによるボディ３の動きは低減されるが、これでは、ラダーフレーム２が上下に大きく振幅した際に、ラダーフレーム２の荷重を支えて振動を低減・減衰させるストッパが存在しないため、ラダーフレーム２の強度への影響が懸念される。

そこで、本実施形態では、図５に示すように、上下に延びるカラー１１の外周に上下に対向して配置されるアッパーマウントゴム１２およびロアマウントゴム１３を備え、ラダーフレーム２の取付け孔２ａの周縁部２ｂが、これらアッパーマウントゴム１２とロアマウントゴム１３との間に位置する状態で、取付け孔２ａに挿通されたカラー１１がボディ３に取り付けられる第１キャブマウント１０において、アッパーマウントゴム１２とラダーフレーム２とを第１所定距離Ｚ１だけ上下に離間させるとともに、ロアマウントゴム１３とラダーフレーム２とを第２所定距離Ｚ２だけ上下に離間させるようにしている。

図５は、第１キャブマウント１０を模式的に示す断面図であり、図６は、ラダーフレーム２の上下方向の変位と第１キャブマウント１０の荷重特性との関係を模式的に示すグラフ図である。なお、図５では、図を見易くするために、第１所定距離Ｚ１および第２所定距離Ｚ２を誇張して示している。

第１キャブマウント１０は、図５に示すように、カラー１１と、アッパーマウントゴム１２と、ロアマウントゴム１３と、上側リテーナ１４と、下側リテーナ１５と、ボルト１６と、ナット１７と、ミドルマウントゴム１８と、を有している。

カラー１１は、例えば金属材により円筒状に形成されている。カラー１１の内径は、ボディ３の取付け孔３ａの内径よりも大きく設定されている一方、カラー１１の外径は、ラダーフレーム２の取付け孔２ａの内径よりも小さく設定されている。

アッパーマウントゴム（上側ゴム弾性体）１２は、ゴム材により肉厚の略円筒状に形成されていて、カラー１１の外径と略等しい内径を有しており、カラー１１に対し外嵌合可能に構成されている。アッパーマウントゴム１２の高さ寸法は、図５に示すように第１キャブマウント１０にてラダーフレーム２とボディ３とを接続した状態で、その下面が、ラダーフレーム２の周縁部２ｂの上面から第１所定距離Ｚ１だけ上側に離間するような寸法値に設定されている。上側リテーナ１４は、例えば金属材により円板状に形成されていて、その中央部に貫通孔１４ａを有している。上側リテーナ１４の貫通孔１４ａの内径は、カラー１１の内径よりも小さく設定されている。アッパーマウントゴム１２と上側リテーナ１４とは、アッパーマウントゴム１２の軸心と貫通孔１４ａの軸心とが一致した状態で、アッパーマウントゴム１２の上面と上側リテーナ１４の下面とが加硫接着されている。なお、アッパーマウントゴム１２にはすぐり部１２ａが形成されており、これにより、アッパーマウントゴム１２の変形が促進されるようになっている。

ロアマウントゴム（下側ゴム弾性体）１３は、ゴム材により肉厚の略円筒状に形成されていて、カラー１１の外径と略等しい内径を有しており、カラー１１に対し外嵌合可能に構成されている。ロアマウントゴム１３の高さ寸法は、図５に示すように第１キャブマウント１０にてラダーフレーム２とボディ３とを接続した状態で、その上面が、ラダーフレーム２の周縁部２ｂの下面から第２所定距離Ｚ２だけ下側に離間するような寸法値に設定されている。下側リテーナ１５は、例えば金属材により円板状に形成されていて、その中央部に貫通孔１５ａを有している。下側リテーナ１５の貫通孔１５ａの内径は、カラー１１の内径よりも小さく設定されている。ロアマウントゴム１３と下側リテーナ１５とは、ロアマウントゴム１３の軸心と貫通孔１５ａの軸心とが一致した状態で、ロアマウントゴム１３の下面と下側リテーナ１５の上面とが加硫接着されている。なお、ロアマウントゴム１３にはすぐり部１３ａが形成されており、これにより、ロアマウントゴム１３の変形が促進されるようになっている。また、ロアマウントゴム１３の上端部中央には、下方に窪む凹部１３ｂが形成されている。

ここで、第１所定距離Ｚ１および第２所定距離Ｚ２は、路面入力による振幅をＺ０、ボディ３の高さバラツキをσ１、ラダーフレーム２の高さバラツキをσ２、第１キャブマウント１０自体の高さバラツキをσ３とした場合に、例えば下記の（式１）で規定され、この場合には、Ｚ１＝Ｚ２となる。なお、路面入力による振幅Ｚ０は、車種に応じて実験等から得られる値であり、例えば０．５（ｍｍ）に設定される。

Ｚ１（Ｚ２）＝Ｚ０＋（σ１²＋σ２²＋σ３²）^1/2・・・・・（式１）
ミドルマウントゴム（中間ゴム弾性体）１８は、ゴム材により円筒状に形成されていて、カラー１１の外径と略等しい内径を有している。このミドルマウントゴム１８は、アッパーマウントゴム１２およびロアマウントゴム１３と別体に形成されていて、カラー１１の外周面における高さ方向中央部に加硫接着されている。換言すると、ミドルマウントゴム１８は、図５に示すように、カラー１１の外周面におけるアッパーマウントゴム１２およびロアマウントゴム１３との間の部位に取り付けられている。ミドルマウントゴム１８の厚さ寸法は、ラダーフレーム２の取付け孔２ａの内径とカラー１１の外径との差と、略等しい（または若干小さい）寸法値に設定されていて、図５に示すように第１キャブマウント１０にてラダーフレーム２とボディ３とを接続した状態で、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃの内周面（孔面）と上下に摺動可能に接触している。それ故、この環状壁部２ｃの内周面が、本発明でいうところの「取付け孔の周面」に相当する。なお、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃのエッジでミドルマウントゴム１８を傷付けないよう、図５に示すように、環状壁部２ｃの下端部に折り返し２ｄを追加してもよい。

第１キャブマウント１０は、ラダーフレーム２の取付け孔２ａに挿通されたカラー１１に、アッパーマウントゴム１２を上から、ロアマウントゴム１３を下からそれぞれ嵌合させて、カラー１１を上側リテーナ１４と下側リテーナ１５とで挟んだ状態とした後、ボディ３の取付け孔３ａに挿入されたボルト１６を、貫通孔１４ａ、カラー１１および貫通孔１５ａに上から挿通し、ボルト１６に螺合させたナット１７を締め付けることで、ボディ３に取り付けられる。なお、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃの内周面とミドルマウントゴム１８とは上下に摺動可能に接触しており、両者が接着されていないことから、図５だけでは、ボディ３が宙に浮いているようにも思われるが、ボディ３は第１キャブマウント１０以外の６つのキャブマウント２０，３０，４０によってもラダーフレーム２と接続されていることから、図５に示すように、アッパーマウントゴム１２の下面が、ラダーフレーム２の周縁部２ｂの上面から第１所定距離Ｚ１だけ上側に離間した状態で、第１キャブマウント１０をボディ３に取り付けることが可能となっている。

以上のように構成された第１キャブマウント１０では、アッパーマウントゴム１１２とロアマウントゴム１１３との間にラダーフレーム２の周縁部２ｂが挟まれていた従来の第１キャブマウント１１０とは異なり、アッパーマウントゴム１２とロアマウントゴム１３との間にラダーフレーム２の周縁部２ｂが位置するものの、アッパーマウントゴム１２およびロアマウントゴム１３とラダーフレーム２とがそれぞれ第１および第２所定距離Ｚ１，Ｚ２だけ上下に離間しているので、図６に示すように、第１および第２所定距離Ｚ１，Ｚ２以下の振幅の振動に対しては荷重Ｆを０（零）にすることが、換言すると、第１キャブマウント１０の剛性やバネ定数を実質的に０（零）にすることができる。

また、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃの内周面が、カラー１１の外周面に加硫接着されたミドルマウントゴム１８に接触していることから、前後左右の荷重を支えて低減・減衰することができる。しかも、環状壁部２ｃの内周面がミドルマウントゴム１８に対し上下に摺動可能に接触していることから、上下の荷重がミドルマウントゴム１８を介してボディ３に伝達されるのを抑制することができる。なお、ロアマウントゴム１３の上端部中央には、下方に窪む凹部１３ｂが形成されているので、ラダーフレーム２が下方に変位しても、ラダーフレーム２の周縁部２ｂの下面よりも先に、環状壁部２ｃや折り返し２ｄがロアマウントゴム１３に当たることはない。

このように、本実施形態の第１キャブマウント１０では、アッパーマウントゴム１２およびロアマウントゴム１３とラダーフレーム２とが上下に離間していることと、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃの内周面がミドルマウントゴム１８に上下に摺動可能に接触していることとが相俟って、高周波数域の振動であれ低周波数域の振動であれ、ラダーフレーム２側からボディ３側への上下振動の伝達が抑えられるので、ラダーフレーム２の上下振動の影響によって生じる強制的なボディ３の動きを抑制することができる。

しかも、少し荒れた舗装路を走行した際の路面入力によるサスペンション４の共振周波数は、車両１の固有周波数に近いところ、剛性やバネ定数を実質的に０（零）にすることが可能なキャブマウント構造を、ラダーフレーム２に配置されるサスペンション４の近傍でボディ３に取り付けられる第１キャブマウント１０に適用することから、車両１の固有周波数に近い上下振動に対しても、強制的なボディ３の動きを好適に低減することができる。

さらに、第１および第２所定距離Ｚ１，Ｚ２を超えるような振幅の振動に対しては、アッパーマウントゴム１２およびロアマウントゴム１３がラダーフレーム２の周縁部２ｂに当接することによりストッパとしての役目を果たすことから、ラダーフレーム２の過度の変形を抑えながら振動を減衰させることができ、これにより、ラダーフレーム２の強度への影響を低減することができる。

−シミュレーション実験−
次に、本実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーション実験について説明する。

実験は、２０Ｈｚ以下の路面入力が生じるような少し荒れた舗装路を時速４０ｋｍで走行したと想定した場合における、前列右側座席および前列左側座席でのフロア足溜まり部での振動レベル（ｄＢ）を算出した。また、８〜２０Ｈｚにおける振動レベル（ｄＢ）の総和であるパーシャルオーバーオール（以下、ＰＯＡと称す。）も算出した。なお、振動レベル（ｄＢ）の算出箇所をシートではなくフロア足溜まり部としたのは、算出結果にシートクッションの剛性が影響するのを抑えるためである。

図５に示す構造を有する第１キャブマウント１０および第２〜第４キャブマウント２０，３０，４０からなる８つのキャブマウントを介して、ラダーフレーム２とボディ３とを接続したものを本発明例（図７および図８の実線）とした。また、図１３に示す構造を有する第１キャブマウント１１０および第２〜第４キャブマウント２０，３０，４０からなる８つのキャブマウントを介して、ラダーフレーム２とボディ３とを接続したものを比較例１（図７および図８の破線）とした。さらに、キャブマウントを介さず、ラダーフレーム２とボディ３とを剛付したものを比較例２（図７および図８の二点鎖線）とした。

図７は、前列右側座席における周波数（Ｈｚ）と振動レベル（ｄＢ）との関係を模式的に示すグラフ図であり、図８は、前列左側座席における周波数（Ｈｚ）と振動レベル（ｄＢ）との関係を模式的に示すグラフ図である。また、図９は、前列右側座席におけるＰＯＡを模式的に示す棒グラフ図であり、図１０は、前列左側座席におけるＰＯＡを模式的に示す棒グラフ図である。

図７および図８に示すように、アッパーマウントゴム１１２とロアマウントゴム１１３とでラダーフレーム２を上下に挟み込む従来の第１キャブマウント１１０を用いた比較例１では、ラダーフレーム２とボディ３とを剛付した比較例２と比べれば、車両１の固有周波数に近い８〜２０Ｈｚの周波数帯域における振動レベル（ｄＢ）を全体的には低減することができたものの、振動レベル（ｄＢ）を大きく低減させるには至らなかった。

このため、比較例１では、図９および図１０に示すように、車両１の固有周波数に近い８〜２０Ｈｚの周波数帯域におけるＰＯＡを、前列右側座席および前列左側座席のいずれにおいても比較例２と比べて大幅に低減させることができなかった。

これに対し、本実施形態の第１キャブマウント１０を用いた本発明例では、図７および図８に示すように、比較例１および比較例２と比べて、車両１の固有周波数に近い８〜２０Ｈｚの周波数帯域における振動レベル（ｄＢ）を全体的に且つ大幅に低減させることが確認された。

それ故、本発明例では、図９および図１０に示すように、車両１の固有周波数に近い８〜２０Ｈｚの周波数帯域におけるＰＯＡを、前列右側座席および前列左側座席のいずれにおいても、比較例１および比較例２よりも大幅に（約２（ｄＢ））低減させることができた。

−変形例−
次に、上記実施形態１の変形例について説明するが、本変形例は、ミドルマウントゴム１９の形状が上記実施形態１と異なるものである。以下、実施形態１と異なる点を中心に説明する。

図１１は、ミドルマウントゴム１９とラダーフレーム２との関係を模式的に示す拡大図である。本変形例のミドルマウントゴム（中間ゴム弾性体）１９は、ゴム材により円筒状に形成されていて、カラー１１の外周面における高さ方向中央部に加硫接着されている点は、実施形態１のミドルマウントゴム１８と同様であるが、図１１に示すように、当該ミドルマウントゴム１９の外周面における高さ方向中央部に径方向外側に突出する突条部１９ａが全周に亘って設けられている点で、ミドルマウントゴム１８と異なっている。

そうして、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃの内周面（取付け孔の周面）は、突条部１９ａに対し上下に摺動可能に接触している。つまり、上記実施形態１では、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃの内周面がミドルマウントゴム１８と面接触していたのに対し、本変形例では、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃの内周面がミドルマウントゴム１９の突条部１９ａと点接触に近い状態で接触している。

このように本変形例では、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃの内周面が、ミドルマウントゴム１９の突条部１９ａに対し、点接触に近い状態で上下に摺動可能に接触していることから、ラダーフレーム２の上下振動がミドルマウントゴム１９を介してボディ３に伝達されるのをより一層抑制することができる。

なお、本変形例でも、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃの内周面が、カラー１１の外周面に加硫接着されたミドルマウントゴム１９の突条部１９ａに接触していることから、前後左右の荷重を支えて低減・減衰することができる。また、ラダーフレーム２の環状壁部２ｃのエッジでミドルマウントゴム１９を傷付けないよう、図１１に示すように、環状壁部２ｃの下端部に折り返し２ｄを追加してもよい。

（実施形態２）
本実施形態は、アッパーマウントゴム５２およびロアマウントゴム５３の形状が上記実施形態１と異なるものである。以下、上記実施形態１と同様の構成については同一の符号を用いるとともにその詳細な説明を省略し、実施形態１と異なる点を中心に説明する。

図１２は、本実施形態に係る第１キャブマウント１０Ａを模式的に示す断面図である。なお、図１２では、図を見易くするために、後述する下側環状部５２ｂおよび上側環状部５３ｂの高さを誇張して示している。第１キャブマウント１０Ａは、図１２に示すように、カラー１１と、アッパーマウントゴム５２と、ロアマウントゴム５３と、上側リテーナ１４と、下側リテーナ１５と、ボルト１６と、ナット１７と、ミドルマウントゴム１８と、を有している。

アッパーマウントゴム（上側ゴム弾性体）５２は、図１２に示すように、ラダーフレーム２の周縁部２ｂと対向する下端部が、下方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されているとともに、その下端とラダーフレーム２の周縁部２ｂの上面とが上下に離間している。

より詳しくは、アッパーマウントゴム５２は、ゴム材により肉厚の略円筒状に形成されるとともに、その上面が上側リテーナ１４の下面と加硫接着されているアッパーマウント本体部５２ａ（アッパーマウントゴム５２内の二点鎖線より上側の部分）と、当該アッパーマウント本体部５２ａから下方に突出する横断面略逆三角形状の下側環状部５２ｂと、を有している。アッパーマウント本体部５２ａは、上記実施形態１のアッパーマウントゴム１２とほぼ同様の形状に形成されている。それ故、アッパーマウントゴム５２は、実施形態１における、アッパーマウントゴム１２の下面とラダーフレーム２の周縁部２ｂの上面との間の空間（第１所定距離Ｚ１に対応する空間）の一部が、下側環状部５２ｂで置き換えられたような形状に形成されている。なお、アッパーマウントゴム５２にはすぐり部５２ｃが形成されており、これにより、アッパーマウントゴム５２の変形が促進されるようになっている。

一方、ロアマウントゴム（下側ゴム弾性体）５３は、ラダーフレーム２の周縁部２ｂと対向する上端部が、上方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されているとともに、その上端とラダーフレーム２の周縁部２ｂの下面とが上下に離間している。

より詳しくは、ロアマウントゴム５３は、ゴム材により肉厚の略円筒状に形成されるとともに、その下面が下側リテーナ１５の上面と加硫接着されているロアマウント本体部５３ａ（ロアマウントゴム５３内の二点鎖線より下側の部分）と、当該ロアマウント本体部５３ａから上方に突出する横断面略三角形状の上側環状部５３ｂと、を有している。ロアマウント本体部５３ａは、上記実施形態１のロアマウントゴム１３とほぼ同様の形状に形成されている。それ故、ロアマウントゴム５３は、実施形態１における、ロアマウントゴム１３の上面とラダーフレーム２の周縁部２ｂの下面との間の空間（第２所定距離Ｚ２に対応する空間）の一部が、上側環状部５３ｂで置き換えられたような形状に形成されている。なお、ロアマウントゴム５３にはすぐり部５３ｃが形成されており、これにより、ロアマウントゴム５３の変形が促進されるようになっている。

以上のように構成された第１キャブマウント１０Ａでは、アッパーマウントゴム５２の下端およびロアマウントゴム５３の上端とラダーフレーム２の周縁部２ｂとが上下に離間していることから、アッパーマウントゴム５２およびロアマウントゴム５３に対してラダーフレーム２が当たり始めるまでは、第１キャブマウント１０Ａの剛性やバネ定数を実質的に０（零）にすることができる。

また、下側環状部５２ｂが下方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されているとともに、上側環状部５３ｂが上方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されていることから、アッパーマウントゴム５２およびロアマウントゴム５３におけるラダーフレーム２の周縁部２ｂに近い部分ほどゴム量が減るので、アッパーマウントゴム５２およびロアマウントゴム５３に対するラダーフレーム２の当たり始めにおいては、第１キャブマウント１０Ａの剛性やバネ定数を実質的に０（零）に近付けることができる。

これらにより、ラダーフレーム２の上下振動開始からアッパーマウントゴム５２およびロアマウントゴム５３との接触初期にかけて、ラダーフレーム２側からボディ３側への上下振動の伝達が確実に抑えられるので、ラダーフレーム２の上下振動の影響によって生じる強制的なボディ３の動きを抑制することができる。

一方、下側環状部５２ｂおよび上側環状部５３ｂは、ラダーフレーム２から離れるほど水平断面積が大きくなるような、換言すると、ゴム量が増えるような形状に形成されていることから、振幅が相対的に大きい上下振動に対しては、相対的に大きな剛性やバネ定数で荷重を支えるので、ラダーフレーム２の過度の変形を抑えながら振動を減衰させることができ、これにより、ラダーフレーム２の強度への影響を低減することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記各実施形態では、サスペンション４近傍の第１キャブマウント１０，１０Ａに本発明を適用したが、振動モード等によっては、これに限らず、第２〜第４キャブマウント２０，３０，４０に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態１では、路面入力による振幅Ｚ０を０．５（ｍｍ）に設定するとともに、式１に基づいて第１所定距離Ｚ１および第２所定距離Ｚ２を設定したが、これらはあくまでも例示であり、ボディ３やラダーフレーム２の強度等を考慮して、異なる数式等に基づいて最適な第１所定距離Ｚ１および第２所定距離Ｚ２を設定すればよく、その場合には例えばＺ１≠Ｚ２となってもよい。

さらに、上記実施形態２では、ミドルマウントゴム１８を用いたが、これに限らず、実施形態１の変形例と同様に、突条部１９ａを有するミドルマウントゴム１９を用いてもよい。

また、上記実施形態２では、アッパーマウントゴム５２の下端およびロアマウントゴム５３の上端と、ラダーフレーム２の周縁部２ｂとを上下に離間させたが、これに限らず、アッパーマウントゴム５２の下端およびロアマウントゴム５３の上端と、ラダーフレーム２の周縁部２ｂとを接触させてもよい。この場合にも、アッパーマウントゴム５２およびロアマウントゴム５３におけるラダーフレーム２の周縁部２ｂに近い部分ほどゴム量が減るので、第１キャブマウント１０Ａの剛性やバネ定数を実質的に０（零）に近付けることができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、簡単な構成で、フレームの上下振動の影響によって生じる強制的なボディの動きを低減することができるので、フレームとボディとを接続するキャブマウントに適用して極めて有益である。

１車両
２ラダーフレーム
２ａ取付け孔
２ｂ周縁部
３ボディ
４サスペンション
１０第１キャブマウント
１１カラー
１２アッパーマウントゴム（上側ゴム弾性体）
１３ロアマウントゴム（下側ゴム弾性体）
１８ミドルマウントゴム（中間ゴム弾性体）
１９ミドルマウントゴム（中間ゴム弾性体）
１９ａ突条部
５２アッパーマウントゴム（上側ゴム弾性体）
５２ｂ下側環状部（下端部）
５３ロアマウントゴム（下側ゴム弾性体）
５３ｂ上側環状部（上端部）
Ｚ１第１所定距離
Ｚ２第２所定距離

Claims

上下に延びるカラーの外周に上下に対向して配置される上側および下側ゴム弾性体を備え、車両のフレームに形成された取付け孔の周縁部が、これら上側ゴム弾性体と下側ゴム弾性体との間に位置する状態で、当該取付け孔に挿通された当該カラーが車両のボディに取り付けられるキャブマウントであって、
上記上側ゴム弾性体と上記フレームとが第１所定距離だけ上下に離間しているとともに、上記下側ゴム弾性体と上記フレームとが第２所定距離だけ上下に離間しており、
上記カラーの外周面における上記上側ゴム弾性体と上記下側ゴム弾性体との間の部位には、当該上側および下側ゴム弾性体とは別体の中間ゴム弾性体が全周に亘って取り付けられており、
上記取付け孔の周面が、上記中間ゴム弾性体に対し上下に摺動可能に接触していることを特徴とするキャブマウント。
上下に延びるカラーの外周に上下に対向して配置される上側および下側ゴム弾性体を備え、車両のフレームに形成された取付け孔の周縁部が、これら上側ゴム弾性体と下側ゴム弾性体との間に位置する状態で、当該取付け孔に挿通された当該カラーが車両のボディに取り付けられるキャブマウントであって、
上記上側ゴム弾性体における上記フレームの周縁部と対向する下端部は、下方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されているとともに、上記下側ゴム弾性体における上記フレームの周縁部と対向する上端部は、上方に行くほど水平断面積が小さくなるような形状に形成されており、
上記カラーの外周面における上記上側ゴム弾性体と上記下側ゴム弾性体との間の部位には、当該上側および下側ゴム弾性体とは別体の中間ゴム弾性体が全周に亘って取り付けられており、
上記取付け孔の周面が、上記中間ゴム弾性体に対し上下に摺動可能に接触していることを特徴とするキャブマウント。
上記請求項２に記載のキャブマウントにおいて、
上記上側ゴム弾性体の下端と上記フレームとが上下に離間しているとともに、上記下側ゴム弾性体の上端と上記フレームとが上下に離間していることを特徴とするキャブマウント。
上記請求項１〜３のいずれか１つに記載のキャブマウントにおいて、
上記中間ゴム弾性体には、径方向外側に突出する突条部が全周に亘って設けられており、
上記取付け孔の周面が、上記突条部に対し上下に摺動可能に接触していることを特徴とするキャブマウント。
上記請求項１〜４のいずれか１つに記載のキャブマウントにおいて、
上記フレームに配置されたサスペンションの近傍で、上記ボディに取り付けられることを特徴とするキャブマウント。