JPH04358916A - ストラットサスペンションの上部取付構造 - Google Patents

ストラットサスペンションの上部取付構造

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JPH04358916A
JPH04358916A JP3156131A JP15613191A JPH04358916A JP H04358916 A JPH04358916 A JP H04358916A JP 3156131 A JP3156131 A JP 3156131A JP 15613191 A JP15613191 A JP 15613191A JP H04358916 A JPH04358916 A JP H04358916A
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insulator
rod
shock absorber
spring
vibration
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    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
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    • B60G15/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
    • B60G15/02Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
    • B60G15/06Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
    • B60G15/067Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper characterised by the mounting on the vehicle body or chassis of the spring and damper unit
    • B60G15/068Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper characterised by the mounting on the vehicle body or chassis of the spring and damper unit specially adapted for MacPherson strut-type suspension

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ストラットサスペン
ションの上部を自動車の車体に取り付ける構造に関し、
特には、その構造の振動伝達特性の改善に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来のストラットサスペンションの上部
取付構造としては例えば、図3〜図5に示す如きものが
あり、ここで、図3および図4に示す構造は通常、入力
分離型と呼ばれ、また図5に示す構造は通常、入力集中
型と呼ばれている。
【0003】図3に示す入力分離型構造では、コイルス
プリング1の上端部がスプリングサポート2に支持され
、そのスプリングサポート2が弾性体のスプリングイン
シュレータ3を介してアッパーサポート4に結合され、
そのアッパーサポート4が図示しない車体に図示しない
ボルトで固定されており、コイルスプリング1の下端部
はショックアブソーバ5の外筒を弾性的もしくは直接的
に支持し、そのショックアブソーバのロッド6はアッパ
ーサポート4の中央部を貫通して、一対の弾性体のロッ
ドインシュレータ7を介しアッパーサポート4に結合さ
れている。一方ショックアブソーバ5の前記外筒は図示
しないナックルに弾性的もしくは剛結的に結合され、該
ナックルは上記車体もしくはそこに取りつけられた図示
しないサブフレームに複数のリンクを介し連結されてい
る。
【0004】また、図4に示す入力分離型構造では、コ
イルスプリング1の上端部が弾性体のスプリングインシ
ュレータ3に支持され、そのスプリングインシュレータ
3がアッパーサポート4に結合され、そのアッパーサポ
ート4が図示しない車体にボルト8で固定されており、
コイルスプリング1の下端部はショックアブソーバ5の
外筒9を弾性的に支持し、そのショックアブソーバのロ
ッド6はアッパーサポート4の中央部を貫通して、流体
マウントで構成されたロッドインシュレータ10を介し
アッパーサポート4に結合されている。一方ショックア
ブソーバ5の外筒9は図示しないナックルに弾性的もし
くは剛結的に結合され、該ナックルは上記車体もしくは
そこに取りつけられた図示しないサブフレームに複数の
リンクを介し連結されている。
【0005】そして、図5に示す入力集中型構造では、
コイルスプリング1の上端部がスプリングサポート2の
下部2aに支持され、そのスプリングサポート2の上部
2bが弾性体のストラットインシュレータ11を介して
アッパーサポート4に結合され、そのアッパーサポート
4が図示しない車体に図示しないボルトで固定されてお
り、コイルスプリング1の下端部はショックアブソーバ
5の外筒を弾性的もしくは直接的に支持し、そのショッ
クアブソーバのロッド6はスプリングサポート2に剛結
的に結合されており、他の構成は図3に示すサスペンシ
ョンと同様とされている。なお、図示例の構造はフロン
トサスペンション用であるため、ここではスプリングサ
ポート2の下部2aと上部2bとの間に転舵を容易なら
しめるベアリング12が介装されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した各
取付構造を具えるストラットサスペンションをそれぞれ
振動系モデルで示すと図6(a)〜(c)に示すように
なるが、ここで、図3に示す入力分離型構造を具えるサ
スペンション(図6(a)に示す)にあっては、バネ下
質量13への低周波の路面入力がショックアブソーバ5
を通って車体14に伝播しないように、ショックアブソ
ーバ5を車体14に支持するロッドインシュレータ7が
、車体の上下、前後および左右方向のバネ定数の低い弾
性体とされ、これによって良好な乗り心地が得られてい
る。
【0007】しかしながらこのサスペンションにあって
は、弾性体のスプリングインシュレータ3が、車重を支
えるべくロッドインシュレータ7の二倍程度以上のバネ
定数を持つよう設定されているため、路面からの入力等
によってコイルスプリング1の上下サージ振動が励起さ
れると、そのサージ振動がコイルスプリング1の上端部
からバネ定数の大きいスプリングインシュレータ3を介
して車体14に伝達されてしまい、またそのサージ振動
がコイルスプリング1の下端部からショックアブソーバ
5の外筒へも伝達され、サージ振動が生ずる高周波域で
はピストンロッド6とショックアブソーバ5の内筒とが
ショックアブソーバ内部のオイルの通流抵抗で摺動しな
くなることから、そのサージ振動が直接的にピストンロ
ッド6へ伝達され、ロッドインシュレータ7が低剛性の
ためそのサージ振動でショックアブソーバ5が上下振動
し、その振動がさらにナックルに重心周りのモーメント
として作用してナックルが揺動し、このナックルの揺動
が、ナックルにリンク類を介して連結された車体14に
車体左右方向の振動として伝達され、この振動が上記ス
プリングインシュレータ3からの振動とともに車室内騒
音の一因になるという問題があった。
【0008】また図4に示す入力分離型構造を具えるサ
スペンション(図6(b)に示す)にあっては、図3に
示すサスペンションにおける弾性体のロッドインシュレ
ータ7に代わってショックアブソーバ5を車体14に支
持する流体マウントのロッドインシュレータ10のバネ
定数が、ロードノイズ低減のため図7に示すように高周
波域まで低く設定されているため、図3に示すサスペン
ションと同様に、コイルスプリング1のサージ振動に起
因する入力を低減できず、その振動が車室内騒音の一因
になるという問題があった。
【0009】この一方、図5に示す入力集中型構造を具
えるサスペンション(図6(c)に示す)にあっては、
路面からバネ下質量13への振動入力が、コイルスプリ
ング1およびショックアブソーバ5からスプリングサポ
ート2へ伝達された後、そのスプリングサポート2から
さらに弾性体のストラットインシュレータ11を介しア
ッパーサポート4へ伝えられて、そこから車体14へ伝
達されるが、コイルスプリング1とショックアブソーバ
5とが直接的に並列結合されているため、コイルスプリ
ング1のサージ振動が生じてもショックアブソーバ5が
サージ振動をその振動系の内力として吸収してしまい、
従ってサージ振動に起因する車室内騒音は抑制される。
【0010】しかしながらこのサスペンションにあって
は、弾性体のストラットインシュレータ11がそれのみ
で車重を支えねばならないため、そのバネ定数が高く設
定されており、それゆえ、ショックアブソーバ5が、バ
ネ下質量13の共振を抑制する必要上からバネ下質量1
3の共振周波数域まで減衰力を生ずるように設定されて
いるため、その近辺の周波数域の車体伝達力を有効に低
減させることができず、また高周波域でも、上記の如く
ショックアブソーバ5が、その内部のオイルの通流抵抗
で摺動しなくなり、これがため路面からの入力が、減衰
力の大きい固いショックアブソーバ5およびバネ定数の
高いストラットインシュレータ11を介して車体14へ
伝達されてしまい、乗り心地性能および音振性能が損な
われるという問題があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記従来構
造の課題を有利に解決した構造を提供することを目的と
するものであり、この発明のストラットサスペンション
の上部取付構造は、自動車の車体に取り付けられるアッ
パーサポートとコイルスプリングの上端部を支持するス
プリングサポートとをストラットインシュレータで結合
したものであって、前記スプリングサポートとショック
アブソーバロッドとをロッドインシュレータで結合し、
前記ロッドインシュレータを流体マウントとしたことを
特徴とするものである。
【0012】そしてこの発明では、特に前記流体マウン
トの反共振周波数を該ストラットサスペンションのバネ
下共振周波数に実質的に一致させて、流体マウントのロ
ッドインシュレータのバネ定数がそのバネ下共振周波数
で極大となるようにしても良い。
【0013】
【作用】かかる上部取付構造は入力集中型構造であり、
この構造を具えるストラットサスペンションでは、スプ
リングサポートを車体に対し結合するストラットインシ
ュレータのバネ定数は一般に高く設定される。一方コイ
ルスプリングの上端部を支持するスプリングサポートと
ショックアブソーバロッドとを結合する、ここでは流体
マウントで構成されたロッドインシュレータのバネ定数
は一般に、低周波域で低く、高周波域で高くなる。
【0014】これがためこの構造を具えるサスペンショ
ンにあっては、低周波域では、流体マウントのロッドイ
ンシュレータがそのバネ定数の低さにより、路面からバ
ネ下質量への入力に対するショックアブソーバのストロ
ークを小さくして、その減衰力の影響を少なくするので
、振動伝達経路上に直列に配置された上記ストラットイ
ンシュレータとロッドインシュレータとショックアブソ
ーバとの等価バネ定数が小さくなって、路面からの振動
入力が効果的に低減され、また高周波域でも、入力集中
型の如くショックアブソーバがストラットインシュレー
タに剛結されず、流体マウントのロッドインシュレータ
がショックアブソーバをストラットインシュレータにそ
のバネ定数は高くなるものの直列に結合するので、上記
等価バネ定数が入力集中型よりは小さくなって、路面か
らの振動入力が低減される。
【0015】そしてこの構造を具えるサスペンションに
あっては、高周波域では、流体マウントのロッドインシ
ュレータがその高いバネ定数でコイルスプリングとショ
ックアブソーバロッドとを結合するため、ショックアブ
ソーバがコイルスプリングのサージ振動を振動系の内力
として吸収するので、サージ振動に起因する車室内騒音
が抑制される。
【0016】従って、この発明のストラットサスペンシ
ョンの上部取付構造によれば、高周波域でのコイルスプ
リングのサージ振動に起因する車室内騒音を効果的に抑
制でき、しかも低周波域から高周波域まで広い周波数域
に亘り路面からの振動入力を効果的に低減し得るので、
乗り心地性能と音振性能とを高度なレベルで両立させる
ことができる。
【0017】なお、特に流体マウントの反共振周波数を
当該ストラットサスペンションのバネ下共振周波数に実
質的に一致させて、そのバネ下共振周波数で流体マウン
トのロッドインシュレータのバネ定数が極大となるよう
にした場合には、バネ下共振周波数でショックアブソー
バの減衰力が効果的に発揮されることになるので、バネ
下質量の共振に起因する振動入力も効果的に低減させる
ことができる。
【0018】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図1は、この発明のストラットサスペン
ションの上部取付構造の一実施例を示す断面図であり、
図中従来例と同様の部分はそれと同一の符号にて示す。
【0019】この実施例の上部取付構造は入力集中型構
造であり、この構造では、コイルスプリング1の上端部
がスプリングサポート2に支持され、そのスプリングサ
ポート2が弾性体のストラットインシュレータ11を介
してアッパーサポート4に結合され、そのアッパーサポ
ート4が図示しない車体に図示しないボルトで固定され
ており、コイルスプリング1の下端部はショックアブソ
ーバ5の外筒を弾性的もしくは直接的に支持し、そのシ
ョックアブソーバのロッド6はスプリングサポート2の
中央部に設けられたロッドインシュレータ15のロッド
カラー16に結合されており、他の構成は図3に示す従
来のサスペンションと同様とされている。
【0020】そしてここにおけるロッドインシュレータ
15は、スプリングサポート2の中央部に形成されたハ
ウジングとしての筒状部2aと、その内周面に固着され
たオリフィスとしての環状板17と、筒状部2aの内側
にて環状板17の上方および下方に配置されて筒状部2
aの内周面と環状板17の上下面とに加硫接着され、中
央の貫通孔と内部の液室18とを画成する二個の環状の
弾性体19と、その中央の貫通孔内に配置されて弾性体
19に加硫接着された筒状の上記ロッドカラー16と、
液室18内に充填された作動液20と、を具えてなる流
体マウントにより構成されている。
【0021】ここで、環状板17は、液室18を上下に
仕切るとともにその中央孔とロッドカラー16との間に
環状通路21を画成し、その環状通路21内に位置する
作動液20は、ロッドカラー16を介するショックアブ
ソーバのロッド6からの振動入力に基づき弾性体19が
剪断変形することにより、環状板17のオリフィスとし
ての作用によって妨げられながら液室18の上下部に移
動して減衰力を発生させ、あるいは振動する質量体とし
てダイナミックダンパ効果を発生させ、かかる減衰力や
制振効果により上記流体マウントのロッドインシュレー
タ15は、その各部の寸法関係や弾性体19の物性等の
チューニングに基づき、図2に示すように、当該サスペ
ンションのバネ下共振周波数である15Hz付近の図中
bで示す中間の周波数域に反共振周波数を持ち、このこ
とから、その反共振周波数で極大となるとともに図中a
で示すそれより低周波域で低くなり、さらに図中cで示
すように高周波域にゆくに従って漸次高くなるような変
化特性のバネ定数を有している。なお、図中dは高周波
域のうち一般にコイルスプリング1のサージ振動が発生
する領域を示す。
【0022】この一方、車体に固定されたアッパーサポ
ート4に対しスプリングサポート2を結合する弾性体の
ストラットインシュレータ11はそれのみで車重を支え
ねばならず、これがためその弾性体のバネ定数は充分高
く設定されている。
【0023】上述の如く構成されたこの実施例の上部取
付構造を具えるストラットサスペンション(図6(d)
にその振動系モデルを示す)にあっては、低周波域では
、流体マウントのロッドインシュレータ15がそのバネ
定数の低さにより、路面からバネ下質量13への入力に
対するショックアブソーバ5のストロークを小さくして
その減衰力の影響を少なくするので、振動伝達経路上に
直列に配置された上記ストラットインシュレータ11と
ロッドインシュレータ15とショックアブソーバ5との
等価バネ定数が小さくなって路面から車体14への振動
入力が効果的に低減され、また高周波域でも、入力集中
型の如くショックアブソーバ5がストラットインシュレ
ータ11に剛結されず、流体マウントのロッドインシュ
レータ15がショックアブソーバ5をストラットインシ
ュレータ11にそのバネ定数は高くなるものの弾性的に
結合するので、上記等価バネ定数が入力集中型よりは小
さくなって、路面から車体14への振動入力が低減され
る。
【0024】そしてこの構造を具えるサスペンションに
あっては、高周波域では、流体マウントのロッドインシ
ュレータ15がその高いバネ定数でコイルスプリング1
とショックアブソーバロッド6とを結合するため、ショ
ックアブソーバ5がコイルスプリング1のサージ振動を
振動系の内力として吸収するので、サージ振動に起因す
る車室内騒音が抑制される。
【0025】従って、この実施例のストラットサスペン
ションの上部取付構造によれば、高周波域でのコイルス
プリング1のサージ振動に起因する車室内騒音を効果的
に抑制でき、しかも低周波域から高周波域まで広い周波
数域に亘り路面からの振動入力を効果的に低減し得るの
で、乗り心地性能と音振性能とを高度なレベルで両立さ
せることができる。
【0026】しかもこの実施例によれば、特に流体マウ
ントの反共振周波数を当該サスペンションのバネ下共振
周波数に実質的に一致させて、そのバネ下共振周波数で
ロッドインシュレータ15のバネ定数が極大となるよう
にしたので、バネ下共振周波数でショックアブソーバ5
の減衰力が効果的に発揮されるようになり、従ってバネ
下質量の共振に起因する振動入力も効果的に低減させる
ことができる。
【0027】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えばロッドイ
ンシュレータ15とする流体マウントを、エンジンマウ
ント等に用いられている、上記例と異なる種々のタイプ
のものに置き換えても良い。
【0028】
【発明の効果】かくしてこの発明のストラットサスペン
ションの上部取付構造によれば、高周波域でのコイルス
プリングのサージ振動に起因する車室内騒音を効果的に
抑制でき、しかも低周波域から高周波域まで広い周波数
域に亘り路面からの振動入力を効果的に低減し得るので
、乗り心地性能と音振性能とを高度なレベルで両立させ
ることができる。
【0029】なお、特に流体マウントの反共振周波数を
当該ストラットサスペンションのバネ下共振周波数に実
質的に一致させて、そのバネ下共振周波数で流体マウン
トのロッドインシュレータのバネ定数が極大となるよう
にした場合には、バネ下共振周波数でショックアブソー
バの減衰力が効果的に発揮されることになるので、バネ
下質量の共振に起因する振動入力も効果的に低減させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のストラットサスペンションの上部取
付構造の一実施例を示す断面図である。
【図2】上記実施例で用いられる流体マウントのロッド
インシュレータの入力振動周波数とバネ定数との関係を
示す特性図である。
【図3】従来のストラットサスペンションの上部取付構
造うちの入力分離型構造の一例を示す断面図である。
【図4】従来のストラットサスペンションの上部取付構
造うちの入力分離型構造の他の例を示す断面図である。
【図5】従来のストラットサスペンションの上部取付構
造うちの入力集中型構造の一例を示す断面図である。
【図6】(a)〜(c)は、上記従来の三種類の上部取
付構造をそれぞれ具えるストラットサスペンションを振
動系モデルにて示す略線図であり、(d)は上記実施例
の上部取付構造を具えるストラットサスペンションを振
動系モデルにて示す略線図である。
【図7】図4に示す従来の上部取付構造で用いられる流
体マウントのロッドインシュレータの入力振動周波数と
バネ定数との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
1  コイルスプリング 2  スプリングサポート 4  アッパーサポート 5  ショックアブソーバ 6  ロッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  自動車の車体に取り付けられるアッパ
    ーサポートとコイルスプリングの上端部を支持するスプ
    リングサポートとをストラットインシュレータで結合し
    た、ストラットサスペンションの上部取付構造において
    、前記スプリングサポートとショックアブソーバロッド
    とをロッドインシュレータで結合し、前記ロッドインシ
    ュレータを流体マウントとしたことを特徴とする、スト
    ラットサスペンションの上部取付構造。
  2. 【請求項2】  前記流体マウントの反共振周波数を該
    ストラットサスペンションのバネ下共振周波数に実質的
    に一致させて、流体マウントのロッドインシュレータの
    バネ定数がそのバネ下共振周波数で極大となるようにし
    たことを特徴とする、請求項1記載のストラットサスペ
    ンションの上部取付構造。
JP3156131A 1991-05-31 1991-05-31 ストラットサスペンションの上部取付構造 Expired - Lifetime JP2715699B2 (ja)

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