JP4017213B2 - 防振機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等の防振機構に関し、特に、サスペンションのアッパーサポートに使用すれば有効な防振機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、サスペンションは、車体にホイールを吊り下げるサスペンションアームと、車両の走行振動を緩和するスプリングと、このスプリングの自由振動を減衰させるショックアブソーバとを備えている。
【０００３】
図１は、ショックアブソーバの組立状態の一例を示す断面図である。図示のごとく、このショックアブソーバ１は、通常、車体２とサスペンションアーム又はホイールアクスル（共に図示せず）との間に介在されたシリンダ式オイルダンパから構成されており、シリンダ３がサスペンションアームやアクスルハウジングに連結され、ピストンロッド４の上端がアッパサポート５等の支持機構を介して車体２側に支持されている。
【０００４】
このアッパサポート５等の支持機構には、車両の走行振動などに伴って振動が車体側に伝達されるのを緩和するために防振機構６が設けられている。この防振機構６は、ショックアブソーバ１のピストンロッド４に取り付けられた上下一対のクッションリテーナ７、８と、車体側取付け板９に設けられ、底部中央に前記ロッド４を貫通してその変位を許容する穴１０、１１が形成された上下一対のカップ状の受け部１２、１３と、該受け部１２、１３とクッションリテーナ７、８との間に介在されて、ピストンロッド４の変位を吸収する上下一対のドーナツ状の防振ゴム１５、１６とを備えている。
【０００５】
この上下一対の防振ゴム１５、１６により、ホイールのバウンド時及びリバンド時の応力を吸収するようになっている。さらに、防振ゴム１５、１６の受け部１２、１３をカップ状に形成することにより、その側壁１２ａ、１３ａ（図２参照）とピストンロッド４に外嵌されたスリーブ１７との間に介在された防振ゴム部により、ロッド４の軸直角方向の変位を吸収して、操縦安定性を向上させる構造にもなっている。
【０００６】
ところが、この防振ゴム１５、１６の受け部１２、１３がカップ状になっていることに起因して、受け部１２、１３の側壁１２ａ、１３ａと防振ゴム１５、１６の外周接触部１５ａ、１６ａ（図４参照）との間で、ホイールのバウンド及びリバウンド時に両者の相対変位によりスティックスリップによる異音が発生するおそれがあった。
【０００７】
従来の防振ゴム１５、１６は、図４のごとく、ロッド４及びその外周のスリーブ１７を貫通する断面同径のロッド穴１８、１９を有したものを使用し、クッションリテーナ７、８の上下挟み込み量を大きくすることにより、スティックスリップによる異音の発生を防止していた。すなわち、防振ゴム１５、１６のロッド軸方向の圧縮率を高くして、防振ゴム１５、１６をロッド軸直角方向に拡径することにより、受け部１２、１３の側壁１２ａ、１３ａとの接触圧を高くしてスティックスリップによる異音の発生を防止していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスティックスリップによる異音発生防止対策では、防振ゴム１５、１６のロッド軸方向の圧縮率が高くなり、アブソーバクッションのロッド軸方向のばね特性が上昇するため、乗り心地が悪くなる難点があった。また、ロッド軸方向の締め付け力が高いため、防振ゴム１５、１６には局部的に歪みが高い部分が発生して耐久性が低下するといった難点もある。
【０００９】
本発明は、ロッド軸方向のばね剛性を高めることなく、スティックスリップを防止して異音の発生を防止し得る防振機構の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者は、鋭意研究した結果、防振ゴムの内壁のゴムボリュームをアップして、組み付け状態で径方向（ロッド軸直角方向）の絞め代をアップすることにより、クッションリテーナと受け部との間の挟み込み量（軸方向の圧縮率）を通常状態としたまま、スティックスリップを防止するようにした。
【００１１】
すなわち、本発明は、ロッドの変位及び振動を吸収するために、ロッドに取り付けられたクッションリテーナと、底部にロッドを貫通可能な穴を有するカップ状の受け部との間に介在され、中央にロッドを貫通可能なロッド穴を有し、ロッド軸方向への圧縮状態で外周部が受け部の側壁に接触可能な外径に形成された防振ゴムにおいて、ロッドの軸方向変位に伴い受け部と防振ゴムの外周部との間で起こるスティックスリップを防止するために、防振ゴムの中央ロッド穴の内壁のうち、受け部の側壁に接触する部分に対応する軸方向位置に、穴中心方向に突出し、ロッドへの組み付け時に、ロッド又はこれに外嵌されるスリーブにより軸直角方向に変形後退する膨出部を形成したことを特徴とする防振ゴムを提供するものである。
【００１２】
このような構成を採用すれば、ロッド軸方向の挟み込み量が通常のままであるので、ロッド軸方向のばね剛性を高めることなく、軸直角方向における受け部側壁との接触圧を大きくでき、スティックスリップによる異音の発生を防止できる利点がある。この場合、同時に軸直角方向のばね特性も、従来よりもアップするため、このような特性、すなわち、軸方向のばね剛性を高めることなく、軸直角方向へのばね剛性をアップさせたい場合には特に有効である。さらに、このスティックスリップ防止対策では、ロッド軸方向への締め付け力を増大するものではないので、従来のスティックスリップ防止対策に比べて、局部歪みの発生も防止でき、耐久面でも大幅に改善されることになる。
【００１３】
従って、ロッドがその軸方向のみならず、軸直角方向にも変位・振動するあらゆる箇所において、本発明を適用できる。すなわち、振動体から対象物への防振を図るあらゆる防振機構に適用可能である。例えば、自動車の防振機構のみならず、モータやポンプ等の振動体から支持床への防振を図る機構にも適用できる。また、自動車の防振機構においても、サスペンション機構のみならず、ステアリング機構やその他の自動車部品についても本発明を適用できる。
【００１４】
特に、本発明に係る防振ゴムは、サスペンション機構のアッパサポートの防振機構の一構成部品として利用することが好適である。すなわち、本発明は、ショックアブソーバのピストンロッドの上部を車体側に支持するサスペンション用アッパサポートに使用される防振機構において、ピストンロッドに取り付けられたクッションリテーナと、車体側取付け板に設けられ、底部にピストンロッドを貫通可能な穴を有するカップ状の受け部と、該受け部とクッションリテーナとの間に介在され、中央にピストンロッドを貫通可能なロッド穴を有し、ロッド軸方向への圧縮状態で外周部が受け部の側壁に接触可能な外径に形成された防振ゴムとを含み、ロッドの軸方向変位に伴い受け部と外周部との間で起こるスティックスリップを防止するために、防振ゴムの中央ロッド穴の内壁のうち、受け部の側壁に接触する部分に対応する軸方向位置に、穴中心方向に突出し、ピストンロッドへの組み付け時に、前記ピストンロッド又はこれに外嵌されるスリーブにより軸直角方向に変形後退する膨出部を形成した防振機構を提供できる。
【００１５】
このような構成を採用すれば、スティックスリップによる異音の発生を防止できるだけでなく、ロッド軸方向の挟み込み量が通常のままであるので、上下方向のばね剛性を高めることがなく、乗り心地に悪影響を及ぼさない。また、防振ゴムの軸直角方向のばね特性が、従来のものよりもアップするため、操縦安定性を向上させることができる。
【００１６】
ここで、アッパーサポートの防振機構として使用する防振ゴムは、バウンド側及びリバウンド側のいずれか一方の防振ゴムにのみ適用してよく、勿論、上下両側の防振ゴムに適用することも可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は、ショックアブソーバの組立状態の一例を示す断面図、図２はアッパサポートの拡大断面図、図３は本発明に係る防振ゴムの断面図である。なお、従来技術の項で図１について説明した各構成部品は、本発明に係る防振ゴムを除いては同一部品であるため、同一符号を用いて説明するとともに各構成部品の機能・作用については、従来技術の項で説明したので、重複する説明は省略する。
【００１８】
図示のごとく、本発明に係る防振機構２１は、サスペンション機構のショックアブソーバ１のピストンロッド４に取り付けられた上下一対のクッションリテーナ７、８と、車体側取付け板９に設けられ、底部中央に前記ロッド４を貫通してその変位を許容する穴１０、１１が形成された上下一対のカップ状の受け部１２、１３と、該受け部１２、１３とクッションリテーナ７、８との間に介在されて、ピストンロッド４の変位を吸収する上下一対のドーナツ状の防振ゴム２２、２３（バウンド側、リバウンド側防振ゴム）とを備えている。
【００１９】
上下のクッションリテーナ７、８は、ショックアブソーバ１のピストンロッド４の先端の小径部にナット２４、２５によって抜け出し不能に取り付けられている。上側のクッションリテーナ７は、中央にピストンロッド４の先端小径部を貫通可能な中央孔を有する円板状に形成されている。下側のリテーナ８は、下側防振ゴム２３の下部を嵌合するようカップ状に形成されるとともに、その底部中央にピストンロッド４の先端小径部を貫通可能な中央孔を有し、カップ上端には外側に突出する外フランジ２６が形成されている。両リテーナ７、８間の間隔は、その中央孔よりも外径が大なる内側スリーブ１７の長さによって決定される。
【００２０】
また、下側のリテーナ８の下面には、フランジ２６の下面に至るまでバウンドストッパ２７が取り付けられている。この下側リテーナ８に対するバウンドストッパ２７の取り付けは、バウンドストッパを下側リテーナに加硫接着する方法、あるいはバウンドストッパ２７にしめ代を持たせて下側リテーナに圧入して取り付ける方法のいずれを採用してもよい。なお、図示しないが、各リテーナ７、８には防振ゴム２２、２３と対向する面に補強用リブが形成されている。
【００２１】
受け部１２、１３は、車体側取付け板９に形成されており、その底部中央にはピストンロッド４の小径部及び内側スリーブ１７を貫通可能な穴１０、１１が形成されている。取付け板９と下側受け部１３とは一体的に成形されており、この取付け板９がボルト２８により車体側に取付固定されている。上側の受け部１２は、下側の受け部１３の上面に溶接固定されている。
【００２２】
これら受け部１２、１３は、ロッド４の軸直角方向の変位を吸収して操縦安定性を向上させるためにカップ状に形成されている。すなわち、受け部１２、１３は、その底部１２ｂ，１３ｂと上下のリテーナ７、８との間に防振ゴム２２、２３を介在させることにより、上下の変位を吸収できる構造とするとともに、側壁１２ａ，１３ａを設けることにより、防振ゴム２２、２３の軸直角方向のばね定数を高め、操縦安定性を確保する構造を採用している。また、受け部１２、１３の底部中央に形成された穴１０、１１は、ロッド４の軸直角方向への変位にも対応できるように、スリーブ１７の外径よりも相当大きく形成されている。
【００２３】
防振ゴム２２、２３は、図３のごとく、その中央にロッド４及びスリーブ１７を貫通可能な穴３０、３１を有するドーナツ形に形成され、リテーナ７、８及び受け部１２、１３に対して非接着状態で介在される。この防振ゴム２２、２３のの中央穴３０、３１には、スリーブ１７の取付前の形状として、その内壁に断面半円形の膨出部３２、３３が突出形成されている。
【００２４】
この膨出部３２、３３は、穴３０、３１の内壁のうち、受け部１２、１３の側壁１２ａ，１３ａに接触する部分に対応する軸方向位置の全周にわたって、穴中心方向に突出されたもので、ロッド４への組み付け時に、これに外嵌されるスリーブ１７により軸直角方向に変形後退するようになっている。この膨出部３２、３３の突出量は、受け部１２、１３の側壁１２ａ，１３ａとの設定接触圧によって決定される。例えば、上側（リバウンド側）の防振ゴム１２においては、穴３０の軸方向位置で局部的に突出させており、下側の防振ゴム１３においては、軸方向にも長く突出させている。また、膨出部３２、３３は、側壁対応位置に形成する場合のみならず、その他の部分、例えば、下側（バウンド側）の防振ゴム２３においては、カップ状のリテーナ８の側壁対応部分にも突出させてもよい。
【００２５】
また、この膨出部３２、３３よりも受け部１２、１３の底部側の対向面には、大径のくり抜き凹部３４、３５が形成されている。一方、防振ゴム２２、２３のリテーナ７、８側の対向面にはリテーナ７、８のリブを係合可能な溝３６、３７が夫々形成されている。また、下側の防振ゴム１３には、下側リテーナ８と受け部１３との間の衝突を吸収するためのバウンド部３８が形成されている。
【００２６】
なお、図１のごとく、ピストンロッド４の外周部には、下側防振ゴム２３及びボウンドストッパ２７を囲むダストカバー３９が外嵌されている。
【００２７】
この防振ゴム２２、２３を含む防振機構は、ピストンロッド４の先端を車体側に取り付ける際に組み付けられる。その組み付け工程を簡単に説明すると、図２のごとく、ピストンロッド４の小径部と根元側の大径部との径の差異によって生じた段差部に、下側のクッションリテーナ８を嵌合載置し、その上側に下側防振ゴム２３、受け部１２、１３、上側防振ゴム２２を順次嵌合し、防振ゴム２２、２３の中央穴３０、３１にスリーブ１７を内嵌し、その後、上側リテーナ７を嵌合して、ナットを締め付けることで防振機構の組み込みを完了する。その後、この防振機構を車体側にボルトで組み付けて、組立作業を完了する。
【００２８】
上記スリーブ１７の組み付け時に防振ゴム２２、２３の穴３０、３１の膨出部３２、３３は、スリーブ１７に押されて軸直角方向に後退する。この膨出部３２、３３のゴムが後退した分、防振ゴム２２、２３の外周部における受け部側壁１２ａ，１３ａとの接触圧が大きくなることになる。
【００２９】
従って、ピストンロッド４の軸方向変位に伴って防振ゴム２２、２３には、圧縮応力が働き、受け部側壁１２ａ，１３ａと防振ゴム２２、２３との間でのスティックスリップによる異音発生が防止されることになる。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、スリーブ１７の押し込み操作により、膨出部３２、３３を軸直角方向に後退させるようにしたが、スリーブの存在しない、すなわち、スリーブを使用しないで、直接ピストンロッド４によって膨出部３２、３３を後退させる構造の防振機構においても本発明を適用できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、防振ゴムの中央ロッド穴の内壁のうち、前記受け部の側壁に接触する部分に対応する軸方向位置に、穴中心方向に突出する膨出部を形成することで、取付け板の側壁とこれに接触する防振ゴムの外周部との間の接触圧を大にしているので、両者の間のスティックスリップによる異音の発生を防止できる。また、これをサスペンションアッパサポートの防振機構に使用した場合も、乗り心地性能への影響もなく操縦安定性を向上し得るといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサスペンション機構の一実施の形態を示す断面図
【図２】同じくアッパサポートの断面図
【図３】本発明の防振ゴムの断面図
【図４】従来の防振ゴムの断面図
【符号の説明】
１ ショックアブソーバ
４ ピストンロッド
７、８ リテーナ
１０、１１ 穴
１２、１３ 受け部
１２ａ，１３ａ 側壁
２１ 防振機構
２２、２３ 防振ゴム
３０、３１ 穴
３２、３３ 膨出部

Claims (1)

1. ショックアブソーバのピストンロッドの上部を車体側に支持するサスペンション用アッパサポートに使用される防振機構において、
   前記ロッドに取り付けられた上下一対のクッションリテーナと、該クッションリテーナに対向して車体側取付け板に設けられ、底部に前記ロッドを貫通可能な穴を有する上側開放のカップ状の受け部、及び下側開放のカップ状の受け部と、前記上側リテーナと上側開放の受け部との間に挟み込まれるリバウンド側防振ゴムと、前記下側リテーナと下側開放の受け部との間に挟み込まれるバウンド側防振ゴムとを含み、
   前記リバウンド側防振ゴム及びバウンド側防振ゴムは、中央にロッドを貫通可能なロッド穴を有し、ロッド軸方向への圧縮状態で外周部が前記受け部の側壁に接触可能な外径に形成され、
   前記ロッドの軸方向変位に伴い前記受け部と前記外周部との間で起こるスティックスリップを、ロッド軸方向の締め付け力を増大することなく、防止するために、前記防振ゴムの中央ロッド穴の内壁のうち、前記受け部の側壁に接触する部分に対応する軸方向位置に、穴中心方向に突出する膨出部が形成され、該膨出部は、防振ゴムの前記ロッドへの組み付け時に、防振ゴムを前記受け部に嵌合した後に前記中央ロッド穴にスリーブを内嵌することにより、軸直角方向に変形後退することを特徴とする防振機構。

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