JPH02231208A

JPH02231208A - サスペンション用アッパサポート

Info

Publication number: JPH02231208A
Application number: JP5055089A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Goto; 勝博後藤
Original assignee: Tokai Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1989-03-02
Filing date: 1989-03-02
Publication date: 1990-09-13
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: EP0385463A1; JPH0730807B2

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】（技術分野）本発明は車両のサスペンション用アッパサポートに係り
、特に車両の操縦安定性を低下させることなく、防振性
能の向上が有利に図られ得るサスペンション用アッパサ
ポートに関するものである。

（背景技術）従来から、自動車のサスペンション機構において、車輪
を支持する車軸乃至はアームと車体との間に配される、
ショックアブソーバを内蔵した緩衝器の車体に対する取
付部には、通常、アッパサポートが介装せしめられてい
る。かかるアッパサポートは、緩衝器を通じての車輪側
からの車体に対する振動の伝達の抑制等を目的として装
着されるものであって、一般に、緩衝器のピストンロッ
ドが取り付けられる内筒金具と、該内筒金具の外側に配
されて車体側に取り付けられる外筒金具とが、それらの
間に介装された弾性体によって一体的に連結せしめられ
てなる構造とされている。

ところで、このようなアッパサポートにあっては、振動
伝達の抑制のために、柔らかいばね特性を設定して振動
絶縁性を高めることが要求される一方、車両の旋回、制
動、急加減速時等における車両の姿勢変化を抑え、操縦
安定性を確保するために、高い剛性を設定して荷重に対
する変形量を小さくすることが要求される。

そして、これらの要求に関するアッパサポートの特性評
価は、それぞれ、前者の振動絶縁性については動的な弾
性特性を、また後者の操縦安定性については静的な弾性
特性をもって行なわれている。

しかしながら、前述の如く、防振特性を専らゴム弾性体
の弾性のみによって得ている、従来のアッパサポートに
あっては、これら振動絶縁性と操縦安定性とを高度に満
足させることは、極めて困難であったのである。即ち、
ゴム弾性体における動的ばね特性と静的ばね特性とは、
一般に、所定の相関的関係を有しているために、その動
的ばね特性のみを柔らかくすることが出来ず、特にアッ
パサポートには大きな入力荷重がおよぼされることから
、静的ばね定数の高いゴム材料を選択する必要があるた
めに、動的ばね特性の硬化が避けられないこと、および
アッパサポートにおける防振性能は、ロードノイズ等に
相当する１００〜３００七程度の比較的高い周波数域の
入力振動に対して特に問題となるところ、ゴム弾性体に
おける動的ばね定数は、入力振動の周波数の増加につれ
て増大し、そのような高周波数域では、著しい高動ばね
化が惹起されてしまうことが、その主な理由である．（解決課題）ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その解決課題とするところは、
良好なる車両操縦安定性と、優れた防振性能とが、共に
有利に実現され得るサスペンション用アッパサポートを
提供することにある。

（解決手段）そして、かかる課題を解決するために、本発明にあって
は、径方向に所定距離を隔てて配された内筒金具と外筒
金具とが、それらの間に介装されたゴム弾性体にて一体
的に連結ざれてなる構造を有し、該外筒金具が車体側に
取り付けられることにより、該内筒金具側に取り付けら
れる緩衝器を車体側に防振支持せしめるサスペンション
用アッパサポートにおいて、前記内筒金具と前記外筒金
具との間に、非圧縮性流体が封入された流体室を少なく
とも一つ形成すると共に、かかる流体室の内部に、自由
に移動可能な可動部材を収容、配置せしめて、かかる可
動部材と流体室内面との間に、所定間隙の振動作用部を
形成したことを、その特徴とするものである．また、本発明にあっては、前記流体室が、前記内外筒金
具間における周方向に連続して一つ形成されていると共
に、前記可動部材が環状とされて、かかる流体室内の全
周に亘って位置せしめられてなる構造のサスペンション
用アッパサポートをも、その特徴とするものである．（実施例）以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明す
ることとする。

先ず、第１図及び第２図には、本発明を自動車のフロン
ト側サスペンション用アッパサポートに適用したものの
一興体例が示されている．かかる図において、１０は内
筒金具であって、その径方向外側には、所定距離を隔て
て、略同心的に外筒金具ｌ２が配置せしめられており、
更にこれら内筒金具１０と外筒金具１２とは、それらの
間に介装されたゴム弾性体ｌ４、ｌ６によって一体的に
連結せしめられている．そして、このようなアッパサポ
ートｌ８にあっては、その内筒金具１０に対して緩衝器
が取り付けられる一方、その外筒金具ｌ２において、車
体側に取り付けられて、それら緩衝器と車体との間に介
装せしめられることにより、該緩衝器を車体に対して防
振支持せしめるようになっているのである。

より詳細には、前記内筒金具ＩＯは、小径部２０と大径
部２２とからなる段付円筒形状の内金具２４と、該内金
具２４の段付部の外周面上に一体的に溶着されて、大径
部２２の外側に位置せしめられたテーパ筒状の外金具２
６とによって構成されている。

また、かかる内筒金具ＩＯを構成する内金具２４には、
大径部２２内において、ベアリング２８が嵌入せしめら
れ、該大径部２２の開口端部がロールカシメされること
によって、該ベアリング２日の外輪３０が大径部２２に
対して固定的に取り付けられている。そして、図示はさ
れていないが、かかるベアリング２８の内輪３２に対し
て、緩衝器のピストンロツドが挿通、固定されるように
なっており、それによって、かかる緩衝器のピストンロ
ッドが、内筒金具１０（内金具２４）に対して、軸心周
りに相対回転可能に取り付けられることとなるのである
。

また一方、前記外筒金具１２は、それぞれ軸方向一端側
に径方向外方に広がる外フランジ部３４、３６が一体的
に形成されてなる、上側筒金具３８および下側筒金具４
０によって構成されており、それら上側筒金具３日およ
び下側筒金具４０が、それぞれの外フランジ部３４、３
６が互いに重ね合わせられるようにして、略同心的に、
軸方向に一体的に組み付けられてなる構造とされている
。

また、かかる外フランジ部３４、３６の重ね合わせ部位
には、周方向に略等間隔に取付孔４２が設けられており
、それらの取付孔４２内に挿通されるボルト４４によっ
て、かかる外筒金具１２が、図示しない車体側に固定的
に取り付けられるようになっているのである。

そして、このような外筒金具１２は、前記内筒金具１０
の径方向外側に、所定距離を隔てて略同心的に配置せし
められている。そしてまた、これら内外筒金具１０、１
２間には、その軸方向両側に位置して、それぞれ略円環
状乃至は円筒状を呈するゴム弾性体１４、】６が介装さ
れており、それらのゴム弾性体１４、１６によって、内
外筒金具１０，１２が一体的に且つ弾性的に連結せしめ
られているのである。

そこにおいて、かかる内外筒金具１０，１２間における
、内金具２４の大径部′２２が位置する軸方向側に配さ
れたゴム弾性体ｌ４にあっては、その内周面において、
内筒金具１０を構成する内金具２４および外金具２６の
外周面に対して加硫接着されると共に、その外周面にお
いて、外筒金具１２を構成する上側筒金具３日および下
側筒金具４０の内周面に対して加硫接．着されており、
それら内外筒金具１０、１２を含んだ一体加硫成形品と
して形成されている。また、かかるゴム弾性体１４には
、内金具２４の小径部２０側の軸方向端面に開口する、
周方向に連続した環状の凹所４６が設けられている。

また一方、内外筒金具１０、１２間における、内金具２
４の小径部２０が位置する軸方向側に配されたゴム弾性
体１６にあっては、その内外周面に対して、それぞれ段
付円筒形状を呈する内側取付金具４日および外側取付金
具５０が加硫接着せしめられてなる構造とされている。

そして、その内側取付金具４８が、内筒金具１０を構成
する内金具２４の軸方向端部に外嵌される一方、外側取
付金具５０が、外筒金具１２を構成する上側筒金具３日
の軸方向端部に内嵌されることによって、それら内外筒
金具１０、１２間に介装されるようになっているのであ
る。

なお、かかる内側取付金具４８が外嵌される内金具２４
の軸方向端部外周面には嵌合凹部５２が形成されており
、該嵌合凹部５２の軸方向端面と内金具２・４の軸方向
端部に形成されたかしめ部５６との間で、内側取付金具
４８が軸方向に扶持されるようになっている。また、外
側取付金具５０が内嵌される上側筒金具３８の軸方向端
部内周面には嵌合凹部５４が形成されており、該嵌合凹
部５４の軸方向端面と上側筒金具３８の軸方向端部に形
成されたかしめ部５８との間で、外側取付金具５０が軸
方向に扶持されるようになっている。

そして、このようにしてゴム弾性体ｌ６が内外筒金具Ｉ
Ｏ、１２間に組み付けられることによって、前記ゴム弾
性体ｌ４に形成された凹所４６の開口が閉塞せしめられ
ることとなり、以て該凹所４６によって、周方向全周に
亘って連続して延びる、密閉された環状の流体室６０が
形成されているのである。

また、この流体室６０内には、前記ゴム弾性体１６の組
付けが所定の流体中にて行なわれること等によって、所
定の非圧縮性流体が封入されている．ここにおいて、か
かる封入流体としては、充分な流体の流動性を確保する
上に、１０００センチストークス以下、好ましくは５０
０センチストークス以下、より好ましくは１００センチ
ストークス以下の動粘度を有するものが望ましく、例え
ば、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、
その他のアルキレングリコール、低粘度のポリアルキレ
ングリコールやシリコーンオイル、或いはこれらの混合
液等が、好適に用いられることとなる．更にまた、かかる流体室６０内には、前述の如きゴム弾
性体１６の組付けに際し、その内部に可動ブロック６２
が挿入されて、配置せしめられることとなる．この可動
ブロック６２は、流体室６０の内周面形状に略対応し、
且つ該内周面よりも一回り小さな外周面形状をもって形
成されており、かかる流体室６０内を、所定距離だけ自
由に移動し得る状態で配置せしめられている．なお、かかる可動ブロック６２の材質としては、容易に
変形しないもので、封入流体に対して充分な耐蝕性を有
するものであれば良く、例えば、金属や樹脂、或いは高
弾性ゴム等が何れも好適に用いられ得る．そして、特に
、本実施例では、合成樹脂材料にて形成されたものが用
いられており、アッパサポー｝１８の静置状態下では、
図示されている如く、流体室６０内において、鉛直下方
に沈下して位置せしめられることとなる。

すなわち、このような構造とされたアッパサポート１８
にあっては、緩衝器からの入力荷重が、ゴム弾性体ｌ４
、１６によって支持せしめられることとなる一方、該緩
衝器からの振動入力によって、内外筒金具１０、１２間
に周期的な相対的変位が生ぜしめられた際には、かかる
ゴム弾性体１４、ｌ６が弾性変形せしめられることによ
って、流体室６０が変形され、その内部に封入された流
体に流動が生ぜしめられることとなるのであり、そして
、かかる流体の流動に基づいて、第３図に示されている
ように、アッパサポート１Ｂの動ばね定数が、所定周波
数領域に亘って低下せしめられるという、特徴ある効果
が発現されることとなるのである．なお、かかる第３図
においては、流体室（６０）を内部に備えない、従来構
造のアッパサポートについて、同様な防振性能の周波数
特性を測定した結果を、比較例として併せ示すこととす
る。

ところで、このような効果が発揮される作用及び原理の
詳細については、未だ明らかでない部分が多いが、先ず
、内外筒金具１０，１２間に振動が入力された際には、
第４図に示されているように、流体室６０内に生ぜしめ
られる流体の流動によって、可動ブロック６２が、該流
体室６０内に浮揚せしめられ、それによって該可動ブロ
ック６２の周囲において、流体室６０内面との間に流体
が存在せしめられることとなり、ここに流体作用領域が
形成されるものと考えられる．すると、振動入力による
ゴム弾性体１４、ｌ６の弾性変形は、かかる流体作用領
域内に流体流動を生ぜしめることとなり、そして、この
流体の共振作用に基づいて、上述の如き、低動ばね効果
が発揮され得るも，のと推測されるのである。

そして、上述の如き構造とされたアッパサポートの防振
特性について、本発明者が実験、検討を加えたところ、
第３図に示されている如く、低周波から高周波にまで至
る所定の周波数領域に亘ってアッパサポートの動ばね定
数を低下する効果が発揮される一方、かかる領域を越え
た更に高周波数領域では、逆に動ばね定数を増大する効
果が発揮されることとなることが確認されており、これ
は明らかに流体の共振現象と関係があるものと考えられ
る点からも、上記の推測は或る程度の確信がもてるもの
である．さらに、このような低動ばね効果が発揮される周波数域
は、ゴム弾性体１４、ｌ６の弾性率や可動ブロック６２
の重量（比重）、或いは封入流体の粘度等に応じて、流
体作用領域６４の厚さや、その大きさ（広さ）等を調節
することによって、適宜チューニングすることが可能で
あり、５０〇七程度までの低動ばね化も容易に達成され
得ることが、本発明者によって確認されている。

従って、このようなアッパサポート１８にあっては、極
めて広い周波数域に亘って、低動ばね化が有利に達成さ
れ得るのであり、それによって口−ドノイズ等の車両騒
音や振動が極めて有効に低減され得、以て優れた乗り心
地が実現され得ることとなるのである。

そしてまた、上述の如き封入流体による低動ばね効果は
、振動入力時における流体の流動に基づいて発揮される
ものであり、高周波数域の入力振動に対する動的ばね特
性の改善としてのみ貢献し得るものであるところから、
ゴム弾性体ｌ４、ｌ６に対して、充分な静的ばね剛性を
設定することが可能であり、それ故、良好なる車両操縦
安定性が充分に確保され得るのである．次に、第５図には、本発明を自動車のリャ側サスペンシ
ョン用アッパサポートに通用したものの一具体例が示さ
れている．かかる図において、６８は、円筒形状を呈する内筒金具
であり、その内孔７４内に、図示しない緩衝器のピスト
ンロンドが挿通、固定されることにより、取り付けられ
るようになっている。

また、かかる内筒金具６８の径方向外方には、所定距離
を隔てて略同心的に、外筒金具７６が配されている。か
かる外筒金具７６は、略円環状の板金具８０と、かかる
板金具８０に重ね合わせられて固着される外フランジ部
７８を、軸方向一端側に有する一方、軸方向他端側にか
しめ部８４を有する、円筒状の筒金具８２とによって構
成されている．なお、この外筒金具７６の外周面上には
、防振ゴム体８６を介して、懸架系を構成するスプリン
グの一端側を支持するスプリング受金具８７が取り付け
られている．また、図中、８８は、かかる外筒金具７６
を車体側に取り付けるためのボルトである。

そして、これら内筒金具６８及び外筒金具７６にあって
は、それらの間に介装された略円筒形状を呈する一対の
ゴム弾性体９０、９０によって、一体的に且つ弾性的に
連結されているのである。

ここにおいて、かかるゴム弾性体９０は、その内外周面
に対して、それぞれ略円筒状乃至は円環状を呈する内側
取付金具９２および外側取付金具９４が加硫接着せしめ
られてなる構造とされている。

そして、内側取付金具９２が、内筒金具６８の軸方向端
部に外嵌される一方、外側取付金具９４が、外筒金具７
６に対して内嵌されることによって、それら内外筒金具
６８、７６間における軸方向両端部に介装されるように
なっているのである．なお、かかる内側取付金具９２が
外嵌される内筒金具６８の軸方向両側端部外周面には、
それぞれ、嵌合凹部９６が形成されており、該嵌合凹部
９６の軸方向端面と内筒金具６８の軸方向両端部に形成
されたかしめ部９８との間で、該内側取付金具９２が軸
方向に挟圧、保持せしめられるようになっている．また
、外側取付金具９４、９４にあっては、軸方向に重ね合
わされた状態で、板金具８０の内周縁部と筒金具８２の
かしめ部８４との間で、軸方向に挟圧、保持せしめられ
るようになっている。

さらに、このようにして内外筒金具６日、７６間に組み
付けられた一対のゴム弾性体９０、９０にあっては、そ
れぞれの軸方向対向面上に開口する、周方向に連続した
環状の凹所１００が設けられている。そして、上述の如
きゴム弾性体９０、９０の組付けによって、それらの凹
所１００、１００の開口が互いに閉塞せしめられ、以て
そこに周方向全周に亘って連続して延びる、密閉された
環状の流体室１０２が形成されているのである。

そして、この流体室１０２内には、前記第一の実施例と
同様、低粘度の所定の非圧縮性流体が封入されていると
共に、その内周面形状に略対応した外形を有する可動ブ
ロック１０４が、かかる流体室１０２内を所定距離だけ
自由に移動し得る状態で収容、配置せしめられている。

従って、このような構造とされた本実施例におけるアッ
パサポート６６にあっても、可動プロック１０４と流体
室１０２内周面との間に、内外筒金具６８、７６間への
振動入力に際して流体の流動が生ぜしめられる流体作用
領域が形成されることとなるのであり、それ故、前記第
一の実施例と同様、かかる流体の流動に基づいて、動ば
ね定数の低下が図られ得、以て車両操縦安定性のために
充分な静的ばね定数を確保しつつ、優れた防振性能が実
現され得ることとなるのである。

以上、本発明の実施例について詳述してきたが、これら
は文字通りの例示であって、本発明は、これらの具体例
にのみ限定して解釈されるものではない。

例えば、前記実施例におけるアッパサポートｌ８、６６
にあっては、何れも、周方向に連続した環状の流体室６
０、１０２を備えていたが、必ずしも周方向に連続して
形成する必要はなく、また独立した複数個の流体室を形
成することも可能である。

また、そのような流体室内に収容配置される可動ブロッ
ク６２、１０４の形状は、流体室の内周面形状に応じて
適宜設定されるものであり、更に、封入流体と略同一、
或いはそれよりも小さな比重を有するものを用いるよう
にしても良い。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識
に基づいて、種々なる変史、修正、改良等を加えた態様
において実施され得るものであり、またそのような実施
態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも本発明
の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない
ところである。

（発明の効果）上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とさ
れたサスペンション用アッパサポートにあっては、内外
筒金具間への振動入力に際して生ぜしめられる振動作用
部内における流体の流動作用乃至は共振作用に基づいて
、静的ばね定数の著しい低下を伴うことな《、高周波数
領域の動的ばね特性の低減効果が存利に発揮され得るの
であり、それ故車両の操縦安定性を充分に満足せしめし
つつ、優れた防振性能を発揮し得るアッパサポートが、
有利に提供され得ることとなるのである。

また、このようなサスペンション用アッパサポートにあ
っては、前記振動作用部が構成される流体室を、内外筒
金具間において周方向に連続して一つ形成せしめてなる
構造を採用することによって、振動作用部が有利に形成
され得て、良好なる防振性能を発揮し得るアッパサポー
トを、より優れた製作性をもって得ることができるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う構造とされたサスペンション用
アッパサポートの一興体例を示す縦断面図であり、第２
図は、第１図における■−■断面図である。また、第３
図は、第１図に示されている如き構造のアッパサポート
について防振性能の周波数特性を測定した結果を、比較
例と共に示すグラフである。更に、第４図は、第１図に
示されているアッパサポートにおける、振動入力時の状
態を示す縦断面説明図である。また、第５図は、本発明
の別の実施例としてのサスペンション用アッパサポート
を示す縦断面図である。１０，１４，１　８，６０，６２，６８　；１６，６　６　：内筒金具　１２，１６：外筒金具９０：ゴム弾性体アッパサポート二流体室：可動ブロック

Claims

【特許請求の範囲】

（１）径方向に所定距離を隔てて配された内筒金具と外
筒金具とが、それらの間に介装されたゴム弾性体にて一
体的に連結されてなる構造を有し、該外筒金具が車体側
に取り付けられることにより、該内筒金具側に取り付け
られる緩衝器を車体側に防振支持せしめるサスペンショ
ン用アッパサポートにおいて、前記内筒金具と前記外筒金具との間に、非圧縮性流体が
封入された流体室を少なくとも一つ形成すると共に、か
かる流体室の内部に、自由に移動可能な可動部材を収容
、配置せしめて、かかる可動部材と流体室内面との間に
、所定間隙の振動作用部を形成したことを特徴とするサ
スペンション用アッパサポート。
（２）前記流体室が、前記内外筒金具間における周方向
に連続して一つ形成されていると共に、前記可動部材が
環状とされて、かかる流体室内の全周に亘って位置せし
められている請求項（１）記載のサスペンション用アッ
パサポート。