JPH0730807B2

JPH0730807B2 - サスペンション用アッパサポート

Info

Publication number: JPH0730807B2
Application number: JP1050550A
Authority: JP
Inventors: 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: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: EP0385463A1; JPH02231208A

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100〜300Hz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、著しく高動ばね化が
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、軸方向両側の壁部が前記ゴム弾性体にて構
成されて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、該流体室
の内周面形状に略対応し且つ該流体室の内周面よりも一
回り小さな外形とされて自由に移動可能とされた、容易
に変形しない硬質乃至は高弾性な可動部材を収容、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
間隙の振動作用部が形成されるようにしたことを、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
一具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12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14、16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18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12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
うになっているものである。

より詳細には、前記内筒金具10は、小径部20と大径部22
とから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
置せしめられうたテーパ筒状の外金具26とによって構成
されている。

また、かかる内筒金具10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28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
ロッドが挿通、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、軸心回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40によって
構成されており、それら上流筒金具38および下側筒金具
40が、それぞれの外フランジ部34、36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、周方向には略等
間隔に取付孔42が設けらており、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、12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、16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弾性体
14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38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24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48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38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24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が軸方向に挟
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が軸方向に挟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16が内外筒金具10、
12間に組み付けられることによって、前記ゴム弾性体14
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500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、アッパサポート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14、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、16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
められることとのなるのであり、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18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）の内部に備えない、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に
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1
4、16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
る所定の周歩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、16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、500H
z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、それによってロー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14、16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ヤ側サスペンシ
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
ッドが挿通、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76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が軸方向に狭圧、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、軸方向に狭圧、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68、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におけるアッパ
サポート66にあっても、可動ブロック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、これらの具体的
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18、66にあ
っては、何れも、周方向に連続した環状の流体室60、10
2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、種々なる変更、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じせしめられる振動作
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く、高周波
数領域の動的ばね特性の低減効果が有利に発揮され得る
のであり、それ故車両の操縦安定性を充分に満足せしめ
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
アッサポートの一具体例を示す縦断面図であり、第２図
は、第１図におけるII−II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。 10,68:内筒金具、12,76:外筒金具 14,16,90:ゴム弾性体 18,66:アッパサポート 60,102:流体室 62,104:可動ブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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、軸方向両側の壁
部が前記ゴム弾性体にて構成されて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、該流体室の内周面形状に略対応し且つ
該流体室の内周面よりも一回り小さな外形とされて自由
に移動可能とされた、容易に変形しない硬質乃至は高弾
性な可動部材を収容、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が形成され
るように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。
【請求項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。