JP2007162752A

JP2007162752A - 防振装置

Info

Publication number: JP2007162752A
Application number: JP2005356770A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Seno; 喜之瀬野
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】車両のサスペンション機構におけるショックアブソーバのピストンロッドを車体に対して弾性的に結合するための防振装置において、クッションゴムの耐久性を損なうことなく、車体側部材の開口部周りでの車体側とピストンロッド側との金属部材同士の接触を防止する。
【解決手段】開口部１３を備える車体側部材１２と、その上下に配される上側取付部材１４及び下側取付部材１６と、これら取付部材と車体側部材との間に介設された上側クッションゴム１８及び下側クッションゴム２０とを備える防振装置１０において、上側クッションゴム１８の下面１８ｃに、軸方向Ａに突出し車体側部材１２の開口部１３の内側においてピストンロッド１の外周を取り囲む筒状ゴム部２８を一体に設けるとともに、筒状ゴム部２８の根元部２８ａ外周に軸方向に陥没した環状凹部３０を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などの車両のサスペンション機構におけるショックアブソーバのピストンロッドを、車体に対して弾性的に結合するための防振装置に関するものである。

車両のサスペンション機構と車体との間に介設される防振装置は、路面から車体に伝達される振動を減衰ないし低減するものであり、従来より種々の構成のものが提案されている（下記特許文献１〜３参照）。

図６は、その一例を示すものであり、防振装置１００は、ショックアブソーバのピストンロッド１０１が貫通する開口部１０２ａを備える車体側部材１０２と、車体側部材１０２の上方に配されてピストンロッド１０１に固定される上側取付部材１０８と、車体側部材１０２の下方に配されてピストンロッド１０１に固定される下側取付部材１０９と、ピストンロッド１０１が貫通する環状をなして車体側部材１０２と上側取付部材１０８との間にて軸方向に圧縮された状態に配される上側クッションゴム１０５と、ピストンロッド１０１が貫通する環状をなして車体側部材１０２と下側取付部材１０９との間にて軸方向に圧縮された状態に配される下側クッションゴム１０６と、上側クッションゴム１０５と車体側部材１０２との間に配されて上側クッションゴム１０５の下部外周面を保持する上側保持部材１０３と、下側クッションゴム１０６と車体側部材１０２との間に配されて下側クッションゴム１０６の上部外周面を保持する下側保持部材１０４と、上下のクッションゴム１０５，１０６内に配されてピストンロッド１０１をその内部に受け入れるとともに上側取付部材１０８と下側取付部材１０９との間隔を規定するスリーブ１０７と、を備えてなる。そして、かかる構成により、防振装置１００は、車体側部材１０２に対するピストンロッド１０１の上方への変位（バウンド側変位）に対しては下側クッションゴム１０６が圧縮され、下方への変位（リバウンド側変位）に対しては上側クッションゴム１０５が圧縮されて、振動が吸収されるようになっている。
特開平１１−１３８２５号公報特開２０００−１９９５３７号公報特開２００４−１００８７８号公報

上記のような構造を持つ防振装置１００においては、車体側部材１０２と、その開口部１０２ａを貫通するピストンロッド１０１又はスリーブ１０７との間で、金属部材同士の接触が生じる可能性がある。かかる金属部材同士の接触を防止するためには、上側又は下側のクッションゴムから筒状のゴム部を延設して、車体側部材の開口部内周面とピストンロッド又はスリーブとの間に介在させることが有効である。しかしながら、このような筒状ゴム部をクッションゴムの上面又は下面からそのまま突出形成したのでは、クッションゴムの圧縮時に筒状ゴム部の根元部に応力が集中して亀裂が生じるおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、クッションゴムの耐久性を損なうことなく、車体側部材の開口部周りでの車体側とピストンロッド側との金属部材同士の接触を防止することができる防振装置を提供することを目的とする。

本発明に係る防振装置は、車両のサスペンション機構におけるショックアブソーバのピストンロッドを車体に対して弾性的に結合するための防振装置であって、前記ピストンロッドが貫通する開口部を備える車体側部材と、前記車体側部材の上方に配され前記ピストンロッドに固定される上側取付部材と、前記車体側部材の下方に配され前記ピストンロッドに固定される下側取付部材と、前記ピストンロッドが貫通する環状をなして前記車体側部材と前記上側取付部材との間にて軸方向に圧縮された状態に配される上側クッションゴムと、前記ピストンロッドが貫通する環状をなして前記車体側部材と前記下側取付部材との間にて軸方向に圧縮された状態に配される下側クッションゴムとを備えるものである。そして、前記上側クッションゴムの下面又は前記下側クッションゴムの上面に、軸方向に突出し前記車体側部材の前記開口部の内側において前記ピストンロッドの外周を取り囲む筒状ゴム部が一体に設けられるとともに、前記筒状ゴム部の根元部外周に軸方向に陥没した環状凹部が設けられている。

上記構造によれば、上側又は下側のクッションゴムに設けた筒状ゴム部が、車体側部材の開口部の内側においてピストンロッドの外周を取り囲み、すなわち、ピストンロッドとその外周の車体側の部材との間に介在しているため、上記開口部周りでの車体側とピストンロッド側との金属部材同士の接触を防止することができる。しかも、該筒状ゴム部の根元部外周に環状凹部が設けられているため、クッションゴムが軸方向に圧縮されたときに、筒状ゴム部の根元部での応力集中を軽減して、亀裂の発生を防止することができる。

上記防振装置においては、前記上側クッションゴムと前記車体側部材との間又は前記下側クッションゴムと前記車体側部材との間に、前記上側クッションゴムの下部外周面又は前記下側クッションゴムの上部外周面を保持する環状側壁部を備える保持部材が設けられ、前記保持部材は、前記ピストンロッドが貫通する貫通孔を備えるとともに、該貫通孔の開口縁部に前記車体側部材の開口部に内嵌する軸方向に延びる筒状延設部が設けられ、前記筒状ゴム部が前記筒状延設部の内側に嵌合状態に保持されていることが好ましい。

本発明の他の特徴によれば、前記上側クッションゴム又は下側クッションゴムの内周面における軸方向中央部に、周方向に延びる環状突起が設けられていることが好ましい。かかる環状突起を設けることにより、ピストンロッドとクッションゴムとの間に水が侵入するのを防止することができる。特に、環状突起をクッションゴムの軸方向中央部に設けることにより、クッションゴムの上下いずれからの水の侵入に対しても、環状突起でそれ以上の水の侵入を食い止めることができ、ピストンロッドとクッションゴムとの間の水の侵入面積を小さくして、水が介在することによる性能低下を軽減することができる。また、かかる環状突起を車両への組み付け時における脱落防止手段として機能させることもできる。このような環状突起は、上側クッションゴムと下側クッションゴムの両方に設けることが好ましい。

本発明の防振装置であると、クッションゴムの耐久性を損なうことなく、車体側部材の開口部周りでの車体側とピストンロッド側との金属部材同士の接触を防止することができる。

以下に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る防振装置１０の断面図である。同防振装置１０は、車両のサスペンション機構におけるショックアブソーバのピストンロッドの上端部を車体に対して弾性的に結合するためのものであり、上下方向Ｚに開口してピストンロッド１が貫通する円形の開口部１３を備える車体側部材１２と、その上下に配された上側取付部材１４及び下側取付部材１６と、これら上下の取付部材１４，１６と車体側部材１２との間に配された上側クッションゴム１８及び下側クッションゴム２０とを備えて構成されている。

上側取付部材１４は、金属よりなる円形板状部材であり、上側クッションゴム１８の上面に当接配置される。上側取付部材１４は、中心にピストンロッド１が挿通される挿通穴２２を備えて、該ピストンロッド１をナット２で締め付けることによりヒストンロッド１に固定されるように構成されている。上側取付部材１４は、上側クッションゴム１８の圧縮時における望ましいばね特性を発揮するように、周縁部１４ａが下方に向けてわずかに段差状に落ち込んだ形状とされている。

下側取付部材１６は、金属よりなる円形板状部材であり、下側クッションゴム２０の下面に当接配置される。下側取付部材１６は、中心にピストンロッド１が挿通される挿通穴２４を備えて、上記ナット２による締付によりピストンロッド１に固定されるように構成されている。下側取付部材１６は、下側クッションゴム２０の圧縮時における望ましいばね特性を発揮するように、周縁部１６ａが上方に向けてわずかに段差状に***した形状とされている。

上側クッションゴム１８は、ピストンロッド１が貫通する環状をなすゴム状部材であり、上記開口部１３と同軸的に配されて、車体側部材１２と上側取付部材１４との間にて軸方向Ａ（即ち、上下方向Ｚ）に圧縮された状態に組み付けられる。詳細には、上側クッションゴム１８は、図２，３に示すように、軸方向Ａにおいて一定の外径を持つ円筒状の本体部１８ａを備えてなり、その中空部１８ｂの上端部には、上方の開口面側に向けて漸次に径大となるテーパ面部２６が設けられている。かかるテーパ面部２６を設けることで、軸方向Ａの圧縮時における中空部１８ｂの開口端部でのピストンロッド１との摩擦を低減し、また当該開口端部での亀裂の発生を抑えることができる。

上側クッションゴム１８の下面１８ｃには、軸方向Ａに突出した筒状ゴム部２８が一体に設けられている。筒状ゴム部２８は、上側クッションゴム１８の中空部１８ｂにおける開口縁部から軸方向に延設されており、上記本体部１８ａにおける内径と同一の内径を持ち、かつ本体部１８ａよりも外径の小さい薄肉円筒状をなしている。そして、図１に示すように、筒状ゴム部２８は、車体側部材１２の開口部１３の内側においてピストンロッド１の外周を取り囲むよう構成されており、この例では、上記本体部１８ａとともにピストンロッド１の外周面に直接嵌合状態に装着される。また、筒状ゴム部２８は、車体側部材１２の厚み方向の全体にわたって開口部１３とピストンロッド１との間に介在するように長さ寸法が設定されている。

図２，３に示すように、筒状ゴム部２８の根元部２８ａの外周には、軸方向Ａの上方に陥没した環状凹部３０が周方向Ｃの全周にわたって設けられている。環状凹部３０は、図２において拡大して示すように、断面円弧状に形成されている。そして、その軸方向Ａにおける深さＬは、上側クッションゴム１８の圧縮時における応力集中を低減しながら、同クッションゴム１８本来のばね特性を損なわないように、筒状ゴム部２８の軸方向寸法Ｌ０よりも小さく設定されている。また、同様の目的から、環状凹部３０の径方向（軸直角方向）Ｂにおける幅Ｗは、筒状ゴム部２８の径方向Ｂにおける幅（厚み）Ｗ０よりも大きく、環状凹部３０より径方向外方側の本体部１８ａの幅Ｗ１よりも小さく設定されている。

上側クッションゴム１８には、また、中空部１８ｂにおける内周面１８ｄにおいて、上記本体部１８ａの軸方向Ａにおける中央部に、周方向Ｃに延びる環状突起３２が１本設けられている。環状突起３２は、図２において拡大して示すように、この実施形態では断面円弧状に形成されているが、断面三角形状等、種々の形状を採用することができる。また、中空部１８ｂの内径Ｄ０がピストンロッド１の外径Ｄ１（図１参照）よりもわずかに大きく設定されているのに対し、環状突起３２は、その先端での内径Ｄがピストンロッド１の外径Ｄ１よりも小さくなるように設定されている。

図１に示すように、上側クッションゴム１８と車体側部材１２との間には、金属からなる保持部材３４が設けられている。保持部材３４は、上側クッションゴム１８の下面１８ｃを受けて車体側部材１２上に配される部材であり、ピストンロッド１が貫通する貫通孔３６ａを備える底面部３６と、上側クッションゴム１８の下部外周面１８ｅを保持する環状側壁部３８とを備えてなる。環状側壁部３８は、上端ほど外方に広がった傾斜形状とされており、図４に示すように、車両への組付け前の状態では上側クッションゴム１８の下部外周面１８ｅを拘束しておらず、図１に示すように上側クッションゴム１８を圧縮することで下部外周面１８ｅを当接保持するように構成されている。

保持部材３４の貫通孔３６ａの開口縁部３６ｂには、車体側部材１２の開口部１３に内嵌する軸方向Ａに延びる筒状延設部４０が下方に向けて折曲形成されている。そして、この筒状延設部４０の内側に、上記筒状ゴム部２８が嵌合状態に保持されており、筒状延設部４０の下端は筒状ゴム部２８の下端に一致している。

下側クッションゴム２０は、ピストンロッド１が貫通する環状をなすゴム状部材であり、上記開口部１３と同軸的に配されて、車体側部材１２と下側取付部材１６との間にて軸方向Ａに圧縮された状態に組み付けられる。詳細には、下側クッションゴム２０は、図５に示すように、軸方向Ａにおいて一定の外径を持つ円筒状をなし、その中空部２０ａの上端部及び下端部に、開口面側に向けて漸次に径大となるテーパ面部４２，４２が設けられている。かかるテーパ面部４２を設けることで、軸方向Ａの圧縮時における中空部２０ａの開口端部でのピストンロッド１との摩擦を低減し、また当該開口端部での亀裂の発生を抑えることができる。また、この場合、テーパ面部４２を設けたことでピストンロッド１の挿入性にも優れる。

下側クッションゴム２０の中空部２０ａにおける内周面２０ｂには、その軸方向Ａにおける中央部に、周方向に延びる環状突起４４が１本設けられている。環状突起４４は、上記の上側クッションゴム１８の環状突起３２と同様の形状を有し、また、中空部２０ａの内径及び環状突起４４の先端での内径とピストンロッド１の外径との関係も、上記の上側クッションゴム１８の場合と同様に構成されている。

本実施形態の防振装置１０を製造する際には、まず、上側取付部材１４、下側取付部材１６及び保持部材３４をそれぞれ金属板のプレス加工等により上記所定形状に作製する。また、上側クッションゴム１８と下側クッションゴム２０をそれぞれ成形型を用いて上記所定形状に加硫成形する。そして、図４に示すように、上側クッションゴム１８の上面１８ｆに上側取付部材１４を、下面１８ｃに保持部材３４を、それぞれ接着剤を用いて仮固定する。その後、車体側部材１２の開口部１３に対し、上方から上記図４に示す上側クッションゴム１８の組立体を装着し、また、ピストンロッド１の先端部に下側取付部材１６と下側クッションゴム２０を挿通させた状態で、該ピストンロッド１を開口部１３の下方から差し込み、ピストンロッド１を上側クッションゴム１８の中空部１８ｂに貫通させる。そして、上側取付部材１４の挿通穴２２から上方に突出するピストンロッド１の先端にナット２を配し、該ナット２を軸方向Ａに締め付けることにより、上下のクッションゴム１８，２０が上下の取付部材１４，１６間で軸方向Ａに予圧縮状態に保持される。

以上よりなる本実施形態の防振装置１０であると、上側クッションゴム１８に設けた筒状ゴム部２８が、車体側部材１２の開口部１３の内側においてピストンロッド１とその外周の金属製部材である保持部材３４との間に介在しているため、開口部１３周りでの車体側とピストンロッド側との金属部材同士の接触を防止することができる。

しかも、筒状ゴム部２８の根元部２８ａの外周に環状凹部３０が設けられているため、上側クッションゴム１８が軸方向Ａに圧縮されたときに、筒状ゴム部２８の根元部２８ａでの応力集中を軽減して、亀裂の発生を防止することができ、耐久性に優れる。また、本実施形態では、上側クッションゴム１８と保持部材３４とを一体に加硫接着するものではないので、成形性に優れ、また加硫成形後におけるゴムの残留歪みの問題もない。

また、この筒状ゴム部２８が保持部材３４の筒状延設部４０の内側に嵌合状態に保持されているので、車体側部材１２の開口部１３への装着性に優れ、また、組付け後は、該筒状延設部４０によって外周面が保護されるので、筒状ゴム部２８の損傷も防止することができる。

また、該保持部材３４の環状側壁部３８により上側クッションゴム１８の下部外周面１８ｅが拘束保持されているので、ピストンロッド１の下方への変位（リバウンド側の変位）時に、その変位を小さくすることができる。

また、上下のクッションゴム１８，２０の内周面に環状突起３２，４４を設けたので、車両への組み付け時に、挿通したピストンロッド１がナット２による締め付け前に外れて脱落してしまうことを防止することができる。特に、上記した中空部１８ｂ，２０ａの内径及び環状突起３２，４４の先端での内径とピストンロッド１の外径との関係により、ピストンロッド１の挿通しやすさを確保しながら、上記脱落防止機能を発揮することができる。

また、上記環状突起３２，４４により、ピストンロッド１とクッションゴム１８，２０との間に水が侵入するのを防止することができる。特に、環状突起３２，４４をクッションゴム１８，２０の軸方向中央部に設けたことにより、クッションゴム１８，２０の上下いずれからの水の侵入に対しても、環状突起３２，４４でそれ以上の水の侵入を食い止めることができ、ピストンロッド１とクッションゴム１８，２０との間の水の侵入面積を小さくして、水が介在することによる性能低下を軽減することができる。

更に、かかる環状突起３２，４４が、上側クッションゴム１８と下側クッションゴム２０のそれぞれに各１本のみ設けられているので、これらクッションゴム１８，２０の成形時に型抜きしやすく、成形性に優れる。

なお、上記実施形態では、上側クッションゴム１８の下面１８ｃから筒状ゴム部２８を突設したが、かかる筒状ゴム部２８は、図示しないが、下側クッションゴム１６の上面２０ｃに設けてもよい。また、その場合、上記保持部材３４を下側クッションゴム２０と車体側部材１２との間に設けて、その環状側壁部３８で下側クッションゴム２０の上部外周面２０ｄを保持するようにすればよい。

また、上記実施形態では、上下のクッションゴム１８，２０にピストンロッド１を直接嵌挿するように構成したが、図６に示した従来技術のようなスリーブをピストンロッドに外装して、該スリーブを介して上下のクッションゴム１８，２０を装着するようにしてもよい。

本発明は、主として自動車などの車両のサスペンション機構に用いることができる。

本発明の一実施形態に係る防振装置の断面図同防振装置の上側クッションゴムの断面図上側クッションゴムの底面図上側クッションゴムと上側取付部材と保持部材との組み立て状態の断面図下側クッションゴムの断面図従来の防振装置の断面図

符号の説明

１…ショックアブソーバのピストンロッド、１０…防振装置、１２…車体側部材（車体）、１３…開口部、１４…上側取付部材、１６…下側取付部材、１８…上側クッションゴム、１８ｃ…上側クッションゴムの下面、１８ｄ…上側クッションゴムの内周面、１８ｅ…上側クッションゴムの下部外周面、２０…下側クッションゴム、２０ｂ…下側のクッションゴムの内周面、２０ｃ…下側のクッションゴムの上面、２０ｄ…下側のクッションゴムの上部外周面、２８…筒状ゴム部、２８ａ…筒状ゴム部の根元部、３０…環状凹部、３２…環状突起、３４…保持部材、３６ａ…貫通孔、３６ｂ…貫通孔の開口縁部、３８…環状側壁部、４０…筒状延設部、４４…環状突起、Ｚ…上下方向、Ａ…軸方向、Ｃ…周方向、

Claims

車両のサスペンション機構におけるショックアブソーバのピストンロッドを車体に対して弾性的に結合するための防振装置であって、
前記ピストンロッドが貫通する開口部を備える車体側部材と、前記車体側部材の上方に配され前記ピストンロッドに固定される上側取付部材と、前記車体側部材の下方に配され前記ピストンロッドに固定される下側取付部材と、前記ピストンロッドが貫通する環状をなして前記車体側部材と前記上側取付部材との間にて軸方向に圧縮された状態に配される上側クッションゴムと、前記ピストンロッドが貫通する環状をなして前記車体側部材と前記下側取付部材との間にて軸方向に圧縮された状態に配される下側クッションゴムとを備えてなる防振装置において、
前記上側クッションゴムの下面又は前記下側クッションゴムの上面に、軸方向に突出し前記車体側部材の前記開口部の内側において前記ピストンロッドの外周を取り囲む筒状ゴム部が一体に設けられるとともに、前記筒状ゴム部の根元部外周に軸方向に陥没した環状凹部が設けられたことを特徴とする防振装置。
前記上側クッションゴムと前記車体側部材との間又は前記下側クッションゴムと前記車体側部材との間に、前記上側クッションゴムの下部外周面又は前記下側クッションゴムの上部外周面を保持する環状側壁部を備える保持部材が設けられ、前記保持部材は、前記ピストンロッドが貫通する貫通孔を備えるとともに、該貫通孔の開口縁部に前記車体側部材の開口部に内嵌する軸方向に延びる筒状延設部が設けられ、前記筒状ゴム部が前記筒状延設部の内側に嵌合状態に保持されたことを特徴とする請求項１記載の防振装置。
前記上側クッションゴムの内周面における軸方向中央部に、周方向に延びる環状突起が設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の防振装置。
前記下側クッションゴムの内周面における軸方向中央部に、周方向に延びる環状突起が設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防振装置。