(57)【要約】【課題】緩衝器の味噌すり運動と軸方向の変位を充分に許容するとともに横方向の変位を充分に抑制することが可能なマウントを提供することである。【解決手段】上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、車体Ｂと車軸との間に介装される緩衝器Ｄを車体に連結するマウントＭにおいて、車体Ｂへ連結される防振ゴム１と、防振ゴム１と緩衝器Ｄとの間に介装されて緩衝器Ｄの防振ゴム１に対する回転と揺動とを許容する回転揺動許容手段２とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2010286099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と車軸との間に介装される緩衝器を車体に連結するマウントにおいて、車体へ連結される防振ゴムと、防振ゴムと緩衝器との間に介装されて緩衝器の防振ゴムに対する回転と揺動とを許容する回転揺動許容手段とを備えたことを特徴とするマウント。
【請求項２】
回転揺動許容手段は、外輪または内輪のうちいずれか一方が防振ゴムへ連結され他方が緩衝器へ連結される自動調心ベアリングであることを特徴とする請求項１に記載のマウント。
【請求項３】
車体と車軸との間に介装されて車体を弾性支持する懸架ばねの上端を支承する上方懸架ばね受を車体に連結するとともに、回転揺動許容手段と緩衝器との間に弾性体を介装したことを特徴とする請求項１または２に記載のマウント。
【請求項４】
防振ゴムは、横方向のせん断力が作用する部位にくびれを設けて、軸方向の厚みに対して当該部位における横方向の厚みを小さくし、横方向のせん断に対して高剛性を発揮し、軸方向のせん断に対しては低剛性を発揮することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマウント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝器を車両の車体へ連結するマウントの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のマウントは、緩衝器のピストンロッドの上端を車両の車体へ連結するために使用されている。そして、たとえば、緩衝器がストラット型に設定されて車輪を支持する支柱として用いられる場合などでは、車輪は車体に揺動自在に取付けたロアアームによっても連結される構造となっており、このロアアームの揺動に応じて緩衝器が伸縮するが、その際に緩衝器の車体に対する傾きの変化が生じるとともに、緩衝器にトルクが作用して、緩衝器は味噌すり運動（歳差運動）を呈し、特に、前輪に用いられる場合には車輪が操舵されるので当該運動が顕著となることから、この運動を許容して上記傾き変化およびトルクを吸収できるように、マウントは、防振ゴムと防振ゴムと緩衝器との間に介装したボールベアリングとを備えるものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このマウントでは、車体に対する緩衝器の回転をボールベアリングで許容するとともに、緩衝器の傾き変化を防振ゴムの撓みにより許容することで、緩衝器の味噌すり運動を許容して、緩衝器のピストンロッドやシリンダへの大きな曲げ力が入力されることを回避し、シリンダとピストン或いはピストンロッドとピストンロッドの外周をシールするパッキンとの間で大きな摩擦力が発生してしまうことを防止するとともに、ピストンロッドとシリンダとが相対回転してしまうことで各部に無用な摩擦が生じることも同時に防止することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９６９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、従来のマウントにあっては、防振ゴムにて緩衝器の傾き変化を吸収するようになっており、この吸収の良し悪しが車両における乗り心地に大きく影響するため、防振ゴムは耐久性の許す限り上記傾き変化に対しては極力低剛性であることが望ましいが、緩衝器の径方向となる横方向の変位に対しては剛性がある程度高くなければ、緩衝器の横方向への変位が大きくなりすぎて緩衝器と車体とが干渉してしまう場合があり、また、防振ゴムの剛性を緩衝器の軸方向変位に対して高く設定すると振動絶縁性能が悪化して車両における乗り心地が損なわれる虞があるため、緩衝器の軸方向変位と傾き変化に対しては低剛性が求められるものの、緩衝器の横方向の変位に対して比較的高い剛性が求められ、一方では複数の動きに対して低剛性が他方では高剛性といった背反する特性が求められる。
【０００６】
上記背反する特性を満足させようと防振ゴムの形状に工夫を凝らしてはいるが、両者を高次元で両立させるには限界があって、軸方向変位と傾き変化に対して低剛性となる特性を実現するためには防振ゴムの体積が大きくなってマウントが大型化し、これを嫌って防振ゴムの体積を小さくすると今度は軸方向変位と傾き変化に対する剛性が高くなって緩衝器の各部の摩擦が大きくなり乗り心地が悪化してしまうといったジレンマがある。
【０００７】
特に特開２００８−９５８００号公報や特開２００８−２０２７３８号公報に開示されているようなモータのトルクで減衰力を発生する緩衝器に適用することを考えた場合には、防振ゴムの直径がもともと大きいので、マウントの大型化が顕著に現れ、防振ゴムの体積を小さくすると横方向変位と傾き変化に対する剛性が高くなって螺子軸とボール螺子ナットに大きな横力が作用して滑らかな伸縮が妨げられる虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、緩衝器の味噌すり運動と軸方向の変位を充分に許容するとともに横方向の変位を充分に抑制することが可能なマウントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、車体と車軸との間に介装される緩衝器を車体に連結するマウントにおいて、車体へ連結される防振ゴムと、防振ゴムと緩衝器との間に介装されて緩衝器の防振ゴムに対する回転と揺動とを許容する回転揺動許容手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のマウントによれば、防振ゴムに要求されるのは径方向となる横方向変位に対する高剛性と、軸方向に対する低剛性であって、揺動に対しては低剛性を求められることが無く、防振ゴムに対する要求を従来の水準より低くできるため防振ゴムの設計に余裕ができるとともに、揺動に関して体積を確保しなくてよいので防振ゴムの大型化も避けることができる。
【００１１】
このように防振ゴムへの要求水準が低くなるので、軸方向変位に対する低剛性と横方向に対する高剛性という両者を両立させることができ、緩衝器の回転と揺動とを許容する回転揺動許容手段と協働して、緩衝器の味噌すり運動と軸方向の変位を充分に許容するとともに横方向の変位を充分に抑制することが可能である。
【００１２】
また、防振ゴムの横方向の剛性を高く設定することが可能であるので、緩衝器が車体に干渉することもなく、さらに、緩衝器の味噌すり運動が充分に許容されるので、緩衝器に過大な曲げ力が作用することが阻止され、各部における摩擦が大きくなって車両における乗り心地を悪化させるといった不具合を招来することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施の形態におけるマウントを適用した緩衝器の縦断面図である。
【図２】一実施の形態の一変形例におけるマウントを適用した緩衝器のマウント部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図１に示すように、一実施の形態におけるマウントＭは、車体Ｂへ連結される環状の防振ゴム１と、防振ゴム１と緩衝器Ｄとの間に介装されて緩衝器Ｄの防振ゴム１に対する回転と揺動とを許容する回転揺動許容手段としての自動調心ベアリング２とを備えて構成され、車体Ｂと図外の車軸との間に介装される緩衝器Ｄの上端側を車体Ｂに連結するようになっている。
【００１５】
他方、このマウントＭにて車体Ｂに連結される緩衝器Ｄは、図示するところでは、モータ３にて駆動される直動型のアクチュエータＡと、このアクチュエータＡの下端に接続される流体圧ダンパＨと、アクチュエータＡと流体圧ダンパＨとの間に介装される懸架ばねＳとを備えて構成されている。マウントＭは、アクチュエータＡの外周を把持して、アクチュエータＡを車体Ｂに連結しており、流体圧ダンパＨの下端が図外の車軸へ連結されるようになっている。すなわち、緩衝器Ｄは、アクチュエータＡを上方に流体圧ダンパＨを下方に配置して、車両の車体Ｂと車軸との間に介装される。また、懸架ばねＳの上端は、モータ３の外周に固定される上方懸架ばね受１２によって支承されるとともに、懸架ばねＳの下端は、流体圧ダンパＨの外周に設けた下方懸架ばね受１３によって支承されている。
【００１６】
アクチュエータＡは、詳しくは、モータ３のロータ３ａに保持されるボール螺子ナット４とボール螺子ナット４に螺合する螺子軸５とを備えており、螺子軸５はモータ３に回転不能に連結されるボールスプラインナット２３によって回り止めされて、図１中上下方向への移動のみが許容されている。故に、モータ３でボール螺子ナット４を回転駆動することで螺子軸５を図１中上下方向へ駆動させることができる。なお、螺子軸５をモータ３のロータ３ａに接続してこれを回転駆動できるようにし、ボール螺子ナット４を図１中上下方向へ駆動するようにしてもよい。
【００１７】
流体圧ダンパＨは、シリンダ６に対してロッド７が出入りする伸縮作動を呈すると所定の減衰力を発揮するようになっており、主として高周波振動を吸収する目的で設けられている。なお、流体圧ダンパＨにおける作動流体は、作動油や水、水溶液といった液体の他、気体とされてもよい。
【００１８】
そして、上記流体圧ダンパＨは、慣性モーメントが大きく高周波振動の入力に対して伸縮しにくく振動を伝達しやすくなるアクチュエータＡに直列して連結されることで、比較的加速度が大きい振動等の高周波振動の入力に対して、この振動エネルギを吸収するようになっている。なお、流体圧ダンパＨの外周に装着されるコイルばね８，９は、流体圧ダンパＨのシリンダ６内に摺動自在に挿入されてロッド７に連結される図示しないピストンの位置を所定の中立位置へ復帰させ、流体圧ダンパＨが最伸長あるいは最収縮したままとなって高周波振動を吸収できなくなって車両における乗り心地を悪化させてしまう事態を防止する目的で設けられている。
【００１９】
このように構成された緩衝器Ｄは、上述したように、モータ３が発生するトルクでボール螺子ナット４を回転駆動することによって螺子軸５を図１中上下方向へ直線運動させることが可能であって、外力の入力に対して、モータ３に積極的にトルクを発生させることによって螺子軸５に推力を与えることで螺子軸５の直線運動を抑制することもできる。また、螺子軸５が外力によって強制的に直線運動させられるとボール螺子ナット４に連結されるモータ３のロータ３ａが回転運動を呈し、モータ３は誘導起電力に起因するロータ３ａの回転運動を抑制するトルクを発生し、螺子軸５の直線運動を抑制するように機能する。
【００２０】
したがって、この緩衝器Ｄにあっては、単に、螺子軸５の直線運動を抑制する減衰力を発生するばかりではなく、アクチュエータとしても機能することから、この緩衝器Ｄが車両の車体と車軸との間に介装されて使用されると、車両の車体の姿勢制御も同時に行うことができ、これにより、アクティブサスペンションとして機能することができる。
【００２１】
つづいて、マウントＭについて詳細に説明する。マウントＭは、上述したように環状の防振ゴム１と、自動調心ベアリング２とを備えて構成されている。そして、防振ゴム１は、車体Ｂにボルト締結される環状のアッパープレート１０と、アッパープレート１０に対向する環状のベアリング抱持環１１との間に介装されており、アッパープレート１０とベアリング抱持環１１に接着や溶着されてこれらと一体化されている。
【００２２】
また、防振ゴム１は、アッパープレート１０とベアリング抱持環１１とが図１中横方向であって互いに異なる向きに相対変位する際にせん断力が作用する部位にくびれ１ａが設けてあり、当該くびれ１ａにおける横方向の厚みが小さくなっていて、アッパープレート１０とベアリング抱持環１１の径方向の相対変位に対しては高剛性を発揮する、つまり、横方向のせん断に対しては高剛性を発揮するようになっているとともに、軸方向に充分な厚みが確保されていてアッパープレート１０とベアリング抱持環１１とが軸方向の相対変位に対しては低剛性を発揮する、すなわち、軸方向のせん断に対しては低剛性を発揮するようにようになっている。なお、防振ゴム１は、必ずしも環状でなくともよい。
【００２３】
自動調心ベアリング２は、図示するところでは、自動調心ころ軸受とされており、外輪２ａと、内輪２ｂと、外輪２ａと内輪２ｂとの間に二列で回転自在に介装される複数のころ２ｃとを備えて構成され、外輪２ａの内周が球面とされており内輪２ｂの軸線に対して外輪２ａの軸線を自由に傾けることができるようになっている。なお、自動調心ベアリング２としては、自動調心ころ軸受のほか、自動調心玉軸受を採用してもよい。
【００２４】
そして、この自動調心ベアリング２の外輪２ａは、防振ゴム１に一体化されるベアリング抱持環１１の内周によって抱持され、内輪２ｂはモータ３の外周に固定される懸架ばねＳの上端を支承する上方懸架ばね受１２に結合される環状の内周側抱持環１４に抱持されている。
【００２５】
つまり、マウントＭは、防振ゴム１を車体Ｂへ、自動調心ベアリング２を緩衝器Ｄへ連結するようになっている。
【００２６】
このように構成されたマウントＭは、回転揺動許容手段としての自動調心ベアリング２を備えているので、緩衝器Ｄが揺動する際には、外輪２ａに対して内輪２ｂが自由に傾きを変えることができるため、緩衝器Ｄの揺動を殆ど抵抗無く許容でき、緩衝器Ｄにトルクが作用する際には、外輪２ａに対して内輪２ｂが自由に回転することができるため、緩衝器Ｄの回転を殆ど抵抗無く許容できる。
【００２７】
また、緩衝器Ｄが図１中横方向に変位する際には、防振ゴム１がアッパープレート１０とベアリング抱持環１１との径方向の変位に対して高剛性の特性を有するので、高い弾発力を発生して上記緩衝器Ｄの横方向変位を充分に抑制することができ、他方、緩衝器Ｄの図１中上下方向となる軸方向への変位する際には、防振ゴム１がアッパープレート１０とベアリング抱持環１１との軸方向の変位に対して低剛性の特性を有するので、上記緩衝器Ｄの軸方向変位をやわらかく吸収する。
【００２８】
したがって、本発明におけるマウントＭでは、防振ゴム１に要求されるのは径方向となる横方向変位に対する高剛性と、軸方向に対する低剛性であって、揺動に対しては低剛性を求められることが無く、防振ゴム１に要求を従来の水準より低くできるため防振ゴム１の設計に余裕ができるとともに、揺動に関して体積を確保しなくてよいので防振ゴム１の大型化も避けることができる。
【００２９】
このように防振ゴム１への要求水準が低くなるので、軸方向変位に対する低剛性と横方向に対する高剛性という両者を両立させることができ、緩衝器Ｄの回転と揺動とを許容する回転揺動許容手段と協働して、緩衝器Ｄの味噌すり運動と軸方向の変位を充分に許容するとともに横方向の変位を充分に抑制することが可能である。
【００３０】
また、防振ゴム１の横方向の剛性を高く設定することが可能であるので、緩衝器Ｄが車体Ｂに干渉することもなく、さらに、緩衝器Ｄの味噌すり運動と軸方向の変位が充分に許容されるので、緩衝器Ｄに過大な曲げ力が作用することが阻止され、各部における摩擦が大きくなって車両における乗り心地を悪化させるといった不具合も招来することがない。
【００３１】
この場合、緩衝器Ｄの伸縮時の味噌すり運動によって、アクチュエータＡにおけるボール螺子ナット４と螺子軸５に過大な曲げ力が作用することがなくなるので、ボール螺子ナット４と螺子軸５の滑らかな相対変位を維持でき、当然、流体圧ダンパＨにも過大な曲げ力が作用することがなく、流体圧ダンパＨにおけるシリンダ６と内部のピストンとの間、ロッド７とロッド７の周りをシールするパッキンとの間といった摺動部位にて大きな摩擦力が発生することもないので、車両における乗り心地を損なうことがない。
【００３２】
また、この実施の形態の場合、回転揺動許容手段として自動調心ベアリング２を用いていることから、緩衝器Ｄの味噌すり運動が抵抗無く許容されるので、ボール螺子ナット４と螺子軸５および流体圧ダンパＨに入力される曲げ力を飛躍的に低減でき、緩衝器Ｄのボール螺子ナット４と螺子軸５、および摺動各部において生じる摩擦をより一層効果的に軽減できるので、車両における乗り心地向上に高い効果を見込むことができる。
【００３３】
なお、上記では、自動調心ベアリング２の外輪が防振ゴム１に連結されているが、防振ゴムを緩衝器の外周に連結して自動調心ベアリングの内輪を防振ゴムに連結するようにし、自動調心ベアリングの外輪を車体Ｂに連結するようにしてもよい。
【００３４】
さらに、上記したところでは、懸架ばねＳの上端を支承する上方懸架ばね受１２を備えたアクチュエータＡをマウントＭで車体Ｂに連結していたが、図２に示すように、上方懸架ばね受１５をアクチュエータＡから独立させ、当該上方懸架ばね受１５をマウントＭ’に連結するとともに、自動調心ベアリング２の内輪２ｂとアクチュエータＡとを弾性体１７，１８で連結するようにすることもできる。
【００３５】
上方懸架ばね受１５は、アクチュエータＡの外周に固定されるのではなく独立されており、自動調心ベアリング２の内輪２ｂに固定されている。詳しくは、上方懸架ばね受１５は、自動調心ベアリング２の内輪２ｂを内周側から抱持する環状の抱持環１６に連結されて、自動調心ベアリング２の内輪２ｂに固定される。
【００３６】
そして、抱持環１６の内周には筒状のブッシュ１９が装着されており、このブッシュ１９は、モータ３の外周に装着される筒状のアダプタ２０の外周に摺接しており、抱持環１６はモータ３に対して径方向へ位置決めされてガタつくことなく上下方向へ移動することができるようになっている。アダプタ２０は、下端外周にフランジ２１を備えており、モータ３の外周に螺合されるナット２２によってモータ３に固定される。
【００３７】
そして、抱持環１６は、上記したフランジ２１とナット２２との間に配置され、抱持環１６の下端とフランジ２１との間には弾性体１７が介装されるとともに、抱持環１６の上端とナット２２との間には弾性体１８が介装されている。
【００３８】
すなわち、抱持環１６はアクチュエータＡの外周に設けたフランジ２１およびナット２２間に各弾性体１７，１８を介して上下方向に移動可能に取付けられている。
【００３９】
なお、自動調心ベアリング２の外輪２ａは、上記した防振ゴム１に一体化されるベアリング抱持環１１によって抱持されており、図２に示したマウントＭ’は、防振ゴム１のほか自動調心ベアリング２とアクチュエータＡとに介装される弾性体１７，１８とを備えて構成される。弾性体１７，１８は、この場合、ゴムとされているが、樹脂やコイルばね、その他弾発力を発生するものを使用することができる。
【００４０】
このように構成されたマウントＭ’にあっては、上記したマウントＭと同様に、防振ゴム１が横方向変位に対しては高剛性を、軸方向変位に対しては低剛性を発揮し、自動調心ベアリング２が緩衝器Ｄの回転と揺動を許容するので、上記した優れた作用効果を奏するとともに、懸架ばねＳと緩衝器Ｄを独立して支持するとともに弾性体１７，１８の介装によって、懸架ばねＳ側のマウントＭ’の剛性と、緩衝器Ｄ側のマウントＭ’の剛性を別個に調節することができるという利点がある。
【００４１】
なお、この実施の形態にあっては、回転揺動許容手段が自動調心ベアリング２とされているが、たとえば、アクチュエータＡの外周に球面体を取付けて防振ゴム１側に当該球面体を抱持する環状部材を設けてボールジョイントを形成し、このボールジョイントを回転揺動許容手段としてもよいし、他にも自在継手構造やその他の構造を用いてもよい。
【００４２】
また、上記した各実施の形態にあっては、緩衝器ＤがアクチュエータＡと流体圧ダンパＨとで構成されているが、油圧や空気圧といった流体圧を利用した周知の緩衝器であってもよく、本発明の効果を失うことはない。
【００４３】
さらに、懸架ばねＳの上端を支持する上方懸架ばね受は、マウントや緩衝器を介さずに車体に直接連結されてもよい。
【００４４】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、緩衝器を車両の車体へ取付けるマウントに利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  防振ゴム
２  回転揺動許容手段としての自動調心ベアリング
２ａ  自動調心ベアリングにおける外輪
２ｂ  自動調心ベアリングにおける内輪
２ｃ  自動調心ベアリングにおけるころ
３  モータ
４  ボール螺子ナット
５  螺子軸
６  流体圧ダンパにおけるシリンダ
７  流体圧ダンパにおけるロッド
８，９  コイルばね
１０  アッパープレート
１１  ベアリング抱持環
１２，１５  上方懸架ばね受
１３  下方懸架ばね受
１４  内周側抱持環
１６  抱持環
１７，１８  弾性体
１９  ブッシュ
２０  アダプタ
２１  フランジ
２２  ナット
２３  ボールスプラインナット
Ａ  アクチュエータ
Ｂ  車体
Ｄ  緩衝器
Ｈ  流体圧ダンパ
Ｍ，Ｍ’  マウント
Ｓ  懸架ばね
【図１】
2010286099.tif 000003
【図２】
2010286099.tif 000004