(57)【要約】【課題】  簡易な構成で衝撃の緩衝が可能な防振支持装置を提供すること。【解決手段】  サスペンションの上部に設けた防振支持装置１０において、一端が拡径している円筒部２５ｅを備えた外側部材２５を有し、当該外側部材２５は、円筒部２５ｅの径方向に変形困難であると共に、円筒部２５ｅの軸方向に変形容易であることを特徴とするサスペンションの防振支持装置１０を提供する。【選択図】  図２
2005226805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンションの上部に設けた防振支持装置において、
一端が拡径している円筒部を備えた外側部材を有し、
当該外側部材は、前記円筒部の径方向に変形困難であると共に、前記円筒部の軸方向に変形容易である、ことを特徴とする前記サスペンションの防振支持装置。
【請求項２】
前記外側部材は、前記円筒部の円周方向に配向した繊維を含む複合材料により形成されている、ことを特徴とする請求項１記載のサスペンションの防振支持装置。
【請求項３】
前記外側部材は、前記円周方向に配向した繊維と略直角方向に配向した繊維を有する、ことを特徴とする請求項２記載のサスペンションの防振支持装置。
【請求項４】
前記円周方向に配向した繊維の繊維密度が、前記略直角方向に配向した繊維の繊維密度よりも、高いことを特徴とする請求項３記載のサスペンション装置の防振支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンションの防振支持装置に関し、特に防振支持装置の外側部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体のフードに衝突した被衝突体は、フードが変形されることでその衝撃が緩衝される。しかしながら、サスペンション装置の上側で車体のフードに衝突した際は、フードとサスペンション装置の間の変形ストロークが短いことが多く、充分な衝撃の緩衝が困難な場合がある。
【０００３】
かかる問題に鑑み、防振支持装置（アッパサポート）の上端縁が、フードから略均一の距離となるように防振支持装置を配置することで、変形ストロークを確保する発明が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、当該発明は、防振支持装置を構成するゴムに路面からの振動や力が著しく不均一に伝導されることから、ゴム部の耐久性が低下する。
【０００４】
また、フードの裏側に構造を設け、当該構造が変形ストロークを利用して衝撃を吸収するフード構造が提案されている。当該フード構造は、防振支持装置を構成する防振ゴムを弾性変形させ、次いで、フード構造自身が塑性変形されることで衝撃の吸収を行う（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１２０５３５号公報
【特許文献２】特開２００３−３２７０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２記載の発明は、防振ゴムに当接するようにフード面の裏側に凸部を設ける必要があり、また、衝撃を吸収するための構造が複雑であることからコスト高となる。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑み、簡易な構成で衝撃の緩衝が可能な防振支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、サスペンションの上部に設けた防振支持装置において、一端が拡径している円筒部を備えた外側部材を有し、当該外側部材は、円筒部の径方向に変形困難であると共に、円筒部の軸方向に変形容易である、ことを特徴とするサスペンションの防振支持装置を提供する。本発明によれば、簡易な構成で衝撃の緩衝が可能な防振支持装置を提供することができる。サスペンションの上部に設けた防振支持装置とは、ショックアブソーバ及びコイルスプリングを車体に支持するアッパサポートである。
【０００８】
本発明の一形態において、外側部材は、円筒部の円周方向に配向した繊維を含む複合材料により形成されていることを特徴とする。当該形態によれば、円周方向に配向した繊維により、路面からの振動や力による変形や破壊を防止できる。
【０００９】
また、本発明の一形態において、外側部材は、円周方向に配向した繊維と共に、円周方向に配向した繊維と略直角方向に配向した繊維を有することを特徴とする。当該形態により、円筒部の軸方向と半径方向の変形容易性を異ならせることができる。
【００１０】
また、本発明の一形態において、円周方向に配向した繊維の繊維密度が、前記略直角方向に配向した繊維の繊維密度よりも高いことを特徴とする。当該形態によれば、円周方向の繊維密度を高くすることで、路面からの振動や力による変形や破壊を防止できると共に、衝突した障害物に対しては衝撃を緩衝することができる。
【発明の効果】
【００１１】
簡易な構成で衝撃の緩衝が可能な防振支持装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するために最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００１３】
図１は、サスペンション装置近傍の車体の要部断面図を示す。サスペンション装置１は、防振支持装置（アッパサポート）１０により、ピストンロッド６の上端である軸部９をサスペンションタワー３に回動自在に連結するように構成される。ピストンロッド６の軸部９には、スプリングシール１６、スペーサ８及びベアリング１１が貫通され、軸部９の先端に設けられた雄ネジ部をナット２１により螺合されている。路面からのショックを吸収するためのコイルバネ７は、スプリングシート１６に保持されている。また、コイルバネ７の内側にピストンロッド６の周囲を覆うダストカバー１３を有する。
【００１４】
防振支持装置１０は、下方が拡径された筒状の外側部材２５及び内筒２４を有して構成される。外側部材２５は、拡径部側の端部に環状のフランジ部２５ｃを有し、サスペンションタワー３の頂面に設けられた開口部３ａの下方から挿入される。フランジ部２５ｃは、マウント取り付け面３１と対面し、マウント取り付け面３１に穿設された複数のボルト孔にボルト１５を挿入し、ボルト１５に螺合するナット１４を締結することで、防振支持装置１０が締結固定される。
【００１５】
内筒２４は、外側部材２５の内周に防振ゴム２８を介してベアリングハウジング２６に外接される。防振ゴム２８は、ピストンロッド６等から伝達される振動を吸収するための弾性部材である。蓋体２３は、軸部９の先端部９ａを閉塞する。
【００１６】
外側部材２５について詳細に説明する。図２（ａ）は防振支持装置１０の外側部材２５の概略斜視図を、図２（ｂ）は外側部材２５のＶＶ線断面図を、図２（ｃ）は外側部材２５の平面図を、それぞれ示す。外側部材２５は、一端が拡径された円筒部２５ｅ、及び、円筒部２５ｅの拡径された端部に一体にフランジ部２５ｃを有する。フランジ部２５ｃには、マウント取り付け面３１のボルト孔とボルトで締結するための複数のボルト孔２５ｄが配置される。高さｈの円筒部２５ｅとフランジ部２５ｃは傾斜角αの角度をなし、厚みＤの厚みを有する。
【００１７】
高さｈ、傾斜角α及び厚みＤは、いずれも設計事項である。例えば、高さｈは、変形ストロークとなる防振支持装置１０とエンジンフード３０との距離に応じて設計され、傾斜角α及び厚みＤは、高さｈ及び防振支持装置１０を構成する材料の強度に基づき、衝撃を緩衝しつつ変形するように設計される。なお、外側部材２５の変形には、塑性変形だけでなく弾性変形、粘弾性変形も含まれる。
【００１８】
また、図２（ｃ）に示すように、外側部材２５は略円形の形状を有している。円形の形状であることで、路面からの振動や力が防振ゴム２８に実質的に均一に伝導される。なお、外側部材２５の平面形状は、略楕円や上下左右で若干の非対称形状となっていてもよい。
【００１９】
外側部材２５を構成する材料は、繊維強化樹脂（プラスチック）であることが好適である。繊維強化プラスチックは、分散相に繊維、マトリックス相（母材）に熱可塑又は熱硬化性樹脂を使用した複合材料の一種である。マトリックス相に、高強度・高弾性な繊維を復合することにより、金属と同等若しくは金属を超える比強度・比弾性率を得ることができる。外側部材２５は、円周方向に配向した繊維ｆｉｂｅｒＣとｆｉｂｅｒＣに略直角に配向したｆｉｂｅｒＶとを有するように構成される。
【００２０】
繊維強化プラスチックの強度・弾性率は、分散相である強化繊維の特性、配向及び繊維密度により決定される。なお、強化繊維の特性とは強度や平均長などを、配向とは繊維の長手方向の向きを、繊維密度とは長手方向に垂直な断面における単位面積当たりの繊維数をいう。マトリックス相は、負荷を強化繊維に分散させ、耐熱性や成形性などの機能を決定する。したがって、繊維強化プラスチックは、種々の分散相とマトリックス相を組み合わせることで目的に即した強度・耐熱性をもたらす。例えば、繊維強化プラスチックの弾性率は、次式により所定の確かさで推定できることが知られている。
【００２１】
Ｅ＝Ｖｆ・Ｅｆ＋Ｖｍ・Ｅｍ  …  Ａ
１／Ｅ＝Ｖｆ／Ｅｆ＋Ｖｍ／Ｅｍ  …  Ｂ
Ｖｆは強化繊維の体積分率、Ｖｍはマトリックス相の体積分率、Ｅｆは強化繊維の弾性率、Ｅｍはマトリックス相の弾性率、をそれぞれ表す。また、Ａ式は繊維配向方向の弾性率を、Ｂ式は繊維配向と直角方向の弾性率を示す。すなわち、繊維強化プラスチックの強度（弾性率）を増大させるには、強度が要求される方向に強化繊維を配向させ、強化繊維の体積分率（繊維密度）を多くする。
【００２２】
繊維強化プラスチックのマトリックス相として用いる熱硬化性樹脂の一例としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等があり、熱可塑性樹脂の一例としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビリニデン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン等がある。本実施例では、熱により硬化することから成形の容易なエポキシ樹脂又は不飽和ポリエステルを用いることが好適である。
【００２３】
強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、ポリアミド（ナイロン（登録商標））繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリイミド繊維、ポリパラフェニレンベンズビスチアゾール繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、チタン合金繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維等、を用いる。本実施例では、比較的安価なガラス繊維や高強度の炭素繊維を用いることが好適である。なお、マトリックス相及び分散相のいずれにおいても生分解性の樹脂を用いてもよく、また、マトリックス相にアルミやマグネシウムなど金属を用いてもよい。
ることができる。
【００２４】
続いて、防振支持装置１０の外側部材２５に要求される機能に基づいて、外側部材２５における繊維の配向及び繊維密度について説明する。図３は、サスペンション装置近傍の車体の要部断面図を示す。図３では、エンジンフード３０の上部から被衝突体５１が衝突する点で図１と異なる。なお、図１と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。
【００２５】
車両の走行中、防振ゴム２８には、コイルバネ７やピストンロッド６が路面より受ける力の一部や振動が伝達される。防振ゴム２８の外周は、防振支持装置１０の外側部材２５に保持されており、また、外側部材２５は円錐状の形状となっていることから、ピストンロッド６等が路面より受ける力の一部や振動は、防振ゴム２８を外側部材２５の半径方向に伸張させ、外側部材２５を半径方向に押圧する力Ｆｃとなる。
【００２６】
また、エンジンフード３０の上部から被衝突体５１が衝突した場合は、まず、エンジンフード３０が変形することで衝撃の吸収がなされる。次いで、エンジンフード３０を介して頭部５１が防振支持装置１０の外側部材２５を力Ｆｖで押下する。外側部材２５は、変形することで力Ｆｖを吸収し、被衝突体５１の傷害を軽減する。
【００２７】
したがって、本実施例では、半径方向の力Ｆｃによっては防振支持装置１０の外側部材２５が変形せずに、かつ、被衝突体５１が押下する力Ｆｖで変形するように、外側部材２５の強度が設計される。強化繊維ｆｉｂｅｒＣの繊維密度を高くすることで半径方向の力Ｆｃによる変形や破壊が防止される。また、強化繊維ｆｉｂｅｒＶの繊維密度を低くする又は強化繊維ｆｉｂｅｒＶを用いないことで、力Ｆｖによる衝撃を吸収しながら変形するように設計できる。したがって、外側部材２５に要求される機能に鑑みて、強化繊維ｆｉｂｅｒＣの繊維密度を、強化繊維ｆｉｂｅｒＶの繊維密度よりも高くすることが好適である。
【００２８】
なお、強化繊維ｆｉｂｅｒＶと異なる強化繊維ｆｉｂｅｒＣを用いてもよい。また、強化繊維ｆｉｂｅｒＶの繊維密度は、円周方向で異なるように配置するなど、一様でなくともよい。これにより、例えば、外側部材２５においてエンジンフード３０と近接した部位の強度を調製できる。また、フランジ部２５ｃにはボルト１４の取り付けや路面からの振動による力が加わるので、フランジ部２５ｃにおける強化繊維ｆｉｂｅｒＣの繊維密度を高くしてもよいし厚みＤを増してもよい。
【００２９】
以上説明したように、防振支持装置１０の外側部材２５を繊維強化プラスチックで形成することで、半径方向の力に対しては充分な強度を保ちつつ、垂直方向の力に対しては変形して衝撃を緩衝できる外側部材２５を形成できる。例えば、エンジンフードとの隙間に応じて強化繊維の繊維密度を調製できる、など防振支持装置１０の設計の自由度が増大する。また、エンジンフードとの隙間を小さくしてもよいことから車両の設計の自由度が増大する。したがって、外側部材２５を複雑な形状とすることなく簡易な構成で、被衝突体５１が衝突した際の衝撃を吸収し、傷害を低減できる。また、金属で形成する場合に比べ、軽量化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、サスペンション装置の防振支持装置に利用できる。ストラット式、ウィッシュボーン式のサスペンションの型式、フロントサスペンション、リアサスペンション、車両の外観、重量、サイズ等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】サスペンション装置近傍の車体の要部断面図の一例である。
【図２】防振支持装置の外側部材の一例を示す図である。
【図３】障害物衝突時におけるサスペンション装置近傍の車体の要部断面図の一例である。
【符号の説明】
【００３２】
１      サスペンション装置
３      サスペンションタワー
６      ピストンロッド
７      コイルバネ
８      スペーサ
９      軸部
１０    防振支持装置（アッパサポート）
１１    ベアリング
１３    ダストカバー
１６    スプリングシート
２４    内筒
２５    外側部材
２６    ベアリングハウジング
２８    防振ゴム
３０    エンジンフード
ｆｉｂｒｅＶ、ｆｉｂｒｅＣ  強化繊維
【図１】
2005226805.tif 000003
【図２】
2005226805.tif 000004
【図３】
2005226805.tif 000005