特許 6937213 アクティブダンパ用アッパーマウント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6937213

(24)【登録日】2021年9月1日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】アクティブダンパ用アッパーマウント

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/54 20060101AFI20210909BHJP

   F16F 3/08 20060101ALI20210909BHJP

   B60G 15/06 20060101ALI20210909BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/54

   F16F3/08

   B60G15/06

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-197035(P2017-197035)

(22)【出願日】2017年10月10日

(65)【公開番号】特開2019-70410(P2019-70410A)

(43)【公開日】2019年5月9日

【審査請求日】2020年7月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100140718

【弁理士】

【氏名又は名称】仁内 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(72)【発明者】

【氏名】大津 一高

【審査官】 大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−０９９７３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ ９／５４

Ｆ１６Ｆ ３／０８

Ｂ６０Ｇ １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクティブダンパのロッドの上端部が固定される内側部材と、
前記内側部材を、ロッド軸回りに沿う周方向に囲う中間部材と、
前記中間部材を、周方向に囲い車体側に取付けられる外側部材と、
前記内側部材と前記中間部材との間に配設され、前記内側部材および前記中間部材を相対的に弾性変位可能に支持する第１弾性体と、
前記中間部材と前記外側部材との間に配設され、前記中間部材および前記外側部材を相対的に弾性変位可能に支持する第２弾性体と、を備え、
前記第１弾性体は、前記第２弾性体を形成する第２ゴム材料より静的ばね定数が高い第１ゴム材料で形成され、
前記第２ゴム材料のｔａｎδは、前記第１ゴム材料のｔａｎδより大きいことを特徴とするアクティブダンパ用アッパーマウント。

【請求項2】

アクティブダンパのロッドの上端部が固定される内側部材と、
前記内側部材を、ロッド軸回りに沿う周方向に囲う中間部材と、
前記中間部材を、周方向に囲い車体側に取付けられる外側部材と、
前記内側部材と前記中間部材との間に配設され、前記内側部材および前記中間部材を相対的に弾性変位可能に支持する第１弾性体と、
前記中間部材と前記外側部材との間に配設され、前記中間部材および前記外側部材を相対的に弾性変位可能に支持する第２弾性体と、を備え、
前記第１弾性体は、前記第２弾性体を形成する第２ゴム材料より静的ばね定数が高い第１ゴム材料で形成され、
前記第１ゴム材料の動的ばね定数は、前記第２ゴム材料の動的ばね定数より低いことを特徴とするアクティブダンパ用アッパーマウント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクティブダンパ用アッパーマウントに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、ダンパのロッドの上端部が固定される内側部材と、内側部材を、ロッド軸回りに沿う周方向に囲う中間部材と、中間部材を、周方向に囲い車体側に取付けられる外側部材と、内側部材と中間部材との間に配設され、内側部材および中間部材を相対的に弾性変位可能に支持する弾性体と、を備えるアッパーマウントが知られている。
一方、前記ダンパとして、発揮する減衰力を制御可能な駆動部を備えるアクティブダンパが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１８０８７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前記従来のアッパーマウントをアクティブダンパに適用すると、駆動部によりロッドに対してロッド軸方向の大きな制御力が加えられたときに、弾性体がロッド軸方向に大きく圧縮変形して過度に硬くなってしまい、この状態で、タイヤ、若しくはアクティブダンパの駆動部等からロッドに振動が伝わると、周波数の高低を問わず、この振動が弾性体で減衰および吸収されず、車体に伝達するおそれがあった。

【0005】

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、アクティブダンパのロッドにロッド軸方向の大きな制御力が加えられた状態で、タイヤ、若しくはアクティブダンパの駆動部等からロッドに伝わった振動を、周波数の高低を問わず、減衰および吸収することができるアクティブダンパ用アッパーマウント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】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るアクティブダンパ用アッパーマウントは、アクティブダンパのロッドの上端部が固定される内側部材と、前記内側部材を、ロッド軸回りに沿う周方向に囲う中間部材と、前記中間部材を、周方向に囲い車体側に取付けられる外側部材と、前記内側部材と前記中間部材との間に配設され、前記内側部材および前記中間部材を相対的に弾性変位可能に支持する第１弾性体と、前記中間部材と前記外側部材との間に配設され、前記中間部材および前記外側部材を相対的に弾性変位可能に支持する第２弾性体と、を備え、前記第１弾性体は、前記第２弾性体を形成する第２ゴム材料より静的ばね定数が高い第１ゴム材料で形成されていることを特徴とする。

【0007】

この発明では、第１ゴム材料の静的ばね定数が、第２ゴム材料の静的ばね定数より高いので、アクティブダンパのロッドにロッド軸方向の大きな制御力が加えられても、第１弾性体がロッド軸方向に大きく圧縮変形して過度に硬くなってしまうのを抑制することができる。したがって、アクティブダンパのロッドにロッド軸方向の大きな制御力が加えられた状態で、タイヤ、若しくはアクティブダンパの駆動部等からロッドに伝わった振動を、周波数の高低を問わず、第２弾性体だけでなく第１弾性体でも減衰および吸収することが可能になり、この振動が車体に伝達するのを抑制することができる。
また、第１弾性体のロッド軸方向の圧縮変形量が抑えられることから、第１弾性体にかかる負荷を抑えることが可能になり、第１弾性体の耐久性を確保することもできる。
特に、ロッドが固定される振動発生部側の内側部材と中間部材との間、並びに、車体側に取付けられる振動受部側の外側部材と中間部材との間に、各別に第１弾性体および第２弾性体が配設されている、つまり、中間部材が、振動発生部側と振動受部側との間で、第１弾性体と第２弾性体とにより挟まれているので、タイヤ、若しくはアクティブダンパの駆動部等からロッドに高周波数の振動が伝わったときに、中間部材を、その慣性重量に起因して振動させにくくすることができる。いわば、中間部材を、ダイナミックダンパのマスとして作用させることができる。したがって、高周波数の振動が車体に伝達するのを確実に抑制することができる。

【0008】

ここで、前記第２ゴム材料のｔａｎδは、前記第１ゴム材料のｔａｎδより大きくてもよい。

【0009】

この場合、第２ゴム材料のｔａｎδが、第１ゴム材料のｔａｎδより大きいので、前述のようにロッドに伝わった振動に起因して中間部材が共振しようとしたときに、第２弾性体の減衰力により、この共振を抑えることができる。
また、静的ばね定数の低い第２ゴム材料のｔａｎδが、静的ばね定数の高い第１ゴム材料のｔａｎδより大きいので、タイヤ、若しくはアクティブダンパの駆動部等からロッドに伝わった高周波の振動を第２弾性体により効果的に減衰および吸収して、この振動が車体に伝達するのを抑制することができる。

【0010】

また、前記第１ゴム材料の動的ばね定数は、前記第２ゴム材料の動的ばね定数より低くてもよい。

【0011】

この場合、第１ゴム材料の動的ばね定数が、第２ゴム材料の動的ばね定数より低いので、タイヤ、若しくはアクティブダンパの駆動部等からロッドに伝わった高周波の振動を、第２弾性体に伝達する前に、第１弾性体により効果的に減衰および吸収しやすくなり、この振動が車体に伝達するのを確実に抑制することができる。

【発明の効果】

【0012】

この発明によれば、アクティブダンパのロッドにロッド軸方向の大きな制御力が加えられた状態で、タイヤ、若しくはアクティブダンパの駆動部等からロッドに伝わった振動を、周波数の高低を問わず、減衰および吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るアクティブダンパ用アッパーマウントにアクティブダンパを装着した状態を示す縦断面図である。

【図2】図１に示すアクティブダンパ用アッパーマウントの拡大縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係るアクティブダンパ用アッパーマウントの一実施形態を、図１および図２を参照しながら説明する。アクティブダンパ用アッパーマウント１０は、例えばダブルウィッシュボーン式サスペンションに適用される。

【0015】

アクティブダンパ２１は、ほぼ上下方向に延設され、ロッド２２およびシリンダ２３を備える。ロッド２２およびシリンダ２３は、共通軸と同軸に配設されている。以下、この共通軸をロッド軸Ｏといい、また、ロッド軸Ｏ方向から見てロッド軸Ｏに交差する方向を径方向という。
ロッド２２は、シリンダ２３から上方に突出している。ロッド２２のうち、シリンダ２３から上方に突出した部分は、バンプストッパ３３により径方向の外側から囲繞されている。ロッド２２の上端部に雄ねじ部が形成されている。シリンダ２３の下端部に、不図示のアーム部材に連結されるブラケット２４が取付けられている。シリンダ２３の外周面には、例えば入力振動の周波数等に応じて、アクティブダンパ２１の発揮する減衰力を調整する駆動部２１ａが取付けられている。駆動部２１ａとしては例えばポンプ等が挙げられる。シリンダ２３の外周面には、スプリング３１の下端部を支持する下受板３２が取付けられている。下受板３２は、環状に形成されるとともに、ロッド軸Ｏと同軸に配置されている。

【0016】

アクティブダンパ用アッパーマウント１０は、アクティブダンパ２１のロッド２２の上端部が固定される内側部材１１と、内側部材１１を、ロッド軸Ｏ回りに沿う周方向に囲う中間部材１２と、中間部材１２を、周方向に囲い車体側に取付けられる外側部材１３と、内側部材１１と中間部材１２との間に配設され、内側部材１１および中間部材１２を相対的に弾性変位可能に支持する第１弾性体１４と、中間部材１２と外側部材１３との間に配設され、中間部材１２および外側部材１３を相対的に弾性変位可能に支持する第２弾性体１５と、を備える。

【0017】

内側部材１１は、環状に形成され、その内側にロッド２２の上端部が挿入されている。ロッド２２の上端部のうち、内側部材１１から上方に突出した部分にナット２５が螺着されることにより、アクティブダンパ用アッパーマウント１０にアクティブダンパ２１が取付けられる。内側部材１１は、ロッド軸Ｏと同軸に配置されている。

【0018】

中間部材１２は、図２に示されるように、本体筒１６と、本体筒１６の内周面から径方向の内側に向けて突出した環状の支持板１７と、本体筒１６の外周面から径方向の外側に向けて突出した環状の上受板１８と、上受板１８から下方に向けて突出した嵌合筒１９と、を備える。本体筒１６、支持板１７、上受板１８、および嵌合筒１９は、ロッド軸Ｏと同軸に配置されている。
本体筒１６および支持板１７の各内側に、ロッド２２のうちシリンダ２３から上方に突出した部分が挿入されている。支持板１７および上受板１８は、本体筒１６におけるロッド軸Ｏ方向の中間部に位置している。支持板１７は、上受板１８よりも下方に位置している。

【0019】

本体筒１６の内側において、支持板１７の上方に位置する部分に、内側部材１１が配置されている。本体筒１６の内側において、支持板１７の下方に位置する部分に、バンプストッパ３３の上端部が嵌合されている。本体筒１６の下端開口縁は、嵌合筒１９の下端開口縁より下方に位置している。
上受板１８の下面のうち、嵌合筒１９より径方向の外側に位置する部分、および嵌合筒１９の外周面が、スプリング３１の上端部を支持している。

【0020】

外側部材１３は、中間部材１２の本体筒１６のうち、上受板１８より上方に位置する上部１６ａを径方向の外側から囲う囲繞筒２６と、囲繞筒２６の下端部から径方向の外側に向けて突出し、上受板１８を上方から覆うフランジ部２７と、囲繞筒２６の上端部から径方向の内側に向けて突出するストッパ突部２８と、を備える。囲繞筒２６、フランジ部２７およびストッパ突部２８は、ロッド軸Ｏと同軸に配置されている。

【0021】

囲繞筒２６は、上方から下方に向かうに従い漸次、拡径している。フランジ部２７には、周方向に間隔をあけて複数の貫通孔が形成され、これらの貫通孔にボルト２９が各別に挿入されることで、外側部材１３が車両側に取付けられる。
ストッパ突部２８、および本体筒１６の上端開口縁それぞれのロッド軸Ｏ方向の位置は互いに同等になっている。ストッパ突部２８の内周縁は、本体筒１６の外周面より径方向の外側に位置している。

【0022】

ここで、中間部材１２の本体筒１６の上端部内に、リバウンドストッパ３４が装着されている。リバウンドストッパ３４は、本体筒１６の上端部内に嵌合された装着筒３４ａと、装着筒３４ａの上端部から径方向の外側に向けて突出した環状のストッパ部３４ｂと、を備える。装着筒３４ａおよびストッパ部３４ｂは、ロッド軸Ｏと同軸に配設されている。ストッパ部３４ｂは、外側部材１３のストッパ突部２８より上方に位置し、ストッパ突部２８の上面とロッド軸Ｏ方向で対向している。

【0023】

第２弾性体１５は、中間部材１２における本体筒１６の上部１６ａの外周面、および上受板１８の上面と、外側部材１３における囲繞筒２６の内周面、フランジ部２７の下面、およびストッパ突部２８と、リバウンドストッパ３４におけるストッパ部３４ｂの下面と、に当接している。

【0024】

図示の例では、第２弾性体１５は、外側部材１３に加硫接着され、中間部材１２およびリバウンドストッパ３４には、非接着状態で当接している。第２弾性体１５は、環状に形成されるとともに、ロッド軸Ｏと同軸に配置されている。第２弾性体１５は、径方向の外側に圧縮変形させられた状態で、中間部材１２の本体筒１６の上部１６ａに外嵌されている。第２弾性体１５は、ロッド軸Ｏ方向に圧縮変形させられた状態で、中間部材１２と外側部材１３との間に配設されている。
なお、第２弾性体１５は、囲繞筒２６およびフランジ部２７に当接した部分と、ストッパ突部２８に当接した部分と、に分割されていてもよい。第２弾性体１５は、外側部材１３に非接着状態で当接し、中間部材１２およびリバウンドストッパ３４の少なくとも一方に加硫接着されてもよい。第２弾性体１５は、リバウンドストッパ３４のストッパ部３４ｂに非接触であってもよい。

【0025】

中間部材１２の本体筒１６内に、リバウンドストッパ３４の装着筒３４ａの下端開口縁が当接若しくは近接した環状の押え板３５が配設されている。押え板３５は、内側部材１１の上方に配置されている。押え板３５の内側に、ナット２５が配置されている。
第１弾性体１４は、中間部材１２における本体筒１６の内周面のうち、支持板１７より上方に位置する部分、および支持板１７の上面と、内側部材１１における上面、下面、および外周面と、押え板３５の下面と、に当接している。第１弾性体１４は、ロッド軸Ｏ方向、および径方向の双方向に圧縮変形している。第１弾性体１４は、押え板３５、中間部材１２、および内側部材１１に非接着状態で当接している。なお、第１弾性体１４は、押え板３５、中間部材１２、および内側部材１１のうちの少なくとも１つに接着されてもよい。

【0026】

第１弾性体１４において、押え板３５の下面と、内側部材１１の上面と、の間に位置する部分におけるロッド軸Ｏ方向の厚さ、支持板１７の上面と、内側部材１１の下面と、の間に位置する部分におけるロッド軸Ｏ方向の厚さ、および、中間部材１２の本体筒１６の内周面のうち、支持板１７より上方に位置する部分と、内側部材１１の外周面と、の間に位置する部分における径方向の厚さは、互いに同等になっている。なお、これらの各厚さを互いに異ならせてもよい。

【0027】

第２弾性体１５の体積は、第１弾性体１４の体積より大きい。
第２弾性体１５において、中間部材１２の本体筒１６の上部１６ａの外周面と、外側部材１３の囲繞筒２６の内周面と、の間に位置する部分における径方向の厚さは、第１弾性体１４において、中間部材１２の本体筒１６の内周面のうち、支持板１７より上方に位置する部分と、内側部材１１の外周面と、の間に位置する部分における径方向の厚さより厚くなっている。

【0028】

第２弾性体１５において、中間部材１２の上受板１８の上面と、外側部材１３のフランジ部２７の下面と、の間に位置する部分におけるロッド軸Ｏ方向の厚さは、第１弾性体１４において、押え板３５の下面と、内側部材１１の上面と、の間に位置する部分におけるロッド軸Ｏ方向の厚さ、および支持板１７の上面と、内側部材１１の下面と、の間に位置する部分におけるロッド軸Ｏ方向の厚さより厚くなっている。

【0029】

第１弾性体１４は、第２弾性体１５を形成する第２ゴム材料より静的ばね定数が高い第１ゴム材料で形成されている。
静的ばね定数は、ＪＩＳ Ｋ ６３８５：２０１２における６「静的ばね特性試験」の６．５「試験方法」の「往復方式」に規定された方法によって測定することができる。測定条件（ＪＩＳ Ｋ ６３８５：２０１２における６．４「試験条件」）については、試験温度を適用車両での使用環境相当とすることができる。

【0030】

第２ゴム材料のｔａｎδは、第１ゴム材料のｔａｎδより大きい。ｔａｎδは、動的引張粘弾性測定装置（例えば、株式会社上島製作所製スペクトロメーター）を用いて、測定温度２５℃、初期ひずみ５％、動ひずみ２％、周波数１０Ｈｚの条件で測定できる。

【0031】

第１ゴム材料の動的ばね定数は、第２ゴム材料の動的ばね定数より低い。
動的ばね定数Ｋｄは、日本ゴム協会標準規格（ＳＲＩＳ）３５０３−１９９０における６．１「非共振方法」の６．１．１「荷重波形、たわみ波形による場合」に規定された方法によって測定することができる。測定条件（ＳＲＩＳ ３５０３−１９９０における４．３「試験の指定条件」）については、試験温度を適用車両での使用環境相当とし、試験振動数を適用車両のばね下共振周波数前後とし、平均荷重を適用車両のスプリング１Ｇ荷重相当とし、荷重振幅を適用車両での使用条件とすることができる。

【0032】

以上説明したように、本実施形態によるアクティブダンパ用アッパーマウント１０によれば、第１ゴム材料の静的ばね定数が、第２ゴム材料の静的ばね定数より高いので、アクティブダンパ２１のロッド２２にロッド軸Ｏ方向の大きな制御力が加えられても、第１弾性体１４がロッド軸Ｏ方向に大きく圧縮変形して過度に硬くなってしまうのを抑制することができる。したがって、アクティブダンパ２１のロッド２２にロッド軸Ｏ方向の大きな制御力が加えられた状態で、タイヤ、若しくはアクティブダンパ２１の駆動部２１ａ等からロッド２２に伝わった振動を、周波数の高低を問わず、第２弾性体１５だけでなく第１弾性体１４でも減衰および吸収することが可能になり、この振動が車体に伝達するのを抑制することができる。
また、第１弾性体１４のロッド軸Ｏ方向の圧縮変形量が抑えられることから、第１弾性体１４にかかる負荷を抑えることが可能になり、第１弾性体１４の耐久性を確保することもできる。

【0033】

特に、ロッド２２が固定される振動発生部側の内側部材１１と中間部材１２との間、並びに、車体側に取付けられる振動受部側の外側部材１３と中間部材１２との間に、各別に第１弾性体１４および第２弾性体１５が配設されている、つまり、中間部材１２が、振動発生部側と振動受部側との間で、第１弾性体１４と第２弾性体１５とにより挟まれているので、タイヤ、若しくはアクティブダンパ２１の駆動部２１ａ等からロッド２２に高周波数の振動が伝わったときに、中間部材１２を、その慣性重量に起因して振動させにくくすることができる。いわば、中間部材１２を、ダイナミックダンパのマスとして作用させることができる。したがって、高周波数の振動が車体に伝達するのを確実に抑制することができる。

【0034】

また、第２ゴム材料のｔａｎδが、第１ゴム材料のｔａｎδより大きいので、前述のようにロッド２２に伝わった振動に起因して中間部材１２が共振しようとしたときに、第２弾性体１５の減衰力により、この共振を抑えることができる。
また、静的ばね定数の低い第２ゴム材料のｔａｎδが、静的ばね定数の高い第１ゴム材料のｔａｎδより大きいので、タイヤ、若しくはアクティブダンパ２１の駆動部２１ａ等からロッド２２に伝わった高周波の振動を第２弾性体１５により効果的に減衰および吸収して、この振動が車体に伝達するのを抑制することができる。

【0035】

また、第１ゴム材料の動的ばね定数が、第２ゴム材料の動的ばね定数より低いので、タイヤ、若しくはアクティブダンパ２１の駆動部２１ａ等からロッド２２に伝わった高周波の振動を、第２弾性体１５に伝達する前に、第１弾性体１４により効果的に減衰および吸収しやすくなり、この振動が車体に伝達するのを確実に抑制することができる。

【0036】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0037】

前記実施形態では、リバウンドストッパ３４、押え板３５、および外側部材１３のストッパ突部２８を備える構成を示したが、これらを有しない構成を採用してもよい。
前記実施形態では、第２弾性体１５として、ストッパ突部２８とリバウンドストッパ３４のストッパ部３４ｂとの間に位置する部分を有する構成を示したが、この部分を有しない構成を採用してもよい。
前記実施形態では、第２ゴム材料のｔａｎδが、第１ゴム材料のｔａｎδより大きい構成を示したが、第２ゴム材料のｔａｎδを、第１ゴム材料のｔａｎδ以下としてもよい。
前記実施形態では、第１ゴム材料の動的ばね定数が、第２ゴム材料の動的ばね定数より低い構成を示したが、第１ゴム材料の動的ばね定数を、第２ゴム材料の動的ばね定数以上としてもよい。

【0038】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１０ アクティブダンパ用アッパーマウント
１１ 内側部材
１２ 中間部材
１３ 外側部材
１４ 第１弾性体
１５ 第２弾性体
２１ アクティブダンパ
２２ ロッド
Ｏ ロッド軸

【図1】

【図2】