JP2004270947A - ゴムブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】均一な予備圧縮が施された耐久性に優れたゴムブッシュを提供する。
【解決手段】内筒２と外筒３との間に中間筒４を介在し、中間筒４と外筒３の間、および中間筒４と内筒２との間に夫々ゴム状弾性体５を介在し、液封部７を有するゴムブッシュ１であって、内筒２を拡管棒８により拡径することでゴム状弾性体５に均一な予備圧縮を与え、残留歪みを抑制する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、自動車のサスペンションアームの連結部などに使用されるゴムブッシュに関するものである。

従来、この種のゴムブッシュは、自動車ボディ側のブラケットに連結される内筒と、その周囲に配置されたサスペンションアーム側の外筒と、内筒と外筒との間に介在されたゴム状弾性体とを備えたものが一般的である。また、このゴムブッシュには、通常、耐久性を向上させるため、外筒を縮径する方向に絞り加工を施こし、内外筒間に介在されるゴム状弾性体に予備圧縮が与えられている。

ところで、上記一般的なゴムブッシュの他に内筒及び外筒の間に中間筒が介在されたゴムブッシュがあるが、このようなゴムブッシュでは、外筒と中間筒との間に介在するゴム状弾性体に対して予備圧縮を与えることができるものの、中間筒と内筒との間のゴム状弾性体に対しては予備圧縮を与えることができない。また、ゴム状弾性体に液体を封入した液封部を有するゴムブッシュにおいては、外筒に絞り加工を施した場合、液封部及びオリフィスが存在する箇所には、絞り加工により予備圧縮を施すことができないので、ゴム状弾性体には、予備圧縮が施された部分とそうでない部分が存在することになり、その境界部分などに応力歪みが残留することになる。このような応力歪みが残留されたゴムブッシュでは、使用時の振動による疲労が早くなり、耐久性に問題があった。

本発明者は、ゴム状弾性体の予備圧縮による耐久性の向上について鋭意研究した結果、外筒の絞り加工以外の方策により、ゴム状弾性体の耐久性を向上させる方策を見出した。すなわち、外筒の絞り加工の代わりに、あるいはこれと併用して、内筒を拡径することでゴム状弾性体に予備圧縮を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。

ここで、ゴムブッシュは、少なくとも、内外筒とその間に介在されたゴム状弾性体を有するものであれば、いかなる形態のものにおいても本発明を適用できる。例えば、内外筒とゴム状弾性体とからなるゴムブッシュ、内外筒の間に中間筒を有するゴムブッシュ、さらには、すぐりが形成されたゴムブッシュ、あるいは液封部を有するゴムブッシュのいずれにおいても本発明を適用できる。特に、中間筒を有するゴムブッシュにおいては、中間筒と内筒との間のゴム状弾性体にも予備圧縮を施すことができる点で有利である。さらには、中間筒や液封部を有するゴムブッシュに本発明を適用するのが好適である。
この拡径される内筒は、拡管作業を容易に行える点から薄肉のものを採用する方が好ましく、さらには、薄肉の内筒の剛性を補強する意味から、この内筒に、これとは別に厚肉の内筒を内嵌する態様を採用してもよい。

この内筒の拡径作業は、先端にテーパ状の拡径部を有する拡管棒を使用し、この拡管棒の押込み操作により内筒を拡径すればよい。この拡管棒の拡径作業においては、内筒の一端側から拡管棒を挿入して内筒の軸方向で３／４程度まで拡径し、次に、拡管棒を引き抜いて内筒の反対側から挿入して内筒の残りの部分を拡径するために最後まで貫通させる手法を採用することができる。このように、内筒の両側から拡径作業を行えば、拡管棒の挿入抵抗が少なくて済むばかりか、内筒の変位も概ね均一にすることが可能である。

以上の説明から明らかな通り、本発明によると、内筒を拡径することによりゴム状弾性体に予備圧縮を与えるようにしたので、均一な予備圧縮をかけることができ、耐久性を大幅に向上させることができ、特に、中間筒を有するゴムブッシュや液封部を有するゴムブッシュにおいては有効である。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態であるゴムブッシュのうち外筒未装着状態のゴムブッシュの側面図、図２は同じくその平面図、図３は同じくその正面図、図４は同じくその正面断面図、図５は同じくその平面断面図である。

図示のごとく、ゴムブッシュ１は、第１の内筒２と、この内筒２の周囲に配置された外筒３と、この内外筒２、３の間に配置された中間筒４と、この中間筒４及び外筒３の間、並びに中間筒４及び内筒２の間に介在されたゴム状弾性体５と、第１の内筒２に内嵌された第２の内筒６とを備え、ゴム状弾性体５には、液体を封入する液封部７が形成されている。

第１の内筒２は、例えば、冷間継ぎ目無し構造用鋼管（ＳＴＫＭ１１Ａ−ＳＣ）により円筒状に形成されたものであり、後述する拡管棒８により拡径が容易に行えるように薄肉（厚さ１．６〜３ｍｍ程度）のものが使用されている。

外筒３は、円筒状に形成されたもので、その材質、径、厚みなどは適宜選択できるが、外筒に絞り加工を施しやすい材質、例えば、圧延鋼材（ＳＰＨ、ＳＰＣ）が使用可能である。また、外筒３の厚みも絞り加工が施しやすい厚み、例えば、１．２ｍｍ〜３ｍｍ程度のものを使用することができる。この外筒３の径は使用箇所、ゴム状弾性体５の減衰性能などにより適宜選択でき、また、筒状のものならば、本実施の形態のような円筒状に限らず、角筒、楕円筒などであってもよい。

中間筒４は、一般的に軸直角方向のばね定数を高くし、ねじり方向のばね定数を低くするために介在されるものであるが、本実施の形態では、中間筒４の上下部に開口部１０が形成され、この開口部１０によって、中間筒４と外筒３との間の弾性部５ａと、中間筒４と内筒２との間の弾性部５ｂが連続するようになっている。

ゴム状弾性体５は、要求される使用目的及び特性等により、天然ゴム、合成ゴム、あるいはこれらの混合した材料から適宜選択されるもので、上述のごとく、中間筒４と外筒３との間の弾性部５ａと、中間筒４と内筒２との間の弾性部５ｂとを備え、これらが中間筒４の開口部１０で連続し、内筒２及び中間筒４に加硫接着されている。

第２の内筒６は、第１の内筒２よりも厚肉円筒状の鋳造品又は鍛造品が使用されており、第１の内筒２の拡径後にその内周面に圧入される。

液封部７は、中間筒４の上下開口部１０において形成されるもので、軸方向の２個所に形成された深溝状の凹部７ａと、この凹部７ａを半径方向外側で連通する溝部７ｂと、上下の凹部７ａを連通するよう蛇行状に形成されたオリフィス７ｃとを有している。

次に、上記ゴムブッシュ１の製造方法を主に図６ないし図８に基づいて説明する。図６は、拡管棒の挿入による内筒の拡径作業を示すゴムブッシュの平面断面図、図７は外筒圧入作業を示すゴムブッシュの正面断面図、図８は外筒圧入後のゴムブッシュの正面断面図である。

まず、内筒２及び中間筒４をゴム状弾性体５と加硫接着してゴム状弾性体５の周面に液封部７が形成された円筒部品を形成する。この円筒部品の第１の内筒２の一端部から、図６のごとく、拡管棒８を挿入し、内筒２を拡径する。この拡管棒８は、先端部に他の部分よりも大径の拡径部１２を有するもので、この拡径部１２は、軸方向両端側が軸端部に向かって夫々先細となるテーパ状に形成されている。

この拡管棒８を１．５〜２トン程度の押圧力で内筒２の軸方向一端側から挿入し、内筒２の約３／４を拡径する。その後、拡管棒８を引き抜き、内筒２の反対側（軸方向他端側）から拡管棒８を挿入し、残りの部分を拡径するために最後まで貫通させる。この拡管棒８の貫通により、例えば、内径が１５ｍｍの内筒２は、２０ｍｍまで拡径することができる。

次に、拡径後の第１の内筒２に第２の内筒６を内嵌圧入後、エチレングリコール液などの液体中にて外筒３を外嵌し、この外筒３を半径方向に縮径するよう外筒３に絞り加工を施す。そうすれば、液封部７に液体が封入され、かつ内筒２の拡径と外筒３の絞り加工によりゴム状弾性体５に予備圧縮が施されたゴムブッシュ１が完成する。

このような内筒２を拡径したゴムブッシュ１と、未拡径の内筒を有する従来のゴムブッシュとの耐久性について比較試験を行った。試験条件としては、ゴムブッシュ１に軸直角方向に１１３０Ｎ（一定）の荷重をかけた状態で、こじり方向に＋１９．７°／−１１．９°の揺動運動を２Ｈｚの周期で加えたところ、未拡径品では約３０万回で寿命となったのに対し、本実施品では約５０万回で寿命となり、耐久性が大幅に向上した。

本発明の一実施の形態であるゴムブッシュのうち、外筒未装着状態のゴムブッシュの側面図 同じくその平面図 同じくその正面図 同じくその正面断面図 同じくその平面断面図 同じく拡管棒の挿入による内筒の拡径作業を示すゴムブッシュの平面断面図 同じく外筒圧入作業を示すゴムブッシュの正面断面図 同じく外筒圧入後のゴムブッシュの正面断面図

符号の説明

１ ゴムブッシュ
２ 第１の内筒
３ 外筒
４ 中間筒
５ ゴム状弾性体
６ 第２の内筒
７ 液封部
８ 拡管棒

Claims (5)

1. 内筒とその周囲に配された外筒との間にゴム状弾性体が介在されたゴムブッシュであって、前記ゴム状弾性体に予備圧縮を与えるために前記内筒が拡径されたことを特徴とするゴムブッシュ。
2. 内筒と外筒との間に中間筒が介在され、前記中間筒と外筒の間、および中間筒と内筒との間に夫々ゴム状弾性体が介在されたゴムブッシュであって、前記ゴム状弾性体に予備圧縮を与えるために前記内筒が拡径されたゴムブッシュ。
3. 前記外筒に半径方向内側に絞り加工された請求項１又は２記載のゴムブッシュ。
4. 前記内筒が薄肉に形成され、前記内筒の内側にさらに別の厚肉の内筒が内嵌圧入された請求項１、２又は３記載のゴムブッシュ。
5. 前記ゴム状弾性体に液体を封入する液封部が形成された請求項１、２、３又は４記載のゴムブッシュ。

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