JP2005016696A - ブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な一体構造で、中間筒の有無に関係なく設定値以上の相対変位を規制し耐久性を向上させ、材工費もわずかで低コストのブッシュを提供する。
【解決手段】内筒２、中間筒１０及び外筒３を同心的に配設し、内筒２と中間筒１０との間及び中間筒１０と外筒３との間に、これらの両端側に内側空間部１１，１２及び外側空間部１３，１４を設けてゴム部材を介設してなり、内側空間部１１，１２及び外側空間部１３，１４に位置した内筒２の外周面及び中間筒１０の外周面に、内筒２と外筒３とにおける相対変位を規制するための突起７，１５を２個ずつ設けることで、内筒２及び外筒３から入力して、設定値以上の相対変位が生ずると突起７，１５に当接して相対変位が規制されて耐久性が向上し、極めて簡易な一体構造であるのに、中間筒の有無に関係なく設定値以上の相対変位を規制できて、特性に方向性を持たせることができるブッシュ１が得られる。
【選択図】 図１２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のサスペンションやステアリングにおける結合部位等に使用されるブッシュに関するものであって、より詳しくは、互いに径の異なる２以上の筒体を同心的に配設し、これらの相対した筒間にこれの両端側に空間部をあけてゴム部材を介設させ、空間部に位置した筒の周面に、最外の筒と最内の筒とにおける相対変位を規制するための突起を複数設けたブッシュに関する。
【０００２】
【従来の技術】
互いに径の異なる２以上の筒、例えば、内筒と外筒との間にゴム部材を介設させたブッシュは、種々の結合部位に使用して、入力した振動を緩和するものである。また、この内筒と外筒との間に中間筒を入れたブッシュもあり、このタイプのブッシュは、中間筒があるためゴム部材の硬度を下げることができ、回転方向の入力に対して、いわゆるねじりバネが下げられ、その緩衝性が高まるメリットがあるものである。これらのブッシュは、例えば、自動車のサスペンションにおける結合部位に使用されるが、ある設定値以上の相対変位が生じたとき、それを規制してゴム部材の疲労耐久性を上げる必要があり、そのようなブッシュとして、以下のものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６５３８８号公報
特許文献１に示された防振装置であるブッシュは、図２５に示すように、内筒ａと外筒ｂとの間にゴム部材ｃが介設され、ゴム部材ｃの両側が空間部ｄとされ、この空間部ｄに内筒ａと外筒ｂとの径方向の相対変位が規制される弾性体の規制部材ｅが設けられて、ゴム部材ｃの軸方向端面に当接配置され、更に、この規制部材ｅは環状をなし、その外周面と外筒の内周面との間に空隙ｆが確保されて、内筒ａと外筒ｂとが径方向にある設定値以上の相対変位がなされたときに、規制部材ｅが径方向に圧縮変形されて、ゴム部材ｃの相対変位が規制され、ゴム部材ｃの疲労耐久性が上がるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１のブッシュは、内筒ａと外筒ｂとの間に径方向のある設定値以上の相対変位があるとき、規制部材ｅによりゴム部材ｃの相対変形が規制され、ゴム部材ｃの疲労耐久性が上がる。ところが、このブッシュは、規制部材ｅが別部材でありその形状も大きく、更に、内筒ａと外筒ｂとの間の空間部ｄに別部材の規制部材ｅを組み付ける必要があるため、規制部材ｅ自体のコストが高くなり、加えて組付け費もかかり、全体的に高コストになりがちである。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、極めて簡易な一体構造であるのに、中間筒の有無に関係なく、設定値以上の相対変位を規制できて耐久性を向上させ、特性に方向性を持たせることができ、且つ材料費も組付け費もほとんどかからず低コストにできるブッシュを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなることを特徴とするものである。
すなわち、本発明によれば、互いに径の異なる２以上の筒を同心的に配設し、これらの相対した筒間に、これの両端側に空間部を設けて弾性体を介設してなり、前記空間部の少なくとも片方に位置した筒の少なくとも一方の周面に、最内の筒と最外の筒とにおける相対変位を規制する複数の突起を設けたことを特徴とするブッシュが提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、前記突起は前記弾性体と一体に連接されている上記ブッシュが提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、前記突起は連接されて一体となった環状突起である上記ブッシュが提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、相対する前記筒間の軸方向の寸法（Ｌ１）に対する前記環状突起と前記筒の周面とのクリアランス（Ｌ２）は、０ないし７０％の範囲である上記ブッシュが提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、前記突起が非対称に形成されてなる上記ブッシュが提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施形態のブッシュを示す断面図、図２はその正面図である。
両図において、ブッシュ１は、遊嵌可能な２以上の筒、例えば内筒２及び外筒３を同心的に配設し、これらの相対した内筒２及び外筒３間に、これの両端側に空間部４、５を設けて弾性体６を介設してなり、空間部４、５の少なくとも片方に、例えば空間部４、５に位置した内筒２及び外筒３の少なくとも一方の周面に、例えば内筒２の外周面に内筒２と外筒３とにおける相対変位を規制するための複数の突起７を設けたものである。この実施形態においては、断面図では４個が形成されているように示されているが、環状方向に２個の突起を形成した例を開示している。本発明における上記突起とは、成形時に筒体壁部に付着することのある、所謂「成形バリ」とは明瞭に区別されるものである。
【００１２】
前記内筒２及び前記外筒３は共に円筒体であり、共に鉄、鋼、アルミなどの金属および合金、あるいは樹脂、セラミックなどにより構成されている。
前記ゴム部材６は、同心的に配設した内筒２及び外筒３を結びつけるものであると共に、内筒２及び外筒３からの入力に対して緩衝作用をなすものである。しかし、内筒２及び外筒３からの入力は、弾性体６に対して設定値以上の相対変位を伴なうことがある。このような場合の相対変位は何らかの形で規制しなければ、弾性体６の疲労耐久性を著しく低下させてしまう。したがって、内筒２及び外筒３間の両端側に設けた空間部４、５に前記突起７を介在させている。
【００１３】
すなわち、この例では、内筒２の外周面に前記突起７を２個設けて、設定値以上の相対変位に対応している。突起７が２個の場合は内筒２の軸心を通る線上に位置するように設けられて、これら２個の突起７により設定値以上の相対変位を受けて規制し、且つ特性に方向性を持たせることができる。なお、突起７が３個以上の場合でも、突起同士の間隔はほぼ等間隔であることが好ましく、３点支持の場合は、３６０度／３＝１２０度、４点支持の場合は９０度間隔で内筒２の外周面に設けられるが、３点支持以上の場合は多少の角度のずれがあっても許容され、これらの突起７により設定値以上の相対変位を受けて規制することになる。
【００１４】
このように突起７が設けられていると、図３の曲線ｍと従来例の曲線ｎとの対比で示すように、荷重に対して変位が少なく、すなわち、ある設定値以上の相対変位が生じても、それを規制することになり、その結果弾性体６の疲労耐久性が上がることになる。上記突起が、非対称に形成されていることによりこじり性に方向性を持たせることができる。なお、弾性体６の硬度は、特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択される、その弾性体６の材質としては、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＮＲ（天然ゴム）＋ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）のブレンド品が主に使用される。
【００１５】
また、この突起７は、図４、５に示すように、空間部４、５の外筒３の内周面上に２個ずつ設けても良く、更に３個以上の数を設けても良い。この場合の設置条件は、内筒２の場合と同じである。更に、図６、７に示すように、空間部４、５の内筒２の外周面及び外筒３の内周面上に２個設けても良く、更に３個以上設けても良い。この場合の設置条件は、内筒２の場合と同じである。
なお、図１、２、４ないし７の突起７は、いずれも空間部４、５に設けているが、空間部４、５のいずれか一方に設けてあっても良い。また、突起７は、空間部４の内筒２の外周面に設けられ、空間部５の外筒３の内周面に設けられていても、この逆であっても良い。
【００１６】
また、上述の図１、２、４ないし７の突起７は、図８、９に示すように、前記ゴム部材６と一体に連接された突起７ａとしても良い。このようにするとゴム部材６の成型時に突起７ａも同時に成型できる。この場合の突起７ａは弾性体６と同じ素材となり、容易に成型できる。なお、突起７ａの設置個数及び位置のバリエーションは上述の図１、２、４ないし７の突起７と同様である。
【００１７】
また、上述の図１、２、４ないし７の突起７は、図１０、１１に示すように、連接して一体とした環状突起７ｂとしても良い。このようにすると図８、９の突起７ａと異なり弾性体６と違う材質の弾性体素材を使用でき、入力種に対する設定値以上の相対変位によっては有用となる。この環状突起７ｂは二色成型により容易に成型できる。そして、環状突起７ｂと外筒３の内周面とのクリアランス（Ｌ２）は、特に限定されるものではないが、内筒２と外筒３との間の軸直角方向の寸法（Ｌ１）に対して０ないし〜７０％の範囲が一般的であり、０ないし５０度の範囲が好ましい。クリアランスが０％ということは、図２２、２３に示したように、より耐久性を向上させるため外筒の外径部を縮径させる加工をした場合の、クリアランスが０に近くなることを意味し、７０％を超えると必要以上に設定値を下げることになり、わずかな相対変位に対して環状突起７ｂが作用することになる。
【００１８】
すなわち、換言すれば、環状突起７ｂのクリアランス（Ｌ２）の取り方により、相対変位の設定値を自在に変えられ、更にゴム硬度を変えることによっても自在に変えられる。なお、突起７ｂの設置位置のバリエーションは、上述の図１、２、４ないし７の突起７と同様である。また、突起７、７ａ、リング状突起７ｂの材質は、基本的に既に述べた前記ゴム部材６と同じ材質であり、突起７ａ以外は二色成型などにより材質を容易に変えることができる。
【００１９】
図１２、１３において、ブッシュ１ａは、遊嵌可能な２以上の筒、例えば内筒２、中間筒１０及び外筒３を同心的に配設し、これらの相対した内筒２と中間筒１０との間及び中間筒１０と外筒３との間に、これらの両端側に内側空間部１１、１２及び外側空間部１３、１４を設けて弾性体６を介設してなり、内側空間部１１、１２及び外側空間部１３、１４の少なくとも片方に、例えば内側空間部１１、１２及び外側空間部１３、１４に位置した内筒２と中間筒１０及び中間筒と外筒３の少なくとも一方の周面に、例えば内筒２の外周面及び中間筒１０の外周面に内筒２と外筒３とにおける相対変位を規制するための突起１５を複数、例えば２個ずつ設けたものである。前記中間筒１０は、円筒体であり、外筒３と同じように比較的薄肉であって、共に、鉄、鋼、アルミなどの金属および合金あるいは樹脂、セラミックなどにより構成されている。
【００２０】
前記突起１５は２個ずつであるから、図１、２の場合と同様に内筒２の軸心を通る線上に位置するように設けられて、これら２個ずつ合計４個の突起１５により設定値以上の相対変位を受けて規制する。このように突起１５が設けられていると、図３に示すように、荷重に対して変位が少なく、すなわち、ある設定値以上の相対変位が生じても、それを規制することになり、その結果弾性体６の疲労耐久性が上がることになる。
【００２１】
また、この突起１５は、図１４、１５に示すように、内側空間部１１、１２及び外側空間部１３、１４の中間筒１０の内周面上及び外筒３の内周面上に２個ずつ設けても良く、更に３個以上ずつ設けても良い。この場合の設置条件は、図１２、１３の内筒２の外周面及び中間筒１０の外周面の場合と同じである。更に、図１６、１７に示すように、内側空間部１１、１２の内筒２の外周面、中間筒１０の内周面上に２個ずつ設け、更に外側空間部１３、１４の中間筒１０の外周面及び外筒３の内周面上に２個ずつ設けても良く、更に３個以上設けても良い。この場合の設置条件は、図１２、１３の内筒２の外周面及び中間筒１０の外周面の場合と同じである。
【００２２】
なお、図１２ないし１７の突起１５は、いずれも内側空間部１１、１２及び外側空間部１３、１４に設けているが、内側空間部１１及び外側空間部１３または内側空間部１２及び外側空間部１４のいずれか一方に設けてあっても良い。また、突起１５は、内側空間部１１及び外側空間部１３の内筒２の外周面及び中間筒１０の外周面に設けられ、内側空間部１２及び外側空間部１４の中間筒１０の内周面及び外筒３の内周面に設けられていてもよく、これらの逆であっても良い。
【００２３】
また、上述の図１２ないし１７の突起１５は、図１８、１９に示すように、前記ゴム部材６と一体につながった突起１５ａとしても良い。このようにするとゴム部材６の成型時に同時に突起１５ａも成型できる。この場合の突起１５ａは弾性体６と同じ弾性素材となり、容易に成型することができる。なお、突起１５ａの設置個数及び位置のバリエーションは上述の図１２ないし１７の突起１５と同様である。なお、ゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）は、５５°のものを用いて、電熱プレスで加硫接着し良好に成型した。
【００２４】
また、上述の図１２ないし１７の突起１５は、図２０、２１に示すように、つなげて一体とした環状突起１５ｂとしても良い。このようにすると図１８、１９の突起１５ａと異なり弾性体６と違う材質の素材を使用でき、入力種に対する設定値以上の相対変位によっては有用となる。この環状突起１５ｂは同質の材料で形成されていても、異質の材料で形成されていてもよく、例えば、二色成型によって成型することも出来る。環状突起１５ｂと中間筒１０の内周面とのクリアランス（Ｌ３）並びに、環状突起１５ｂと外筒３の内周面とのクリアランス（Ｌ４）は、前述したように、特に限定されるものではないが、本願明細書に開示した実施例においては、内筒２と中間筒１０との間の軸直角方向の寸法（Ｌ５）並びに、中間筒１０と外筒３との間の軸直角方向の寸法（Ｌ６）対して０〜７０％の範囲に設定した。
【００２５】
すなわち、リング状突起１５ｂのクリアランス（Ｌ３、Ｌ４）の取り方により、相対変位の設定値を自在に変えられ、更にゴム硬度を変えることによっても自在に変えられる。なお、突起１５ｂの設置位置のバリエーションは上述の図１２ないし１７の突起１５と同様である。また、突起１５、１５ａ、リング状突起１５ｂの材質は、基本的に既に述べた前記弾性体６と同じ材質であり、突起１５ａ以外は二色成型などにより材質を容易に変えることもできる。
【００２６】
また、本発明の実施の形態として、上記突起７を非対称に形成することも出来る。非対称とは、例えば、図２４に示したように、外筒または内筒の一方の端部近傍と他方の端部近傍にそれぞれ突起７を形成することを意味し、こじり方向が図２４の矢印Ａ方向の場合と矢印Ｂ方向の場合では、それぞれこじりばね特性が異なったカーブを描くことになり、特性に方向性をもたせることができるようになる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態として、内筒２及び外筒３を同心的に配設しこれらの間に弾性体６を配設した場合と、内筒２、中間筒１０及び外筒３を同心的に配設しこれらの間に弾性体６を配設した場合について説明したが、具体的な構成はこれに限定されず、例えば、中間筒１０が複数ある場合や内側空間部１１、１２にのみ突起１５を設け、外側空間部１３、１４には突起１５を設けなかったり、それの逆であったり、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更・追加は適宜なし得るものと理解すべきである。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、最内の筒及び最外の筒から入力して、設定値以上の相対変位が生ずると突起に当接して、相対変位が規制される。したがって、筒に突起を設けると言う極めて簡易な一体構造であるのに、中間筒の有無に関係なく、設定値以上の相対変位を規制できてゴム部材の疲労耐久性を向上させ、特性に方向性を持たせることができ、且つ組付け費がかからず材料費もほとんどかからないから、低コストにできる効果がある。
また、突起の形状を環状にすることにより、最内の筒及び最外の筒からの入力に対して、設定値以上の相対変位が生ずると環状突起に当接し、その衝撃が環状突起により分散することになり、環状突起の耐久性も増す効果がある。
さらに、クリアランスの取り方により、相対変位の設定値を変えられ、更にゴム硬度を変えても相対変位の設定値を変えられるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図２】図１のブッシュの正面図である。
【図３】本発明の実施形態のブッシュ及び従来例のブッシュにおける荷重と変位との関係の特性図である。
【図４】本発明の他の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態のブッシュを示す正面図である。
【図６】本発明の他の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態のブッシュを示す正面図である。
【図８】本発明の他の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態のブッシュを示す正面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態のブッシュを示す正面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態のブッシュを示す正面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態のブッシュを示す正面図である。。
【図１６】本発明の他の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態のブッシュを示す正面図である。
【図１８】本発明の他の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態のブッシュを示す正面図である。
【図２０】本発明の他の実施形態のブッシュを示す断面図である。
【図２１】本発明の他の実施形態のブッシュを示す正面図である。
【図２２】本発明のブッシュにおける環状突起と外筒内周面とのクリアランスを説明するための状態図である。
【図２３】本発明のブッシュにおける環状突起と外筒内周面とのクリアランスを説明するための状態図である。
【図２４】本発明のブッシュにおける突起を非対称に形成した態様を示す状態図である。
【図２５】ブッシュの従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ ブッシュ
２，ａ 内筒
３，ｂ 外筒
４，５，ｄ 空間部
６，ｃ 弾性体
７，７ａ，１５，１５ａ 突起
７ｂ，１５ｂ 環状突起
１０ 中間筒
１１，１２ 内側空間部
１３，１４ 外側空間部
１５ 突起
１６ 充填口
ｅ 規制部材
ｆ 空隙
Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ クリアランス
Ｌ１，Ｌ５，Ｌ６ 軸方向寸法

Claims (5)

1. 互いに異なる径を有する２以上の筒を同心的に配設し、これらの相対した筒間に、これの両端側に空間部を設けて弾性体を介設してなり、前記空間部の少なくとも片方に位置した筒の少なくとも一方の周面に、最内の筒と最外の筒とにおける相対変位を規制する複数の突起を設けたことを特徴とするブッシュ。
2. 前記突起は前記弾性体と一体に連接されている請求項１記載のブッシュ。
3. 前記突起は連接されて一体となった環状突起である請求項１または２記載のブッシュ。
4. 相対する前記筒間の軸方向の寸法（Ｌ１）に対する前記環状突起と前記筒の周面とのクリアランス（Ｌ２）は、０ないし７０％の範囲である請求項３記載のブッシュ。
5. 前記突起が非対称に形成されてなる請求項１または２記載のブッシュ。

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