JP2005257071A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の操縦安定性を良好に確保でき、外フランジ部間のゴム弾性体端部の軸方向及び捩り方向のばね特性を柔かくして車両の乗り心地を高めると共に、ゴム弾性体端部の耐久性が高められる防振装置を提供する。
【解決手段】 ブッシュ１０は、軸方向一端側に外フランジ部１２を設けた内筒金具１１と、その外方に同軸状に配置された軸方向一端側に外フランジ部１４を設けた外筒金具１３とを設け、内筒金具の軸方向一端側が外筒金具の軸方向一端から外方に突出して両外フランジ部が軸方向に対向している。外フランジ部を含む内外筒金具間には、両金具間を弾性的に連結するゴム弾性体１６が設けられている。両外フランジ部の間のゴム弾性体端部１７の周方向の３又は４ヶ所に、内筒金具１１の外フランジ部１２の外周より径方向内方に凹んだ軸直角断面形状が円弧状のすぐり部１８が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のサスペンションブッシュ、メンバーマウント、ボディマウント等に用いられる防振装置に関する。

従来、この種の防振装置としては、例えば図６に示すように、軸方向一端に外フランジ部２を有する外筒金具１と、その内方に同軸状に配置されると共に軸方向一端側が外筒金具１の一端から突出した内筒金具３と、内外筒金具１，３間を弾性的に連結するゴム弾性体４と、外フランジ部２の軸方向外側に設けられたストッパゴム５とを備えたサスペンションブッシュが知られている。このサスペンションブッシュは、内筒金具３の一端に円環板形状のワッシャ６を重ね合せてボルト（図示しない）を内筒金具３の軸孔に挿通させて車体側部材に取り付けられ、外筒金具１がサスペンションアームに取り付けられる。これにより、ワッシャ６とストッパゴム５との間にクリアランスが設けられ、軸方向の過大な振動入力に対して、サスペンションブッシュの軸方向の過大な変動を抑えることにより、車両の操縦安定性を確保しようとしている。しかし、サスペンションブッシュの車両への組み付け時のばらつきにより、上記クリアランスにばらつきを生じ易く、そのために設計に基づく設定通りに車両の操縦安定性を確保することが困難になるという問題がある。

これに対して、特許文献１に示すように（図７参照）、軸方向一端側に径方向外方に延びた外フランジ部８を設けた内筒金具７の外方に、軸方向一端側に径方向外方に延びた外フランジ部２を設けた外筒金具１が同軸状に配置されると共に、内筒金具７の軸方向一端側が外筒金具１の軸方向一端から外方に突出して各外フランジ部２，８が軸方向に対向しており、外フランジ部を含む内外筒金具１，７間にゴム弾性体９が設けられて内外筒金具間を弾性的に連結しているゴムブッシュが知られている。

このゴムブッシュによれば、両外フランジ部間にゴム弾性体が介在することにより両者間の寸法のばらつきが生じなく、その部分のゴム弾性体の軸方向長さが一定になるため、車両の操縦安定性は確保される。また、両外フランジ部間にゴム弾性体が介在することにより、軸方向の振動入力の急激な変化に対して、両外フランジ部間に急激な変位が生じない利点もある。しかし、このゴムブッシュにおいては、両外フランジ部間のゴム弾性体の軸方向のばね特性が硬くなり、さらに外フランジ部間のゴム弾性体の厚みが内外筒金具の径方向間のゴム弾性体より厚みが薄い場合には、外フランジ部間のゴム弾性体部分の捩りばね特性も硬くなる。そのため、車両の乗り心地が悪くなると共に、ゴム弾性体の軸方向及び捩り方向の耐久性も悪化するという問題がある。
特開平６−１７９３１５号公報

また、特許文献２には、内筒の一端部が外筒の一端部に対して軸方向に突出するように形成され、これら内外筒の一端部から径方向外側に向って互いに対向するように延びるフランジを形成し、両フランジ間にも弾性体を介在させると共に内筒と外筒とが軸方向に相対移動する際に両フランジがその間の弾性体を圧縮し得るようにし、さらに両フランジ間の弾性体のこじり力が入力する部位に軸方向へ直交する方向に一つ又は一対のすぐりが形成された車両のサスペンションに使用される防振装置が開示されている。同様なすぐりを備えた防振装置については、特許文献３にも示されている。
特開平１０−２５２７９５号公報 特開平１０−２３８５７４号公報

この防振装置によれば、こじり力による弾性体に加わる局部的な歪や応力がすぐりによって抑えられ、その結果、弾性体の耐久性が向上し、また軸方向のばねもすぐりによって確保される、というものである。しかし、この防振装置は、すぐりを軸方向へ直交する方向に一つ又は一対のみ設けたものであり、またすぐりが軸方向に直交する直線状に切り欠かれたものとなっているため、軸方向のばねを低くする効果が小さく、さらに捩り方向のばねも十分に柔かくできない。また、すぐりが直線状になっているため、特に捩り方向の振動に対して弾性体に局部的な歪や応力が加わり易くなっている。そのため、車両の乗り心地の改善が不十分になると共に弾性体の軸方向及び捩り方向の耐久性も十分には確保できなくなる。

本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、車両の操縦安定性を設計に基づく設定通りに確保でき、内外筒金具の外フランジ部間のゴム弾性体端部の軸方向及び捩り方向のばね特性を柔かくして車両の乗り心地を良くすると共に、ゴム弾性体端部の耐久性が高められる防振装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、軸方向一端側に径方向外方に延びた第１外フランジ部を設けた内筒金具の径方向外方に、軸方向一端側に径方向外方に延びた第２外フランジ部を設けた外筒金具が内筒金具を囲んで配置されると共に、内筒金具の軸方向一端側が外筒金具の軸方向一端から外方に突出して第１及び第２外フランジ部が軸方向に離間して対向配置されており、第１外フランジ部を含む内筒金具と第２フランジ部を含む外筒金具との間にゴム弾性体が設けられて内筒金具及び外筒金具間を弾性的に連結しており、ゴム弾性体の第１及び第２外フランジ部間に挟まれた部分がゴム弾性体端部となっている防振装置において、ゴム弾性体端部の周方向の３又は４ヶ所にて、第１外フランジ部の外周より径方向内方に凹んだすぐり部を設けたことにある。

上記のように構成した発明においては、内筒金具及び外筒金具の第１及び第２外フランジ部に挟まれたゴム弾性体端部の長さが一定に保たれるため、防振装置の車両への組み付けに影響されることなく設計で設定された通りに車両の操縦安定性が確保される。また、第１及び第２外フランジ部に挟まれたゴム弾性体端部の周方向の３又は４ヶ所に、内筒金具の第１外フランジ部の外周より径方向内方に凹んだすぐり部を設けたことにより、ゴム弾性体端部の軸方向特性が柔かくされると共に捩れ方向のばね特性も柔かくされるため、車両の乗り心地が高められる。さらに、第１及び第２外フランジ部に挟まれたゴム弾性体端部のばね特性が柔かくされることにより、ゴム弾性体端部自体の耐久性が高められる。

なお、すぐり部を周方向の２ヶ所以下とすると、防振装置の軸直角方向ばね定数が、すぐり部のある部分と無い部分とで顕著な差となるため、防振装置の取り付けの方向性が生じて、その結果、防振装置の取り付けの際に取り付け方向を留意する必要があり、取り付けの手間が煩雑になる。また、すぐり部を周方向の５ヶ所以上とすると、ゴム弾性体成形後の脱型においてすぐり部によりアンダーカットが生じ、脱型が困難になると共に脱型によりゴム弾性体が損傷を受けるおそれもある。本発明のように、すぐり部を周方向の３又は４ヶ所に設けることにより、このような問題は解消されるのである。

また、上記防振装置において、すぐり部が、周方向に等間隔に配設されてもよい。このように、すぐり部が周方向に等間隔に設けられたことにより、ゴム弾性体におけるすぐり部の位置の方向性が無くされる。そのため、ゴム弾性体の成形の際の型割が容易に行われ、成形の作業性が高められる。また、防振装置の車両への組み付けの際に、防振装置の組み付けが容易になり組付け作業性が高められる。さらに、周方向のいずれの位置における振動入力に対しても、ゴム弾性体のばね特性が均一に発揮される。

また、上記防振装置において、すぐり部が、軸方向から見て、内筒金具側に底部を設けると共に、底部から径方向外方に向けて広げられており、軸直角断面形状が円弧状にされていることが好ましい。このように、ゴム弾性体端部の外周から内筒金具側の底部に至るすぐり部の軸直角断面形状が全体として円弧状となっていることにより、ゴム弾性体端部の自由長が長くなり、捩れ入力を長い部分で受けることができ、さらに円弧状にされたことにより、捩れ入力によりゴム弾性体端部に加えられる局部的な歪や応力も抑えられる。その結果、捩れ入力に対するゴム弾性体端部の耐久性が高められる。

本発明によれば、防振装置の組付け作業のばらつきによらず、車両の操縦安定性が設定通りに確保され、また内外筒金具の第１及び第２外フランジ部間に挟まれたゴム弾性体端部の軸方向及び捩れ方向のばね特性が柔かくされることにより、車両の乗り心地が良好にされると共にゴム弾性体端部自体の耐久性が高められる。また、すぐり部が周方向に等間隔に設けられてその方向性が無くされることにより、防振装置の成形の作業性が高められると共に防振装置の組付け作業性が高められ、さらに、周方向のいずれの位置における振動入力に対しても、ゴム弾性体のばね特性が均一に発揮される。また、すぐり部の軸直角断面形状を全体として円弧状とすることにより、捩れ入力によりゴム弾性体端部に加わる局部的な歪や応力を抑えることができ、ゴム弾性体端部の耐久性が高められる。

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１及び図２は、実施例である車両のサスペンションのアッパコントロールアームと車体側部材間に組み付けられる防振装置であるサスペンションブッシュ１０（以下、ブッシュと記す）を断面図及び左側面図により示したものである。図３は、ブッシュの車両への組み付け状態を斜視図により示したものである。

ブッシュ１０は、軸方向一端である左端側に径方向外方に延びた外フランジ部（第１外フランジ部）１２を設けた内筒金具１１と、その外方に同軸状に配置された軸方向左端側に径方向外方に延びた外フランジ部（第２外フランジ部）１４を設けた外筒金具１３とを設け、内筒金具１１の軸方向左端側が外筒金具１３の軸方向左端から軸方向外方に突出して各外フランジ部１２，１４が軸方向に離間して対向配置されており、両外フランジ部１２，１４を含む内外筒金具１１，１３間に両金具間を弾性的に連結するゴム弾性体１６を設けている。両外フランジ部１２，１４間に挟まれたゴム弾性体端部１７の周方向の３又は４ヶ所にて、内筒金具１１の外フランジ部１２の外周より径方向内方に凹んだすぐり部２２が設けられている。なお、以下の説明において、ブッシュ１０の各部の上下及び左右関係については、図１の上下及び左右に合わせることとする。

内筒金具１１は、厚肉の円筒形の金具であり、軸方向左端に径方向外方に突出した環状の外フランジ部１２を一体で設けている。外フランジ部１２の軸方向内側面は、径方向に対してわずかに傾斜した略円錐面状になっており、円筒側との境界が曲面状になっている。外フランジ部１２は、厚肉の金属パイプに鍛造等により一体で形成される。外フランジ部１２の外径は、外筒金具１３の内径と略同一になっている。外筒金具１３は、薄肉の円筒形の金具であり、軸方向左端に径方向外方に突出した環状の外フランジ部１４を一体で設けている。外筒金具１３は、薄肉の金属パイプの一端に絞り加工を施すことにより外フランジ部１４が一体で形成され、外フランジ部１４の根元部分が曲面状に丸められている。外筒金具１３の軸方向長さは、内筒金具１１の軸方向長さより短く、内筒金具１１の軸方向両端間に配置されており、外フランジ部１４が内筒金具１１の外フランジ部１２と規定された距離だけ離れている。

ゴム弾性体１６は、外フランジ部１２を含めた内筒金具１１と、外フランジ部１４を含めた外筒金具１３との間に加硫成形により形成されて、内外筒金具１１，１３間を弾性的に連結している。ゴム弾性体１６の右端側には、全周にわたって右端から軸方向に凹んだ右すぐり部１６ａが設けられている。右すぐり部１６ａによりゴム弾性体１６の外筒金具１３側のばね特性が柔かくされる。そして、ゴム弾性体１６の両外フランジ部１２，１４に挟まれた部分であるゴム弾性体端部１７には、周方向に等間隔で９０°ずつ隔てて４つのすぐり部１８が設けられており、ゴム弾性体端部１７は、略十字状になっている。

すぐり部１８は、両外フランジ部１２，１４に挟まれたゴム弾性体端部１７を、軸直角断面において周方向の等間隔な４ヶ所で中心角が略９０°で円弧状に切り欠いて設けられており、ゴム弾性体端部１７の外周側から径方向内方の内筒金具１１近傍の底部まで凹んでおり、軸直角断面形状が全体として円弧状になっている。すぐり部１８の軸方向断面の形状も曲線状にされている。また、図１に示すように、すぐり部１８の深さＢは、ゴム弾性体１６の内外筒金具間の径方向寸法Ａに対して、Ｂ＞Ａ／２になるように設定されることが好ましい。ゴム弾性体端部１７は、その外端側の周方向幅ｗが５ｍｍ以上確保されている。ゴム弾性体端部１７の幅が５ｍｍより小さいと、その強度が低下し、軸方向およびねじり方向のばね特性が得られず、また耐久性も得られなくなる。

上記のように形成されたブッシュ１０は、図３に示すように、タイヤ２１にボールジョイント２２により取り付けられたアッパコントロールアーム２３の一対の腕部に外筒金具１３を圧入により挿嵌することにより腕部に固定され、一方、内筒金具１１の軸穴を車体側のサブフレーム２４の取付孔に合わせて、軸孔と取付孔にボルト２５を挿入してナット２６に螺着させることによりサブフレーム２４に固定されて、車両に組み付けられる。

上記のように構成した実施例においては、ゴム弾性体１６の内外筒金具１１，１３の両外フランジ部１２，１４に挟まれたゴム弾性体端部１７の軸方向長さが一定に保たれるため、ブッシュ１０の車両への組み付け作業のばらつきに関係なく、設計された設定通りに車両の操縦安定性が確保される。また、ゴム弾性体端部１７の周方向の４ヶ所に等間隔に、内筒金具１１の外フランジ部１２の外周より径方向内方に凹んだすぐり部１８を設けたことにより、ゴム弾性体端部１７の軸方向特性が柔かくされると共に捩れ方向のばね特性も柔かくされるため、車両の乗り心地が高められる。さらに、ゴム弾性体端部１７のばね特性が柔かくされることにより、ゴム弾性体端部１７自体の耐久性が高められる。特に、すぐり部１８の軸直角断面が円弧曲線状にされたことにより、両外フランジ部１２，１４間においてゴム弾性体端部１７の自由長が長くされ、捩れ入力を長い部分で受けることができ、さらに曲線状にされたことにより捩れ入力によりゴム弾性体端部１７に加えられる局部的な歪や応力も抑えられる。その結果、捩れ入力に対するゴム弾性体端部１７の耐久性がさらに高められる。

また、ブッシュ１０において、すぐり部１８がゴム弾性体端部１７の周方向４ヶ所に等間隔に設けられたことにより、ゴム弾性体端部１７におけるすぐり部１８の位置の方向性が無くされる。そのため、ゴム弾性体１６の成形の際の型割が容易に行われ、成形の作業性が高められる。また、ブッシュ１０の車両への組み付け作業が容易になり、組付けの作業性が高められる。さらに、ブッシュ１０の周方向のいずれの位置における振動入力に対しても、ゴム弾性体１６のばね特性がすぐり部１８の周方向位置に影響されることなく均一に発揮される。

つぎに、ブッシュ１０の変形例として、図４、図５に示すように、上記すぐり部１８と同様に軸直角断面形状が曲線状になったすぐり部１９ａをゴム弾性体端部１９周方向の３ヶ所に等間隔に設けてもよい。ゴム弾性体端部１９については、ゴム弾性体端部１７と同様、その外端側の周方向幅が５ｍｍ以上確保されている。これにより、変形例においても、すぐり部１９ａがゴム弾性体端部１９の周方向３ヶ所に等間隔に設けられたことにより、ゴム弾性体端部１７におけるすぐり部１８の位置の方向性が無くされる。その結果、変形例においても、ブッシュの車両への組み付け作業のばらつきに関係なく、設計された設定通りに車両の操縦安定性が確保される等、上記実施例と同様の効果が得られる。なお、上記実施例及び変形例においては、すぐり部１８の深さＢが、ゴム弾性体１６の内外筒金具間の径方向寸法Ａに対して、Ｂ＞Ａ／２になるように設定されることに、上記種々の効果がより有効に得られる。

なお、上記実施例及び変形例において、すぐり部１８，１９ａはゴム弾性体端部１７，１９の周方向に等間隔で設けられているが、すぐり部位置の対称性による効果は損なわれるが、必要に応じてすぐり部の配置をランダムにすることも可能である。また、上記実施例においては、防振装置をサスペンションブッシュ１０として使用した場合について説明したが、その他に、車両のメンバーマウント、ボディマウント等に適用することも可能である。その他、上記実施例及び変形例に示したブッシュについては一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々変更して実施することが可能である。

本発明の防振装置は、内外筒金具の両外フランジ部間に挟まれたゴム弾性体端部の周方向の３又は４ヶ所にて、内筒金具の外フランジ部の外周より径方向内方に凹んだすぐり部を設けたことにより、設定通りに車両の操縦安定性が確保され、両外フランジ部に挟まれたゴム弾性体端部の軸方向及び捩れ方向のばね特性が柔かくされ、その結果、車両の乗り心地が高められると共にゴム弾性体端部の耐久性が高められるため、有用である。

本発明の実施例であるサスペンションブッシュを示す図２のＩ−Ｉ線方向の断面図である。 同サスペンションブッシュを示す左側面図である。 同サスペンションブッシュの車両への組付け状態を示す斜視図である。 変形例であるサスペンションブッシュを示す側面図である。 同サスペンションブッシュを示す図４のＶ−Ｖ線方向の断面図である。 従来例であるサスペンションブッシュを示す軸線位置での断面図である。 他の従来例であるサスペンションブッシュを示す軸線位置での断面図である。

符号の説明

１０…サスペンションブッシュ、１１…内筒金具、１２…外フランジ部、１３…外筒金具、１４…外フランジ部、１６…ゴム弾性体、１７…ゴム弾性体端部、１８…すぐり部、１９…ゴム弾性体端部、１９ａ…すぐり部。

Claims (3)

1. 軸方向一端側に径方向外方に延びた第１外フランジ部を設けた内筒金具の径方向外方に、軸方向一端側に径方向外方に延びた第２外フランジ部を設けた外筒金具が前記内筒金具を囲んで配置されると共に、該内筒金具の軸方向一端側が該外筒金具の軸方向一端から外方に突出して前記第１及び第２外フランジ部が軸方向に離間して対向配置されており、該第１外フランジ部を含む該内筒金具と該第２フランジ部を含む外筒金具との間にゴム弾性体が設けられて該内筒金具及び外筒金具間を弾性的に連結しており、該ゴム弾性体の前記第１及び第２外フランジ部間に挟まれた部分がゴム弾性体端部となっている防振装置において、
   前記ゴム弾性体端部の周方向の３又は４ヶ所にて、前記第１外フランジ部の外周より径方向内方に凹んだすぐり部を設けたことを特徴とする防振装置。
2. 前記すぐり部が、周方向に等間隔に配設されたことを特徴とする前記請求項１に記載の防振装置。
3. 前記すぐり部が、軸方向から見て、前記内筒金具側に底部を設けると共に、該底部から径方向外方に向けて広げられており、軸直角断面形状が円弧状にされていることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の防振装置。

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