JP2007292275A

JP2007292275A - マウントブッシュ

Info

Publication number: JP2007292275A
Application number: JP2006205147A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Maruyama; 英伸丸山
Original assignee: Synztec Co Ltd
Current assignee: Synztec Co Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2007-11-08

Abstract

【課題】ばね特性を良好に保った状態でシール性を確保したマウントブッシュとする。
【解決手段】座金１５に接触することで軸方向に圧縮される円周突起１４を鍔部１３の外側面の径方向の一部に形成し、円周突起１４を座金１５に接触させて圧縮させることで、圧縮される面積を小さくして軸方向のばね定数を下げ、ばね特性を良好に保った状態でシール性を確保する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ギヤボックス等の被マウント部材をボデー等のマウント部に取り付ける際に用いられるマウントブッシュに関する。

自動車の、エンジンや変速機、サスペンションアーム、ステアリング機構のギヤボックス等の被マウント部材をボデー側の支持部材に取り付ける場合、振動等を吸収するためにマウントブッシュが用いられる（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。

ステアリング機構のギヤボックスを取り付けるためのマウントブッシュは、内筒の外周にゴム状の筒部本体が固定されると共に、筒部本体の端面に鍔部がそれぞれ形成され、鍔部の内側面間における筒部本体の外周にギヤボックスが圧入されると共に鍔部の外側面にそれぞれ取り付けボルトの座金が面接触する構造とされている。

そして、鍔部の内側面間における筒部本体の外周にギヤボックスが圧入され、一対の座金を介して内筒にボルトを挿入し、ボルトをボデー側に締め付けることによりワッシャを鍔部に圧接させることでギヤボックスがボデーに支持される。

マウントブッシュを用いることにより、マウントブッシュのラジアル方向の振動をゴムの弾性力により減衰することができると共に、鍔部の圧縮変形によりスラスト方向の振動を減衰することができる。また、鍔部により座金とギヤボックスとが直接接触することがなくなると共に、マウントブッシュ自体の軸方向のずれを防止することができる。

しかし、鍔部の厚さにより、鍔部が薄いものは組み付け時に鍔部に圧縮力が発生せずにシール性が劣ってしまう。逆に、鍔部が厚いものはシール性が良好であるが座金に面接触して圧縮される力が強くなりばね特性が悪化してしまう。

特開昭６２−２２４７４３号公報特開平１１−２８０８１２号公報特開２０００−１４５８８８号公報特開２００２−８１５０２号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ばね特性を良好に保った状態でシール性を確保したマウントブッシュを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、内筒の外周にゴム状の筒部本体が固定されると共に、筒部本体の端面に鍔部がそれぞれ形成され、鍔部の内側面間における筒部本体の外周にマウント部材が圧入されると共に鍔部の外側面にそれぞれ固定板材が面接触するマウントブッシュにおいて、内筒の軸方向の長さに対して筒部本体の固定部の軸方向の長さが短くされ、固定板材に接触することで軸方向に圧縮される接触部を鍔部の外側面の径方向の一部に形成したことを特徴とするマウントブッシュにある。

第１の態様では、接触部を固定板材に接触させて圧縮させることで、圧縮される面積を小さくして軸方向のばね定数を下げ、ばね特性を良好に保った状態でシール性を確保する。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のマウントブッシュにおいて、軸方向でマウント部材に重複する部位の鍔部の外側面に接触部を形成したことを特徴とするマウントブッシュにある。

第２の態様では、マウント部材の位置でスラスト方向の振動を確実に減衰することができる。

本発明の第３の態様は、第１もしくは第２の態様のいずれかの態様に記載のマウントブッシュにおいて、鍔部の外側面の径方向の最外周部位に接触部を形成したことを特徴とするマウントブッシュにある。

第３の態様では、鍔部の外側面の径方向の最外周部位に接触部が位置するため、外部からの異物の浸入を外側で阻止することができる。

本発明の第４の態様は、第１もしくは第２の態様のいずれかの態様に記載のマウントブッシュにおいて、鍔部の外側面の径方向の複数箇所に接触部を形成したことを特徴とするマウントブッシュにある。

第４の態様では、径方向の複数箇所の接触部を固定板材に接触させることで、ばね定数が低い複数の接触部によりスラスト方向の振動を減衰し、複数の接触部により外部からの異物の浸入を確実に阻止することができる。

上記目的を達成するための本発明の第５の態様は、内筒の外周にゴム状の筒部本体が固定されると共に、筒部本体の端面に鍔部がそれぞれ形成され、鍔部の内側面間における筒部本体がマウント部材に圧入され、鍔部の外側面にそれぞれ座金を面接触させてマウント部材を構造物に取り付けるためのマウントブッシュにおいて、内筒の軸方向の長さに対して筒部本体の固定部の軸方向の長さが短くされ、座金に接触することで軸方向に圧縮される円周突起を鍔部の外側面の径方向の一部に形成したことを特徴とするマウントブッシュにある。

第５の態様では、円周突起を座金に接触させて圧縮させることで、圧縮される面積を小さくして軸方向のばね定数を下げ、ばね特性を良好に保った状態でシール性を確保してマウント部材を構造物に取り付けることができる。円周突起の周方向の位置及び円周突起の高さを任意に設定することで、圧縮される面積を最適に設定して所望のばね定数でマウント部材を構造物に取り付けることができる。

本発明の第６の態様は、第５の態様に記載のマウントブッシュにおいて、円周突起は、座金の径方向中心側で筒部本体の外周外側における鍔部の外周面に形成されていることを特徴とするマウントブッシュにある。

第６の態様では、鍔部の内側面間における座金に円周突起を確実に接触させることができる。

本発明の第７の態様は、第５もしくは第６の態様に記載のマウントブッシュにおいて、ゴム状の筒部本体は内筒の外周に接着により固定されていることを特徴とするマウントブッシュにある。

第７の態様では、内筒に対して筒部本体を確実に固定することができる。

本発明の第８の態様は、第５〜第７のいずれかの態様に記載のマウントブッシュにおいて、筒部本体の圧入面の軸方向端部にはマウント部材の圧入面に対して非接触となる凹部が設けられていることを特徴とするマウントブッシュにある。

第８の態様では、筒部本体の軸方向に交差する方向の力に対して凹部により応力集中を抑制することができる。

本発明の第９の態様は、第５〜第８のいずれかの態様に記載のマウントブッシュにおいて、マウント部材は車両のギヤボックスであり、構造物は車両のボデーであることを特徴とするマウントブッシュにある。

第９の態様では、ばね特性を良好に保った状態でシール性を確保してギヤボックスを車両のボデーに取り付けることができる。

本発明のマウントブッシュは、ばね特性を良好に保った状態でシール性を確保したマウントブッシュとすることができる。

図１には本発明の第１実施形態例に係るマウントブッシュを適用したステアリング機構の概略構成、図２には本発明の第１実施形態例に係るマウントブッシュの概略斜視状況、図３には図１中の要部状況、図４には図３中のＩＶ−ＩＶ線矢視、図５にはギヤボックスを固定した状態の断面を示してある。また、図１７には大変位が生じた状態の断面を示してある。

図１に示すように、本発明のマウントブッシュ１はステアリング機構２のギヤボックス３をボデー４に取り付けるために用いられる。ステアリング機構２は、ステアリングホイール５からの操舵力がギヤボックス３内の図示しないピニオン及びラックに伝達され、電動モータ６の駆動力にアシストされて駆動輪７が操舵されるものである。

図２、図３、図４に示すように、マウントブッシュ１は、内筒１１の外周にゴム状の筒部本体１２が接着により固定されると共に、筒部本体１２の端面に鍔部１３がそれぞれ形成されている。内筒１１の軸方向の長さに対して筒部本体１２の内筒１１への固定部の長さが短くされ、筒部本体１２の外周にギヤボックス３が配されるようにマウントブッシュ１が圧入される。

鍔部１３の外側面の径方向の一部である径方向の最外側部位、即ち、軸方向でギヤボックス３に重複する部位には外側に突出する接触部としての円周突起１４が周方向に形成され、円周突起１４は後述する座金に面接触することで圧縮されて与圧が付与される。円周突起１４は鍔部１３の径方向の一部であるため、後述する座金との接触面積は鍔部１３の一部とされ、全面が接触する時に比べてばね定数を低下（静ばね特性を低下）させることができる。

図２、図４に示すように、鍔部１３の内側面間における筒部本体１２の圧入面の軸方向端部にはギヤボックス３の圧入面に対して非接触となる凹部１３ａが設けられている。凹部１３ａが設けられることにより、筒部本体１２の軸方向に交差する方向の力、即ち、こじり力に対して応力集中を抑制することができ、内筒１１と筒部本体１２の固定力（接着力）を維持するとともに、ゴム状の筒部本体の保持力を維持することができる。つまり、接着剥がれが生じる虞およびゴム状の筒部本体の破壊が生じる虞が、大幅に低減される。

図１、図５に示すように、マウントブッシュ１は、固定板材としての座金１５を軸方向の両側に介在させて内筒１１にボルト１６を挿入し、ボデー４に設けられたウエルドナット１７にボルト１６を螺合させることでボデー４側に固定される。ボルト１６を締め付けることにより、円周突起１４が座金１５に面接触して圧縮される。尚、ボデー４側の座金１５は省略される場合もある。

この状態で、ギヤボックス３のラジアル方向（図５中左右方向）の振動が筒部本体１２で減衰される。また、鍔部１３の一部をなす円周突起１４が座金１５に面接触して圧縮されて与圧が付与されているので、ギヤボックス３のスラスト方向（図５中上下方向）の振動が鍔部１３の一部をなす円周突起１４で減衰される。そして、外部からの水や油等の異物の浸入が円周突起１４で阻止され、異音の発生が防止される。

上述したマウントブッシュ１は、鍔部１３の一部をなす円周突起１４を座金１５に接触させて圧縮しているので、圧縮される面積を鍔部１３の面積の一部としている。このため、圧縮される面積を小さくしてスラスト方向のばね定数を低下させることができる。従って、スラスト方向の振動が確実に減衰され、ばね特性を良好に保った状態でシール性を確保することが可能になる。

また、円周突起１４は鍔部１３の径方向の最外側部位に設けられているので、軸方向でギヤボックス３に重複する部位の鍔部１３の外側面で減衰及びシールの作用を働かせることができ、スラスト方向の振動を確実に減衰することができると共に、外部からの異物の浸入をマウントブッシュ１の径方向の外側で阻止することができる。また、既存の接触部が存在しないマウントブッシュに対してゴム部だけの形状の変更により対応することができるので、コストの増加が生じない。

図１７の左側半分に示すように、円周突起１４は座金１５に面接触することで圧縮されて初期圧縮が与えられた状態になっているので、図１７の右側半分に示すように、マウントブッシュ１が下側（ギヤボックス３が上側）に大きく変位しても、初期圧縮の状態がキャンセルされるまでは円周突起１４と座金１５との接触が維持され、シール性を高次元で確保することができる。

図６〜図１０に基づいて変位と荷重の状況を説明する。

図６にはマウントブッシュ１を試験装置の架台に載せた状態の断面、図７にはマウントブッシュ１に荷重を加えた状態の断面、図８、図９には比較例のマウントブッシュに荷重を加えた状態の断面、図１０にはマウントブッシュと比較例のマウントブッシュの荷重と変位量の関係（ばね特性）を示してある。尚、図８、図９の比較例のマウントブッシュにおいてマウントブッシュと同一部材もしくは同一機能部材には同一符号を付して詳細な説明は省略してある。

図６に示すように、ギヤボックスに相当する試験片２０を圧入し、一対のナット２１及びねじ軸２２を用いて座金に相当する接触板材２３を挟み込み、試験装置の架台２４に一方の接触板材２３を載置する。この状態で軸方向に荷重Ｎを加え、その時の変位の状態を検証した。

図７に示した状態は、マウントブッシュに荷重Ｎを加えた状態である。

図８に示した比較例のマウントブッシュ２５は、鍔部２６に接触部が設けられておらず、鍔部２６が接触板材２３に接触しないものである。図９に示した比較例のマウントブッシュ２７は鍔部２８の全面が接触板材２３に面接触するものである。

マウントブッシュ２５は、鍔部２６が接触板材２３に接触しないので、図１０に細線で示すように、荷重Ｎを加えた時の変位量（ｍｍ）の変化が大きく、荷重Ｎに対する変位が大きすぎるものになる。マウントブッシュ２７は、鍔部２８の全面が接触板材２３に面接触するので、図１０に点線で示すように、荷重Ｎを加えた時の変位量（ｍｍ）の変化が小さく、荷重に対する変位が小さすぎるものになる。

これに対し、マウントブッシュ１は、円周突起１４だけが接触板材２３に面接触するので、図１０に太線で示すように、荷重Ｎを加えた時の変位量（ｍｍ）の変化が、マウントブッシュ２５の場合とマウントブッシュ２７の場合の間になる。このため、スラスト方向の荷重を適切な変位量で吸収することができることが判る。

図１０から判るように、マウントブッシュ２５の場合(図１０中細線)、変位量は確保できるが隙間が生じた状態になるため、異物の浸入及びマウントブッシュ２５自体の軸方向の移動が生じる虞がある。また、マウントブッシュ２７の場合（図１０中点線）、異物の浸入の虞はないが、荷重Ｎに対する変位量が不十分で、スラスト方向の荷重を吸収できずに振動を減衰することができない虞がある。

本願発明のマウントブッシュ１は（図１０中太線）、スラスト方向の荷重を適切な変位量で吸収して振動を的確に減衰することができると共に、異物の浸入をなくすことができる。

図１１〜図１４、図１６に基づいて本発明の他の実施形態例を説明する。

図１１には本発明の第２実施形態例に係るマウントブッシュの断面、図１６には円周突起の位置と面積の関係を表す説明、図１２には本発明の第３実施形態例に係るマウントブッシュの断面、図１３には本発明の第４実施形態例に係るマウントブッシュの断面、図１４には本発明の第５実施形態例に係るマウントブッシュの断面を示してある。尚、マウントブッシュ１の構成部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してあり、いずれもギヤボックス３に圧入されるものである。

図１１に示したマウントブッシュ３１は、鍔部３２の途中部位に一つの円周突起３３が設けられたものである。そして、鍔部３２の内側面間における筒部本体１２の圧入面の軸方向端部にはギヤボックス３の圧入面に対して非接触となる凹部３２ａが設けられている。凹部３２ａが設けられることにより、筒部本体１２の軸方向に交差する方向の力、即ち、こじり力に対して応力集中を抑制することができ、内筒１１と筒部本体１２の固定力（接着力）を維持することができる。

マウントブッシュ３１は円周突起３３が一つであるので、シール性を確保した状態でスラスト方向のばね定数を低めに設定することができる。

また、円周突起３３の径方向の距離Ａを変更することにより、円周突起３３の座金１５との接触面積を任意に設定することができる。即ち、図１６に示すように、円周突起３３の座金１５との接触幅ｈは同じであるので、距離Ａが長い図１６（ａ）に示した場合の接触面積が、距離Ａが短い図１６（ｂ）に示した場合の接触面積より広くなる。円周突起３３の径方向の距離Ａを任意の位置に設定することにより、所望のばね定数のマウントブッシュ３１となる。

また、円周突起３３の高さＢ（図１１参照）を任意に設定することにより、初期圧縮量を任意に調整することができ、所望のばね定数を得ることができる。円周突起３３の高さＢを調整するため、圧縮された時に内筒１１の端面側に変形して座金１５と内筒１１の端面との間に噛み込みが生じる虞がないので、高さＢの設定の自由度を有した構造となる。

図１２に示したマウントブッシュ３６は、鍔部３７の途中部位に円周突起３８が設けられると共に、鍔部３７の外側に円周突起３９が設けられ、二つの円周突起３８、３９が同芯状態に備えられたものである。マウントブッシュ３６は、鍔部３７に二つの円周突起３８、３９が設けられているので、スラスト方向のばね特性を良好に保った状態でシール性を確実に確保することができる。

図１３に示したマウントブッシュ４１は、鍔部４２の途中部から外側に漸次肉厚が薄くなる円周突起４３が設けられたものである。マウントブッシュ４１は、円周突起４３の肉厚が外側に漸次薄くなっているので、シール性を確保した状態でスラスト方向のばね定数を的確に設定することができる。

図１４に示したマウントブッシュ４６は、鍔部４７の外側に断面球状の円周突起４８が設けられたものである。マウントブッシュ４６は、円周突起４８の断面形状が球状であるので、一つの円周突起４８によりスラスト方向のばね特性を良好に保った状態でシール性を確実に確保することができる。

図１５には第２実施形態例に係るマウントブッシュ３１を用いてギヤボックス３を車両のボデー４に固定した例を示してある。即ち、第１実施形態例に係るマウントブッシュ１を用いてギヤボックス３を車両のボデー４に固定した場合の図５の状態に対応する。

図に示すように、鍔部３２の内側面間における筒部本体１２の外周にギヤボックス３が配されるようにマウントブッシュ３１が圧入される。マウントブッシュ３１は、座金１５を軸方向の両側に介在させて内筒１１にボルト１６を挿入し、ボデー４に設けられたウエルドナット１７にボルト１６を螺合させることでボデー４側に固定される。ボルト１６を締め付けることにより、円周突起３３が座金１５に面接触して圧縮される。円周突起３３の径方向の距離Ａを任意の位置に設定すると共に円周突起３３の高さＢを任意に設定して初期圧縮量を任意に調整することで、所望のばね定数でギヤボックス３をボデー４に固定することができる。

本発明は、ギヤボックス等の被マウント部材をボデー等のマウント部に取り付ける際に用いられるマウントブッシュの産業分野で利用することができる。

本発明の第１実施形態例に係るマウントブッシュを適用したステアリング機構の概略構成図である。本発明の第１実施形態例に係るマウントブッシュの概略斜視図である。図１中の要部説明図である。図３中のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。ギヤボックスを固定した状態の断面図である。マウントブッシュを試験装置の架台に載せた状態の断面図である。マウントブッシュに荷重を加えた状態の断面図である。比較例のマウントブッシュに荷重を加えた状態の断面図である。比較例のマウントブッシュに荷重を加えた状態の断面図である。マウントブッシュの荷重と変位量の関係（ばね特性）を表すグラフである。本発明の第２実施形態例に係るマウントブッシュの断面図である。本発明の第３実施形態例に係るマウントブッシュの断面図である。本発明の第４実施形態例に係るマウントブッシュの断面図である。本発明の第５実施形態例に係るマウントブッシュの断面図である。ギヤボックスを固定した状態の断面図である。円周突起の位置と面積の関係を表す説明図である。大変位が生じた状態の断面図である。

符号の説明

１、２５、２７、３１、３６、４１、４６マウントブッシュ
２ステアリング機構
３ギヤボックス
４ボデー
５ステアリングホイール
６電動モータ
７駆動輪
１１内筒
１２筒部本体
１３、２６、２８、３２、３７、４２、４７鍔部
１４、３３、３８、３９、４３、４８円周突起
１５座金
１６ボルト
１７ウエルドナット
２０試験片
２１ナット
２２ねじ軸
２３接触板材

Claims

内筒の外周にゴム状の筒部本体が固定されると共に、筒部本体の端面に鍔部がそれぞれ形成され、鍔部の内側面間における筒部本体の外周にマウント部材が圧入されると共に鍔部の外側面にそれぞれ固定板材が面接触するマウントブッシュにおいて、内筒の軸方向の長さに対して筒部本体の固定部の軸方向の長さが短くされ、固定板材に接触することで軸方向に圧縮される接触部を鍔部の外側面の径方向の一部に形成したことを特徴とするマウントブッシュ。
請求項１に記載のマウントブッシュにおいて、
軸方向でマウント部材に重複する部位の鍔部の外側面に接触部を形成したことを特徴とするマウントブッシュ。
請求項１もしくは請求項２に記載のマウントブッシュにおいて、
鍔部の外側面の径方向の最外周部位に接触部を形成したことを特徴とするマウントブッシュ。
請求項１もしくは請求項２に記載のマウントブッシュにおいて、
鍔部の外側面の径方向の複数箇所に接触部を形成したことを特徴とするマウントブッシュ。
内筒の外周にゴム状の筒部本体が固定されると共に、筒部本体の端面に鍔部がそれぞれ形成され、マウント部材に鍔部の内側面間における筒部本体が圧入され、鍔部の外側面にそれぞれ座金を面接触させてマウント部材を構造物に取り付けるためのマウントブッシュにおいて、内筒の軸方向の長さに対して筒部本体の固定部の軸方向の長さが短くされ、座金に接触することで軸方向に圧縮される円周突起を鍔部の外側面の径方向の一部に形成したことを特徴とするマウントブッシュ。
請求項５に記載のマウントブッシュにおいて、
円周突起は、座金の径方向中心側で筒部本体の外周外側における鍔部の外周面に形成されていることを特徴とするマウントブッシュ。
請求項５もしくは請求項６に記載のマウントブッシュにおいて、
ゴム状の筒部本体は内筒の外周に接着により固定されていることを特徴とするマウントブッシュ。
請求項５〜請求項７のいずれかに記載のマウントブッシュにおいて、
筒部本体の圧入面の軸方向端部にはマウント部材の圧入面に対して非接触となる凹部が設けられていることを特徴とするマウントブッシュ。
請求項５〜請求項８のいずれかに記載のマウントブッシュにおいて、
マウント部材は車両のギヤボックスであり、構造物は車両のボデーであることを特徴とするマウントブッシュ。