JP2010101385A

JP2010101385A - ブッシュ

Info

Publication number: JP2010101385A
Application number: JP2008272295A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Matsushima; 充昭松島; Hideto Hata; 日出人秦
Original assignee: Molten Corp
Current assignee: Molten Corp
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2010-05-06

Abstract

【課題】芯部材（軸部材）の製造コストを低減するとともに寸法精度等を高く保つ。
【解決手段】ブッシュ１０は、例えば鋼板プレスによって板部材から形成された芯部材１１、上記芯部材１１の中央部付近を覆う樹脂部材１２、樹脂部材１２の周囲に配設された外筒部材１３、および上記樹脂部材１２と外筒部材１３との間に設けられたゴムから成る弾性体１４を有している。上記芯部材１１は、両端部にボルト穴１１ａが形成され、自動車の車体フレームなどに取付得るようになっている。樹脂部材１２は、円柱形状の長手方向における中央部付近の外周に２面幅部１２ａが形成された形状を有している。このような２面幅部１２ａが形成されていることによって、弾性体１４の肉厚を種々に設定でき、弾性係数に異方性を持たせることなどが容易にできる。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動車のサスペンション等の連結部に使用される防振用などのためのブッシュに関するものである。

自動車のサスペンション等の連結部に用いられるブッシュは、例えば、軸部材と、外円筒と、それらの間に設けられる環状のゴム弾性体とから構成されている。上記軸部材は、
例えば中央部が円柱状をなす一方、両端部は平坦に形成されるとともにボルト穴が形成され、上記ボルト穴に挿通されるボルトによって、車体フレーム等に取付けられるようになっている。

この種のブッシュにおける上記軸部材は、例えば鍛造によって上記のような形状に形成される（例えば、特許文献１参照。）。

また、鋼管を用い、その両端部をプレスによりつぶすことによって、上記のように中央部が円柱状で、両端部が平坦な形状に形成する技術も知られている。
特開２００７−１７００２号公報

しかしながら、上記のように鍛造によって軸部材を形成する方法では、鍛造工程自体による製造コストが高くつくうえ、鍛造型を作製するためのコストもかかる。

また、鋼管の端部をプレスする方法では、やはりプレス行程による製造コストがかかるうえ、形状精度、特に中央部の円柱形上部から両側の平坦部に至る部分の形状精度や、平坦部の厚さ方向、幅方向の寸法精度が低下しがちである。このような精度の低下は、例えば軸部材の周囲にゴム弾性体が形成される際にバリの発生を招きやすくなり、バリを除去する行程によって一層製造コストが増大しがちである。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、芯部材（軸部材）の製造コストを低減するとともに寸法精度等を高く保って、ブッシュ全体の製造コストも低減することを目的としている。

上記の課題を解決するため、
請求項１の発明は、自動車のサスペンション用ブッシュであって、
棒状の芯部材と、
上記芯部材における中央部付近の周囲に配設された外筒部材と、
上記芯部材と外筒部材とを連結する弾性体と、
を備えたブッシュであって、
上記芯部材は、板部材から形成されるとともに、
上記芯部材の中央部付近が樹脂部材で覆われ、
上記弾性体は、上記樹脂部材と外筒部材との間に設けられていることを特徴とする。

これにより、芯部材が板部材から形成されるので、鍛造や鋼管のプレス加工が行われる場合に比べて、コストダウンを図ることが容易にできる。また、鋼管の端部がプレス加工で平坦にされる場合に比べて、厚さ方向や幅方向の寸法精度を高く保つことが容易にでき、樹脂部材や弾性体形成時のバリの発生を抑制することなどが容易にできる。

請求項２の発明は、
請求項１のブッシュであって、
上記樹脂部材の外周側は、非回転体形状に形成された部分を有することを特徴とする。

請求項３の発明は、
請求項２のブッシュであって、
上記樹脂部材は、円柱形状の側面が互いに平行な２つの面でえぐられて２面幅部が形成された部分を有することを特徴とする。

請求項４の発明は、
請求項１のブッシュであって、
上記樹脂部材の外周側は、回転体形状に形成されていることを特徴とする。

これらにより、弾性体の弾性係数の特性を設定することが容易にできる。

請求項５の発明は、
請求項１のブッシュであって、
上記樹脂部材は、上記芯部材の長手方向における少なくとも一方側の端部に、鍔部を有することを特徴とする。

これにより、弾性体の抜けを容易に防止できる。

請求項６の発明は、
請求項１のブッシュであって、
上記芯部材にはビードが形成されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、
請求項１のブッシュであって、
上記芯部材は、長手方向の直線に沿って折り曲げられた折曲げ部を有することを特徴とする。

これらにより、芯部材の強度を高めることが容易にできる。

請求項８の発明は、
請求項１のブッシュであって、
上記芯部材の中央部付近には、両端部側よりもくびれたくびれ部が形成されていることを特徴とする。

これにより、樹脂部材の抜けを容易に防止できる。

請求項９の発明は、
請求項１のブッシュであって、
上記芯部材の両端部にボルト穴が形成されていることを特徴とする。

これにより、ブッシュの取付を容易にできる。

請求項１０の発明は、
請求項１のブッシュであって、
上記弾性体には、上記外筒部材の中心軸を挟んで対向する位置に、上記中心軸に平行な方向に貫通するすぐり部が形成されていることを特徴とする。

これらによっても、弾性体の弾性係数の特性を設定することが容易にできる。

本発明によれば、芯部材を板部材から形成するとともに、芯部材の中央部付近を樹脂部材で覆うことによって、この樹脂部の形状を変えることにより、ブッシュの特性の自由度を高めるとともにトータル製造コストを低減することができる。

以下、本発明の実施形態として、自動車のサスペンション等の連結部に用いられるブッシュの例を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態のブッシュ１０は、図１〜図６に示すように、例えば鋼板プレスによって板部材から形成された棒状（板状）の芯部材１１、上記芯部材１１の中央部付近を覆う樹脂部材１２、樹脂部材１２の周囲に配設された外筒部材１３、および上記樹脂部材１２と外筒部材１３との間に設けられたゴムから成る弾性体１４を有している。

上記芯部材１１は、両端部にボルト穴１１ａが形成され、自動車の車体フレームなどに取付得るようになっている。また芯部材１１の中央部付近には、必須ではないが、樹脂部材１２を抜け止めするための貫通孔１１ｂ、およびくびれ部１１ｃが形成されている。

樹脂部材１２は、円柱形状の長手方向における中央部付近の外周に２面幅部１２ａが形成された形状を有している。このような２面幅部１２ａが形成されていることによって、弾性体１４の肉厚を種々に設定でき、弾性係数に異方性を持たせることなどが容易にできる。なお、２面幅部１２ａは樹脂部材１２の全長に亘って形成してもよいが、例えば上記のように樹脂部材１２の中央部付近だけに形成して両端側に鍔部が設けられるようにすれば、弾性体１４の抜けを容易に防止できる。

上記樹脂部材１２や外筒部材１３の材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド等の熱可塑性樹脂などが用いられる。また、例えば、変性ＰＰＥ樹脂（変性ポリフェニレンエーテル）を用いるとともに弾性体１４にスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）と天然ゴム（ＮＲ）とのブレンド品を用いて自己接着性を持たせ、接着行程を省けるようにしてもよい。さらに、外筒部材１３としては、金属を用いるなどしてもよい。

上記のようなブッシュ１０の製造方法は特に限定されないが、例えば次のようにして製造することができる。まず、射出成形によって芯部材１１をモールドするように樹脂部材１２を形成する。次に上記一体的に形成された芯部材１１および樹脂部材１２と、別途形成された外筒部材１３とを弾性体１４形成用の金型にセットして未加硫ゴムを注入し、加熱加硫して弾性体１４を一体的に形成する。なお、一体的に形成された芯部材１１および樹脂部材１２を弾性体１４形成用の金型にセットして未加硫ゴムを注入、加熱加硫し、これにより一体的に形成された芯部材１１、樹脂部材１２、および弾性体１４を、外筒部材１３用の金型にセットし樹脂材料を射出することによって、最後に外筒部材１３を形成するなどしてもよい。

次に上記ブッシュ１０が用いられる具体例について説明する。ブッシュ１０は、例えば、図７に示すような自動車のサスペンションの連結部に用いられる。同図は、車両の右側後輪のリアサスペンション５１を左斜め前方から見た斜視図である。この例のリアサスペンション５１は、車輪５２を支持する車輪支持部材５３から車両前方に延びるトレーリングアーム５４と、車輪支持部材５３から車幅方向内側に延びる３本の車幅方向アーム（リアロアアーム５５、フロントロアアーム５６、およびフロントアッパアーム５７）とを有している。これらのアーム５４〜５７によって、車輪５２の動きがコントロールされるとともに、走行中に車輪が受ける外力（コーナリング中の横力、制動加速時の前後力等）が支えられるようになっている。

上記トレーリングアーム５４は、その後端部５４ａが車輪支持部材５３に取り付けられているとともに、その前端部５４ｂが、ブッシュ１０を介して車体（図示せず）に取り付けられる。より詳しくは、トレーリングアーム５４の前端部５４ｂには連結筒５４ｃが設けられ、この連結筒５４ｃにブッシュ１０の外筒部材１３が圧入されて固定されるとともに、ブッシュ１０の芯部材１１がボルトによって車体フレームに取付けられるようになっている。

上記リアロアアーム５５は、リアサスペンション５１の後側部分から車幅方向内側に延びており、その車幅方向外側の端部が上記車輪支持部材５３に取り付けられている（連結されている）とともに、その内側の端部が図示しないサスペンションサブフレームに取付支持されている。このリアロアアーム５５には、スプリング５８、およびダンパ５９を備える緩衝装置が取り付けられている。

上記フロントロアアーム５６は、リアサスペンション５１の前側部分の下側から車幅方向内側に延びており、その外側の端部が車輪支持部材５３に取り付けられている（連
結されている）一方、その内側の端部がサスペンションサブフレームに取付支持されている。

上記フロントアッパアーム５７は、リアサスペンション５１の前側部分の上側から車幅方向内側に延びており、その外側の端部が車輪支持部材５３に取り付けられている（連結されている）一方、その内側の端部がサスペンションサブフレームに取付支持されている。

ここで、上記の例ではトレーリングアーム５４にブッシュ１０が取付けられる場合を示しているが、これに限らず、ブッシュ１０に求められる特性や取付作業性などに応じて、他のアーム５５〜５７に取付けられてもよく、また、異なる形式のサスペンションや、他の箇所に用いられてもよい。すなわち、ブッシュ１０は、特に、種々の弾性係数やその異方性の設定が必要とされ、かつ、大きな加重に対するある程度の強度が要求される好適な例として自動車のサスペンションに適用できる。

上記のように、芯部材１１が板部材から形成される場合には、鍛造や鋼管のプレス加工が行われる場合に比べて、コストダウンを図ることが容易にできる。また、鋼管の端部がプレス加工で平坦にされる場合に比べて、厚さ方向や幅方向の寸法精度を高く保つことが容易にでき、樹脂部材１２や弾性体１４形成時のバリの発生を抑制することなどが容易にできる。

しかも、芯部材１１を樹脂部材１２で覆うことによって、芯部材１１が板部材から形成される場合でも、樹脂部材１２の外形形状（したがって弾性体１４の内径形状）を所望の形状にすることが可能になる。それゆえ、上記のように円柱形状に２面幅部１２ａが形成されたような形状（非回転体形状）にしたり、円柱状（回転体形状）にするなどして、弾性体１４の肉厚を設定でき、弾性係数の設定や異方性、等方性を持たせることなども容易にできる。具体的には、例えば樹脂部材１２の外形形状を大きくして、弾性体１４の剛性を高くしたり、低硬度材料を用い得るようにしたりすることも容易になる。また、その場合でも、金属の芯部材を用いる場合と比べて重量の増加を小さく抑えることもできる。

さらに、一体的に形成された芯部材１１および樹脂部材１２を金型にセットして弾性体１４を形成する場合には、樹脂部材１２の外形形状を変更するだけで、弾性体１４に関しては同じ金型を用いて、弾性係数や、その異方性などの特性を種々設定することも容易にできる。

（変形例）
なお、芯部材１１は、板部材をそのまま用いるのに限らず、種々の加工を施してもよい。具体的には、例えば図８〜図１０に示すように、ビードを形成した芯部材２１や、曲げ加工を施した芯部材３１、芯部材４１などを用いて、板厚方向の力に対する強度や剛性を高めるようにしてもよい。さらに、必要に応じて板部材に補強部材を接着したり溶接したりしてもよい。

また、外形形状に２面幅部１２ａが形成された樹脂部材１２を用いるのに限らず、円柱状のものが用いられてもよいし、また、例えば図１１に示すような楕円形状に形成された樹脂部材２２と、これに対応する弾性体２４が形成されるなどしてもよい。

また、弾性体１４は中実に形成されたものを用いるのに限らず、例えば図１２に示すようにすぐり部３４ａが形成された弾性体３４を用いるなどしてもよい。すなわち、前記のように樹脂部材１２の外形形状を種々に設定するとともに、必要に応じて弾性体１４にも種々のすぐり部を形成することによって、弾性係数をより柔軟に設定することができる。また、逆に、すぐり部の必要性や形状の自由度が高くなるので、例えば、すぐり部の対向する内面が接触することによって生じる異音の防止なども容易に図ることができる。

本発明にかかるブッシュは、ブッシュの特性の自由度を高めるとともにトータル製造コストを低減することができ、自動車のサスペンション等の連結部に使用される防振用などのためのブッシュ等として有用である。

本発明の実施形態に係るブッシュ１０の構成を示す平面図である。本発明の実施形態に係るブッシュ１０の構成を示す正面図である。本発明の実施形態に係るブッシュ１０の構成を示す側面図である。図２のIV−IV線断面図である。図１のV−V線断面図である。図２のVI−VI線断面図である。ブッシュ１０が自動車のサスペンションに用いられる例を示す斜視図である。芯部材の変形例を示す側面図である。芯部材の他の変形例を示す縦断面図である。芯部材のさらに他の変形例を示す縦断面図である。樹脂部材の外形形状の変形例を示す縦断面図である。弾性体にすぐり部３４ａが形成される例を示す縦断面図である。

符号の説明

１０ブッシュ
１１芯部材
１１ａボルト穴
１１ｂ貫通孔
１１ｃくびれ部
１２樹脂部材
１２ａ２面幅部
１３外筒部材
１４弾性体
２１芯部材
２２樹脂部材
２４弾性体
３１芯部材
３４弾性体
３４ａすぐり部
４１芯部材
５１リアサスペンション
５２車輪
５３車輪支持部材
５４トレーリングアーム
５４〜５７アーム
５４ａ後端部
５４ｂ前端部
５４ｃ連結筒
５５リアロアアーム
５６フロントロアアーム
５７フロントアッパアーム
５８スプリング
５９ダンパ

Claims

棒状の芯部材と、
上記芯部材における中央部付近の周囲に配設された外筒部材と、
上記芯部材と外筒部材とを連結する弾性体と、
を備えたブッシュであって、
上記芯部材は、板部材から形成されるとともに、
上記芯部材の中央部付近が樹脂部材で覆われ、
上記弾性体は、上記樹脂部材と外筒部材との間に設けられていることを特徴とする自動車のサスペンション用ブッシュ。
請求項１のブッシュであって、
上記樹脂部材の外周側は、非回転体形状に形成された部分を有することを特徴とするブッシュ。
請求項２のブッシュであって、
上記樹脂部材は、円柱形状の側面が互いに平行な２つの面でえぐられて２面幅部が形成された部分を有することを特徴とするブッシュ。
請求項１のブッシュであって、
上記樹脂部材の外周側は、回転体形状に形成されていることを特徴とするブッシュ。
請求項１のブッシュであって、
上記樹脂部材は、上記芯部材の長手方向における少なくとも一方側の端部に、鍔部を有することを特徴とするブッシュ。
請求項１のブッシュであって、
上記芯部材にはビードが形成されていることを特徴とするブッシュ。
請求項１のブッシュであって、
上記芯部材は、長手方向の直線に沿って折り曲げられた折曲げ部を有することを特徴とするブッシュ。
請求項１のブッシュであって、
上記芯部材の中央部付近には、両端部側よりもくびれたくびれ部が形成されていることを特徴とするブッシュ。
請求項１のブッシュであって、
上記芯部材の両端部にボルト穴が形成されていることを特徴とするブッシュ。
請求項１のブッシュであって、
上記弾性体には、上記外筒部材の中心軸を挟んで対向する位置に、上記中心軸に平行な方向に貫通するすぐり部が形成されていることを特徴とするブッシュ。