JP2010223393A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でブラケットと外筒との締結力を確保することの可能な防振装置、及び、この防振装置の製造方法を提供する。
【解決手段】外筒１４のフランジ部１４Ｂが構成されていない軸方向Ｓの先端部分には、小径部２０が形成されている。ブラケット１２への圧入前において、小径部２０は、外径が一定のＤ１とされている。外筒１４の小径部２０よりもフランジ部１４Ｂ側には、フランジ部１４Ｂに架けて大径部２４が形成されている。ブラケット１２への圧入前において、大径部２４は、外径がＤ２とされている。小径部２０と大径部２４との間には、中間部２２が形成されている。中間部２２の外周の立上面２２Ａは、小径部２０側から大径部２４側へ向かって大径となるテーパー形状とされている。小径面２０Ａと立上面２２Ａとの間には、段差が構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車のリアサスペンションアーム、トレーディングアーム、トルクロッド、その他の腕部材に取り付けられた、いわゆるブッシュ式の防振装置に関する。

ブッシュ式防振装置の外筒としては、従来より金属製のものが用いられているが、樹脂製のものも採用されている。樹脂製の外筒は、軽量で成形が容易であるというメリットを有している。

一方、外筒を樹脂製とした場合、樹脂は金属と比較して強度が低いため、抜け力を大きくしてブラケットに圧入すると、外筒が破損してしまうことも考えられる。

そこで、特許文献１では、樹脂製の外筒と、内筒と、それらの間に配置されたゴム弾性体とを有するゴムブッシュを剛性のブラケットに圧入してなる筒形防振装置において、ブラケットの内面に凹陥部を形成することによって、ブラケットの内面形状を段付形状とする一方、外筒の外面を実質的に軸方向のストレート形状とし、樹脂の弾性変形を利用して外筒を縮径させながらブラケット内部に圧入し、圧入後の弾性復元力によりブラケットの段付部と外筒の段付部とを軸方向にかつ抜け方向に互いに係合させている。

また、特許文献１では、ブラケットの内面をブラスト加工して表面を粗して摩擦係数を高くすることにより外筒の締結力を確保したり、外筒の一端に係合用の突起部を形成しブラケットの端面に当てて抜け止めにしたり、などの工夫がなされている。

しかしながら、特許文献１の技術では、以下の不都合が生じる。すなわち、ブラケットの内面に凹部を構成する場合や、表面を粗す場合には、加工の手間が生じコストアップとなる。また、外筒の一端に係合用の突起部を形成する場合には、この突起部がブラケットの外側に露出してしまう。

特許３７６７５４５号

本発明の目的は、上記事実を考慮して成されたものであり、簡易な構成でブラケットと外筒との締結力を確保することの可能な防振装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る防振装置は、振動発生部および振動受部の一方に連結される筒状で内面が筒軸方向に直線形状とされたブラケットと、円筒状とされて前記ブラケットの筒内に圧入され、前記ブラケットへの圧入先端に構成され外面に小径面の形成された小径部と、前記圧入前に前記ブラケットの内径及び前記小径部の外径よりも外径が大径で前記小径部よりも前記ブラケットへの圧入後端側に構成され厚みが前記小径部よりも厚く外面に大径面の形成された大径部と、前記小径部と大径部との間に構成され外面に前記小径面と前記大径面とを連結する立上面の形成された中間部と、を有する樹脂製の外筒と、前記外筒の内周側に配置されると共に振動発生部および振動受部の他方に連結される内筒と、前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に配置され、前記外筒と前記内筒とを互いに連結する弾性体と、を備えている。

上記構成の防振装置では、ブラケットの内面が筒軸方向に直線形状とされているので、ブラケットの内面に段差をつけるなどの加工が不要であり、ブラケットを容易に製造することができる。

本発明の防振装置では、外筒のブラケットへの圧入先端の小径部の外径が、ブラケットの圧入後端側に構成された大径部の外径よりも小径とされている。ブラケットへの圧入の際には、圧入先端が外筒の割れなど損傷の起点となり、圧縮歪みによるダメージが特に大きい。そこで、圧入先端に小径部を形成することにより、圧入先端の損傷を抑制することができる。

一方、圧入後端側については、ブラケットへの圧入の際の圧縮歪みによるダメージは、圧入先端側ほど大きくない。そこで、ブラケットとの間の締代を確保して抜け力を高くするため、大径部の外径を大径とする。

このように、大径部と小径部を形成することにより、外筒の抜け力を確保しつつ割れなどの損傷を抑制することができる。

また、本発明の防振装置では、外筒の小径部と大径部との間に中間部が構成され、中間部の立上面により小径面と大径面とが連結されている。したがって、単に圧入先端をテーパー状にした場合と異なり、小径部の厚みを確保しつつ、圧入先端の圧縮歪みを抑制することができる。

また、上記構成の防振装置では、大径部の厚みを小径部よりも厚くしているので、圧縮歪みの大きい大径部の強度を確保することができる。

請求項２に記載の防振装置は、前記外筒の内面が、軸方向に直線形状であること、を特徴とする。

このように、外筒の内面を軸方向に直線形状とすることにより、段差などが構成されている場合と比較して、外筒内側に配置される弾性体の耐久性を高くすることができる。

請求項３に記載の防振装置は、前記外筒の小径部の外径が、前記ブラケットへの挿入前に、前記ブラケットの内径以上であること、を特徴とする。

このように、小径部の外径を設定することにより、小径部の厚みを確保しつつ、小径部の圧縮歪みを小さくすることができる。

請求項４に記載の防振装置は、前記外筒の小径部の外径が、前記ブラケットへの挿入前に、前記ブラケットの内径以下であること、を特徴とする。

このように、小径部の外径を設定することにより、圧入時における小径部の圧縮歪みを防止することができる。

以上説明したように本発明によれば、簡易な構成でブラケットと外筒との締結力を確保することができる。

本発明の実施形態に係る防振装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る防振装置の軸方向からみた断面図である。 本発明の実施形態に係る防振装置の側断面図である。 図３において、ブラケットに外筒が圧入される前の状態を示す図である。 本発明の実施形態の外筒とブラケットの関係を示す半断面図である。 小径部の外径がブラケットの内径よりも小径の例において、ブラケットに外筒が圧入される前の状態を示す図である。 （Ａ）は本発明の実施形態の外筒の説明図であり、（Ｂ）（Ｃ）は比較例に係る外筒の説明図である。 本発明の実施形態の外筒と、比較例に係る外筒の抜け力と締代との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態の変形例に係る外筒の一部を示す断面図である。 本発明の実施形態の変形例に係る外筒の一部を示す断面図である。 本発明の実施形態の変形例に係る外筒の一部を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る防振装置、及び、防振装置の製造方法について図面を参照して説明する。

図１〜３には本実施形態に係る防振装置１０が示されている。防振装置１０は、ブラケット１２、外筒１４、内筒１６、及び、ゴム弾性体１８を備えている。

ブラケット１２は、円筒状とされ、円筒の内面は、円筒の軸方向Ｓで直線形状とされており、段差などのない面一形状とされている。ブラケット１２の内径をＡ１とする。

外筒１４は、円筒部１４Ａ及びフランジ部１４Ｂを備えている。円筒部１４Ａは円筒形状とされ、フランジ部１４Ｂは、円筒部１４Ａの一端部の径方向外側に連続して構成されており、リング形状とされている。

外筒１４は、樹脂製とされている。樹脂としては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレートなどを用いることができる。また、樹脂を強化するために、繊維強化材を混入させることが好ましい。繊維強化材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、などを用いることができる。外筒１４は、射出成形等で形成することができる。

図４及び図５に示すように、外筒１４のフランジ部１４Ｂが構成されていない軸方向Ｓの先端部分には、小径部２０が形成されている。ブラケット１２への圧入前において、小径部２０は、外径が一定のＤ１とされており、内径はＣとされている。小径部２０の外周には、小径面２０Ａが構成されている。また、小径部２０の厚みは、Ｗ１とされている。

外筒１４の小径部２０よりもフランジ部１４Ｂ側には、フランジ部１４Ｂに架けて大径部２４が形成されている。ブラケット１２への圧入前において、大径部２４は、外径がＤ２とされており、内径はＣとされている。大径部２４の外周には、大径面２４Ａが構成されている。また、大径部２４の厚みは、Ｗ２とされている。

小径部２０と大径部２４との間には、中間部２２が形成されている。中間部２２の内径はＣとされている。中間部２２の外周は、小径面２０Ａと大径面２４Ａとを連結する立上面２２Ａが構成されている。立上面２２Ａは、小径部２０側から大径部２４側へ向かって大径となるテーパー形状とされている。小径面２０Ａと立上面２２Ａとの間には、段差が構成されている。

小径部２０の外径Ｄ１は、ブラケット１２の内径Ａ１よりもわずかに大径とされ、大径部２４の外径Ｄ２よりも小径とされている。すなわち、内径Ａ１＜外径Ｄ１＜外径Ｄ２、となっている。また、外筒１４がブラケット１２へ圧入される際の締代は、小径部２０でＳ１、大径部２４でＳ２になっている。締代Ｓ１と締代Ｓ２との関係は、Ｓ１＜Ｓ２、となっている。締代Ｓ１は、小径部２０に損傷が発生しないように、充分小さいものとされている。
なお、本実施形態では、内径Ａ１＜外径Ｄ１＜外径Ｄ２としているが、図６に示すように、外径Ｄ１＜内径Ａ１＜外径Ｄ２としてもよい。このように、小径部２０の外径Ｄ１を、ブラケット１２の内径Ａ１よりも小径とすることにより、外筒１４がブラケット１２へ圧入される際の小径部２０の締代を０として、小径部２０へ負荷を小さくすることができる。
また、外径Ｄ１は内径Ａ１と同径であっても、内径Ａ１よりも小径であってもよい。

また、小径部２０の外径Ｄ１は、ブラケット１２の内径Ａ１の＋１０％以下であることが好ましい。小径部２０の外径Ｄ１を、この範囲内に設定することにより、外筒の圧入先端の圧縮歪みを効果的に軽減させることができる。

また、小径部２０の厚みＷ１は、大径部２４の厚みＷ２の３０％〜９０％であることが好ましい。小径部２０の厚みＷ１を上記の範囲内に設定することにより、外筒１４の圧入先端の剛性を確保して、変形や挫屈を効果的に抑制することができる。

外筒１４の内面は軸方向Ｓに直線形状とされ、段差のない面一形状とされている。外筒１４の内面を面一形状とすることにより、内面に接着されるゴム弾性体１８の表面も面一形状とすることができる。したがって、ゴム弾性体１８の特定の位置（段差部分など）に応力が集中することがなく、ゴム弾性体１８の耐久性を向上させることができる。
なお、外筒１４の内面は、上記のように軸方向Ｓに直線形状とされず、テーパー状とされていたり、段差が構成されていたりしてもよい。この場合でも、大径部２４の厚みは、小径部２０の厚みよりも厚い。

また、小径部２０の軸方向Ｓの長さＬ１は、外筒１４の軸方向Ｓの長さＬ０の３％〜５０％であることが好ましい。小径部２０の軸方向Ｓの長さＬ１を、上記の範囲内に設定することにより、外筒１４の圧入先端の圧縮歪みを効果的に軽減させることができる。

また、大径部２４の軸方向Ｓの長さＬ２は、外筒１４の軸方向Ｓの長さＬ０の５０％〜９５％であることが好ましい。大径部２４の軸方向Ｓの長さＬ２を、上記の範囲内に設定することにより、ブラケット１２との間の抜け力を確保することができる。

図１〜４に示すように、外筒１４の内周側には、軸方向Ｓに沿って筒状の内筒１６が配置されている。内筒１６の外周面と外筒１４の内周面との間にはゴム弾性体１８が配置され、ゴム弾性体１８により内筒１６と外筒１４とが弾性的に連結されている。ゴム弾性体１８は内周側が内筒１６の外周面に加硫接着されると共に、外周側が外筒１４の内周面に加硫接着されている。

外筒１４は、ブラケット１２内に圧入されている。ブラケット１２は、不図示の連結部により車両の振動発生部及び振動受部の一方に連結されている。内筒１６には、連結軸（不図示）が挿通され、挿通された状態で内筒１６は連結軸へ固定される。内筒１６は、当該連結軸を介して、車両の振動発生部または振動受部の他方に連結されている。

次に、防振装置１０の製造方法について説明する。

まず、ゴム弾性体１８の加硫成形用のモールド内（不図示）に、外筒１４と、この外筒１４と同軸となるように内筒１６をセットする。そして、ゴム材をモールド内に注入し、加硫する。加硫により、内筒１６の外周面と外筒１４の内周面に、ゴム弾性体１８が接着される。

次に、外筒１４、内筒１６、及び、ゴム弾性体１８のセットを、外筒１４の小径部２０側から、圧入用のプレス装置によりブラケット１２の内周側へ圧入する。

この圧入のとき、まず、小径部２０が締代Ｓ１でブラケット１２へ圧入され、続いて中間部２２が締代Ｓ１から徐々にＳ２に増加しつつ圧入され、最後に大径部２４が、締代Ｓ２で圧入される。

本実施形態では、小径部２０の締代Ｓ１は、小径部２０に損傷が発生しないように、充分小さいものとされているので、割れなどの起点となりやすい外筒１４の先端への圧縮歪みが小さくなり、圧入先端の損傷を抑制することができる。

また、本実施形態では、小径部２０の圧縮歪みを小さくして損傷の発生しやすい先端部を保護しているので、大径部２４の締代Ｓ２を大きくして、抜け力を確保してブラケット１２への固定を強力に行うことができる。

ここで、本実施形態の小径部２０及び中間部２２に対応する部分を、単にテーパー形状として外筒を構成した場合と、本実施形態との相違点について説明する。

図７（Ａ）〜（Ｃ）には、外筒の圧入先端とブラケット１２の開口との関係が示されている。図７（Ａ）に示されているのは、本実施形態に係る外筒１４である。図７（Ａ）では、小径部２０の軸方向の長さＬ１までは締代Ｓ１で圧入され、中間部２２で締代がＳ１〜Ｓ２へ徐々に上昇する。

図７（Ｂ）には、小径部２０の厚みＷ１を維持しつつ、小径部２０及び中間部２２に対応する部分（先端から軸方向の長さＬ３の部分）を、単にテーパー形状とした構成（比較例１）が示されている。図７（Ｃ）には、本実施形態の小径部２０及び中間部２２に対応する部分（先端から軸方向の長さＬ３の部分）について、当該部分の締代が最小となるようにテーパー形状とした構成（比較例２）が示されている。

比較例１の場合、外筒の圧入先端の厚みＷ１は確保されているが、締代は、本実施形態と比較してかなり大きくなってしまう。したがって、先端の圧縮歪みの軽減効果は少ない。

また、比較例２の場合、比較例１に比べて、圧縮歪みは軽減されているが、外筒の圧入先端の厚みＷ０が、０に近くなってしまい、先端部分の剛性が低く、圧入の際に変形（座屈）してしまう。

本実施形態では、小径部２０で圧縮歪みを抑え、中間部２２で外面を径方向外側に立ち上げて大径面２４Ａへ連続させているので、単にテーパー形状に構成した場合と比較して、先端部分について、厚みを確保しつつ、効果的に圧縮歪みを小さくすることができる。

図８には、本実施形態の外筒１４と比較例１の外筒について、締代Ｓ２と抜け力との関係、及び、割れの発生時を示したグラフである。締代Ｓ２が大きくなるほど抜け力も大きくすることができるが、締代がＢとなった時、比較例１では割れが発生してしまう。そこで、比較例１においては、締代の設定範囲をＢよりも小さいＳＢとする必要がある。一方、本実施形態では、割れが発生する締代がＢよりも大きいＡとなるため、締代の設定範囲をＳＢよりも大きいＳＡとすることができ、大きな抜け力を得ることができる。

また、本実施形態では、外筒１４の中間部２２の立上面２２Ａをテーパー状として構成したが、立上面２２Ａは、図９（Ａ）に示すように、軸方向Ｓと直交する方向として、段差部の断面が直角となるように構成してもよい。この場合には、図９（Ｂ）に示すように、立上面２２Ａと小径面２０Ａとの間の段差部分をＲ形状としてもよい。

また、本実施形態では、外筒１４の小径部２０を一定の厚みＷ１としたが、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、小径部２０の小径面２０Ａをテーパー状として構成してもよい。（Ａ）は、立上面２２Ａがテーパー状の例であり、（Ｂ）は立上面２２Ａが軸方向Ｓに直交する方向とされている例であり、（Ｃ）は立上面２２Ａと小径面２０Ａとの間の段差部分をＲ形状とした例である。

また、外筒１４の小径部２０の先端は、図１１に示すように、テーパー状として先端テーパー部２０Ｅを構成してもよい。

１０ 防振装置
１２ ブラケット
１４ 外筒
１６ 内筒
１８ ゴム弾性体
２０ 小径部
２０Ａ 小径面
２２ 中間部
２２Ａ 立上面
２４ 大径部
２４Ａ 大径面
Ｓ 軸方向
Ｄ１、Ｄ２ 外径
Ｓ１、Ｓ２ 締代

Claims (4)

1. 振動発生部および振動受部の一方に連結される筒状で内面が筒軸方向に直線形状とされたブラケットと、
   円筒状とされて前記ブラケットの筒内に圧入され、前記ブラケットへの圧入先端に構成され外面に小径面の形成された小径部と、前記圧入前に前記ブラケットの内径及び前記小径部の外径よりも外径が大径で前記小径部よりも前記ブラケットへの圧入後端側に構成され厚みが前記小径部よりも厚く外面に大径面の形成された大径部と、前記小径部と大径部との間に構成され外面に前記小径面と前記大径面とを連結する立上面の形成された中間部と、を有する樹脂製の外筒と、
   前記外筒の内周側に配置されると共に振動発生部および振動受部の他方に連結される内筒と、
   前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に配置され、前記外筒と前記内筒とを互いに連結する弾性体と、
   を備えた防振装置。
2. 前記外筒の内面は、軸方向に直線形状であること、を特徴とする請求項１に記載の防振装置。
3. 前記外筒の小径部の外径は、前記ブラケットへの圧入前に、前記ブラケットの内径以上であること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の防振装置。
4. 前記外筒の小径部の外径は、前記ブラケットへの圧入前に、前記ブラケットの内径以下であること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の防振装置。

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