JP2022018166A - 防振ブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】短い期間で所望の防振性能を具備させる。【解決手段】振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる外筒１１、および他方に取付けられるとともに、外筒の内側に配設された内筒１２と、内筒の外周面および外筒の内周面を互いに連結した弾性体１４と、を備えるとともに、この防振ブッシュ１の中心軸線Ｏに沿う軸方向に分割されて、少なくとも一対の端ブッシュ２１により構成され、内筒の外周面における前記軸方向の中間部に、径方向の外側に膨出し、かつ弾性体が連結された膨出部１５が設けられ、一対の端ブッシュは、前記軸方向に分割された、外筒、内筒、弾性体、および膨出部を備え、端ブッシュにおける膨出部の外周面は、前記軸方向の内側に向かうに従い、径方向の外側に向けて延びている。【選択図】図１

Description

本発明は、防振ブッシュに関する。

従来から、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる外筒、および他方に取付けられるとともに、外筒の内側に配設された内筒と、内筒の外周面および外筒の内周面を互いに連結した弾性体と、を備えた防振ブッシュが知られている。
近年、防振ブッシュにおいては、搭載される車両の開発期間を短縮するために、防振性能の決定を受けてから防振ブッシュの試作品を納入するまでの期間を短縮することが求められる場合がある。

特開２００８－１９９２７号公報

しかしながら、前記従来の防振ブッシュでは、所望の防振性能を具備させるためには、例えば、弾性体を形成するゴム材料の配合、並びに内筒および外筒の各形状等を変更する等の必要があり、短い期間で所望の防振性能を具備させることが困難であるという問題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、短い期間で所望の防振性能を具備させることができる防振ブッシュを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る防振ブッシュは、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる外筒、および他方に取付けられるとともに、前記外筒の内側に配設された内筒と、前記内筒の外周面および前記外筒の内周面を互いに連結した弾性体と、を備えるとともに、この防振ブッシュの中心軸線に沿う軸方向に分割されて、少なくとも一対の端ブッシュにより構成され、前記内筒の外周面における前記軸方向の中間部に、径方向の外側に膨出し、かつ前記弾性体が連結された膨出部が設けられ、一対の前記端ブッシュは、前記軸方向に分割された、前記外筒、前記内筒、前記弾性体、および前記膨出部を備え、前記端ブッシュにおける前記膨出部の外周面は、前記軸方向の内側に向かうに従い、径方向の外側に向けて延びている。

この発明によれば、前記軸方向に分割されて、少なくとも一対の端ブッシュにより構成されているので、例えば、弾性体の機械的性質等、若しくは内筒および外筒の各寸法等が互いに異なる複数種の端ブッシュを、あらかじめ準備しておき、防振性能の決定を受けたときに、最適な端ブッシュを選択して、防振ブッシュを組み立てることができる。これにより、防振性能の決定を受けてから、例えば、弾性体を形成するゴム材料の配合を調整したり、内筒等をインサート品として弾性体を加硫成形するための金型を設計、製作したりする工数を無くすことが可能になり、短い期間で所望の防振性能を具備した防振ブッシュを得ることができる。
内筒の外周面における前記軸方向の中間部に、径方向の外側に膨出し、かつ弾性体が連結された膨出部が設けられ、端ブッシュにおける膨出部の外周面が、前記軸方向の内側に向かうに従い、径方向の外側に向けて延びているので、径方向、前記軸方向、および周方向だけでなく、内筒および外筒それぞれの中心軸線が互いに傾くこじり方向のばね特性も調整することが可能になり、防振性能に係る様々な要求に対応することができる。

前記外筒の内周面と前記膨出部の外周面との間に中間筒が設けられ、前記弾性体は、前記外筒の内周面と前記中間筒の外周面とを連結した外側弾性体と、前記中間筒の内周面と前記膨出部の外周面とを連結した内側弾性体と、を備えてもよい。

この場合、外筒の内周面と膨出部の外周面との間に中間筒が設けられ、弾性体が、外側弾性体および内側弾性体を備えているので、例えば、中間筒、外側弾性体、および内側弾性体の各寸法、若しくは外側弾性体および内側弾性体の各配合等を異ならせることで、防振ブッシュのばね特性を調整することができる。したがって、前述した寸法や配合等が互いに異なる複数種の端ブッシュを準備しておき、防振性能の決定を受けたときに、最適な端ブッシュを選択して防振ブッシュを組み立てることが可能になり、防振ブッシュのばね特性を容易かつ精度よく調整することができる。

前記外側弾性体の厚さは、前記内側弾性体の厚さより厚くてもよい。

この場合、周長が長く、剛性が高くなりやすい外側弾性体の厚さが、周長が短く、剛性が低くなりやすい内側弾性体の厚さより厚いので、外側弾性体の剛性が抑えられ、外側弾性体および内側弾性体の各剛性の差を低減することができる。これにより、内側弾性体にかかる負荷を抑えて耐久性を確保することができるとともに、特に、内筒および外筒の相対変位量が小さい状態であっても、ばね特性を安定させることができる。

前記端ブッシュにおいて、前記内側弾性体に加えられている予荷重が、前記外側弾性体に加えられている予荷重より小さくてもよい。

この場合、端ブッシュにおいて、周長が短く、加振時に変形しやすい内側弾性体に加えられている予荷重が、周長が長く、加振時に変形しにくい外側弾性体に加えられている予荷重より小さいので、加振時に、外側弾性体および内側弾性体の各ひずみ量が大きく異なるのを抑制することができる。これにより、耐久性を確保し、かつ内筒および外筒の相対変位量の大きさを問わず、ばね特性を安定させることができる。

この発明によれば、短い期間で所望の防振性能を具備させることができる。

本発明の一実施形態に係る防振ブッシュの軸方向に沿う縦断面図である。 図１に示す端ブッシュの軸方向に沿う縦断面図である。 本発明の変形例に係る防振ブッシュの軸方向に沿う縦断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る防振ブッシュ１を説明する。

図１に示されるように、防振ブッシュ１は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる外筒１１、および他方に取付けられるとともに、外筒１１の内側に配設された内筒１２と、内筒１２の外周面および外筒１１の内周面を互いに連結した弾性体１４と、を備えている。

外筒１１、および内筒１２は、共通軸（中心軸線）Ｏと同軸に配設されている。以下、共通軸Ｏに沿う方向を軸方向といい、前記軸方向から見て、共通軸Ｏに交差する方向を径方向といい、共通軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。前記軸方向において、防振ブッシュ１の中央部側を内側といい、防振ブッシュ１の中央部から離れる側を外側という。
外筒１１および内筒１２それぞれの前記軸方向の中央部は、互いに一致している。なお、外筒１１および内筒１２それぞれの前記軸方向の中央部を、前記軸方向にずらしてもよい。

内筒１２における前記軸方向の両端部は、外筒１１より前記軸方向の外側に位置している。内筒１２の外周面における前記軸方向の中間部に、径方向の外側に膨出し、かつ弾性体１４が連結された膨出部１５が設けられている。膨出部１５は、内筒１２と一体に形成されている。なお、膨出部１５は、内筒１２と別体であってもよい。膨出部１５は、周方向の全長にわたって連続して延びている。膨出部１５の前記軸方向の長さは、内筒１２の前記軸方向の長さの半分より長くなっている。膨出部１５および内筒１２それぞれの前記軸方向の中央部は互いに一致している。膨出部１５の外周面と、外筒１１の内周面と、の間に径方向の隙間が設けられている。膨出部１５は、前記軸方向の全長にわたって、外筒１１により径方向の外側から覆われている。

膨出部１５における前記軸方向の両端部１５ａの外周面は、前記軸方向の内側に向かうに従い、径方向の外側に向けて延びるとともに、径方向の外側に向けて突の曲面状に形成されている。膨出部１５における前記軸方向の中間部１５ｂの外周面は、前記軸方向に真直ぐ延びている。膨出部１５における前記軸方向の中間部１５ｂの外径は、膨出部１５における前記軸方向の両端部１５ａの前記軸方向の内端部の外径と同等になっている。

外筒１１の外径は、前記軸方向の全長にわたって同等になっている。外筒１１は、装着筒１６内に嵌合され、装着筒１６を介して、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる。なお、装着筒１６は設けなくてもよい。
外筒１１の内周面は、膨出部１５の外周面に沿って延び、外筒１１の内周面と、膨出部１５の外周面と、の間の径方向の距離は、前記軸方向の全長にわたって同等になっている。

外筒１１の内周面と膨出部１５の外周面との間に中間筒１３が設けられている。中間筒１３および外筒１１それぞれの前記軸方向の長さは互いに同等になっている。中間筒１３および外筒１１それぞれの前記軸方向の中央部は、互いに一致している。
なお、中間筒１３および外筒１１それぞれの前記軸方向の長さを、互いに異ならせてもよい。中間筒１３および外筒１１それぞれの前記軸方向の中央部を、前記軸方向にずらしてもよい。中間筒１３は設けなくてもよい。

中間筒１３の内周面および外周面は、膨出部１５の外周面に沿って延びている。中間筒１３の内周面と、膨出部１５の外周面と、の間の径方向の距離は、前記軸方向の全長にわたって同等になっている。中間筒１３の外周面と、外筒１１の内周面と、の間の径方向の距離は、前記軸方向の全長にわたって同等になっている。前者の距離は、後者の距離より小さくなっている。

中間筒１３における前記軸方向の両端部の内周面は、弾性体１４を介して膨出部１５の外周面と前記軸方向で対向している。すなわち、中間筒１３における前記軸方向の両端部の内周面は、膨出部１５における前記軸方向の中間部１５ｂの外周面より径方向の内側に位置している。
外筒１１における前記軸方向の両端部の内周面は、弾性体１４を介して中間筒１３の外周面と前記軸方向で対向している。すなわち、外筒１１における前記軸方向の両端部の内周面は、中間筒１３における前記軸方向の中間部の外周面より径方向の内側に位置している。

弾性体１４は、ゴム材料により形成されている。弾性体１４は、外筒１１の内周面、膨出部１５の外周面、および中間筒１３に接着されている。
弾性体１４は、外筒１１の内周面と中間筒１３の外周面とを連結した外側弾性体１７と、中間筒１３の内周面と膨出部１５の外周面とを連結した内側弾性体１８と、を備えている。内側弾性体１８は、膨出部１５の外周面におけるほぼ全域に接着されている。内側弾性体１８は、膨出部１５を介して内筒１２の外周面と中間筒１３の内周面とを連結している。

外側弾性体１７および内側弾性体１８は、中間筒１３により径方向に分断されている。なお、外側弾性体１７および内側弾性体１８は、中間筒１３を径方向に跨いで互いに連結されてもよい。
外側弾性体１７の厚さは、内側弾性体１８の厚さより厚くなっている。なお、外側弾性体１７の厚さを、内側弾性体１８の厚さ以下としてもよい。外側弾性体１７および内側弾性体１８は、同じ配合のゴム材料で形成されている。

そして、本実施形態では、防振ブッシュ１が、前記軸方向に分割されて、少なくとも一対の端ブッシュ２１により構成され、端ブッシュ２１は、前記軸方向に分割された、外筒１１、内筒１２、中間筒１３、弾性体１４、および膨出部１５を備えている。一対の端ブッシュ２１は、互いに同じ大きさで、同じ形状に形成されている。

図示の例では、防振ブッシュ１は、一対の端ブッシュ２１同士の間に位置する中間ブッシュ２２を備えている。中間ブッシュ２２も、端ブッシュ２１と同様に、前記軸方向に分割された、外筒１１、内筒１２、中間筒１３、弾性体１４、および膨出部１５を備えている。前記軸方向に分割された外筒１１が、装着筒１６内に嵌合されることにより、端ブッシュ２１および中間ブッシュ２２が、前記軸方向に連結されて固定されている。なお、前記軸方向に分割された外筒１１を前記軸方向に貫く締結部材を用いて、端ブッシュ２１および中間ブッシュ２２を、前記軸方向に連結して固定してもよい。

端ブッシュ２１が備える膨出部１５の外周面は、前記軸方向の内側に向かうに従い、径方向の外側に向けて延びている。端ブッシュ２１は、膨出部１５の前記軸方向の端部１５ａを備えている。
中間ブッシュ２２が備える膨出部１５の外周面は、前記軸方向に真直ぐ延びている。中間ブッシュ２２は、膨出部１５の前記軸方向の中間部１５ｂを備えている。
端ブッシュ２１が備える外側弾性体１７および内側弾性体１８それぞれの前記軸方向の両端縁は、周方向の全長にわたって、前記軸方向に窪んでいる。中間ブッシュ２２が備える外側弾性体１７および内側弾性体１８それぞれの前記軸方向の両端縁は、周方向の全長にわたって、前記軸方向に窪んでいる。

端ブッシュ２１において、内側弾性体１８に加えられている予荷重が、外側弾性体１７に加えられている予荷重より小さくなっている。

端ブッシュ２１単体では、図２に示されるように、中間筒１３の前記軸方向の内端縁１３ａは、内筒１２の前記軸方向の内端縁１２ａより前記軸方向の外側に位置し、外筒１１の前記軸方向の内端縁１１ａは、中間筒１３の前記軸方向の内端縁１３ａより前記軸方向の外側に位置している。なお、端ブッシュ２１単体では、内筒１２の前記軸方向の内端縁１２ａは、膨出部１５の端部１５ａにおける前記軸方向の内端縁と面一になっている。
中間ブッシュ２２単体では、防振ブッシュ１に組み込まれたときと同様に、内筒１２、中間筒１３、および外筒１１それぞれの前記軸方向の端縁は、共通軸Ｏに直交する同一平面上に位置している。なお、中間ブッシュ２２単体では、内筒１２、および膨出部１５の中間部１５ｂそれぞれの前記軸方向の端縁が面一になっている。

そして、端ブッシュ２１における内筒１２の前記軸方向の内端縁１２ａを、中間ブッシュ２２における内筒１２の前記軸方向の端縁に突き当てた状態で、端ブッシュ２１において、中間筒１３、および外筒１１それぞれの前記軸方向の外端縁１３ｂ、１１ｂを、前記軸方向の内側に向けて押込むことで、外側弾性体１７および内側弾性体１８を弾性変形させ、かつ中間筒１３、および外筒１１それぞれの前記軸方向の内端縁１３ａ、１１ａを、中間ブッシュ２２における中間筒１３、および外筒１１それぞれの前記軸方向の端縁に各別に突き当てることで、防振ブッシュ１が得られる。

以上説明したように、本実施形態による防振ブッシュ１によれば、前記軸方向に分割されて、少なくとも一対の端ブッシュ２１により構成されているので、例えば、弾性体１４の機械的性質等、若しくは内筒１２および外筒１１の各寸法等が互いに異なる複数種の端ブッシュ２１を、あらかじめ準備しておき、防振性能の決定を受けたときに、最適な端ブッシュ２１を選択して、防振ブッシュ１を組み立てることができる。
これにより、防振性能の決定を受けてから、例えば、弾性体１４を形成するゴム材料の配合を調整したり、内筒１２等をインサート品として弾性体１４を加硫成形するための金型を設計、製作したりする工数を無くすことが可能になり、短い期間で所望の防振性能を具備した防振ブッシュ１を得ることができる。

内筒１２の外周面における前記軸方向の中間部に、径方向の外側に膨出し、かつ弾性体１４が連結された膨出部１５が設けられ、端ブッシュ２１における膨出部１５の外周面が、前記軸方向の内側に向かうに従い、径方向の外側に向けて延びているので、径方向、前記軸方向、および周方向だけでなく、内筒１２および外筒１１それぞれの中心軸線が互いに傾くこじり方向のばね特性も調整することが可能になり、防振性能に係る様々な要求に対応することができる。

外筒１１の内周面と膨出部１５の外周面との間に中間筒１３が設けられ、弾性体１４が、外側弾性体１７および内側弾性体１８を備えているので、例えば、中間筒１３、外側弾性体１７、および内側弾性体１８の各寸法、若しくは外側弾性体１７および内側弾性体１８の各配合等を異ならせることで、防振ブッシュ１のばね特性を調整することができる。したがって、前述した寸法や配合等が互いに異なる複数種の端ブッシュ２１を準備しておき、防振性能の決定を受けたときに、最適な端ブッシュ２１を選択して防振ブッシュ１を組み立てることが可能になり、防振ブッシュ１のばね特性を容易かつ精度よく調整することができる。

周長が長く、剛性が高くなりやすい外側弾性体１７の厚さが、周長が短く、剛性が低くなりやすい内側弾性体１８の厚さより厚いので、外側弾性体１７の剛性が抑えられ、外側弾性体１７および内側弾性体１８の各剛性の差を低減することができる。これにより、内側弾性体１８にかかる負荷を抑えて耐久性を確保することができるとともに、特に、内筒１２および外筒１１の相対変位量が小さい状態であっても、ばね特性を安定させることができる。

端ブッシュ２１において、周長が短く、加振時に変形しやすい内側弾性体１８に加えられている予荷重が、周長が長く、加振時に変形しにくい外側弾性体１７に加えられている予荷重より小さいので、加振時に、外側弾性体１７および内側弾性体１８の各ひずみ量が大きく異なるのを抑制することができる。これにより、耐久性を確保し、かつ内筒１２および外筒１１の相対変位量の大きさを問わず、ばね特性を安定させることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、図３に示されるように、一対の端ブッシュ２１同士の間に、複数の中間ブッシュ２２が前記軸方向に連ねられて設けられた防振ブッシュ２を採用してもよい。
防振ブッシュ２は、弾性体１４の機械的性質等、若しくは内筒１２および外筒１１の各寸法等が互いに異なる複数種の中間ブッシュ２２を備えてもよい。
一対の端ブッシュ２１が、中間ブッシュ２２を介在させず直接、前記軸方向に連ねられた防振ブッシュを採用してもよい。

中間筒１３における前記軸方向の端部の内周面を、膨出部１５における前記軸方向の中間部１５ｂの外周面に対して径方向の同じ位置、若しくは径方向の外側に位置させてもよい。
外筒１１における前記軸方向の端部の内周面を、中間筒１３における前記軸方向の中間部の外周面に対して径方向の同じ位置、若しくは径方向の外側に位置させてもよい。

防振ブッシュは、トーションビーム式リアサスペンション、車両のエンジンマウント、建設機械に搭載された発電機のマウント、および工場等に設置される機械のマウント等に適用してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した実施形態および変形例を適宜組み合わせてもよい。

１、２ 防振ブッシュ
１１ 外筒
１２ 内筒
１３ 中間筒
１４ 弾性体
１５ 膨出部
１７ 外側弾性体
１８ 内側弾性体
２１ 端ブッシュ
Ｏ 共通軸（中心軸線）

Claims (4)

1. 振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に取付けられる外筒、および他方に取付けられるとともに、前記外筒の内側に配設された内筒と、
   前記内筒の外周面および前記外筒の内周面を互いに連結した弾性体と、を備えるとともに、
   この防振ブッシュの中心軸線に沿う軸方向に分割されて、少なくとも一対の端ブッシュにより構成され、
   前記内筒の外周面における前記軸方向の中間部に、径方向の外側に膨出し、かつ前記弾性体が連結された膨出部が設けられ、
   一対の前記端ブッシュは、前記軸方向に分割された、前記外筒、前記内筒、前記弾性体、および前記膨出部を備え、
   前記端ブッシュにおける前記膨出部の外周面は、前記軸方向の内側に向かうに従い、径方向の外側に向けて延びている、防振ブッシュ。
2. 前記外筒の内周面と前記膨出部の外周面との間に中間筒が設けられ、
   前記弾性体は、前記外筒の内周面と前記中間筒の外周面とを連結した外側弾性体と、前記中間筒の内周面と前記膨出部の外周面とを連結した内側弾性体と、を備えている、請求項１に記載の防振ブッシュ。
3. 前記外側弾性体の厚さは、前記内側弾性体の厚さより厚い、請求項２に記載の防振ブッシュ。
4. 前記端ブッシュにおいて、前記内側弾性体に加えられている予荷重が、前記外側弾性体に加えられている予荷重より小さい、請求項２または３に記載の防振ブッシュ。

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