JP2023056924A - 防振装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防振装置における軸直角方向に対する軸方向の剛性比を大きくするとともに、弾性体の軸方向外端部における歪み及びはみ出しを抑制する。【解決手段】防振ブッシュ１は、外周面１１における軸方向中央部１０ａに径方向外方に膨出するピロボール１２が設けられた内筒１０と、内筒１０の周囲に配置される外筒２０と、内筒１０と外筒２０との間で両者を連結する弾性体３０と、を備える。弾性体３０の軸方向外端部３０ｂには、軸方向外方に突出する突出部３２と、突出部３２よりも径方向外側において軸方向内方に凹む外周溝部３３と、突出部３２よりも径方向内側に形成された空間部３４と、が設けられる。防振ブッシュ１の製造方法は、当該防振ブッシュ１における外筒２０の軸方向外端部２０ｂを、突出部３２を押圧し且つ外周溝部３３を埋めるように、径方向内側に屈曲させる屈曲工程を備える。【選択図】図４

Description

本開示は、防振装置の製造方法に関する。

特許文献１に開示の防振ブッシュ（防振装置）は、径方向外方に向けて略球形に成形された球形部（ピロボール）が外周面に設けられた内筒と、球形部に対向するように内筒と同心上に離隔配置された外筒と、内筒と外筒との間を球形部を覆うように連結する弾性体と、を備える。弾性体の軸方向外端部は、外筒の軸方向外端部近傍まで延設されている。外筒の軸方向外端部近傍は、内筒に向けて折曲（屈曲）されており、具体的には、強圧加工により内筒に向けて略直角に折曲されることで、弾性体の軸方向外端部に対して圧接される。

内筒と外筒とが互いに軸方向に相対移動すると、折曲された外筒の軸方向外端部近傍及び内筒の球形部が、壁となって弾性体を軸方向に圧縮する。このため、弾性体が軸方向に変形しにくいので、防振ブッシュの軸方向剛性は高い。また、弾性体が内筒の球形部を起点にこじり方向に変形しやすいので、防振ブッシュのこじり剛性は低い。すなわち、特許文献１に係る防振ブッシュは、こじり剛性に対する軸方向剛性の比が、大きい。

特開２００２－３２３０８０号公報

特許文献１に係る防振ブッシュでは、外筒の軸方向外端部近傍を内筒に向けて径方向内側に屈曲させた（カシメた）後に、弾性体の軸方向外端部に歪みが生じたり、弾性体の軸方向外端部の一部が内筒と外筒との隙間を通って軸方向外側にはみ出たりすることが懸念される。

本開示は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、防振装置における軸直角方向に対する軸方向の剛性比を大きくするとともに、弾性体の軸方向外端部における歪み及びはみ出しを抑制することにある。

本開示に係る防振装置の製造方法は、外周面における軸方向中間部に径方向外方に膨出する膨出部が設けられた筒状又は軸状の内側部材と、上記内側部材の周囲に配置される外筒と、上記内側部材と上記外筒との間に介在して両者を連結する弾性体と、を備え、上記弾性体の軸方向外端部には、軸方向外方に突出する突出部と、上記突出部よりも径方向外側において軸方向内方に凹む外周溝部と、上記突出部よりも径方向内側に形成された空間部と、が設けられる、防振装置を用意する用意工程と、当該防振装置における上記外筒の軸方向外端部を、上記突出部を押圧し且つ上記外周溝部の少なくとも一部を埋めるように、径方向内側に屈曲させる屈曲工程と、を備える。

かかる構成によれば、防振装置に軸方向の外力を入力すると、屈曲された外筒の軸方向外端部及び内側部材の膨出部が、壁となって弾性体を軸方向に圧縮する。このため、弾性体が軸方向に変形しにくいので、防振装置の軸方向の剛性は高い。一方、弾性体が内側部材の膨出部を起点に、軸直角方向の１つのこじり方向に変形しやすいので、防振装置の軸直角方向（特に、こじり方向）の剛性は低い。

このように、内側部材の外周面に膨出部を設けることによって、防振装置における軸直角方向（特に、こじり方向）に対する軸方向の剛性比を大きくすることができる。

屈曲工程において外筒の軸方向外端部を径方向内側に屈曲させると、屈曲された外筒の軸方向外端部が、弾性体の軸方向外端部における突出部を押圧する。これにより、弾性体の突出部が軸方向に予圧縮されるので、防振装置における軸方向の剛性をより大きくすることができる。

また、屈曲工程において弾性体の軸方向外端部における外周溝部が埋まるので、突出部だけでなく、弾性体の軸方向外端部における屈曲前に外周溝部が存在した部分も、屈曲された外筒の軸方向外端部に押圧されて軸方向に予圧縮される。これにより、突出部のみが予圧縮される場合に比較して、防振装置における軸方向の剛性をさらに大きくすることができる。

弾性体の軸方向外端部に外周溝部が設けられているので、弾性体の軸直角方向における変形可能範囲が大きくなる。これにより、防振装置の軸直角方向の変位時に、弾性体の軸方向外端部に歪みが生じることを抑制することができる。

屈曲工程において外筒の軸方向外端部を径方向内側に屈曲させると、弾性体の一部は、その軸方向外端部に設けられた空間部に押し出される。このように、押し出された弾性体を逃がすための領域（体積補償域、空間部）を確保することによって、弾性体の軸方向外端部が内側部材と外筒との隙間を通って軸方向外側にはみ出ることを抑制することができる。

以上、防振装置における軸直角方向に対する軸方向の剛性比（軸方向の剛性／軸直角方向の剛性、ばね比）を大きくするとともに、弾性体の軸方向外端部における歪み及びはみ出しを抑制することができる。

一実施形態では、上記弾性体の軸方向外端部には、上記空間部よりも径方向内側において軸方向内方に凹む内周溝部が設けられている。

かかる構成によれば、弾性体が軸直角方向に変形しやすくなるので、防振装置における軸直角方向の剛性を低くすることができる。すなわち、防振装置における軸直角方向に対する軸方向の剛性比をより大きくすることができる。

一実施形態では、上記空間部は、軸方向内方に凸の円弧状に形成されている。

かかる構成によれば、空間部が同一体積の角形状に形成される場合に比較して、押し出された弾性体が空間部に逃げやすくなる（体積補償効果に優れる）。

一実施形態では、上記屈曲工程における屈曲位置は、上記外周溝部の最底部よりも軸方向内側に位置する。

かかる構成によれば、屈曲工程において、弾性体の外周溝部をより確実に埋めることができる。

一実施形態では、上記空間部における最も軸方向内側の部分は、上記外周溝部の最底部よりも、軸方向内側に位置する。

かかる構成によれば、空間部をさらに大きくすることができるので、弾性体の軸方向外端部のはみ出しを、さらに抑制することができる。

本開示によれば、防振装置における軸直角方向に対する軸方向の剛性比を大きくするとともに、弾性体の軸方向外端部における歪み及びはみ出しを抑制することができる。

図１は、本開示の一実施形態に係る防振ブッシュを示す斜視図である。 図２は、防振ブッシュを示す側面図である。 図３は、防振ブッシュを示す正面断面図である。 図４は、図３におけるＩＶ部拡大図であって、屈曲工程前における弾性体の軸方向外端部を示す。 図５は、図４相当図あって、屈曲工程中における弾性体の軸方向外端部を示す。 図６は、図４相当図あって、屈曲工程後における弾性体の軸方向外端部を示す。 図７は、その他の実施形態に係る図２相当図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

（防振ブッシュの構成）
図１～３は、防振装置としての防振ブッシュ１を示す。図１は斜視図、図２はＩＩ矢視における側面図、図３はＩＩＩ－ＩＩＩ線における正面断面図である。防振ブッシュ１は、例えば、自動車のサスペンションブッシュとして用いられており、車両走行時における車体の振動を減衰する。防振ブッシュ１は、中心軸Ｏを有する。以下、中心軸Ｏの延びる方向を、軸方向という。軸方向に直交する方向を、軸直角方向という。軸直角方向は、防振ブッシュ１の径方向と、防振ブッシュ１の周方向（ねじり方向）と、防振ブッシュ１のこじり方向と、を含む。

図１～３に示すように、防振ブッシュ１は、円筒状の内筒（内側部材）１０と、内筒１０の周囲に配置される円筒状の外筒２０と、内筒１０と外筒２０との間に介在して両者を連結する弾性体３０と、を備える。

内筒１０は、例えば、車体側のブラケット（図示せず）にボルト締結されている。内筒１０は、金属（鉄、アルミ等）で形成されている。図３に示すように、内筒１０の外周面１１における軸方向中央部１０ａには、膨出部としてのピロボール１２が設けられている。ピロボール１２は、球形状であって、径方向外方に膨出（突出）している。

外筒２０は、例えば、サスペンションリンクの筒部（図示せず）に圧入固定されている。外筒２０は、金属（鉄、アルミ等）で形成されている。図３に示すように、外筒２０の軸方向中央部２０ａは、内筒１０のピロボール１２（軸方向中央部１０ａ）に対応している。内筒１０の軸方向外端部１０ｂは、外筒２０の軸方向外端部２０ｂよりも、軸方向外側に位置する。内筒１０のピロボール１２は、防振ブッシュ１のこじり方向の変位の起点である。

弾性体３０は、ゴムで形成されている。弾性体３０は、円筒状である。弾性体３０は、内筒１０及び外筒２０と共に、加硫一体成形されている。図３に示すように、弾性体３０の内周面における軸方向中央部３０ａには、内筒１０のピロボール１２に対応するように、径方向外方に凹む球形状の凹部３１が設けられている。凹部３１には、ピロボール１２が嵌まり込む。

弾性体３０の軸方向外端部３０ｂは、内筒１０の軸方向外端部１０ｂ及び外筒２０の軸方向外端部２０ｂよりも、軸方向内側に位置する。ここで、「弾性体３０の軸方向外端部３０ｂ」は、弾性体３０における内筒１０と外筒２０とを連結する部分の軸方向外端部を、意味する。弾性体３０の軸方向外端部３０ｂは、内筒１０と外筒２０との間を径方向に延びている。弾性体３０における軸方向外端部３０ｂよりも軸方向外側には、加硫一体成形時に内筒１０及び外筒２０に付着したまま残った薄膜状の残存部３０ｃがある。

図４は、図３におけるＩＶ部拡大図であって、後述する屈曲工程前における弾性体３０の軸方向外端部３０ｂを、示す。図４に示すように、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂは、内筒１０と外筒２０との間を、外筒２０側（径方向外側）に向かうに従って軸方向外側に延びるように、径方向に見て逆三角形状に形成されている。弾性体３０の軸方向外端部３０ｂには、突出部３２と、外周溝部３３と、空間部３４と、内周溝部３５と、が設けられている。

図４に示すように、突出部３２は、軸方向外方に突出している。突出部３２の先端は、円弧状に丸みを帯びている。図２に示すように、突出部３２は、軸方向に見て、全周に亘って円環状に形成されている。

図４に示すように、外周溝部３３は、突出部３２よりも径方向外側において軸方向内方に凹んでいる。外周溝部３３の溝底は、円弧状に丸みを帯びている。図２に示すように、外周溝部３３は、軸方向に見て、全周に亘って円環状に形成されている。

図４に示すように、空間部３４は、突出部３２よりも径方向内側に形成されている。空間部３４は、弾性体３０が存在しない領域である。空間部３４は、軸方向内方及び径方向外方に凸の円弧状に形成されている。図２に示すように、空間部３４は、軸方向に見て、全周に亘って円環状に形成されている。

図４に示すように、内周溝部３５は、空間部３４よりも径方向内側において軸方向内方に凹んでいる。内周溝部３５の溝底は、円弧状に丸みを帯びている。図２に示すように、内周溝部３５は、軸方向に見て、全周に亘って円環状に形成されている。

空間部３４における最も軸方向内側の部分３４ａは、外周溝部３３の溝底の最底部（最も軸方向内側の部分）３３ａよりも、軸方向内側に位置する。内周溝部３５の溝底の最底部（最も軸方向内側の部分）３５ａは、外周溝部３３の溝底の最底部３３ａ及び空間部３４における最も軸方向内側の部分３４ａよりも、軸方向内側に位置する。

（防振ブッシュの製造方法）
防振ブッシュ１の製造方法について、図４～６を参照しながら説明する。防振ブッシュ１の製造方法は、上述の各構成を備える防振ブッシュ１を用意する用意工程と、当該防振ブッシュ１における外筒２０の軸方向外端部２０ｂを径方向内側に屈曲させてカシメる屈曲工程（カシメ工程）と、を備える。図５は、屈曲工程中における弾性体３０の軸方向外端部３０ｂを示す。図６は、屈曲工程後における弾性体３０の軸方向外端部３０ｂを示す。

図４，５に示すように、屈曲工程では、防振ブッシュ１における外筒２０の軸方向外端部２０ｂを、外周溝部３３の最底部３３ａよりも軸方向内側に位置する屈曲位置Ｐにおいて、径方向内側に屈曲させる。

これにより、図５に示すように、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂにおける突出部３２は、屈曲された外筒２０の軸方向外端部２０ｂによって押圧（圧接）される。突出部３２が押圧されることによって、弾性体３０が変形して、外周溝部３３の一部が埋まるようになる。また、突出部３２が押圧されることによって、弾性体３０の一部が、押し出されて、空間部３４に逃げるようになる。同様に、突出部３２が押圧されることによって、弾性体３０の一部が押し出されて、内周溝部３５の一部が埋まるようになる。

図６に示すように、屈曲工程が完了すると、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂにおける外周溝部３３のほぼ全部が埋まるようになる。同様に、屈曲工程が完了すると、空間部３４のほぼ全部が埋まるようになる。同様に、屈曲工程が完了すると、内周溝部３５のほぼ全部が埋まるようになる。なお、屈曲工程完了時において、屈曲された外筒２０の軸方向外端部２０ｂと内筒１０の外周面１１との間には、隙間Ｈが形成される。屈曲半径は、例えばＲ５程度である。

屈曲された外筒２０の軸方向外端部２０ｂは、図６に二点鎖線で示すように、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂにおける屈曲工程前に突出部３２が存在した部分だけでなく、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂにおける屈曲工程前に外周溝部３３が存在した部分をも、押圧（圧接）する。すなわち、屈曲された外筒２０の軸方向外端部２０ｂは、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂにおける広範囲を、押圧する（圧接する）。外筒２０は、弾性体３０を介して内筒１０にカシメ固定される。

その後、防振ブッシュ１を、径方向にさらに絞って、相手側の部材（例えば、サスペンションリンクの筒部）に圧入する。

（作用効果）
本実施形態によれば、内筒１０の外周面１１にピロボール１２が設けられているので、
防振ブッシュ１に軸方向の外力を入力すると、屈曲された外筒２０の軸方向外端部２０ｂ及び内筒１０のピロボール１２が、壁となって弾性体３０を軸方向に圧縮する。このため、弾性体３０が軸方向に変形しにくいので、防振ブッシュ１の軸方向の剛性は高い。一方、弾性体３０が内筒１０のピロボール１２を起点に、軸直角方向の１つのこじり方向に変形しやすいので、防振ブッシュ１の軸直角方向（特に、こじり方向）の剛性は低い。

このように、内筒１０の外周面１１にピロボール１２を設けることによって、防振ブッシュ１における軸直角方向（特に、こじり方向）に対する軸方向の剛性比を大きくすることができる。

屈曲工程において外筒２０の軸方向外端部２０ｂを径方向内側に屈曲させると、屈曲された外筒２０の軸方向外端部２０ｂが、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂにおける突出部３２を押圧する。これにより、弾性体３０の突出部３２が軸方向に予圧縮されるので、防振ブッシュ１における軸方向の剛性をより大きくすることができる。

また、屈曲工程において弾性体３０の軸方向外端部３０ｂにおける外周溝部３３が埋まるので、突出部３２だけでなく、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂにおける屈曲工程前に外周溝部３３が存在した部分も、屈曲された外筒２０の軸方向外端部２０ｂに押圧されて軸方向に予圧縮される（図６参照）。これにより、突出部３２のみが予圧縮される場合に比較して、防振ブッシュ１における軸方向の剛性をさらに大きくすることができる。

弾性体３０の軸方向外端部３０ｂに外周溝部３３が設けられているので、弾性体３０の軸直角方向における変形可能範囲が大きくなる。これにより、防振ブッシュ１の軸直角方向の変位時に、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂに歪みが生じることを抑制することができる。

屈曲工程において外筒２０の軸方向外端部２０ｂを径方向内側に屈曲させると、弾性体３０の一部は、その軸方向外端部３０ｂに設けられた空間部３４に押し出される。このように、押し出された弾性体３０を逃がすための領域（体積補償域、空間部３４）を確保することによって、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂが内筒１０と外筒２０との隙間Ｈ（図６参照）を通って軸方向外側にはみ出ることを抑制することができる。

以上、防振ブッシュ１における軸直角方向に対する軸方向の剛性比（軸方向の剛性／軸直角方向の剛性、ばね比）を大きくするとともに、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂにおける歪み及びはみ出しを抑制することができる。

弾性体３０の軸方向外端部３０ｂに内周溝部３５が設けられているので、弾性体３０が軸直角方向に変形しやすくなって、防振ブッシュ１における軸直角方向の剛性を低くすることができる。すなわち、防振ブッシュ１における軸直角方向に対する軸方向の剛性比をより大きくすることができる。また、内周溝部３５が空間部３４と同様に機能するので、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂのはみ出しを、より抑制することができる。

空間部３４が軸方向内方及び径方向外方に凸の円弧状に形成されているので、空間部３４が同一体積の角形状に形成される場合に比較して、押し出された弾性体３０が空間部３４に逃げやすくなる（体積補償効果に優れる）。

屈曲位置Ｐが外周溝部３３の最底部３３ａよりも軸方向内側にあるので、屈曲工程において、弾性体３０の外周溝部３３をより確実に埋めることができる。

空間部３４における最も軸方向内側の部分３４ａが、外周溝部３３の溝底の最底部３３ａよりも軸方向内側に位置するので、空間部３４をさらに大きくすることができる。これにより、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂのはみ出しを、さらに抑制することができる。

突出部３２が軸方向に見て全周に亘って環状に形成されている（図２参照）ので、屈曲された外筒２０の軸方向外端部２０ｂに押圧されて予圧縮される部分の面積を、大きくすることができる。

（その他の実施形態）
以上、本開示を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

上記実施形態では、図２に示すように、突出部３２，外周溝部３３、空間部３４及び内周溝部３５は、軸方向に見て、全周に亘って環状に形成されているが、これに限定されない。図７は、その他の実施形態に係る図２相当図である。図７に示すように、突出部３２、外周溝部３３、空間部３４及び内周溝部３５は、軸方向に見て、周方向における一部にのみ設けられてもよい（本例では、周方向において断続的に８個設けられている）。これにより、弾性体３０の軸方向外端部３０ｂ（特に突出部３２）が、屈曲された外筒２０の軸方向外端部２０ｂによって過剰に予圧縮され過ぎることを抑制することができる。

上記実施形態では、内筒１０、外筒２０及び弾性体３０を加硫一体成形したが、これに限定されない。内筒１０及び弾性体３０を一体成形した後に、当該成形体を外筒２０単体に挿入してもよい。この場合、その後に外筒２０を絞り加工して、さらに外筒２０の軸方向外端部２０ｂを径方向内側に屈曲させる。

内筒（内側部材）１０におけるピロボール（膨出部）１２のみを、金属ではなく樹脂等で形成してもよい。また、内筒（内側部材）１０の全体及び外筒２０の全体を、金属以外の材料（例えば樹脂等）で形成してもよい。

弾性体３０の材料は、ゴムではなく、例えば、発泡ウレタン等でもよい。

内側部材１０は、筒状ではなく、軸状（棒状）でもよい。

弾性体３０の軸方向外端部３０ｂには、内周溝部３５が無くてもよい。

ピロボール１２は、内筒１０の外周面１１における軸方向中央部１０ａに設けられる必要はなく、軸方向外端部１０ｂよりも軸方向内側（すなわち軸方向中間部）に、設けられていればよい。膨出部１２は、ピロボールのような球形状ではなく、例えば角形状の凸部でもよい。

屈曲工程において、外周溝部３３の一部のみが埋まってもよいし、外周溝部３３の全部が埋まってもよい。すなわち、屈曲工程において、外周溝部３３の少なくとも一部が埋まればよい。

上記実施形態では、図３に示すように、弾性体３０における軸方向両側の軸方向外端部３０ｂに、それぞれ、突出部３２、外周溝部３３、空間部３４及び内周溝部３５が設けられているが、これに限定されない。弾性体３０における軸方向一方側の軸方向外端部３０ｂにのみ、突出部３２、外周溝部３３、空間部３４及び内周溝部３５が設けられるとともに、弾性体３０における軸方向他方側の軸方向外端部３０ｂには、突出部３２、外周溝部３３、空間部３４及び内周溝部３５が設けられなくてもよい。同様に、外筒２０における軸方向片側の軸方向外端部２０ｂにおいてのみ、屈曲工程が行われてもよい。

防振ブッシュ（防振装置）１は、自動車のサスペンションブッシュとしてだけでなく、他の用途に用いられてもよい。

本開示は、防振装置の製造方法に適用できるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

Ｏ 中心軸
Ｐ 屈曲位置
Ｈ 隙間
１ 防振ブッシュ（防振装置）
１０ 内筒（内側部材）
１０ａ 軸方向中央部（軸方向中間部）
１０ｂ 軸方向外端部
１１ 外周面
１２ ピロボール（膨出部）
２０ 外筒
２０ａ 軸方向中央部
２０ｂ 軸方向外端部
３０ 弾性体
３０ａ 軸方向中央部
３０ｂ 軸方向外端部
３０ｃ 残存部
３１ 凹部
３２ 突出部
３３ 外周溝部
３３ａ 最底部
３４ 空間部
３４ａ 最も軸方向内側の部分
３５ 内周溝部
３５ａ 最底部

Claims (5)

1. 外周面における軸方向中間部に径方向外方に膨出する膨出部が設けられた筒状又は軸状の内側部材と、前記内側部材の周囲に配置される外筒と、前記内側部材と前記外筒との間に介在して両者を連結する弾性体と、を備え、
   前記弾性体の軸方向外端部には、軸方向外方に突出する突出部と、前記突出部よりも径方向外側において軸方向内方に凹む外周溝部と、前記突出部よりも径方向内側に形成された空間部と、が設けられる、
   防振装置を用意する用意工程と、
   当該防振装置における前記外筒の軸方向外端部を、前記突出部を押圧し且つ前記外周溝部の少なくとも一部を埋めるように、径方向内側に屈曲させる屈曲工程と、を備える、防振装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の防振装置の製造方法において、
   前記弾性体の軸方向外端部には、前記空間部よりも径方向内側において軸方向内方に凹む内周溝部が設けられている、防振装置の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の防振装置の製造方法において、
   前記空間部は、軸方向内方に凸の円弧状に形成されている、防振装置の製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の防振装置の製造方法において、
   前記屈曲工程における屈曲位置は、前記外周溝部の最底部よりも軸方向内側に位置する、防振装置の製造方法。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の防振装置の製造方法において、
   前記空間部における最も軸方向内側の部分は、前記外周溝部の最底部よりも、軸方向内側に位置する、防振装置の製造方法。

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