JP3059633B2 - 液封ブッシュ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車のサスペンシ
ョンアームなどに使用される液封ブッシュに関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなものは公知であり、例えば、
西独特許第２８４１５０５号に示されるように、内筒、
外筒及びこれら両筒間に設けられる弾性体ブロックを備
え、弾性体ブロックには周方向へ弾性壁によって複数に
分割された液室を形成し、各液室をオリフィスで連通し
たものがある。なお、本願において、周方向とは内外筒
の周方向と同心円上の方向を、軸方向とは同じく内外筒
の軸方向と平行する方向を、半径方向とは内筒の半径方
向と一致する方向を、それぞれ意味するものとする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、弾性壁はそ
れが弾性変形容易な程度にある程度薄く形成され、液室
の容積変化に伴う液圧の上昇を吸収する作用があり、こ
の作用によって、小さな振幅の振動に対して、柔らかな
バネ特性すなわち低動バネで対応し、大きな振幅の振動
に対して高減衰を発揮するようにできる。しかし弾性壁
には繰り返し大きな液圧がかかることになるので、弾性
壁の基部が疲労し易くなるため、この部分のバネ定数を
無制限に小さくできず、低動バネ特性には自ら一定の制
約がある。そこで、より低動バネ・高減衰特性を向上さ
せることができるとともに、弾性壁に対する応力集中を
緩和して耐久性を向上させることが望まれている。本発
明はこのような要請を満足させるものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、内筒及び外筒並びにこれら内外筒間に介装される弾
性体ブロックを備え、この弾性体ブロックに内筒の軸方
向両端側に形成されて外筒内へ圧入される一対のリング
部と、このリング部間に形成された液室空間を設け、こ
の液室空間内部を弾性体ブロックと一体に形成された弾
性壁で仕切って少なくとも２つの液室を形成するととも
に、これらの液室をオリフィス通路で連通した液封ブッ
シュにおいて、弾性壁は、内外筒間を半径方向並びに軸
方向へ延びる壁本体部を備え、この壁本体部の周囲で外
筒側に位置する外端部を可動にしたことを特徴とする。
このとき、外端部を嵌合により外筒の内周面へ密接させ
るとともに、外筒嵌合前の状態では外端部を外筒の内周
面よりも半径方向外方へ突出させておくことができる。

【０００５】また、弾性体ブロックの各液室について、
それぞれ外筒側を開放させるとともに、この開放部を、
各液室に対応して複数設けられ、かつそれぞれが外筒内
周に沿う部分円弧状をなす液室カバーで覆い、この一対
の液室カバーの各周方向端部間で弾性壁の外端部を挟む
ことができる。

【０００６】このとき、弾性壁の外端部と液室カバーの
周方向端部との間に、外端部の弾性変形を許容するため
の間隙を形成でき、さらにこの周方向端部を外端部の軸
方向へ延びる縁部に対して斜めに形成し、かつ軸方向幅
中央部を最も外端部から離すこともできる。

【０００７】さらにまた、外端部の外表面に形成された
オリフィス溝と、液室カバーの周方向端に形成された切
欠きと、外筒の内周面とで、弾性壁を挟む各液室を連通
する流体の連通路を形成でき、そのうえ切欠きを、液室
カバーの周方向端部における外端部から最も離れた部分
に設けることができる。

【０００８】

【作用】弾性壁を構成する壁本体部の外端部を可動にす
ると、外端部の移動によって、内部圧力の上昇並びに弾
性壁と弾性体ブロックの連結部分への応力集中が緩和さ
れるため、耐久性が向上するとともに、低動バネ・高減
衰特性をより一層向上させることができる。

【０００９】このとき、予め外筒嵌合前の状態で外端部
を外筒の内周面よりも半径方向外方へ突出させておけ
ば、外端部を外筒へ嵌合させることにより、外端部の外
表面が外筒の内周面へ密接してシールできるとともに、
圧接状態になるので、外端部の不要な移動を防止でき
る。

【００１０】弾性体ブロックの各液室を、それぞれ外筒
側へ開放させ、これら各開放部を外筒内周に沿う部分円
弧状をなす液室カバーで覆えば、液体を封入した液室を
簡単に密閉できるとともに、液室カバーを取付けた状態
で弾性体を外筒へ入れて組立てることができる。そのう
え、一対の液室カバーの各周方向端間で弾性壁の外端部
を挟めば、弾性壁の外端部を確実に位置決めでき、必要
以上に大きな移動を防止する構造を簡単に得ることがで
きる。

【００１１】このとき、弾性壁の外端部と液室カバーの
周方向端部との間に間隙を形成すれば、外端部の移動を
その間隙内で許容し、移動可能時点ではバネ定数を小さ
くできるとともに、規制されると高いバネ定数になるの
で、弾性壁のバネ定数を非線形的に変化させることがで
き、広範囲の振動に対して高減衰を発揮できる。

【００１２】しかも、外端部との間隙の形成が容易にな
るとともに、外端部の移動規制を正確にできる。さらに
周方向端部を外端部の軸方向へ延びる縁部に対して斜め
に形成し、かつ軸方向幅中央部を最も外端部から離すよ
うにすれば、外端部の移動時における変形を無理なく自
然にできる。

【００１３】さらにまた、外端部の外表面に形成された
オリフィス溝と、液室カバーの周方向端に形成された切
欠きと、外筒の内周面とで、弾性壁を挟む各液室を連通
する流体の連通路を形成できるので、連通路を簡単かつ
確実に形成できる。そのうえ切欠きを、液室カバーの周
方向端部における外端部から最も離れた部分に設ける
と、外端部が周方向端部へ当接しても閉塞されず、連通
路を確保できる。

【００１４】

【実施例】図１乃至図７に基づいて一実施例を示す。図
１は液封ブッシュの構成部品を分解して示す斜視図、図
２は完成品の外観斜視図、図３は図２の３−３線断面
図、図４は図３の４−４線断面図である。

【００１５】まず図１に示すように、本実施例の液封ブ
ッシュは、金属製の円筒状部材である外筒１０、液室空
間２１を形成した弾性体ブロック２０、外筒１０の内側
へ同心又は偏心（本実施例では同心）で配設される金属
製部材である内筒３０、液室空間２１内を仕切るととも
に弾性体ブロック２０と一体に形成された弾性壁４０及
び液室空間２１の開放部を覆う液室カバー５０を備えて
いる。

【００１６】これらの弾性体ブロック２０、内筒３０、
弾性壁４０及び液室カバー５０は、予め液室空間２１内
へ公知の非圧縮性液体を封入した状態で小組され、この
小組体を外筒１０内へ圧入してから、外筒１０の両端部
をカシメることにより、全体が一体になった液封ブッシ
ュを構成している。

【００１７】弾性体ブロック２０は振動を吸収するため
ゴム又は適宜な合成樹脂等の弾性に富む材料からなり、
中心に内筒３０を一体に埋設して成形され、内筒３０に
沿う軸方向両端に外筒１０内へ嵌合するリング部２２を
備え、これらリング部２２の中間部はえぐられて液室空
間２１をなしている。

【００１８】この液室空間２１内には、図３に明らかな
ように、内筒３０の周方向に略１８０゜間隔で半径方向
へ突出する一対の弾性壁４０が弾性体ブロック２０と一
体に形成され、かつ弾性壁４０と略９０°離れた位置に
ストッパー突起部２６が周方向へ略１８０゜間隔で対を
なして形成されている。

【００１９】図４並びに内筒３０と一体である弾性体ブ
ロック２０の軸方向半断面図である図６に明らかなよう
に、リング部２２の外周部表面には薄いシール層２３が
リング部２２と一体に形成されている。また、シール層
２３の外周上には、シールリング２３ａが環状に形成さ
れている。

【００２０】シール層２３の内側となるリング部２２の
外端部近くには、リング枠２８が一体に埋設され、リン
グ枠２８の内周側は小径段部２９が形成され、その上に
リング部２２の小径段部２２ａが形成されている。

【００２１】図３に明らかなように、内筒３０の周囲に
設けられた略長方形断面をなすストッパー金具３２の周
囲を弾性体層２４が薄く覆い、この弾性体層２４のうち
長辺部３４を覆う部分に弾性壁４０が一体に形成されて
いる。

【００２２】ストッパー突起部２６は、ストッパー金具
３２のうち、半径方向外方へ長く突出する部分３６と、
その表面を覆う弾性体層２４からなり、この弾性体層２
４は比較的薄いものであり、かつ必要により図示のよう
に一方側（図３の上側）を厚肉とし、他方側（同下側）
を薄肉にする等、肉厚を非対称にできる。

【００２３】弾性壁４０は、液圧の変動に応じて弾性変
形する略Ｔ字状断面の部材であり、内外筒間を半径方向
並びに軸方向へ延びる壁本体部４２を備え、弾性体層２
４と基部４４で連結している。

【００２４】図４に明らかなように、弾性壁４０の軸方
向両端部は弾性体ブロック２０の液室空間２１に臨むリ
ング部２２の壁面と連続して一体に形成され、軸方向幅
Ｗ（図６、７）は両リング部２２の間隔に略等しくなっ
ている。

【００２５】基部４４と反対側の端部である外端部４６
は、外筒１０の内周に密接できる部分円弧状をなし、そ
の外表面中央部には周方向に横断するオリフィス溝４８
が形成されている。

【００２６】外筒１０へ嵌合される前の外端部４６の位
置は、図３の弾性壁４０部分を拡大した図５中に仮想線
で示すように、外筒１０の内径よりも大きくなってお
り、弾性体ブロック２０内への圧入時には半径方向内方
へ圧縮されて外端部４６が外筒１０の内周面へ密接し、
液室空間２１内を２つの液室６０と６２に区画するよう
になっている。

【００２７】液室カバー５０は、外筒１０の内周に沿う
円弧状の曲面を有する半割円筒状をなす２個の部材であ
り、弾性体ブロック２０へ取付けたとき、液室空間２１
の開放部を覆うとともに、一対の液室カバー５０の端部
間で各弾性壁４０の外端部４６を挟むことにより、外端
部４６を位置決めするようになっている。

【００２８】液室カバー５０の軸方向長さは、両リング
部２２の間隔に略等しく、円弧状部の周方向長さは、外
筒１０の内周から各弾性壁４０の外端部４６の周方向幅
Ｗ1（図５）を引いた残りの略１／２に等しい。

【００２９】外筒１０の内周面に沿う液室カバー５０の
外表面５２は金属製であり、その内側に弾性体５３が一
体に積層され、弾性体５３の中央部は隆起するストッパ
ー部５４をなし、内筒３０側のストッパー突起部２６と
若干の間隙をもって向かい合うようになっている。外表
面５２の軸方向端部は弾性体５３よりも突出し、小径段
部２２ａ上へ重なるようになっている。

【００３０】図７は、一対の液室カバー５０の各端部間
に弾性壁４０の外端部４６を挟んだ状態を示す展開図で
あり、この図及び図５に明らかなように、各液室カバー
５０の周方向端５９には、オリフィス溝４８の延長上位
置に切欠き５６が形成され、オリフィス溝４８、切欠き
５６及び外筒１０の内周面によってオリフィス通路６４
が構成されている。

【００３１】外端部４６を挟む液室カバー５０の周方向
端５９は、幅方向（図の上下方向）略中央部が最も外端
部４６から離れるように、幅方向両端から中央部へ向か
い、外端部４６の幅方向縁部の線に対して斜めに形成さ
れ、その結果、外端部４６の両側には周方向端５９との
間に略三角形の間隙７０が形成され、外端部４６の軸直
交方向（矢示Ａ方向）に対する変形を可能にしている。

【００３２】切欠き５６は、周方向端５９の幅方向略中
央部に外端部４６から離れるように端部から切り込まれ
た状態で形成され、外端部４６が周方向端５９に接触し
たときでも外端部４６によって塞がれないようになって
いる。

【００３３】図５及び図６に示すように、周方向端５９
の幅方向両端部には、位置決め突起５８が周方向へ突出
し、弾性壁４０に対して外端部４６の裏面に当接して支
持することにより、外端部４６を位置決めしている。

【００３４】図３に明らかなように、このオリフィス通
路６４は、弾性壁４０によって仕切られた液室６０と６
２を連通し、オリフィス通路６４を通って両液室間を液
体が移動することによって減衰力を発生するようになっ
ている。

【００３５】なお、これらの液室６０と６２の各軸方向
内部は、図４に明らかなように、ストッパー突起部２６
とストッパー部５４で軸方向両端側へ区画され、この区
画された液室間はストッパー突起部２６とストッパー部
５４の間に形成された若干の間隔による連通路６６で連
通される。

【００３６】次に本実施例の作用を説明する。弾性壁４
０は入力振動の大きさに応じて弾性変形するとともに、
図７に示すように外端部４６が対向する一対の周方向端
５９の間で軸直交方向（矢示Ａ方向）に移動を許容され
ているため、この外端部４６が移動可能な範囲で弾性壁
４０のバネ定数を小さくし、周方向端５９に当接した時
点でバネ定数を高くなるように大きく変化させて非線形
のバネ特性を得ることができる。

【００３７】したがって、弾性壁４０は急激な内圧上昇
を吸収でき、かつ、連絡通路６４における共振点を減衰
が必要な範囲内となるように変化させることができる。

【００３８】そのうえ、弾性壁４０が弾性体ブロック２
０と一体に形成されているので、弾性変形に伴って、弾
性体層２４との連結部分である基部４４並びにリング部
２２との連結部に応力が集中しようとする。しかし上述
のように外端部４６が対向する一対の周方向端５９の間
で移動を許容されているため、この部分の移動によって
係る応力集中を緩和し、弾性壁４０の耐久性を向上させ
ることができる。

【００３９】ゆえに、図３、５及び７において、エンジ
ン振動のような高周波数並びにシェイク振動のような低
周波数の各微少振動には、弾性壁４０の弾性壁取付部２
４部分の弾性変形が主体になって液室６０、６２の各種
変化を吸収し、従来よりも一層優れた低動バネ特性を実
現できる。

【００４０】また、低周波数で比較的大きな振動が加わ
ると、液室６０、６２の容積変化に伴う液体が連絡通路
６４を通過するので、その際に発生する減衰力により高
減衰状態になって振動を吸収する。

【００４１】また、外筒１０は嵌合する前の状態で、弾
性壁４０の外端部４６外周面を外筒１０の内径よりも外
方へ出るようにしてあるので、嵌合時に弾性体ブロック
２０側とのシール性を確保でき、かつ不必要な外端部４
６の移動を抑制できる。

【００４２】しかも、液室カバー５０を２分割に構成し
たので、各部の構造が簡単になり、製造が容易になっ
た。また、２分割した液室カバー５０で弾性壁４０の両
側を支持することにより、外端部４６の位置決め、オリ
フィス溝４８の形状保持を確実にし、同時に突起５８に
より、さらに外端部４６の位置決めが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の分解斜視図

【図２】 実施例の斜視図

【図３】 図２の３−３線拡大断面図

【図４】 図３の４−４線拡大断面図

【図５】 実施例要部の拡大断面図

【図６】 実施例に係る内筒及び弾性体ブロックの軸方
向半断面図

【図７】 実施例要部の平面図

【符号の説明】

１０：外筒、２０：弾性体ブロック、２２：リング部、
２４：弾性体層、３０：内筒、４０：弾性壁、４２：壁
本体部、４４：基部、４６：外端部、４８：オリフィス
溝、５０：液室カバー、５４：ストッパー部、５６：切
欠き、６０・６２：液室、６４：連絡通路、６６：連通
路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16F 13/14 B60K 5/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内筒及び外筒並びにこれら内外筒間に介装
   される弾性体ブロックを備え、この弾性体ブロックに内
   筒の軸方向両端側に形成されて外筒内へ圧入される一対
   のリング部と、このリング部間に形成された液室空間を
   設け、この液室空間内部を弾性体ブロックと一体に形成
   された弾性壁で仕切って少なくとも２つの液室を形成す
   るとともに、これらの液室を連通路で連通した液封ブッ
   シュにおいて、 弾性壁は、内外筒間を半径方向並びに軸方向へ延びる壁
   本体部を備え、この壁本体部の周囲で外筒側に位置する
   外端部を有し、 この外端部は外筒嵌合前の状態では外筒の内周面よりも
   半径方向外方へ突出し、弾性体ブロックを外筒へ嵌合す
   ることにより外筒の内周面へ可動に密接するとともに、 弾性体ブロックの各液室は、それぞれ外筒側が開放さ
   れ、 この開放部を、各液室に対応して複数設けられかつそれ
   ぞれが外筒内周に沿う部分円弧状をなす液室カバーで覆
   い、 これら一対の液室カバーの各周方向端部間で弾性壁の外
   端部を挟むことを特徴とする液封ブッシュ。
2. 【請求項２】弾性壁の外端部と液室カバーの周方向端部
   との間に、外端部の弾性変形を許容するための間隙を形
   成したことを特徴とする請求項１の液封ブッシュ。
3. 【請求項３】液室カバーの周方向端部は外端部の軸方向
   へ延びる縁部に対して斜めに形成され、かつ軸方向幅中
   央部が最も外端部から離れていることを特徴とする請求
   項２記載の液封ブッシュ。
4. 【請求項４】外端部の外表面に形成されたオリフィス溝
   と、液室カバーの周方向端に形成された切欠きと、外筒
   の内周面とで、弾性壁を挟む各液室を連通する流体の連
   通路を形成したことを特徴とする請求項３記載の液封ブ
   ッシュ。
5. 【請求項５】切欠きを、液室カバーの周方向端部におけ
   る外端部から最も離れた部分に軸方向幅中央部に形成し
   たことを特徴とする請求項４記載の液封ブッシュ。