JP3586090B2 - ゴムブッシュの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のサスペンションアームの連結部などに使用されるゴムブッシュの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のゴムブッシュは、自動車ボディ側のブラケットに連結される内筒と、その周囲に配置されたサスペンションアーム側の外筒と、内筒と外筒との間に介在されたゴム状弾性体とを備えたものが一般的である。また、このゴムブッシュには、通常、耐久性を向上させるため、外筒を縮径する方向に絞り加工を施こし、内外筒間に介在されるゴム状弾性体に予備圧縮が与えられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記一般的なゴムブッシュの他に内筒及び外筒の間に中間筒が介在されたゴムブッシュがあるが、このようなゴムブッシュでは、外筒と中間筒との間に介在するゴム状弾性体に対して予備圧縮を与えることができるものの、中間筒と内筒との間のゴム状弾性体に対しては予備圧縮を与えることができない。また、ゴム状弾性体に液体を封入した液封部を有するゴムブッシュにおいては、外筒に絞り加工を施した場合、液封部及びオリフィスが存在する箇所には、絞り加工により予備圧縮を施すことができないので、ゴム状弾性体には、予備圧縮が施された部分とそうでない部分が存在することになり、その境界部分などに応力歪みが残留することになる。このような応力歪みが残留されたゴムブッシュでは、使用時の振動による疲労が早くなり、耐久性に問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ゴム状弾性体の予備圧縮による耐久性の向上について鋭意研究した結果、外筒の絞り加工以外の方策により、ゴム状弾性体の耐久性を向上させる方策を見出した。すなわち、外筒の絞り加工の代わりに、あるいはこれと併用して、内筒を拡径することでゴム状弾性体に予備圧縮を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0005】
ここで、ゴムブッシュは、少なくとも、内外筒とその間に介在されたゴム状弾性体を有するものであれば、いかなる形態のものにおいても本発明を適用できる。例えば、内外筒とゴム状弾性体とからなるゴムブッシュ、内外筒の間に中間筒を有するゴムブッシュ、さらには、すぐりが形成されたゴムブッシュ、あるいは液封部を有するゴムブッシュのいずれにおいても本発明を適用できる。特に、中間筒を有するゴムブッシュにおいては、中間筒と内筒との間のゴム状弾性体にも予備圧縮を施すことができる点で有利である。さらには、中間筒や液封部を有するゴムブッシュに本発明を適用するのが好適である。
この拡径される内筒は、拡管作業を容易に行える点から薄肉のものを採用する方が好ましく、さらには、薄肉の内筒の剛性を補強する意味から、この内筒に、これとは別に厚肉の内筒を内嵌する態様を採用してもよい。
【0006】
この内筒の拡径作業は、先端にテーパ状の拡径部を有する拡管棒を使用し、この拡管棒の押込み操作により内筒を拡径すればよい。この拡管棒の拡径作業においては、内筒の一端側から拡管棒を挿入して内筒の軸方向で3/4程度まで拡径し、次に、拡管棒を引き抜いて内筒の反対側から挿入して内筒の残りの部分を拡径するために最後まで貫通させる手法を採用することができる。このように、内筒の両側から拡径作業を行えば、拡管棒の挿入抵抗が少なくて済むばかりか、内筒の変位も概ね均一にすることが可能である。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形態であるゴムブッシュのうち外筒未装着状態のゴムブッシュの側面図、図2は同じくその平面図、図3は同じくその正面図、図4は同じくその正面断面図、図5は同じくその平面断面図である。
【0008】
図示のごとく、ゴムブッシュ1は、第1の内筒2と、この内筒2の周囲に配置された外筒3と、この内外筒2、3の間に配置された中間筒4と、この中間筒4及び外筒3の間、並びに中間筒4及び内筒2の間に介在されたゴム状弾性体5と、第1の内筒2に内嵌された第2の内筒6とを備え、ゴム状弾性体5には、液体を封入する液封部7が形成されている。
【0009】
第1の内筒2は、例えば、冷間継ぎ目無し構造用鋼管(STKM11A−SC)により円筒状に形成されたものであり、後述する拡管棒8により拡径が容易に行えるように薄肉(厚さ1.6〜3mm程度)のものが使用されている。
【0010】
外筒3は、円筒状に形成されたもので、その材質、径、厚みなどは適宜選択できるが、外筒に絞り加工を施しやすい材質、例えば、圧延鋼材(SPH、SPC)が使用可能である。また、外筒3の厚みも絞り加工が施しやすい厚み、例えば、1.2mm〜3mm程度のものを使用することができる。この外筒3の径は使用箇所、ゴム状弾性体5の減衰性能などにより適宜選択でき、また、筒状のものならば、本実施の形態のような円筒状に限らず、角筒、楕円筒などであってもよい。
【0011】
中間筒4は、一般的に軸直角方向のばね定数を高くし、ねじり方向のばね定数を低くするために介在されるものであるが、本実施の形態では、中間筒4の上下部に開口部10が形成され、この開口部10によって、中間筒4と外筒3との間の弾性部5aと、中間筒4と内筒2との間の弾性部5bが連続するようになっている。
【0012】
ゴム状弾性体5は、要求される使用目的及び特性等により、天然ゴム、合成ゴム、あるいはこれらの混合した材料から適宜選択されるもので、上述のごとく、中間筒4と外筒3との間の弾性部5aと、中間筒4と内筒2との間の弾性部5bとを備え、これらが中間筒4の開口部10で連続し、内筒2及び中間筒4に加硫接着されている。
【0013】
第2の内筒6は、第1の内筒2よりも厚肉円筒状の鋳造品又は鍛造品が使用されており、第1の内筒2の拡径後にその内周面に圧入される。
【0014】
液封部7は、中間筒4の上下開口部10において形成されるもので、軸方向の2個所に形成された深溝状の凹部7aと、この凹部7aを半径方向外側で連通する溝部7bと、上下の凹部7aを連通するよう蛇行状に形成されたオリフィス7cとを有している。
【0015】
次に、上記ゴムブッシュ1の製造方法を主に図6ないし図8に基づいて説明する。図6は、拡管棒の挿入による内筒の拡径作業を示すゴムブッシュの平面断面図、図7は外筒圧入作業を示すゴムブッシュの正面断面図、図8は外筒圧入後のゴムブッシュの正面断面図である。
【0016】
まず、内筒2及び中間筒4をゴム状弾性体5と加硫接着してゴム状弾性体5の周面に液封部7が形成された円筒部品を形成する。この円筒部品の第1の内筒2の一端部から、図6のごとく、拡管棒8を挿入し、内筒2を拡径する。この拡管棒8は、先端部に他の部分よりも大径の拡径部12を有するもので、この拡径部12は、軸方向両端側が軸端部に向かって夫々先細となるテーパ状に形成されている。すなわち、拡管棒8は、図6に示すように、他の部分よりも大径の大径部12aと、その両端のテーパ部12b、12cとからなる拡径部12を有している。
【0017】
この拡管棒8を1.5〜2トン程度の押圧力で内筒2の軸方向一端側から挿入し、内筒2の約3/4を拡径する。その後、拡管棒8を引き抜き、内筒2の反対側(軸方向他端側)から拡管棒8を挿入し、残りの部分を拡径するために最後まで貫通させる。この拡管棒8の貫通により、例えば、内径が15mmの内筒2は、20mmまで拡径することができる。
【0018】
次に、拡径後の第1の内筒2に第2の内筒6を内嵌圧入後、エチレングリコール液などの液体中にて外筒3を外嵌し、この外筒3を半径方向に縮径するよう外筒3に絞り加工を施す。そうすれば、液封部7に液体が封入され、かつ内筒2の拡径と外筒3の絞り加工によりゴム状弾性体5に予備圧縮が施されたゴムブッシュ1が完成する。
【0019】
このような内筒2を拡径したゴムブッシュ1と、未拡径の内筒を有する従来のゴムブッシュとの耐久性について比較試験を行った。試験条件としては、ゴムブッシュ1に軸直角方向に1130N(一定)の荷重をかけた状態で、こじり方向に+19.7°/−11.9°の揺動運動を2Hzの周期で加えたところ、未拡径品では約30万回で寿命となったのに対し、本実施品では約50万回で寿命となり、耐久性が大幅に向上した。
【0020】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、内筒を拡径することによりゴム状弾性体に予備圧縮を与えるようにしたので、均一な予備圧縮をかけることができ、耐久性を大幅に向上させることができ、特に、中間筒を有するゴムブッシュや液封部を有するゴムブッシュにおいては有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるゴムブッシュのうち、外筒未装着状態のゴムブッシュの側面図
【図2】同じくその平面図
【図3】同じくその正面図
【図4】同じくその正面断面図
【図5】同じくその平面断面図
【図6】同じく拡管棒の挿入による内筒の拡径作業を示すゴムブッシュの平面断面図
【図7】同じく外筒圧入作業を示すゴムブッシュの正面断面図
【図8】同じく外筒圧入後のゴムブッシュの正面断面図
【符号の説明】
1 ゴムブッシュ
2 第1の内筒
3 外筒
4 中間筒
5 ゴム状弾性体
6 第2の内筒
7 液封部
8 拡管棒
Claims (3)
- 第1の内筒と、その周囲に配された外筒と、第1の内筒と外筒との間に介在された中間筒と、前記中間筒と外筒との間、および中間筒と第1の内筒との間に夫々介在されたゴム状弾性体とを備えたゴムブッシュの製造方法であって、
薄肉に形成された第1の内筒と中間筒とを前記ゴム状弾性体と加硫接着して円筒部品を形成し、この円筒部品の第1の内筒の軸方向一端側から拡管棒を挿入して第1の内筒の約3/4を拡径し、その後、拡管棒を引き抜き、第1の内筒の軸方向他端側から拡管棒を挿入し、残りの部分を拡径するために拡管棒を第1の内筒の最後まで貫通させ、次に、拡径後の第1の内筒に、それよりも厚肉の第2の内筒を内嵌圧入した後、前記外筒を外嵌し、該外筒を半径方向に縮径するよう外筒に絞り加工を施すことを特徴とするゴムブッシュの製造方法。 - 第1の内筒と、その周囲に配された外筒と、第1の内筒と外筒との間に介在された中間筒と、前記中間筒と外筒との間、および中間筒と第1の内筒との間に夫々介在されゴム状弾性体とを備え、前記ゴム状弾性体の周面に液体を封入する液封部が形成されたゴムブッシュの製造方法であって、
薄肉に形成された第1の内筒と中間筒とを前記ゴム状弾性体と加硫接着してゴム状弾性体の周面に液体を封入する液封部が形成された円筒部品を形成し、
この円筒部品の第1の内筒の軸方向一端側から拡管棒を挿入して第1の内筒の約3/4を拡径し、その後、拡管棒を引き抜き、第1の内筒の軸方向他端側から拡管棒を挿入し、残りの部分を拡径するために拡管棒を第1の内筒の最後まで貫通させ、
次に、拡径後の第1の内筒に、それよりも厚肉の第2の内筒を内嵌圧入した後、エチレングリコール液などの液体中にて外筒を外嵌し、この外筒を半径方向に縮径するよう外筒に絞り加工を施すことを特徴とするゴムブッシュの製造方法。 - 前記拡管棒は、他の部分よりも大径の大径部と、その両端のテーパ部とからなる拡径部を有するものを使用することを特徴とする請求項1又は2に記載のゴムブッシュの製造方法。
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