JP3592213B2 - 弾性ブッシュ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サスペンションアーム等の被支持物に形成した支持穴に嵌合させて被支持物を弾力的に支持するのに用いる弾性ブッシュに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サスペンションアームの支持に用いる弾性ブッシュは、一般に、内筒と、内筒の外周に固着した弾性体と、弾性体の外周に固着した外筒とで構成され、サスペンションアームに形成した支持穴に外筒において圧入固定しているが、このものでは、サスペンションアームと外筒との金属同士の嵌め合わせになるため、サスペンションアームの支持穴の内面の加工精度が要求されて加工コストが高くなると共に、圧入荷重を高くする必要があって圧入装置の設備費も高くなり、更に、外筒を設けることでブッシュ自体の単価も高くなり、コストダウンを図ることが困難になる。
【０００３】
また、従来、外筒を省略して、サスペンションアームの支持穴の内面に弾性体を直接接触させるようにした外筒レスタイプの弾性ブッシュも知られており、このものでは、支持穴の内面の加工精度がラフで良く、且つ、圧入荷重も低いため設備費も安くなり、更に、ブッシュ自体の単価も安くなり、大幅なコストダウンを図れる。
【０００４】
また、外筒付きと外筒レスの何れのタイプの弾性ブッシュにおいても、弾性体の径方向中間部にインタスリーブを埋設し、弾性ブッシュの径方向のばね定数を高められるようにしたものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した外筒レスタイプの弾性ブッシュは、上記の如くコストダウンを図れる利点があるが、サスペンションアーム等の被支持物に対する固定を弾性体の締め代だけで得るため、抜け荷重が外筒付きタイプのものに比し大幅に低下し、抜け方向に荷重が加わったり複雑な入力を受ける部位には使用できない、という重大な欠点がある。また、圧入の容易性と圧入後の形状安定（弾性体のはみ出し等）を考慮すると、ブッシュの弾性体容量を抑えざるを得ず、その結果、弾性体の初期圧縮率が制限されて、インタスリーブを弾性体に埋設しても、径方向と軸方向及びねじり方向とのばねバランスの性能到達点が外筒付きタイプのものに比し低くなる。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、抜け荷重を大きくし、更に、性能も向上し得るようにした外筒レスタイプの弾性ブッシュを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、被支持物に形成した支持穴に嵌合させて被支持物を弾力的に支持するのに用いる弾性ブッシュであって、内筒と、内筒の外周に固着した、支持穴の内面に直接接触する弾性体と、弾性体の径方向中間部に埋設したインタスリーブとから成るものにおいて、インタスリーブの両端に径方向外方に屈曲させたフランジ部を形成して、支持穴に弾性ブッシュを嵌合させた状態で両端のフランジ部が支持穴の軸方向投影面から径方向外方に張り出すようにすると共に、両端のフランジ部のうち支持穴に対する弾性ブッシュの挿入方向先方に位置する一端のフランジ部の周方向の少なくとも一部にインタスリーブの筒状部に亘る切欠きを形成して、一端のフランジ部を縮径可能としている。
【０００８】
本発明によれば、インタスリーブの一端のフランジ部を縮径させた状態で弾性ブッシュを該一端のフランジ部側から被支持物の支持穴に圧入する。これによれば、支持穴から一端のフランジ部が抜け出たところで該フランジ部が拡径する。かくて、一端のフランジ部と他端のフランジ部とにより弾性ブッシュの軸方向一方と他方とへの抜きに対する抵抗力が得られ、抜け荷重が大きくなる。尚、支持穴の内面に接触するのは弾性体であるため、外筒付きタイプのような金属同士の圧入嵌合と異り、支持穴の内面の加工精度はラフで良く、且つ、圧入荷重も低く、小型の圧入設備で圧入できる。
【０００９】
また、性能を向上するには、弾性体の軸方向及びねじり方向のばね定数を低く抑えつつ、径方向の剛性を高めることが望まれ、そのためには、支持穴に弾性ブッシュを嵌合させた初期状態での弾性体の径方向圧縮率を大きく取ることが必要になる。ここで、支持穴に弾性ブッシュを嵌合させる前の自由状態での一端のフランジ部の径が支持穴に弾性ブッシュを嵌合させたときの径よりも大きくなるようにしておけば、初期状態で弾性体を径方向に圧縮でき、特に、インナスリーブの内側の弾性体の部分を径方向に圧縮できる。かくて、弾性体の初期圧縮率を大きく取って、性能を向上させることができる。
【００１０】
また、弾性体に、前記切欠きと同位相で、前記挿入方向先方の端面に達する割り溝を形成すると共に、この割り溝と前記切欠きとを夫々前記挿入方向先方に向って拡幅する形状に形成しておけば、弾性体及びインタスリーブを挿入方向先方に向って細くなるように縮径でき、支持穴に対する弾性ブッシュの圧入が容易になる。尚、支持穴に対する弾性ブッシュの圧入を一層容易にするには、前記一端のフランジ部を、短径寸法が前記支持穴の穴径以下の楕円形に形成し、該フランジ部の短径方向両側に前記切欠きを形成することが望ましい。
【００１１】
また、弾性体の外周面の前記挿入方向先方とは逆側の部分に、径方向に突出する凸部を形成しておけば、凸部の圧縮力によりてこ作用で一端のフランジ部を拡径させようとする力が発生し、抜け止めの機能が強化される。
【００１２】
ところで、弾性体を加硫成形する際は、インタスリーブが位置ずれしないようにフランジ部を押える必要がある。フランジ部の押え箇所は、弾性体で被覆することができず、耐食性が悪くなる。そして、前記一端のフランジ部の押え箇所が縮径方向に合致する部分、即ち、支持穴に弾性ブッシュを嵌合させた状態で支持穴の投影面から径方向外方に最も張り出す部分であると、該部分の腐食によって抜け止め機能が低下する。従って、弾性体の加硫成形時に前記一端のフランジ部を押える箇所は、該一端のフランジ部の縮径方向に合致する部分から周方向にオフセットした位置に設定することが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は被支持物たるサスペンションアームであり、サスペンションアーム１の端部の支持穴１ａに弾性ブッシュ２を嵌合させている。弾性ブッシュ２は、金属製の内筒２０と、内筒２０の外周に固着したゴムから成る弾性体２１と、弾性体２１の径方向中間部に埋設した金属製のインタスリーブ２２とを備えるもので、支持穴１ａの内面に弾性体２１を直接接触させるようにした外筒レスタイプに構成されている。そして、内筒２０に軸方向両側から１対の支軸３，３をその基端のフランジ３ａ，３ａが内筒２０の両端に当接するように挿入し、各支軸３のフランジ３ａから外方にのびるブラケット部３ｂをこれに形成した取付穴３ｃにおいて車体（図示せず）に締結する。ここで、サスペンションアーム１に作用する弾性ブッシュ２の軸方向の力は図１で左方に向う力よりも右方に向う力の方が大きく、そのため、右側の支軸３のフランジ３ａと弾性体２１の右端との間のクリアランスＬ１を左側の支軸３のフランジ３ａと弾性体２１の左端との間のクリアランスＬ２よりも広く取っている。
【００１４】
弾性体２１は、支持穴１ａに嵌合する筒部２１ａと、筒部２１ａの中央部内周の周方向複数箇所に形成した、内筒２０に固着する脚部２１ｂと、支持穴１ａから軸方向に突出する筒部２１ａの軸方向一端と他端とに夫々径方向外方に膨出させて形成したストッパ部２１ｃ，２１ｄとを備えており、筒部２１ａにインタスリーブ２２が両端のストッパ部２１ｃ，２１ｄに達するように埋設されている。インタスリーブ２２には、軸方向一端と他端とに夫々各ストッパ部２１ｃ，２１ｄ内で径方向外方に屈曲するフランジ部２２ａ，２２ｂが形成されている。ここで、一端のフランジ部２２ａ及び一端のストッパ部２１ｃは、図２（Ｂ）に示す如く、短径寸法を支持穴１ａの穴径以下とした楕円形に形成され、また、他端のフランジ部２２ｂ及び他端のストッパ部２１ｄは、図２（Ｃ）に示す如く、略円形に形成されている。そして、一端のフランジ部２２ａに、図３（Ｂ）に示す如く、前記楕円形の短径方向両側に位置させて、インタスリーブ２２の筒状部に亘る切欠き２２ｃ，２２ｃを形成すると共に、弾性体２１の筒部２１ａに、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示す如く、切欠き２２ｃ，２２ｃと同位相で、一端のストッパ部２１ｃの端面に達する割り溝２１ｅ，２１ｅを形成し、更に、これら切欠き２２ｃと割り溝２１ｅとを軸方向一端に向って拡幅する形状に形成し、一端のフランジ部２２ａ及びストッパ部２１ｃを前記楕円形の長径方向に縮径可能としている。尚、本実施形態では、切欠き２２ｃと割り溝２１ｅとを夫々インタスリーブ２２と筒部２１ａの全長に亘って形成して、インタスリーブ２２と筒部２１ａとを夫々半割り形状の２半部に分割しているが、切欠き２２ｃと割り溝２１ｅとを他端のフランジ部２２ｂ及びストッパ部２１ｄの手前で終端させて、インタスリーブ２２と筒部２１ａとを夫々非分割にすることも可能である。
【００１５】
弾性ブッシュ２を支持穴１ａに嵌合させる際は、一端のフランジ部２２ａ及びストッパ部２１ｃを図４に示す如く縮径させて、弾性ブッシュ２を一端側から支持穴１ａに圧入する。これによれば、低荷重で弾性ブッシュ２を圧入できると共に、一端のストッパ部２１ｃに引っかかりや切れ等を生じさせない良好な圧入が可能となる。そして、一端のフランジ部２２ａ及びストッパ部２１ｃが支持穴１ａから抜け出ると、これらが図５（Ａ）（Ｂ）に示す如く拡径し、一端のフランジ部２２ａの長径方向の外縁部分が支持穴１ａの軸方向投影面から径方向外方に張り出す。また、他端のフランジ部２２ｂも支持穴１ａの軸方向投影面から径方向外方に張り出しており、かくて、一端と他端のフランジ部２２ａ，２２ｂにより軸方向一方と他方とへの抜けに対する抵抗力が得られ、抜け荷重が大きくなる。但し、抜けに対する抵抗力は一端のフランジ部２２ａより他端のフランジ部２２ｂの方が大きいため、サスペンションアーム１に作用する軸方向の力のうちより大きな力が作用する側、即ち図１及び図５で右側に他端のフランジ部２２ｂが位置するように弾性ブッシュ２を支持穴１ａに嵌合することが望ましい。
【００１６】
また、一端のフランジ部２２ａを、図２（Ｂ）に示す自由状態での長径寸法が支持穴１ａに弾性ブッシュ２を嵌合させた状態での長径寸法よりも大きくなるように形成しておけば、サスペンションアーム１に荷重が作用しない初期状態で弾性体２１、特に、インタスリーブ２２の内側の脚部２１ｂを長径方向に圧縮できる。かくて、弾性体２１の初期圧縮率を大きく取ることができ、その結果、弾性体２１の軸方向及びねじり方向のばね定数を低く抑えつつ、弾性体２１の初期圧縮率を大きく取ることができ、性能が向上する。
【００１７】
ところで、インタスリーブ２２の他端のフランジ部２２ｂは、その外周縁部が筒部２１ａの他端のストッパ部２１ｄの外周に突出しているが、インタスリーブ２２の一端のフランジ部２２ａはほぼ全体が筒部２１ａの一端のストッパ部２１ｃに埋設されている。ここで、弾性体２１の加硫成形に際し、インタスリーブ２２が位置ずれしないように、他端のフランジ部２２ｂと共に一端のフランジ部２２ａを成形型内で押えることが必要になる。そして、一端のフランジ部２２ａの押え箇所は弾性体２１で被覆されなくなり、耐食性が低下する。そこで、本実施形態では、図３（Ａ）及び図５（Ｃ）に示す如く、弾性体２１の加硫成形時における一端のフランジ部２２ａの押え箇所２２ｄを、該フランジ部２２ａの縮径方向（長径方向）に合致する部分から周方向にオフセットした位置に設定し、押え箇所２２ｄが腐食しても、一端のフランジ部２２ａによる抜け止め機能が確保されるようにしている。
【００１８】
図６は他の実施形態を示しており、このものでは、弾性体２１の筒部２１ａの外周面の他端寄りの部分、即ち、支持穴１ａに対する弾性ブッシュ２の挿入方向先方とは逆側の部分に、図６（Ａ）に示す如く、径方向に突出する凸部２１ｆを形成している。他は上記実施形態のものと同一である。このものでは、弾性ブッシュ２を図６（Ｂ）に示す如く支持穴１ａに嵌合させると、凸部２１ｆが圧縮され、この圧縮力Ｆ１により脚部２１ｂを支点にしたてこ作用で筒部２１ａの一端側を拡径させようとする力Ｆ２が発生し、一端のフランジ部２２ａによる抜け止め機能が強化される。
【００１９】
以上、サスペンションアーム１を支持する弾性ブッシュ２に本発明を適用した実施形態について説明したが、サスペンションアーム以外の被支持物を支持する弾性ブッシュにも同様に本発明を適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、外筒レスタイプの弾性ブッシュの利点を活かしつつ、抜け荷重を大きくすることができると共に、弾性体の初期圧縮率を大きく取って、性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ブッシュの使用状態の截断側面図
【図２】（Ａ）上記ブッシュの自由状態の側面図、（Ｂ）図２（Ａ）の左方から見たブッシュの正面図、（Ｃ）図２（Ａ）の右方から見たブッシュの背面図
【図３】（Ａ）上記ブッシュの自由状態の斜視図、（Ｂ）インタスリーブの斜視図
【図４】支持穴へのブッシュの圧入当初の状態を示す側面図
【図５】（Ａ）支持穴へのブッシュの圧入完了状態を示す側面図、（Ｂ）図５（Ａ）の左方から見た正面図、（Ｃ）図５（Ａ）のＶＣ−ＶＣ線截断面図
【図６】（Ａ）本発明ブッシュの他の実施形態の自由状態の側面図、（Ｂ）圧入完了状態の截断側面図
【符号の説明】
１ サスペンションアーム（被支持物） １ａ 支持穴
２ 弾性ブッシュ ２０ 内筒
２１ 弾性体 ２１ｅ 割り溝
２１ｆ 凸部 ２２ インタスリーブ
２２ａ 一端のフランジ ２２ｂ 他端のフランジ
２２ｃ 切欠き

Claims (5)

1. 被支持物に形成した支持穴に嵌合させて被支持物を弾力的に支持するのに用いる弾性ブッシュであって、
   内筒と、内筒の外周に固着した、支持穴の内面に直接接触する弾性体と、弾性体の径方向中間部に埋設したインタスリーブとから成るものにおいて、
   インタスリーブの両端に径方向外方に屈曲させたフランジ部を形成して、支持穴に弾性ブッシュを嵌合させた状態で両端のフランジ部が支持穴の軸方向投影面から径方向外方に張り出すようにすると共に、
   両端のフランジ部のうち支持穴に対する弾性ブッシュの挿入方向先方に位置する一端のフランジ部の周方向の少なくとも一部にインタスリーブの筒状部に亘る切欠きを形成して、一端のフランジ部を縮径可能とした、
   ことを特徴とする弾性ブッシュ。
2. 前記弾性体に、前記切欠きと同位相で、前記挿入方向先方の端面に達する割り溝を形成すると共に、この割り溝と前記切欠きとを夫々前記挿入方向先方に向って拡幅する形状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の弾性ブッシュ。
3. 前記一端のフランジ部を、短径寸法が前記支持穴の穴径以下の楕円形に形成し、該フランジ部の短径方向両側に前記切欠きを形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性ブッシュ。
4. 前記弾性体の外周面の前記挿入方向先方とは逆側の部分に、径方向に突出する凸部を形成したことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の弾性ブッシュ。
5. 前記弾性体の加硫成形時に前記一端のフランジ部を押える箇所を、該一端のフランジ部の縮径方向に合致する部分から周方向にオフセットしたことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の弾性ブッシュ。

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