JP3623278B2

JP3623278B2 - ブシュ構造

Info

Publication number: JP3623278B2
Application number: JP10618495A
Authority: JP
Inventors: 博之古場
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: JPH08303508A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、軸芯部に配置される内筒部材と、この内筒部材の外周側に配置されると共に半径方向外側へ突出する凸部を備えた弾性体と、内筒部材の外周側に離間して配置され弾性体が圧入される外筒と、を含んで構成されるブシュ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、内筒と外筒との間に弾性体を介在させたブシュは種々の結合部位に使用されている。例えば、自動車ではサスペンションアームと車体との結合用としてブシュが多用されている。この種のサスペンションブシュの一例が実開昭６２−１６３３４１号公報に開示されており、以下に簡単に説明する。
【０００３】
図９及び図１０に示されるように、ブシュ１００は、車体側に固定される内筒１０２と、サスペンションアーム側に固定される外筒１０４と、両者の間に介在されるゴムスリーブ１０６と、によって構成されている。より具体的には、内筒１０２は比較的厚肉の円筒形を成しており、又外筒１０４は比較的薄肉の円筒形を成している。なお、この内筒１０２はアルミダイキャスト製であり、外筒１０４は鋼管製である。
【０００４】
ここで、図１１には、外筒１０４に圧入する前のゴムスリーブ１０６の状態が示されている。この図に示されるように、ゴムスリーブ１０６は、第１弧状部１０８、第２弧状部１１０、第３弧状部１１２、第４弧状部１１４といった四つの要素によって構成されている。第１弧状部１０８の外周半径Ｒ１は外筒１０４の内周半径に略一致されており、第２弧状部１１０の外周半径Ｒ２及び第４弧状部１１４の外周半径Ｒ４は外筒１０４の内周半径よりも大きく設定されており、更に第３弧状部１１２の外周半径Ｒ３は外筒１０４の内周半径よりも小さく設定されている。
【０００５】
このように構成されたゴムスリーブ１０６を外筒１０４内へ圧入させると、第１弧状部１０８は外筒１０４の内周面に比較的軽く接触するが、第２弧状部１１０及び第４弧状部１１４は径方向内側へ圧縮変形されて強圧される。その一方で、第３弧状部１１２は変形することなく外筒１０４の内周面との間にすぐり１１８（図９、図１０参照）を形成する。従って、図９の矢印Ａ方向からの荷重に対する第１弧状部１０８のバネ特性と、その対向方向である矢印Ｂ方向からの荷重に対する第３弧状部１１２のバネ特性とは異なり、これを乗り心地性の向上に利用している。また、強圧状態にある第２弧状部１１０及び第４弧状部１１４は、操縦安定性の向上に利用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示されたブシュ構造による場合、ゴムスリーブ１０６を外筒１０４に圧入する際に、ゴムスリーブ１０６（特には、強圧される第２弧状部１１０及び第４弧状部１１４）の周方向の端部が外筒１０４の内周面から受ける圧力によってすぐり１１８側へ押し出されてしまい、その部分の面圧が低下し、更には異音が発生するという問題点がある。
【０００７】
上述した問題点をより具体的に説明すると、図１２に示されるゴムスリーブ１２０（このゴムスリーブ１２０は前述したゴムスリーブ１０６を簡略化したものである）を、図１３に示される如く外筒１２２内へ圧入すると、ゴムスリーブ１２０の弧状部（凸部）１２４が外筒１２２の内周面から圧縮方向（求心方向）への圧力を受ける。この場合、この構成では圧入前の状態における弧状部１２４の形状が扇形状とされており、弧状部１２４の周方向の端部１２４Ａの端面と外筒１２２の内周接線とのなす角度θ’が比較的広角であるため、弧状部１２４の周方向の端部１２４Ａが外筒１２２の内周面に沿ってすぐり１１８側へ滑り、図１３図示状態となる。従って、圧入状態では弧状部１２４の周方向の端部１２４Ａが薄肉となり、この部位の面圧が低下する。この結果、このような状態で車両走行状態になると、この種のゴムスリーブ圧入タイプのブシュでは、外筒１２２とゴムスリーブ１２０とを接着しない場合があり、バウンド・リバウンド時にゴムスリーブ１２０が回転して外筒１２２とゴムスリーブ１２０の端部１２４Ａとの間に断続的な滑動（スティックスリップ）が生じ、異音発生の原因となる。
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、車両走行時における異音の発生を防止することができるブシュ構造を得ることが目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軸芯部に配置される内筒部材と、この内筒部材の外周側に配置されると共に半径方向外側へ突出する凸部を備えた弾性体と、内筒部材の外周側に離間して配置されると共に弾性体が回転可能に圧入され、圧入後の状態では前記凸部の周方向に隣接してすぐりを形成させる外筒と、を含んで構成されるブシュ構造であって、前記弾性体が前記外筒に圧入された後の状態において前記凸部の周方向の端部が前記すぐり側に押し出されないように、前記弾性体が前記外筒に圧入される前の状態における前記凸部の周方向の端面と前記外筒の前記端面と接触する部分における内周接線とのなす角度を９０度未満の所定角度に設定した、ことを特徴としている。
【００１０】
【作用】
上記構成によれば、内筒部材の外周側に配置された弾性体が外筒に圧入されると、弾性体の凸部の周方向に隣接してすぐりが形成されると共に、半径方向外側へ突出する凸部は外筒の内周面によって圧縮方向（求心方向）への圧力を受ける。
ここで、本発明では、弾性体が外筒に圧入された後の状態において凸部の周方向の端部がすぐり側に押し出されないように、弾性体が外筒に圧入される前の状態における凸部の周方向の端面と外筒の前記端面と接触する部分における内周接線とのなす角度を９０度未満の所定角度に設定したので、上記圧縮力は凸部の周方向の端部を凸部の周方向内側へ押圧する力として作用する。すなわち、上記圧縮力は凸部の周方向の端部を凸部に隣接するすぐり側へ押圧する力としては作用しない。更に別言すれば、上記圧縮力を受けた場合に、凸部の周方向の端部がすぐり側へ押し出されることはない。従って、凸部における面圧分布が周方向の端部で低下することはなく、車両走行状態においてバウンド・リバウンドした際に、弾性体が外筒の内周面に対して回転したとしても、異音が発生することはない。
【００１１】
【実施例】
以下に、図１〜図８を用いて、本発明の一実施例について説明する。
【００１２】
図８には、デュアルリンク式ストラット式独立懸架方式のリヤサスペンションの全体構成が斜視図にて示されている。この図に示されるように、車体後部下方にはリヤサスペンションメンバ１０が車体幅方向に沿って配設されている。リヤサスペンションメンバ１０の長手方向両端部の外方には、後輪１２を支持するアクスルキャリヤ１４がそれぞれ配設されている。アクスルキャリヤ１４の上端部には、コイルスプリング１６が周囲に配置されたショックアブソーバ１８の下端部がブラケットを介して連結されている。また、アクスルキャリヤ１４の下端部とリヤサスペンションメンバ１０の長手方向両端部とは、互いに略平行に配置された第１サスペンションアーム２０及び第２サスペンションアーム２２によって連結されている。
【００１３】
より具体的には、第１サスペンションアーム２０及び第２サスペンションアーム２２の各内端部には第１内側ブシュ２４及び第２内側ブシュ２６がそれぞれ取り付けられており、これらの第１内側ブシュ２４及び第２内側ブシュ２６を介して第１サスペンションアーム２０及び第２サスペンションアーム２２の各内端部がリヤサスペンションメンバ１０の略中央部に揺動自在に連結されている。同様に、第１サスペンションアーム２０及び第２サスペンションアーム２２の各外端部には第１外側ブシュ２８及び第２外側ブシュ３０がそれぞれ取り付けられており、これらの第１外側ブシュ２８及び第２外側ブシュ３０を介して第１サスペンションアーム２０及び第２サスペンションアーム２２の各外端部がアクスルキャリヤ１４の下端部に揺動自在に連結されている。なお、車体のロールを少なくし走行安定性を向上させる目的で、スタビライザバー３２がスタビライザリンク３４を介して取り付けられている。
【００１４】
さらに、上述したリヤサスペンションでは、車体略前後方向に沿って配置され車体前後方向への入力に対してこれを支持する一対のストラットロッド３６が配設されている。図７に示されるように、ストラットロッド３６は中空パイプ製とされており、前端部（ボディー側）及び後端部（キャリヤ側）にはストラットボディー側ブシュ３８及びストラットキャリヤ側ブシュ４０がそれぞれ取り付けられている。以下、図１〜図６を用いて、ストラットボディー側ブシュ３８の構造について詳細に説明する。
【００１５】
図５及び図６に示されるように、ストラットボディー側ブシュ３８は、軸芯部に配置される内筒４２と、この内筒４２の外周側に離間して配置される外筒４４と、これらの内筒４２と外筒４４との間に介在される弾性体（ゴム）４６と、によって構成されている。内筒４２内へは、図示しないボルトが挿通されてボディー側に固定されるようになっている。また、外筒４４は、ストラットロッド３６の先端部に溶接等により取り付けられるようになっている。
【００１６】
一方、図３及び図４には、上述した外筒４４内へ弾性体４６が圧入される前の状態が示されている。これらの図に示されるように、弾性体４６は、略円筒形の本体４８を備えている。なお、本体４８の軸芯部に形成された貫通孔５０の内周面が内筒４２の外周面に固着される。また、本体４８の軸方向両端部には鍔部４８Ａ、４８Ｂが形成されており、この鍔部４８Ａ、４８Ｂ間に外筒４４が配置される。付言すると、一方の鍔部４８Ａには半径方向に対向する位置に互いに離反する方向へ突出する突起部５１が形成されているが、これは後述するすぐり５６の方向を表す目印であり、組付時に外部から視認することができるようにするためのものである。
【００１７】
また、本体４８の互いに半径方向に対向する周方向所定範囲には一対の凹溝５２（図４参照）が形成されており、これにより一対の凹溝５２間の部分が半径方向外側へ突出されている（以下、この部分を「凸部５４」と称す）。これらの凸部５４の周方向の間の部分は肉抜きされており、この部分がすぐり５６（図２、図６参照）とされている。なお、すぐり５６は車体略前後方向に配置されてバネ性を低下させ乗り心地性を良好に維持する役目を果たし、凸部５４は車体略上下方向に配置されてバネ性を高め操縦安定性を良好に維持する役目を果たす。
【００１８】
ここで、図１に示されるように、圧入前の状態における弾性体４６の凸部５４の周方向の端部５４Ａ（より具体的には端面５４Ａ’）は、弾性体４６の凸部５４の中心及び弾性体４６の軸線を通る軸直角方向面（Ｐ−Ｐ’面）に対して平行に形成されている。すなわち、凸部５４の周方向の端面５４Ａ’と外筒４４の内周接線Ｘとのなす角度θは、９０度未満の所定角度（本実施例では約６０度）に設定されている。
【００１９】
以下に、本実施例の作用並びに効果を説明する。
図１、図３、及び図４図示状態の内筒４２及び弾性体４６を外筒４４内へ圧入すると、半径方向外側へ突出している凸部５４が外筒４４の内周面によって押圧される。このため、凸部５４は圧縮方向（求心方向）への圧力を受けて図２、図５、及び図６図示の如く外筒４４に密着した形状となる。
【００２０】
ここで、本実施例では、弾性体４６が外筒４４に圧入される前の状態における凸部５４の周方向の端面５４Ａ’と外筒４４の内周接線Ｘとのなす角度θが９０度未満の所定角度に設定されているため、上述した圧縮方向への圧力は凸部５４の周方向の端部５４Ａを凸部５４の周方向内側へ押圧する力として作用する。すなわち、圧縮力は凸部５４の周方向の端部５４Ａをすぐり５６側へ押圧する力としては作用しない。このため、凸部５４の周方向の端部５４Ａは、すぐり５６側へ押し出されることなく、初期の形状を保持する。別言すれば、凸部５４の周方向の端部５４Ａに薄肉部分が生じることはない。このため、凸部５４における面圧分布は図２図示の如く均一分布となり、端面５４Ａ’側の面圧が中央部の面圧に比べて低下するようなことは生じない。この結果、車両走行時に後輪１２がバウンド・リバウンドした際に弾性体４６が外筒４４の内周面に対して回転したとしても、凸部５４の周方向の端部が外筒４４の内周面に対してスティックスリップすることもない。
【００２１】
このように本実施例では、外筒４４に圧入される弾性体４６の凸部５４の周方向の端面５４Ａ’と外筒４４の内周接線Ｘとのなす角度θを９０度未満の所定角度に設定したので、車両走行時における弾性体４６のスティックスリップ現象に起因した異音の発生を防止することができる。
【００２２】
なお、本実施例では、凸部５４の周方向の端面５４Ａ’と外筒４４の内周接線Ｘとのなす角度θを約６０度に設定したが、これに限らず、９０度未満の所定角度であればよい。付言すれば、本発明では角度θを９０度未満の所定角度とし９０度を除外しているが、これは凸部５４に作用する圧縮力が求心方向、即ち凸部５４の周方向の端面５４Ａ’と同方向に作用することから、θ＝９０度が境界値となり、その圧縮力により凸部５４の端部５４Ａがどの方向に押圧されるのかが場合によって異なると思われるからである。
【００２３】
また、本実施例では、ストラットロッド３６のストラットボディー側ブシュ３８に本発明を適用したが、これに限らず、種々のサスペンションアームブシュ、更にはサスペンション以外の結合部位に本発明を適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るブシュ構造は、弾性体が外筒に圧入された後の状態において凸部の周方向の端部がすぐり側に押し出されないように、弾性体が外筒に圧入される前の状態における凸部の周方向の端面と外筒の当該端面と接触する部分における内周接線とのなす角度を９０度未満の所定角度に設定したので、車両走行時における異音の発生を防止することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係るブシュの弾性体の構造を示す軸直角断面図である。
【図２】図１に示される弾性体が外筒に圧入された状態を示す軸直角断面図である。
【図３】外筒に圧入される前の状態における弾性体の側面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図３及び図４に示される弾性体が外筒に圧入された状態を示す図３に対応する側面図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】図１乃至図６に示されるブシュを備えたストラットロッドを示す一部断面図である。
【図８】図７に示されるストラットロッドを備えたリヤサスペンションを示す斜視図である。
【図９】従来例に係るブシュの軸直角断面図である。
【図１０】図９に示されるブシュの軸方向断面図である。
【図１１】図９に示されるブシュにおいて外筒へ圧入される前の状態における弾性体を示す軸直角断面図である。
【図１２】従来例に係るブシュの問題点を説明するための説明図であり、図１に対応する弾性体の軸直角断面図である。
【図１３】図１２に示される弾性体が外筒に圧入された状態を示す図２に対応する軸直角断面図である。
【符号の説明】
３８ストラットボディー側ブシュ
４２内筒（内筒部材）
４４外筒
４６弾性体
５４凸部
５４Ａ端部（凸部の周方向の端部）
５４Ａ’端面（凸部の周方向の端面）
５６すぐり

Claims

軸芯部に配置される内筒部材と、
この内筒部材の外周側に配置されると共に半径方向外側へ突出する凸部を備えた弾性体と、
内筒部材の外周側に離間して配置されると共に弾性体が回転可能に圧入され、圧入後の状態では前記凸部の周方向に隣接してすぐりを形成させる外筒と、
を含んで構成されるブシュ構造であって、
前記弾性体が前記外筒に圧入された後の状態において前記凸部の周方向の端部が前記すぐり側に押し出されないように、前記弾性体が前記外筒に圧入される前の状態における前記凸部の周方向の端面と前記外筒の前記端面と接触する部分における内周接線とのなす角度を９０度未満の所定角度に設定した、
ことを特徴とするブシュ構造。