JP3706680B2

JP3706680B2 - 液体封入ブッシュ

Info

Publication number: JP3706680B2
Application number: JP15646196A
Authority: JP
Inventors: 康生宮本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JPH102372A; US5975509A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互に平行な軸線を有する外筒及び内筒間に弾性体を配置し、この弾性体に臨むように形成した複数の液室をオリフィスを介して相互に連通させ、前記外筒及び内筒の半径方向の相対移動を前記オリフィスを通過する液体の抵抗により緩衝する液体封入ブッシュに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の液体封入ブッシュを示すものである。同図から明らかなように、液体封入ブッシュＢは軸線Ｌを共有する外筒０１及び内筒０２を備えており、内筒０２の外周に嵌合するカラー０３及び外筒０１間を接続する第１弾性体０４と、外筒０１にスペーサ０５，０５を介して結合した一対の第２弾性体０６，０６とにより、第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂画成される。そして第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂は２個のオリフィスＯ，Ｏにより相互に接続される。
【０００３】
荷重の入力により第１弾性体０４が変形して外筒０１及び内筒０２が矢印Ｘ−Ｘ′方向に相対移動すると、第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂の容積が交互に拡縮して第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂内の液体がオリフィスＯ，Ｏを介して相互に行き来し、その際に発生する液体の抵抗により前記荷重が緩衝される。更に大きな荷重が入力されて外筒０１及び内筒０２が大きく相対移動すると、第１弾性体０４が一方の第２弾性体０６に密着することにより、外筒０１及び内筒０２の相対移動量の増加が規制されてストッパ機能が発揮される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものは、入力荷重が小さくて外筒０１及び内筒０２の相対移動量が小さいときは、第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂の容積が効果的に拡縮して充分なダンピング力が得られるが、入力荷重の増加により第１弾性体０４が一方の第２弾性体０６に密着してストッパ機能が発揮される状態になると、第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂の容積が殆ど変化しなくなってダンピング力が不足する問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、入力荷重が小さい領域から大きい領域に亘って充分なダンピング力を得ることが可能な液体封入ブッシュを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、相互に平行な軸線を有する外筒及び内筒間に弾性体を配置し、この弾性体に臨むように形成した複数の液室をオリフィスを介して相互に連通させ、前記外筒及び内筒の半径方向の相対移動を前記オリフィスを通過する液体の抵抗により緩衝する液体封入ブッシュにおいて、内筒を挟んで形成した第１液室及び第２液室を第１オリフィスを介して相互に連通させるとともに、前記第１液室又は第２液室の半径方向外側に形成した少なくとも１個の補助液室を第２オリフィスを介して前記第１液室又は第２液室に連通させてなり、前記補助液室が、液体封入ブッシュへの入力荷重が小さくて外筒及び内筒の相対移動量が小さい領域では容積が拡縮せず、また同入力荷重が大きくて外筒及び内筒の相対移動量が大きい領域では容積が拡縮するように形成され、前記相対移動量が小さい領域では、第１液室及び第２液室の容積が拡縮することを特徴とする。
【０００７】
また請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記第２オリフィスの流路断面積を前記第１オリフィスの流路断面積よりも小さく設定したことを特徴とする。
【０００８】
また請求項３の発明は、相互に平行な軸線を有する外筒及び内筒間に弾性体を配置し、この弾性体に臨むように形成した複数の液室をオリフィスを介して相互に連通させ、前記外筒及び内筒の半径方向の相対移動を前記オリフィスを通過する液体の抵抗により緩衝する液体封入ブッシュにおいて、内筒を挟んで形成した第１液室及び第２液室を第１オリフィスを介して相互に連通させるとともに、前記第１液室及び第２液室の各々半径方向外側に形成した２個の補助液室を第２オリフィスを介して相互に連通させてなり、前記補助液室が、液体封入ブッシュへの入力荷重が小さくて外筒及び内筒の相対移動量が小さい領域では容積が拡縮せず、また同入力荷重が大きくて外筒及び内筒の相対移動量が大きい領域では容積が拡縮するように形成され、前記相対移動量が小さい領域では、第１液室及び第２液室の容積が拡縮することを特徴とする。
【０００９】
また請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記第１及び第２オリフィスが、前記内筒を挟んでその両側に配置されていて、そのオリフィス壁面の一部が前記外筒で構成されると共に、該第２オリフィスの流路断面積が該第１オリフィスの流路断面積よりも小さく設定されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
図１〜図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１は液体封入ブッシュを備えたサスペンションアームの側面図、図２は図１の２−２線拡大断面図（図３の２−２線断面図）、図３は図２の３−３線断面図、図４は小荷重入力時の作用説明図、図５は大荷重入力時の作用説明図である。
【００１１】
図１において符号１は自動車のサスペンションアーム（リーディングアーム或いはトレーリングアーム）を示すものである。サスペンションアーム１のアーム本体２の一端に形成した環状の支持部３に圧入により固定された液体封入ブッシュＢは、その内部を貫通するボルト４及びナット５で車体側に設けた一対の取付ブラケット６，６間に固定される。またアーム本体２の他端にはコ字状の支持部７が形成されており、ナックルアームの先端に形成した環状の支持部８に圧入により固定された液体封入ブッシュＢは、その内部を貫通するボルト９及びナット１０で前記支持部７に固定される。前記両液体封入ブッシュＢ，Ｂは実質的に同一構造を備えているため、車体側の取付ブラケット４，４に固定される液体封入ブッシュＢを例にとって構造を説明する。
【００１２】
図２及び図３に示すように、液体封入ブッシュＢは大径の外筒１１と、その外筒１１の内部に軸線Ｌを共有して同心に配置された小径の内筒１２とを備える。内筒１２の外周に圧入により固定した３個のインナーカラー１３，１４，１４の外周に、第１弾性体１５が焼付けにより固定される。第１弾性体１５の外周に焼付けにより固定された概略環状のアウターカラー１６が、外筒１１の内周に嵌合してカシメにより固定される。前記アウターカラー１６は円周方向に延びる一対の開口部１６₁，１６₁（図３参照）を備えており、その開口部１６₁，１６₁に嵌合する一対の円弧状支持板１７，１７の内周にそれぞれ第２弾性体１８，１８が焼付けにより固定される。
【００１３】
第１弾性体１５及び第２弾性体１８，１８は別部材で構成されているが、第１弾性体１５の外面と第２弾性体１８，１８の内面とが一部において当接することにより、外筒１１及び内筒１２が同心に位置決めされる。
【００１４】
液体封入ブッシュＢには、主として図２の矢印Ｘ−Ｘ′方向の荷重がサスペンションアーム１から入力される。第１弾性体１５、第２弾性体１８，１８及び外筒１１間に第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂が画成されており、これら第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂は前記軸線Ｌを挟んで矢印Ｘ−Ｘ′方向両側に配置される。そして第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂は、外筒１１及びアウターカラー１６間に形成した一対の第１オリフィスＯ₁，Ｏ₁により相互に連通する。
【００１５】
一対の第２弾性体１８，１８及び外筒１１間に、補助液室としての第３液室Ｒ₃及び第４液室Ｒ₄が画成される。第３液室Ｒ₃及び第４液室Ｒ₄は前記第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂の矢印Ｘ−Ｘ′方向外側に配置されており、第３液室Ｒ₃は外筒１１及び円弧状支持板１７間に形成された第２オリフィスＯ₂，Ｏ₂を介して前記第１液室Ｒ₁の両端に連通するとともに、第４液室Ｒ₄は外筒１１及び円弧状支持板１７間に形成された第２オリフィスＯ₂，Ｏ₂を介して前記第２液室Ｒ₂の両端に連通する。第２オリフィスＯ₂…の流路断面積は、第１オリフィスＯ₁，Ｏ₁の流路断面積よりも小さく設定されている。
【００１６】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００１７】
車両の走行に伴って路面からタイヤに伝達される荷重により、サスペンションアーム１に図２の矢印Ｘ−Ｘ′方向の荷重が作用する。サスペンションアーム１に矢印Ｘ方向の荷重が作用し、且つその荷重が比較的に小さい場合を考えると、図４に示すように、第１弾性体１５が変形して第１液室Ｒ₁の容積が縮小するとともに第２液室Ｒ₂の容積が拡大し、第１液室Ｒ₁から押し出された液体が第１オリフィスＯ₁，Ｏ₁を通過して第２液室Ｒ₂に移動する。逆にサスペンションアーム１に矢印Ｘ′方向の比較的に小さな荷重が作用した場合には、第２液室Ｒ₂の容積が縮小するとともに第１液室Ｒ₁の容積が拡大し、第２液室Ｒ₂から押し出された液体が第１オリフィスＯ₁，Ｏ₁を通過して第１液室Ｒ₁に移動する。
【００１８】
このように、第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂の容積の拡縮に伴って液体が第１オリフィスＯ₁，Ｏ₁を通過するとき、その液体の抵抗により液体封入ブッシュＢに入力される荷重が緩衝される。また第１オリフィスＯ₁，Ｏ₁の流路断面積は比較的に大きく設定されているため、そこを通過する液体の抵抗（即ち、ダンピング力）は比較的に小さなものとなり、入力される荷重の大きさに見合った適切なダンピング力を得ることができる。
【００１９】
サスペンションアーム１に矢印Ｘ方向の大きな荷重が作用すると、図５に示すように、第１液室Ｒ₁の中央部分の容積が消滅して第１弾性体１５の外面と一方の第２弾性体１８の内面とが密着する。その結果、第１弾性体１５に押圧された第２弾性体１８が変形して第３液室Ｒ₃の容積が縮小し、第３液室Ｒ₃から押し出された液体が第２オリフィスＯ₂，Ｏ₂を通過して第１液室Ｒ₁に流入し、更に第１オリフィスＯ₁，Ｏ₁を通過して第２液室Ｒ₂に流入する。このとき、第２オリフィスＯ₂，Ｏ₂は比較的に小さな流路断面積を有しているため、そこを通過する液体は大きな抵抗を受け、入力された荷重に対抗し得る充分なダンピング力を得ることができる。
【００２０】
そして、更に大きな荷重が入力されると、第２弾性体１８の外面が外筒１１の内面に当接して、外筒１１及び内筒１２の相対移動量のそれ以上の増加を抑制するストッパ機能が発揮される。
【００２１】
逆に、サスペンションアーム１に矢印Ｘ′方向の大きな荷重が作用した場合には、第２液室Ｒ₂の中央部分の容積が消滅して第１弾性体１５の外面と他方の第２弾性体１８の内面とが密着することにより、第１弾性体１５に押圧された第２弾性体１８が変形して第４液室Ｒ₄の容積が縮小し、第４液室Ｒ₄から押し出された液体が第２オリフィスＯ₂，Ｏ₂を通過して第２液室Ｒ₂に流入し、更に第１オリフィスＯ₁，Ｏ₁を通過して第１液室Ｒ₁に流入する。而して、この場合にも、比較的に小さな流路断面積を有する第２オリフィスＯ₂，Ｏ₂を通過する液体の抵抗により、入力された大きな荷重に対抗し得る充分なダンピング力を得ることができる。
【００２２】
次に、図６に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００２３】
第２実施例の液体封入ブッシュＢは、第１実施例と同様に、第１〜第４液室Ｒ₁〜Ｒ₄及び第１、第２オリフィスＯ₁，Ｏ₂を備えているが、第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂は１個の第１オリフィスＯ₁を介して相互に連通し、第３液室Ｒ₃及び第４液室Ｒ₄は１個の第２オリフィスＯ₂を介して相互に連通している。そして、第１実施例と同様に、第２オリフィスＯ₂の流路断面積は第１オリフィスＯ₁の流路断面積よりも小さく設定されており、また第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂は矢印Ｘ−Ｘ′方向の入力荷重が小さい状態でも容積が拡縮し、第３液室Ｒ₃及び第４液室Ｒ₄は前記入力荷重が大きい状態で容積が拡縮する。
【００２４】
而して、矢印Ｘ−Ｘ′方向の入力荷重が小さい状態では、第１液室Ｒ₁及び第２液室Ｒ₂の容積の拡縮に伴って比較的に流路断面積が大きい第１オリフィスＯ₁を液体が通過し、その際の液体の抵抗により前記入力荷重に見合った適切なダンピング力を得ることができる。
【００２５】
サスペンションアーム１に更に大きな荷重が作用して第１弾性体１５に押圧された第２弾性体１８，１８が変形すると、第３液室Ｒ₃及び第４液室Ｒ₄の容積が拡縮して比較的に流路断面積が小さい第２オリフィスＯ₂を液体が通過し、その際の液体の抵抗により前記入力荷重に見合った充分なダンピング力を得ることができる。
【００２６】
そして、更に大きな荷重が入力されると、第２弾性体１８，１８の外面が外筒１１の内面に当接して、外筒１１及び内筒１２の相対移動量のそれ以上の増加を抑制するストッパ機能が発揮される。
【００２７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２８】
例えば、実施例では第１弾性体１５と第２弾性体１８，１８とを別部材で構成しているが、それらを一部材で構成しても良い。また請求項１に記載された発明に対応する第１実施例は２個の補助液室（第３液室Ｒ₃及び第４液室Ｒ₄）を備えているが、請求項１の発明における補助液室の数は少なくとも１個であれば良い。また本発明の液体封入ブッシュＢの用途は、車両のサスペンションアーム１の支持に限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、入力される荷重が小さくて外筒及び内筒の相対移動量が小さいときには、補助液室の容積を拡縮させないで第１液室及び第２液室の容積を拡縮させ、その拡縮に伴い第１オリフィスを通過する液体の抵抗で前記荷重を緩衝することができる。また入力される荷重が大きくて外筒及び内筒の相対移動量が大きいときには、第１液室及び第２液室に加えて補助液室の容積を拡縮させ、その拡縮に伴い第２オリフィスを通過する液体の抵抗で前記大きな荷重を効果的に緩衝することができる。
【００３０】
また特に請求項２，４の各発明によれば、第２オリフィスの流路断面積を第１オリフィスの流路断面積よりも小さく設定したので、補助液室の容積が拡縮するときに第２オリフィスを通過する液体に一層大きな抵抗を与えて充分な緩衝効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液体封入ブッシュを備えたサスペンションアームの側面図
【図２】図１の２−２線拡大断面図（図３の２−２線断面図）
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】小荷重入力時の作用説明図
【図５】大荷重入力時の作用説明図
【図６】本発明の第２実施例に係る、前記図２に対応する図
【図７】従来の液体封入ブッシュの断面図
【符号の説明】
１１外筒
１２内筒
１５第１弾性体（弾性体）
１８第２弾性体（弾性体）
Ｌ軸線
Ｏ₁ 第１オリフィス（オリフィス）
Ｏ₂ 第２オリフィス（オリフィス）
Ｒ₁ 第１液室（液室）
Ｒ₂ 第２液室（液室）
Ｒ₃ 第３液室（液室、補助液室）
Ｒ₄ 第４液室（液室、補助液室）

Claims

相互に平行な軸線（Ｌ）を有する外筒（１１）及び内筒（１２）間に弾性体（１５，１８）を配置し、この弾性体（１５，１８）に臨むように形成した複数の液室（Ｒ₁〜Ｒ₄）をオリフィス（Ｏ₁，Ｏ₂）を介して相互に連通させ、前記外筒（１１）及び内筒（１２）の半径方向の相対移動を前記オリフィス（Ｏ₁，Ｏ₂）を通過する液体の抵抗により緩衝する液体封入ブッシュにおいて、
内筒（１２）を挟んで形成した第１液室（Ｒ₁）及び第２液室（Ｒ₂）を第１オリフィス（Ｏ₁）を介して相互に連通させるとともに、前記第１液室（Ｒ₁）又は第２液室（Ｒ₂）の半径方向外側に形成した少なくとも１個の補助液室（Ｒ₃，Ｒ₄）を第２オリフィス（Ｏ₂）を介して前記第１液室（Ｒ₁）又は第２液室（Ｒ₂）に連通させてなり、
前記補助液室（Ｒ₃，Ｒ₄）は、液体封入ブッシュへの入力荷重が小さくて外筒（１１）及び内筒（１２）の相対移動量が小さい領域では容積が拡縮せず、また同入力荷重が大きくて外筒（１１）及び内筒（１２）の相対移動量が大きい領域では容積が拡縮するように形成され、
前記相対移動量が小さい領域では、第１液室（Ｒ ₁ ）及び第２液室（Ｒ ₂ ）の容積が拡縮することを特徴とする液体封入ブッシュ。
前記第２オリフィス（Ｏ ₂ ）の流路断面積を前記第１オリフィス（Ｏ ₁ ）の流路断面積よりも小さく設定したことを特徴とする、請求項１に記載の液体封入ブッシュ。
相互に平行な軸線（Ｌ）を有する外筒（１１）及び内筒（１２）間に弾性体（１５，１８）を配置し、この弾性体（１５，１８）に臨むように形成した複数の液室（Ｒ₁〜Ｒ₄）をオリフィス（Ｏ₁，Ｏ₂）を介して相互に連通させ、前記外筒（１１）及び内筒（１２）の半径方向の相対移動を前記オリフィス（Ｏ₁，Ｏ₂）を通過する液体の抵抗により緩衝する液体封入ブッシュにおいて、
内筒（１２）を挟んで形成した第１液室（Ｒ₁）及び第２液室（Ｒ₂）を第１オリフィス（Ｏ₁）を介して相互に連通させるとともに、前記第１液室（Ｒ₁）及び第２液室（Ｒ₂）の各々半径方向外側に形成した２個の補助液室（Ｒ₃，Ｒ₄）を第２オリフィス（Ｏ₂）を介して相互に連通させてなり、
前記補助液室（Ｒ₃，Ｒ₄）は、液体封入ブッシュへの入力荷重が小さくて外筒（１１）及び内筒（１２）の相対移動量が小さい領域では容積が拡縮せず、また同入力荷重が大きくて外筒（１１）及び内筒（１２）の相対移動量が大きい領域では容積が拡縮するように形成され、
前記相対移動量が小さい領域では、第１液室（Ｒ ₁ ）及び第２液室（Ｒ ₂ ）の容積が拡縮することを特徴とする、液体封入ブッシュ。
前記第１及び第２オリフィス（Ｏ ₁ ，Ｏ ₂ ）は、前記内筒（１２）を挟んでその両側に配置されていて、そのオリフィス壁面の一部が前記外筒（１１）で構成されると共に、該第２オリフィス（Ｏ ₂ ）の流路断面積が該第１オリフィス（Ｏ ₁ ）の流路断面積よりも小さく設定されることを特徴とする、請求項３に記載の液体封入ブッシュ。