JP3775212B2

JP3775212B2 - ブッシュ

Info

Publication number: JP3775212B2
Application number: JP2000358869A
Authority: JP
Inventors: 孝司牧野
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2020-11-27
Also published as: JP2002161943A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のサスペンションにおいてアーム等の防振連結部材として好適に使用されるブッシュに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば車両のリアサスペンションに組み込まれるトレーリングアームは、ブッシュを用いて防振連結されている。このようなブッシュとして、図３に示すように、主軸金具５と、主軸金具５の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、その両端部に径方向内方に屈曲する屈曲部６１、６１を有する外筒金具６と、主軸金具５と外筒金具６との間に介在して両者を一体的に連結し、その両端面に周方向に一周する環状のすぐり７１、７１が設けられたゴム弾性体７と、からなるものが知られている。
【０００３】
このブッシュは、トレーリングアームにバーリング加工等を施すことにより形成された貫通孔に外筒金具６が圧入されるとともに、トレーリングアームが連結されるべき相手部材に主軸金具５がボルト等で固定されることにより取付けられる。これにより、トレーリングアームと相手部材がブッシュによって防振連結される。なお、上記ブッシュの外筒金具６が圧入されるトレーリングアームの貫通孔は、バーリング加工等により形成されていることから、通常、外筒金具６の中央部のみが圧入保持される大きさに形成されている。そのため、外筒金具６の圧入性を考慮して、外筒金具６の両端部には上記のように径方向内方に屈曲する屈曲部６１、６１が設けられている。この屈曲部６１、６１は、図４に示すように、主軸金具５、外筒金具６及びゴム弾性体７を一体的に組付けた後、外筒金具６の両端部に曲げ加工を施すことにより形成される。
【０００４】
そして、車両の走行時などに、トレーリングアーム又は相手部材からブッシュに振動が入力すると、ゴム弾性体７が弾性変形することによりその振動が効果的に吸収され、他方の部材への振動伝達が防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ブッシュのゴム弾性体７は、その両端面に周方向に一周する環状のすぐり７１、７１が設けられていることにより、両すぐり７１、７１の間部分にくびれ部７２が形成されている。これにより、ゴム弾性体７の径方向の初期ばね定数が小さくなるようにして、微小変位に対して軟らかい特性が得られるように設定されている。
【０００６】
しかし、ゴム弾性体７の両端面に設けられるすぐり７１、７１を軸方向に深くし過ぎてゴム弾性体７のくびれ部７２の肉厚が小さくなると、ブッシュに大きな振動が入力したときに、そのくびれ部７２に過大な負荷が集中的に掛かり撓み量が大きくなるため、充分に満足な耐久性を得ることができない。
【０００７】
本発明は上記実状に鑑み案出されたものであり、ゴム弾性体の特性を維持しつつ耐久性の向上を図ることができ、ゴム弾性体の特性と耐久性とを両立させることができるブッシュを提供することを解決すべき課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】
上記課題を解決する請求項１記載の発明に係るブッシュは、主軸金具と、該主軸金具の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、その両端部に径方向内方に屈曲する屈曲部を有する外筒金具と、前記主軸金具と前記外筒金具との間に介在して両者を一体的に連結し、その両端面に周方向に一周する環状のすぐりが設けられることによって該すぐりと前記外筒金具との間に形成される筒状部を有するゴム弾性体と、からなるブッシュであって、前記ゴム弾性体の両前記すぐりの間部分の軸方向における肉厚は、前記外筒金具の軸方向長さの１／３以下にされているとともに、前記外筒金具の前記屈曲部は、屈曲される前には、前記屈曲部の端部の内側エッジ及び前記筒状部の端部の内側エッジが、前記ゴム弾性体の端面と前記すぐりの内側面とが交わる部分に高く突出した峰の部分を結んで形成される周方向に延びる線である稜線よりも軸方向の外側に位置し、屈曲された後には、前記屈曲部の内側エッジ及び前記筒状部の内側エッジが前記稜線の位置に近づくように移動し、かつ前記屈曲部が屈曲される前には開口部から底部に向かうに連れて径方向の幅が小さくなるように形成されていた前記すぐりの前記開口部の径方向の幅が前記すぐりの前記開口部から軸方向内部の底部までの間で最大幅となる部分よりも小さくなるように屈曲されて、前記屈曲部が振動入力時の前記ゴム弾性体の過大な変位を規制するように構成されているという手段を採用している。
【０００９】
なお、本明細書において稜線とは、ゴム弾性体の端面上において、ゴム弾性体の内周端とすぐりとの間に現れる高く突出した峰の部分を結んで形成される周方向に延びる線のことをいう。この稜線は、通常、ゴム弾性体の端面とすぐりの内側面とが交わる部分に形成される。
【００１０】
本発明のブッシュは、ゴム弾性体の両端面に周方向に一周する環状のすぐりが設けられていることによって、ゴム弾性体の径方向の初期ばね定数が小さくなるようにされ、微小変位に対して軟らかい特性が得られるように設定されている。特に、本発明では、ゴム弾性体の両すぐりの間部分（くびれ部）の軸方向における肉厚が、外筒金具の軸方向長さの１／３以下にされて充分に小さくなるように設定されていることにより、ゴム弾性体の径方向の初期ばね定数が充分に小さくなるように調整することが可能となり、ゴム弾性体の微小変位に対する軟らかい所望の特性を容易に得られるようになる。
【００１１】
また、外筒金具の両端部に形成される屈曲部は、屈曲される前には、屈曲部の内側エッジ及び筒状部の内側エッジが、ゴム弾性体の端面に形成される稜線よりも軸方向の外側に位置している。そして、その屈曲部が屈曲されると、屈曲部の内側エッジ及び筒状部の内側エッジが前記稜線の位置に近づくように移動し、かつすぐりの開口部の径方向の幅がすぐりの開口部から軸方向内部の底部までの間で最大幅となる部分よりも小さくなる状態になる。即ち、外筒金具の屈曲部は、その先端部が稜線の近傍位置でなるべく軸方向の外側に位置するようにして、その屈曲角度が所定以上に大きくなるように適切な角度に屈曲される。
【００１２】
このように屈曲部が形成されていることにより、ブッシュに大きな振動が入力したときに、ゴム弾性体の過大な変位が屈曲部によって有効に規制され、その撓み量が適切に抑制される。これにより、ゴム弾性体のすぐり形成部分のくびれ部に掛かる過大な負荷が良好に緩和され、耐久性が著しく向上する。
【００１３】
したがって、本発明のブッシュによれば、外筒金具の屈曲部がすぐり等との関係において上記のような状態に屈曲されているため、ゴム弾性体の特性を維持しつつ耐久性の向上を図ることができ、ゴム弾性体の特性と耐久性とを両立させることができる。
【００１４】
また、本発明のブッシュは、外筒金具の屈曲部が屈曲される前のすぐりは、開口部から底部に向かうに連れて径方向における幅が小さくなるように形成されていることから、径方向における幅が開口部で最大となる形状に形成されている。そのため、屈曲部の屈曲後には、すぐりの開口部の幅がすぐりの内部の最大幅となる部分よりも小さくなる状態に屈曲される屈曲部をより大きく最適な角度に屈曲させることが可能となる。これにより、屈曲部がゴム弾性体の過大な変位を有効に規制するための最適な曲げ構造となるようにすることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明に係るブッシュは、請求項１記載の発明において、前記筒状部の肉厚は、前記筒状部の端面と前記外筒金具の端面との間の長さよりも大きいという手段を採用している。
【００１７】
この手段によれば、筒状部の厚さ方向のボリュームが充分に確保される。これにより、筒状部がゴム弾性体の過大な変位を規制する弾性ストッパとして良好な機能を発揮できるようにすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００２１】
図１は本実施形態に係るブッシュの軸方向に沿う断面図であり、図２はそのブッシュの外筒金具が屈曲される前の状態の軸方向に沿う断面図である。
【００２２】
本実施形態のブッシュは、車両のリアサスペンションに組み込まれるトレーリングアームの防振連結部材として使用されるものである。このブッシュは、図１に示すように、主軸金具１と、主軸金具１の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、その両端部に径方向内方に屈曲する屈曲部２１、２１を有する外筒金具２と、主軸金具１と外筒金具２との間に介在して両者を一体的に連結し、その両端面に周方向に一周する環状のすぐり３１、３１が設けられることによって該すぐり３１、３１と外筒金具２との間に形成される薄肉筒状部３３、３３を有するゴム弾性体３と、から構成されている。
【００２３】
主軸金具１は、鉄やアルミニウム合金等の金属により肉厚が略一定でストレートなパイプ状に形成されている。
【００２４】
外筒金具２は、鉄やアルミニウム合金等の金属により肉厚が略一定の円筒状に形成されている。この外筒金具２は、主軸金具１の外径よりも所定寸法大きい内径をもち、主軸金具１よりも少し短い長さに形成されており、主軸金具１の外側に距離を隔てて同軸状に配置されている。この外筒金具２は、その両端部をそれぞれ径方向内方に約３０°屈曲させることにより形成された屈曲部２１、２１を有する。
【００２５】
なお、この屈曲部２１、２１の形成は、図２に示すように、両端部が屈曲されていないストレートな外筒金具２が前述の主軸金具１及び後述のゴム弾性体３と一体的に組付けられた状態で行われるため、その形成の仕方については、ゴム弾性体３に設けられるすぐり３１、３１等との関係において後に詳述する。
【００２６】
ゴム弾性体３は、ゴム材料を加硫成形することにより略円筒状に形成されている。このゴム弾性体３は、その内周面が主軸金具１の外周面に加硫接着されるとともに、その外周面が外筒金具２の内周面に加硫接着されて主軸金具１と外筒金具２の間に介在されており、両者を一体的に連結している。このゴム弾性体３の両端面には、周方向に一周する環状のすぐり３１、３１が軸方向に対向して設けられている。
【００２７】
このすぐり３１、３１は、外筒金具２の屈曲部２１、２１の曲がり角部よりも軸方向の内側に底部が到達する深さに形成されている。これにより、ゴム弾性体３の両すぐり３１、３１の間部分には、軸方向の肉厚が外筒金具２の長さの１／５程度に大幅に小さくなったくびれ部３２が形成されている。このようにくびれ部３２が形成されていることによって、ゴム弾性体３の径方向の初期ばね定数が小さくなるように調整され、微小変位に対して軟らかい所望の特性が得られるようにされている。
【００２８】
また、このようにすぐり３１、３１が設けられていることによって、すぐり３１、３１と外筒金具２との間のゴム弾性体３の部分には、略一定の肉厚で円筒状の薄肉筒状部３３、３３が形成されている。この薄肉筒状部３３、３３の端面は、外筒金具２の端面から所定距離内側にずれたところに位置している。なお、薄肉筒状部３３、３３の肉厚は、薄肉筒状部３３、３３の端面と外筒金具２の端面との間のずれた距離の長さよりも大きくなるように形成されている。
【００２９】
外筒金具２の両端部に屈曲部２１、２１が形成される前のすぐり３１、３１は、図２に示すように、軸方向の内側に向かうに連れて径方向における幅が小さくなるように形成されている。このとき、屈曲部２１、２１の端面の内側エッジ２１ａ、２１ａ及び薄肉筒状部３３、３３の端面の内側エッジ３３ａ、３３ａが、ゴム弾性体３の端面に形成される稜線Ｌよりも軸方向の外側に位置している。
【００３０】
そして、外筒金具２の両端部に屈曲部２１、２１が形成された後には、図１に示すように、屈曲部２１、２１の内側エッジ２１ａ、２１ａ及び薄肉筒状部３３、３３の内側エッジ３３ａ、３３ａが稜線Ｌの位置に近づくように移動し、かつすぐり３１、３１の開口部の幅がすぐり３１、３１の内部の最大幅となる部分（屈曲部２１、２１の曲がり角部と対応する部分）よりも小さくなるように屈曲部２１、２１が屈曲されている。
【００３１】
以上のように構成された本実施形態のブッシュは、トレーリングアームにバーリング加工等を施すことにより形成された貫通孔に外筒金具２が圧入されるとともに、トレーリングアームが連結されるべき相手部材に主軸金具１がボルト等で固定されることにより取付けられる。これにより、トレーリングアームと相手部材がブッシュによって防振連結される。
【００３２】
そして、車両の走行時などに、トレーリングアーム又は相手部材からブッシュに振動が入力すると、ゴム弾性体３が弾性変形することによりその振動が効果的に吸収され、他方の部材への振動伝達が防止される。特に、本実施形態のブッシュは、ゴム弾性体３の両端面に設けられたすぐり３１、３１が深く形成され、ゴム弾性体３の径方向の初期ばね定数が小さくなるようにされていることにより、微小変位に対して充分に軟らかい特性が発揮される。
【００３３】
また、ブッシュに大きな振動が入力したときには、ゴム弾性体３の過大な変位が外筒金具２の屈曲部２１、２１及びゴム弾性体３の薄肉筒状部３３、３３によって弾性的にかつ有効に規制され、ゴム弾性体３の撓み量が適切に抑制される。これにより、ゴム弾性体３のくびれ部３２に掛かる過大な負荷が良好に緩和され、耐久性が著しく向上する。
【００３４】
以上のように、本実施形態のブッシュによれば、外筒金具２の屈曲部２１、２１は、屈曲部２１、２１の内側エッジ２１ａ、２１ａ及び薄肉筒状部３３、３３の内側エッジ３３ａ、３３ａが稜線Ｌの近傍に位置し、かつすぐり３１、３１の開口部の幅がすぐり３１、３１の内部の最大幅となる部分よりも小さくなるようにして屈曲されているため、ゴム弾性体３の微小変位に対する軟らかい特性を維持しつつ耐久性の向上を図ることができ、ゴム弾性体３の特性と耐久性とを両立させることができる。
【００３５】
特に、本実施形態においては、ゴム弾性体３のくびれ部３２の軸方向における肉厚が、外筒金具２の軸方向長さの１／５（１／３以下）程度に設定され、ゴム弾性体３の径方向の初期ばね定数が充分に小さくなるように調整されているため、ゴム弾性体３の微小変位に対する軟らかい所望の特性を容易に得ることができる。
【００３６】
また、ゴム弾性体３に設けられたすぐり３１、３１は、外筒金具２の屈曲部２１、２１が屈曲される前においては、軸方向の内側に向かうに連れて径方向における幅が小さくなるように形成されており、径方向における幅が開口部で最大となる形状に形成されている。そのため、屈曲後には上記の状態となるように屈曲される屈曲部２１、２１をより大きく最適な角度に屈曲させることができ、これにより、屈曲部２１、２１がゴム弾性体３の過大な変位を有効に規制するための最適な曲げ構造となるようにすることができる。
【００３７】
また、本実施形態におけるゴム弾性体３の薄肉筒状部３３、３３は、薄肉筒状部３３、３３の端面と外筒金具２の端面との間の長さよりも大きい肉厚を有するように構成されているため、薄肉筒状部３３、３３の厚さ方向のボリュームが充分に確保されている。これにより、薄肉筒状部３３、３３がゴム弾性体３の過大な変位を規制する弾性ストッパとして良好な機能を発揮できるようにすることができる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、車両のリアサスペンションに組み込まれるトレーリングアーム用のブッシュを例にしているが、サスペンションに組込まれる他のアーム部材等の防振連結部材として使用されるブッシュにも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るブッシュの軸方向に沿う断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るブッシュの外筒金具の両端が屈曲される前の状態の軸方向に沿う断面図である。
【図３】従来のブッシュの軸方向に沿う断面図である。
【図４】従来のブッシュの外筒金具の両端が屈曲される前の状態の軸方向に沿う断面図である。
【符号の説明】
１、５…主軸金具２、６…外筒金具３、７…ゴム弾性体
２１、６１…屈曲部２１ａ…屈曲部の内側エッジ
３１、７１…すぐり３２、７２…くびれ部３３…薄肉筒状部
３３ａ…薄肉筒状部の内側エッジＬ…稜線

Claims

主軸金具と、該主軸金具の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、その両端部に径方向内方に屈曲する屈曲部を有する外筒金具と、前記主軸金具と前記外筒金具との間に介在して両者を一体的に連結し、その両端面に周方向に一周する環状のすぐりが設けられることによって該すぐりと前記外筒金具との間に形成される筒状部を有するゴム弾性体と、からなるブッシュであって、
前記ゴム弾性体の両前記すぐりの間部分の軸方向における肉厚は、前記外筒金具の軸方向長さの１／３以下にされているとともに、
前記外筒金具の前記屈曲部は、屈曲される前には、前記屈曲部の端部の内側エッジ及び前記筒状部の端部の内側エッジが、前記ゴム弾性体の端面と前記すぐりの内側面とが交わる部分に高く突出した峰の部分を結んで形成される周方向に延びる線である稜線よりも軸方向の外側に位置し、屈曲された後には、前記屈曲部の内側エッジ及び前記筒状部の内側エッジが前記稜線の位置に近づくように移動し、かつ前記屈曲部が屈曲される前には開口部から底部に向かうに連れて径方向の幅が小さくなるように形成されていた前記すぐりの前記開口部の径方向の幅が前記すぐりの前記開口部から軸方向内部の底部までの間で最大幅となる部分よりも小さくなるように屈曲されて、前記屈曲部が振動入力時の前記ゴム弾性体の過大な変位を規制するように構成されていることを特徴とするブッシュ。
前記筒状部の肉厚は、前記筒状部の端面と前記外筒金具の端面との間の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１記載のブッシュ。