JP3793011B2

JP3793011B2 - Toe collect bush and suspension mechanism using it

Info

Publication number: JP3793011B2
Application number: JP2000287355A
Authority: JP
Inventors: 達哉伊藤; 一宏堀越; 隆文堀籠
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002096616A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、自動車のサスペンションブッシュの一種であるトーコレクトブッシュとそれを用いたサスペンション機構に係り、特に、トーションビーム式リジットアクスル型のサスペンション機構に用いられて、左右のトレーリングアームのボデー側への取付部位に装着される新規な構造のトーコレクトブッシュと、かかるトーコレクトブッシュを採用することによって実現される、車両の操縦安定性や乗心地などのチューニング特性に優れた新規な構造のサスペンション機構に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、自動車におけるトーションビーム式リジットアクスル型のサスペンション機構において、トーションビームで連結された左右のトレーリングアームのボデー側への取付部位に装着されるサスペンションブッシュの一種として、特開平９−１０４２１２号公報や特開平１１−２４７９１４号公報，特開平１１−２５７３９６号公報，特開２０００−７４１１７号公報等に開示されているように、インナ軸金具の軸方向一方の端部において、軸方向外方に傾いて径方向一方向で斜め外方に向かって突出するインナ側傾斜部を設けると共に、アウタ筒金具の軸方向一方の端部において、軸方向外方に傾いて径方向一方向で斜め外方に向かって突出し、インナ側傾斜部に対して略平行な対向面で離隔して対向位置するアウタ側傾斜部を形成する一方、それらインナ軸金具とアウタ筒金具の径方向対向面間に本体ゴム弾性体を介在せしめて両金具を弾性連結せしめると共に、インナ側傾斜部とアウタ側傾斜部の対向面間に介装されてそれらを弾性的に連結するコンプレッションゴムを、かかる本体ゴム弾性体と一体的に形成した構造のトーコレクトブッシュが、知られている。かくの如き構造のトーコレクトブッシュは、その中心軸（インナ軸金具およびアウタ筒金具の中心軸）が車両横方向となり、インナ側およびアウタ側の傾斜部の突出する軸直角方向が車両前後方向となる状態で自動車に装着されることとなり、その特性が、自動車の走行時におけるトレーリングアーム、延いては車輪の変位に大きな影響を及ぼすことから、目的とする車両の乗心地や操縦安定性が発揮されるように、トーコレクトブッシュの特性がチューニングされる。
【０００３】
そして、このようなトーションビーム式サスペンション機構において目的とする特性は、車両の乗心地と操縦安定性の高次元での両立であり、一般に、車両の乗心地の向上のために車両前後方向のばね定数を柔らかく設定しつつ、コーナリング荷重の入力時におけるサスペンション部材の車両前後方向における変位を抑えて横力ステアによるオーバステアを防止乃至は軽減することにより車両の走行安定性を向上させることが重要とされる。
【０００４】
ところで、従来のトーコレクトブッシュでは、その設計および特性評価に際して、専ら、中心軸方向および軸直角方向でのばね特性と荷重−変位特性だけが考慮されていた。即ち、乗心地の設計や評価を、軸直角方向でのばね特性の柔らかさに基づいて行う一方、操縦安定性の設計や評価を、中心軸方向でのばね特性の硬さと、中心軸方向への入力に伴う軸直角方向の変位量（トーコレクト量）の抑制に基づいて行っていたのである。
【０００５】
そのために、従来構造のトーコレクトブッシュにおいては、前記公報等にも記載されているように、単に、インナ軸部材とアウタ筒部材の径方向対向面間を弾性連結する本体ゴム弾性体に対して、車両前後方向となる軸直角方向でインナ軸部材を挟んで対向位置する両側部分にそれぞれ軸方向に延びる一対のスリットを形成することにより、車両前後方向のばね特性を柔らかく設定する一方、車両横方向となる軸方向では、インナ軸部材とアウタ筒部材の相対変位量を弾性的に制限するストッパ手段を設けて軸方向の高ばね特性を確保すると共に、コンプレッションゴムで弾性連結されたインナ側傾斜部とアウタ側傾斜部における互いに平行な傾斜面の傾斜角度を調節することにより、中心軸方向でのばね特性の硬さと、中心軸方向への入力に伴う軸直角方向の変位量（トーコレクト量）を調節していたに過ぎなかったのである。
【０００６】
しかしながら、このような従来構造のトーコレクトブッシュでは、サスペンション機構への装着状態下での荷重入力方向と、かかる方向への荷重入力に伴う変位特性が直接には考慮されていなかったのであり、そのために、前述の如き車両の乗心地と操縦安定性を高次元で両立させるようなブッシュ特性の最適チューニングを、トーコレクトブッシュ、延いてはサスペンション機構の全体を把握して行うことが難しかったのである。
【０００７】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、サスペンション機構への装着状態下で発揮される乗心地と操縦安定性を、各個別でなく全体としてとらえることにより、それら乗心地と操縦安定性の両方の要求特性をより高次元で両立して達成することの出来る、新規な構造のトーコレクトブッシュと、それを用いた新規な構造のサスペンション機構を提供することにある。
【０００８】
すなわち、本発明者は、サスペンション機構への装着状態下におけるトーコレクトブッシュの荷重−変位特性をＦＥＭ（有限要素法）等を用いて詳細に検討した結果、かかるトーコレクトブッシュの設計に際しては、弾性主軸の方向と弾性主軸方向のばね定数を考慮することが有効であり、特に、上述のように、乗心地と操縦安定性の最適バランスを実現するためには、中心軸に対する弾性主軸の傾斜角度（主軸角度）を、外力の入力方向に応じて調節し、その上で、圧縮方向となる弾性主軸Ｉと剪断方向となる弾性主軸IIでのばね定数の比（主軸ばね比）の値を大きく設定することが有効である、との新たな知見を得たのである。即ち、このようなチューニングをトーコレクトブッシュに施すことにより、結果として、サスペンション部材の車両前後方向におけるボデーに対する支持ばね特性を柔らかくして優れた乗心地を確保しつつ、コーナリング時にサスペンション部材を略車両横方向に変位させて、オーバステアを抑制し、より好適には弱いアンダステア特性を付与することで、良好な操縦安定性を与えることが可能となる、との知見を得たのである。
【０００９】
そして、更に多数の実験と検討を重ねた結果、中心軸に対する弾性主軸の傾斜角度（主軸角度）を、外力の入力方向に応じて調節し、その上で、圧縮方向となる弾性主軸Ｉと剪断方向となる弾性主軸IIでのばね定数の比（主軸ばね比）の値を大きく設定することを実現する一つの具体的構成として、インナ側傾斜部の突出する径方向でインナ軸部材を挟んだ両側において、インナ側傾斜部の突出する側に位置せしめられた第一のスリットと、インナ側傾斜部の反対側に位置せしめられた第二のスリットの各周方向幅寸法を、相対的に特定の関係を持って設定することが極めて有効であるとの知見を得たのであり、以て、かかる知見に基づいて、本発明が完成されるに至ったのである。
【００１０】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【００１１】
すなわち、本発明の第一の態様は、インナ軸部材と、その外方に離隔配置されたアウタ筒部材を、それらの径方向対向面間に介装された本体ゴム弾性体で連結すると共に、該インナ軸部材の軸方向一方の端部において、軸方向外方に傾いて径方向一方向で斜め外方に向かって突出するインナ側傾斜部を設ける一方、前記アウタ筒部材の軸方向一方の端部において、軸方向外方に傾いて径方向一方向で斜め外方に向かって突出し、該インナ側傾斜部に対して離隔して対向位置せしめられたアウタ側傾斜部を設けて、それらインナ側傾斜部とアウタ側傾斜部の対向面間にコンプレッションゴムを介在せしめたトーコレクトブッシュにおいて、
前記インナ側傾斜部の突出方向となる径方向で前記インナ軸部材を挟んだ両側に位置して、それぞれ周方向に広がって、該インナ軸部材と前記アウタ筒部材の間を軸方向に延びる第一のスリットと第二のスリットを設けると共に、該インナ軸部材を挟んで該インナ側傾斜部の突出側に位置せしめられた該第一のスリットの周方向幅寸法を、該インナ軸部材を挟んで反対側に位置せしめられた該第二のスリットの周方向幅寸法よりも大きくして、且つ、該インナ軸部材および該アウタ筒部材の中心軸と該インナ側傾斜部および該アウタ側傾斜部が突出する径方向線とを含む一平面内において、かかる平面内に位置せしめられた圧縮方向の弾性主軸Ｉにおける、該中心軸に対する傾斜角度を、自動車への装着状態下でコーナリングに際して及ぼされる横方向荷重による外力の入力方向における、該中心軸に対する傾斜角度よりも大きく設定したことを、特徴とする。
【００１２】
このような本態様に従う構造とされたトーコレクトブッシュにおいては、インナ軸部材とアウタ筒部材の間に介装された本体ゴム弾性体において、インナ側傾斜部の突出する径方向でインナ軸部材を挟んで両側に第一および第二のスリットが形成されていることから、それら第一のスリットと第二のスリットの対向方向、即ち、車両前後方向のばね特性を軟らかくすることが出来る。
【００１３】
また、特に、インナ側傾斜部が突出する径方向側に形成された第一のスリットの周方向幅寸法を大きくする一方、反対側に形成された第二のスリットの周方向幅寸法を小さくしたことにより、大きな幅寸法の第一のスリットによって圧縮方向となる弾性主軸Ｉと剪断方向となる弾性主軸IIでのばね定数の比（主軸ばね比）の値を大きく設定しつつ、小さな幅寸法の第二のスリットによってゴム弾性体のボリュームを大きく確保することが出来る。そして、それによって、本体ゴム弾性体に大きなボリュームを設定して耐久性や耐荷重性能を十分に確保しつつ、本体ゴム弾性体における軸直角方向のばね定数を小さく設定して目的とする大きな主軸ばね比を、効率的に得ることが可能となるのである。
【００１４】
それ故、本態様に従う構造とされたトーコレクトブッシュにおいては、良好なる耐久性と、車両前後方向での柔らかいばね特性とを、何れも有利に確保しつつ、主軸ばね比を大きく設定して、コーナリングに際しての車両横方向荷重の入力時における横力ステアを抑えることが出来るのであり、以て、十分な耐久性のもとに、乗心地と操縦安定性を高度に両立させることが可能となるのである。
【００１５】
ここにおいて、スリットの周方向幅寸法は、インナ軸部材の中心軸回りにおけるスリットの周方向長さであり、この周方向長さは、インナ軸部材の中心軸回りにおけるスリットの中心角によって決定される。換言すれば、インナ軸部材の中心からスリットの周方向両端部に延ばした２本の接線の為す角度によって、スリットの周方向幅寸法が決定される。また、その角度は、望ましくは、第一のスリットと第二のスリットの何れも４５〜１００度とされると共に、第一のスリットと第二のスリットの角度の差が、５〜３０度とされる。
【００１６】
また、本態様においては、圧縮方向の弾性主軸Ｉと剪断方向の弾性主軸IIが、横方向荷重による外力の入力方向を挟んだ両側に設定されることとなり、且つ、圧縮方向の弾性主軸Ｉが横方向荷重による外力の入力方向よりも車両前後方向に大きく傾斜して設定されると共に、剪断方向の弾性主軸IIが横方向荷重による外力の入力方向よりも車両横方向に大きく傾斜して設定されることとなる。従って、横方向荷重による外力の入力に際して、インナ軸部材とアウタ筒部材が相対変位せしめられる方向（変位方向）が、かかる外力の入力方向に対して、ばね特性が柔らかい弾性主軸方向II側、即ち車両横方向に傾斜せしめられることとなるのであり、その結果、コーナリングに際しての車両横方向荷重の入力時にインナ軸部材とアウタ筒部材が、より一層中心軸方向に近い方向に変位せしめられて、操縦安定性の更なる向上が図られ得るのである。
【００１７】
また、本発明の第二の態様は、前記第一の態様に従うトーコレクトブッシュにおいて、前記インナ側傾斜部および前記アウタ側傾斜部の突出方向に対して直交する径方向で前記インナ軸部材を挟んだ両側に位置して、該インナ軸部材と該アウタ筒部材の径方向対向面間をそれぞれ軸方向に延びる一対の第三のスリットを設けると共に、該第三のスリットを、該インナ軸部材回りの周方向で、前記第一のスリットよりも前記第二のスリット側に偏倚せしめたことを、特徴とする。このような本態様においては、第三のスリットを設けたことにより、車両上下方向のばね特性を軟らかくすることが可能となる。また、第三のスリットを第一のスリットよりも第二のスリット側に偏倚させたことにより、第三のスリットの周方向両側においてインナ軸部材とアウタ筒部材を弾性連結するゴム弾性体の脚部の周方向厚さ寸法が略均一化される。それによって、応力集中が軽減乃至は防止されて、本体ゴム弾性体の耐久性が向上される。
【００１８】
ここにおいて、第三のスリットの周方向偏倚量は、第一のスリットの内周側壁面と第三のスリットの内周側壁面の間に形成されて径方向に直線的に延びる第一の脚部と、第二のスリットの内周側壁面と第三のスリットの内周側壁面の間に形成されて径方向に直線的に延びる第二の脚部との、周方向の肉厚寸法が互いに略同じになるように設定されることが望ましい。換言すれば、第三のスリットは、第一のスリットの内周側壁面と第二のスリットの内周側壁面との周方向間の略中央部分に位置して形成されることが望ましい。
【００１９】
また、本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に従う構造とされたトーコレクトブッシュにおいて、前記第一のスリットおよび前記第二のスリットの各外周側において、前記アウタ筒部材の内周面上で径方向内方に向かって突出する弾性ストッパを設けて、該弾性ストッパに対する前記インナ軸部材の当接によって、それらインナ軸部材とアウタ筒部材の径方向での相対的変位量を緩衝的に制限するストッパ機構を形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、車両前後方向の荷重が入力された際に、インナ軸部材がアウタ筒部材に対して弾性ストッパを介して緩衝的に当接せしめられることとなる。それ故、インナ軸部材とアウタ筒部材の径方向での相対的変位量が、かかるストッパ機構によって緩衝的に制限され得るのである。なお、本態様において、弾性ストッパは、本体ゴム弾性体によって一体的に形成されて、アウタ筒部材に形成されることが望ましく、それによって、弾性ストッパを本体ゴム弾性体と同時に容易に形成することが可能となる。
【００２０】
また、本発明は、左右のトレーリングアームをトーションビームで連結したサスペンション部材を、自動車のボデーに対して揺動可能に防振連結せしめたサスペンション機構において、サスペンション部材における車両前方側の左右両側部分に対して、前記本発明の第一乃至第三の何れかの態様に係る構造とされたトーコレクトブッシュをそれぞれ装着せしめて、それらのトーコレクトブッシュを介して、該サスペンション部材をボデーに防振連結すると共に、かかる左右両側のトーコレクトブッシュの中心軸を車両左右方向に向けて、且つインナ側およびアウタ側の傾斜部を車両中央側に位置せしめたサスペンション機構も、特徴とする。
【００２１】
このような本発明に従う構造とされたサスペンション機構においては、各トーコレクトブッシュにおける前述の如き特性に基づいて、車両コーナリング時におけるサスペンション部材の外力による変位を、車両横方向に近い方向に向かわせて横力ステアをより一層抑えることが出来るのであり、それによって、良好なる車両の走行安定性を、車両の乗心地を確保しつつ達成することが可能となるのである。
【００２２】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２３】
先ず、図１〜４には、本発明の一実施形態としてのトーコレクトブッシュ１０が、示されている。このトーコレクトブッシュ１０は、インナ軸部材としての内筒金具１２とアウタ筒部材としての外筒金具１４が、互いに径方向に離隔して配されていると共に、それら内外筒金具１２，１４間に本体ゴム弾性体１６が介装されて、両金具１２，１４が弾性的に連結された構造を有している。
【００２４】
より詳細には、内筒金具１２は、小径の円筒形状を有しており、軸方向一方（図１中の左方）の端部近くには、略平板形状の固定プレート１８が固着されている。この固定プレート１８は、プレス金具等の剛性部材で形成されており、略扇形の平板形状を有しており、扇形の中心部分には、円弧形状の嵌着用切欠２０が設けられている。そして、嵌着用切欠２０に対して内筒金具１２が挿通され、嵌着用切欠２０が内筒金具１２に溶着されることによって、固定プレート１８が内筒金具１２に固着されている。
【００２５】
そこにおいて、固定プレート１８は、内筒金具１２から離れるに従って幅広となる略扇形状を有しており、内筒金具１２の中心軸２２に対して外方に傾斜した平面上において、径方向一方（図１，２中の上方）の側に向かって斜めに突出せしめられており、かかる固定プレート１８が中心軸２２に対して傾斜した略平坦な傾斜面とされている。更に、固定プレート１８は、その中心部分の幅寸法（図２中の左右方向寸法）が、内筒金具１２の外径寸法と外筒金具１４の内径寸法の略中間程度にされていると共に、その突出先端部の最も大きな幅寸法が、外筒金具１４の内径寸法に略近い大きさとされている。なお、固定プレート１８の突出先端面（外周面）は、内筒金具１２の中心軸２２を略中心とする円弧形状とされている。
【００２６】
また一方、外筒金具１４は、大径の円筒形状を有しており、内筒金具１２に外挿されることにより、内筒金具１２の径方向外方に離隔して同軸的に配設されている。なお、外筒金具１４の軸方向長さは、内筒金具１２よりも短くされており、内筒金具１２の軸方向両端部分が外筒金具１４から軸方向外方に突出せしめられている。また、外筒金具１４の軸方向一方（図１中の左方）の開口周縁部には、径方向外方に突出して周方向に連続して延びるフランジ状部２４が一体形成されている。
【００２７】
そして、このフランジ状部２４の周上の一部分（図１，２中の上側部分）は、径方向外方に延長されていると共に、軸方向外方に傾斜せしめられており、それによって、内筒金具１２に突設された固定プレート１８に対して斜め軸方向に離隔し、該固定プレート１８に対して対向位置する傾斜板対向部２６が形成されており、傾斜板対向部２６が、外筒金具１４の中心軸２８に対して傾斜した略平坦な傾斜面とされている。
【００２８】
なお、このことから明らかなように、本実施形態では、内筒金具１２の固定プレート１８によってインナ側傾斜部が構成されている一方、外筒金具１４の傾斜板対向部２６によってアウタ側傾斜部が構成されている。また、傾斜板対向部２６は、その突出先端面３０が、固定プレート１８よりも大径の円弧状面とされていると共に、その周方向長さが、固定プレート１８よりも十分に大きくされており、固定プレート１８の周方向両側に張り出して位置せしめられている。また、本実施形態では、固定プレート１８と傾斜板対向部２６の各対向面３２，３４によって、相互に対向位置する傾斜面が構成されている。
【００２９】
さらに、本体ゴム弾性体１６は、全体として略厚肉の円筒形状を有しており、内筒金具１２と外筒金具１４の径方向対向面間の略全体に亘って介在せしめられている。そして、本体ゴム弾性体１６の内外周面が、内筒金具１２の外周面と外筒金具１４の内周面にそれぞれ加硫接着されることにより、本体ゴム弾性体１６が、それら内外筒金具１２，１４を有する一体加硫成形品として形成されている。
【００３０】
また、本体ゴム弾性体１６は、固定プレート１８と傾斜板対向部２６の対向面３２，３４間にも延び出しており、以て、それら固定プレート１８と傾斜板対向部２６の対向面３２，３４間の全体に亘って充填されたコンプレッションゴム３６が、本体ゴム弾性体１６と一体的に形成されている。更に、本体ゴム弾性体１６は、コンプレッションゴム３６が位置しない部分でも、内筒金具１２の外周面に沿って固定プレート１８まで軸方向に延び出しており、以て、固定プレート１８の外周面を被覆する被覆ゴム３８が、本体ゴム弾性体１６と一体的に形成されている。
【００３１】
また、本体ゴム弾性体１６には、固定プレート１８や傾斜板対向部２６が突出する径方向で内筒金具１２を挟んだ両側において、固定プレート１８が突出する側に第一のスリット４０が、その反対側に第二のスリット４２が、それぞれ、内外筒金具１２，１４間を軸方向に延びるように形成されている。更にまた、これら第一及び第二のスリット４０，４２の対向方向に略直交する径方向で内筒金具１２を挟んだ両側には、内外筒金具１２，１４間を軸方向に延びる一対の第三のスリット４４，４４が形成されている。なお、第一及び第二のスリット４０，４２と第三のスリット４４，４４は、何れも、コンプレッションゴム３６とは反対側（図１中の右側）の軸方向端面に開口して、略一定の断面形状で軸方向に直線的に形成されている。特に、固定プレート１８側に形成された第一のスリット４０は、固定プレート１８に近接する軸方向深さで形成されていると共に、第二のスリット４２は、本体ゴム弾性体１６を軸方向に貫通して形成されている。また、一対の第三のスリット４４，４４は、僅かな薄膜状の軸方向底部４６，４６を残しているが、実質的には貫通した軸方向深さをもって形成されている。これにより、第一及び第二のスリット４０，４２および一対の第三のスリット４４，４４の対向位置する各径方向のばね特性が、十分に軟らかく設定されている。
【００３２】
さらに、第一及び第二のスリット４０，４２と一対の第三のスリット４４，４４は、何れも、その断面形状において、外筒金具１４側から内筒金具１２側に向かって径方向内方に行くに従って次第に周方向幅寸法が小さくなる、換言すれば径方向外方に行くに従って次第に周方向幅寸法が大きくなる略扇形断面形状を有している。なお、これら第一及び第二のスリット４０，４２と第三のスリット４４は、何れも、実質的に内筒金具１２の外周面から外筒金具１４の内周面まで至る径方向寸法を有しており、これら第一及び第二のスリット４０，４２と第三のスリット４４が形成された部分の内外筒金具１２，１４の表面には、本体ゴム弾性体１６の成形時における型開閉性等の理由で形成された薄肉ゴム層だけが存在しているに過ぎない。また、本実施形態では、第一のスリット４０と第二のスリット４２の何れも、それら両スリット４０，４２の対向方向に直交する径方向幅寸法（図３中のＬａ，Ｌｂ）が、内筒金具１２の外径寸法よりも大きく設定されている。
【００３３】
ここにおいて、本実施形態では、第一のスリット４０の周方向幅寸法が、第二のスリット４２の周方向幅寸法よりも大きくされている。この第一及び第二のスリット４０，４２の周方向幅寸法とは、内筒金具１２の中心：Ｏと内筒金具１２の中心：Ｏから第一及び第二のスリット４０，４２の各内周側壁面４８，５０に延ばした接線５２，５４の接点：Ａ，Ｂとの距離を半径とする扇形の円弧部分の長さのことをいっており、この円弧部分の長さは、扇形の中心角によって決定される。要するに、内筒金具１２の中心：Ｏから第一及び第二のスリット４０，４２の各内周側壁面４８，５０に延ばした２本の接線５２，５４の為す角度：αａ，αｂによって、第一及び第二のスリット４０，４２の周方向幅寸法が決定されるのであり、本実施形態においては、αａが８０度、αｂが７０度とされており、以て、第一のスリット４０の周方向幅寸法が、第二のスリット４２の周方向幅寸法よりも大きくされている。
【００３４】
そして、本体ゴム弾性体１６に対して、第一及び第二のスリット４０，４２と一対の第三のスリット４４，４４が形成されることにより、本体ゴム弾性体１６には、互いに周方向に隣接する第一のスリット４０と第三のスリット４４の間を径方向に延びて内筒金具１２と外筒金具１４を連結する二本の脚部構造の第一の径方向連結部５６と、第二のスリット４２と第三のスリット４４の間を径方向に延びて内筒金具１２と外筒金具１４を連結する二本の脚部構造の第二の径方向連結部５８が、それぞれ形成されているのである。
【００３５】
また、一対の第三のスリット４４，４４の周方向幅寸法は、互いに同じとされている。更に、第三のスリット４４は、第一のスリット４０と第二のスリット４２の周方向の略中央部分に形成されており、第一及び第二の径方向連結部５６，５８の周方向厚さ寸法が、略同じとされている。即ち、本実施形態では、一対の第三のスリット４４，４４が、第一のスリット４０よりも第二のスリット４２側に偏倚されて形成されているのである。具体的には、第三のスリット４４の周方向両端部に接する接線６４，６６の内、第一のスリット４０側の接線６４は、固定プレート１８の突出する径方向に直交する径方向線６８に対して、傾斜角度：βａ（本実施形態では、２０度）を有するが、第二のスリット４２側の接線６６は、径方向線６８に対して上記βａよりも大きい傾斜角度：βｂ（本実施形態では、２７度）を有している。換言すれば、各第三のスリット４４は、径方向線６８に対して左右対称とされていないのである。そして、互いに周方向に隣接する第一のスリット４０と第三のスリット４４の各周方向端部壁面４８，６０は、第一の径方向連結部５６の周方向の中心を通る径方向線７０に対して略左右対称とされており、また、互いに周方向に隣接する第二のスリット４２と第三のスリット４４の各周方向端部壁面５０，６２も、第二の径方向連結部５８の周方向の中心を通る径方向線７２に対して略左右対称とされている。換言すれば、第一及び第二の径方向連結部５６，５８は、それぞれ径方向線７０，７２に対して略左右対称とされている。
【００３６】
さらに、第一及び第二のスリット４０，４２には、それぞれ、外周側壁面の周方向略中央部分から径方向内方に向かって突出する略台形断面の弾性ストッパ７４が、突設されている。そして、内筒金具１２と外筒金具１４が、弾性ストッパ７４を挟んで相互に接近方向に変位せしめられた際に、弾性ストッパ７４が内筒金具１２側と外筒金具１４側の間で圧縮変形せしめられることにより、それら内外筒金具１２，１４の相対変位量が緩衝的に制限されるようになっている。ここにおいて、弾性ストッパ７４は、本体ゴム弾性体１６と一体成形されてゴム弾性体で形成されており、本体ゴム弾性体１６の軸直角方向断面において、その周方向幅寸法および高さ寸法が、それぞれ第一及び第二のスリット４０，４２よりも小さくされている。そして、軸直角方向に大きな荷重が入力された際、弾性ストッパ７４の突出先端部が第一及び第二のスリット４０，４２の内周側壁面４８，５０を介して内筒金具１２側に当接せしめられることにより、内外筒金具１２，１４の径方向の相対変位量を緩衝的に制限するストッパ機構が構成されている。
【００３７】
ところで、上述の如き構造とされたトーコレクトブッシュ１０においては、予め目的とする形状で内外筒金具１２，１４を形成した後、それらの間で本体ゴム弾性体１６とコンプレッションゴム３６を加硫成形して接着することによって製造することも可能であるが、望ましくは、目的寸法よりも大径の外筒金具１４を用いて、内外筒金具１２，１４間に本体ゴム弾性体１６とコンプレッションゴム３６を加硫成形して接着せしめた後、外筒金具１４に対して絞り加工等の縮径加工を施すことにより目的とする形状寸法とされることとなり、それによって、本体ゴム弾性体１６やコンプレッションゴム３６に対して予圧縮が加えられる。
【００３８】
具体的には、例えば、図５に示されているように、外筒金具（１４）の筒壁部の外径寸法が目的とする寸法よりも全体的に大径とされた成形金具１４′を採用する。
【００３９】
そして、これら内筒金具１２と成形金具１４′を所定のゴム加硫成形型内にセットして、本体ゴム弾性体１６とコンプレッションゴム３６を同時に一体加硫成形すると共に、内筒金具１２と成形金具１４′に加硫接着することによって、一体加硫成形品７６を得る。その後、成形金具１４′に対して八方絞り等の縮径加工を施すことによって、図１〜４に示されている如き、目的とする形状と寸法を有するトーコレクトブッシュ１０を得ることが出来るのである。なお、特に本実施形態においては、図１に示されているように、外筒金具１４の軸方向中間部分だけを所定長さに亘って大径部とした段付形状とされており、外筒金具１４の圧入等によるサスペンション部材の装着作業性の向上が図られている。
【００４０】
而して、このような構造とされたトーコレクトブッシュ１０は、図６に示されているように、例えば、左右両側の車輪を支持する一対のトレーリングアーム７８，７８を車幅方向に延びるトーションビーム８０で相互に連結固定せしめたトーションビーム式サスペンション機構に対して、一対が組み付けられる。即ち、その左右両側のトレーリングアーム７８，７８の各車両前端部分に形成された車両横方向に延びる装着孔に対して、外筒金具１４を圧入固定する一方、内筒金具１２をロッド等を介してボデーに固定することにより、図６において、その左右方向が車両左右方向で、上下方向が車両前後方向となる状態で装着される。また、各トレーリングアーム７８の先端部分において、内筒金具１２の固定プレート１８と外筒金具１４の傾斜板対向部２６が、それぞれ、車両幅方向で内方に位置し、且つ車両の斜め前方に向かって突出せしめられるように、車両中央を前後方向に延びる対称軸（中央線）：Ｘ−Ｘを挟んで、互いに対称的に装着される。
【００４１】
すなわち、このような装着状態下においては、車両のコーナリング時に、タイヤ８２，８２から車両横方向に及ぼされる向心力：ｆによって、各トーコレクトブッシュ１０に対して、中心軸に対して入力角度：θｚだけ傾斜した方向で、内外筒金具１２，１４間に外力：Ｆが及ぼされることとなる。そして、かかる外力：Ｆによって、本体ゴム弾性体１６とコンプレッションゴム３６が弾性変形せしめられることにより、内外筒金具１２，１４が、相対的に変位せしめられて、サスペンション部材８４の全体に、車両ボデーに対する相対的な変位が生ぜしめられることとなる。
【００４２】
そこにおいて、かかるトーコレクトブッシュ１０においては、図７に示されるように、その弾性主軸Ｉ，IIが、マウント中心軸８６および軸直角方向線８８に対して、それぞれ、所定角度：γａだけ傾斜して設定されており、それら両弾性主軸Ｉ，IIの方向に設定されたばね特性に基づいて、優れた操縦安定性が発揮されるようになっている。
【００４３】
より具体的には、マウント中心軸８６と軸直角方向線８８を含む略水平な平面内において、ばね定数が最も大きくなる圧縮方向の弾性主軸Ｉと、ばね定数が最も小さくなる剪断方向の弾性主軸IIが、互いに直交して発現されることとなるが、それらは、何れも、マウント中心軸８６および軸直角方向線８８に対して、所定角度：γａだけ傾斜して設定されている。特に、本実施形態においては、弾性主軸Ｉのマウント中心軸８６に対する傾斜角度：γａが、外力：Ｆのマウント中心軸８６に対する傾斜角度：γｂ（なお、γｂは、図６におけるθｚに等しい）よりも大きく設定されている。換言すれば、弾性主軸Ｉよりもコーナリング時の外力：Ｆのマウント中心軸８６に対する傾斜角度：γｂの方が車両横方向に近づく方向に傾斜して設定されている。それ故、外力：Ｆの分力が弾性主軸Ｉと弾性主軸IIの各方向側に近づく方向に生ぜしめられるのであるが、これらは、外力：Ｆの入力方向を挟んだ両側に位置せしめられており、特に、弾性主軸Ｉ側の分力の方向が、外力：Ｆの入力方向よりも車両後方側に傾斜している一方、弾性主軸II側の分力の方向が、外力：Ｆの入力方向よりも車両前方側に傾斜している。しかも、剪断側の弾性主軸IIの方が、圧縮側の弾性主軸Ｉよりもばね定数が十分に小さく設定されている。
【００４４】
それ故、外力：Ｆの弾性主軸II側の分力：Ｆ（II）と弾性主軸Ｉ側の分力：Ｆ（Ｉ）の比の値：Ｆ（II）／Ｆ（Ｉ）が、外力：Ｆによって生ぜしめられる内外筒金具１２，１４の相対的変位量：Ｓの弾性主軸IIに沿った方向の成分：δｄと弾性主軸Ｉに沿った方向の成分：δｃの比の値：δｄ／δｃよりも、小さくされる。その結果、図７に示されているように、変位：Ｓのマウント中心軸８６に対する傾斜角度：γｃが、外力：Ｆの入力方向よりも車両横方向側に傾斜せしめられて、γｃ＜γｂとされ、以て、コーナリング時の横方向荷重に伴う内外筒金具１２，１４の変位方向が、外力：Ｆの入力方向よりも水平方向とされるようになっている。特に望ましくは、外力：Ｆの入力時に、マウント中心軸８６の方向に生ぜしめられる弾性変形量：δａの方が、軸直角方向線８８の方向に生ぜしめられる弾性変形量：δｂより大きくなるようにされる。
【００４５】
ここにおいて、外力：Ｆの入力時における変位：Ｓの方向は、マウント中心軸８６の方向に生ぜしめられる弾性変形量：δａおよび軸直角方向線８８の方向に生ぜしめられる弾性変形量：δｂで表される。以下に、これらの弾性変形量：δａ，δｂの値を求める計算方法を示す。
【００４６】
先ず、圧縮（弾性主軸Ｉ）側の弾性変形量：δｃ（ｍｍ）および剪断（弾性主軸II）側の弾性変形量：δｄ（ｍｍ）は、外力：Ｆ（Ｎ），弾性主軸Ｉのマウント中心軸８６に対する傾斜角度：γａ（度），外力：Ｆのマウント中心軸８６に対する傾斜角度：γｂ（度），弾性主軸Ｉのばね定数：Ｋｓ１（Ｎ／ｍｍ）および弾性主軸IIのばね定数：Ｋｓ２（Ｎ／ｍｍ）を用いて、次のように表すことが出来る。
δｃ＝（Ｆ×ｃｏｓ（γａ−γｂ））／Ｋｓ１・・・（１）
δｄ＝（Ｆ×ｓｉｎ（γａ−γｂ））／Ｋｓ２・・・（２）
【００４７】
また、変位：Ｓのマウント中心軸８６に対する傾斜角度：γｃ（度）は、弾性主軸Ｉのマウント中心軸８６に対する傾斜角度：γａ（度），圧縮（弾性主軸Ｉ）側の弾性変形量：δｃ（ｍｍ）および剪断（弾性主軸II）側の弾性変形量：δｄ（ｍｍ）を用いて、次のように表すことが出来る。
γｃ＝γａ−（ｔａｎ^-1（δｄ／δｃ））・・・（３）
【００４８】
そして、マウント中心軸８６の方向に生ぜしめられる弾性変形量：δａ（ｍｍ）および軸直角方向線８８の方向に生ぜしめられる弾性変形量：δｂ（ｍｍ）は、変位：Ｓのマウント中心軸８６に対する傾斜角度：γｃ（度），圧縮（弾性主軸Ｉ）側の弾性変形量：δｃ（ｍｍ）および剪断（弾性主軸II）側の弾性変形量：δｄ（ｍｍ）を用いて、次のように表すことが出来る。
δａ＝√（δｃ²＋δｄ²）×ｃｏｓ（γｃ）・・・（４）
δｂ＝√（δｃ²＋δｄ²）×ｓｉｎ（γｃ）・・・（５）
【００４９】
この（４），（５）式により、δａおよびδｂを求めることが可能となる。そして、δａの値がδｂの値より大きくなるように、且つ、δｂの値が０に近づくようにチューニングすれば、目的とする特性を有するトーコレクトブッシュ１０を得ることが出来る。
【００５０】
その結果、コーナリング時において、横方向荷重が入力された際のトーコレクトブッシュ１０の弾性変位によってサスペンション部材８４に生ぜしめられるオーバステア方向の変位が抑制されて、車両の優れた操縦安定性が発揮され得るのである。
【００５１】
しかも、圧縮側の高ばね定数の弾性主軸Ｉの方向は、車両前後方向に対して所定角度：θｄだけ横方向に傾斜せしめられていることから、前後方向のばね特性も十分に柔らかく確保され得るのであり、それによって、優れた乗心地も発揮され得るのである。
【００５２】
また、上述の説明からも明らかなように、コーナリング時において、横方向荷重が入力された際のトーコレクトブッシュ１０の弾性変位によってサスペンション部材８４に生ぜしめられるオーバステア方向の変位を抑制して操縦安定性を向上させるためには、トーコレクトブッシュ１０の主軸ばね比を大きく設定することが有効である。ここにおいて、かかる主軸ばね比は、第一のスリット４０の周方向幅寸法を大きくすることによって、有利に確保することが出来る。即ち、第一のスリット４０の周方向幅寸法：αａを大きくすることによって、主軸ばね比を大きく設定し、以て、コーナリングに際しての荷重入力時において、サスペンション部材８４のオーバステア方向への変位を抑制せしめて、より一層横方向に近い方向に変位せしめることが可能となるのである。
【００５３】
さらに、本実施形態においては、第一のスリット４０の周方向幅寸法：αａに比して、第二のスリット４２の周方向幅寸法：αｂが小さく設定されていることから、第一のスリット４０によって車両前後方向での軟らかいばね特性と大きな主軸ばね比を充分に確保しつつ、本体ゴム弾性体１６（第一および第二の径方向連結部５６，５８）のボリュームを有利に確保することが出来るのであり、それによって、目的とするばね特性と耐久性が高度に両立して達成可能となる。
【００５４】
加えて、本実施形態では、一対の第三のスリット４４，４４が、第一のスリット４０よりも第二のスリット４２側に偏倚せしめられて、第一及び第二の径方向連結部５６，５８の周方向幅寸法が略同じに設定されていることから、何れか一方の径方向連結部への応力や変形の偏りが軽減乃至は防止されて、一層優れた耐久性と耐荷重性能を得ることが出来るのである。
【００５５】
従って、上述の如き構造とされたトーコレクトブッシュ１０においては、優れた耐久性と、車両前後方向での柔らかいばね特性とを、何れも有利に確保しつつ、コーナリングに際しての車両横方向荷重の入力時に内筒金具１２と外筒金具１４の弾性変位に起因するオーバステア傾向を抑制乃至は防止し、好適には弱いアンダーステア特性を付与せしめることにより、走行安定性を向上させることが出来るのであり、以て、十分な耐久性のもとに、乗心地と操縦安定性を高度に両立させることが可能となるのである。
【００５６】
以上、本発明の一実施形態としてのトーコレクトブッシュについて詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでない。
【００５７】
例えば、インナ軸部材とアウタ筒部材は、装着状態下に及ぼされる静的荷重等を考慮して、装着前の非荷重入力状態下で軸直角方向で偏心位置せしめられていても良い。
【００５８】
また、軸方向と軸直角方向の入力荷重に対して分力作用を発揮する傾斜面の形状や大きさ等は、要求特性に応じて適宜に変更，設定されるものであって、何等、限定されるものではない。
【００５９】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされたトーコレクトブッシュにおいては、インナ側傾斜部とアウタ側傾斜部の突出する側に形成された第一のスリットの周方向幅寸法を、インナ軸部材を挟んで第一のスリットと反対側に形成された第二のスリットの周方向幅寸法より大きく設定したことにより、本体ゴム弾性体の耐久性や耐荷重性能を有利に確保しつつ、圧縮方向となる弾性主軸Ｉと剪断方向となる弾性主軸IIでのばね定数の比（主軸ばね比）の値を大きく設定することが可能となるのであり、それ故、自動車のサスペンション機構に採用することによって、車両の乗心地と操縦安定性を高次元で両立させることが出来るのである。
【００６１】
また、本発明に従う構造とされたサスペンション機構においては、サスペンション部材の車両ボデーに対する車両前後方向での支持ばね特性が柔らかく設定され得ると共に、コーナリングに際して車両横方向の荷重が入力された際には、サスペンション部材の車両前後方向への変位、延いては横力ステアが抑えられ得ることから、車両の乗心地と操縦安定性を高次元で両立させることが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのトーコレクトブッシュの縦断面図である。
【図２】図１に示されたトーコレクトブッシュの左側端視図である。
【図３】図１に示されたトーコレクトブッシュの右側端視図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図１に示されたトーコレクトブッシュの絞り加工前の縦断面図である。
【図６】図１に示されたトーコレクトブッシュのサスペンション部材への装着状態を示す概略図である。
【図７】図６に示された右側のトーコレクトブッシュに作用する力を示す図である。
【符号の説明】
１０トーコレクトブッシュ
１２内筒金具
１４外筒金具
１６本体ゴム弾性体
１８固定プレート
２６傾斜板対向部
３６コンプレッションゴム
４０第一のスリット
４２第二のスリット[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a toe collect bush which is a kind of a suspension bush of an automobile and a suspension mechanism using the same, and more particularly to a torsion beam type rigid axle type suspension mechanism and to a body side of left and right trailing arms. The present invention relates to a toe collect bush with a new structure to be mounted on a mounting site, and a suspension mechanism with a new structure that is realized by adopting the toe collect bush and has excellent tuning characteristics such as vehicle handling stability and riding comfort. Is.
[0002]
[Background]
Conventionally, in a torsion beam type rigid axle type suspension mechanism in an automobile, as a kind of suspension bush mounted on the body side of left and right trailing arms connected by a torsion beam, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-104212 and As disclosed in JP-A-11-247914, JP-A-11-257396, JP-A-2000-74117, etc., one axial end portion of the inner shaft bracket is inclined outward in the axial direction. An inner side inclined portion that protrudes obliquely outward in one radial direction is provided, and at one end in the axial direction of the outer tube bracket, it is inclined outward in the axial direction and obliquely outward in one radial direction. The outer side inclined part that protrudes toward and is opposed to and separated from the inner side inclined part by a substantially parallel facing surface is formed. On the other hand, a rubber elastic body is interposed between the radially opposed surfaces of the inner shaft bracket and the outer cylinder bracket to elastically connect both the brackets, and between the opposed surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion. A to-collect bush having a structure in which a compression rubber for elastically connecting them is integrally formed with the main rubber elastic body is known. In such a to-collect bush, the center axis (the center axis of the inner shaft bracket and the outer tube bracket) is the vehicle lateral direction, and the direction perpendicular to the axis from which the inner side and outer side inclined portions project is the vehicle longitudinal direction. The characteristics of the vehicle greatly affect the displacement of the trailing arm and the wheels when the vehicle is running. The characteristics of the toe collect bush are tuned so as to be demonstrated.
[0003]
The target characteristic of such a torsion beam suspension mechanism is a high level of both vehicle ride comfort and steering stability. Generally, the spring constant in the vehicle longitudinal direction is used to improve vehicle ride comfort. It is important to improve the running stability of the vehicle by suppressing the displacement of the suspension member in the longitudinal direction of the vehicle at the time of inputting the cornering load and preventing or reducing the oversteer due to the lateral force steering while setting the cornering load softly. .
[0004]
By the way, in the conventional toe collect bush, only the spring characteristics and the load-displacement characteristics in the central axis direction and the direction perpendicular to the axis are considered in designing and evaluating the characteristics. In other words, the design and evaluation of riding comfort is performed based on the softness of the spring characteristics in the direction perpendicular to the axis, while the design and evaluation of steering stability is performed in accordance with the hardness of the spring characteristics in the direction of the central axis and the direction of the central axis. This is based on the suppression of the amount of displacement in the direction perpendicular to the axis (toe correction amount) accompanying the input of.
[0005]
Therefore, in the toe collect bush having a conventional structure, as described in the above-mentioned publication, etc., the main rubber elastic body is simply connected elastically between the radially opposed surfaces of the inner shaft member and the outer cylindrical member. The spring characteristics in the longitudinal direction of the vehicle are set softly by forming a pair of slits extending in the axial direction on both side portions opposed to each other across the inner shaft member in the direction perpendicular to the axis that is the longitudinal direction of the vehicle, while In the axial direction, a stopper means for elastically limiting the relative displacement amount of the inner shaft member and the outer cylinder member is provided to ensure high spring characteristics in the axial direction, and the inner side slope elastically connected with the compression rubber By adjusting the inclination angle of the inclined surfaces parallel to each other in the outer part and the outer inclined part, the hardness of the spring characteristics in the central axis direction and the input in the central axis direction Displacement of the axis-perpendicular direction with it did not only have to adjust the (toe collect amount).
[0006]
However, in such a conventional toe collect bush, the load input direction when mounted on the suspension mechanism and the displacement characteristics associated with the load input in this direction were not directly taken into account. In addition, it was difficult to perform optimum tuning of the bushing characteristics that balance the ride comfort and handling stability of the vehicle at the high level as described above by grasping the toe collect bush and the suspension mechanism as a whole. .
[0007]
[Solution]
Here, the present invention has been made against the background as described above, and the problem to be solved is the riding comfort and steering stability that are exhibited when mounted on the suspension mechanism. A new structure to collect bush that can achieve both the required characteristics of both riding comfort and steering stability at a higher level by considering them as a whole rather than individually, and a new structure using the same It is to provide a suspension mechanism having a structure.
[0008]
That is, the present inventor has examined in detail the load-displacement characteristics of the toe collect bush when mounted on the suspension mechanism using the FEM (finite element method) and the like. It is effective to consider the spring constant in the direction of the main shaft and the direction of the elastic main shaft. (Main shaft angle) is adjusted according to the input direction of the external force, and then the value of the ratio of the spring constant (main shaft spring ratio) between the elastic main shaft I in the compression direction and the elastic main shaft II in the shear direction is increased. I obtained new knowledge that setting is effective. That is, by applying such tuning to the toe collect bush, as a result, the suspension member of the suspension member is substantially vehicle-mounted during cornering while softening the support spring characteristics of the suspension member with respect to the body in the vehicle longitudinal direction and ensuring excellent riding comfort. It was found that it is possible to give good steering stability by laterally displacing to suppress oversteer and more preferably to give weak understeer characteristics.
[0009]
As a result of many more experiments and examinations, the inclination angle (main shaft angle) of the elastic main shaft with respect to the central axis is adjusted according to the input direction of the external force, and then the elastic main shaft I and the shear direction which are in the compression direction are adjusted. As a specific configuration that realizes setting a large value of the ratio of the spring constant (main shaft spring ratio) in the elastic main shaft II as a direction, the inner shaft member is sandwiched in the radial direction in which the inner inclined portion protrudes. On both sides, relatively specify each circumferential width dimension of the first slit positioned on the projecting side of the inner inclined portion and the second slit positioned on the opposite side of the inner inclined portion Thus, the inventors have obtained the knowledge that it is extremely effective to set the above relationship, and based on this knowledge, the present invention has been completed.
[0010]
[Solution]
Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible. In addition, aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, but are described in the entire specification and drawings, or can be understood by those skilled in the art from those descriptions. It should be understood that it is recognized on the basis of.
[0011]
That is, according to the first aspect of the present invention, the inner shaft member and the outer cylindrical member spaced apart from the inner shaft member are connected by the main rubber elastic body interposed between the radially opposed surfaces, At one end in the axial direction of the inner shaft member, an inner side inclined portion that is inclined outward in the axial direction and protrudes obliquely outward in one radial direction is provided, while one axial direction of the outer cylinder member is provided. At the end, an outer side inclined portion is provided which is inclined outward in the axial direction and protrudes obliquely outward in one radial direction and is opposed to the inner side inclined portion. In the toe collect bush in which compression rubber is interposed between the opposing surfaces of the side inclined part and the outer side inclined part,
Positioned on both sides of the inner shaft member in the radial direction, which is the projecting direction of the inner inclined portion, spreads in the circumferential direction and extends axially between the inner shaft member and the outer cylinder member. One slit and a second slit are provided, and the circumferential width dimension of the first slit positioned on the projecting side of the inner-side inclined portion with the inner shaft member interposed therebetween is set with the inner shaft member interposed therebetween. Larger than the circumferential width dimension of the second slit positioned on the opposite side And within one plane including the central axis of the inner shaft member and the outer cylinder member and the radial line from which the inner inclined portion and the outer inclined portion protrude. The inclination angle of the elastic main shaft I in the compression direction with respect to the central axis is set to be larger than the inclination angle with respect to the central axis in the input direction of the external force due to the lateral load exerted upon cornering in the mounted state on the automobile. This is a feature.
[0012]
In the to-collect bush having the structure according to this aspect, in the main rubber elastic body interposed between the inner shaft member and the outer cylinder member, the inner shaft member is arranged in the radial direction in which the inner inclined portion protrudes. Since the first and second slits are formed on both sides of the sandwich, the spring characteristics in the opposing direction of the first slit and the second slit, that is, the longitudinal direction of the vehicle can be softened.
[0013]
In particular, the circumferential width dimension of the first slit formed on the radial side from which the inner inclined portion protrudes is increased, while the circumferential width dimension of the second slit formed on the opposite side is decreased. Thus, while setting the value of the ratio of the spring constant (main shaft spring ratio) between the elastic main shaft I in the compression direction and the elastic main shaft II in the shear direction by the first slit having a large width size, A large volume of the rubber elastic body can be secured by the second slit. And, by setting a large volume in the main rubber elastic body to ensure sufficient durability and load-bearing performance, the main elastic shaft of the main rubber elastic body is set to a small value by setting the spring constant in the direction perpendicular to the axis. The spring ratio can be obtained efficiently.
[0014]
Therefore, in the toe collect bush having the structure according to this aspect, the main shaft spring ratio is set large while advantageously ensuring good durability and soft spring characteristics in the vehicle longitudinal direction, It is possible to suppress lateral force steer when a vehicle lateral load is input during cornering, so that it is possible to achieve both a high level of riding comfort and handling stability with sufficient durability. It is.
[0015]
Here, the circumferential width dimension of the slit is the circumferential length of the slit around the central axis of the inner shaft member, and this circumferential length is determined by the central angle of the slit around the central axis of the inner shaft member. The In other words, the circumferential width dimension of the slit is determined by the angle formed by two tangent lines extending from the center of the inner shaft member to both ends in the circumferential direction of the slit. The angle is desirably 45 to 100 degrees for both the first slit and the second slit, and the angle difference between the first slit and the second slit is 5 to 30 degrees. Is done.
[0016]
Also ,Book In the aspect, the elastic main axis I in the compression direction and the elastic main axis II in the shearing direction are set on both sides of the input direction of the external force due to the lateral load, and the elastic main axis I in the compression direction is the lateral load. The elastic main shaft II in the shearing direction is set to be inclined more largely in the lateral direction of the vehicle than the input direction of the external force due to the lateral load. Become. Therefore, when inputting an external force due to a lateral load, the direction (displacement direction) in which the inner shaft member and the outer cylinder member are relatively displaced is the elastic main shaft direction II side where the spring characteristics are soft with respect to the input direction of the external force, that is, As a result, the inner shaft member and the outer cylinder member are displaced further in the direction closer to the central axis direction when the vehicle lateral load is input at the time of cornering. Further improvement in stability can be achieved.
[0017]
In addition, the first of the present invention two The aspect of the above One In the toe collect bush according to the aspect, the inner shaft member and the outer cylinder are located on both sides of the inner shaft member in a radial direction perpendicular to the protruding direction of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion. A pair of third slits extending in the axial direction between the radially opposing surfaces of the members are provided, and the third slits are arranged in the circumferential direction around the inner shaft member in the circumferential direction around the second slits than the first slits. It is characterized by being biased toward the slit side. In such an aspect, by providing the third slit, the spring characteristic in the vehicle vertical direction can be made soft. Also, the third slit is biased to the second slit side relative to the first slit, so that the legs of the rubber elastic body elastically connect the inner shaft member and the outer cylinder member on both sides in the circumferential direction of the third slit. The thickness dimension in the circumferential direction of the portion is made substantially uniform. Thereby, stress concentration is reduced or prevented, and the durability of the main rubber elastic body is improved.
[0018]
Here, the circumferential deviation amount of the third slit is formed between the inner peripheral side wall surface of the first slit and the inner peripheral side wall surface of the third slit, and extends linearly in the radial direction. And a second leg portion formed between the inner peripheral side wall surface of the second slit and the inner peripheral side wall surface of the third slit and extending linearly in the radial direction, It is desirable that they are set to be substantially the same. In other words, the third slit is desirably formed at a substantially central portion between the inner peripheral side wall surface of the first slit and the inner peripheral side wall surface of the second slit in the circumferential direction.
[0019]
In addition, the first of the present invention three The aspect of the first Or second An elastic stopper that protrudes radially inward on the inner peripheral surface of the outer cylinder member on each outer peripheral side of the first slit and the second slit, in the toe collect bush configured according to the above aspect And a stopper mechanism for buffering the relative displacement in the radial direction between the inner shaft member and the outer cylinder member is formed by the contact of the inner shaft member with the elastic stopper. To do. In such an aspect, when a vehicle longitudinal load is input, the inner shaft member is abutted against the outer cylinder member via the elastic stopper. Therefore, the relative displacement amount in the radial direction between the inner shaft member and the outer cylinder member can be limited in a buffering manner by such a stopper mechanism. In this aspect, the elastic stopper is preferably formed integrally with the main rubber elastic body and formed on the outer cylinder member, whereby the elastic stopper can be easily formed simultaneously with the main rubber elastic body. Is possible.
[0020]
Further, the present invention provides a suspension mechanism in which a suspension member in which left and right trailing arms are connected by a torsion beam is connected to a vehicle body in a vibration-proof manner so that the suspension member is provided on both left and right side portions of the suspension member on the front side of the vehicle. On the other hand, the first to the fourth aspects of the present invention. three Each of the toe collect bushes having the structure according to any one of the above embodiments is mounted, and the suspension member is connected to the body by vibration isolation via the toe collect bushes. A suspension mechanism is also characterized in that the shaft is directed in the vehicle left-right direction and the inner and outer inclined portions are positioned on the vehicle center side.
[0021]
In such a suspension mechanism constructed according to the present invention, the displacement due to the external force of the suspension member at the time of vehicle cornering is directed in a direction close to the lateral direction of the vehicle based on the above-described characteristics of each toe collect bush. Lateral force steer can be further suppressed, which makes it possible to achieve good vehicle running stability while ensuring the riding comfort of the vehicle.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
First, the toe collect bush 10 as one Embodiment of this invention is shown by FIGS. The to-collect bush 10 includes an inner tube member 12 as an inner shaft member and an outer tube member 14 as an outer tube member that are spaced apart from each other in the radial direction, and between the inner and outer tube members 12 and 14. A main rubber elastic body 16 is interposed, and both metal fittings 12 and 14 are elastically connected.
[0024]
More specifically, the inner cylinder fitting 12 has a small-diameter cylindrical shape, and a substantially flat plate-shaped fixing plate 18 is fixed near one end (left side in FIG. 1) in the axial direction. Yes. The fixing plate 18 is formed of a rigid member such as a press fitting, and has a substantially fan-shaped flat plate shape. An arc-shaped fitting notch 20 is provided at the center of the fan shape. Then, the inner cylinder fitting 12 is inserted into the fitting notch 20, and the fitting notch 20 is welded to the inner cylinder fitting 12, whereby the fixing plate 18 is fixed to the inner cylinder fitting 12.
[0025]
Here, the fixed plate 18 has a substantially fan shape that becomes wider as the distance from the inner cylinder fitting 12 increases, and one of the radial directions on the plane inclined outward with respect to the central axis 22 of the inner cylinder fitting 12. The fixing plate 18 protrudes obliquely toward the upper side in FIGS. 1 and 2, and the fixing plate 18 is a substantially flat inclined surface inclined with respect to the central axis 22. Furthermore, the fixed plate 18 has a central portion whose width dimension (lateral dimension in FIG. 2) is approximately the middle of the outer diameter dimension of the inner cylinder fitting 12 and the inner diameter dimension of the outer cylinder fitting 14. The largest width dimension of the projecting tip portion is set to a size that is substantially close to the inner diameter dimension of the outer cylinder fitting 14. Note that the protruding front end surface (outer peripheral surface) of the fixed plate 18 has an arc shape with the central axis 22 of the inner cylinder fitting 12 being substantially the center.
[0026]
On the other hand, the outer cylinder fitting 14 has a large-diameter cylindrical shape, and is coaxially disposed so as to be spaced radially outward of the inner cylinder fitting 12 by being externally inserted into the inner cylinder fitting 12. ing. The axial length of the outer cylinder fitting 14 is shorter than that of the inner cylinder fitting 12, and both axial end portions of the inner cylinder fitting 12 are protruded axially outward from the outer cylinder fitting 14. In addition, a flange-like portion 24 that protrudes radially outward and continuously extends in the circumferential direction is integrally formed on the opening peripheral edge of one axial direction (left side in FIG. 1) of the outer cylinder fitting 14.
[0027]
A part of the periphery of the flange-shaped portion 24 (the upper part in FIGS. 1 and 2) is extended radially outward and inclined outward in the axial direction. An inclined plate facing portion 26 is formed that is spaced apart from the fixed plate 18 projecting from the tubular fitting 12 in the oblique axis direction and is opposed to the fixed plate 18. It is a substantially flat inclined surface inclined with respect to the central axis 28 of the tubular fitting 14.
[0028]
As is clear from this, in the present embodiment, the inner side inclined portion is constituted by the fixing plate 18 of the inner cylinder fitting 12, while the outer side inclination portion is constituted by the inclined plate facing portion 26 of the outer cylinder fitting 14. Is configured. In addition, the inclined plate facing portion 26 has a projecting tip end surface 30 having an arcuate surface having a diameter larger than that of the fixed plate 18 and a circumferential length sufficiently larger than that of the fixed plate 18. And it protrudes and is located on both sides in the circumferential direction of the fixed plate 18. In the present embodiment, the opposing surfaces 32 and 34 of the fixed plate 18 and the inclined plate opposing portion 26 constitute inclined surfaces that are opposed to each other.
[0029]
Further, the main rubber elastic body 16 has a substantially thick cylindrical shape as a whole, and is interposed over substantially the entire area between the radially opposed surfaces of the inner cylinder fitting 12 and the outer cylinder fitting 14. Then, the inner and outer peripheral surfaces of the main rubber elastic body 16 are vulcanized and bonded to the outer peripheral surface of the inner cylindrical metal member 12 and the inner peripheral surface of the outer cylindrical metal member 14, respectively. It is formed as an integrally vulcanized molded product having 12 and 14.
[0030]
Further, the main rubber elastic body 16 also extends between the opposed surfaces 32 and 34 of the fixed plate 18 and the inclined plate facing portion 26, and therefore, the opposed surfaces 32 and 34 of the fixed plate 18 and the inclined plate facing portion 26. A compression rubber 36 filled throughout the space 34 is formed integrally with the main rubber elastic body 16. Further, the main rubber elastic body 16 extends in the axial direction to the fixed plate 18 along the outer peripheral surface of the inner cylindrical metal member 12 even in a portion where the compression rubber 36 is not located. A covering rubber 38 to be covered is formed integrally with the main rubber elastic body 16.
[0031]
The main rubber elastic body 16 has a first slit 40 on the side from which the fixed plate 18 protrudes on both sides of the inner cylindrical metal member 12 in the radial direction from which the fixed plate 18 and the inclined plate facing portion 26 protrude. On the opposite side, second slits 42 are formed so as to extend in the axial direction between the inner and outer cylinder fittings 12 and 14, respectively. Furthermore, on both sides of the inner cylinder fitting 12 in the radial direction substantially orthogonal to the opposing direction of the first and second slits 40 and 42, a pair of first extending in the axial direction between the inner and outer cylinder fittings 12 and 14 is provided. Three slits 44, 44 are formed. Each of the first and second slits 40 and 42 and the third slits 44 and 44 is open to the axial end surface on the opposite side (right side in FIG. 1) from the compression rubber 36 and is substantially constant. The cross-sectional shape is linearly formed in the axial direction. In particular, the first slit 40 formed on the fixed plate 18 side is formed with an axial depth close to the fixed plate 18, and the second slit 42 extends the main rubber elastic body 16 in the axial direction. It is formed through. Further, the pair of third slits 44 and 44 leave a slight thin film-like axial bottom 46 and 46 but are formed with a substantially axial depth that penetrates. Thereby, the spring characteristic of each radial direction which the 1st and 2nd slits 40 and 42 and a pair of 3rd slits 44 and 44 oppose is set sufficiently softly.
[0032]
Furthermore, the first and second slits 40 and 42 and the pair of third slits 44 and 44 are both radially inward from the outer cylinder fitting 14 side toward the inner cylinder fitting 12 side in the cross-sectional shape. It has a substantially sector cross-sectional shape in which the circumferential width dimension gradually decreases as it goes to, in other words, the circumferential width dimension gradually increases as it goes radially outward. Each of the first and second slits 40 and 42 and the third slit 44 has a radial dimension that extends substantially from the outer peripheral surface of the inner cylindrical fitting 12 to the inner peripheral surface of the outer cylindrical fitting 14. On the surface of the inner and outer cylinder fittings 12 and 14 where the first and second slits 40 and 42 and the third slit 44 are formed, the mold opening / closing property at the time of molding the main rubber elastic body 16 is provided. There is only a thin rubber layer formed for such reasons. In the present embodiment, both the first slit 40 and the second slit 42 have radial width dimensions (La and Lb in FIG. 3) orthogonal to the opposing direction of both the slits 40 and 42. It is set to be larger than the outer diameter dimension of the cylindrical fitting 12.
[0033]
Here, in the present embodiment, the circumferential width dimension of the first slit 40 is larger than the circumferential width dimension of the second slit 42. The circumferential width dimensions of the first and second slits 40 and 42 are the center of the inner cylinder fitting 12: O and the center of the inner cylinder fitting 12: O from the inside of each of the first and second slits 40 and 42. Contact points of tangent lines 52 and 54 extending to the peripheral side wall surfaces 48 and 50: The length of a fan-shaped arc portion whose radius is the distance from A and B. The length of the arc portion is Determined by the central angle. In short, the angle formed by the two tangent lines 52, 54 extending from the center of the inner cylindrical metal fitting 12: O to the inner peripheral side wall surfaces 48, 50 of the first and second slits 40, 42 is determined by the αa, αb. The circumferential width dimensions of the first and second slits 40 and 42 are determined. In the present embodiment, αa is 80 degrees and αb is 70 degrees. The circumferential width dimension is larger than the circumferential width dimension of the second slit 42.
[0034]
Then, the first and second slits 40 and 42 and the pair of third slits 44 and 44 are formed on the main rubber elastic body 16, so that the main rubber elastic body 16 has a circumferential direction. A first radial connecting portion 56 having a two-leg structure that extends radially between the adjacent first slit 40 and the third slit 44 to connect the inner cylinder fitting 12 and the outer cylinder fitting 14; Second radial connecting portions 58 of two leg portions that extend radially between the second slit 42 and the third slit 44 to connect the inner cylindrical fitting 12 and the outer cylindrical fitting 14 are formed. It has been done.
[0035]
The pair of third slits 44 and 44 have the same circumferential width dimension. Furthermore, the third slit 44 is formed at a substantially central portion in the circumferential direction of the first slit 40 and the second slit 42, and the circumferential thicknesses of the first and second radial coupling portions 56, 58 are formed. The dimensions are substantially the same. In other words, in the present embodiment, the pair of third slits 44, 44 are formed to be biased toward the second slit 42 with respect to the first slit 40. Specifically, the tangent line 64 on the first slit 40 side out of the tangent lines 64, 66 in contact with both circumferential ends of the third slit 44 is a radial line 68 orthogonal to the radial direction in which the fixed plate 18 protrudes. However, the tangent line 66 on the second slit 42 side has an inclination angle larger than βa with respect to the radial line 68: βb (main). In the embodiment, it has 27 degrees). In other words, each third slit 44 is not symmetric with respect to the radial line 68. The circumferential end wall surfaces 48 and 60 of the first slit 40 and the third slit 44 that are adjacent to each other in the circumferential direction are radial lines 70 that pass through the circumferential center of the first radial coupling portion 56. The circumferential end wall surfaces 50 and 62 of the second slit 42 and the third slit 44 that are adjacent to each other in the circumferential direction are also the second radial connecting portion 58. Are substantially symmetrical with respect to a radial line 72 passing through the center in the circumferential direction. In other words, the first and second radial connecting portions 56 and 58 are substantially symmetrical with respect to the radial lines 70 and 72, respectively.
[0036]
Furthermore, the first and second slits 40 and 42 are each provided with an elastic stopper 74 having a substantially trapezoidal cross section that protrudes radially inward from a substantially central portion in the circumferential direction of the outer peripheral side wall surface. . When the inner cylinder fitting 12 and the outer cylinder fitting 14 are displaced toward each other with the elastic stopper 74 interposed therebetween, the elastic stopper 74 is compressed between the inner cylinder fitting 12 side and the outer cylinder fitting 14 side. By being deformed, the relative displacement amount of the inner and outer cylinder fittings 12 and 14 is limited in a buffering manner. Here, the elastic stopper 74 is integrally formed with the main rubber elastic body 16 and is formed of a rubber elastic body. In the cross section in the direction perpendicular to the axis of the main rubber elastic body 16, its circumferential width dimension and height dimension are It is made smaller than the first and second slits 40 and 42, respectively. When a large load is input in the direction perpendicular to the axis, the protruding tip of the elastic stopper 74 is applied to the inner cylindrical metal member 12 side via the inner peripheral side wall surfaces 48, 50 of the first and second slits 40, 42. A stopper mechanism that limits the relative displacement in the radial direction of the inner and outer cylindrical fittings 12 and 14 in a buffering manner by being brought into contact with each other is configured.
[0037]
By the way, in the toe collect bush 10 having the above-described structure, after the inner and outer cylinder fittings 12 and 14 are formed in a desired shape in advance, the main rubber elastic body 16 and the compression rubber 36 are vulcanized between them. However, it is desirable to use the outer cylinder fitting 14 having a diameter larger than the target dimension, and desirably the main rubber elastic body 16 and the compression rubber 36 between the inner and outer cylinder fittings 12 and 14. After vulcanization molding and bonding, the outer cylindrical fitting 14 is subjected to a diameter reduction process such as a drawing process so as to have a desired shape dimension, whereby the main rubber elastic body 16 and the compression are formed. Precompression is applied to the rubber 36.
[0038]
Specifically, for example, as shown in FIG. 5, a molded fitting 14 ′ in which the outer diameter dimension of the cylindrical wall portion of the outer cylinder fitting (14) is larger than the target dimension as a whole. Is adopted.
[0039]
Then, the inner cylinder fitting 12 and the molding fitting 14 'are set in a predetermined rubber vulcanization molding die, and the main rubber elastic body 16 and the compression rubber 36 are integrally vulcanized and molded at the same time, and the inner cylinder fitting 12 and the molding are molded. By vulcanizing and bonding to the metal fitting 14 ', an integrally vulcanized molded product 76 is obtained. After that, by performing diameter reduction processing such as eight-way drawing on the molded metal fitting 14 ', the toe collect bush 10 having the desired shape and dimensions can be obtained as shown in FIGS. is there. In particular, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, only the intermediate portion in the axial direction of the outer tube fitting 14 has a stepped shape with a large diameter portion over a predetermined length. The suspension member mounting workability is improved by press-fitting the tubular fitting 14 or the like.
[0040]
Thus, as shown in FIG. 6, the toe collect bush 10 having such a structure extends, for example, a pair of trailing arms 78 and 78 that support the left and right wheels in the vehicle width direction. A pair is assembled to the torsion beam type suspension mechanism that is connected and fixed to each other by the torsion beam 80. That is, the outer cylinder fitting 14 is press-fitted and fixed to the mounting holes extending in the vehicle lateral direction formed at the front end portions of the left and right trailing arms 78, 78, while the inner cylinder fitting 12 is attached with a rod or the like. In FIG. 6, the left and right direction is the vehicle left and right direction, and the vertical direction is the vehicle front and rear direction. Further, at the leading end portion of each trailing arm 78, the fixing plate 18 of the inner cylinder fitting 12 and the inclined plate facing portion 26 of the outer cylinder fitting 14 are respectively positioned inward in the vehicle width direction, and obliquely forward of the vehicle. Are mounted symmetrically with respect to each other across the axis of symmetry (center line): XX extending in the front-rear direction in the center of the vehicle.
[0041]
That is, under such a mounted state, an input angle with respect to the central axis: θz with respect to each toe-collect bush 10 due to a centripetal force: f exerted in the vehicle lateral direction from the tires 82, 82 when the vehicle is cornered. In this direction, an external force F is exerted between the inner and outer cylindrical fittings 12 and 14. Then, the main rubber elastic body 16 and the compression rubber 36 are elastically deformed by the external force F, so that the inner and outer cylinder fittings 12 and 14 are relatively displaced, and the entire vehicle suspension is provided in the vehicle body. A relative displacement with respect to is produced.
[0042]
Accordingly, in the toe collect bush 10, as shown in FIG. 7, the elastic main axes I and II are inclined by a predetermined angle: γa with respect to the mount center axis 86 and the axis perpendicular direction line 88, respectively. Based on the spring characteristics set in the directions of both elastic main shafts I and II, excellent steering stability is exhibited.
[0043]
More specifically, in a substantially horizontal plane including the mount center axis 86 and the axis-perpendicular direction line 88, the elastic main axis I in the compression direction where the spring constant becomes the largest, and the elastic main axis in the shear direction where the spring constant becomes the smallest II are expressed orthogonally to each other, and both of them are set to be inclined by a predetermined angle: γa with respect to the mount center axis 86 and the axis perpendicular direction line 88. In particular, in the present embodiment, the inclination angle γa of the elastic main shaft I with respect to the mount center axis 86 is as follows: the external force: the inclination angle γb with respect to the mount center axis 86 of F: γb (where γb is equal to θz in FIG. 6). Is also set larger. In other words, the inclination angle γb of the external force F at the cornering: F with respect to the mount center axis 86 is set to be inclined more in the direction closer to the vehicle lateral direction than the elastic main shaft I. Therefore, the component force of the external force: F is generated in the direction approaching each direction of the elastic main shaft I and the elastic main shaft II, but these are positioned on both sides of the input direction of the external force: F. In particular, the direction of the component force on the elastic main shaft I side is inclined toward the vehicle rear side from the input direction of the external force: F, while the direction of the component force on the elastic main shaft II side is the input direction of the external force: F. It is more inclined to the front side of the vehicle. In addition, the spring constant of the elastic main shaft II on the shear side is set to be sufficiently smaller than that of the elastic main shaft I on the compression side.
[0044]
Therefore, the external force: F component force on the elastic main shaft II side: F (II) and the component force on the elastic main shaft I side: F (I) ratio value: F (II) / F (I) is the external force: Relative displacement of the inner and outer cylindrical fittings 12 and 14 generated by F: a component of S along the elastic main axis II: δd and a component along the elastic main axis I: δc Ratio value: δd / δc Is made smaller. As a result, as shown in FIG. 7, the inclination angle γc of the displacement S with respect to the mount center axis 86 is inclined more to the vehicle lateral side than the input direction of the external force F, and γc <γb. Thus, the displacement direction of the inner and outer cylinder fittings 12 and 14 due to the lateral load at the time of cornering is set to be horizontal rather than the input direction of the external force F. It is particularly desirable that the amount of elastic deformation: δa generated in the direction of the mount center axis 86 when the external force: F is input is greater than the amount of elastic deformation: δb generated in the direction of the axis perpendicular direction line 88. To be.
[0045]
Here, the direction of the displacement S when the external force F is input is the elastic deformation amount δa generated in the direction of the mount center axis 86 and the elastic deformation amount δb generated in the direction of the axis perpendicular direction line 88. expressed. Hereinafter, a calculation method for obtaining values of these elastic deformation amounts: δa and δb will be described.
[0046]
First, the amount of elastic deformation on the compression (elastic main shaft I) side: δc (mm) and the amount of elastic deformation on the shear (elastic main shaft II) side: δd (mm) are the external force: F (N) and the mount center of the elastic main shaft I. Inclination angle with respect to shaft 86: γa (degrees), external force: Inclination angle of F with respect to mount center axis 86: γb (degrees), spring constant of elastic main shaft I: Ks1 (N / mm), and spring constant of elastic main shaft II: Ks2 (N / mm) can be expressed as follows.
δc = (F × cos (γa−γb)) / Ks1 (1)
δd = (F × sin (γa−γb)) / Ks2 (2)
[0047]
Further, the displacement: the inclination angle of the S with respect to the mount center axis 86: γc (degrees) is the inclination angle of the elastic main axis I with respect to the mount center axis 86: γa (degrees), and the amount of elastic deformation on the compression (elastic main axis I) side: δc Using (mm) and the amount of elastic deformation on the shear (elastic main axis II) side: δd (mm), it can be expressed as follows.
γc = γa− (tan ^-1 (Δd / δc)) (3)
[0048]
The elastic deformation amount δa (mm) generated in the direction of the mount center axis 86 and the elastic deformation amount δb (mm) generated in the direction of the axis perpendicular direction line 88 are the mount center axis 86 of the displacement S. The angle of inclination with respect to: γc (degrees), the amount of elastic deformation on the compression (elastic main axis I) side: δc (mm) and the amount of elastic deformation on the shear (elastic main axis II) side: δd (mm) as follows: Can be expressed.
δa = √ (δc ² + Δd ² ) × cos (γc) (4)
δb = √ (δc ² + Δd ² ) × sin (γc) (5)
[0049]
Δa and δb can be obtained from the equations (4) and (5). If the tuning is performed so that the value of δa is larger than the value of δb and the value of δb is close to 0, the to-collect bush 10 having the desired characteristics can be obtained.
[0050]
As a result, during cornering, the displacement in the oversteer direction caused by the suspension member 84 due to the elastic displacement of the toe collect bush 10 when a lateral load is input is suppressed, and the excellent steering stability of the vehicle is exhibited. To get.
[0051]
In addition, since the direction of the elastic main axis I having a high spring constant on the compression side is inclined laterally by a predetermined angle: θd with respect to the vehicle longitudinal direction, the spring characteristics in the longitudinal direction can be ensured sufficiently softly. Therefore, excellent riding comfort can also be exhibited.
[0052]
Further, as is clear from the above description, during cornering, the displacement in the oversteer direction caused by the suspension member 84 due to the elastic displacement of the toe collect bush 10 when a lateral load is input is suppressed to stabilize the steering. In order to improve the performance, it is effective to set the main shaft spring ratio of the toe collect bush 10 large. Here, this main shaft spring ratio can be advantageously ensured by increasing the circumferential width of the first slit 40. That is, by increasing the circumferential width dimension αa of the first slit 40, the main shaft spring ratio is set to be large, thereby suppressing the displacement of the suspension member 84 in the oversteer direction when a load is applied during cornering. In other words, it is possible to displace in a direction closer to the lateral direction.
[0053]
Furthermore, in this embodiment, since the circumferential width dimension: αb of the second slit 42 is set smaller than the circumferential width dimension: αa of the first slit 40, the first slit 40 40 effectively secures the volume of the main rubber elastic body 16 (first and second radial connecting portions 56, 58) while sufficiently ensuring soft spring characteristics and a large main shaft spring ratio in the longitudinal direction of the vehicle. As a result, the desired spring characteristics and durability can be achieved in a highly compatible manner.
[0054]
In addition, in the present embodiment, the pair of third slits 44, 44 are biased toward the second slit 42 side relative to the first slit 40, and the first and second radial coupling portions 56, Since the circumferential width dimension of 58 is set to be substantially the same, stress and deformation bias to any one of the radial connecting portions are reduced or prevented, and further excellent durability and load bearing performance are achieved. You can get it.
[0055]
Therefore, in the toe collect bush 10 having the above-described structure, excellent durability and soft spring characteristics in the vehicle front-rear direction are advantageously ensured, and the vehicle lateral load input during cornering is input. Occurrence of oversteering due to the elastic displacement of the inner cylinder fitting 12 and the outer cylinder fitting 14 is sometimes suppressed or prevented, and preferably by imparting weak understeer characteristics, the running stability can be improved. Therefore, it is possible to achieve a high level of both riding comfort and handling stability with sufficient durability.
[0056]
As mentioned above, although the toe collect bush as one embodiment of the present invention has been described in detail, this is merely an example, and the present invention is interpreted in a limited manner by the specific description in the embodiment. Not a thing.
[0057]
For example, the inner shaft member and the outer cylinder member may be eccentrically positioned in a direction perpendicular to the axis under a non-load input state before mounting in consideration of a static load or the like exerted under the mounting state.
[0058]
In addition, the shape and size of the inclined surface that exerts a component force action on the input load in the axial direction and the direction perpendicular to the axial direction are appropriately changed and set according to the required characteristics. Is not to be done.
[0059]
In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in a mode with various changes, modifications, improvements, and the like based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the spirit of the invention.
[0060]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, in the toe collect bush having the structure according to the present invention, the circumferential width dimension of the first slit formed on the protruding side of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion is as follows. By setting it larger than the circumferential width dimension of the second slit formed on the opposite side of the first slit across the inner shaft member, while advantageously ensuring the durability and load bearing performance of the main rubber elastic body The ratio of the spring constant between the elastic main shaft I in the compression direction and the elastic main shaft II in the shear direction (main shaft spring ratio) can be set to a large value. By doing so, it is possible to achieve a high level of both ride comfort and handling stability of the vehicle.
[0061]
Further, in the suspension mechanism structured according to the present invention, the support spring characteristic in the vehicle front-rear direction with respect to the vehicle body of the suspension member can be set soft, and when a vehicle lateral load is input during cornering, Since the displacement of the suspension member in the longitudinal direction of the vehicle, and hence the lateral force steer, can be suppressed, the riding comfort and the handling stability of the vehicle can be achieved at a high level.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a to-collect bush as an embodiment of the present invention.
2 is a left side view of the toe collect bush shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a right side view of the to-collect bush shown in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the toe collect bush shown in FIG. 1 before drawing.
6 is a schematic view showing a state in which the toe collect bush shown in FIG. 1 is attached to a suspension member. FIG.
7 is a diagram showing a force acting on the right toe collect bush shown in FIG. 6; FIG.
[Explanation of symbols]
10 to collect bush
12 Inner tube bracket
14 Outer tube bracket
16 Body rubber elastic body
18 Fixed plate
26 Inclined plate facing part
36 Compression rubber
40 First slit
42 Second slit

Claims

The inner shaft member and the outer cylinder member spaced apart from each other are connected by a main rubber elastic body interposed between the radially opposed surfaces, and one end of the inner shaft member in the axial direction is connected. The inner side inclined portion that is inclined outward in the axial direction and protrudes obliquely outward in one radial direction, while being inclined outward in the axial direction at one axial end portion of the outer cylindrical member. An outer side inclined portion that protrudes obliquely outward in one radial direction and is positioned opposite to and spaced from the inner inclined portion is provided, and opposing surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion are provided. In the toe collect bush with a compression rubber in between,
Positioned on both sides of the inner shaft member in the radial direction, which is the projecting direction of the inner inclined portion, spreads in the circumferential direction and extends axially between the inner shaft member and the outer cylinder member. One slit and a second slit are provided, and the circumferential width dimension of the first slit positioned on the projecting side of the inner inclined portion with the inner shaft member interposed therebetween is determined by sandwiching the inner shaft member therebetween. Larger than the circumferential width dimension of the second slit positioned on the opposite side of the inner shaft member, the central axis of the inner cylindrical member and the outer cylinder member, the inner inclined portion, and the outer inclined portion. In a plane including a radial line projecting from, an inclination angle of the elastic main axis I in the compression direction positioned in the plane with respect to the central axis is exerted during cornering under the mounting state on the automobile. Horizontal in the input direction of the external force from direction load, toe collect bushing, characterized in that the set larger than the inclination angle with respect to the central axis that.

Located on both sides of the inner shaft member in the radial direction perpendicular to the protruding direction of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion, between the radially opposed surfaces of the inner shaft member and the outer cylinder member A pair of third slits each extending in the axial direction are provided, and the third slit is biased to the second slit side with respect to the first slit in the circumferential direction around the inner shaft member. The toe collect bush according to claim 1 .

On each outer peripheral side of the first slit and the second slit, an elastic stopper protruding radially inward on the inner peripheral surface of the outer cylinder member is provided, and the inner shaft member with respect to the elastic stopper The toe collect bush according to claim 1 or 2 , wherein a stopper mechanism for buffering a relative displacement amount in the radial direction between the inner shaft member and the outer cylinder member is formed by contact of the inner shaft member and the outer cylinder member.

In the suspension mechanism in which the suspension member in which the left and right trailing arms are connected by the torsion beam is connected to the body of the automobile in a vibration-proof manner,
The toe collect bushes according to any one of claims 1 to 3 are respectively attached to the left and right side portions of the suspension member on the vehicle front side, and the suspension member is attached to the body via the toe collect bushes. The center axis of the toe collect bushes on both the left and right sides is directed in the vehicle left-right direction, and the inner and outer side inclined portions protrude in the vehicle front-rear direction, so that the vehicle center is in the front-rear direction. A suspension mechanism characterized by being arranged symmetrically on both the left and right sides with an extending center line interposed therebetween.