JP3823020B2

JP3823020B2 - Manufacturing method of to collect bush

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Publication number: JP3823020B2
Application number: JP2000287509A
Authority: JP
Inventors: 一宏堀越; 達哉伊藤
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: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002096617A

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の製造方法に係り、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の製造方法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、新規なトーコレクトブッシュの製造方法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、コンプレッションゴムによって連結されたインナ側傾斜部とアウタ側傾斜部の対向面間距離、換言すればコンプレッションゴムの肉厚寸法を小さく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、該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の製造方法であって、前記インナ軸部材と前記アウタ筒部材の径方向対向面に対してそれぞれ加硫接着された前記本体ゴム弾性体と、前記インナ側傾斜部と前記アウタ側傾斜部の対向面に対してそれぞれ加硫接着された前記コンプレッションゴムとが、一体的に形成された一体加硫成形品を得た後、該アウタ筒部材に対して縮径加工を施すと共に、該アウタ側傾斜部に対しても縮径加工を施して該アウタ筒部材の中心軸に対する該アウタ側傾斜部の傾斜角度を大きく変化させることにより、該本体ゴム弾性体と該コンプレッションゴムに予圧縮を及ぼすと共に、該コンプレッションゴムで弾性連結された該インナ側傾斜部と該アウタ側傾斜部における対向面間距離を中心軸側よりも外周側において大きくなるようにそれら傾斜部の突出方向で変化させたトーコレクトブッシュの製造方法を、特徴とする。
そして、このような本発明方法に従えば、次のようなトーコレクトブッシュを得ることが出来る。即ち、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、該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、前記コンプレッションゴムで弾性連結された前記インナ側傾斜部と前記アウタ側傾斜部における対向面間距離が、それら傾斜部の突出方向で変化せしめられており、該コンプレッションゴムにおける内周側端部の肉厚寸法よりも外周側端部の肉厚寸法が大きくされていると共に、該インナ側傾斜部と該アウタ側傾斜部の各対向面に該コンプレッションゴムが固着されており、該アウタ側傾斜部の少なくとも一部が縮径されることによって該コンプレッションゴムに予圧縮が加えられているトーコレクトブッシュである。
【００１２】
このような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対向面間に介在せしめられたコンプレッションゴムの肉厚寸法が、内周側端部で小さく、外周側端部で大きく設定されることとなり、その結果、コンプレッションゴムの耐久性を確保しつつ、該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の対向面間距離を全体として小さく設定することが可能となるのである。即ち、トーコレクトブッシュにおいては、トレーリングアームを含むサスペンション部材の揺動に際してトーコレクトブッシュに入力される捩じり方向の耐久性が問題となり易く、特に、捩じり方向の荷重が及ぼされた際に捩じり中心からの離隔距離が大きいコンプレッションゴムの外周側端部では、変形量が大きくなって亀裂等が発生し易く、耐久的に不利となる傾向がある。ここにおいて、本構造では、コンプレッションゴムの肉厚寸法を傾斜部の突出方向で変化させて、捩じり荷重による変形量が小さい内周側よりも変形量が大きい外周側の肉厚寸法を大きく設定したことにより、捩じり荷重が入力されてインナ軸部材とアウタ筒部材が周方向で相対的に大きく捩じり変位せしめられた場合でも、コンプレッションゴムの外周側端部における歪量、換言すればコンプレッションゴムにおける単位長当たりの弾性変形量が小さく抑えられ得ることとなる。
【００１３】
従って、このような構造とされたトーコレクトブッシュにおいては、コンプレッションゴム、延いてはトーコレクトブッシュ自体の耐久性を十分に確保しつつ、コンプレッションゴムによって連結されたインナ側傾斜部とアウタ側傾斜部の対向面間距離を、少なくとも内周側部分で小さく設定することが出来るのであり、それによって、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）の値を大きく設定することが可能となるのである。
【００１４】
しかも、かかる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からそれぞれ径方向一方向に突設されたインナ側傾斜部とアウタ側傾斜部がコンプレッションゴムで弾性連結されることにより、インナ軸部材およびアウタ筒部材の中心軸と両傾斜部の突出方向となる径方向線とを含む一平面内で互いに直交する上記弾性主軸Ｉと弾性主軸IIが、トーコレクトブッシュの中心軸とそれに直交する軸（横断軸）に対して傾斜して設定されているのであり、それによって、車両前後方向では、圧縮側の弾性主軸Ｉよりも柔らかいばね特性が発揮され得て、良好なる車両乗心地が実現され得るのである。
【００１５】
そして、それ故、かかる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、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。
さらに、本構造においては、外的荷重の入力時にコンプレッションゴムの弾性変形によって生ぜしめられる引張応力が軽減乃至は回避されるのであり、それによって、コンプレッションゴム、延いてはトーコレクトブッシュの耐久性が更に向上され得るのである。
【００１６】
また、本発明方法では、次のような構造のトーコレクトブッシュも得ることが出来る。即ち、上述の構造とされたトーコレクトブッシュにおいて、前記インナ軸部材およびアウタ筒部材の中心軸と前記インナ側傾斜部および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、前記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トーコレクトブッシュである。このような本構造においては、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、本発明方法では、次のような構造のトーコレクトブッシュも得ることが出来る。即ち、上述の何れかの構造とされたトーコレクトブッシュにおいて、前記コンプレッションゴムで弾性連結された前記インナ側傾斜部と前記アウタ側傾斜部の各対向面を、前記インナ軸部材および前記アウタ筒部材の中心軸に対して略一定の傾斜角度で径方向外方に延びる傾斜平坦面として、それら両対向面を径方向外方に向かって次第に拡開せしめたトーコレクトブッシュである。このような本構造においては、インナ側傾斜部とアウタ側傾斜部の各対向面が傾斜平坦面とされていることにより、製造が容易となって生産性が向上されると共に、コンプレッションゴムへの局部的な応力集中も回避されて、より優れた耐久性を安定して得ることが可能となる。
【００１８】
また、本発明方法では、次のような構造のトーコレクトブッシュも得ることが出来る。即ち、上述の何れかの構造とされたトーコレクトブッシュであって、前記インナ側傾斜部および前記アウタ側傾斜部が突出する径方向で前記インナ軸部材を挟んだ両側に位置せしめられた、該インナ軸部材と前記アウタ筒部材の径方向対向面間において、それぞれ軸方向に延びる一対のスリットを設けたトーコレクトブッシュである。このような本構造においては、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、車両前後方向で対向位置する一対のスリットが形成されていることにより、車両前後方向のばね特性が一層低ばね化されて乗心地の更なる向上が図られ得る。しかも、車両前後方向のばね特性が柔らかくされることにより、弾性主軸に対するコンプレッションゴムの影響が大きくなって、圧縮方向の弾性主軸Ｉを車両横方向側に一層近付けて傾斜設定することも容易となる。
【００２０】
また、本発明方法に従って得られたトーコレクトブッシュを用いれば、次のようなサスペンション機構を得ることが出来る。即ち、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、前記本発明方法に従って得られた上述の何れかの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である。
【００２１】
このような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いる。特に、本実施形態では、固定プレート１８が、内筒金具１２の中心軸２２に対して略一定の傾斜角度：θａで外方に向かって突設されており、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、固定プレート１８に対して対向位置する傾斜板対向部２６が形成されている。特に、本実施形態では、かかる傾斜板対向部２６が、外筒金具１４の中心軸２８に対して略一定の傾斜角度：θｂで外方に向かって突設されており、傾斜板対向部２６が、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】
しかも、図１，５に示されているように、かかる傾斜板対向部２６の傾斜角度：θｂは、前述の内筒金具１２に突設された固定プレート１８の中心軸２２に対する傾斜角度：θａよりも大きく設定されており、固定プレート１８よりも傾斜板対向部２６の方が、軸直角方向に立ち上がった形状とされている。これにより、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の対向面間距離：Ｗが、それら固定プレート１８と傾斜板対向部２６の突出方向で次第に変化せしめられており、内周側端部の対向面間距離：Ｗａが最も小さく、外周側端部の対向面間距離：Ｗｂが最も大きくされている。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、内外筒金具１２，１４間を軸方向に延びる一対のスリットとしてのすぐり部４０，４０が形成されている。更にまた、これら一対のすぐり部４０，４０の対向方向に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スリット４２，４２が形成されている。なお、一対のすぐり部４０，４０とスリット４２，４２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側に形成された一方のすぐり部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、他方のすぐり部４０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、一対のスリット４２，４２は、僅かな薄膜状の軸方向底部４４，４４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、一対のすぐり部４０，４０および一対のスリット４２，４２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。
【００３３】
さらに、各一対のすぐり部４０，４０とスリット４２，４２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扇形断面形状を有している。なお、これらすぐり部４０とスリット４２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、これらすぐり部４０とスリット４２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。
【００３４】
すなわち、本体ゴム弾性体１６に対して、各一対のすぐり部４０，４０とスリット４２，４２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すぐり部４０とスリット４２の間を径方向に延びて内筒金具１２と外筒金具１４を連結する四本の脚部構造の径方向連結部４６が形成されているのである。そして、これらの径方向連結部４６によって、すぐり部４０およびスリット４２の周方向両側の側壁部が構成されている。
【００３５】
さらに、一対のすぐり部４０，４０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ストッパ４８が、突設されている。そして、内筒金具１２と外筒金具１４が、ストッパ４８を挟んで相互に接近方向に変位せしめられた際に、ストッパ４８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、ストッパ４８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、すぐり部４０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、ストッパ４８の突出先端部がすぐり部４０の内周側壁部を介して内筒金具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。
【００３６】
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。
【００３７】
具体的には、例えば、図６〜７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（外筒金具）１４′を採用する。また、傾斜板対向部２６の傾斜角度：θｂ′も目的とする傾斜角度：θｂよりも小さくされて、内筒金具１２側の固定プレート１８の傾斜角度：θａと略同じ傾斜角度とされたものを採用する。
【００３８】
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、両金具１２，１４′に加硫接着することによって、一体加硫成形品４９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。
【００３９】
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８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５０，５０を車幅方向に延びるトーションビーム５２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５０，５０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８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５０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。
【００４０】
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５４，５４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５７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。
【００４１】
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９に示されるように、その弾性主軸Ｉ，IIが、マウント中心軸５６および軸直角方向線５８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。
【００４２】
より具体的には、マウント中心軸５６と軸直角方向線５８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５６および軸直角方向線５８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５６に対する傾斜角度：γａが、外力：Ｆのマウント中心軸５６に対する傾斜角度：γｂ（なお、γｂは、図８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５６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。
【００４３】
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９に示されているように、変位：Ｓのマウント中心軸５６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５６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５８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。
【００４４】
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５６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５８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。
【００４５】
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５６に対する傾斜角度：γａ（度），外力：Ｆのマウント中心軸５６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）
【００４６】
また、変位：Ｓのマウント中心軸５６に対する傾斜角度：γｃ（度）は、弾性主軸Ｉのマウント中心軸５６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）
【００４７】
そして、マウント中心軸５６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５８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５６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）
【００４８】
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。
【００４９】
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５７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。
【００５０】
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。
【００５１】
また、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５７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。かかる主軸ばね比は、図１０に示されているように、コンプレッションゴム３６の長さ：Ｌと肉厚の寸法：Ｗの比：Ｌ／Ｗの値を大きくする程、有利に確保することが出来る。そこにおいて、図９に示されているように、Ｌの値は、トーコレクトブッシュ１０の配設スペースなどによって制限されることから、Ｗの値を小さくすることが有効となる。それによって、主軸ばね比を大きく設定し、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５７が一層有利に横方向変位せしめられて、オーバステアが抑制されるように、サスペンション機構における操縦安定性の更なる向上が図られ得るのである。
【００５２】
本実施形態のトーコレクトブッシュ１０は、相対的に傾斜されたコンプレッションゴム３６の内周側の肉厚寸法：Ｗａが十分に小さく設定されており、高いばね比が有利に実現される。しかも、コンプレッションゴム３６の外周側の肉厚寸法：Ｗｂが大きく確保されているために、耐久性も十分に得ることが出来る。
【００５３】
すなわち、捩じり荷重（中心軸回りの荷重）の入力時において、コンプレッションゴム３６には、外周側ほど大きな変形量が惹起されるのであり、そこにおいて、外周側のゴム厚寸法：Ｗｂが大きく設定されていることから、歪量が小さく抑えられるのであり、その結果、耐久性が有利に確保されるのである。
【００５４】
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、コンプレッションゴム３６の肉厚寸法を、固定プレート１８および傾斜板対向部２６の突出方向で変化させて、捩じり荷重による変形量が小さい内周側よりも変形量が大きい外周側の肉厚寸法を大きく設定したことにより、捩じり荷重が入力されて内筒金具１２と外筒金具１４が周方向で相対的に大きく捩じり変位せしめられた場合でも、コンプレッションゴム３６の外周側端部における歪量、換言すればコンプレッションゴム３６における単位長当たりの弾性変形量が小さく抑えられ得ることとなる。
【００５５】
また、コンプレッションゴム３６、延いてはトーコレクトブッシュ１０自体の耐久性を十分に確保しつつ、コンプレッションゴム３６によって連結された固定プレート１８と傾斜板対向部２６の対向面間距離を、少なくとも内周側部分で小さく設定することが出来ることにより、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る。
【００５６】
それ故、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。
【００５７】
さらに、本実施形態においては、固定プレート１８と傾斜板対向部２６の各対向面３２，３４が傾斜平坦面とされていることから、製造が容易であると共に、コンプレッションゴム３６への局部的な応力集中も回避されて、より優れた耐久性を得ることが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態においては、内筒金具１２と外筒金具１４の径方向対向面間を弾性連結する本体ゴム弾性体１６に対して、車両前後方向で対向位置する一対のすぐり部４０，４０が形成されていることから、車両前後方向のばね特性が一層低動ばね化されて、乗心地の更なる向上が図られ得ると共に、弾性主軸に対するコンプレッションゴム３６の影響が大きくなって、圧縮方向の弾性主軸Ｉを中心軸方向に一層近付けて傾斜設定することも容易となる。
【００５９】
また、本実施形態においては、固定プレート１８と傾斜板対向部２６の各対向面３２，３４の間にコンプレッションゴム３６を介在せしめて、それら固定プレート１８と傾斜板対向部２６の各対向面３２，３４にコンプレッションゴム３６を固着せしめた後に、傾斜板対向部２６の少なくとも一部を縮径させてコンプレッションゴム３６に予圧縮を加えるようにしたことにより、外的荷重の入力時にコンプレッションゴム３６の弾性変形によって生ぜしめられる引張応力が軽減乃至は回避され得るのであり、それによって、コンプレッションゴム３６、延いてはトーコレクトブッシュ１０の耐久性が更に向上され得るのである。
【００６０】
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。
【００６１】
例えば、内筒金具１２と外筒金具１４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。
【００６２】
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は、前記実施形態における固定プレート１８や傾斜板対向部３６のように軸方向端部に設ける必要はなく、例えば、特開平８−２１９２１１号公報に記載されているように、内外筒金具１２，１４の軸方向中央部分に形成することも可能である。更に、固定プレート１８や傾斜板対向部３６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。
【００６３】
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。
【００６４】
【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対向面間に配設されたコンプレッションゴムの肉厚寸法を外周部分で大きくして十分な耐久性を確保しつつ、少なくとも内周側部分で小さくすることにより、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。
【００６５】
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要部拡大図である。
【図６】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７】図６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８】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９】図８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。
【図１０】図１に示されたトーコレクトブッシュの主軸ばね比と、コンプレッションゴムの長さと肉厚の寸法比との関係を示すグラフである。
【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[0001]
【Technical field】
  The present invention relates to a toe collect bush which is a kind of a suspension bush of an automobile.Manufacturing methodIn particular, it is used in a torsion beam type rigid axle type suspension mechanism, and the toe collect bush with a novel structure that is mounted on the mounting side of the left and right trailing arms on the body sideManufacturing methodIt is about.
[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 lateral direction of the vehicle, 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 compatibility between vehicle ride comfort and steering stability. Generally, a 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 setting the softness and suppressing the displacement of the suspension member in the vehicle longitudinal direction at the time of inputting the cornering load to prevent or reduce the oversteer due to the lateral force steer.
[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. By considering it as a whole, not individually, it is possible to achieve both the required characteristics of both ride comfort and handling stability at a higher level in a new way.Nato-Collect bushManufacturing methodIs to provide.
[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 axis and the direction of the elastic main axis. In particular, as described above, in order to achieve the optimum balance between riding comfort and steering stability, the inclination angle of the elastic main axis with respect to the central axis (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 characteristic for 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 one 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 side inclined portion and the outer side inclined portion connected by the compression rubber We have obtained the knowledge that it is extremely effective to reduce the distance between the opposing surfaces, in other words, the thickness of the compression rubber, and based on this knowledge, the present invention has been completed. It is.
[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, the present inventionThe inner shaft member and the outer cylindrical member spaced apart from each other are connected by a main rubber elastic body interposed between the radially opposed surfaces, and one of the inner shaft members in the axial direction is connected. At the end, an inner side inclined portion that is inclined outward in the axial direction and protrudes obliquely outward in one radial direction is provided, while at one end in the axial direction of the outer cylindrical member, outward in the axial direction. An outer side inclined portion that is inclined and protrudes obliquely outward in one radial direction and is spaced from and opposed to the inner side inclined portion is provided, and the inner side inclined portion and the outer side inclined portion are provided. A method of manufacturing a toe collect bush having a compression rubber interposed between opposing surfaces, the main rubber elastic body vulcanized and bonded to the radially opposing surfaces of the inner shaft member and the outer cylindrical member, Inner side tilt And the compression rubber that is vulcanized and bonded to the opposing surfaces of the outer side inclined portion and the outer side inclined portion, respectively, to obtain an integrally vulcanized molded product formed integrally, and then the diameter of the outer cylinder member is reduced. In addition to processing, the outer side inclined portion is also subjected to diameter reduction processing to greatly change the inclination angle of the outer side inclined portion with respect to the central axis of the outer cylinder member, thereby the main rubber elastic body and the The compression rubber is pre-compressed and the distance between the opposed surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion elastically connected by the compression rubber is larger on the outer peripheral side than the central axis side. The manufacturing method of the to-collect bush changed by the protrusion direction is characterized.
And according to such a method of the present invention, the following to-collect bush can be obtained. That is,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 is provided, while the outer cylindrical member is inclined outward in the axial direction at one end in the axial direction. 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 a toe collect bush with a compression rubber interposed therebetween, the distance between the opposed surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion elastically connected by the compression rubber varies in the protruding direction of the inclined portions. The thickness of the outer peripheral side end is larger than the thickness of the inner peripheral end of the compression rubber, and the opposing surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion are The compression rubber is fixed to the compression rubber, and the compression rubber is pre-compressed by reducing the diameter of at least a part of the outer inclined portion.To collect bush.
[0012]
  like thisStructureIn the toe collect bush, the thickness of the compression rubber interposed between the opposed surfaces of the inner side inclined part and the outer side inclined part is small at the inner peripheral side end and large at the outer peripheral side end. As a result, while ensuring the durability of the compression rubber, the distance between the opposed surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion elastically connected by the compression rubber can be set to be small as a whole. It becomes. That is, in the toe collect bush, the durability in the torsion direction inputted to the toe collect bush tends to be a problem when the suspension member including the trailing arm is swung. In particular, a load in the torsion direction is applied. At the same time, at the outer peripheral side end portion of the compression rubber having a large separation distance from the torsion center, the amount of deformation becomes large and cracks or the like tend to occur, which tends to be disadvantageous in terms of durability. Where the bookConstructionThen, by changing the wall thickness dimension of the compression rubber in the protruding direction of the inclined portion, the wall thickness dimension on the outer peripheral side having a large deformation amount is set larger than the inner peripheral side having a small deformation amount due to the torsional load. Even when the torsional load is input and the inner shaft member and the outer cylinder member are relatively torsionally displaced in the circumferential direction, the amount of strain at the outer peripheral side end of the compression rubber, in other words, in the compression rubber The amount of elastic deformation per unit length can be kept small.
[0013]
So like thisStructureIn the toe collect bush, the distance between the opposed surfaces of the inner side inclined part and the outer side inclined part connected by the compression rubber while ensuring sufficient durability of the compression rubber, and thus the toe collect bush itself. Can be set to be small at least at the inner peripheral side portion, thereby increasing 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. It is possible to set.
[0014]
Moreover, in the toe collect bush, the inner shaft member and the outer tube member are elastically connected by a compression rubber between the inner side inclined portion and the outer side inclined portion that project from the inner shaft member and the outer cylinder member in one radial direction, respectively. The elastic main shaft I and the elastic main shaft II that are orthogonal to each other in one plane including the central axis of the outer cylindrical member and the radial line that is the protruding direction of both inclined portions are the central axis of the to-collect bush and the axis orthogonal to the central axis In this way, a spring characteristic that is softer than the elastic main shaft I on the compression side can be exhibited in the longitudinal direction of the vehicle, and a good vehicle riding comfort is realized. To get.
[0015]
  Therefore, in such a toe collect bush, the lateral force at the time of inputting the vehicle lateral load at the time of cornering is obtained while advantageously ensuring good durability and soft spring characteristics in the vehicle longitudinal direction. Steering can be suppressed, so that it is possible to achieve both a high level of riding comfort and handling stability with sufficient durability.
  In addition, bookConstructionIn this case, the tensile stress caused by the elastic deformation of the compression rubber when an external load is input can be reduced or avoided, so that the durability of the compression rubber and thus the toe collect bush can be further improved. It is.
[0016]
  In addition, the present inventionAccording to the method, a to-collect bush having the following structure can also be obtained. That is, the above structureIn the toe collect bush, a compression positioned in a plane including a central axis of the inner shaft member and the outer cylindrical member and a radial line from which the inner side inclined portion and the outer side inclined portion protrude. The inclination angle of the elastic main axis I in the 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 caused by the lateral load exerted during cornering in the mounted state on the automobile.To collect bush. Book like thisConstruction, 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 caused by the lateral load. It is set to be largely inclined in the vehicle front-rear direction than the input direction of the external force, and the elastic main shaft II in the shear direction is set to be inclined greatly in the vehicle lateral direction than the input direction of the external force due to the lateral load. . 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 present inventionAccording to the method, a to-collect bush having the following structure can also be obtained. That is, any one of the structures described aboveIn the toe collect bush, the opposing surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion that are elastically connected by the compression rubber are substantially inclined with respect to the central axis of the inner shaft member and the outer cylindrical member. As an inclined flat surface extending radially outward at both, the opposing surfaces were gradually expanded radially outward.To collect bush. Book like thisConstruction, The opposing surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion are inclined flat surfaces, thereby facilitating manufacturing and improving productivity and local stress concentration on the compression rubber. Can be avoided, and more excellent durability can be stably obtained.
[0018]
  In addition, the present inventionAccording to the method, a to-collect bush having the following structure can also be obtained. That is, any one of the structures described aboveA radial direction of the inner shaft member and the outer cylinder member, which is a to-collect bush, and is located on both sides of the inner shaft member in a radial direction in which the inner side inclined portion and the outer side inclined portion protrude. A pair of slits extending in the axial direction are provided between the opposing surfaces.To collect bush. Book like thisConstructionWith respect to the main rubber elastic body elastically connecting between the radially opposed surfaces of the inner shaft member and the outer cylinder member, a pair of slits opposed to each other in the vehicle front-rear direction are formed. The spring characteristics can be further lowered to further improve riding comfort. In addition, since the spring characteristic in the longitudinal direction of the vehicle is softened, the influence of the compression rubber on the elastic main shaft is increased, and it is also easy to set the inclination by bringing the elastic main shaft I in the compression direction closer to the vehicle lateral side. .
[0020]
  In addition, the present inventionIf the toe collect bush obtained according to the method is used, the following suspension mechanism can be obtained. That is,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 present invention is applied to the left and right side portions of the suspension member on the vehicle front side.Obtained above according to the methodEitherStructureEach of the toe collect bushes is mounted, and the suspension member is connected to the body through vibration isolation through the toe collect bushes, and the center axis of the toe collect bushes on both the left and right sides is directed in the vehicle left-right direction. In addition, the suspension mechanism in which the inclined portions on the inner side and the outer side are positioned on the vehicle center side.Is.
[0021]
  like thisStructureIn the suspension mechanism, the displacement due to the external force of the suspension member at the time of vehicle cornering is directed to a direction closer to the lateral direction of the vehicle based on the above-described characteristics of each toe collect bush. Therefore, it is possible to achieve good running stability of the vehicle 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. It protrudes obliquely toward the side (upper in FIGS. 1 and 2). In particular, in the present embodiment, the fixed plate 18 protrudes outward at a substantially constant inclination angle: θa with respect to the central axis 22 of the inner cylindrical metal member 12. It is set as the substantially flat inclined surface inclined with respect to. 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 of the inner cylindrical metal member 12 approximately as 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 cylindrical metal member 12 in the oblique axis direction and is opposed to the fixed plate 18. In particular, in the present embodiment, the inclined plate facing portion 26 protrudes outward at a substantially constant tilt angle: θb with respect to the central axis 28 of the outer cylindrical metal member 14. Is a substantially flat inclined surface inclined with respect to the central axis 28.
[0028]
Moreover, as shown in FIGS. 1 and 5, the inclination angle θb of the inclined plate facing portion 26 is the inclination angle θa with respect to the center axis 22 of the fixed plate 18 projecting from the inner cylinder fitting 12 described above. The inclined plate facing portion 26 has a shape rising in the direction perpendicular to the axis rather than the fixed plate 18. As a result, the distance W between the opposed surfaces of the fixed plate 18 of the inner cylinder fitting 12 and the inclined plate facing portion 26 of the outer cylinder fitting 14 is gradually changed in the protruding direction of the fixed plate 18 and the inclined plate facing portion 26. In addition, the distance between opposing surfaces at the inner peripheral end: Wa is the smallest, and the distance between opposing surfaces at the outer peripheral end: Wb is the largest.
[0029]
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.
[0030]
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.
[0031]
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.
[0032]
  The main rubber elastic body 16 has a pair of slits extending in the axial direction between the inner and outer cylinder fittings 12 and 14 on both sides of the inner cylinder fitting 12 in the radial direction from which the fixed plate 18 and the inclined plate facing portion 26 protrude. The straight portions 40 and 40 are formed. Furthermore, a pair of slits 42, 42 extending in the axial direction between the inner and outer cylinder fittings 12, 14 are provided on both sides of the inner cylinder fitting 12 in the radial direction orthogonal to the opposing direction of the pair of straight portions 40, 40. Is formed. The pair of straight portions 40, 40 and the slits 42, 42 are both on the side opposite to the compression rubber 36 (see FIG.1It is open at the axial end face on the right side of the inside and is formed linearly in the axial direction with a substantially constant cross-sectional shape. In particular, one straight portion 40 formed on the fixed plate 18 side is formed with an axial depth close to the fixed plate 18, and the other straight portion 40 has the main rubber elastic body 16 in the axial direction. It is formed through. In addition, the pair of slits 42 and 42 leave a slight thin film-like axial bottom 44, 44, but are formed with a substantially penetrated axial depth. Thereby, the spring characteristic of each radial direction in which the pair of straight portions 40, 40 and the pair of slits 42, 42 are opposed to each other is set sufficiently soft.
[0033]
Further, each of the pair of straight portions 40, 40 and the slits 42, 42 has a circumferential width gradually increasing in the cross-sectional shape from the outer cylinder fitting 14 side toward the inner cylinder fitting 12 side in the radial direction. It has a fan-shaped cross-sectional shape in which the dimension is reduced, in other words, the circumferential width dimension is gradually increased as going outward in the radial direction. Note that each of the straight portions 40 and the slits 42 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. Only the thin rubber layer formed on the surface of the inner and outer cylindrical fittings 12, 14 in the portion where 42 is formed is formed for reasons such as mold opening / closing performance at the time of molding the main rubber elastic body 16.
[0034]
That is, by forming the pair of straight portions 40 and 40 and the slits 42 and 42 with respect to the main rubber elastic body 16, the main rubber elastic body 16 includes the straight portions 40 and slits adjacent to each other in the circumferential direction. A radial connecting portion 46 having four leg structures that extend in the radial direction between the inner cylindrical member 42 and connect the inner cylindrical member 12 and the outer cylindrical member 14 is formed. These radial direction connecting portions 46 constitute side wall portions on both sides in the circumferential direction of the straight portion 40 and the slit 42.
[0035]
Further, the pair of straight portions 40 are provided with a substantially trapezoidal cross-section stopper 48 projecting 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 stopper 48 interposed therebetween, the stopper 48 is compressed and deformed between the inner cylinder fitting 12 side and the outer cylinder fitting 14 side. As a result, the relative displacement amounts of the inner and outer cylindrical fittings 12 and 14 are limited in a buffering manner. Here, the stopper 48 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 and height are excellent. It is made smaller than the part 40. When a large load is input in the direction perpendicular to the axis, the protruding tip of the stopper 48 is brought into contact with the inner tube 12 via the inner peripheral side wall of the straight portion 40, whereby the inner and outer tubes 12, A stopper mechanism for limiting the amount of relative displacement in the radial direction of 14 in a buffering manner is configured.
[0036]
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.
[0037]
Specifically, for example, as shown in FIGS. 6 to 7, a molded fitting 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. (Outer cylinder fitting) 14 'is adopted. In addition, the inclination angle θb ′ of the inclined plate facing portion 26 is also made smaller than the target inclination angle θb, and the inclination angle of the fixed plate 18 on the inner cylinder fitting 12 side is substantially the same as θa. Is adopted.
[0038]
  And these inner cylindrical metal fittings 12 andMoldingThe metal fitting 14 'is set in a predetermined rubber vulcanization molding die, and the main rubber elastic body 16 and the compression rubber 36 are simultaneously integrally vulcanized,BothBy vulcanizing and bonding to the metal fittings 12 and 14 ', an integrally vulcanized molded product 49 is obtained. afterwards,MoldingBy subjecting the metal fitting 14 'to a diameter reduction process such as an eight-way drawing, the toe collect bush 10 having the desired shape and dimensions as shown in FIGS. 1 to 4 can be obtained. 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.
[0039]
Thus, as shown in FIG. 8, the toe collect bush 10 having such a structure extends, for example, a pair of trailing arms 50, 50 that support the left and right wheels in the vehicle width direction. A pair is assembled to the torsion beam suspension mechanism that is connected and fixed to each other by the torsion beam 52. That is, the outer cylinder fitting 14 is press-fitted and fixed to the mounting holes formed in the vehicle front end portions of the left and right trailing arms 50, 50 extending in the vehicle lateral direction, while the inner cylinder fitting 12 is attached with a rod or the like. In FIG. 8, the vehicle is mounted in a state where the left-right direction is the vehicle left-right direction and the up-down direction is the vehicle front-rear direction. In addition, at the leading end portion of each trailing arm 50, the fixed 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.
[0040]
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 from the tires 54, 54 in the lateral direction of the vehicle during cornering of the vehicle. 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 body is suspended in the suspension member 57. A relative displacement with respect to is produced.
[0041]
Therefore, in the toe collect bush 10, as shown in FIG. 9, the elastic main axes I and II are inclined by a predetermined angle: γa with respect to the mount center axis 56 and the axis perpendicular direction line 58, respectively. Based on the spring characteristics set in the directions of both elastic main shafts I and II, excellent steering stability is exhibited.
[0042]
More specifically, in a substantially horizontal plane including the mount center axis 56 and the axis-perpendicular direction line 58, the elastic main axis I in the compression direction where the spring constant is the largest, and the elastic main axis in the shear direction where the spring constant is 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 56 and the axis perpendicular direction line 58. In particular, in the present embodiment, the inclination angle γa of the elastic main shaft I with respect to the mount center axis 56 is from the inclination angle γb of the external force F with respect to the mount center axis 56 (γb is equal to θz in FIG. 8). Is also set larger. In other words, the inclination angle γb of the external force F during the cornering: F with respect to the mount center axis 56 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.
[0043]
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. 9, the inclination angle γc of the displacement S with respect to the mount center axis 56 is inclined to the vehicle lateral direction side with respect to 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 56 when the external force: F is input be larger than the amount of elastic deformation: δb generated in the direction of the axis perpendicular direction line 58. To be.
[0044]
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 56 and the elastic deformation amount δb generated in the direction of the axis perpendicular direction line 58. expressed. Hereinafter, a calculation method for obtaining values of these elastic deformation amounts: δa and δb will be described.
[0045]
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 56: γa (degrees), external force: Inclination angle with respect to mount center axis 56 of F: 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)
[0046]
Further, the displacement: the inclination angle S of the S with respect to the mount center axis 56: γc (degrees) is the inclination angle of the elastic main axis I with respect to the mount center axis 56: γa (degrees), 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)
[0047]
The elastic deformation amount δa (mm) generated in the direction of the mount center axis 56 and the elastic deformation amount δb (mm) generated in the direction of the axis perpendicular direction line 58 are the mount center axis 56 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 = √ (δc²+ Δd²) × cos (γc) (4)
δb = √ (δc²+ Δd²) × sin (γc) (5)
[0048]
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.
[0049]
As a result, during cornering, the displacement in the oversteer direction caused by the suspension member 57 due to the elastic displacement of the toe collect bush 10 when a lateral load is input is suppressed, and excellent steering stability of the vehicle is exhibited. To get.
[0050]
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 be exhibited.
[0051]
  Further, during cornering, in order to improve the steering stability by suppressing the displacement in the oversteer direction caused by the suspension member 57 due to the elastic displacement of the to-collect bush 10 when a lateral load is inputted, the to-collect is improved. It is effective to set the main shaft spring ratio of the bush 10 large. The main shaft spring ratio is the length of the compression rubber 36 as shown in FIG.: LAnd wall thickness dimensions: WRatio: L /W'sThe larger the value, the more advantageously it can be secured. In this case, as shown in FIG. 9, the value of L is limited by the arrangement space of the toe collect bush 10 and so on, so it is effective to reduce the value of W. As a result, the main shaft spring ratio is set to be large, and when the load is applied during cornering, the suspension member 57 is further displaced in the lateral direction, and oversteer is further suppressed, thereby further improving the steering stability in the suspension mechanism. Improvement can be achieved.
[0052]
In the toe collect bush 10 of the present embodiment, the wall thickness dimension Wa on the inner peripheral side of the relatively inclined compression rubber 36 is set to be sufficiently small, and a high spring ratio is advantageously realized. In addition, since a large thickness dimension Wb on the outer peripheral side of the compression rubber 36 is secured, sufficient durability can be obtained.
[0053]
That is, when a torsional load (a load around the central axis) is input, a large amount of deformation is induced in the compression rubber 36 toward the outer peripheral side, where the outer rubber thickness dimension: Wb is larger. Since it is set, the amount of distortion is kept small, and as a result, durability is advantageously ensured.
[0054]
Therefore, in the toe collect bush 10 having the above-described structure, the thickness of the compression rubber 36 is changed in the protruding direction of the fixed plate 18 and the inclined plate facing portion 26, so that the deformation amount due to the torsional load is reduced. By setting the wall thickness dimension on the outer peripheral side having a larger deformation amount than that on the smaller inner peripheral side, a torsional load is input, and the inner cylinder fitting 12 and the outer cylinder fitting 14 are twisted relatively large in the circumferential direction. Even when the compression rubber 36 is displaced, the amount of strain at the outer peripheral side end of the compression rubber 36, in other words, the amount of elastic deformation per unit length of the compression rubber 36 can be kept small.
[0055]
Further, the distance between the opposing surfaces of the fixed plate 18 and the inclined plate opposing portion 26 connected by the compression rubber 36 is set to at least the inner circumference while sufficiently securing the durability of the compression rubber 36 and thus the toe collect bush 10 itself. Since it can be set small in the side portion, 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 can be set large. is there.
[0056]
Therefore, in the toe collect bush 10 having the above-described structure, excellent durability and soft spring characteristics in the longitudinal direction of the vehicle are advantageously ensured, and the lateral load of the vehicle during cornering is ensured. By suppressing or preventing the oversteer tendency due to the elastic displacement of the inner cylinder fitting 12 and the outer cylinder fitting 14 at the time of input, it is possible to improve running stability, preferably by giving weak understeer characteristics, Therefore, it is possible to achieve both a high level of comfort and handling stability with sufficient durability.
[0057]
Further, in the present embodiment, since the opposing surfaces 32 and 34 of the fixed plate 18 and the inclined plate opposing portion 26 are inclined flat surfaces, manufacturing is easy and local to the compression rubber 36 is achieved. Stress concentration is also avoided, and better durability can be obtained.
[0058]
  Further, in the present embodiment, a pair of opposing positions in the vehicle front-rear direction with respect to the main rubber elastic body 16 that elastically connects the radially opposing surfaces of the inner cylinder fitting 12 and the outer cylinder fitting 14.Tickling part 40, 40Therefore, the spring characteristics in the vehicle longitudinal direction can be further reduced, and the ride comfort can be further improved, and the influence of the compression rubber 36 on the elastic main shaft is increased, so that the compression direction is increased. It is also easy to set the inclination by bringing the elastic main axis I closer to the central axis direction.
[0059]
In the present embodiment, a compression rubber 36 is interposed between the opposing surfaces 32 and 34 of the fixed plate 18 and the inclined plate opposing portion 26, and the opposing surfaces 32 of the fixed plate 18 and the inclined plate opposing portion 26 are arranged. , 34, and after the compression rubber 36 is fixed, at least a part of the inclined plate facing portion 26 is reduced in diameter so that the compression rubber 36 is pre-compressed. The tensile stress caused by the elastic deformation can be reduced or avoided, whereby the durability of the compression rubber 36 and thus the toe collect bush 10 can be further improved.
[0060]
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.
[0061]
  For example,Inner tube bracket 12WhenOuter tube fitting 14May be positioned eccentrically in the direction perpendicular to the axis in a non-load input state before mounting in consideration of a static load or the like exerted under the mounting state.
[0062]
In addition, 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 does not need to be provided at the end in the axial direction like the fixed plate 18 and the inclined plate facing portion 36 in the above embodiment. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-219211, it can be formed in the central portion in the axial direction of the inner and outer cylindrical fittings 12 and 14. Furthermore, the shape, size, and the like of the fixed plate 18 and the inclined plate facing portion 36 are appropriately changed and set according to required characteristics, and are not limited at all.
[0063]
In addition, although not listed one by one, the present invention can be implemented in a mode to which various changes, modifications, improvements, and the like are added 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.
[0064]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the toe collect bush having the structure according to the present invention, the thickness of the compression rubber disposed between the opposed surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion is determined at the outer peripheral portion. The ratio of the spring constant between the elastic main shaft I in the compression direction and the elastic main shaft II in the shearing direction (main shaft spring ratio) is reduced by reducing the size at least on the inner peripheral side while ensuring sufficient durability. The value can be set to a large value. Therefore, by adopting it in the suspension mechanism of an automobile, it is possible to achieve both a high level of riding comfort and handling stability of the vehicle.
[0065]
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 softly, 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 end view of the toe collect bush shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a right side view of the toe collect bush shown in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
5 is an enlarged view of a main part of the toe collect bush shown in FIG. 1. FIG.
6 is a longitudinal sectional view of the toe collect bush shown in FIG. 1 before drawing. FIG.
7 is a right end view of the to-collect bush shown in FIG. 6. FIG.
8 is a schematic view showing a state where the toe collect bush shown in FIG. 1 is attached to a suspension member. FIG.
9 is a diagram showing a force acting on the right toe collect bush shown in FIG. 8. FIG.
10 is a graph showing the relationship between the main shaft spring ratio of the to-collect bush shown in FIG. 1 and the compression rubber length / thickness dimension ratio. 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

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 is provided, while the outer cylindrical member is inclined outward in the axial direction at one end in the axial direction. 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 the opposed surfaces of the inner inclined portion and the outer inclined portion are provided. A method for producing a toe collect bush with a compression rubber interposed between
The main rubber elastic body vulcanized and bonded to the radially opposed surfaces of the inner shaft member and the outer cylindrical member, and the vulcanized surfaces of the opposed surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion, respectively. After obtaining an integrally vulcanized molded product integrally formed with the compression rubber that has been bonded, the outer cylinder member is subjected to a diameter reduction process, and the outer side inclined portion is also reduced in diameter. The main rubber elastic body and the compression rubber are pre-compressed and elastically connected by the compression rubber by performing a process to greatly change the inclination angle of the outer inclined portion with respect to the central axis of the outer cylinder member. Further, the distance between the opposed surfaces of the inner side inclined portion and the outer side inclined portion is changed in the protruding direction of the inclined portions so as to be larger on the outer peripheral side than on the central axis side. Method of manufacturing a toe collect bush.