JP3924729B1 - Anti-vibration bush - Google Patents
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Abstract
【課題】こじり方向におけるバネ定数を十分に低減することができるとともに、軸方向におけるバネ定数を大きくすることができる防振ブッシュを提供する。
【解決手段】内筒12と外筒14の間にゴム状弾性体16を介設した防振ブッシュ10において、内筒12は軸方向Xの中央部に軸直角方向Yに膨出する膨出部18を有し、該膨出部の外周面が凸状球面20をなす。外筒14は、外周面19の径が軸方向で一定のストレート筒状に形成され、凸状球面20を取り囲む内周面部分が凸状球面20と同心状の凹状球面22をなしている。ゴム状弾性体16は、凹状球面20によって定められる仮想球面26の軸方向外方側X1では内筒12と外筒14との間に充填されないように凸状球面20と凹状球面22との間に介設されている。
【選択図】図1An anti-vibration bush capable of sufficiently reducing the spring constant in the twisting direction and increasing the spring constant in the axial direction is provided.
In an anti-vibration bushing 10 in which a rubber-like elastic body 16 is interposed between an inner cylinder 12 and an outer cylinder 14, the inner cylinder 12 bulges in a central portion in the axial direction X in a direction perpendicular to the axis Y. The outer peripheral surface of the bulging portion forms a convex spherical surface 20. The outer cylinder 14 is formed in a straight cylinder shape in which the diameter of the outer peripheral surface 19 is constant in the axial direction, and an inner peripheral surface portion surrounding the convex spherical surface 20 forms a concave spherical surface 22 concentric with the convex spherical surface 20. The rubber-like elastic body 16 is disposed between the convex spherical surface 20 and the concave spherical surface 22 so as not to be filled between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 14 on the axially outer side X1 of the virtual spherical surface 26 defined by the concave spherical surface 20. Is interposed.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、自動車のサスペンション装置等に組み込まれて使用される防振ブッシュに関するものである。 The present invention relates to an anti-vibration bush used by being incorporated in an automobile suspension device or the like.
従来より、自動車のサスペンション装置においては、車体とサスペンションとの連結部位等に、振動減衰、緩衝などを目的として防振ブッシュが使用されている。かかる防振ブッシュは、一般に、内筒等の軸部材と、該軸部材の外側に間隔をおいて配置された外筒と、前記軸部材と外筒との間に介設されて両者を弾性的に結合するゴム状弾性体とを備えてなる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile suspension device, a vibration isolating bush is used at a connection portion between a vehicle body and a suspension for the purpose of vibration damping and buffering. Such an anti-vibration bush is generally provided between a shaft member such as an inner cylinder, an outer cylinder arranged on the outer side of the shaft member, and between the shaft member and the outer cylinder so as to elastically support both. And a rubber-like elastic body to be bonded together.
このような防振ブッシュとして、軸直角方向におけるバネ定数を大きくしつつ、こじり方向におけるバネ定数を小さくするため、内筒の軸方向中央部に軸直角方向に膨出する膨出部を設けた、いわゆるバルジタイプの防振ブッシュが知られている(下記特許文献1〜5参照)。
As such an anti-vibration bush, in order to reduce the spring constant in the twisting direction while increasing the spring constant in the direction perpendicular to the axis, a bulging part that bulges in the direction perpendicular to the axis is provided in the axial center part of the inner cylinder. So-called bulge-type vibration-proof bushes are known (see
ところで、この種の防振ブッシュを備えるサスペンション装置として、下記特許文献6には、図11及び図12に示すマルチリンク式リヤサスペンション装置が開示されている。このサスペンション装置は、車輪60を回転可能に支持するアクスル62と、一端部64a,66aがアクスル62に揺動可能に連結され、他端部64b,66bが車体側部材であるサスペンションメンバー68に揺動可能に連結された前後一対のアッパーリンク64,66と、一端部70a,72aがアクスル62に揺動可能に連結され、他端部70b,72bがサスペンションメンバー68に揺動可能に連結された前後一対のロアリンク70,72と、一端部74aがアクスル62に揺動可能に連結され、他端部74bがサスペンションメンバー68に揺動可能に連結されたトーコントロールリンク74とを備える。ここで、符号Fは車体前側を示し、符号Hは車体幅方向を示す。
By the way, as a suspension device provided with this type of vibration isolating bushing, the following Patent Document 6 discloses a multi-link type rear suspension device shown in FIGS. In this suspension apparatus, an
そして、各リンク64,66,70,72,74の他端部64b,66b,70b,72b,74bとサスペンションメンバー68とは、それぞれ防振ブッシュ76,78,80,82,84を介して連結されており、各防振ブッシュの軸心p1,p2,p3,p4,p5が、平面視において、それぞれのリンクの長手方向r1,r2,r3,r4,r5と直交する方向に沿うように配置されている。
上記マルチリンク式サスペンション装置では、図12に示すように、各リンク64,66,70,72,74が平面視で傾斜姿勢に設定されている。詳細には、前側のロアリンク70が、平面視において、車体幅方向Hで内方側ほど車体前側Fに位置する傾斜姿勢に設定され、後側のロアリンク72が、平面視において、車体幅方向Hで外方側ほど車体前側Fに位置する傾斜姿勢に設定され、トーコントロールリンク74が、平面視において、車体幅方向Hで外方側ほど車体前側Fに位置する傾斜姿勢に設定されている。
In the multi-link suspension device, as shown in FIG. 12, each
そのため、車両の走行中において、主としてロアリンク70,72及びトーコントロールリンク74に結合された防振ブッシュ80,82,84には、種々の方向の力が入力する。例えば、車体に対してサスペンション装置が上下方向に変位すると、防振ブッシュ80,82,84には、ねじり方向N(図3参照)の力のみならずこじり方向Z(図1参照)の力も加わる。また、車体に対してサスペンション装置が左右方向に変位すると、防振ブッシュ80,82,84には、軸直角方向Y(図1参照)の力のみならず軸方向X(図1参照)の力も加わる。
Therefore, during traveling of the vehicle, forces in various directions are input to the
このような入力に対し、従来の一般的な防振ブッシュでは、内筒と外筒がともに径が一定のストレート筒状であるため、こじり方向のバネ定数が大きく、その結果、サスペンション装置の上下方向におけるバネ定数が大きくなるので、乗り心地を向上することが難しい。また、この従来の防振ブッシュでは、軸方向のバネ定数があまり大きくなく、そのため、サスペンション装置の左右方向におけるバネ定数を大きくすることができないことから、車両の操縦安定性を向上することが難しい。 In response to such an input, in the conventional general anti-vibration bushing, both the inner cylinder and the outer cylinder are straight cylinders having a constant diameter, so that the spring constant in the twisting direction is large. Since the spring constant in the direction becomes large, it is difficult to improve riding comfort. Also, with this conventional vibration-proof bushing, the spring constant in the axial direction is not so large, and therefore the spring constant in the left-right direction of the suspension device cannot be increased, so it is difficult to improve the steering stability of the vehicle. .
これに対し、上記特許文献1記載のバルジタイプの防振ブッシュであると、こじり方向におけるバネ定数を低減することができる。しかしながら、このバルジタイプのものでも、外筒の内周面がストレート状であるため、こじり方向における変位時、ゴム状弾性体の軸方向両端部においては内筒と外筒との間でゴム状弾性体が圧縮されることになり、こじり方向におけるバネ定数が必ずしも十分に低減されていなかった。そのため、サスペンション装置の上下方向におけるバネ定数を低減する効果も不十分であり、乗り心地性向上のため、更なる改善が求められる。また、同文献記載のバルジタイプの防振ブッシュでは、軸方向におけるバネ定数を大きくすることはできず、そのため、サスペンション装置の左右方向におけるバネ定数を高めて、車両の操縦安定性を向上することが困難であった。
On the other hand, in the case of the bulge type vibration isolating bush described in
一方、上記特許文献2,3に記載のバルジタイプの防振ブッシュでは、外筒の軸方向中央部を、内筒の球状をなす膨出部に対応させて外側に拡径させており、これによりこじり方向におけるバネ定数をより低減することができる。しかしながら、これらの防振ブッシュでは、外筒をリンクの筒状ホルダに圧入保持するために、外筒の軸方向中央部に一定径の大径部を設けているものの、その軸方向寸法が必ずしも十分でない場合もあり、抜け力の更なる向上が求められる。また、上記大径部を設けるために、外筒の内周面は断面略台形状に形成されており、そのため、球状をなす内筒側の膨出部の形状に十分に沿う形状とは言い難く、また、その間に介設されるゴム状弾性体も軸方向での肉厚変化が大きくなって、性能にも影響を与えることになる。 On the other hand, in the bulge type anti-vibration bushes described in Patent Documents 2 and 3, the axially central portion of the outer cylinder is expanded outwardly in correspondence with the bulging portion forming the spherical shape of the inner cylinder. Thus, the spring constant in the twisting direction can be further reduced. However, in these anti-vibration bushes, in order to press fit and hold the outer cylinder in the cylindrical holder of the link, a large-diameter portion having a constant diameter is provided at the axial central portion of the outer cylinder. In some cases, it is not sufficient, and further improvement in the removal force is required. Further, in order to provide the large-diameter portion, the inner peripheral surface of the outer cylinder is formed in a substantially trapezoidal cross section. Therefore, it is said that the shape sufficiently follows the shape of the bulging portion on the inner cylinder side that forms a spherical shape. It is difficult, and the rubber-like elastic body interposed therebetween also has a large thickness change in the axial direction, which affects the performance.
これに対し、上記特許文献4に記載のものでは、リンクの筒状ホルダを外筒で兼用することで、外筒の内周面を、球状をなす内筒側の膨出部の形状に対応する凹状球面として形成しており、これにより、上記一定径の大径部による欠点が解消される。しかしながら、このようにリンクの筒状ホルダにゴム弾性体を一体に加硫成形する場合、成形型が過大となって加工性に劣る。 On the other hand, in the thing of the said patent document 4, by using the cylindrical holder of a link also with an outer cylinder, the inner peripheral surface of an outer cylinder respond | corresponds to the shape of the bulging part on the inner cylinder side which makes | forms a spherical shape. The concave spherical surface is formed, thereby eliminating the disadvantages caused by the large diameter portion having the constant diameter. However, when the rubber elastic body is integrally vulcanized and molded into the cylindrical holder of the link in this way, the mold becomes excessive and the processability is poor.
一方、上記特許文献5に記載のものでは、内筒と外筒との間に中間筒を設け、該中間筒に、球状をなす内筒側の膨出部の形状に対応する膨出部を設けることで、外筒は外周面の径が一定のストレート筒状に形成している。この場合、中間筒の球状をなす膨出部と外筒の内周面との間では、上記特許文献1のような従来型のバルジタイプのものと同じであり、そのため、必ずしも十分な性能が発揮されない場合がある。
On the other hand, in the thing of the said patent document 5, an intermediate cylinder is provided between an inner cylinder and an outer cylinder, and the bulging part corresponding to the shape of the bulging part by the side of the inner cylinder which makes | forms a spherical shape is provided in this intermediate cylinder. By providing, the outer cylinder is formed in a straight cylinder shape having a constant outer peripheral diameter. In this case, between the bulging portion forming the spherical shape of the intermediate cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder, it is the same as that of the conventional bulge type as in the above-mentioned
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、リンクの筒状ホルダに対する圧入保持性を損なうことなく、こじり方向におけるバネ定数を十分に低減することができるとともに、軸方向におけるバネ定数を大きくすることができる防振ブッシュを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and can sufficiently reduce the spring constant in the twisting direction without impairing the press-fitting retention of the link with respect to the cylindrical holder, and the spring in the axial direction. An object of the present invention is to provide an anti-vibration bush capable of increasing the constant.
本発明に係る防振ブッシュは、軸部材と、該軸部材を同心状に取り囲む外筒と、前記軸部材の外周面と前記外筒の内周面に加硫接着されて前記軸部材と外筒との間に介設されたゴム状弾性体と、を備える防振ブッシュであって、
前記軸部材は、軸方向の中央部に軸直角方向に膨出する膨出部を有し、該膨出部の外周面が凸状球面をなし、
前記外筒は、外周面の径が軸方向で一定のストレート筒状に形成されるとともに、前記凸状球面を取り囲む軸方向中央部の内周面部分が前記凸状球面と同心状の凹状球面に凹設されて、前記外筒の軸方向中央部における肉厚が軸方向両端部における肉厚よりも薄く形成され、
前記ゴム状弾性体は、前記凹状球面によって定められる仮想球面の軸方向外方側では前記軸部材と前記外筒との間に充填されないように前記凸状球面と前記凹状球面との間に介設され、
前記外筒の内周面には、肉厚が厚く形成された前記軸方向両端部において軸方向に延びる複数の凹溝が周方向に分散して設けられ、前記外筒の内周面と前記軸部材の外周面とが前記ゴム状弾性体の加硫成形により一体に加硫接着されるとともに、前記ゴム状弾性体が前記凹溝内に入り込んで前記凹溝内における外筒の内周面に加硫接着され、該加硫接着後に前記外筒が絞り加工されてなるものである。
An anti-vibration bush according to the present invention includes a shaft member, an outer cylinder that concentrically surrounds the shaft member, and an outer peripheral surface of the shaft member and an inner peripheral surface of the outer cylinder that are vulcanized and bonded to each other. A rubber-like elastic body interposed between the cylinder and a vibration-proof bush,
The shaft member has a bulging portion that bulges in a direction perpendicular to the axis at a central portion in the axial direction, and the outer peripheral surface of the bulging portion forms a convex spherical surface,
The outer cylinder is formed in a straight cylindrical shape having a constant outer peripheral diameter in the axial direction, and an inner peripheral surface portion of an axially central portion surrounding the convex spherical surface is a concave spherical surface that is concentric with the convex spherical surface. The thickness at the axially central portion of the outer cylinder is formed thinner than the thickness at the axially opposite ends,
The rubber-like elastic body is interposed between the convex spherical surface and the concave spherical surface so as not to be filled between the shaft member and the outer cylinder on the axially outer side of the virtual spherical surface defined by the concave spherical surface. Established ,
On the inner peripheral surface of the outer cylinder, a plurality of concave grooves extending in the axial direction are provided in the axial direction at both end portions in the axial direction formed thick, and the inner peripheral surface of the outer cylinder and the The outer peripheral surface of the shaft member is integrally vulcanized and bonded by vulcanization molding of the rubber-like elastic body, and the rubber-like elastic body enters the concave groove so that the inner peripheral surface of the outer cylinder in the concave groove. And the outer cylinder is drawn after the vulcanization adhesion .
この構成によれば、外筒の内周面を軸部材の膨出部の凸状球面と同心状の凹状球面としたことにより、こじり方向における変位時、凸状球面と凹状球面との間に介設されたゴム状弾性体は実質的に剪断変形を受けるのみとなり、軸部材と外筒との間でゴム状弾性体が圧縮されることを極力回避することができるので、こじり方向におけるバネ定数を効果的に低減することができる。また、軸方向における変位時には、凸状球面と凹状球面との間でゴム状弾性体が剪断変形だけでなく圧縮変形も受けるようになるので、軸方向におけるバネ定数を上げることができる。また、凸状球面と凹状球面との間に介設されたゴム状弾性体は軸方向で肉厚が一定であるため、こじり方向での変位時はもちろん、軸直角方向での変位時にも不均一な応力が作用するのを抑制して、防振性能及び耐久性を向上することができる。 According to this configuration, the inner peripheral surface of the outer cylinder is a concave spherical surface that is concentric with the convex spherical surface of the bulging portion of the shaft member, so that the displacement between the convex spherical surface and the concave spherical surface when displaced in the twisting direction. The interposed rubber-like elastic body is substantially only subjected to shear deformation, and it is possible to avoid compression of the rubber-like elastic body between the shaft member and the outer cylinder as much as possible. The constant can be effectively reduced. In addition, since the rubber-like elastic body is subjected not only to shear deformation but also to compression deformation between the convex spherical surface and the concave spherical surface at the time of displacement in the axial direction, the spring constant in the axial direction can be increased. In addition, since the rubber-like elastic body interposed between the convex spherical surface and the concave spherical surface has a constant thickness in the axial direction, it is not only when displaced in the twisting direction but also when displaced in the direction perpendicular to the axial direction. It is possible to improve the anti-vibration performance and durability by suppressing the application of uniform stress.
また、外筒は軸方向中央部に凹状球面を構成する凹設部を設けたものでありながら、外周面の径を軸方向で一定のストレート筒状としたので、リンクの筒状ホルダとの間で圧入のための十分な軸方向寸法を確保することができ、筒状ホルダからの抜け力を向上することができる。 In addition, the outer cylinder is provided with a concave portion constituting a concave spherical surface in the central portion in the axial direction, but the outer peripheral surface has a constant cylindrical shape in the axial direction. A sufficient axial dimension for press-fitting can be ensured, and the removal force from the cylindrical holder can be improved.
本発明の防振ブッシュにおいて、前記ゴム状弾性体の軸方向両端面が軸方向内方側に膨らむ湾曲面状に形成され、前記軸部材の軸方向に沿う断面において、前記凹状球面によって定められる仮想球面が前記湾曲面状の軸方向端面と交差しており、前記仮想球面と前記軸方向端面との交点(J)が、前記軸方向端面における最も軸方向内側の点(K)よりも前記外筒側に位置していることが好ましい。これにより、こじり方向における変位時にゴム状弾性体の軸方向端部で圧縮バネがかかることを確実に回避して、こじり方向でのバネ定数を一層低減することができる。 In the anti-vibration bush of the present invention, both end surfaces in the axial direction of the rubber-like elastic body are formed in curved surfaces that swell inward in the axial direction, and are defined by the concave spherical surface in a cross section along the axial direction of the shaft member. A virtual spherical surface intersects with the curved axial end surface, and an intersection (J) between the virtual spherical surface and the axial end surface is more than the innermost point (K) on the axial end surface. It is preferable to be located on the outer cylinder side. This reliably prevents the compression spring from being applied at the axial end of the rubber-like elastic body when displaced in the twisting direction, and the spring constant in the twisting direction can be further reduced.
本発明の防振ブッシュはまた、前記外筒の内周面において、肉厚が厚く形成された前記軸方向両端部に軸方向に延びる複数の凹溝が周方向に分散して設けられ、前記外筒の内周面と前記軸部材の外周面とが前記ゴム状弾性体の加硫成形により一体に加硫接着され、該加硫接着後に前記外筒が絞り加工されていることから、次の作用効果が奏される。 The anti-vibration bush of the present invention is also provided with a plurality of concave grooves extending in the axial direction at the both ends in the axial direction formed thick on the inner peripheral surface of the outer cylinder , since the inner circumferential surface of the outer cylinder and the outer peripheral surface of the shaft member is bonded by vulcanization integrally by vulcanization molding of the rubber-like elastic body, the outer cylinder is drawn after the pressurized vulcanization wearing, following The effect of is produced .
上記のように外筒は軸方向両端部での肉厚が大きいものであるため、加硫成形後に外筒を絞り加工しにくくなるが、このように、外筒の内周面に複数の凹溝を周方向に分散させて設けたことにより、この場合でも、外筒を絞り加工しやすい。また、このように凹溝を設けることで、凹状球面の深さを深く設定できるというメリットもある。 As described above, since the outer cylinder is thick at both axial ends, it is difficult to draw the outer cylinder after vulcanization, but in this way, a plurality of recesses are formed on the inner peripheral surface of the outer cylinder. By providing the grooves in the circumferential direction, the outer cylinder can be easily drawn even in this case. Further, by providing the concave groove in this way, there is also an advantage that the depth of the concave spherical surface can be set deep.
上記のように加硫接着後に外筒を絞り加工する場合、ゴム状弾性体と外筒内周面との界面に絞りによる歪みが極力生じないように、上記複数の凹溝が前記外筒の内周面において周方向に等間隔に配置されていることが好ましい。更には、上記複数の凹溝が、外筒の内周面において、周方向に6°〜90°毎に、かつ溝幅よりも広い間隔をおいて配置されていることが好ましい。凹溝の配置が90°毎よりも疎に設定されていると、凹溝の数が少なすぎて、外筒との界面においてゴム状弾性体の歪みが集中してしまう。そこで、このように所定以上の数の凹溝を適切に配することにより、ゴム状弾性体の接着界面における歪みを分散して、接着面が破壊されない範囲内で好ましい絞り加工を行うことができ、もって、ゴム状弾性体と外筒との接着面における剥離を防止することができる。 When the outer cylinder is drawn after vulcanization and bonding as described above, the plurality of concave grooves are formed on the outer cylinder so that distortion due to drawing does not occur as much as possible at the interface between the rubber-like elastic body and the outer peripheral surface of the outer cylinder. It is preferable that they are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface. Furthermore, it is preferable that the plurality of concave grooves are arranged on the inner peripheral surface of the outer cylinder at intervals of 6 ° to 90 ° in the circumferential direction and at an interval wider than the groove width. If the arrangement of the concave grooves is set to be sparser than every 90 °, the number of the concave grooves is too small, and the distortion of the rubber-like elastic body is concentrated at the interface with the outer cylinder. Therefore, by appropriately arranging a predetermined number or more of the concave grooves as described above, it is possible to disperse the strain at the adhesive interface of the rubber-like elastic body and perform a preferable drawing process within a range where the adhesive surface is not destroyed. Accordingly, it is possible to prevent peeling at the bonding surface between the rubber-like elastic body and the outer cylinder.
本発明の防振ブッシュであると、リンクの筒状ホルダに対する圧入保持性を損なうことなく、こじり方向におけるバネ定数を十分に低減することができるとともに、軸方向におけるバネ定数を大きくすることができる。 With the anti-vibration bush of the present invention, the spring constant in the twisting direction can be sufficiently reduced and the spring constant in the axial direction can be increased without impairing the press-fitting retention of the link to the cylindrical holder. .
以下に本発明の一実施形態に係る防振ブッシュ10を図面に基づいて説明する。
Hereinafter, an
本実施形態に係る防振ブッシュ10は、上述した図11及び図12に示すマルチリンク式サスペンション装置に用いられるものであり、より詳細には、前側のロアリンク70の他端部70bとサスペンションメンバー68とを連結する防振ブッシュ80、後側のロアリンク72の他端部72bとサスペンションメンバー68とを連結する防振ブッシュ82、及び、トーコントロールリンク74の他端部74bとサスペンションメンバー68とを連結する防振ブッシュ84として用いられる。サスペンション装置の全体構成としては、上記の通りであり、説明は省略する。なお、前側のアッパーリンク64の他端部64bとサスペンションメンバー68とを連結する防振ブッシュ76、及び後側のアッパーリンク66の他端部66bとサスペンションメンバー68とを連結する防振ブッシュ78については、この例では従来の防振ブッシュを用いているが、これらについても本実施形態に係る防振ブッシュ10を用いてもよい。
The
防振ブッシュ10は、図1に示すように、軸部材として内筒12と、これを取り囲むように外側に間隔をおいて同軸状に配置された外筒14と、内筒12と外筒14との間に介設された筒状のゴム状弾性体16とを備えてなる。そして、図10に示すように、内筒12は、その両端面がサスペンションメンバーのブラケット1に挟まれた状態で、ボルトなどの不図示の締結部材で締め付けることによりブラケット1に固定され、また、外筒14は、ロアリンク70等の筒状のホルダ3内に圧入することにより固定され、これにより、防振ブッシュ10はロアリンク70等とサスペンションメンバー側のブラケット1とを防振的に連結する。
As shown in FIG. 1, the
内筒12は、鉄、鋼やアルミニウムなどの金属製の円筒状部材であり、図5,6に示すように、軸方向Xの中央部に軸直角方向Yに向けて全周にわたって膨出する膨出部18を備える。膨出部18の外周面は凸状球面20をなしている。凸状球面20は、軸心A上に中心Pを持つ球面の軸方向中央部を構成する球帯状に形成されており、内筒12の軸方向両端部における一般筒部(外径が一定のストレート筒状部)の外周面13からなだらかに連続して形成されている。
The
外筒14は、鉄、鋼やアルミニウムなどの金属製の円筒状部材であり、図7,8に示すように、外形が断面円形状をなし、外周面19の径が軸方向Xで一定のストレート筒状に形成されている。
The
図1に示すように、外筒14の内周面15は、上記凸状球面20を取り囲む軸方向Xの中央部が、該凸状球面20と同心状(即ち、共通の中心Pを持つ)の凹状球面22をなしている。すなわち、膨出部18を囲む外筒14の内周面部分が、凸状球面20と同心状の凹状球面22に凹設されている。より詳細には、後述する絞り加工後の形状において、内筒12の凸状球面20に一定の間隔をおいて沿うように、外筒14の中央部における内周面15が、軸直角方向Yの外方側に凹んだ凹状球面22として形成されている。凹状球面22は、球面の中央部を構成する球帯状をなし、外筒12の軸方向両端部における一般筒部(内径が一定のストレート筒状部)の内周面15aからなだらかに連続して形成されている。
As shown in FIG. 1, the inner
そして、かかる凹状球面22が設けられたことで、外筒14は、軸方向Xの中央部における肉厚T1が、軸方向Xの両端部における肉厚T2よりも薄く形成されている(図8参照)。なお、図8に示すように、絞り加工前の状態では、外筒14の内周面15の軸方向中央部は厳密な凹状球面22ではなく、中心Pが外筒14の軸心A上から軸直角方向Yにずれた位置にあり、縮径方向に絞り加工することで、図1に示すように中心Pが軸心A上に位置する球帯状に形成される。
Since the concave
図7,8に示すように、外筒14の内周面15には、軸方向Xに延びる複数の凹溝24が周方向Cに等間隔に分散して設けられ、これにより外筒14は凹溝24が設けられた周方向位置で薄肉に形成されている。詳細には、凹溝24は、外筒14の内周面15において、周方向に6〜90°毎に、かつ溝幅Wよりも広い間隔Dをおいて配置されており、図の例では、凹溝24は30°毎に計12個設けられ、隣接する凹溝24間の間隔Dは溝幅Wの2倍以上(具体的には約3倍)に設定されている。なお、凹溝24は、15〜45°毎に設けることがより好ましい。
As shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of
凹溝24は、図7に示すように、絞り加工前の形状として、断面円弧状に陥没して形成されている。また、この例では、上記のように軸方向Xの中央部の内周面15に凹状球面22を設けたことから、凹溝24は、凹状球面22が設けられた部分を除くその他の軸方向部分の全体にわたって形成されている。
As shown in FIG. 7, the
ゴム状弾性体16は、外筒14の内周面15と内筒12の外周面13とに一体に加硫接着されたものであって、内筒12の凸状球面20と外筒14の凹状球面22との間を充填するように介設されており、図1に示すように、絞り加工後の形状において、略一定の肉厚を持つ球帯状に形成されている。
The rubber-like
また、図2に示すように、外筒14側の凹状球面22によって定められる仮想球面26の軸方向外方側X1では、内筒12と外筒14との間にゴム状弾性体16が充填されないように、軸方向内方側X2に向かって陥没する環状のすぐり部を備える。
Further, as shown in FIG. 2, the rubber-like
より詳細には、ゴム状弾性体16は、内筒12と外筒14の軸方向両端部との間で露出したゴム状弾性体16の左右一対の軸方向両端面17が、軸方向内方側X2に膨らむ湾曲面状に形成されており、ここでは、図2に示す軸方向Xに沿う断面において円弧状に湾曲形成されている。そして、かかる軸方向に沿う断面において、凹状球面22によって定められる仮想球面26が上記湾曲面状の軸方向端面17と交点Jにて交差しており、この交点Jが、軸方向端面17における最も軸方向内側の点(即ち、軸方向端面17の最深部(底)に相当する点)Kよりも外筒14側に位置している。この例では、軸方向端面17の最も軸方向内側の点Kは、内筒12と外筒14との間隙を径方向に2等分する線27上にあり、この線27よりも径方向外方側に、上記交点Jが位置している。
More specifically, the rubber-like
また、図2に示すように、上記内筒12側の膨出部18の最外径(膨出部18の頂点における外径)d1は、外筒14の一般筒部の内径d2よりも小さく設定されており、また、凸状球面20と凹状球面22間のゴム状弾性体16の厚みEが、内筒12の膨出部18の最大膨出高さGよりも大に設定されている。これにより、軸方向Xにおける過大なバネ定数を回避しながら、軸直角方向Y、こじり方向Z及びねじり方向Nでの好ましいバネ定数が得られるように構成されている。
2, the outermost diameter (outer diameter at the apex of the bulging portion 18) d1 of the bulging
なお、上記軸方向外方側X1において内筒12の外周面13と外筒14の内周面15には、ゴム状弾性体16から連なるゴム膜28が形成されている。
A
防振ブッシュ10を製造するに際しては、図5,6に示す内筒12と、図7,8に示す外筒14とをそれぞれ形成した上で、両者を不図示の成形型に配置し、該成形型内にゴム材料を注入することでゴム状弾性体16を加硫成形するとともに、内筒12の外周面13と外筒14の内周面15にゴム状弾性体16を一体に加硫接着させる。これにより、図3,4に示す絞り加工前の加硫成形体が得られる。該加硫成形体において、外筒14の凹溝24内にはゴム状弾性体16が入り込んでおり、該凹溝24内でもゴム状弾性体16が外筒14の内周面15に加硫接着され、接着強度が高められている。
When manufacturing the
次いで、上記加硫形成体に絞り加工が施される。絞り加工は、図9に示すように、放射状に複数に分割されたダイス片50を持つダイス52を用いて行われる。ダイス52は、この例では、外筒14の凹溝24と同数の12個に分割されており、各ダイス片50の周方向中央に上記凹溝24が位置するようにセットして、ダイス片50を径内方に移動させることにより、外筒14が縮径方向に絞り加工される。これにより、図1,2に示す防振ブッシュ10が得られる。なお、上記凹溝24は、絞り加工後も完全につぶれることはなく、凹溝24内にゴム状弾性体16が入り込んだ状態で残存している。
Next, the vulcanized product is subjected to drawing. Drawing is performed using a
以上よりなる本実施形態であると、外筒14の内周面15を内筒12の膨出部18の凸状球面20と同心状の凹状球面22としたことにより、こじり方向Zにおける変位時、凸状球面20と凹状球面22との間に介設されたゴム状弾性体16が受ける力は剪断変形のみとなるので、こじり方向Zにおけるバネ定数を効果的に低減することができる。これにより、サスペンション装置の上下方向におけるバネ定数を小さくすることができるので、乗り心地性を向上することができる。
In the present embodiment configured as described above, when the inner
また、軸方向Xにおける変位時には、図2に示すように、凸状球面20と凹状球面22との間でゴム状弾性体16が剪断変形だけでなく圧縮変形も受けるようになるので、軸方向Xにおけるバネ定数を上げることができる。また、軸直角方向Yにおける変位時には、外筒14側の凹状球面22により軸方向Xへのゴムの逃げが規制されて、軸直角方向Yにおけるバネ定数を上げることができる。これにより、サスペンション装置の左右方向におけるバネ定数が大きくなり、操縦安定性を向上することができる。よって、乗り心地性と操縦安定性を両立することができる。
In addition, at the time of displacement in the axial direction X, as shown in FIG. 2, since the rubber-like
また、特に、上記仮想球面26の軸方向外方側X1では、内筒12と外筒14との間にゴム状弾性体16が充填されないようにしており、更には、仮想球面26とゴム状弾性体16の軸方向両端面17との交点Jを、軸方向端面17の最も軸方向内側の点Kよりも外筒14側に位置させたことにより、こじり方向Zにおける変位時にゴム状弾性体16の軸方向端部で圧縮バネがかかることを確実に回避して、こじり方向Zでのバネ定数を一層低減することができる。そのため、サスペンション装置の上下方向におけるバネ定数を一層小さくして、しなやかな足回りとすることができ、よって、乗員の目線高さを変えないように上下動を足回りで吸収するという、いわゆるフラット感を得ることができる。
In particular, on the axially outer side X1 of the phantom
また、凸状球面20と凹状球面22との間に介設されたゴム状弾性体16の軸方向Xでの肉厚が一定であるため、特に軸直角方向Yでの変位時に不均一な応力が作用するのを抑制して、防振性能及び耐久性を向上することができる。
Further, since the thickness in the axial direction X of the rubber-like
また、外筒14は軸方向中央部に凹状球面22を構成する凹設部を設けたものでありながら、外周面19の径を軸方向で一定のストレート筒状としたので、筒状ホルダ3との間で圧入のための十分な軸方向寸法を確保することができ、筒状ホルダ3からの抜け力を向上することができる。しかも、上記特許文献4のようにリンクの筒状ホルダにゴム状弾性体を一体に加硫成形するものではなく、防振ブッシュ10単体で加硫成形されるものであるため、成形型が過大となることもなく、加工性に優れる。
Further, since the
また、本実施形態では、外筒14の内周面15と内筒12の外周面13とがゴム状弾性体16の加硫成形により一体に加硫接着され、該加硫接着後に外筒14が絞り加工されているが、外筒14の内周面15に複数の凹溝24を周方向に分散させて設けたので、次の作用効果が奏される。すなわち、外筒14の中央部に凹状球面22を設けたことで外筒14の肉厚が大であるにもかかわらず、加硫成形後に外筒14を絞り加工しやすい。
In this embodiment, the inner
なお、上記実施形態では、バルジタイプのブッシュとするために、内筒12に設ける膨出部18を金属材料により一体に形成したが、内筒の外周面に樹脂製の環状被覆体を設けるなどして膨出部を形成してもよい。
In the above embodiment, the bulging
本発明は、自動車のサスペンション装置に組み込まれて使用される防振ブッシュや、エンジンマウントとしての筒形の防振ブッシュなど、各種防振ブッシュに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for various types of anti-vibration bushes such as an anti-vibration bush used in an automobile suspension device and a cylindrical anti-vibration bush as an engine mount.
10…防振ブッシュ、12…内筒(軸部材)、13…内筒の外周面、14…外筒、15…外筒の内周面、16…ゴム状弾性体、17…ゴム状弾性体の軸方向端面、18…膨出部、19…外筒の外周面、20…凸状球面、22…凹状球面、24…凹溝、26…仮想球面、J…仮想球面と軸方向端面の交点、K…軸方向端面における最も軸方向内側の点、T1…外筒の軸方向中央部における肉厚、T2…外筒の軸方向両端部における肉厚、X…軸方向、X1…軸方向外方側、X2…軸方向内方側、Y…軸直角方向、Z…こじり方向
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記軸部材は、軸方向の中央部に軸直角方向に膨出する膨出部を有し、該膨出部の外周面が凸状球面をなし、
前記外筒は、外周面の径が軸方向で一定のストレート筒状に形成されるとともに、前記凸状球面を取り囲む軸方向中央部の内周面部分が前記凸状球面と同心状の凹状球面に凹設されて、前記外筒の軸方向中央部における肉厚が軸方向両端部における肉厚よりも薄く形成され、
前記ゴム状弾性体は、前記凹状球面によって定められる仮想球面の軸方向外方側では前記軸部材と前記外筒との間に充填されないように前記凸状球面と前記凹状球面との間に介設され、
前記外筒の内周面には、肉厚が厚く形成された前記軸方向両端部において軸方向に延びる複数の凹溝が周方向に分散して設けられ、前記外筒の内周面と前記軸部材の外周面とが前記ゴム状弾性体の加硫成形により一体に加硫接着されるとともに、前記ゴム状弾性体が前記凹溝内に入り込んで前記凹溝内における外筒の内周面に加硫接着され、該加硫接着後に前記外筒が絞り加工されてなる
防振ブッシュ。 A shaft member, an outer cylinder that concentrically surrounds the shaft member, an outer peripheral surface of the shaft member, and an inner peripheral surface of the outer cylinder are vulcanized and bonded to each other and are interposed between the shaft member and the outer cylinder. An anti-vibration bush comprising a rubber-like elastic body,
The shaft member has a bulging portion that bulges in a direction perpendicular to the axis at a central portion in the axial direction, and the outer peripheral surface of the bulging portion forms a convex spherical surface,
The outer cylinder is formed in a straight cylindrical shape having a constant outer peripheral diameter in the axial direction, and an inner peripheral surface portion of an axially central portion surrounding the convex spherical surface is a concave spherical surface that is concentric with the convex spherical surface. The thickness at the axially central portion of the outer cylinder is formed thinner than the thickness at the axially opposite ends,
The rubber-like elastic body is interposed between the convex spherical surface and the concave spherical surface so as not to be filled between the shaft member and the outer cylinder on the axially outer side of the virtual spherical surface defined by the concave spherical surface. Established ,
On the inner peripheral surface of the outer cylinder, a plurality of concave grooves extending in the axial direction are provided in the axial direction at both end portions in the axial direction formed thick, and the inner peripheral surface of the outer cylinder and the The outer peripheral surface of the shaft member is integrally vulcanized and bonded by vulcanization molding of the rubber-like elastic body, and the rubber-like elastic body enters the concave groove so that the inner peripheral surface of the outer cylinder in the concave groove. An anti-vibration bush that is vulcanized and bonded, and the outer cylinder is drawn after the vulcanized bond .
請求項1記載の防振ブッシュ。 The concave groove is provided over the entire thick axial portion on both sides except the thin axial portion corresponding to the top of the concave spherical surface,
The anti-vibration bush according to claim 1.
請求項1記載の防振ブッシュ。 The concave groove was formed to be depressed into a circular arc shape as a shape before drawing,
The anti-vibration bush according to claim 1.
請求項1記載の防振ブッシュ。 The plurality of concave grooves are arranged on the inner peripheral surface of the outer cylinder at regular intervals at intervals of 6 ° to 90 ° in the circumferential direction and at intervals wider than the groove width.
The anti-vibration bush according to claim 1 .
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