JP4100298B2

JP4100298B2 - ゴムブッシュ

Info

Publication number: JP4100298B2
Application number: JP2003306962A
Authority: JP
Inventors: 靖也浅野
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP2005076728A

Description

本発明は、自動車のサスペンションにおいて、例えばトレーリングアームブッシュとして好適に採用されるゴムブッシュに関する。

従来より、自動車のサスペンションにおいては、アーム部材やロッド部材と車体とを防振連結するために種々のゴムブッシュが使用されており、例えば特許文献１や特許文献２等に開示されているようなものが知られている。このようなゴムブッシュは、一般に、防振連結すべき二つの部材のいずれか一方に固定される軸部材と、その軸部材の外側に距離を隔てて同軸状に配置されて防振連結すべき二つの部材のいずれか他方に固定される外筒部材と、その外筒部材と前記軸部材の間に介在して両者を一体的に連結する略円筒状のゴム弾性体とで構成されている。

そして、このゴムブッシュのゴム弾性体には、ゴム弾性体の軸方向と軸直角方向のばね定数を調整するために、軸部材を挟んで対向する軸対称位置に軸方向に貫通する一対のすぐり部が設けられている（特許文献１参照。）。また、ゴム弾性体の軸直角方向における各方向のばね定数が略同じになるようにする場合には、ゴム弾性体の軸部材を挟んで対向する軸対称位置に軸方向に貫通する一対の第１すぐり部が設けられるとともに、その第１すぐり部と周方向において９０°位相がずれた軸対称位置に軸方向に貫通する一対の第２すぐり部が設けられる（特許文献２参照。）。

ところで、自動車のリアサスペンションにおいて、トレーリングアームと車体の防振連結に使用されるトレーリングアームブッシュは、例えば軸部材を取付ボルト等で車体に固定するとともに、外筒部材をトレーリングアームに設けられた装着孔に圧入固定することにより取付けられる。この場合、ゴムブッシュの軸方向が自動車の略前後方向となり、ゴム弾性体の第１すぐり部が自動車の略上下方向に位置し、第２すぐり部が自動車の略左右方向に位置する状態に配設される。このようにゴムブッシュが配設されることにより、自動車の旋回時等においては、ゴム弾性体の軸直角方向と軸方向のばね作用が調和して、リアタイヤをトーインさせるように機能する。通常、ゴムブッシュの軸直角方向（自動車の上下方向及び左右方向）と軸方向（自動車の前後方向）のばね比は１：０．４程度に設定される。

なお、上記のようなトレーリングアームブッシュの場合、リアタイヤのトーインをし易くするためには、ゴムブッシュの軸方向のばね定数を低くして軸直角方向に対するばね比を大きくする方が好ましい。しかし、ゴム弾性体に軸方向に貫通するすぐり部を設ける場合には、軸直角方向の高いばね定数を維持したまま軸方向のばね定数を大きく下げることは困難である。
特開平５−１０３５９号公報特開２０００−８８０２６号公報

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、軸方向のばね定数を大きく下げ、軸直角方向に対する軸方向のばね比をより大きくすることができるゴムブッシュを提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題を解決する本発明のゴムブッシュは、軸部材と、該軸部材の外周側に距離を隔てて同軸状に配設された外筒部材と、前記軸部材と前記外筒部材との間に介在して両者を一体的に連結し、前記軸部材を挟んで対向する軸対称位置に設けられた軸方向に貫通する一対の第１すぐり部と該第１すぐり部と周方向において９０°位相がずれた軸対称位置に設けられた軸方向に貫通する一対の第２すぐり部とを有するゴム弾性体と、からなり、前記ゴム弾性体の前記第１及び第２すぐり部は共に、前記軸部材の外周面と前記外筒部材の内周面との間隔幅と略同じ径方向幅で周方向に延びる円弧状の断面形状を有する一方、前記第１及び第２すぐり部の少なくとも１箇所には、前記軸部材側及び前記外筒部材側の少なくとも一方側のすぐり部形成面からそのすぐり部内に向かって径方向に突出し、取付部材に取付けた状態において対向面に当接する突出部が設けられていることを特徴としている。

本発明のゴムブッシュは、ゴム弾性体に、軸方向に貫通し、軸部材の外周面と外筒部材の内周面との間隔幅と略同じ径方向幅で周方向に延びる円弧状の断面形状を有する一対の第１すぐり部と一対の第２すぐり部が設けられていることから、軸方向のばね定数を大きく下げることができる。また、ゴム弾性体の第１及び第２すぐり部のうちの少なくとも１箇所のすぐり部に、対向面に当接する突出部が設けられていることから、ゴム弾性体の突出部が設けられている箇所での軸直角方向のばね定数は、すぐり部が設けられていない状態と略同等に維持される。そのため、軸直角方向に対する軸方向のばね比を大きくすることが可能となる。

したがって、本発明のゴムブッシュによれば、軸方向のばね定数を大きく下げるとともに、軸直角方向に対する軸方向のばね比を大きくすることができる。

本発明における突出部は、合計４箇所に設けられるすぐり部のうちの１箇所に設けても、２箇所に設けても、３箇所に設けても、４箇所全てに設けてもよい。１〜３箇所に設ける場合には、ゴムブッシュの使用形態により軸直角方向のばね定数を高くすべき箇所を任意に選択することができる。なお、４箇所全てのすぐり部に突出部を設けた場合には、軸直角方向における４方向のばね定数を略均等にすることができるので、安定したばね作用を得ることができる。

また、本発明における突出部は、軸部材側から径方向外方に突出する内側突出部や外筒部材側から径方向内方に突出する外側突出部により構成することができ、それらの一方のみ或いは両方を採用して構成することができる。この突出部は、周方向の幅（肉厚）、或いは突出先端面と対向面との当接面積等を変化させることにより、軸直角方向のばね定数を適宜調整することが可能である。

なお、本発明のゴムブッシュにおいては、初めから突出部が対向面に当接した状態となるようにゴム弾性体を成形することは困難であるが、軸部材とゴム弾性体と外筒部材とを一体的に組付けた後、外筒部材に絞り加工を施してゴム弾性体を径方向に圧縮させるようにすれば、容易に、突出部が対向面に当接した状態にすることができる。また、外筒部材が樹脂製の場合には、例えばトレーリングアーム等の取付部材の装着孔に外筒部材を圧入することによって、突出部が対向面に当接した状態にすることも可能である。このように突出部が対向面に当接した状態は、ゴムブッシュが自動車の取付部材に取付けられた状態において確保されていればよい。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

〔実施形態１〕
図１は本実施形態に係るゴムブッシュの軸方向から見た正面図であり、図２はそのゴムブッシュの軸方向に沿う断面図であって図１のII−II線矢視断面図である。

本実施形態のゴムブッシュは、図１及び図２に示すように、軸部材１と、軸部材１の外周側に距離を隔てて同軸状に配置された外筒部材２と、軸部材１と外筒部材２との間に介在して両者を一体的に連結し、合計４個の第１及び第２すぐり部３１、３２と内側突出部３３ａ〜３３ｄ及び外側突出部３４ａ〜３４ｄからなる４組の突出部とを有するゴム弾性体３と、から構成されている。

軸部材１は、鉄系金属によりストレートな厚肉円筒状に形成されている。

外筒部材２は、鉄系金属によりストレートな薄肉円筒状に形成されている。この外筒部材２は、軸部材１の外径よりも所定寸法大きい内径を有し、軸部材１の外周側に距離を隔てて同軸状に配設されている。この外筒部材２は、軸部材１の軸方向長さの略１／２の軸方向長さを有し、軸部材１の軸方向中央部の外周面を覆うように配設されている。

ゴム弾性体３は、ゴム材料を軸部材１及び外筒部材２とともに一体加硫成形することにより、軸部材１と外筒部材２の間の空間部に介在するようにして厚肉の略円筒状に形成されている。このゴム弾性体３は、軸部材１の外周面と外筒部材２の内周面に加硫接着されていることにより両者を一体的に連結している。このゴム弾性体３の軸部材１を挟んで対向する軸対称位置には、一端面から他端面まで軸方向に貫通する一対の第１すぐり部３１、３１が設けられている。この第１すぐり部３１、３１は、軸部材１の外周面と外筒部材２の内周面との間隔幅と略同じ径方向幅で周方向に延びる円弧状の断面形状を有する。また、ゴム弾性体３の第１すぐり部３１、３１と周方向において９０°位相がずれた軸部材１を挟んで対向する軸対称位置には、一端面から他端面まで軸方向に貫通する一対の第２すぐり部３２、３２が設けられている。この第２すぐり部３２、３２は、第１すぐり部３１、３１と同じ断面形状で同じ大きさに形成されている。

このゴム弾性体３の第１及び第２すぐり部３１、３２の全ての箇所には、軸部材１側のすぐり部形成面から径方向外方へ向かってすぐり部内に突出する内側突出部３３ａ〜３３ｄが設けられている。各内側突出部３３ａ〜３３ｄは、断面が円弧形状に形成されており、凸状に湾曲した突出先端面を有する。また、ゴム弾性体３の第１及び第２すぐり部３１、３２の全ての箇所には、各内側突出部３３ａ〜３３ｄと対向する外筒部材２側のすぐり部形成面から径方向内方へ向かってすぐり部内に突出する外側突出部３４ａ〜３４ｄが設けられている。各外側突出部３４ａ〜３４ｄは、断面が円弧形状に形成されて凹状に湾曲した突出先端面を有し、それぞれ対向する内側突出部３３ａ〜３３ｄの突出先端面と当接している。

内側突出部３３ａ〜３３ｄの突出高さと外側突出部３４ａ〜３４ｄの突出高さは略同じである。よって、内側突出部３３ａ〜３３ｄと外側突出部３４ａ〜３４ｄの突出先端面どうしは、軸部材１の外周面と外筒部材２の内周面との間の略中央位置で当接している。また、各内側突出部３３ａ〜３３ｄ及び各外側突出部３４ａ〜３４ｄは、第１及び第２すぐり部３１、３２内において周方向の中央部に配置されている。これにより、軸部材１を挟んで対向する内側突出部３３ａ〜３３ｄどうしと外側突出部３４ａ〜３４ｄどうしは、軸対称位置に配置されている。

なお、このゴム弾性体３は、軸部材１及び外筒部材２と一体加硫成形されて形成された後に、外筒部材２に絞り加工が施されることにより径方向に所定量圧縮されており、これにより各内側突出部３３ａ〜３３ｄの突出先端面と各外側突出部３４ａ〜３４ｄの突出先端面が当接する状態にされている。このゴムブッシュの軸直角方向と軸方向のばね比は１：０．２程度に設定されている。

以上のように構成された本実施形態のゴムブッシュは、自動車のリアサスペンションにおいてトレーリングアームブッシュとして使用され、例えば軸部材１を取付ボルト等で車体に固定するとともに、外筒部材２をトレーリングアームに設けられた装着孔に圧入固定することにより取付けられる。この場合、ゴムブッシュの軸方向が自動車の略前後方向となり、ゴム弾性体３の第１すぐり部３１、３１が自動車の略上下方向に位置し、第２すぐり部３２、３２が自動車の略左右方向に位置する状態に配設される。

そして、本実施形態のゴムブッシュは、自動車が旋回する時等において、ゴム弾性体３の軸直角方向と軸方向のばね作用が調和して、リアタイヤをトーインさせるように機能する。この場合、軸方向のばね定数が大きく下げられ、軸直角方向に対する軸方向のばね比が大きくされていることからトーインがし易くなっている。そのため、例えば高速道路走行時にレーンチェンジする際には、操縦安定性に優れる。

以上のように、本実施形態のゴムブッシュは、ゴム弾性体３に一対の第１すぐり部３１、３１と一対の第２すぐり部３２、３２が設けられ、４箇所全てのすぐり部３１、３２には突出先端面が互いに当接し合う内側突出部３３ａ〜３３ｄと外側突出部３４ａ〜３４ｄが設けられているため、軸方向のばね定数を大きく下げるとともに、軸直角方向に対する軸方向のばね比を大きくすることができる。

また、本実施形態のゴムブッシュは、内側突出部３３ａ〜３３ｄと外側突出部３４ａ〜３４ｄが４箇所全てのすぐり部３１、３２に設けられていることから、軸直角方向における４方向のばね定数を略均等にすることができるので、安定したばね作用を得ることができる。

〔実施形態２〕
図３は本実施形態に係るゴムブッシュの軸方向から見た正面図であり、図４はそのゴムブッシュの軸方向に沿う断面図であって図３のIV−IV線矢視断面図である。

本実施形態のゴムブッシュは、図３及び図４に示すように、軸部材１と、外筒部材２と、合計４個の第１及び第２すぐり部３１、３２を有するゴム弾性体３とから構成されている点で、実施形態１のゴムブッシュと同じであるが、内側突出部３３及び外側突出部３４からなる１組の突出部が一方の第１すぐり部３１ｂにのみ設けられ、他方の第１すぐり部３１ａ及び両方の第２すぐり部３２、３２には対向面に当接する突出部が設けられていない点で、実施形態１のゴムブッシュと異なる。

ゴム弾性体３の他方の第１すぐり部３１ａには、外筒部材２側のすぐり部形成面から径方向内方へ向かって第１すぐり部３１ａ内の中央部に突出する外側ストッパ部３５ａが設けられている。この外側ストッパ部３５ａは、断面が円弧形状に形成されて凹状に湾曲した突出先端面を有し、その突出先端面とこれに対向するすぐり部形成面との間に所定の隙間が形成されている。

ゴム弾性体３の各第２すぐり部３２、３２には、第１すぐり部３１ａに設けられた外側ストッパ部３５ａと同じに形成された外側ストッパ部３５ｃ、３５ｄがそれぞれ設けられている。また、ゴム弾性体３の各第２すぐり部３２、３２には、外側ストッパ部３５ｃ、３５ｄと対向する軸部材１側のすぐり部形成面から径方向外方へ向かってすぐり部内に突出する内側ストッパ部３６ｃ、３６ｄが設けられている。各内側ストッパ部３６ｃ、３６ｄは、断面が円弧形状に形成されて凸状に湾曲した突出先端面を有し、その突出先端面とこれに対向する外側ストッパ部３５ｃ、３５ｄの突出先端面との間に所定の隙間が形成されている。

即ち、本実施形態のゴムブッシュは、内側突出部３３及び外側突出部３４からなる突出部が一方の第１すぐり部３１ｂにのみ設けられ、軸直角方向において主荷重が入力する方向のばね定数が高まるようにされていることにより、軸直角方向のばね定数が適宜調整されている。

以上のように構成された本実施形態のゴムブッシュは、実施形態１の場合と同様に、自動車のリアサスペンションに取付けられて、トレーリングアームブッシュとして使用され、実施形態１の場合と同様の作用及び効果を奏する。

本発明の実施形態１に係るゴムブッシュの軸方向から見た正面図である。本発明の実施形態１に係るゴムブッシュの軸方向に沿う断面図であって図１のII−II線矢視断面図である。本発明の実施形態２に係るゴムブッシュの軸方向から見た正面図である。本発明の実施形態２に係るゴムブッシュの軸方向に沿う断面図であって図３のIV−IV線矢視断面図である。

符号の説明

１…軸部材２…外筒部材３…ゴム弾性体
３１、３１ａ、３１ｂ…第１すぐり部３２…第２すぐり部
３３ａ〜３３ｄ、３３…内側突出部３４ａ〜３４ｄ、３４…外側突出部
３５ａ、３５ｃ、３５ｄ…外側ストッパ部３６ｃ、３６ｄ…内側ストッパ部

Claims

軸部材と、該軸部材の外周側に距離を隔てて同軸状に配設された外筒部材と、前記軸部材と前記外筒部材との間に介在して両者を一体的に連結し、前記軸部材を挟んで対向する軸対称位置に設けられた軸方向に貫通する一対の第１すぐり部と該第１すぐり部と周方向において９０°位相がずれた軸対称位置に設けられた軸方向に貫通する一対の第２すぐり部とを有するゴム弾性体と、からなり、
前記ゴム弾性体の前記第１及び第２すぐり部は共に、前記軸部材の外周面と前記外筒部材の内周面との間隔幅と略同じ径方向幅で周方向に延びる円弧状の断面形状を有する一方、前記第１及び第２すぐり部の少なくとも１箇所には、前記軸部材側及び前記外筒部材側の少なくとも一方側のすぐり部形成面からそのすぐり部内に向かって径方向に突出し、取付部材に取付けた状態において対向面に当接する突出部が設けられていることを特徴とするゴムブッシュ。
前記突出部は、前記第１及び第２すぐり部の４箇所全てに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のゴムブッシュ。
前記突出部は、前記第１すぐり部の１箇所にのみ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のゴムブッシュ。
前記突出部は、前記軸部材側から径方向外方に突出する内側突出部と、前記外筒部材側から径方向内方に突出する外側突出部と、で構成され、前記内側突出部と前記外側突出部の突出先端面どうしが前記軸部材の外周面と前記外筒部材の内周面との間の略中央位置で当接していることを特徴とする請求項１〜３に記載のゴムブッシュ。
前記突出部は、前記外筒部材に絞り加工が施されて前記ゴム弾性体が径方向に圧縮されることによって対向面に当接する状態にされていることを特徴とする請求項１〜４に記載のゴムブッシュ。