JP4133724B2 - サスペンションブッシュ用ワッシャ - Google Patents

Description

本発明は、自動車のサスペンションに設置されるサスペンションブッシュ用ワッシャに関する。

従来から自動車には、車体と車輪とを適度な剛性で支えると共に、車輪に加わる衝撃が車体に伝わるのを防止するために、車輪用のサスペンションとして各種のダンパが用いられている。また、自動車のサスペンションは、走行時、左右の車輪がそれぞれバウンド及びリバウンドしてサスペンションにねじり応力が作用するが、このねじり応力が作用してもトーションビームのねじりによって、変形をしないように維持されている（例えば、特許文献１）。

図７は、従来の後輪のトーションビーム式サスペンションにおけるサスペンション用ブッシュの取り付け状態を示す分解斜視図である。この図７は、自動車に搭載されている車輪Ｗ，Ｗのトーションビーム式サスペンションＳ１の一例を示した図である。
図７に示すように、自動車の車輪Ｗ，Ｗを懸架するトーションビーム式サスペンションＳ１は、適度な弾性を持った略Ｕ字型断面の鋼材からなるトーションビーム１００を備えている。トーションビーム１００は、車幅方向に向けて配設される。このトーションビーム１００の左右両端部には、車体後方側に緩く屈曲して車体の前後方向に延びる左右一対のトレーリングアーム１０１，１０１が溶接により接合されている。
車輪Ｗ，Ｗは、左右のトレーリングアーム１０１，１０１の後端外側に懸架されている。
トレーリングアーム１０１，１０１の車体前方側の端部は、ブッシュ１１０，１１０を介して車体側のブラケット（図示せず）に上下揺動自在に取り付けられている。一方、左右のトレーリングアーム１０１，１０１の車体の後部内側は、ブラケット１０２，１０２が一体形成され、そのブラケット１０２，１２０にブッシュ１３０，１３０を介して上下揺動を減衰させるダンパ１４０，１４０が締結手段１５０，１５０によって連結されている。
ダンパ１４０，１４０の上端は、アッパーインシュレータ１４１，１４１を介して車体側のブラケット（図示せず）に揺動自在に連結されている。
そして、トレーリングアーム１０１，１０１に負荷される上下方向の衝撃を緩衝する懸架用ばね部材１２０，１２０は、トレーリングアーム１０１，１０１とトーションビーム１００との接合部付近に固定されたばね座１０４，１０４と、車体側ばね座（図示せず）に挟持されている。

以下、トーションビーム式サスペンションＳ１は、左右の車輪Ｗ，Ｗに同一構造のものを形成するので、その一方を説明して他方の説明を省略する。
ダンパ１４０は、トレーリングアーム１０１の上下揺動を減衰させる部材であり、ダンパ本体１４３と、ダンパ本体１４３の下端に溶接手段によって接合された円筒状の軸受からなる支持軸１４２を備える。このようなダンパ１４０では、トレーリングアーム１０１とダンパ１４０との結合部の構造によって、乗り心地が左右されるため、通常、ダンパ１４０の支持軸１４２にブッシュ１３０が介装されている。

図８は、従来のサスペンションブッシュ用ワッシャの取り付け状態を示す図で、（ａ）は拡大要部断面図、（ｂ）は拡大要部側面図である。

図８（ａ）に示すように、ブッシュ１３０は、トレーリングアーム１０１に設けたブラケット１０２に一体形成された軸筒部１０３が回動自在に挿入される内筒１３１と、ダンパ１４０の支持軸１４２に圧入された外筒１３２と、この外筒１３２と内筒１３１との間に封じ込まれたゴム材１３３と、このゴム材１３３に内設された金属製板材からなる補強部材１３４とから構成されている。

ブッシュ１３０とブラケット１０２の軸筒部１０３とは、締結手段１５０によって連結されている。その締結手段１５０は、ボルト１５１と、このボルト１５１に螺合するナット１５２と、ボルト１５１及びナット１５２の弛み止め用のワッシャ１５３，１５４とから構成されている。ボルト１５１の頭部１５１ａ側に設置されるワッシャ１５３は、外径がブッシュ１３０の外径と略同じ大きさ、あるいは、少し大径のリング状の金属製平座金からなる。ナット１５２側に設置されるワッシャ１５４は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ナット１５２の外径より僅かに大きいリング状の金属製平座金からなる。

ダンパ１４０をトレーリングアーム１０１に取り付けるには、図８（ａ）に示すように、ブラケット１０２の軸筒部１０３を支持軸１４２に介装されたブッシュ１３０内に挿入し、ワッシャ１５３を介してボルト１５１を軸筒部１０３に挿通してブラケット１０２の裏面側からワッシャ１５４を介してナット１５２によって締め付ける。
このとき、締結手段１５０のワッシャ１５３は、図８（ｂ）に示すように、ボルト１５１の中心Ｏに上下、左右ともに対称になるように締結される。
特開２００２−２０５５２２号公報（段落００１５、図１）

従来、ブッシュ１３０及び締結手段１５０には、車両が走行しているとき、路面の凹凸などによる振動や衝撃が常に加わっている。支持軸１４２に圧入されたブッシュ１３０がその振動によって脱落しないようにするための抜け止め手段として、ワッシャ１５３の外径は、前述の通り、ブッシュ１３０の外径より大きく構成されている。

しかしながら、トーションビーム式サスペンションＳ１にあっては、ワッシャ１５３が前記振動や衝撃で揺動してダンパ１４０に接触したり、ブッシュ１３０の周辺に設置された部材に干渉したり、また、ブッシュ１３０の周辺に設置された部材のレイアウトに影響を及ぼすおそれがある。
そして、そのワッシャ１５３が周辺部材の一部を避けて設置されたとしても、締結時には組み付け用の治具によって回転方向を規制する必要があるため、締結作業の作業性が悪くなるという問題点がある。

本発明の課題は、ブッシュの抜け止めが可能で、かつワッシャを締結手段で締結するときに、ワッシャを所定の設定固定状態に容易に取り付けることができるサスペンションブッシュ用ワッシャを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載のサスペンションブッシュ用ワッシャは、車両のサスペンションブッシュの支持軸に締結手段により締結されるサスペンションブッシュ用ワッシャであって、前記支持軸あるいは前記締結手段のどちらか一方に支持されると共に、前記サスペンションブッシュに取り付けるときに、前記ワッシャが、鉛直下方向に移動できるように形成成した孔と、前記ワッシャの左右両側に、締結手段の頭部が隠れるＬ字状に折曲した鍔部と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、サスペンションブッシュ用ワッシャは、ワッシャが鉛直下方向に移動できるように形成した孔を有することにより、サスペンションブッシュに取り付けるときに、ワッシャの重心が支持軸の締結位置（軸穴）の中心より鉛直下方向に位置するようになる。これにより、ワッシャは、締結時に、締結部材に嵌入すると、重心位置が締結位置（軸穴）の中心から下側にずれるため、ワッシャの自重によって下降して、常に重心位置が鉛直下方向になる位置で静止する。この状態で、締結部材を締結すると、ワッシャを位置決めすることなく、常にワッシャは、重心位置が下側となって設定した固定状態で支持軸に固定されるようになる。

本発明に係るサスペンションブッシュ用ワッシャによれば、ワッシャの重心が支持軸に対して鉛直下方向に位置することにより、ワッシャの重心が締結位置（軸穴）の中心より鉛直下方向に位置するため、締結時にワッシャが自重によって移動して、常に重心位置が鉛直下方向になる位置で静止させることができる。このため、締結部材で締結したときに、ワッシャは、治具や手で保持して位置決めすることなく、常に、重心位置が下側となる設定した固定状態で支持軸に固定させることができる。したがって、締結部材による締結作業が容易となる。

まず、図１〜図４を参照して、本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャを説明する。
なお、本発明の一実施の形態として、自動車に搭載される後輪側のダンパの下端部に設置されるブッシュを例にして説明する。
また、本発明の実施の形態では、「前」は車両の進行方向側、「後」は車両の後退方向側、「上」は鉛直上方側、「下」は鉛直下方側、「左右」は車幅方向側とする。

図１は、本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャの取り付け状態を示す分解斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャを示す図で、車体の左車輪側に設置されるワッシャの取り付け状態を示す分解斜視図である。図３は、本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャを示す図で、車輪の内側方向から見たワッシャの取り付け状態を示す側面図である。図４は、本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャを示す図で、（ａ）はワッシャの取り付け状態を示す拡大要部断面図、（ｂ）はワッシャの取り付け状態を示す拡大要部側面図である。

図１に示すように、サスペンションＳは、自動車の車輪Ｗ，Ｗを懸架するトーションビーム式リヤサスペンション装置である。サスペンションＳは、緩く屈曲した鋼材から構成されて、車体の前後方向に延在している左右一対のトレーリングアーム２，２と、車幅方向に延び各トレーリングアーム２，２を繋ぐトーションビーム１とを備えている。

トーションビーム１は、適度な弾性がある略Ｕ字型断面をもつ鋼材、またはパイプ部材からなる。トーションビーム１は、車幅方向に延在されて、そのトーションビーム１の左右両端部から後方側に緩く屈曲して車体の前後方向に延びる左右一対のトレーリングアーム２，２が溶接手段などによって一体形成されている。

トレーリングアーム２，２は、鉄や軽合金などの鋳造や鍛造、または鋼板プレスなどの頑丈な部材からなるサスペンションＳ用の骨格である。トレーリングアーム２，２は、その車体前方側の端部に設けられたブッシュ３，３を介して車体のブラケット（図示せず）に上下揺動自在に支持される。トレーリングアーム２，２の車体後方側の端部には車輪用ブラケット２３，２３を介して車体の左右方向に固定された車軸（図示せず）に車輪Ｗ，Ｗが回転自在に支持されている。
ブッシュ３，３は、金属製の内筒及び外筒と、内筒と外筒との間に介在した合成ゴムなどからなる緩衝材とから形成されている。
また、トレーリングアーム２，２の上下方向の衝撃を緩衝する懸架用ばね部材４，４は、下端をトレーリングアーム２，２のう車体前後方向の中間部に固定されたばね座２４，２４に支持され、上端を車体に設けられたばね座（図示せず）に挟持されている。
そして、トレーリングアーム２，２の上下揺動を減衰させるダンパ６，６は、下端をトレーリングアーム２，２の後端内側に溶接手段によって固定されたダンパ用のブラケット２１，２１に、ブッシュ５，５を介して締結手段７，７によって連結されている。
ダンパ６，６の上端は、アッパーインシュレータ６１，６１を介して車体側部材（図示せず）に揺動自在に連結されている。

以下、本発明のサスペンションブッシュ用ワッシャは、左右の車輪Ｗ，Ｗに同一構造のものを形成するので、その一方を説明し、他方の説明を省略する。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ダンパ６は、トレーリングアーム２の上下揺動を減衰させるための部材であり、ダンパ本体６３と、ダンパ本体６３の下端に溶接手段によって接合された円筒状の軸受からなる支持軸６２を備える。このようなダンパ６では、トレーリングアーム２とダンパ６との結合部の構造によって、乗り心地が左右されるため、支持軸６２にブッシュ５を圧入して、半浮動マウントされている。
なお、ダンパ本体６３は、特許請求の範囲に記載の「サスペンションブッシュの周辺に設置された部品」に相当する。この「サスペンションブッシュの周辺に設置された部品」は、ダンパ本体６３に限定されるものではなく、サスペンションブッシュの周辺に設置されて、ワッシャ７３に干渉する可能性がある部品も含む。

図４（ａ）に示すように、ブッシュ５は、トレーリングアーム２に設けたブラケット２１に一体形成された軸筒部２２が回動自在に挿入される内筒５１と、ダンパ６の支持軸６２に介挿された外筒５２と、この外筒５２と内筒５１との間に封じ込まれた合成ゴムなどからなる緩衝材５３と、この緩衝材５３に内設された金属製板材からなる補強部材５４とから構成されている。ブッシュ５は、内筒５１と外筒５２からなる二重の金属製筒内の間に緩衝材５３を設けた円筒状の部材からなる。
なお、ブッシュ５は、特許請求の範囲に記載の「サスペンションブッシュ」に相当する。

内筒５１は、比較的厚みのある金属部材からなり、軸筒部２２に回動自在に挿入されている。緩衝材５３は、この内筒５１の周囲に設置され、外力を受けることにより、撓むように構成されている。補強部材５４は、金属製板材からなり、緩衝材５３に内設されることにより、緩衝材５３の撓み量を抑制させる役目を備えている。

ブッシュ５とブラケット２１の軸筒部２２は、締結手段７によって連結されている。その締結手段７は、ボルト７１と、ナット７２と、ワッシャ７３，７４とから構成されている。

ボルト７１は、例えば、頭部７１ａに連設された座金部７１ｂを一体形成した座付きボルトからなる。ボルト７１は、車輪Ｗ，Ｗの内側方向から軸筒部２２内に挿入されて、ブラケット２１の車輪Ｗ側からワッシャ７４を介してナット７２を螺合することにより、ダンパ６とトレーリングアーム２との連結箇所に取り付けられる。
なお、ボルト７１は、座金部７１ｂがない一般的なボルト（例えば、ＪＩＳ Ｂ １１８０に規定のボルトなど）であってもよい。また、座金部７１ｂは、ボルト７１とは別体の平座金などであってもよい。

ボルト７１の頭部７１ａ側に設置されるワッシャ７３は、図４（ｂ）に示すように、上下方向に長い大略長円形の金属板からなる平座金であって、上端部にダンパ６が揺動したときに干渉することを回避するために切欠形成した逃げ部７３ａが形成されている。ワッシャ７３は、略中央にボルト７１のねじ部７１ｃを挿通するための孔７３ｂが穿設されている。ワッシャ７３の重心Ｐは、ワッシャ７３が上下方向に長く、上部に逃げ部７３ａを形成していることにより、支持軸６２の軸穴（締結位置）６２ａの中心Ｏから鉛直下方向へ長さＬ１離れた位置にある。ワッシャ７３は、例えば、締結位置の中心Ｏから上端までの長さＬ２がブッシュ５の半径と略同じ長さＲ１に形成され（Ｌ２≒Ｒ１）、締結位置の中心Ｏから下端までの長さＬ３がブッシュ５の半径の略長さＲ１や支持軸６２の半径Ｒ２より長く形成され（Ｌ３>Ｒ１）、締結位置の中心Ｏから左右端までの長さＬ４，Ｌ５がブッシュ５の半径の長さＲ１より長くて支持軸６２の半径Ｒ２と略同じ長さに形成されている（Ｌ４＝Ｌ５≒Ｒ２、Ｌ４>Ｒ１<Ｌ５）。

ナット７２側に設置されるワッシャ７４は、例えば、図４（ａ）に示すように、一般的な形状の金属製の平座金（例えば、ＪＩＳ Ｂ １２５６に規定の座金など）からなる。
ナット７２は、例えば、一般的な形状からなる六角ナット（例えば、ＪＩＳ Ｂ １１８１に規定のナットなど）であり、ブラケット２１の裏面側にワッシャ７４を介してボルト７１のねじ部７１ｃに螺着される。

次に、本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャの組み付け工程について説明する。
ダンパ６をトレーリングアーム２に組み付けるには、図１、図２及び図４に示すように、ブラケット２１の軸筒部２２（図４（ａ）参照）に、支持軸６２に圧入されたブッシュ５を嵌入し、ワッシャ７３を介してボルト７１を軸筒部２２（図４（ａ）参照）に挿通してブラケット２１の裏面側からワッシャ７４を介してナット７２によって締め付ける。

ボルト７１のねじ部７１ｃ（図４（ａ）参照）が挿入されたときのワッシャ７３は、重心Ｐの位置が鉛直下方向以外の位置にずれていた場合、自重によって時計方向または半時計方向に回動して、図４（ｂ）に示すように重心Ｐが鉛直下方向になる位置で静止する。このため、ワッシャ７３は、重心Ｐが鉛直下方向となる所定の状態に自動的に位置決めされる。そして、逃げ部７３ａは、必ず鉛直上側に位置するように自動的に配置されて、ナット７２によって支持軸６２に締結される。

このように、ワッシャ７３は、ボルト７１のねじ部７１ｃに挿入されるだけで、ワッシャ７３が自重で回転して支持軸６２の所定位置に組み付けることができることにより、ワッシャ７３に位置決め作業が自動的にできるため、組み付け作業を簡便にすることができる。

次に、本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャの作用を説明する。
図４（ａ）に示すように、ブッシュ５は、ブラケット２１とワッシャ７３とで挟持された状態で、ボルト７１とナット７２とによって締結されている。
図４（ｂ）に示すように、ワッシャ７３は、ブッシュ５より大きく支持軸６２の側面と略同じ大きさに形成されている。このため、ブッシュ５に外力がかかって緩衝材５３が軸筒部２２の軸線方向に移動してずれたとしても、その緩衝材５３の移動がワッシャ７３によって阻止される。ワッシャ７３は、ブッシュ５の外径より大きいため、ブッシュ５の側面全体を支持してブッシュ５が支持軸６２から脱落することを防止できる。

図４（ａ）に示すように、車両が走行中に路面の変化などによってダンパ６が紙面手前方向、すなわち、ボルト７１の軸方向（矢印Ａ，Ｂ方向）に揺動したとき、ワッシャ７３は、上端に逃げ部７３ａが形成されていることにより、ダンパ本体６３の下端部６３ａが接触しないため、他の部材に干渉することを回避することができる。
これにより、ダンパ６の揺動及び伸縮による力は、直接ワッシャ７３にかかることがなく、その力によってワッシャ７３が変形したり、音が発生することも防止される。
したがって、ダンパ６の動きはスムーズになり、ワッシャ７３はしっかりとブッシュ５及び支持軸６２を保持することができる。

なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。

図５は、本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャの変形例を示す図で、ワッシャ及びボルトの斜視図である。
ワッシャ７３は、図４（ａ）、（ｂ）に示す略長円形のものに限定されるものではなく、重心Ｐ１の位置が締結位置の中心Ｏ１から鉛直下方向にずれていればよく、例えば、図５に示すように、略長方形のワッシャ８でもよい。
そのワッシャ８は、中央部に鉛直上下方向に長い長孔８ａを穿設し、左右にＬ字状に折曲した鍔部８ｂ，８ｃを有する金属製平板から形成されている。長孔８ａは、ボルト７１を鉛直上下方向に移動可能に形成されている。鍔部８ｂ，８ｃは、ワッシャ８の左右両側を折曲したことにより、ワッシャ８自体を補強すると共に、両鍔部８ｂ，８ｃ間に配設されるボルト７１の頭部７１ａが隠れるため、頭部７１ａを外力から保護することができる。
なお、長孔８ａは、特許請求の範囲に記載の「孔」に相当する。

このワッシャ８をブッシュ５（図４（ａ）、（ｂ）参照）に締結するときは、ボルト７１を長孔８ａに挿通する。すると、ワッシャ８は、自重によって下方に移動して重心Ｐ１が締結位置の中心Ｏ１より下方になる。このため、ワッシャ８の上端８ｄから締結位置の中心Ｏ１までの長さＬ６が短く、ワッシャ８が鉛直下方向にずれた分だけ、上端８ｄをダンパ本体６３の下端部６３ａ（図４（ｂ）参照）から離れた位置に設置させることができる。
したがって、前記した実施の形態の逃げ部７３ａ（図４（ｂ）参照）同様にワッシャ８の上端８ｄは、ダンパ６（図４（ａ）参照）が揺動しても干渉することがない。

図６は、本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャの他の変形例を示す図で、一部断面を有するワッシャの側面図である。
また、ワッシャ８は、図６に示すように、ボルト７１の径Ｄ１より大きな内径Ｄ２でなる孔９ａを有するワッシャ９であってもよい。ワッシャ９は、ボルト７１を上下左右方向に移動できるような大きな孔９ａを穿設した金属製の平座金によって形成されている。
このように構成しても、ワッシャ９は、ボルト７１が挿入されたときに、自重によって鉛直下側に移動して、重心Ｐ２が締結位置の中心Ｏ２より下方になる。このため、ワッシャ９の上端９ｂから締結位置の中心Ｏ２までの長さＬ７が短く、ワッシャ９が鉛直下方向にずれた分だけ、上端９ｂをダンパ本体６３の下端部６３ａ（図４（ｂ）参照）から離れた位置に設置させることができる。
したがって、前記した実施の形態の逃げ部７３ａ（図４（ｂ）参照）同様にワッシャ９の上端９ｂは、ダンパ６が揺動してもダンパ本体６３（図４（ａ）参照）に干渉することがない。

なお、以上説明した本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャは、図１、図２及び図３に示すダンパ６以外のサスペンションＳの各所に使用されているブッシュ３などにも使用することが可能である。
また、ブッシュ５は、図４（ａ）に示すようなゴム製の緩衝材５３に限定されるものではなく、合成樹脂やオイルや空気などからなる緩衝材を有したものであってもよく、その構造は特に限定されない。
そして、ブッシュ５が設置される箇所は、ダンパ６以外のサスペンションＳであってもよい。このため、逃げ部７３ａは、ダンパ６の回避用に限定されるものではなく、ワッシャ７３，８，９の周辺に設置された部品との干渉を回避するためのものである。

本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャの取り付け状態を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャを示す図で、車体の左車輪側に設置されるワッシャの取り付け状態を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャを示す図で、車輪の内側方向から見たワッシャの取り付け状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャを示す図で、（ａ）はワッシャの取り付け状態を示す拡大要部断面図、（ｂ）はワッシャの取り付け状態を示す拡大要部側面図である。 本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャの変形例を示す図で、ワッシャ及びボルトの斜視図である。 本発明の実施の形態に係るサスペンションブッシュ用ワッシャの他の変形例を示す図で、一部断面を有するワッシャの側面図である。 従来の後輪のトーションビーム式サスペンション用ブッシュの取り付け状態を示す分解斜視図である。 従来のサスペンションブッシュ用ワッシャの取り付け状態を示す図で、（ａ）は拡大要部断面図、（ｂ）は拡大要部側面図である。

符号の説明

３ ブッシュ
５ ブッシュ（サスペンションブッシュ）
６ ダンパ
７ 締結手段
８，９，７３ ワッシャ
８ａ 長孔（孔）
９ａ 孔
６２ 支持軸
７３ａ 逃げ部
７４ ワッシャ
Ｓ サスペンション
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２ ワッシャの重心
Ｏ，Ｏ１，Ｏ２ 締結位置の中心

Claims (1)

1. 車両のサスペンションブッシュの支持軸に締結手段により締結されるサスペンションブッシュ用ワッシャであって、
   前記支持軸あるいは前記締結手段のどちらか一方に支持されると共に、前記サスペンションブッシュに取り付けるときに、前記ワッシャが、鉛直下方向に移動できるように形成した孔と、
   前記ワッシャの左右両側に、締結手段の頭部が隠れるＬ字状に折曲した鍔部と、
   を有することを特徴とするサスペンションブッシュ用ワッシャ。

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