JP4222483B2 - コンプレッションロッドブッシュ - Google Patents

Description

本発明は、車体側のメンバーと、車輪を回転自在に支持する車輪側支持部材とを、トランスバースリンクとコンプレッションロッドから成る連結体で連結して構成したサスペンション機構に設けられるコンプレッションロッドブッシュに関する。

自動車のフロントサスペンション機構には、車体側のメンバーと、車輪を回転自在に支持する車輪側支持部材とを連結する連結体を設けた構造がある。この連結体は、主として車体の横方向の荷重を受けるトランスバースリンクと、このトランスバースリンクよりも車体の後方側に位置して前後方向の荷重を受けるコンプレッションロッドとから成り、トランスバースリンクとコンプレッションロッドが一体になった構造（特許文献１参照）や別体になった構造（特許文献２参照）などがある。

トランスバースリンクとコンプレッションロッドが一体になった構造を例に挙げて説明すると、図１に示すように、左右横向き姿勢のトランスバースリンク５の一端部７が車輪側支持部材４にボールジョイント８を介して連結され、他端部９が車体側の第１メンバー部分１０に防振ブッシュ１１を介して連結されている。コンプレッションロッド６の前端部はトランスバースリンク５に一体に連なっており、後端部６Ｃは別の第２メンバー部分１３にコンプレッションロッドブッシュ１４を介して連結されている。

この構造により、コンプレッションロッド６の後端部６Ｃに、車輪３側からの斜め内側向きの方向Ｆ（車輪側から車体の後ろ斜め内側に向かう方向であり、図１のＦ方向である）の荷重が入力し、さらに、車輪３の上下動に伴ってコンプレッションロッド６の後端部６Ｃに前後方向に沿う軸芯Ｓ周りのこじり力が入力するが、コンプレッションロッドブッシュ１４がこれらの力を吸収して振動を減衰させている。

従来、上記のコンプレッションロッドブッシュ１４は、図６に示すように、コンプレッションロッド６の後端部６Ｃに縦姿勢に圧入固定する外筒１５と、取付けボルト（固定部材の一例、図示せず）を挿通させて第２メンバー部分１３に縦姿勢に固定する内筒１８と、内外筒１８，１５間の中間筒１９と、内筒１８と中間筒１９の間に介在する第１ゴム状弾性体２０と、中間筒１９と外筒１５の間に介在する第２ゴム状弾性体２１と、中間筒１９を挟んで位置し、第２ゴム状弾性体２１を室壁とする一対の液室２２と、一対の液室２２同士を連通させるオリフィス２３とを設け、内外筒１８，１５及び中間筒１９をいずれも円筒に形成して構成してあった。

この構造により、車輪３側からの斜め内側向きの方向Ｆの荷重を受けることで一対の液室２２の容積が変更され、オリフィス２３を液体が流れて振動を減衰させる。また、こじり力を第１ゴム状弾性体２０で吸収し、中間筒１９と外筒１５の間の第２ゴム状弾性体２１に大きな伸張・圧縮力が加わるのを抑制して、第２ゴム状弾性体２１の耐久性を向上させ、第２ゴム状弾性体２１の破損による液体の洩れを防止している。一対の液室２２は荷重が入力したときに容積が変更されやすいように、前記斜め内側向きの方向Ｆと直交する仮想線Ｘの両側に振分け配置されている。
特開平６−６４４３６号公報 特開２００２−３６２１２３号公報

上記従来の構造によれば、内筒１８と中間筒１９の間に第１ゴム状弾性体２０を介在させてあり、内外筒１８，１５及び中間筒１９をいずれも円筒に形成してあったために、前記斜め内側向きの方向Ｆの荷重が入力したときに、その力が第１ゴム状弾性体２０で吸収されて液室２２の容積が変更されにくく、振動の減衰効果が不十分になることがあった。

本発明の目的は、前後方向に沿う軸芯周りのこじりに起因する第２ゴム状弾性体の破損を防止できて第２ゴム状弾性体の耐久性を向上させることができる構造でありながら、車輪側から入力する斜め内側向きの方向の荷重を受けて生じる振動を十分吸収することができるコンプレッションロッドブッシュを提供する点にある。

本発明の特徴は、車体側のメンバーと、車輪を回転自在に支持する車輪側支持部材とを、トランスバースリンクとコンプレッションロッドから成る連結体で連結して構成したサスペンション機構に設けられるコンプレッションロッドブッシュであって、
前記車輪側支持部材と連結体との連結部よりも車体後方側のコンプレッションロッドの後端部、又は前記連結部よりも車体後方側のメンバー部分に縦姿勢に固定する外筒と、固定部材を挿通させて前記メンバー部分又は前記コンプレッションロッドの後端部に縦姿勢に固定する内筒と、内外筒間の中間筒と、前記内筒と中間筒の間に介在する第１ゴム状弾性体と、前記中間筒と外筒の間に介在する第２ゴム状弾性体と、前記中間筒と外筒の間で前記中間筒を挟んで位置し、前記第２ゴム状弾性体を室壁とする一対の液室と、前記一対の液室同士を連通させるオリフィスとを設け、
前記中間筒を楕円形又は長円形に形成するとともに、前記一対の液室が前記楕円形又は長円形の長軸の両側に振分け配置されるように前記長軸の向きを設定し、
前記内外筒の軸芯方向における前記第１ゴム状弾性体の長さを、前記軸芯方向における前記液室の長さよりも短く設定して、前記軸芯方向で前記第１ゴム状弾性体を前記液室の中央に対応する位置に配置してある点にある。

この構成により、振動の入力で一対の液室の容積が変更され、オリフィスを液体が流れて振動を減衰させる。上記の構成によれば、中間筒を楕円形又は長円形に形成するとともに、一対の液室が楕円形又は長円形の長軸の両側に振分け配置されるように長軸の向きを設定してあるから、車輪側からの荷重が入力する斜め内側向きの方向（車輪側から車体の後ろ斜め内側に向かう方向であり、図１のＦ方向である）に対して前記長軸が直交する姿勢になるように、上記構成のコンプレッションロッドブッシュをコンプレッションロッドとメンバーの間に介在させることで、前記斜め内側向きの方向の第１ゴム状弾性体の厚さを、例えば中間筒が円筒に形成された構造の前記第１ゴム状弾性体の厚さよりも薄くすることができる。その結果、前記斜め内側向きの方向の荷重が入力したときに、その力が第１ゴム状弾性体で吸収されにくくすることができ、液室の容積が変更されにくくなる不具合を回避することができる。

一方、車体前後方向（以下、「前後方向」）の第１ゴム状弾性体の厚さと、例えば中間筒が円筒に形成された構造の前記第１ゴム状弾性体の厚さとの差が大きくなるのを回避することができる。つまり、図１，図３，図４に示すように、内外筒１８，１５の軸芯Ｐを通る前後方向に沿う軸心Ｓ（この軸芯Ｓ周りのこじり力が本ブッシュに加わる）上の第１ゴム状弾性体２０の厚さＴ１を、前記楕円形又は長円形の長軸Ｌ上の第１ゴム状弾性体２０の厚さＴ２と同一に設定することができる。図１は、車体側のメンバー２と、車輪３を回転自在に支持する車輪側支持部材４とを、トランスバースリンク５とコンプレッションロッド６から成る平面視Ｌ字形の連結体１で連結して構成したフロントサスペンション機構Ｚを示している。図３，図４の符号２２は液室である。図１，図３，図４の構造では、前記軸心Ｓ上の第１ゴム状弾性体２０の厚さＴ１が長軸Ｌ上の第１ゴム状弾性体２０の厚さＴ２と同一になったが、本発明は、前記厚さＴ１と厚さＴ２が同一になる構造に限定されるものではなく、例えば厚さＴ１が厚さＴ２よりも少し薄くなる構造であってもよい。

これにより、前後方向に沿う軸心Ｓ周りに生じるこじり力を吸収しにくくなる不具合を回避でき、第１ゴム状弾性体２０でこじり力を十分吸収することができる。

内筒に対して中間筒が傾斜しにくいと、中間筒と外筒が傾斜する回数が増えて、第２ゴム状弾性体に負担がかかるが、本発明において、前記内外筒の軸芯方向における前記第１ゴム状弾性体の長さを、前記軸芯方向における前記液室の長さよりも短く設定して、前記軸芯方向で前記第１ゴム状弾性体を前記液室の中央に対応する位置に配置してあると、内筒に対して中間筒を傾斜させやすくすることができ、第２ゴム状弾性体にかかる負担を軽減できるとともに、内筒に対して中間筒を正逆いずれの方向にも傾斜させやすくすることができる。

従って、前後方向に沿う軸芯周りのこじりに起因する第２ゴム状弾性体の破損を防止できて第２ゴム状弾性体の耐久性を向上させることができる構造でありながら、車輪側から入力する斜め内側向きの方向の荷重を受けて生じる振動を十分吸収することができるコンプレッションロッドブッシュを提供することができた。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に、車体側のメンバー２と、車輪３を回転自在に支持する車輪側支持部材４（例えばナックルスピンドルやアクスル）とを、トランスバースリンク５とコンプレッションロッド６から成る平面視Ｌ字形の連結体１で連結して構成した自動車のフロントサスペンション機構Ｚを示してある。符号ＦＲ側が車体の前側である。

トランスバースリンク５は車体の左右横方向に沿う姿勢に設定されて前記横方向の荷重を受け、コンプレッションロッド６は、トランスバースリンク５よりも車体の後方側で前後方向に沿う姿勢に設定されて車体の前後方向の荷重を受ける。

上記のフロントサスペンション機構Ｚでは、トランスバースリンク５の一端部７を車輪側支持部材４にボールジョイント８（車輪側支持部材４と連結体１との連結部に相当）を介して連結し、他端部９を車体側の第１メンバー部分１０に防振ブッシュ１１を介して連結してある。コンプレッションロッド６の前端部はトランスバースリンク５に一体に連なっており、後端部６Ｃを第２メンバー部分１３にコンプレッションロッドブッシュ１４を介して連結してある。

図１〜図５に示すようにコンプレッションロッドブッシュ１４は、ボールジョイント８よりも車体後方側のコンプレッションロッド６の後端部６Ｃの取付け孔に縦姿勢に圧入固定する外筒１５と、取付けボルト（固定部材に相当、図示せず）を挿通させて第２メンバー部分１３に縦姿勢に固定する内筒１８と、内外筒１８，１５間の中間筒１９と、内筒１８と中間筒１９の間に介在する第１ゴム状弾性体２０と、中間筒１９と外筒１５の間に介在する第２ゴム状弾性体２１と、中間筒１９と外筒１５の間で中間筒１９を挟んで位置し、第２ゴム状弾性体２１を室壁とする（詳しくは室壁の一部分とする）一対の液室２２と、一対の液室２２同士を連通させるオリフィス２３とを設け構成してある。内筒１８は、薄肉の第１円筒部１８Ｃと、これに圧入内嵌されて互いに突き合わされた一対の第２円筒部１８Ｄとから成る。

そして、中間筒１９を長円形に形成するとともに、一対の液室２２が長円形の長軸Ｌの両側に振分け配置されて長軸Ｌに関して線対称に位置するように長軸Ｌの向きを設定してある。本実施形態では長軸Ｌの両側の長円形の辺３３が長軸Ｌと平行な直線になっているが、中間筒１９を楕円形に形成して、辺３３を径方向外方側に凸のなだらかな曲線に形成してあってもよい。

第２ゴム状弾性体２１は、中間筒１９と、外筒１５に対する嵌合筒２４とにわたって加硫成形されている。この嵌合筒２４は円筒であり、外筒１５に内嵌している。内筒１８の第１円筒部１８Ｃと中間筒１９と嵌合筒２４と外筒１５とは、この順で長さが長くなっている。これらの軸芯方向の中央は同一位置に位置し、一対の液室２２の前記軸芯方向における中央も各筒１８（１８Ｃ，１８Ｄ），１９，２４，１５の軸芯方向の中央と同一位置に位置している。

嵌合筒２４は、内外筒１８，１５の軸芯方向で離間して位置する一対の円形リング部２５と、中間筒１９を挟んで位置し、一対の円形リング部２５同士を連結する横断面円弧状の一対の連結壁２６とから成る。

前記第２ゴム状弾性体２１は、一対の円形リング部２５と一対の連結壁２６とに加硫接着している。第２ゴム状弾性体２１のうち、一方の円形リング部２５と中間筒１９の間の第２ゴム状弾性体部分は液室２２の端部壁２７を構成し、他方の円形リング部２５と中間筒１９の間の第２ゴム状弾性体部分は液室２２の別の端部壁２８を構成し、連結壁２６と中間筒１９の間の第２ゴム状弾性体部分は内外筒１８，１５の周方向における液室２２の壁部２９を構成している。端部壁２７，２８は軸芯方向で液室の中央側に凸の横断面円弧状に形成され、中間筒１９に対する端部壁２７，２８の接続端部は、円形リング部２５に対する接続端部よりも前記軸芯方向で液室２２の中央側に配置されている。

一対の連結壁２６は一対の円形リング部２５よりも径方向内方側に位置しており、一対の半円形リング状のオリフィス形成部材３９が一対の連結壁２６の外周面に重なっている。オリフィス形成部材３９はオリフィス形成溝３０を外周部に備えており、オリフィス形成溝３０が液室２２に対して開口している。３１が開口部である。

内外筒１８，１５の軸芯方向における第１ゴム状弾性体２０の長さを、軸芯方向における液室２２の長さよりも短く設定して、軸芯方向で第１ゴム状弾性体２０を液室２２の中央に対応する位置に配置してある。

図１，図４に示すように、上記の構造のコンプレッションロッドブッシュ１４を、車輪３側からの荷重が入力する斜め内側向きの方向Ｆ（車輪３側から車体の後ろ斜め内側に向かう方向）に対して前記長軸Ｌが直交する姿勢になるようにコンプレッションロッド６の後端部６Ｃと第２メンバー部分１３の間に介在させてある。コンプレッションロッドブッシュ１４を上記の姿勢に設定したことで、前記斜め内側向きの方向Ｆの第１ゴム状弾性体２０の厚さが、例えば中間筒１９を円筒に形成した場合よりも薄くなっている。その結果、前記斜め内側向きの荷重が入力したときに、その力が第１ゴム状弾性体２０で吸収されにくくすることができて液室２２の容積が変更されにくくなる不具合を回避することができる。一方、前後方向の第１ゴム状弾性体２０の厚さは、例えば中間筒１９を円筒に形成した場合よりも薄くなってはいない。つまり、図１，図４に示すように、内外筒１８，１５の軸芯Ｐを通る前後方向に沿う軸心Ｓ（この軸芯Ｓ周りのこじり力が本ブッシュに加わる）上の第１ゴム状弾性体２０の厚さＴ１は、前記長軸Ｌ上の第１ゴム状弾性体２０の厚さＴ２と同一になっている。これにより前記軸心Ｓ周りに生じるこじり力を吸収しにくくなる不具合を回避することができる。

［別実施形態］
前記外筒１５を前記第２メンバー部分１３に形成した取付け孔に圧入固定し、内筒１８をコンプレッションロッド６の後端部６Ｃに取付けボルトを介して固定してあってもよい。

本発明は、トランスバースリンク５とコンプレッションロッド６を別体に形成してある構造にも適用することができる。この構造の一例として、コンプレッションロッド６の前端部を車輪側支持部材４に第１のボールジョイントを介して連結し、後端部６Ｃを前記コンプレッションロッドブッシュ１４を介して第２メンバー部分１３に連結し、トランスバースリンク５の一端部を車輪側支持部材４に第２のボールジョイントを介して連結し、他端部を第１メンバー部分１０に防振ブッシュを介して連結した構造を挙げることができる。

フロントサスペンション機構の平面図 コンプレッションロッドブッシュの平面図 図２のＡ−Ａ断面図 図２のＡ−Ａ断面図 図２のＢ−Ｂ断面図 従来のコンプレッションロッドブッシュの断面図

符号の説明

１ 連結体
２ メンバー
３ 車輪
４ 車輪側支持部材
５ トランスバースリンク
６ コンプレッションロッド
６Ｃ コンプレッションロッドの後端部
８ 連結部（ボールジョイント）
１３ メンバー部分
１４ コンプレッションロッドブッシュ
１５ 外筒
１８ 内筒
１９ 中間筒
２０ 第１ゴム状弾性体
２１ 第２ゴム状弾性体
２２ 液室
２３ オリフィス
Ｆ 斜め内側向きの方向
Ｌ 楕円形又は長円形の長軸
Ｚ サスペンション機構

Claims (1)

1. 車体側のメンバーと、車輪を回転自在に支持する車輪側支持部材とを、トランスバースリンクとコンプレッションロッドから成る連結体で連結して構成したサスペンション機構に設けられるコンプレッションロッドブッシュであって、
   前記車輪側支持部材と連結体との連結部よりも車体後方側のコンプレッションロッドの後端部、又は前記連結部よりも車体後方側のメンバー部分に縦姿勢に固定する外筒と、固定部材を挿通させて前記メンバー部分又は前記コンプレッションロッドの後端部に縦姿勢に固定する内筒と、内外筒間の中間筒と、前記内筒と中間筒の間に介在する第１ゴム状弾性体と、前記中間筒と外筒の間に介在する第２ゴム状弾性体と、前記中間筒と外筒の間で前記中間筒を挟んで位置し、前記第２ゴム状弾性体を室壁とする一対の液室と、前記一対の液室同士を連通させるオリフィスとを設け、
   前記中間筒を楕円形又は長円形に形成するとともに、前記一対の液室が前記楕円形又は長円形の長軸の両側に振分け配置されるように前記長軸の向きを設定し、
   前記内外筒の軸芯方向における前記第１ゴム状弾性体の長さを、前記軸芯方向における前記液室の長さよりも短く設定して、前記軸芯方向で前記第１ゴム状弾性体を前記液室の中央に対応する位置に配置してあるコンプレッションロッドブッシュ。
   

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