JP4371708B2

JP4371708B2 - 防振装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP4371708B2
Application number: JP2003153850A
Authority: JP
Inventors: 恵一船越
Original assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Kako Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004353798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のサスペンションブッシュ等に利用される筒型の防振装置、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車のサスペンションブッシュに利用される防振装置として、内筒体と、この内筒体に同軸に配設された外筒体と、内筒体と外筒体との間に配設されて両筒体を互いに連結するゴム弾性体とを備えた防振装置が知られている（例えば特許文献１〜特許文献４参照）。
【０００３】
この内、特許文献１の防振装置は、筒軸方向の一方向側の剛性を、他方向側の剛性よりも高く設定して、筒軸方向の剛性の特性を非対称にしている。
【０００４】
また、特許文献２の防振装置は、ゴム弾性体と外筒体とを非接着にすることによって、こじり（筒軸に直交する軸回りの傾動）剛性を低下させている。
【０００５】
さらに、特許文献３，４の防振装置は、ゴム弾性体の外周面に凹溝を設け、この凹溝内に接着剤を充填することによって、ゴム弾性体の外周面における筒軸方向の全領域を外筒体に接着させている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２７４２８２号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１１−１１７９７４号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平１０−７８０６９号公報
【０００９】
【特許文献４】
特開平１０−１２２２８６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車等の車両サスペンション用ブッシュにおいては、操縦安定性を向上させるために、軸直剛性（筒軸に直交する方向の剛性）を高めたいという要求がある一方で、乗り心地を向上させるためにこじり剛性を低くしたいという要求がある。
【００１１】
例えば、防振装置に軸直外力が入力したときには、筒軸方向の全領域でゴム弾性体の一方が軸直方向に圧縮され、他方が軸直方向に引っ張られることになる。このため、軸直剛性を高めるには、図４（ａ）に示すように、ゴム弾性体４の外周面と外筒体３の内周面とが当接する筒軸方向の長さＡ（接着する長さ）を長くすればよい。
【００１２】
一方、防振装置にこじり外力が入力したときには、筒軸方向の両端部の一方が軸直方向に圧縮され、他方が軸直方向に引っ張られる。このため、こじり剛性を低下させるには、図４（ｂ）に示すように、ゴム弾性体４の外周面と外筒体３の内周面とが接着する長さＡを短くすればよい。
【００１３】
しかしながら、軸直剛性を高めるべく、ゴム弾性体４の外周面と外筒体３の内周面とが接着する長さＡを長くすると、こじり剛性も同様に高くなってしまう。一方、こじり剛性を低下させるべく、ゴム弾性体４の外周面と外筒体３の内周面とが接着する長さＡを短くすると、軸直剛性も同様に低下してしまう。このように、従来の防振装置では、軸直剛性を高めることと、こじり剛性を低下させることを両立させることは極めて困難である。
【００１４】
尚、特許文献１，２に記載された防振装置は、ストッパ機構を設けたり、外筒体の端部を曲げ加工したりすることで、防振装置の特性を変化させているため、製造コストが増大してしまうという不都合がある。
【００１５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内筒体と、外筒体と、該両筒体を互いに連結するゴム弾性体とを備えた防振装置において、軸直剛性を高める一方でこじり剛性を低下させることにあり、しかも、こうした特性を有する防振装置を低コストで製造可能することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の防振装置は、振動源側と振動受側との間に介設される筒型の防振装置であって、内筒体と、上記内筒体の外周囲を囲むように該内筒体と同軸に配設された外筒体と、上記内筒体と外筒体との間に配設されて該両筒体を互いに連結するゴム弾性体と、を備える。
【００１７】
そして、上記ゴム弾性体の外周面を、筒軸方向の全領域に亘って上記外筒体の内周面に当接させると共に、上記外周面の一部領域を上記外筒体の内周面に接着した接着部としかつ、その他の領域を上記内周面に非接着とした非接着部とし、上記接着部と上記非接着部との境界部分に、環状凹溝と環状凸部との双方を上記ゴム弾性体の全周に亘って設ける。
【００１８】
この構成によると、ゴム弾性体の外周面は、筒軸方向の全領域に亘って外筒体の内周面に当接している。防振装置に軸直外力が入力したときには、筒軸方向の全領域でゴム弾性体の一方が軸直方向に圧縮されることから、ゴム弾性体と外筒体とが当接する長さを長くすることによって、防振装置の軸直剛性は向上する。
【００１９】
一方、ゴム弾性体の外周面における、筒軸方向の一部領域が接着部とされる一方で、その他の領域は非接着部とされる。これにより、ゴム弾性体の外周面と外筒体の内周面とが接着する長さが短くなり、防振装置のこじり剛性は低下する。
【００２０】
その結果、軸直剛性を高めることと、こじり剛性を低下させることとが両立し、それによってこの防振装置をサスペンションブッシュに利用したときには、操縦安定性と乗り心地とが両立する。
【００２１】
また、本発明の防振装置は、ゴム弾性体の一部領域を接着部とし、その他の領域を非接着部とすることだけで、特性を変化させているため、低コストで製造が可能である。
【００２２】
さらに、上記環状凹溝及び環状凸部によって、防振装置を製造する際に接着部に塗布された接着剤が、例えばゴム弾性体の圧入時等において、非接着部側に流れることが防止される。その結果、非接着部の非接着状態を確実に確保することが実現する。
【００２３】
ここで、上記接着部は、ゴム弾性体の外周面における筒軸方向の略中央部に設け、上記非接着部は、上記接着部を挟んだ上記ゴム弾性体の両端部に設けることが好ましい。
【００２４】
防振装置にこじり外力が入力したときには、内筒体がその筒軸方向中央点を中心として外筒体に対して相対的に回転し、それによって、ゴム弾性体における筒軸方向の両端部の一方が軸直方向に圧縮されるが、その両端部は外筒体に非接着にされていることで、ゴム弾性体の端部において引っ張りは生じない。これにより、防振装置のこじり剛性を効果的に低下させることが可能になる。
【００２５】
上記接着部の径は、ゴム弾性体が外筒体に圧入される前の状態では、非接着部の径よりも大に設定することが好ましい。
【００２６】
こうすることで、ゴム弾性体における接着部と非接着部との境界部分には、段差が形成される。防振装置の製造の際には、接着部に接着剤を塗布する一方で、非接着部には接着剤を塗布しないようにする必要があるため、接着部と非接着部との境界部分に段差を形成することで、接着剤の塗り分けを容易に行い得る。
【００２７】
また、接着部の径を非接着部の径よりも大にすることで、ゴム弾性体を外筒体に内挿したときに、ゴム弾性体に所望の予圧縮を付与することが可能になる。
【００２８】
本発明の防振装置の製造方法は、内筒体と、外筒体と、ゴム弾性体と、を備え、上記ゴム弾性体の外周面が、筒軸方向の全領域に亘って上記外筒体の内周面に当接すると共に、上記外周面の一部領域が上記外筒体の内周面に接着された接着部とされかつ、その他の領域が上記内周面に非接着とされた非接着部とされ、上記接着部と上記非接着部との境界部分に、環状凹溝と環状凸部との双方が上記ゴム弾性体の全周に亘って設けられた防振装置の製造方法である。
【００２９】
この製造方法は、上記内筒体とゴム弾性体とを加硫一体化成形する加硫一体化成形ステップと、上記ゴム弾性体の外周面に塩素化処理を施す塩素化処理ステップと、上記ゴム弾性体の外周面に接着剤を塗布する処理をする接着剤塗布処理ステップと、上記内筒体及びゴム弾性体を外筒体内に圧入する圧入ステップと、を含み、上記塩素化処理ステップ及び接着剤塗布処理ステップのうちのいずれか一方のステップを、ゴム弾性体の接着部を含む所定の領域に処理を施すステップとする。
【００３０】
この構成によると、加硫一体化成形ステップでは、内筒体とゴム弾性体との一体化物が形成される。続く塩素化処理ステップでは、ゴム弾性体の外周面に塩素化処理が施される。これによって、ゴム弾性体の外周面が荒らされて接着剤の接着性が高まる。
【００３１】
そして、接着剤塗布処理ステップでは、上記ゴム弾性体の外周面に接着剤が塗布され、その状態で、圧入ステップでは、内筒体とゴム弾性体とからなる一体化物を外筒体内に圧入する。こうして、防振装置が完成する。
【００３２】
ここで、ゴム弾性体の外周面のうち、塩素化処理と接着剤塗布処理との双方の処理が施された部分が、外筒体の内周面に接着する接着部となる。従って、上記両処理のうち、いずれか一方の処理が施された部分は、外筒体に非接着の非接着部となる。そこで、塩素化処理ステップ及び接着剤塗布処理ステップのうちのいずれか一方のステップは、ゴム弾性体の接着部を含む所定の領域に処理を施すステップとする。つまり、塩素化処理ステップで、接着部を含む所定の領域（非接着部が含まれてもよい）に塩素化処理を行った場合は、接着剤塗布処理ステップでは、接着部のみに接着剤を塗布する。逆に、塩素化処理ステップで、接着部のみに塩素化処理を行った場合は、接着剤塗布処理ステップでは、接着部を含む所定の領域（非接着部が含まれてもよい）に接着剤を塗布する。
【００３３】
こうして、表面処理と接着剤塗布処理とうちのいずれか一方の処理は、接着部のみに行う必要がないため、防振装置の製造の容易化が図られる。
【００３４】
尚、塩素化処理に用いる処理溶液と、ゴム弾性体の外周面に塗布する接着剤とを比較すると、処理溶液の方が粘度が低い。このため、塩素化処理はローラを用いて処理溶液を塗布することにより、所望の領域にのみ処理を施すことが比較的容易である。このことから、例えば塩素化処理を接着部にのみ施し、接着剤塗布処理を接着部を含む所定の領域に施すことが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の防振装置によれば、ゴム弾性体の外周面における筒軸方向の全領域を外筒体に当接させた状態にして、そのうちの一部領域を外筒体に接着された接着部として、その他の領域を外筒体に非接着とされた非接着部とすることで、製造コストを増大させることなく、軸直方向の剛性を高める一方で、こじり方向の剛性を低下させることができる。その結果、この防振装置をサスペンションブッシュに適用したときには、操縦安定性の向上と乗り心地の向上とを両立させることができる。
【００３６】
また、本発明の防振装置の製造方法によれば、ゴム弾性体の外周面に塩素化処理を施す塩素化処理ステップ、及びその外周囲に接着剤の塗布処理を施す接着剤塗布処理ステップのうちのいずれか一方は、ゴム弾性体の接着部を含む所定の領域に処理を施すことで、防振装置の製造の容易化を図ることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００３８】
図１は、本発明の実施形態に係る防振装置１の断面図であり、このものは、例えば自動車のサスペンション用ブッシュとして用いられる防振装置１である。
【００３９】
この防振装置１は、円筒状の内筒体２と、該内筒体２の外周面を囲むように内筒体２の筒軸Ｘと略同軸に配置された円筒状の外筒体３と、これら内筒体２と外筒体３との間に配設されて該両筒体２，３を互いに連結する円筒状のゴム弾性体４とを備えている。
【００４０】
上記外筒体３の外周面には、サスペンションリンク５の端部が溶接により取付固定されている。
【００４１】
上記ゴム弾性体４の外周面の筒軸Ｘ方向中央部分は、上記外筒体３の内周面に対して圧入接着された接着部４１とされ、この接着部４１を挟んだ筒軸Ｘ方向両端部分は、上記外筒体３の内周面に当接した状態で非接着とされた非接着部４２とされている。
【００４２】
上記接着部４１の、外筒体３への圧入前の外径は、図２に示すように、上記非接着部４２の外径に比べて大に設定されていて、これにより、接着部４１と非接着部４２との境界部分には、段差Δｒが形成されている。こうして、接着部４１と非接着部４２との境界部分を明確化して、接着部４１のみが外筒体に接着された防振装置１の製造の容易化を図っている。また、ゴム弾性体４を外筒体３に圧入したときには、接着部４１が所定の圧入率となり、それによってゴム弾性体４に予圧縮を付与することが可能になる。尚、非接着部４２の外径は外筒体３の内径と同じがそれよりも大に設定される。こうして、ゴム弾性体３を外筒体３に圧入したときには、非接着部４２が外筒体３の内周面に当接した状態となるようにする。尚、段差Δｒは、０．５ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００４３】
また、上記接着部４１と非接着部４２との境界部分には、環状凹溝４３と、環状凸部４４とが、ゴム弾性体４の全周囲に亘って設けられている。このうち、環状凹溝４３は接着部４１側となるように、環状凸部４４は非接着部４２側となるように、互いに隣り合って設けられている。
【００４４】
次に、上記構成の防振装置１の製造方法について、図３を参照しながら説明する。先ず、内筒体２を成形金型内にインサートした状態でゴム弾性体４を該内筒体２と一体に加硫一体化成形することで、内筒体２とゴム弾性体４とが結合させた一体成形品６を作製する（同図のＰ１参照）。
【００４５】
次に、この一体成形品６の外周面における接着部４１の領域に塩素化処理を施す（同図のＰ２参照）。これにより、接着部４１の表面を荒らす。
【００４６】
続いて、上記一体成形品６の外周面における接着部４１の領域に熱硬化性の接着剤（例えばウレタン系接着剤）を塗布する（同図のＰ３参照）。
【００４７】
そして、上記接着剤が塗布された一体成形品６を、外筒体３に圧入する。このときに、上記外筒体３は、予め上記接着剤が硬化可能な温度以上に加熱しておいてもよいし、上記一体成形品６の圧入後に加熱をして接着剤を硬化させてもよい。
【００４８】
こうして、ゴム弾性体４の接着部４１は外筒体３に接着する一方で、非接着部４２は外筒体３に非接着の防振装置１が完成する。
【００４９】
このように、本実施形態に係る防振装置１は、ゴム弾性体４の外周面が、筒軸Ｘ方向の全領域に亘って外筒体３の内周面に当接している。つまり、ゴム弾性体４と外筒体３とが筒軸Ｘ方向に当接する長さが長くなる。このため、防振装置１に軸直外力が入力したときには、筒軸Ｘ方向の全領域でゴム弾性体４の一方が軸直方向に圧縮されることから、防振装置１の軸直剛性が向上する。
【００５０】
一方、ゴム弾性体４の外周面における、筒軸Ｘ方向の中央部分が接着部４１とされる一方で、両端部分が非接着部４２とされているため、ゴム弾性体４の外周面と外筒体３の内周面とが接着する長さが短くなり、防振装置１のこじり剛性は低下する。
【００５１】
その結果、この防振装置１は、軸直剛性を高めることと、こじり剛性を低下させることとを両立することができる。このため、サスペンションブッシュに用いられるこの防振装置１は、操縦安定性と乗り心地とを両立させることができる。
【００５２】
また、この防振装置１は、接着部４１と非接着部４２とを設けることだけで、その特性を変化させているため、製造コストの低減化を図ることができる。
【００５３】
ここで、図１に示すように、接着部４１の筒軸Ｘ方向長さをＡとし、非接着部４２の筒軸Ｘ方向長さをＢとしたときに、Ａ≧（Ｂ×２）を満たすように、接着部４１及び非接着部４２の長さを設定することが好ましい。ゴム弾性体４と外筒体３との間で要求される接着力を確保には、接着部４１はある程度長さが必要なためである。
【００５４】
また、接着部４１と非接着部４２との境界部分に段差Δｒを設けることによって、防振装置１の製造時において、接着部４１と非接着部４２との境界が明確になり、塩素化処理及び接着剤塗布処理を容易に行うことができる。
【００５５】
さらに、接着部４１と非接着部４２との境界部分に、環状凹溝４３及び環状凸部４４を設けることにより、接着部４１に塗布された接着剤が非接着部４２側に流れることを防止することができる。これにより、外筒体３に非接着の非接着部４２を確実に形成することが可能になる。
【００５６】
ここで、防振装置１の製造においては、塩素化処理を、接着部４１にのみ施す一方で、接着剤塗布処理は、接着部４１を含む所定の領域に施してもよい。ゴム弾性体３において、塩素化処理と接着剤塗布処理との双方の処理が施された部分が、外筒体３に接着することになるため、この場合でも、非接着部４２を外筒体３に非接着にすることが可能である。尚、塩素化処理を接着部４１のみに施すのは、塩素化処理に用いる処理溶液は比較的粘度が低く、ローラを用いて所望の領域にのみ処理を施すことが比較的容易に行い得るためである。この場合に、接着剤塗布処理は、ゴム弾性体４の筒軸Ｘ方向の全領域に施してもよい。
【００５７】
逆に、塩素化処理を、接着部４１を含む処理の領域に施す一方で、接着剤塗布処理を接着部４１にのみ施すようにしてもよい。この場合に、塩素化処理は、ゴム弾性体４の筒軸Ｘ方向の全領域に対して施してもよい。
【００５８】
−他の実施形態−
尚、上記実施形態では、ゴム弾性体４における筒軸Ｘ方向の中央部分を接着部４１とし、両端部分を非接着部４２としたが、接着部４１と非接着部４２との領域の切り分けはこれに限らず、例えばゴム弾性体４における筒軸Ｘ方向の一方側を接着部４１とし、他方側を非接着部４２としてもよい。
【００５９】
また、ゴム弾性体４を内筒体２と一体に加硫成形することで内筒体２とゴム弾性体４とを結合したが、ゴム弾性体４を単独で成形した後に接着剤により内筒体２と結合するようにしてもよい。
【００６０】
さらに、本発明に係る防振装置１は、自動車のサスペンション用以外にも、軸直剛性を高くかつ、こじり剛性を低下させたいという要求があれば、どのようなブッシュにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防振装置を示す断面図である。
【図２】一体成形品を示す断面図である。
【図３】防振装置の製造手順を示す説明図である。
【図４】（ａ）軸直剛性を高める構造の従来の防振装置、（ｂ）こじり剛性を低下させる構造の従来の防振装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１防振装置
２内筒体
３外筒体
４ゴム弾性体
４１接着部
４２非接着部
４３環状凹溝
４４環状凸部

Claims

振動源側と振動受側との間に介設される筒型の防振装置であって、
内筒体と、
上記内筒体の外周囲を囲むように該内筒体と同軸に配設された外筒体と、
上記内筒体と外筒体との間に配設されて該両筒体を互いに連結するゴム弾性体と、を備え、
上記ゴム弾性体の外周面は、筒軸方向の全領域に亘って上記外筒体の内周面に当接していると共に、上記外周面の一部領域が上記外筒体の内周面に接着された接着部とされかつ、その他の領域が上記内周面に非接着とされた非接着部とされ、
上記接着部と上記非接着部との境界部分には、環状凹溝と環状凸部との双方が上記ゴム弾性体の全周に亘って設けられていることを特徴とする防振装置。
請求項１において、
接着部は、ゴム弾性体の外周面における筒軸方向の略中央部に設けられ、非接着部は、上記接着部を挟んだ上記ゴム弾性体の両端部に設けられている
ことを特徴とする防振装置。
請求項１又は請求項２において、
接着部の径は、ゴム弾性体が外筒体に圧入される前の状態では、非接着部の径よりも大に設定されている
ことを特徴とする防振装置。
請求項１に記載の防振装置を製造する方法であって、
内筒体とゴム弾性体とを加硫一体化成形する加硫一体化成形ステップと、
上記ゴム弾性体の外周面に塩素化処理を施す塩素化処理ステップと、
上記ゴム弾性体の外周面に接着剤を塗布する処理をする接着剤塗布処理ステップと、
上記内筒体及びゴム弾性体を外筒体内に圧入する圧入ステップと、を含み、
上記塩素化処理ステップ及び接着剤塗布処理ステップのうちのいずれか一方のステップは、ゴム弾性体の接着部を含む所定の領域に処理を施すステップである
ことを特徴とする防振装置の製造方法。