JP4664172B2 - ブッシュ - Google Patents

Description

本発明は、外筒と外筒内に軸方向が同一になるように設けられた内筒とそれらの間にそれらを連結するように設けられた防振ゴムとを備えたブッシュに関する。

自動車のサスペンションでは、連結部分に防振装置としてブッシュが設けられている。かかるブッシュは、一般的には、同軸に設けられた外筒及び内筒とそれらの間に介設された防振ゴムとで構成されている。

特許文献１には、サスペンションメンバの筒状のホルダに取り付けられ、ボルトとナットとによって車体に結合されるクッション組立体であって、ボルトを貫通させる筒状の弾性体のクッションと、クッションの外側に配置される樹脂によって成形された筒材とを備え、筒材が内方へ向けて突出しかつクッションに埋設されるリブを内周面に有し、ホルダに圧入されたものが開示されている。そして、これによれば、クッションの軸線方向のばね定数の設定が容易である、と記載されている。

特許文献２には、自動車用手動変速機のシフトレバーとストライキングアームを弾性的に接続する防振ブッシュであって、レバーの外周側に同心的に配置されるとともにアームに固定されるアウタースリーブと、レバーとアウタースリーブの間に十字形に配置されるとともにレバーの揺動に抗するように予圧縮される板ばねと、アウタースリーブの内周側に設けられるとともに板ばねとの間に所定のクリアランスを設定されたゴム状弾性材製のストッパと、を有し、衝撃をばね定数の低いところで吸収するとともに荷重レベルを変位零の当初から高く設定したものが開示されている。そして、これによれば、操作ストローク拡大によるシフトフィーリングの悪化を招くことなく、衝撃力の伝達を防ぐことができる、と記載されている。。

特許文献３には、エラストマーブッシュの軸方向中間に形成された空間に向けて、アウタースリーブ及びインナースリーブのうちの一方の円周方向複数箇所から切り起し形成され先端が両スリーブのうちの他方と近接対向された複数のストッパを有し、ストッパがばね性を有するものが開示されている。そして、これによれば、部品点数の削減及び製造コストの低減を図ると共に、ストッパの先端のクリアランスの設定を容易にし、かつストッパ自体の緩衝性及び振動絶縁性を向上させることができる、と記載されている。

特許文献４には、円筒形の内筒金具の外周に、両端にリング形状のフランジ部を有する樹脂ブロックが接着され、また、内筒金具の外側に外筒金具が同軸的に配設され、外筒金具と内筒金具及び樹脂ブロック間にゴム層が加硫成形された防振ブッシュであって、ゴム層の両端部にリング形状の樹脂製の拘束板が接着され、ゴム層の拘束板の接着部分と外筒金具間及び内筒金具間に、内側に向けて凹部が設けられた防振ブッシュが開示されている。そして、これによれば、拘束板とゴム層とが接着されており、拘束板が外筒金具に固定されているため、軸方向に対して、拘束板とフランジ部との間のゴム層には圧縮力を効かせることができるので、軸方向のばね定数を高めることができる、と記載されている。

特許文献５には、トーコレクトブッシュを内筒、外筒及び弾性体で構成し、かつ弾性体中に中間リングを埋設一体化し、内筒は中間部に太径部を形成し、その軸方向両端を斜面とし、中間リングは軸直交方向断面図にて略半円弧状をなすとともに、軸方向と平行な本体部の一端側に内向き突部を形成し、これを一対用意して内筒を挟んで互いに反対向きに配置し、それぞれの斜面を太径部の左右の斜面と対面配置することが開示されている。そして、これによれば、横力により外筒が軸方向いずれか側へ移動しようとすれば、中間リングにより弾性体のばねが大きくなっているため、斜面間で圧縮された間隙充填部による大きな反力が生じ、大きな軸直交方向変位を生じさせることができる、と記載されている。

特許文献６には、自動車用のラバーマウントであって、アウタースリーブとインナースリーブとの間に弾性体が設けられ、弾性体が軸方向について部分的に非対称に形成され、また、アウター及び／又はインナースリーブが軸方向に対して傾斜した方向に延びる部分を有し、軸方向に力が作用すると、アウター及びインナースリーブが半径方向に相対的に変位し、アウタースリーブの上記傾斜部分が端面から離れてラバーマウントの中央に向かう方向に配置されるものが開示されている。そして、これによれば、小型で、製造容易であると共に、ラバーマウントの取付方向とは関係なく、上記傾斜部分が同じように機能する、と記載されている。
特開平６−１２９４６１号公報 実開平６−６３９５３号公報 特開平７−４２７７９号公報 特開平８−２３３００７号公報 特開２００３−３４３６２４号公報 英国特許公開第２２８５８４５号公報

ところで、自動車のトレーリングアームに軸方向が横向きになるように設けられるブッシュは、車線変更等の際に内筒が外筒に対して軸方向が相対的に所定軸直方向の＋側、つまり、上向きに傾斜（こじり）したときに、キャンバーコントロールにより優れた操縦安定性を得るためには高弾性を呈することが望ましい一方、乗り心地を良好にするためには、＋側及び−側の弾性特性のバランスがとれていることが望ましい。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内筒が外筒に対して軸方向が相対的に所定軸直方向に傾斜したとき、その傾斜の向きによって異なる弾性特性を呈するブッシュを提供することにある。

本発明は、外筒と、該外筒内に軸方向が同一になるように設けられた内筒と、該外筒と該内筒との間にそれらを連結するように設けられた防振ゴムと、を備えたブッシュであって、
上記外筒には、軸方向の一端部において、周の半分乃至３／４の部分で上記内筒側に向かって延びるように形成された舌片で構成された板バネ部が設けられており、
上記板バネ部は、上記内筒が上記外筒に対して軸方向が相対的に所定軸直方向の一方側に傾斜したときに弾性抵抗し、
上記内筒が上記外筒に対して軸方向が相対的に上記所定軸直方向の一方側に傾斜したときの方が他方側に傾斜したときよりも高弾性を呈することを特徴とする。

本発明は、上記板バネ部が上記外筒の軸方向の両側のそれぞれに設けられているものであってもよい。

上記の構成によれば、内筒が外筒に対して軸方向が相対的に所定軸直方向の一方側に傾斜したときに板バネ部が弾性抵抗し、しかも、そのときの方が他方側に傾斜したときよりも高弾性を呈するので、内筒が外筒に対して軸方向が相対的に所定軸直方向に傾斜したとき、その傾斜の向きによって異なる弾性特性を呈することとなる。

以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１〜３は、実施形態１に係るブッシュ１０を示す。このブッシュ１０は、例えば、自動車のトレーリングアーム等に用いられるものである。

このブッシュ１０は、外筒１１とその外筒１１内に設けられた内筒１２とそれらの間に設けられた防振ゴム１３とを備えている。

外筒１１は、例えば、ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン６，１２、ナイロン１１，１２などのポリアミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）系樹脂等の熱可塑性樹脂により円筒状に形成されている。外筒１１は、軸方向の一端部（図１の左側）において、外筒本体１１ａに連続して周の半分の部分（図１の上半分）で斜め内側、つまり、内筒１２側に向かって延びた舌片が形成され、また、それとブッシュ中心点について対称に、軸方向の他端部（図１の右側）において、外筒本体１１ａに連続して周の半分の部分（図１の下半分）で斜め内側、つまり、内筒１２側に向かって延びた舌片が形成され、それらの舌片のそれぞれが板バネ部１４を構成している。それらの軸方向の両側のそれぞれの板バネ部１４は、開口部から内部に向かうに従って径が漸次縮径した断面半円弧形状に形成されている。外筒１１は、例えば、長さが３０〜１００ｍｍ、外径が３０〜９０ｍｍ、及び、厚さが１．０〜５．０ｍｍである。板バネ部１４は、例えば、長さが１０〜４０ｍｍである。

内筒１２は、例えば、鋼鉄等の金属により円筒状に形成されている。内筒１２は、例えば、長さが３０〜１２０ｍｍ、外径が１２〜３０ｍｍ、及び、厚さが１〜１０ｍｍである。なお、内筒１２は、表面に電着塗装などにより熱硬化性樹脂塗料が塗布された後、高温下に晒されてそれが硬化した焼付塗膜で被覆され、それによって耐蝕性向上が図られたものであってもよい。

防振ゴム１３は、例えば、天然ゴム等の粘弾性を有する材料により円筒状に形成されている。防振ゴム１３は、内筒１２に対しては、ウレタン樹脂接着剤やエポキシ樹脂接着剤等の熱硬化性樹脂接着剤により、或いは、加硫接着により突出部分が接着されているが、外筒１１に対しては、接着されていても、或いは、非接着であってもいずれでもよい。

また、内筒１２には、両端部のそれぞれの表面を被覆するように環状ゴム１６が設けられている。これにより、板バネ部１４が防振ゴム１３と環状ゴム１６との間に噛み込んだ構造に構成されている。環状ゴム１６は、防振ゴム１３と同一のゴム材料で形成されており、内筒１２に対して、ウレタン樹脂接着剤やエポキシ樹脂接着剤等の熱硬化性樹脂接着剤により、或いは、加硫接着により接着されている。環状ゴム１６は、例えば、幅が０〜３０ｍｍ、及び、厚さが０〜１０ｍｍである。

外筒１１の板バネ部１４の先端と内筒１２との間には、防振ゴム１３と環状ゴム１６とを連結するゴム層１７が介設されている。このゴム層１７は、例えば、厚さが１〜３ｍｍである。

次に、このブッシュ１０の動作について説明する。

このブッシュ１０は、円筒孔で構成された一方の被取付部に外筒１１が嵌め入れられて取付固定され、他方の被取付部に内筒１２が取付固定されて用いられる。

このブッシュ１０では、図１に示すように、内筒１２が外筒１１に対して軸方向が相対的に所定軸直方向（図１では上下方向）の−側（他方側）に傾斜（こじり）したときには、防振ゴム１３の圧縮変形による弾性特性のみが発現し、図４に示すように、低弾性を呈する。

一方、内筒１２が外筒１１に対して軸方向が相対的に所定軸直方向（図１では上下方向）の＋側（一方側）に傾斜したときには、板バネ部１４が外筒１１側に変位して弾性抵抗し、図４に示すように、−側に傾斜したときよりも高弾性を呈する。

つまり、このブッシュ１０によれば、内筒１２が外筒１１に対して軸方向が相対的に所定軸直方向の一方側、この場合＋側に傾斜したときに板バネ部１４が曲げられて弾性抵抗し、しかも、そのときの方が他方側、つまり−側に傾斜したときよりも高弾性を呈するので、内筒１２が外筒１１に対して軸方向が相対的に所定軸直方向に傾斜したとき、その傾斜の向きによって異なる弾性特性を呈することとなる。

従って、このブッシュ１０を自動車のトレーリングアームに軸方向が横向きになり且つ所定軸直方向が上下方向となるように設けた場合、車線変更等の際には、内筒１２が外筒１１に対して軸方向が相対的に上下方向の＋側に傾斜し、それによって高弾性を呈して優れた操縦安定性を得ることができる一方、−側に傾斜したときには＋側に傾斜したときよりも低弾性を呈するため、＋側及び−側の弾性特性のバランスがとられ、それによって良好な乗り心地を得ることができる。

なお、このブッシュ１０は、所定軸直方向（図１では上下方向）以外の方向について、所定軸直方向に直交する方向（図１では横方向）を除いては、その所定軸直方向とほぼ同一の弾性特性を呈する。

以上のブッシュ１０は、公知の方法によって製造することができる。具体的には、図５（ａ）に示すように、内筒１２と防振ゴム１３及び環状ゴム１６とを一体成形し、それを射出成形金型２０にセットして外筒１１を射出成形しても、また、図５（ｂ）に示すように、図示しないゴム流入孔が形成された外筒１１を予め成形し、それと内筒１２とを金型３０にセットして未加硫ゴムを注入して防振ゴム１３を加硫成形してもよい。

（実施形態２）
図６〜８は、実施形態２に係るブッシュ１０を示す。

このブッシュ１０では、外筒１１は、軸方向の一端部（図８の上側）において、外筒本体１１ａに連続して周の３／４の部分（図６の上側部分）で斜め内側、つまり、内筒１２側に向かって延びた舌片が形成され、また、それとブッシュ中心点について対称に、軸方向の他端部（図８の下側）において、外筒本体１１ａに連続して周の３／４の部分（図６の下側部分）で斜め内側、つまり、内筒１２側に向かって延びた舌片が形成され、それらの舌片のそれぞれが板バネ部１４を構成している。それらの軸方向の両側のそれぞれの板バネ部１４は、開口部から内部に向かうに従って径が漸次縮径した断面３／４円弧形状に形成されている。なお、外筒１１の両端のそれぞれに連続した部分は、軸方向の一端部において、残りの周の１／４の部分（図６の下側部分）が欠損しており、軸方向の他端部において、残りの周の１／４の部分が欠損している。

このブッシュ１０は、板バネ部１４により呈される弾性特性が実施形態１のものに比較して高弾性である。

ブッシュ１０のその他の構成、動作、作用・効果は実施形態１と同一である。

なお、このブッシュ１０は、所定軸直方向以外の方向について、いずれの方向もほぼ同一の軸直方向に高剛性の弾性特性を呈する。

（実施形態３）
図９及び１０は、実施形態３に係るブッシュ１０を示す。

このブッシュでは、外筒１１は、軸方向の一端部（図１０の左側）において、外筒本体１１ａの端からやや中央寄りの部位を基端として周の半分の部分（図９の下半分）で斜め内側、つまり、内筒１２側に向かって延びた後に内筒１２に沿って延びた舌片が形成され、また、それとブッシュ中心点について対称に、軸方向の他端部（図１０の右側）において、外筒本体１１ａの端からやや中央寄りの部位を基端として周の半分の部分（図９の上半分）で斜め内側、つまり、内筒１２側に向かって延びた後に内筒１２に沿って延びた舌片が形成され、それらの舌片のそれぞれが板バネ部１４を構成している。

ブッシュ１０のその他の構成、動作、作用・効果は実施形態１と同一である。

なお、このブッシュ１０は、所定軸直方向以外の方向について、所定軸直方向に直交する方向を除いては、その所定軸直方向とほぼ同一の弾性特性を呈する。

（実施形態４）
図１１〜１３は、実施形態４に係るブッシュ１０を示す。

このブッシュでは、外筒１１は、軸方向の一端部（図１２の右側）において、外筒本体１１ａの端からやや中央寄りの部位を基端として周の３／４の部分（図１１の右側部分）で斜め内側、つまり、内筒１２側に向かって延びた後に内筒１２に沿って延びた舌片が形成され、また、それとブッシュ中心点について対称に、軸方向の他端部（図１２の左側）において、外筒本体１１ａの端からやや中央寄りの部位を基端として周の半分の部分（図１１の左側部分）で斜め内側、つまり、内筒１２側に向かって延びた後に内筒１２に沿って延びた舌片が形成され、それらの舌片のそれぞれが板バネ部１４を構成している。

このブッシュ１０は、板バネ部１４により呈される弾性特性が実施形態３のものに比較して高弾性である。

ブッシュ１０のその他の構成、動作、作用・効果は実施形態１と同一である。

なお、このブッシュ１０は、所定軸直方向以外の方向について、いずれの方向もほぼ同一の軸直方向に高剛性の弾性特性を呈する。

（その他の実施形態）
上記実施形態１〜４では、軸方向の両側に板バネ部１４を設けたブッシュ１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、軸方向のいずれか一方に設けた構成のものであってもよい。

上記実施形態１〜４では、円筒孔で構成された被取付部に嵌め入れられて取付固定されるブロック状のブッシュ１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、ロッドの先端に外筒１１が固定された構成のものであってもよい。

上記実施形態１〜４では、板バネ部１４と内筒１２との間にゴム層１７が介設された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、もちろん、板バネ部１４と内筒１２とが直接接触した構成であってもよい。

本発明は、外筒と外筒内に軸方向が同一になるように設けられた内筒とそれらの間にそれらを連結するように設けられた防振ゴムとを備えたブッシュについて有用である。

実施形態１に係るブッシュの断面構造を示す斜視図である。 実施形態１に係るブッシュの正面図である。 図２におけるIII-III断面図である。 実施形態１のブッシュの内筒が外筒に対して軸方向が相対的に所定軸直方向に傾斜したときの傾斜角度とトルクとの関係を示すグラフである。 （ａ）及び（ｂ）は実施形態１のブッシュの製造方法を示す説明図である。 実施形態２に係るブッシュの正面図である。 図６におけるVII-VII断面図である。 図６におけるVIII-VIII断面図である。 実施形態３に係るブッシュの正面図である。 図９におけるＸ-Ｘ断面図である。 実施形態４に係るブッシュの正面図である。 図１１におけるXII-XII断面図である。 図１１におけるXIII-XIII断面図である。

符号の説明

１０ ブッシュ
１１ 外筒
１２ 内筒
１３ 防振ゴム
１４ 板バネ部

Claims (5)

1. 外筒と、該外筒内に軸方向が同一になるように設けられた内筒と、該外筒と該内筒との間にそれらを連結するように設けられた防振ゴムと、を備えたブッシュであって、
   上記外筒には、軸方向の一端部において、周の半分乃至３／４の部分で上記内筒側に向かって延びるように形成された舌片で構成された板バネ部が設けられており、
   上記板バネ部は、上記内筒が上記外筒に対して軸方向が相対的に所定軸直方向の一方側に傾斜したときに弾性抵抗し、
   上記内筒が上記外筒に対して軸方向が相対的に上記所定軸直方向の一方側に傾斜したときの方が他方側に傾斜したときよりも高弾性を呈することを特徴とするブッシュ。
2. 請求項１に記載されたブッシュにおいて、
   上記内筒の端部の表面を被覆するように環状ゴムが設けられていることにより、上記板バネ部が上記防振ゴムと該環状ゴムとの間に噛み込んだ構造に構成されていることを特徴とするブッシュ。
3. 請求項１又は２に記載されたブッシュにおいて、
   上記板バネ部の先端と上記内筒との間にはゴム層が介設されていることを特徴とするブッシュ。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載されたブッシュにおいて、
   上記外筒には、軸方向の他端部において、上記板バネ部とブッシュ中心点について対称に、周の半分乃至３／４の部分で上記内筒側に向かって延びるように形成された舌片で構成された他の板バネ部が設けられていることを特徴とするブッシュ。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載されたブッシュにおいて、
   上記外筒が熱可塑性樹脂で形成されていることを特徴とするブッシュ。

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