JP4759428B2 - スタビライザブッシュ - Google Patents
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Description
例えばコーナを曲がるときサスペンションは遠心力によって外輪側が縮み、内輪側が伸びようとし、結果として車体が遠心力で外側に傾こうとする。
スタビライザバーはこのように左右の車輪が上下逆相で動くとき(ローリングするとき)捩れを発生させて、その捩れ剛性による抵抗によって左右の車輪の逆相の動きを抑制し、また捩れにより蓄えられた弾性復元力で逆相に動いた左右の車輪を速やかに元に戻すように働く。
このスタビライザバーを車体に取り付けるに当っては、振動絶縁部材としてのスタビライザブッシュを車体とスタビライザバーとの間に介在させ、スタビライザバーを車体に弾性支持させるようにする。
同図において200は金属棒から成るスタビライザバーで、全体として平面形状が概略コ字形状をなしており、車幅方向(車両の左右方向)にほぼ直線状に延びる中央部200Aが一対のスタビライザブッシュ202にて車体204に固定され、また両端の腕部200Bの各端部が車輪206を支持するサスペンションアーム208に固定されている。
しかしながらこの場合、大形のスタビライザバー200を直接ゴム弾性体210の成形金型にセットしてゴム弾性体210を加硫成形することとなり、設備が大掛りとなってその設備のために多大のコストがかかってしまう問題がある。
そのためには、スタビライザバー200に嵌め合わせたゴム弾性体210に対し、外周側から加圧力を加えてゴム弾性体210を縮径方向に圧縮変形させ、その状態で後接着処理を行うことが望ましい。
ここではスタビライザバー200の外周面に所定軸長に亘って接着剤Sを塗布しておいて、そこにゴム弾性体210を嵌め合せ、その後加圧治具224にてゴム弾性体210を軸直角方向に加圧してゴム弾性体210を圧縮変形させ、その状態でこれを加熱炉内に所定時間挿入保持しておくことで、接着剤Sにてゴム弾性体210とスタビライザバー200との後接着処理を行う。
尚加圧治具224の代りに上記ブラケット214を用いることもできる。
而してこのような接着力不足或いは接着の不均等が生じると、このゴム弾性体210とスタビライザバー200との接着界面には大きな応力が働いてそこに応力集中を生じ易いことから、特に接着面の軸方向両端はくびれKの端となっていることから、同部に対しては特に大きな応力集中が生じ、そこを起点として使用中にゴム弾性体210とスタビライザバー200との間で接着剥離が発生して軸方向に成長し、そのことが耐久寿命低下の原因となる恐れが生ずる。
加えて使用中にそのくびれKに泥水等が浸入し易いといった問題も生ずる。
同図に示すスタビライザブッシュ226Aは、挿通孔228Aを備えたゴム弾性体230Aと、ゴム弾性体230Aを内嵌させる凹部232Aを備えた金属製のブラケット234Aとを有している。
ゴム弾性体230Aの軸直角方向の断面の中間部には、挿通孔228A周りに回曲した剛性の中間板240Aが実質的に軸方向全長に亘って埋設されており、ゴム弾性体230Aがその中間板240Aにて、それより内周側の内ゴム層230A-1と、外周側の内ゴム層230A-1よりもばね定数の小さな外ゴム層230A-2とに分けられているとともに、ゴム弾性体230A,ブラケット234A及び中間板240Aが、挿通孔228Aを通る分割面Pで軸直角方向に分割されて、各分割体ごとにそれらがゴム弾性体の加硫成形時に一体に加硫接着され、そしてそれらの一体加硫品から成る各ブッシュ分割体226A-1,226A-1が、スタビライザバー242Aを軸直角方向に挟み込む状態に組み合わされ且つそれぞれが軸直角方向に圧縮された状態で、挿通孔228A内面がスタビライザバー242Aの外周面に接着剤にて後接着されている。そしてこれによりスタビライザブッシュ226Aが構成されている。
その結果として接着界面、特にくびれの端となる接着界面の軸方向両端への応力集中が効果的に抑制され、同部における亀裂の発生及び接着界面に沿っての亀裂の成長による接着剥れが効果的に防止される。
しかもスタビライザバー242A使用時においてスタビライザバー242Aに捩りの入力が加わった際においても、主として外ゴム層230A-2が大きく変形し、内ゴム層230A-1は変形が抑えられ、内ゴム層230A-1にかかる負荷も小さくなるために内ゴム層230A-1、具体的にはその挿通孔228A内面(接着界面)への応力集中も抑制され、それらによってスタビライザブッシュ226Aにおける耐久性が向上せしめられ、また接着信頼性も高められる効果が得られる。
またこのものはスタビライザブッシュ226Aをスタビライザバー242Aに加硫成形後に後接着するものであるため、加硫成形時にそれらを一体に加硫接着する場合に比べて製造コストを安価に抑えることができる。
このため、ブラケット分割体234A-1を押えた状態でボルト締結作業をすることが必要となり、スタビライザブッシュ226Aの車体への組付作業性が悪いといった問題があった。
尚、本発明に対する先行技術として、エンジン発電機の防振支持装置において、弾性体に一体に固着された支持板2に回止め用突起を設ける一方、防止支持装置を取り付ける側の架台に回止め用孔を設けて、そこに回止め突起を嵌め入れるようになした点が下記特許文献5に開示されている。
また一方の締結穴において締結ボルトによる締結作業をしたときに、一対のブラケット分割体同士が相対回転してしまって残りの他方の締結穴の位置が回転方向にずれてしまい、締結ボルトの挿通ができなくなるといった問題も解決することができる。
更にはブラケット分割体の相対回転に伴って一対のブッシュ分割体が正しい位置関係で組み付けられず、そのことによってスタビライザブッシュの防振特性が損なわれてしまったり、耐久寿命が低下してしまうといった問題も解決することができる。
ストッパ片にこの起立部だけを備えておき、かかる起立部をブラケット分割体の側辺から直接折曲形状に起立させる場合、その折曲げ加工が難しい加工となるが、本発明に従ってストッパ片にブラケット分割体の側辺から側方に延出するアーム部を設けて、その先端部で折曲形状の起立部を設けるようになした場合、かかる起立部の曲げ加工を容易に行うことができる利点が得られる。
起立部をプレス曲げ加工にて形成する場合、かかる起立部の曲げ内側の付根の面は多少なりとも湾曲形状(R形状)とならざるを得ない。
また、上記他方のブラケット分割体の当り部は、その側辺から板面と平行に側方に舌片状に突出する形態で設けておくことができる(請求項2)。
図1において、10は金属棒からなるスタビライザバーで、全体として平面形状が概略コ字形状をなしており、車幅方向(車両の左右方向)にほぼ直線状に延びる中央部10aがスタビライザブッシュ12にて車体にて固定され、また両端の腕部10bの各端部が車輪を支持するサスペンションアームに固定される。
これらの図に示しているように本実施形態のスタビライザブッシュ12は、金属製(鉄製)の剛性のブラケット14と、ゴム弾性体16と、ゴム弾性体16内部に埋設された金属製の剛性の中間板18とを有している。
ここで挿通孔20内面とスタビライザバー10外周面とは接着剤S(図1参照)にて接着固定してある。
ここで接着剤Sとしては塩化ゴム系接着剤を好適に用いることができる。
尚、中間板18はゴム弾性体16に一体に加硫接着してある。
各固定部26には、図5に示しているように貫通の締結穴30が設けられており、これら締結穴30において固定部26が車体に固定されるようになっている。
そしてゴム弾性体16は、図2及び図3に示す組付状態において外周面から縮径方向に加圧力を受けて、全体が縮径方向に圧縮変形させられている。
尚ゴム弾性体16とブラケット14とは、ゴム弾性体16の加硫成形の際に一体に加硫接着されている。
そしてこれによりゴム弾性体16が、図3に示しているように中間板18よりも内周側の内ゴム層16Aと、外周側の外ゴム層16Bとに分かれている。
尚、中間板18は実質的にゴム弾性体16の軸方向全長に亘る長さを有している。即ち実質的にゴム弾性体16の全長に亘って、中間板18がゴム弾性体16に埋設されている。
これらの結果として、ゴム弾性体16は内ゴム層16Aのばね定数が大きく、外ゴム層16Bのばね定数が小さいものとされている。
ここで内ゴム層16Aのばね定数と外ゴム層16Bのばね定数との比率は約2対1以上である。
尚、中間板18には周方向の複数個所に貫通の連結孔32が設けられていて、この連結孔32において内ゴム層16Aと外ゴム層16Bとが連結されている。
外ゴム層16Bは連結孔34において、外筒部24を被覆する状態に一体に加硫成形された被覆ゴム36と連結されている。
尚ゴム弾性体16には、これを軸方向に貫通するすぐり部(凹所)38が、図2中中間板18の左右両側位置に且つ左右対称形状で設けられている。
ここで一方のブッシュ分割体12-1には、ゴム弾性体16における内ゴム層16Aと中間板18の略半分が備えられ、また外ゴム層16B,ブラケット14における外筒部24、更に被覆ゴム36の略3分の2、更にはブラケット14における固定部26の半分が備えられている。
他方のブッシュ分割体12-2には、内ゴム層16A及び中間板18の略半分が備えられ、また外ゴム層16B及び外筒部24の略3分の1、更にブラケット14における固定部26の半分が備えられている。
一対のブラケット分割体14-1,14-2は、それぞれ板材のプレス加工にて構成されたもので、図6に示しているようにこのうち図中下側の一方のブラケット分割体14-2には、長手方向両端近傍位置においてその側辺に、ボルト締結時における一対のブラケット分割体14-1,14-2の共回り(相対回転)防止用のストッパ片40が設けられている。
ここでストッパ片40は、ブラケット分割体14-2の各側辺のそれぞれに設けられている。
アーム部42の上面、即ち起立部44の折曲げ内側の面には、部分拡大図に示しているように、起立部44の付根に至る位置まで凹陥状の溝46がアーム部42の全幅に亘って形成されている。
これら当り部50はブラケット分割体14-1の側辺に、ブラケット分割体14-1の板面と平行に且つ側方に舌片状に突出する形態で設けられている。
尚各ブラケット分割体14-1,14-2には、これを組み合わせるときの向きを正しく合わせるための突起52-1,52-2が長手方向一端にそれぞれ設けられている。
先ず、図4(I)に示しているように各ブッシュ分割体12-1,12-2を予め一体に加硫成形しておき、そしてスタビライザバー10の外周面に所定軸方向長に亘って接着剤Sを予め塗布しておく(接着剤Sはゴム弾性体16の側、或いはスタビライザバー10と両方とに塗布しておいても良い)。
そして図4(II)に示しているように一対のブッシュ分割体12-1,12-2にてスタビライザバー10を軸直角方向に挟み込み、且つ各分割体12-1,12-2におけるブラケット分割体14-1,14-2を分割面Pで重ね合わせる。
このときブラケット分割体14-1,14-2の各固定部26-1,26-2の間には若干の隙間が生じる。
ここにおいてスタビライザブッシュ12が、ゴム弾性体16における挿通孔20内面においてスタビライザバー10に後接着された状態となる。
詳しくは、ブラケット14の締結穴30に締結ボルト54(図7参照)を通してこれを所定のトルクで回転操作し、車体にねじ込んでいく。
そしてその締結ボルト54による締結によって、スタビライザブッシュ12が車体に固定される。
この締結ボルト54による締結の際に、一対のブラケット分割体14-1,14-2、特に上側のブラケット分割体14-1に対して締結ボルトによる回転力が作用する。
しかるに本実施形態のスタビライザブッシュ12にあっては、ブラケット分割体14-2にストッパ片が、またブラケット分割体14-1に当り部50が設けられていて、それらにより回止め機構が構成されているため、そのような不具合の発生防止することができる。
図7(I)は、締結ボルト54による締結前の状態を表しており、このときブラケット分割体14-1と14-2との間には若干の隙間が生じている。
この状態で締結ボルト54を締め込んでいくと、ゴム弾性体16が軸直角方向に圧縮されるとともに、一対のブラケット分割体14-1,14-2が接触状態に重なり合った状態となって、締結ボルト54よる締結力によって車体56側に固定される。
このときの締結ボルト54による締結の際に、特に上側のブラケット分割体14-1に対して回転力が働いても、下側のブラケット分割体14-2のストッパ片40に対して、上側のブラケット分割体14-1の当り部50が当ることによって、上側のブラケット分割体14-1が締結ボルト54と共に共回りするのが阻止される。
即ち上側のブラケット分割体14-1と下側のブラケット分割体14-2との相対回転が阻止される。
従ってその後において、残りの今一方の締結穴30での締結ボルト54による締結を支障なく良好に行うことができる。
従ってスタビライザブッシュ12を締結ボルト54にて車体に締結固定して組み付けるに際し、ブラケット14を押さえながら作業する必要はなく、組付作業に際しての作業性を良好となすことができる。
また一方の締結穴30にて締結ボルト54により締結作業した時に、一対のブラケット分割体14-1,14-2が相対回転してしまって、残りの他方の締結孔30の位置が回転方向にずれてしまい、そこに締結ボルト54を挿通できなくなるといった問題も解決することができ、更にはブラケット分割体14-1,14-2の相対回転に伴って一対のブッシュ分割体12-1,12-2が正しい位置関係で組み付けられず、そのことによってスタビライザブッシュの防振特性が損なわれてしまったり、耐久性に悪影響が生じて耐久寿命が低下してしまうといった問題も解決することができる。
即ち、図8に示すようにこのような溝を設けないものでは、他方のブラケット分割体14-1の側辺に設けた当り部50が起立部44に当る際、R形状面48によって、ボルト締結の際のトルクにより当り部50がR形状面48に乗り上がって持ち上げられてしまい、その結果、上側のブラケット分割体14-1が下側のブラケット分割体14-2に対して浮き上がってしまって、一対のブラケット分割体14-1,14-2が密着状態に締結されなくなってしまい、また締結ボルト54による締結が甘くなって、不十分な締結状態となってしまう恐れがある。
12 スタビライザブッシュ
12-1,12-2 ブッシュ分割体
14 ブラケット
14-1,14-2 ブラケット分割体
16 ゴム弾性体
18 中間板
20 挿通孔
40 ストッパ片
42 アーム部
44 起立部
46 溝
50 当り部
54 締結ボルト
Claims (3)
- スタビライザバーを挿通させる挿通孔を備えた筒状のゴム弾性体と、該ゴム弾性体を内嵌させる凹部を備えた金属製のブラケットとを有し、該ゴム弾性体の軸直角方向断面の中間部には前記挿通孔周りに回曲した剛性の中間板が実質的に軸方向全長に亘って埋設されていて、該ゴム弾性体が該中間板より内周側の内ゴム層と、外周側の該内ゴム層よりもばね定数の小さな外ゴム層とに分かれているとともに、該ゴム弾性体,ブラケット及び中間板が前記挿通孔を通る分割面で軸直角方向に分割されて、各分割体ごとに該ゴム弾性体の加硫成形時に該ブラケット及び中間板が該ゴム弾性体と一体に加硫接着され、それらの一体加硫品から成る各ブッシュ分割体が前記スタビライザバーを軸直角方向に挟み込む状態に組み合わされ、且つそれぞれが軸直角方向に圧縮された状態で、前記挿通孔内面が該スタビライザバーの外周面に接着剤にて後接着されて成り、前記ブラケットが締結ボルトにより車体に締結されて該スタビライザバーを該車体に弾性支持させるスタビライザブッシュであって
前記各ブッシュ分割体の互いに対を成す一対のブラケット分割体が板材にて構成されているとともに、一方のブラケット分割体には、前記締結ボルトによる回転力にて各ブラケット分割体同士が相対回転するのを阻止する、プレス曲げ加工にて形成された回止め用の折曲形状のストッパ片が該一方のブラケット分割体の側辺から起立する形態で設けられているとともに、他方のブラケット分割体の側辺には、該ストッパ片に対して前記相対回転方向に当接する当り部が設けられていて、それらストッパ片と当り部とで回止め機構が構成されており、
前記ストッパ片は、前記一方のブラケット分割体の側辺から板面と平行に側方に延出するアーム部と、該アーム部の先端で折れ曲って起立する起立部とを有していて、該起立部に対して前記当り部が当たるようになしてあり、
前記アーム部の前記起立部の折曲げ内側の面には、凹陥形状の溝が該起立部の付根に至るまで且つ該アーム部の全幅に亘り設けられていることを特徴とするスタビライザブッシュ。 - 請求項1において、前記他方のブラケット分割体の前記当り部は、該他方のブラケット分割体の側辺から板面と平行に側方に舌片状に突出する形態で設けられていることを特徴とするスタビライザブッシュ。
- 請求項1において、前記凹陥形状の溝はプレス成形により形成されていることを特徴とするスタビライザブッシュ。
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