JP5114908B2

JP5114908B2 - ブッシュ圧入構造及びこれを用いる車両用サスペンション

Info

Publication number: JP5114908B2
Application number: JP2006263248A
Authority: JP
Inventors: 了志満津; 修一原田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: JP2008082444A

Description

本発明は、円筒状の内筒と円筒状の外筒の間に弾性体を介在させて構成されるブッシュを、円筒状の被圧入部材の内部に圧入してなるブッシュ圧入構造等に関する。

従来から、サスペンションアームのアームアイ等へのブッシュの圧入・装着性を改善することを目的として、同心的に配置された円筒状内筒と円筒状外筒の間にゴム状弾性体を介在固着してなる弾性ブッシュであって、該円筒状外筒がその軸方向中間部全周に亘って径方向内方に窪んだ円弧状凹部を備えてなり、これにより上記ゴム状弾性体の径方向厚みがその軸方向中央部において最も薄くなるように構成されていることを特徴とする筒状弾性ブッシュが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、筒形状のブッシュ内筒と、このブッシュ内筒の外周にブッシュ内筒に離間して配置される筒形状のブッシュ外筒と、ブッシュ内筒とブッシュ外筒との間に介在される弾性体と、を含むブッシュを、サスペンションアームに設けられた筒形状のアーム外筒内に圧入により組付けるためのサスペンションアームへのブッシュ組付構造であって、前記ブッシュ外筒の外周部における前記アーム外筒との当接範囲と、前記アーム外筒の内周部における前記ブッシュ外筒との当接範囲との少なくとも一方に、前記ブッシュの周方向を横切る溝を設けた、ことを特徴とするサスペンションアームへのブッシュ組付構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
実開平６−７１９３０号公報特開平７−１３３８３５号公報

しかしながら、上記の特許文献１、２に記載の発明のように、ブッシュの外筒ないしアーム外筒に凹部や溝を形成すると、ブッシュの圧入・装着性が改善される反面、ブッシュの外筒とアーム外筒との間に形成される空間に水が溜まる虞がある。かかる水溜りが形成されると、ブッシュの性能低下が引き起こされる虞がある。

そこで、本発明は、ブッシュの良好な圧入・装着性を維持しつつ、水溜りによるブッシュの性能低下を防止することができるブッシュ圧入構造及びこれを用いる車両用サスペンションの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、円筒状の内筒と円筒状の外筒の間に弾性体を介在させて構成されるブッシュを、円筒状の被圧入部材の内部に圧入してなるブッシュ圧入構造であって、
前記被圧入部材が、前記ブッシュの外筒と径方向で互いに押圧し合う圧入部と、前記ブッシュの外筒から径方向で離間する非圧入部とを有し、
該離間により形成される前記ブッシュの外筒と前記被圧入部材の間の内部空間を、前記被圧入部材外の外部空間に径方向に連通させる連通孔を、前記被圧入部材の前記非圧入部に設け、
前記圧入部が、前記ブッシュの外筒の軸方向に沿った両側に設定されると共に、前記非圧入部が、前記ブッシュの外筒の軸方向に沿った前記圧入部の間に設定されることを特徴とする。これにより、圧入部に加えて非圧入部を設けることで、ブッシュの良好な圧入・装着性を維持することができ、また、連通孔を設けることで、非圧入部を設けたことにより生じうる水溜りによるブッシュの性能低下を防止することができる。また、こじり力に対する剛性を高めつつ、ブッシュの良好な圧入・装着性を維持することができ、また、圧入部の間に非圧入部を設けたことにより生じ易くなる水溜りによるブッシュの性能低下を防止することができる。

第３の発明は、第１の発明に係るブッシュ圧入構造において、
前記両側の圧入部のうち、少なくとも、前記ブッシュの搭載状態において下方側に位置する圧入部が、前記ブッシュの周方向の全周に亘って設定されることを特徴とする。かかる構成では、前記ブッシュの搭載状態において下方側に位置する圧入部が内部空間に溜まりうる水の排出を阻害することになるので、上述の連通孔を設けることの有用性が高くなる。他言すると、上述の連通孔を設けることで水溜りの虞が無くなるので、前記ブッシュの搭載状態において下方側に位置する圧入部の設計自由度が高まり、当該圧入部をブッシュの周方向の全周に亘って設定することができる。これにより、ブッシュの下方側におけるこじり力に対する剛性を最大化することができる。

第４の発明は、第１の発明に係るブッシュ圧入構造において、
前記ブッシュの搭載状態における前記内部空間の下方側が、前記ブッシュの外筒により閉塞されていることを特徴とする。かかる構成では、内部空間の下方側を閉塞するブッシュの外筒が内部空間に溜まりうる水の排出を阻害することになるので、上述の連通孔を設けることの有用性が高くなる。

第５の発明は、第１の発明に係るブッシュ圧入構造において、
前記連通孔が、前記ブッシュの搭載状態において、略鉛直方向下向きに形成されることを特徴とする。これにより、連通孔の水抜き機能を高めることができる。

本発明によれば、ブッシュの良好な圧入・装着性を維持しつつ、水溜りによるブッシュの性能低下を防止することができるブッシュ圧入構造及びこれを用いる車両用サスペンションが得られる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明によるブッシュ圧入構造１の一実施例を示す断面図である。尚、この断面図は、ブッシュ１００の中心軸Ｘを通る面で切断した際の断面図である。

ブッシュ１００は、円筒状の内筒１０２と、円筒状の外筒１１０と、弾性体１０６とを備える。外筒１１０及び内筒１０２は、同心状に配置され、外筒１１０の径は内筒１０２の径よりも大きい。外筒１１０及び内筒１０２は、典型的には金属により形成され、弾性体１０６は、典型的にはゴム材料により形成される。弾性体１０６は、図１に示すように、外筒１１０及び内筒１０２の間に介在される。即ち、弾性体１０６は、外筒１１０及び内筒１０２の間を弾性的に結合させる機能を果たす。尚、弾性体１０６は、サスペンションに要求される所望のサスペンション特性（例えばトー角変化特性や横力コンプライアンス等）を実現するための適切な弾性特性を有し、当該適切な弾性特性を実現するため、スグリ１０７（図２参照）等の弾性特性調整手段を有していてもよい。

ブッシュ１００は、外筒１１０、内筒１０２及び弾性体１０６が一体となった状態で、例えばサスペンションアームないしリンクの端部の円筒状部位（チューブ）２００内に圧入される。これにより、ブッシュ１００の外筒１１０が、チューブ２００及びそれに伴いサスペンションアームに対して固定される。ブッシュ１００の内筒１０２は、内部に挿通されるボルト等を介して、例えばサスペンションメンバに結合される。このようにして、サスペンションアームの端部がサスペンションメンバに対してブッシュ１００を介して弾性的に連結されることになる。

ブッシュ１００の外筒１１０は、ブッシュ１００の中心軸Ｘに沿った中央付近に、径の小さい小径部１１２を有する。この小径部１１２は、好ましくは、ブッシュ１００の周方向の全周に亘って形成されるが、ブッシュ１００の周方向に離散的に若しくは局所的に形成されてもよい。この小径部１１２は、図１に示すように、チューブ２００の内径よりも径が小さく、従って、チューブ２００から径方向で離間している。即ち、小径部１１２は、ブッシュ１００の圧入の際に、圧入力を生成しない部位になる。この離間により形成される小径部１１２まわりの空間、即ち、ブッシュ１００の外筒１１０とチューブ２００の間の空間を、「内部空間７０」と称する。

ブッシュ１００の外筒１１０は、ブッシュ１００の中心軸Ｘに沿った両側、即ち小径部１１２の両側に、当接部１１４を有する。当接部１１４は、チューブ２００の内径よりも大きな径で形成される。従って、当接部１１４は、ブッシュ１００の圧入時に径方向内側に変形して、チューブ２００の内周面に当接する。この際の径方向の押圧作用により、チューブ２００からのブッシュ１００の抜けが防止される。

尚、図１に示す例では、ブッシュ１００の中心軸Ｘに沿った外筒１１０の一端は、径方向外側に折り返され、当該折り返し部１１１にも弾性体１０６が付与されている。かかるブッシュ１００では、折り返し部１１１が無い側の端部側からチューブ２００内に圧入され、折り返し部１１１がチューブ２００の端面に軸方向に当接したときに、圧入完了となる。

図２は、ブッシュ１００の中心軸Ｘを法線とする平面によりブッシュ１００の当接部１１４の部分を切断した際の、ブッシュ圧入構造１の断面図である。

ブッシュ１００の中心軸Ｘに沿った両側の当接部１１４は、共に、図２（Ａ）に示すように、ブッシュ１００の周方向の全周に亘って形成されてもよい。或いは、ブッシュ１００の中心軸Ｘに沿った両側の当接部１１４のうち、ブッシュ１００の搭載状態で上方側になる当接部１１４（例えば図１の左側の当接部１１４）については、図２（Ｂ）に示すように、ブッシュ１００の周方向に沿って離散的に若しくは局所的に形成されてもよい。

以上の構成によれば、チューブ２００は、ブッシュ１００の中心軸Ｘに沿った両側に、ブッシュ１００の外筒１１０と径方向で互いに押圧し合う圧入部２０２と、ブッシュ１００の外筒１１０から径方向で離間する非圧入部２０４とを有することになる。

ここで、図１及び図３を参照して、ブッシュ１００の小径部１１２の有用性について説明する。図３は、一般的な従来のブッシュ圧入構造１’を示す断面図である。一般的なブッシュ圧入構造１’では、図３に示すように、ブッシュ１００’の中心軸Ｘに沿った中央付近に、チューブ２００’とブッシュ１００’とが径方向で互いに押圧し合う領域（圧入部）が設定されている。かかる構成では、操舵応答性を高めるべくブッシュ圧入構造１’のこじり力に対する剛性を高めるためには、圧入部の長さの延長や嵌め代の増加を伴うので、その分だけブッシュ１００’の圧入に要する圧入力が大きくなり、組み付け性、即ち生産性が悪くなる。

これに対して、本実施例によれば、上述の如く、ブッシュ１００の中心軸Ｘに沿った両側に圧入部２０２が設定されるので、圧入力を増加させること無く、ブッシュ圧入構造１のこじり力に対する剛性を高めることができる。即ち、本実施例によれば、生産性を損なうことなく、ブッシュ圧入構造１のこじり力に対する剛性を高めることができる。

ところで、ブッシュ１００の中心軸Ｘに沿った両側に圧入部２０２を設定し、その間に小径部１１２を設けると、典型的には結露に起因して、内部空間７０に水が溜まり、当該水溜りによりブッシュ１００の性能低下（例えば発錆による性能低下）が引き起こされる虞がある。

特に、図２（Ａ）に示したように、当接部１１４がブッシュ１００の周方向の全周に亘って形成されている場合には、内部空間７０に溜まった水の抜け道が実質的に無く、水溜りによりブッシュ１００の性能低下の可能性が高い。また、図２（Ｂ）に示したように、ブッシュ１００の中心軸Ｘに沿った両側の当接部１１４のうち、ブッシュ１００の搭載状態で上方側になる当接部１１４が、ブッシュ１００の周方向に沿って離散的に若しくは局所的に形成されている場合であっても、ブッシュ１００の搭載状態で下方側になる当接部１１４（例えば図１の右側の当接部１１４）が、図２（Ａ）に示したように、ブッシュ１００の周方向の全周に亘って形成されている場合には、内部空間７０に溜まった水の抜け道が実質的に無く、水溜りによりブッシュ１００の性能低下の可能性が高い。つまり、ブッシュ１００の搭載状態で内部空間７０の下方側が外筒１１０（例えば折り返し部１１１や全周に亘る当接部１１４）により閉塞されている場合には、内部空間７０に溜まった水の抜け道が実質的に無くなるので、水溜りによりブッシュ１００の性能低下の虞がある。更には、例えば両側の当接部１１４が共に、ブッシュ１００の周方向に沿って離散的に若しくは局所的に形成されている場合であっても、ブッシュ１００が略水平に搭載される場合には（即ち中心軸Ｘが略水平となるような搭載状態の場合には）、内部空間７０からブッシュ１００の端部に向かう水の流れが発生し難く、内部空間７０には依然として水が溜まる虞がある。

そこで、本実施例では、図１に示すように、チューブ２００は、非圧入部２０４に連通孔８０が形成される。連通孔８０は、内部空間７０をチューブ２００外の外部空間に径方向に連通させる機能を有する。これにより、内部空間７０に溜まりうる水は、連通孔８０を介して径方向外側に向かってチューブ２００外へと流出することができるので、内部空間７０に水が定常的に溜まることが防止される。これにより、水溜りによりブッシュ１００の性能低下を効果的に防止することができる。

本実施例において、連通孔８０は、チューブ２００の周方向の適切な位置に一箇所だけ設定されてもよいし、チューブ２００の周方向に沿って複数個設定されてもよい。また、連通孔８０の形状は、円形や長穴やその他の形状であってもよい。連通孔８０は、チューブ２００を後加工（例えばドリルによる穴あけ）により形成されてもよいし、チューブ２００の製造時に型等により一体的に形成されてもよい。

また、本実施例において、連通孔８０は、好ましくは、ブッシュ１００の搭載状態で略鉛直下向きに開口するように形成される。これにより、重力の作用と相まって、内部空間７０内の水の連通孔８０を介した外部空間への排出が促進される。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、本発明は、ブッシュ１００の特定の設定箇所や、ブッシュ１００を介して接続される特定の２部材に適用範囲が限定されるものでなく、例えば、ブッシュ１００は、フロントサスペンションやリアサスペンションを構成する各種アームないしリンクの端部や、サスペンションを構成するショックアブソーバの下端に圧入されてもよい。後者の場合、ブッシュ１００は、ショックアブソーバと車輪（ナックル）との間を弾性的に接続することになる。

また、上述の実施例では、製造の容易性を考慮して、チューブ２００の内周面の径を一定に設定し、ブッシュ１００の外筒１１０の径を変化させることで、チューブ２００の圧入部２０２及び非圧入部２０４を画成しているが、これに代えて若しくは加えて、チューブの内周面の径を同様に変化させることで、チューブの圧入部及び非圧入部を画成してもよい。

本発明によるブッシュ圧入構造１の一実施例を示す断面図である。ブッシュ１００の中心軸Ｘを法線とする平面によりブッシュ１００の当接部１１４の部分を切断した際の、ブッシュ圧入構造１の断面図である。一般的な従来のブッシュ圧入構造１’ を示す断面図である。

符号の説明

１ブッシュ圧入構造
７０内部空間
８０連通孔
１００ブッシュ
１０２内筒
１０６弾性体
１１０外筒
１１２小径部
１１４当接部
２００チューブ
２０２圧入部
２０４非圧入部

Claims

円筒状の内筒と円筒状の外筒の間に弾性体を介在させて構成されるブッシュを、円筒状の被圧入部材の内部に圧入してなるブッシュ圧入構造であって、
前記被圧入部材が、前記ブッシュの外筒と径方向で互いに押圧し合う圧入部と、前記ブッシュの外筒から径方向で離間する非圧入部とを有し、
該離間により形成される前記ブッシュの外筒と前記被圧入部材の間の内部空間を、前記被圧入部材外の外部空間に径方向に連通させる連通孔を、前記被圧入部材の前記非圧入部に設け、
前記圧入部が、前記ブッシュの外筒の軸方向に沿った両側に設定されると共に、前記非圧入部が、前記ブッシュの外筒の軸方向に沿った前記圧入部の間に設定されることを特徴とする、ブッシュ圧入構造。
前記両側の圧入部のうち、少なくとも、前記ブッシュの搭載状態において下方側に位置する圧入部が、前記ブッシュの周方向の全周に亘って設定される、請求項１に記載のブッシュ圧入構造。
前記ブッシュの搭載状態における前記内部空間の下方側が、前記ブッシュの外筒により閉塞されている、請求項１に記載のブッシュ圧入構造。
前記連通孔が、前記ブッシュの搭載状態において、略鉛直方向下向きに形成される、請求項１に記載のブッシュ圧入構造。
請求項１〜４のいずれかに記載のブッシュ圧入構造に用いられる前記被圧入部材を含む車両用サスペンション。