JP5291981B2 - 防振装置のスリーブ嵌合構造 - Google Patents

Description

この発明は、外筒と、この外筒の内周面に接合させた筒状の弾性体、たとえばゴム弾性体とを具え、このゴム弾性体の内周面に接合させた内筒を具えることもある防振装置を、合成樹脂材料からなる外筒の縮径変形下でスリーブに圧入して、外筒の外周面をスリーブの内周面に摩擦係合させてなる、自動車のリアサスペンションアーム、トレーリングアーム、トルクロッドその他に適用されるブッシュタイプ防振装置のスリーブ嵌合構造に関するものであり、とくには、合成樹脂製の外筒、ひいては防振装置を、剛性スリーブに、がた等の発生なしに、十分強固に取り付ける技術を提案するものである。

軽量化の目的の下に外筒を合成樹脂製としたこの種のブッシュタイプ防振装置の、アーム等に取付けたスリーブからの抜け出しを防止するための従来技術としては、たとえば特許文献１に開示されているように、樹脂製の外筒と、内筒と、ゴム弾性体とを有するゴムブッシュを、外筒の外面において剛性スリーブに圧入してなる筒形防振装置において、スリーブの内面かつ軸方向の両端部に凹陥部を形成して同内面を段付形状となし、そこに外筒を縮径させながら圧入して外筒をスリーブの内面形状に倣った段付形状となすとするものがあり、これによれば、均一外径になる樹脂製外筒が、スリーブの凹陥部と対応する部分で、スリーブによる縮径外力の作用から解放されて拡径状態となることから、その外筒、ひいては、ゴムブッシュの、スリーブからの抜け出し方向の変位は、その外筒の両端部分の拡径部分と、スリーブの凹陥段付部との物理的な掛合下にて拘束されることになるとする。

また、他の従来技術としては、特許文献２に開示されているように、金属製の内筒と、この内筒の外周面に一体に固着させたゴム弾性体と、このゴム弾性体のさらに外周面に一体に固着させた樹脂製の外筒とからなるゴムブッシュを、金属製のスリーブ内に圧入して嵌合状態に保持するに当り、樹脂製の外筒およびゴム弾性体の一端部に鍔部を設けるとともに、外筒の、スリーブからの突出端部分に、部分的に厚肉の係合部を設け、この係合部をスリーブの軸端に係合させることで、外筒の、スリーブからの抜け出しを防止するとするものがある。
特開２００４−２１１８１０号公報 実開平５−７７６３７号公報

しかるに、特許文献１に開示された従来技術では、所定の長さのスリーブに対し、外筒の中央部分だけを、縮径復元力に基いてスリーブに摩擦係合させていることから、スリーブによる、外筒の抜け止め拘束力が相互的に小さくなる上、その外筒がクリープ変形することで拘束力が一層低下すると、たとえ、外筒の両端部分がスリーブの凹陥部へ入り込んで、スリーブの凹陥段付部への当接下で、外筒の、スリーブからの抜け出しを拘束していても、この抜け出し拘束力もまた、外筒のクリープ歪に伴う外筒の小径化によって必然的に低下することになるという問題があった。

また、特許文献２に記載された従来技術では、外筒に形成した厚肉の掛合部が、スリーブから、圧入方向の前方側へ突出することから、その突出部分が、跳石等の衝突および、他の構成部材との干渉その他によって破損され易く、この破損によって、厚肉掛合部が本来の抜け止め機能を発揮し得なくなるという問題があり、しかも、外筒の厚肉係合部の形成精度、および、その厚肉掛合部の、スリーブ内へ圧入精度等に由来する係合位置のばらつきにより、軸線方向で見て、スリーブの端面と厚肉係合部との間にクリアランスが生じると、スリーブに対する外筒の相対運動によって異音が発生し、このことは、外筒のクリープ歪によって、外筒とスリーブとの摩擦係合力が低下した場合にとくに重大であるという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点をことごとく解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、特許文献１に記載のように、樹脂製の外筒の内外径を、その全長にわたって一定として、外筒の各端部分を、スリーブの凹陥部内で、縮径外力の作用から解放して拡径状態とする場合のような、スリーブに対する外筒の抜け出し拘束力の低下を防止するとともに、外筒が、特許文献２に記載のように、スリーブに対して圧入方向の前方側へ突出することに起因する、その外筒の破損等のおそれを取り除くとともに、スリーブから突出する厚肉係合部の位置誤差等によって、その厚肉掛合部がスリーブに衝接することによる異音の発生を有効に防止できる防振装置のスリーブ嵌合構造を提供するにある。

この発明の、防振装置のスリーブ嵌合構造は、外筒と、この外筒の内周面に接合させた筒状の弾性体とを具え、その弾性体の内周面に接合させた筒状の内筒を具えることもある防振装置を、外筒の縮径変形下でスリーブに圧入して、外周の外周面を、アーム、ロッド等に取付けたスリーブの内周面に摩擦係合させてなるものであって、合成樹脂製の外筒の、スリーブへの圧入長さを、スリーブの軸線方向長さより短くするとともに、その外筒の、圧入方向の先端外周面に、半径方向外方へ突出させて形成されて、外筒の周方向に延びる突条を、スリーブの端部分に形成されて、スリーブの端縁側に向けて穴径を次第に増加する截頭円錐面としてなる拡径表面に、半径方向外向きの弾性復元力の作用下で弾性的に接触させてなるにある。

ここで、前記突条は、外筒の周方向に所定の角度範囲にわたって延びる複数本にて形成することも可能であるが、その突条は、外筒の全周にわたって環状に連続させて形成することが好ましい。
なお複数本の突条を形成するときは、それらの全てが、外筒の中心軸線に直交する一の環状円上に位置するものとする。

また、外筒の突条の圧入方向の先端面は、外筒の圧入抵抗を有利に低減するべく、外筒の中心軸線を含む断面内で、その中心軸線側に凸もしくは凹となる曲線形状とすることも可能であるが、その先端の加工上は、それを截頭円錐面とすることが好ましい。

ところで、外筒の突条の頂面は、外筒の、スリーブへの圧入に際して、その頂面がスリーブの貫通穴内を円滑に通過することができ、また、その貫通穴を通過後に、突条を、スリーブの拡径表面に、十分大きな力で弾性的に接触させ得る限りにおいて、外筒の中心軸線を含む断面内での形状が、直線状、曲線状、折線状等の適宜の形状をなすものとすることができる。

そしてまた、外筒の、圧入方向の後端には、スリーブの後端面に当接して、外筒の圧入限界位置を特定する外向きフランジを設けることが好ましい。

なお外筒の突条は、スリーブの拡径表面に線接触させること、または面接触させることが好ましい。

この発明の、防振装置のスリーブ嵌合構造では、とくに、外筒の、スリーブへの圧入長さを、スリーブの軸線方向長さより短くすることにより、外筒の、スリーブへの圧入側の先端部分がそのスリーブから突出することに起因する、外筒の破損等のおそれを十分に取り除くことができる。

しかも、この嵌合構造では、外筒の、圧入方向の先端外周面に、半径方向外方へ突出させて形成されて、外筒の周方向に延びる突条を、スリーブの端部分に形成されて、スリーブの端縁側に向けて穴径を次第に増加する拡径表面に、半径方向外向きの弾性復元力の作用下で弾性的に接触させることにより、外筒の圧入部分の、スリーブに対する摩擦係合力が、その外筒のクリープ歪等によって低下することがあっても、外筒の外周面に突出させて設けた突条の、半径方向外向きの突出量をほぼ一定に維持して、その突条の、拡径表面への物理的な掛合状態を保つことで、外筒とスリーブとの間の、半径方向および軸線方向のいずれの方向のがたの発生をも長期間にわたって十分に防止するとともに、外筒の、そのスリーブからの抜け出しをもまた、突条の、拡径表面への掛合下にて効果的に防止することができる。

その上ここでは、突条を、半径方向外向きの弾性復元力によって、拡径表面に弾性的に当接させることにより、突条および拡径表面の形成位置に加工精度上のばらつきが生じても、その突条は、拡径表面に確実に弾性接触して、外筒の、スリーブに対するがたつきを十分に防止するので、それら両者の、中心軸線方向の相対運動に起因する衝突音の発生をもまた効果的に防止することができる。

ここで、外筒上の突条を、外筒の全周にわたって環状に連続させて形成したときは、その突条、ひいては、外筒の、スリーブ拡開表面に対する、トータルの弾性係合力を効果的に高めることができる。

またここで、スリーブの拡径表面を截頭円錐面としたときは、他の形態の拡径表面を形成する場合に比し、拡径表面の、高精度にして能率的な加工を行うことができる。
そしてこのことは、外筒上の突条の、圧入方向の先端面を截頭円錐面とする場合にもまた同様である。

ここにおいて、外筒の、圧入方向の後端に、スリーブの後端面に当接して、外筒の圧入限界位置を特定する外向きフランジを設けたときは、この外向きフランジと、突条との協働下で、外筒を、スリーブに対してより効果的に抜け止めすることができる。

ところで、外筒の突条を、スリーブの拡径表面に線接触させる場合は、加工精度等に影響されることなく、突条を、拡径表面に確実に弾性接触させることができる。
この一方で、突条を、拡径表面に面接触させる場合は、突条の弾性係合力を高めて、外筒をより効果的に抜け止めすることができる。

図１は、この発明に係る構造の実現工程を、そして図２は、この発明の実施の形態をそれぞれ示す、中心軸線を含む断面図である。
図中１は、ブッシュタイプの防振装置を、２はブッシュタイプの防振装置１を圧入される、剛性のスリーブをそれぞれ示す。

ここで、図示の防振装置１は、合成樹脂製の外筒３と、この外筒３の内周面に、加硫接着、接着剤接着その他によって接合させた筒状の弾性体、たとえばゴム弾性体４とを具える他、このゴム弾性体４のさらに内周面に接合させて設けた剛性の内筒５を具えてなる。

この防振装置１は、それを、自動車のリアサスペンションアーム、トレーリングアーム、トルクロッド等に取り付けられた剛性スリーブ２の貫通穴内へ、合成樹脂製の外筒３およびゴム弾性体４の縮径変形下で圧入されて、図２に示すような態様の下で使用に供される。

そしてここでは、外筒３の、スリーブ２への圧入長さｌを、スリーブ２の軸線方向長さＬより短かくして、外筒３の、圧入方向の先端部分の、スリーブ２からの突出を防止し、さらに、その外筒３の、圧入方向の先端外周面に、図３に部分拡大断面図で示すように、半径方向外方へ突出させて形成されて、外筒３の周方向に延びる、たとえば円環状の一条の突条６を設け、この突条６を、外筒３の縮径下でのスリーブ２への圧入に基づく、外筒３に固有の弾性復元力により、スリーブ２の端部分に形成されて、スリーブ２の端縁側に向けて穴径を次第に増加する、たとえば截頭円錐面の拡径表面７に、半径方向外向きの弾性押圧力の作用下で当接させえる。

ここで、突条６のこの半径方向外向きの弾性押圧力は、外筒３の先端外周面に半径方向外方へ突出形成された突条６が、防振装置１の、スリーブ２への圧入に伴って、スリーブ２の、均一内径の貫通穴内を縮径姿勢で通過して、その貫通穴壁面による、突条６への拘束力が解除されることによって発生し、この弾性押圧力は、突条６の突出高さ、拡径表面７の拡開形態等との関連の下で、外筒３の残部が、スリーブ２による縮径外力を受けていてなお、十分大きく確保することができる。

なお、図３に示すところでは、スリーブ２の拡径表面７を、所要の勾配をもつ截頭円錐面としているも、この拡径表面７は、防振装置１の中心軸線を含む断面内で、その中心軸線側に凸もしくは凹となる曲線の回転体形状とすることもできる。

また、図３に示すところでは、外筒３上の突条６の圧入方向の先端面をも、外筒３の先端側に向けて漸次小径となる截頭円錐面とし、その突畳の頂面を、一定外径の平坦円環面とし、そして、突条６の圧入方向後端面を、中心軸線を含む断面内で、その中心軸線側に凹となる曲線の回転体形状としているが、突条６の先端面は、中心軸線を含む断面内で、中心軸線側へ凸もしくは凹となる曲線からなるものとし、また、突条６の頂面を、同様の断面内で、曲線、一方側へ傾斜する直線、もしくは折線からなるものとし、そして、突条６の後端面を、同様の断面内で、図に示すところとは逆方向に曲がる曲線もしくは、後端側に向けて直径を減じる方向に傾斜する直線からなるものとすることもできる。

ここにおいて、突条６の頂面形状は、拡径表面７の形成態様との関連において、拡径表面７に線接触する形態とすることができる他、その拡径表面７に面接触する形態とすることもできる。
前者によるときは、突条６および拡径表面７等の多少の加工誤差の有無のいかんにかかわらず、突条６をもって、拡径表面７を確実に弾性押圧することができ、また、後者によるときは、大きな押圧力の作用下で、外筒３をより効果的に抜け止めすることができる。
なおこの抜け止めに関しては、突条６および拡径表面７のそれぞれを、拡径表面７をもって突条７を包み込むような形態を選択した場合により顕著なものとなる。

ところで図３（ａ）に示す状態は、突条６および拡径表面７等のいずれにも加工誤差等がなく、突条６が拡径表面７の所定の位置に適正に弾性接触している状態を示し、図３（ｂ）は、加工誤差等に起因して、突条６が、図３（ａ）に示すところに比して、拡径表面７の小径部側に弾性接触し、そして、図３（ｃ）は逆に、突条６が、図３（ａ）に示すところに比して、拡径表面７の大径部側に弾性接触している状態をそれぞれ示す。

これらのいずれの場合にも、突条６を、半径方向外向きの弾性復元力に基いて、拡径表面７に、十分な押圧力で弾性接触させることにより、加工誤差等に起因する、外筒３とスリーブ２との間の半径方向および軸線方向のがたつきの発生を十分に防止することができ、また、突条６の、拡径表面７への弾性接触下で、突条６に、外筒３の抜け止め機能を十分に発揮させることができる。

ここにおいて、外筒３の圧入方向の後端に、図１、２に示すように、スリーブ２の後端面に当接して、外筒３の圧入限界位置を特定する外向きフランジ８を設けた場合は、この外向きフランジ８と、上述した突起６との協働下で、スリーブ２内へ圧入した防振装置１、より直接的には外筒３を一層効果的に抜け止めすることができる。

防振装置の、スリーブへの組付け工程を例示する断面図である。 この発明の実施形態を示す断面図である。 要部を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ 防振装置
２ スリーブ
３ 外筒
４ ゴム弾性体
５ 内筒
６ 突条
７ 拡径表面
ｌ 圧入長さ
Ｌ スリーブの軸線方向長さ

Claims (6)

1. 外筒と、この外筒の内周面に接合させた筒状の弾性体とを具える防振装置を、外筒の縮径変形下でスリーブに圧入して、外筒の外周面をスリーブの内周面に摩擦係合させてなる防振装置のスリーブ嵌合構造であって、
   合成樹脂製の外筒の、スリーブへの圧入長さを、スリーブの軸線方向長さより短かくするとともに、その外筒の、圧入方向の先端外周面に、半径方向外方へ突出させて形成されて、外筒の周方向に延びる突条を、スリーブの端部分に形成されて、スリーブの端縁側に向けて穴径を次第に増加する截頭円錐面としてなる拡径表面に、半径方向外向きの弾性復元力の作用下で弾性的に接触させてなる防振装置のスリーブ嵌合構造。
2. 前記突条を外筒の全周にわたって環状に連続させて形成してなる請求項１に記載の防振装置のスリーブ嵌合構造。
3. 前記突条の圧入方向の先端面を截頭円錐面としてなる請求項１または２に記載の防振装置のスリーブ嵌合構造。
4. 外筒の、圧入方向の後端に、スリーブの端面に当接する外向きフランジを設けてなる請求項１〜３のいずれかに記載の防振装置のスリーブ嵌合構造。
5. 外筒の突条を、スリーブの拡径表面に線接触させてなる請求項１〜４のいずれかに記載の防振装置のスリーブ嵌合構造。
6. 外筒の突条を、スリーブの拡径方向に面接触させてなる請求項１〜４のいずれかに記載の防振装置のスリーブ嵌合構造。

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