JP5437025B2

JP5437025B2 - 防振装置

Info

Publication number: JP5437025B2
Application number: JP2009254950A
Authority: JP
Inventors: 健治矢部
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2029-11-06
Also published as: JP2011099522A

Description

本発明は、軸部材と、これを取り囲む外筒と、これら軸部材と外筒との間に介設されて両筒を結合するゴム状弾性体からなる防振基体とを備えた筒形の防振装置に関する。

従来、この種の筒形の防振装置では一般に、内筒と外筒に鉄等の金属が用いられている。例えば、図９に示すものでは、金属製の内筒１０１と、金属製の外筒１０２と、ゴム弾性体からなる防振基体１０３を備えてなる。そして、軸直角方向におけるバネ特性に異方性を持たせるために、防振基体１０３には軸直角方向に相対する位置に軸方向に貫通した一対のすぐり部１０４を設けてバネ定数を低くする一方、これに垂直な軸直角方向において内筒１０１を挟んで相対する位置に一対の金属製の中間板１０５を埋設してバネ定数を高くすることが行われている。

かかる従来構成では、外筒１０２が金属製であるだけでなく、中間板１０５も金属製であるために、重量増加が大きく、従って、軽量化が望まれる。

ところで、従来、軽量化等の目的のため、外筒を樹脂製とすることが知られており、種々提案されている。例えば、下記特許文献１では、外筒を樹脂製とした上で、該外筒を取付部材の筒状保持部に圧入したときの挿入端部における亀裂等の欠陥を防止するために、外筒の挿入端部を全周にわたって厚肉状に形成することが開示されている。

下記特許文献２には、取付部材の筒状保持部からの樹脂製外筒の抜けを防止するために、樹脂製外筒に金属スリーブを外挿し、それにより外筒を部分的に縮径させることにより、縮径部と拡径部との間で金属スリーブを位置決めして係止することが開示されている。

下記特許文献３には、樹脂製外筒を取付部材の筒状保持部に圧入したときの割れを防止するために、外筒の一端部に設けられたフランジに複数の切欠を設けることが開示されている。

これらの特許文献には、外筒を樹脂製とすることは開示されているものの、防振装置の軸直角方向におけるバネ特性に異方性を持たせる技術として、樹脂製外筒の形状自由度を有効活用する点は開示されていない。

特開２００２−２８６０６４号公報特開２００８−２２３９２０号公報特開２００８−２４９０３５号公報

本発明は、軸直角方向におけるバネ特性に異方性を持たせつつ、軽量化を図ることができる防振装置を提供することを目的とする。

本発明に係る防振装置は、軸部材と、前記軸部材を軸平行に取り囲む樹脂製の外筒と、前記軸部材と前記外筒との間に介設されて両者を結合するゴム状弾性体からなる防振基体と、を備えてなり、取付部材の筒状保持部に前記外筒が圧入内嵌されることで前記取付部材に取付固定される防振装置において、前記外筒は、周方向の少なくとも１ヶ所に設定された樹脂注入口から注入された樹脂により、周方向の少なくとも１ヶ所にウェルド部を有して成形されてなり、前記ウェルド部が形成される周方向位置に、軸直角方向内方に突出することで前記軸部材との間隔を狭くして当該軸直角方向におけるバネ定数を高めるための凸部が設けられ、これにより当該周方向位置が厚肉状に形成され、前記外筒は、軸方向の一端部に軸直角方向外方に張り出すフランジを備え、前記凸部が、前記外筒の軸方向において前記フランジのない他端部側に寄せて設けられたことを特徴とするものである。

上記構成によれば、軸直角方向内方に突出させて設けた凸部により、当該軸直角方向におけるバネ定数を高めることができるので、外筒に設けた該凸部によって従来の中間板を廃止することができる。そのため、外筒が樹脂製であることと相俟って軽量化を図ることができる。また、樹脂注入口に対するウェルド部にバネ特性に異方性を持たせるための上記凸部を設けたことにより、防振装置を取付部材の筒状保持部に圧入する際に、割れ等の不具合が生じやすいウェルド部を、上記凸部で厚肉状に形成したことによって補強し、割れを防止することができる。

第１の実施形態に係る防振装置の断面図（図２のＩ−Ｉ線断面図）。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。同防振装置の外筒の斜視図。該外筒の平面図。図４のＶ−Ｖ線断面図。図５のＶＩ−ＶＩ線断面図。第２の実施形態に係る防振装置の外筒の断面図。第２の実施形態に係る防振装置の断面図。従来の防振装置の断面図。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

第１の実施形態に係る防振装置１０について図１〜６に基づいて説明する。実施形態に係る防振装置１０は、自動車のサスペンション等のメンバー部材を車体に対して防振的に支持するためのブッシュ型マウントであり、この例ではリアメンバーに組み付けられるマウントを示している。

図１に示すように防振装置１０は、軸部材としての金属製の内筒１２と、これを軸平行かつ同芯状に取り囲む外筒１４と、これら内筒１２と外筒１４の間に加硫接着手段により介設されて両者を結合するゴム弾性体よりなる防振基体１６とを備えて構成されている。

内筒１２は、軸方向Ｘを上下方向にして、その上端部１２Ａが不図示の車体に取り付けられる円筒状部材であり、内側に不図示のボルトが挿入されて車体に締結固定されるよう構成されている。内筒１２の上端部１２Ａは、車体への面圧を小さくするために、防振基体１６の加硫成形後に冷間塑性加工することによって拡径された拡径部１８に形成されている。

防振基体１６は、内筒１２と外筒１４との間を埋めるように筒状に形成され、図２に示すように、内筒１２を挟んで第１の軸直角方向Ｙａ（軸方向Ｘに垂直な方向（即ち、径方向）、詳細には、車両前後方向）に相対する２ヶ所には、軸方向Ｘに貫通するすぐりと称する一対の空洞部２０，２０が設けられている。

外筒１４は、取付部材であるメンバー部材１に取付固定される部材であり、メンバー部材１に設けられた円筒状の筒状保持部２内に下方から圧入内嵌される。外筒１４は、円筒状をなす樹脂製の部材であり、その軸方向Ｘの一端部である下端部１４Ａには、軸直角方向外方Ｙｏに向けて全周にわたって張り出して設けられたリング板状のフランジ２２を備える。フランジ２２の下面には、防振基体１６から連なるゴムにより軸方向Ｘの外方に突出するストッパゴム部２４が形成されている。また、外筒１４の軸方向Ｘの他端部である上端部１４Ｂには、その外周面が先端に向けて先細り状に形成されたテーパ面部２５に形成されている。

外筒１４は、周方向Ｃの２ヶ所に設定された樹脂注入口２６，２６から注入された樹脂により、周方向Ｃの２ヶ所にウェルド部２８，２８を有して成形されてなる。この例では、樹脂注入口２６は、図５，６に示すように、外筒１４の上端部１４Ｂにおいて、内筒１２を挟んで上記第１の軸直角方向Ｙａに相対する２ヶ所に設けられている。このように樹脂注入口２６を設定することにより、樹脂注入口２６から注入された樹脂は、第１の軸直角方向Ｙａに垂直な第２の軸直角方向Ｙｂにおいて内筒１２を挟んで相対する２ヶ所において合流するので、この部分がウェルド部２８となる。

そして、このウェルド部２８が形成される周方向位置において、外筒１４の内周面が軸直角方向内方Ｙｉに突出することで凸部３０が形成されており、この凸部３０により当該周方向位置で外筒１４が厚肉状に形成されている。凸部３０は、軸直角方向内方Ｙｉに突出することで、内筒１２との間隔を狭くして当該軸直角方向におけるバネ定数を高めるためものである。この例では、上記第２の軸直角方向Ｙｂ（詳細には、車両左右方向）において内筒１２を挟んで相対する２ヶ所に凸部３０，３０が設けられることにより、この第２の軸直角方向Ｙｂにおけるバネ定数が、このような凸部を設けない場合に比べて高く設定されている。

凸部３０は、ウェルド部２８が形成される周方向位置を含む周方向部分に設けられており、詳細には、外筒１４の周方向Ｃにおいて、２つの樹脂注入口２６，２６の中間位置を中心として、その両側に、ある程度の周方向幅で形成されており、これにより製造バラツキを考慮しても凸部３０内にウェルド部２８が形成されるように設定されている。

凸部３０の先端面３０Ａ（すなわち、軸直角方向Ｙｂの内側面）は、対向する内筒１２の外周面との間に設けられる防振基体１６のゴム厚みが周方向Ｃで一定となるように湾曲面状に形成されている。詳細には、先端面３０Ａは、内筒１２を同芯状に取り囲む円柱面の一部となるように断面円弧状に形成されている。

凸部３０は、外筒１４の軸方向Ｘにおいて、フランジ２２を設けていない上端部１４Ｂ側に寄せて設けられている。すなわち、凸部３０は、ウェルド部２８が形成される周方向位置で、その軸方向Ｘの全体にわたって形成されているのではなく、上側略半分の範囲で設けられている。そのため、外筒１４は、フランジ２２を備えた下部側１４Ｃでは全周にわたって薄肉筒状に形成される一方、上部側１４Ｄでは周方向Ｃにおいて凸部３０が形成された厚肉部３１と薄肉部３２が交互に形成されている。なお、外筒１４の外周面は、上記フランジ２２及びテーパ面部２５を除いて、軸方向Ｘの全体にわたって外径が一定の円柱面状に形成されている。

なお、外筒１４を形成する樹脂材料としては、特に限定するものではなく、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂が挙げられ、特にポリアミドが好適である。また、これらの樹脂材料には、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの充填剤を配合して補強してもよく、特にガラス繊維を配合することが好適である。

以上の構成を備える本実施形態の防振装置１０は、外筒１４を樹脂の射出成形により作製した後、内筒１２と外筒１４との間に防振基体１６を加硫成形することにより製造される。外筒１４を射出成形する際には、射出成形型のゲートＧを介して、第１の軸直角方向Ｙａに相対する２ヶ所の樹脂注入口２６，２６から樹脂を注入する（図５，６参照）。注入された樹脂は、樹脂注入口２６から周方向Ｃの両側に広がりながら、キャビティ内に充填されるので、第１の軸直角方向Ｙａに垂直な第２の軸直角方向Ｙｂに相対する２ヶ所の凸部３０，３０内にウェルド部２８，２８が形成される（図６参照）。

このようにして製造された防振装置１０は、外筒１４をメンバー部材１の筒状保持部２に対し、テーパ面部２５を設けた上端部１４Ｂから圧入して内嵌固定される。また、不図示のボルトを内筒１２に挿入し締結することで車体側に固定される。

車両に組み付けられた防振装置１０は、防振基体１４に設けられた一対の空洞部２０，２０により、第１の軸直角方向Ｙａである車両前後方向におけるバネ定数が低く設定されている。また、外筒１４に設けられた一対の凸部３０，３０が従来の中間板と同様の機能を発揮することで、第２の軸直角方向Ｙｂである車両左右方向におけるバネ定数が高く設定されている。そのため、乗り心地がよく、しかも操縦安定性を高めることができる。

このように本実施形態の防振装置１０であると、外筒１４に設けた凸部３０により、従来の金属製の中間板を廃止することができるので、外筒１４自体が樹脂製であることと相俟って、軽量化を図ることができる。また、中間板を廃止することにより、製造工程が簡略化されるとともに、部品点数を削減することができる。

また、樹脂注入口２６に対するウェルド部２８に、バネ特性に異方性を持たせるための上記凸部３０を設けたことにより、防振装置１０をメンバー部材１の筒状保持部２に圧入する際に、割れ等の不具合が生じやすいウェルド部２８を、上記凸部３０で厚肉状に形成したことによって補強し、割れを防止することができる。よって、製品組み立て時の不具合を低減することができる。

また、上記筒状保持部２に対する圧入時には、先に圧入する上端部１４Ｂの方が、後から圧入される下端部１４Ａよりも割れ等の不具合が生じやすいが、本実施形態によれば、上記凸部３０を、このような問題となりやすい上端部１４Ｂ側に片寄らせて設けている。そのため、この偏在させた凸部３０により圧入時のウェルド部２８での割れ対策を有効に行いつつ、凸部３０のボリュームを抑えて更なる軽量化を図ることができる。

図７，８は、第２の実施形態に係るものである。この実施形態では、外筒１４の樹脂注入口２６を周方向Ｃの１ヶ所に設定した点が上記第１の実施形態と異なる。

すなわち、この例では、図７に示すように、樹脂注入口２６は、外筒１４の周方向Ｃにおける１ヶ所に設定されており、そのため、樹脂注入口２６に対して内筒１２を挟んで軸直角方向Ｙｂに対向する周方向位置がウェルド部２８となる。そして、このウェルド部２８が形成される周方向位置に、軸直角方向内方Ｙｉに突出する凸部３０−１が設けられており、これにより当該周方向位置が厚肉状に形成されている。

また、ウェルド部２８だけでなく、樹脂注入口２６が設けられた周方向位置にも、軸直角方向内方Ｙｉに突出する凸部３０−２が設けられており、これにより当該周方向位置も厚肉状に形成されている。

これらの凸部３０−１，３０−２の形状、大きさ及び配置は、第１の実施形態の凸部３０と同様であり、よって、ウェルド部２８に設けた凸部３０−１と樹脂注入口２６に設けた凸部３０−２とは内筒１２を挟んで対称形状に設けられている。

一般に樹脂注入口２６は、ウェルド部２８に次いで強度を損なうおそれがある部位であるため、この部分にも凸部３０−２を設けて厚肉状に形成することにより、圧入時における割れ対策を行うことができる。また、この場合、樹脂注入口２６が厚肉状の凸部３０−２に設けられているため、第１の実施形態のように樹脂注入口２６を内向きの凸形状（図６参照）に形成する必要もない。その他の構成は、第１の実施形態と同様であり、同様の作用効果が奏される。

このように樹脂注入口２６の数は、外筒１４の周方向Ｃにおける少なくとも１ヶ所であれば、その数は特に限定されないが、通常は上述した２ヶ所又は１ヶ所に設けることが好ましい。また、ウェルド部２８が周方向Ｃの複数箇所に形成される場合、その全ての周方向位置に上記凸部３０を設ける場合には限定されず、少なくとも１ヶ所のウェルド部２８に凸部３０を設ける場合も本発明に含まれる。また、凸部３０の形状や大きさ等につき、上記実施形態はあくまで好ましい一例であって、種々の変更が可能である。また、本発明は、メンバー部材に取り付けられるブッシュには限定されず、種々の防振装置に適用可能である。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。

１０…防振装置、１２…内筒（軸部材）、１４…外筒、
１４Ａ…外筒の一端部（下端部）、１４Ｂ…外筒の他端部（上端部）、
１６…防振基体、２２…フランジ、２６…樹脂注入口、
２８…ウェルド部、３０，３０−１，３０−２…凸部、
Ｘ…軸方向、Ｙｏ…軸直角方向外方、Ｙｉ…軸直角方向内方、
Ｙａ…第１の軸直角方向、Ｙｂ…第２の軸直角方向、Ｃ…周方向

Claims

軸部材と、前記軸部材を軸平行に取り囲む樹脂製の外筒と、前記軸部材と前記外筒との間に介設されて両者を結合するゴム状弾性体からなる防振基体と、を備えてなり、取付部材の筒状保持部に前記外筒が圧入内嵌されることで前記取付部材に取付固定される防振装置において、
前記外筒は、周方向の少なくとも１ヶ所に設定された樹脂注入口から注入された樹脂により、周方向の少なくとも１ヶ所にウェルド部を有して成形されてなり、前記ウェルド部が形成される周方向位置に、軸直角方向内方に突出することで前記軸部材との間隔を狭くして当該軸直角方向におけるバネ定数を高めるための凸部が設けられ、これにより当該周方向位置が厚肉状に形成され、
前記外筒は、軸方向の一端部に軸直角方向外方に張り出すフランジを備え、前記凸部が、前記外筒の軸方向において前記フランジのない他端部側に寄せて設けられた
ことを特徴とする防振装置。
前記樹脂注入口が、第１の軸直角方向において前記軸部材を挟んで相対する２ヶ所に設けられ、前記第１の軸直角方向に垂直な第２の軸直角方向において前記軸部材を挟んで相対する２ヶ所に前記凸部が形成されて当該周方向位置が厚肉状に形成されたことを特徴する請求項１記載の防振装置。
前記防振基体は、前記第１の軸直角方向に対向する２ヶ所に軸方向に貫通する空洞部を有することを特徴とする請求項２記載の防振装置。
前記樹脂注入口が周方向の１ヶ所に設けられ、前記樹脂注入口に対して前記軸部材を挟んで軸直角方向に対向する周方向位置に前記凸部が設けられて当該周方向位置が厚肉状に形成されるとともに、前記樹脂注入口が設けられた周方向位置にも軸直角方向内方に突出する前記凸部が設けられることで当該周方向位置も厚肉状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の防振装置。
前記凸部の先端面が前記内筒を同芯状に取り囲む円柱面の一部となるように断面円弧状に形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の防振装置。