JP5446279B2 - ブッシュ - Google Patents

Description

本発明は、中核体と、これを取り囲む少なくとも１つの外装体と、少なくとも１つの弾性結合層とを備え、弾性結合層が外装体と中核体とを互に結合しかつ相互に離間しており、中核体と外装体が互いに相対的に移動可能であるブッシュに関するものである。

冒頭に述べた種類のブッシュは、特許文献１からすでに公知である。公知のブッシュでは、中核体が、内径の大きい管によって同心的に取り囲まれる管として構成されている。これら両方の管は、ゴム層によって互いに結合されており、ゴム層は、管に加硫接合されている。

公知のブッシュは軸受部材として各種の自動車で用いられている。公知のブッシュは、荷重方向が半径方向のときに、すなわち内側の管が外側の管に向かって変位するときに、回転対称の剛性挙動を有している。このような剛性挙動は、製造後のブッシュではいわば凍結されたように固定している。

しかしながら現実には、外装体に対する中核体の変位に依存して、ブッシュの剛性挙動を調整することが頻繁に必要となる。たとえば、中核体と外装体をその休止位置ないし初期位置へ戻そうとする復帰力は、変位に依存して変化するのが望ましい。

欧州特許出願公開第１７３６６８１Ａ１号明細書

本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、外装体に対する中核体の変位に依存しかつ調整することが可能な剛性挙動を有するブッシュを低コストで製造可能にすることにある。

本発明によると、前述の課題は請求項１の構成要件によって解決される。

それによると、冒頭に述べた種類のブッシュは、結合層から構造上分離されまたは結合層とは別途製造可能な少なくとも１つのストッパが、中核体および／または外装体に設けられ、前記中核体と前記外装体との相対運動を制限することを特徴としている。

本発明では、弾性結合層から構造上分離されかつ挿入可能に構成された少なくとも１つのストッパによって、さまざまに異なる剛性挙動をブッシュに与えることが可能となっている。より具体的には、結合層から分離されまたは別途製造可能なストッパは、結合層が例えば加硫によって配置された後に、ブッシュへ挿入することできる。このストッパは、結合層の材料に関わりなく選択することができる。別個の部品として挿入可能なストッパは、本発明によると、変位の程度がさまざまに異なるときに、さまざまに異なる復帰力を惹起することができる。ストッパは、結合層に関わりなく変更することができる。それにより、剛性挙動という観点から数多くの用途に合わせて適合化可能である、可変的に調整可能なブッシュが創出される。したがって、冒頭に述べた課題が解決される。

ここで、弾性結合層はストッパを収容するための切欠きを有するとよい。この切欠きは、自由な距離区間または自由な角度にわたり相対運動を許容する。切欠きにより自由な距離区間または自由な角度にわたって、弾性結合層によってのみ規定される運動抵抗が惹起される。自由な角度が生じるのは、中核体が外装体に対してねじれている場合である。このようなねじれが生じると弾性結合層にトルクが生じ、ねじれモーメントという形態での復帰力がねじれに抗して作用する。

中核体または外装体は、自由な距離区間または自由な角度にわたり第１の復帰力に抗して移動可能とすることができる。これにより、ブッシュに少なくとも２つの特性曲線を与えることが可能となる。この場合、第１の特性曲線は第１の剛性によって、第２の特性曲線は第２の剛性によってそれぞれ特徴づけられる。第２の剛性は、中核体または外装体がストッパのいずれかに当接した後に成立するものである。

したがって、中核体または外装体は、ストッパに当接した後は、制動区間または制動角度にわたり第２の運動抵抗に抗して移動可能とすることができる。これにより、少なくとも２つの特性曲線を有するブッシュを製作可能である。

ストッパは弾性体として構成するとよい。したがって、ストッパをゴムまたはエラストマーで構成することが考えられる。ゴムやエラストマーは、剛性の特性曲線を移行領域で滑らかにするために、問題なく構造化することができる。エラストマーは、金属の対象物に問題なく加硫接合することができる。弾性体としてのストッパの構成は、ブッシュの第２の復帰力ないし剛性の第２の特性曲線の調整を可能にする。

弾性結合層には、ブッシュの半径方向および／または軸方向の剛性を変更するための切欠きを設けることができる。したがって、弾性結合層に、ブッシュの剛性を少なくとも１つの方向における領域において低下させまたは変更させる幾何学形状のキャビティを構成することが考えられる。

中核体は多部分で構成するとよい。これにより、中核体を安定化させることが可能である。さらに、差込体または外嵌体を追加することによって、中核体の軸方向長さを増やすことが可能である。

中核体は、少なくとも１つの差込体が収容された収容スリーブとすることができる。さらに、収容スリーブに両側からそれぞれ差込体が差し込まれる構成とすることが考えられる。これにより、中核体の軸方向長さを外装体よりも大きくすることができる。差込体は収容スリーブに接着するようにしてもよい。さらに、プレス嵌めによって差込体が収容スリーブに収容されるように構成することも考えられる。

差込体には、収容スリーブの開口縁部に当接する上方係合部を設けるとよい。これにより固定的な差込体の当接が保証される。

差込体にはストッパが配置されるとよい。これにより、弾性結合層とは異なる剛性挙動を示すストッパを設けることが可能である。ブッシュの用途に全面的に依存しつつ、さまざまな剛性特性曲線のストッパを備える差込体を挿入することができる。その意味でブッシュは、さまざまな利用分野に合わせて、問題なくモジュール形式で適合化可能である。

中核体は、少なくとも１つの外嵌体が上方に配置される収容スリーブとして構成するとよい。これにより、変形に対する収容スリーブの縁部領域の安定化が可能である。外嵌体は、収容スリーブの縁部領域を大幅に補強することができる。

外嵌体は、収容スリーブの段部上方に配置するとよく、ストッパを設けることができる。これにより、固定的な外嵌体の収容を具体化できる。さらに、剛性挙動の観点からのブッシュのモジュール形式の構造が考えられ、すなわちそれは、さまざまに異なる弾性のストッパを備える外嵌体が収容スリーブへ外嵌されるような場合である。

外装体は多部分で構成するとよい。これにより、ブッシュの剛性特性曲線を変更するために、外装体にモジュール形式でストッパを設けることができる。

したがって、外装体はストッパを備える少なくとも１つの差込体を有することができる。これにより、外装体を変形に対して補強することができる。

外装体は、ストッパを備える少なくとも１つの外嵌体を有することができる。それにより、外装体の軸方向長さを増やすことができる。さらに、外装体を変形に対して補強することができる。

中核体は外装体に対して偏心的に配置されるとよい。このようなブッシュは１つの半径方向において、他の半径方向よりも長い自由経路を有している。半径方向に短い自由経路を設けることによって、狭い設計スペース状況に合わせてブッシュを適合化することができる。

少なくとも１つの差込体または外嵌体は、収容スリーブまたは外側スリーブに対して軸方向端部において上方から係合し、端面側でこれに当接する。これにより、力成分を外側スリーブまたは収容スリーブの端面へ誘導することができる。さらに、差込体または外嵌体の安定した最終位置がもたらされる。

以上説明したように、本発明により、外装体に対する中核体の変位に依存しかつ調整が可能な剛性挙動を有するブッシュを低コストで製造可能とすることができる。

図１は、参考例１に係るブッシュの構成を示す模式的断面図であり、中核体と外装体を備え、外装体にはストッパが付属したものを示している。 図２は、実施例１に係るブッシュの構成を示す模式的断面図であり、差込体が挿入された多部分からなる中核体を備えるブッシュを示している。 図３は、参考例２に係るブッシュの構成を示す模式的断面図であり、外嵌体が外嵌された多部分からなる中核体を備えるブッシュを示している。 図４は、参考例３に係るブッシュの構成を示す模式的断面図であり、面取りされた角を有する弾性結合層を備えるブッシュを示している。 図５は、実施例２に係るブッシュの構成を示す模式的断面図であり、補強部材が収容された弾性結合層を備えるブッシュを示している。 図６は、参考例４に係るブッシュの構成を示す模式的断面図であり、ストッパが中核体と外装体へ交互に配置されたブッシュを示している。 図７は、参考例５に係るブッシュの構成を示す模式的断面図であり、弾性結合層が面取りされた角を有し、中核体にストッパが設けられたブッシュを示している。 図８は、参考例６に係るブッシュの構成を示す模式的断面図であり、ストッパが中核体と外装体へ交互に設けられており、弾性結合層が面取りされた領域を有しているブッシュを示している。 図９は、参考例７に係るブッシュの構成を示す模式的断面図であり、中核体が外装体に対して相対的に偏心的に配置されているブッシュを示している。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（参考例１）
図１を参照して、本発明の参考例１に係るブッシュについて説明する。

図１は、中核体１とこれを取り囲む外装体２とを備えるブッシュを示している。弾性結合層３は、外装体２と中核体１とを相互に結合している。さらに弾性結合層３は、外装体２を中核体１から離間するように構成されている。中核体１は、外装体２に対して相対的に移動可能である。外装体２には、外装体２に対する中核体の相対運動を制限する少なくとも１つのストッパ４が設けられている。外装体２に設けられた少なくとも１つのストッパ４は、結合層３から構造上分離されまたは結合層３とは別途製造可能に構成されている。

弾性結合層３は、ストッパ４を収容する役目をする切欠き５を有している。切欠き５は、自由な距離区間または自由な角度にわたり外装体２に対する中核体１の相対運動を許容する。

中核体１または外装体２は、自由な距離区間または自由な角度にわたり第１の復帰力ないし第１の運動抵抗に抗して移動可能である。第１の復帰力は、弾性結合層３の剛性によって規定される。中核体１は、ストッパ４に当接した後には、ストッパ４の剛性によって規定される第２の復帰力ないし第２の運動抵抗に抗して、制動区間または制動角にわたり移動可能である。ストッパ４は弾性体として構成されている。

外装体２は多部分で構成されている。より具体的には、外装体２は、円筒状に構成された外側スリーブ２ａの開口部に差し込まれる差込体６を有している。差込体６にはストッパ４が設けられている。ストッパ４と弾性結合層３はいずれも加硫によって中核体１、外装体２、ないし差込体６に結合されている。差込体６はリング状に構成されている。図１から明らかなように、弾性結合層３は出口側面３ａを有しており、ストッパ４がこれに対して当接することができる。

図１には図示していないが、差込体６は、外側スリーブ２ａに端面側で、すなわちその軸方向端部で、上方から係合するように構成してもよい。上方からの係合により、差込体６はその最終位置を実現するために、軸方向で外側スリーブ２ａに当接することができる。なお、このような場合には、外側スリーブ２ａの厚みはその軸方向端部においてわずかしか薄くすることができない。最大の力成分が、外側スリーブ２ａの軸方向端部側の端面へ誘導される可能性があるからである。

（実施例１）
図２を参照して、本発明の実施例１に係るブッシュについて説明する。なお、上記参考例と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。

図２は、差込体７を有する多部分からなる中核体１を備えるブッシュを示している。差込体７にはストッパ４が設けられている。外装体２は単一の部材として構成されている。外装体２と中核体１は弾性結合層３によって互いに結合されている。弾性結合層３は、ストッパ４を収容する役目をする切欠き５を有している。中核体１は、差込体７が差し込まれる収容スリーブ８を有している。差込体７は、円筒状に構成された収容スリーブ８の開
口部へそれぞれ差し込まれている。差込体７は、収容スリーブ８の開口縁部１０に当接する上方係合部９を有している。差込体７には、弾性体として構成されたストッパ４が設けられている。

（参考例２）
図３を参照して、本発明の参考例２に係るブッシュについて説明する。なお、上記実施例及び参考例と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。

図３は、ストッパ４を備える外嵌体１１を有する、多部分からなる中核体１を備えるブッシュを示している。中核体１は、環状に構成された外嵌体１１によって取り囲まれた円筒状の収容スリーブ８を有している。外装体２は、ストッパ４を収容するための切欠き５を有する弾性結合層３によって、中核体１と結合されている。図３には図示していないが、外嵌体１１は、収容スリーブ８に対して端面側で、すなわちその軸方向端部で、上方から係合するように構成してもよい。上方からの係合により、外嵌体１１は、確実な最終位置を実現するために、収容スリーブ８に軸方向で当接することがきる。なお、このような場合には、収容スリーブ８の厚みがその軸方向端部においてわずかしか薄くすることができない。最大の力成分が、収容スリーブ８の軸方向端部側の端面へ誘導される可能性があるからである。

（参考例３）
図４を参照して、本発明の参考例３に係るブッシュについて説明する。なお、上記実施例及び参考例と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。

図４は、中核体１と外装体２を備えるブッシュを示しており、ここでは外装体２が多部分で構成されている。外装体２は差込体６を有しており、これにストッパ４が設けられている。中核体１は、面取りされた角領域１２を有する弾性結合層３によって、外装体２と結合されている。

（実施例２）
図５を参照して、本発明の実施例２に係るブッシュについて説明する。なお、上記実施例及び参考例と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。

図５は、補強部材１３が配置された弾性結合層３を介して外装体２が中核体１と結合されたブッシュを示している。さらに図５は、ストッパ４を備える差込体７が配置された収容スリーブ８を示している。補強部材１３は環状に構成されており、それが埋め込まれた結合層３の剛性を変える。

（参考例４）
図６を参照して、本発明の参考例４に係るブッシュについて説明する。なお、上記実施例及び参考例と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。

図６は、弾性結合層３によって互いに結合された外装体２と中核体１とを備えるブッシュを示している。図６のブッシュでは、外装体２と中核体１のそれぞれにストッパ４が互い違いに配置されている。

（参考例５）
図７を参照して、本発明の参考例５に係るブッシュについて説明する。なお、上記実施例及び参考例と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。

図７は、弾性結合層３によって互いに結合された外装体２と中核体１とを備えるブッシ
ュを示している。弾性結合層３は面取りされた角領域１２を有している。中核体１は、ストッパ４を備える外嵌体１１が外嵌された収容スリーブ８を有している。

（参考例６）
図８を参照して、本発明の参考例６に係るブッシュについて説明する。なお、上記実施例及び参考例と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。

図８は、弾性結合層３によって互いに結合された外装体２と中核体１とを備えるブッシュを示している。弾性結合層３は面取り１４を有している。図８のブッシュは、中核体１と外装体２に互い違いに設けられたストッパ４を示している。

（参考例７）
図９を参照して、本発明の参考例７に係るブッシュについて説明する。なお、上記実施例及び参考例と同様の構成については、同じ符号を付して詳しい説明は省略する。

図９は、中核体１が外装体２に対して相対的に偏心的に配置されたブッシュを示している。このブッシュは、１つの半径方向において他の半径方向よりも長い自由経路を有している。短い自由経路を設けることで、狭い設計スペース状況に合わせてブッシュを適合化することができる。このブッシュは、ストッパ４が設けられ、外装体２の外側スリーブ２ａに挿入される差込体６を有している。中核体１は、弾性結合層３によって多部分の外装体２と結合されている。結合層３は切欠き５を有している。

上記各実施例及び参考例におけるストッパ４と弾性結合層３は、エラストマー、特にゴムで製作されている。外側スリーブ２ａ、収容スリーブ８、差込体６，７、および外嵌体１１は、上に挙げたエラストマーと加硫によって結合されており、もしくはこれと接着されている。このときストッパ４と弾性結合層３は、さまざまに異なる剛性特性曲線をブッシュに与えるために、異なるエラストマーで構成することができる。図１から図９に示す各実施例では、弾性結合層３は中核体１および／または外装体２と加硫によって結合することができる。あるいは、中核体１、外装体２、および結合層３の摩擦接合による結合も考えられる。

上記各実施例及び参考例によれば、中核体１と外装体２との間の相対的な変位量に応じてブッシュの剛性を変化させることができる。中核体１と外装体２との間に生じる相対的な変位としては、例えば、中核体１の軸心と外装体２の軸心とが互いにずれるような変位や、中核体１の軸線と外装体２の軸線とが互いに傾いた状態となるような変位等が挙げられる。このような変位の程度があまり大きくない場合、すなわち、ストッパ４が中核体１や外装体２等に当接して圧縮される前の状態においては、ブッシュの剛性は、弾性結合層３の剛性（弾性力）によって決定される。また、変位の程度が大きくなった場合、すなわち、ストッパ４が中核体１や外装体２等に当接して圧縮された状態においては、ブッシュの剛性は、弾性結合層３の剛性とストッパ４の剛性とによって決定される。したがって、中核体１と外装体２との間の相対的な変位が変化することでブッシュの剛性特性が変化することになる。

また、上記各実施例及び参考例のうち、ストッパ４を中核体１や外装体２と別体の差込体６、７や外嵌体１１等に加硫結合した構成、すなわち、ストッパ４がモジュール化された構成においては、ブッシュの使用条件等に応じて大きさ（高さや幅等）の異なるストッパ４が設けられた差込体等を適宜選択あるいは取り替えることにより、条件等に最適なブ
ッシュを容易に構成することができる。

また、上記各実施例及び参考例においては、軸方向一方側のストッパ４と軸方向他方側のストッパ４の大きさ等をそれぞれ異ならせることにより、変位の仕方が異なることでさらに異なる剛性特性が発揮されるように構成してもよい。

また、上記各実施例及び参考例においてストッパ４および切欠き５は、ブッシュ端面の全周に渡って環状に設ける構成でもよいし、ブッシュ端面の周方向に不連続に設けたり、ブッシュ端面の一部に設ける構成であってもよい。全周に渡って設ける場合には、径方向いずれの方向の荷重に対しても同様の剛性特性を発揮することができる。また、周方向に不連続あるいは部分的に設ける場合には、荷重を受ける方向に応じてあるいは特定の荷重方向においてのみ異なる剛性特性を発揮するように構成することができる。

上記各実施例及び参考例は可能な限り互いに組み合わせることができる。

１ 中核体
２ 外装体
２ａ 外側スリーブ
３ 弾性結合層
３ａ 出口側面
４ ストッパ
５ 切欠き
６、７ 差込体
８ 収容スリーブ
９ 上方係合部
１０ 開口縁部
１１ 外嵌体
１２ 角領域
１３ 補強部材
１４ 面取り

Claims (2)

1. 中核体と、
   これを取り囲む少なくとも１つの外装体と、
   少なくとも１つの弾性結合層と、を備え、
   前記弾性結合層が、前記外装体と前記中核体を互いに結合しかつ相互に離間しており、前記中核体と前記外装体とが、互いに相対的に移動可能であるブッシュにおいて、
   前記弾性結合層から構造上分離されまたは前記弾性結合層とは別途製造可能な少なくとも１つの、弾性体として構成されたストッパが、前記中核体および／または前記外装体に設けられ、前記中核体と前記外装体との相対運動を制限し、
   前記弾性結合層は、半径方向または軸方向の剛性を変更するとともに前記ストッパを収容するための切欠きを有しており、前記切欠きは、自由な距離区間または自由な角度にわたり前記中核体と前記外装体との相対運動を許容し、
   前記中核体または前記外装体は、前記自由な距離区間または自由な角度にわたって第１の復帰力に抗して移動可能であるとともに、前記ストッパに当接した後に制動区間または制動角にわたって第２の復帰力に抗して移動可能であり
   前記中核体は、前記ストッパが設けられた少なくとも１つの差込体と、前記差込体が差込まれる収容スリーブと、を有する多部分で構成され、
   前記差込体は、前記収容スリーブの開口縁部に当接する上方係合部を有していることを特徴とするブッシュ。
2. 前記少なくとも１つの差込体は、前記収容スリーブに軸方向端部で上方から係合し、端面側でこれに当接することを特徴とする請求項１に記載のブッシュ。

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