JP5567463B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

この発明は、ブッシュタイプの防振装置、なかでも装置の軽量化を図るべく、筒状弾性体の外周面に接合される外筒を合成樹脂材料製としてなる防振装置に関するものであり、とくには外筒の、ブラケットへの圧入に当ってブラケットの端面に当接する、外筒筒状部の圧入方向の後端に設けたフランジの耐久性を向上させる技術を提案するものである。

合成樹脂材料製の外筒および、この外筒の内周面に接合させた筒状弾性体を具えてなる弾性ブッシュの外筒を、ブラケットの筒状部分内へ圧入するに当っては、外筒の圧入方向の後端に形成されて、圧入の終了時にブラケットの筒状部分の端面に面接触するフランジが、外筒の、ブラケットへの圧入に起因する縮径変形の進行に伴って、ブラケット側へ倒れ込み変形し、そして、圧入の末期の時点では、そのフランジが、ブラケットの筒状部分の端面によって押し戻し変形されて、ついには、ブラケット筒状部分の端面に面接触する初期の直立姿勢に復帰されることになるため、フランジの突出基部に、応力集中その他による亀裂等が発生し易いという問題があった。

そこで、このような問題を解決するべく、出願人は先に、特許文献１に開示されている技術を提案した。
これはとくに、「外筒の圧入方向の後端に位置して、スリーブの端面に面接触される外向きフランジの、スリーブとの接触面を半径方向外側に向く傾斜面としてなる。」ものであり、これによれば、「外筒の、圧入方向の後端に位置する外向きフランジの、スリープとの接触面を半径方向外側に向く傾斜面としたことにより、その弾性ブッシュを、外筒の縮径変形下でスリーブ内へ圧入するに当り、外向きフランジそれ自体が、スリーブ側へ、従来技術と等しい量だけ倒れ込み変形したとしても、圧入前には、半径方向外側に向く傾斜面からなる、外向きフランジのスリーブ接触面は、従来技術ほどにはスリーブ側へ大きく倒れ込むことなく、中心軸線を含む断面内で、その中心軸線に対してより直角に近い姿勢をとることになるため、弾性ブッシュの圧入の末期において、そのスリーブ接触面が、スリーブの端面との接触によって押し戻し方向に変形され、そして最終的に、スリーブの端面への面接触下で、中心軸線に対して直交する押し戻し姿勢とされてなお、そのスリーブ接触面の、所要の押し戻し変形量を、従来技術に比して有効に低減させることができ」、よって、フランジの突出基部への亀裂等の損傷の発生を有効に防止することができる。

特開２００９−２６４５６８号公報

この発明は、樹脂材料製の外筒と、この外筒の内周面に接合させた筒状の弾性体とを具えてなる弾性ブッシュの、外筒の筒状部をブラケットの筒状部分の内周側へ縮径姿勢で圧入するに当って、外筒筒状部の圧入方向の後端に形成されるフランジが前述したように変形することは余儀ないものとし、特許文献１に記載された発明とは全く別のアプローチによって、外筒フランジの突出基部への損傷の発生を効果的に防止できる技術を提供することを目的とするものである。

この発明の防振装置は、樹脂材料製の外筒と、該外筒の筒状部の内周面に接合させた筒状の弾性体とを具えてなり、ときには、筒状の弾性体の内周面に接合させた、剛性の内筒を具えることもあり、外筒の筒状部をブラケットの筒状部分の内周側へ縮径姿勢で圧入して、外筒の筒状部の外周面を、ブラケットの筒状部分の内周面に摩擦係合されるものであって、外筒の筒状部の圧入方向の後端に、ブラケットの筒状部分端面に当接して面接触するフランジを設けるとともに、該フランジの突出基部で、外筒の筒状部における、外筒の筒状部の圧入状態でブラケットの筒状部分から直接的な縮径変形を受けないような圧入方向の範囲内に、全周にわたって連続する薄肉部を設けてなるものである。
ここで、「フランジの突出基部」とは、薄肉部が、文字通り、フランジの突出基部部分に存在する場合の他、薄肉部を、その突出基部より、圧入方向の前方側に幾分偏せて設ける場合をも含むものとし、また、外筒の薄肉部を、外筒の内周面に形成した切欠部により構成するときは、フランジの突設位置をも含んで、圧入方向の前方側まで連続するものをも含むものとする。

ここで好ましくは、外筒の筒状部を、前記薄肉部より圧入方向の前方側で、所定の縮径姿勢にて、ブラケットの筒状部分の内周面に、所要の長さにわたって、十分な強度で摩擦係合可能とする。

また好ましくは、前記薄肉部を、外筒の筒状部の外周面側から薄肉にして構成し、この場合、より好ましくは、該薄肉部を、外筒の筒状部の外周面に環状に形成した、所要の幅および深さの溝により構成する。

ところで、前記薄肉部は、外筒の筒状部の内周面側から薄肉にして構成することもでき、その薄肉部は、外筒の筒状部の内周面に、該筒状部の端縁位置から形成した環状の切欠部により構成することが好ましい。

そして、先に述べたいずれの場合にあっても、外筒の内周面に接合されて、ブラケットの筒状部分への外筒の圧入下で縮径姿勢とされる筒状弾性体の、外筒内周面への接合域を、前記薄肉部より、外筒筒状部の圧入方向の前方側とすることが好ましい。
また、外筒のフランジを、外筒の筒状部よりも肉厚にすることが好ましい。

この発明の防振装置では、外筒に形成されるフランジの突出基部に薄肉部を配設することによって、樹脂材料製のその外筒筒状部を、弾性体とともに、ブラケットの筒状部分の内周側へ圧入する場合における、そのフランジへの、背景技術で述べたような、倒れ込み変形および押し戻し変形の発生は余儀ないものとしつつも、たとえば、薄肉部の作用に基く、外筒の圧入締め代の低減、外筒フランジの、押し戻し変形時の応力の低減等によって、外筒フランジの縮径変形量、そのフランジの突出基部に作用する応力を軽減させること、または、薄肉部をもってフランジの変形抵抗を低減させて、フランジの上述したような変形を円滑かつ容易なものとすることで、外筒フランジの突出基部への亀裂等の損傷の発生を有効に防止することができる。

このような防振装置において、外筒の筒状部を、前記薄肉部より圧入方向の前方側で、所定の縮径姿勢にて、ブラケットの筒状部分の内周面に、所要の長さにわたって摩擦係合させる場合は、単位長さ当りの摩擦係合力が金属製外筒に比して小さくなっても、十分な係合長さの下で、トータルの摩擦係合力を効果的に高めて、外筒の、ブラケットからの不測の抜け出しのおそれを有効に取り除くことができる。

ここで、薄肉部を、外筒の筒状部の外周面側から薄肉にして構成するときは、樹脂材料製の外筒の成形時に、または、事後的な機械加工等により、薄肉部の形成を簡単かつ容易に行うことができる。

この場合、薄肉部を、環状に形成した所要の幅および深さの溝により構成するときは、外筒フランジに作用する圧入締め代を所要に応じて低減できるとともに、外筒の中心軸線を含む断面内でのフランジ基部の自由長さを十分長くして、フランジの前記倒れ込み変形および押し戻し変形に際してフランジ基部に生じる、変形抵抗力としての応力を有効に減じることができ、結果として、外筒のフランジ基部への損傷の発生をより効果的に防止することができる。

また、薄肉部を、外筒の筒状部の内周面側から薄肉にして構成する場合、それが、筒状部の端縁位置から形成した環状の切欠き部からなるときは、樹脂材料製の外筒の成形時、および成形後のいずれにおいても薄肉部の形成は容易であるも、その薄肉部が環状溝からなるときは、型抜きの都合上、樹脂材料製の外筒の成形時の薄肉部の形成は難しくなる。

ところで、前記薄肉部を、外筒の筒状部の内周面に、該筒状部の端縁位置から形成した環状の切欠部により形成するときは、任意の時点で、所要の形状および寸法の薄肉部を簡易に設けることができ、その薄肉部により、フランジの変形抵抗を所要に応じて低減させることができる。

そしてさらに、外筒の内周面に接合されて、ブラケットの筒状部分への外筒の圧入下で縮径姿勢とされて、防振機能の発揮に寄与する筒状弾性体の、外筒内周面への接合域を、外筒の薄肉部より、外筒筒状部の圧入方向前方側としたときは、たとえばゴム製の筒状弾性体の、加硫の終了後の熱収縮に起因する内部応力を、外筒の、ブラケットへの圧入に基く、その筒状弾性体の縮径変形によって有効に取り除いて、筒状弾性体の耐久性を高めることができる。
これをいいかえれば、外筒の、ブラケットへの圧入に伴って十分に縮径変形されない領域にまで筒状弾性体を接合させたときは、縮径変形の不足域で、筒状弾性体に早期の破損が生じるおそれがある。
なお、ここでいう接合域は、防振機能を発揮するべく機能する筒状弾性体の接合域をいうものとし、外筒に対する単なるライニング層は、前記接合域には含まれないものとする。

この発明の要部を、外筒の中心軸線を含む平面上で示す断面図である。 薄肉部の構成例を示す部分拡大断面図である。 薄肉部の作用を示す、図１と同様の断面図である。 薄肉部の他の構成例を示す部分拡大断面図である。

この発明の要部となる弾性ブッシュを示す図１において、図中１は、樹脂材料からなる外筒を示し、２は、外筒１の内周面、より直接的には筒状部１ａの内周面に、接着剤その他をもって接合させた筒状の弾性体を、そして３は、この発明では必須ではないものの、筒状の弾性体３の内周面に接合させた、たとえば金属材料等からなる高剛性の内筒をそれぞれ示す。

このような弾性ブッシュ４は、後述する振動伝達側部材もしくは振動発生側部材に取付けられるブラケットの、筒状部材の内周面に外筒１の筒状部１ａを圧入して、外筒１および筒状弾性体２のそれぞれを所定の縮径姿勢とした状態で、たとえば、ブッシュ内筒３を、振動発生側部材もしくは伝達側部材に連結することで、防振装置として使用に供することができる。

ところで、図示の弾性ブッシュ４では、樹脂材料製の外筒１の筒状部１ａの圧入方向（図に矢印Ａで示す方向）の後端に、ブラケットの筒状部分の端面に当接してそれと面接触するフランジ１ｂを、外筒軸線と直交する方向へ突出させて設け、そして、このフランジ１ｂの突出基部に、たとえば図２に拡大して示すように、筒状部１ａの外周面に環状に形成されて、所要の幅および深さを有する溝１ｃよって構成してなる薄肉部５を、全周にわたって連続させて設ける。

ここで、この溝１ｃは、図２（ａ）に示すように、突出基部位置そのものに形成することができる他、図２（ｂ）に示すように、突出基部位置より、外筒１の圧入方向の前方側へ幾分偏せて形成することもでき、これらのいずれの場合にあっても溝１ｃは、その溝１ｃによって区画形成される薄肉部５が、外筒１の圧入状態で、スリーブの筒状部分から直接的な縮径変形を受けない範囲内に配設することが好ましく、このことは、溝１ｃの形成位置のみならず、溝１ｃの幅および／または深さを、以下に述べるように、所要に応じて適宜変更した場合にもまた同様である。

図２（ｃ）は、溝１ｃの幅および深さの変更例を示す断面図であり、図に実線で示す溝１ｃは、図２（ａ），（ｂ）に示すいずれよりも広い溝幅を有するものとするとともに、溝１ｃの最深部位置を、外筒フランジ１６の突出基部位置よりも外筒１の圧入方向の前方側へ幾分偏せてなる船底状の溝底を有するものとした例である。
そして、図に仮想線で示す溝１ｃは、溝幅を、図２（ｃ）に実線で示すものより広幅とする一方で、溝深さを、幅のほぼ全体にわたって浅い均一深さとしたものである。
なおここで、溝１ｃの断面形状は、図２（ａ）に仮想線で示すように、図に実線で示すものより広幅とするとともに、溝深さが、突出基部位置で最も深く、外筒１の圧入方向の前方側に向けて次第に浅くなるものとすることもできる。

上述したように、外筒１の筒状部１ａの外周面に、それの全周にわたって環状に連続させて設けた溝１ｃによって薄肉部５を形成したときは、溝１ｃが、外筒１の軸線方向の自由長さを長くするべく機能するとともに、弾性ブッシュ４の外筒１を、図３に示すように、振動伝達側部材もしくは振動発生側部材の一方側に取付けられるブラケットの筒状部分１１の内周側へ圧入するに当っての、筒状部１ａの縮径変形量を軽減するべくも機能することから、その圧入の進行中における、外筒フランジ１ｂの、ブラケットの筒状部分１１側への倒れ込み変形量を有効に低減させることができるとともに、その圧入の末期において、筒状部分１１で外筒フランジ１ｂを、図３（ｂ）に示すように、元の突設姿勢に押し戻し変形させるに際しては、外筒１の軸線方向の自由長さの増加の下で、フランジ１ｂの突出基部に作用する応力を十分に低減させることができるので、外筒フランジ１ｂの突出基部への損傷の発生が効果的に防止されることになる。

外筒１を、ブラケットの筒状部分１１内へこのようにして圧入して、外筒１および筒状弾性体２、ひいては、弾性ブッシュ４を所要に応じて縮径変形させた状態の下では、筒状弾性体２の、加硫冷却等に起因して生じる内部応力が十分に除去されるとともに、その弾性ブッシュ４は、自身の弾性復元力に基いて、筒状部分１１内に十分強固に保持され、また、外筒フランジ１ｂが、筒状部分１１の端面に当接されることに基いて、筒状部分１１に対して有効に抜け止めされることになる。
従って、弾性ブッシュ４のこのような圧入状態の下では、剛性内筒３を、振動発生側部材もしくは振動伝達側部材の他方側に連結することで、弾性ブッシュ４に、所要の防振機能を十分に発揮させることができる。

なおここで、外筒１の筒状部１ａを、ブラケットの筒状部分１１内へ上述したようにして圧入した場合は、その筒状部１ａを、薄肉部５より圧入方向の前方側で、筒状部分１１の内周面に所要の長さにわたって摩擦係合させること、いいかえれば、筒状部分１１による外筒縮径力を薄肉部５には直接的に作用させないことが好ましく、また好ましくは、外筒１の筒状部１ａの内周面に接合されて、ブラケットの筒状部分１１への外筒１の圧入下で縮径姿勢とされる筒状弾性体２の、外筒筒状部１ａの内周面への接合域を薄肉部５より、外筒筒状部１ａの圧入方向の前方側とすることが好ましい。

ところで、図２に示すところでは、薄肉部５を、外筒１の筒状部１ａの外周面に環状に形成した、所要の幅および深さの溝１ｃにより、筒状部の外周面側から薄肉にすることによって構成することとしているも、その薄肉部５は、図４に例示するように、外筒１の筒状部１ａの内周面に、その筒状部１ａの端縁位置から連続させて形成した環状の切欠き部１ｄにより、筒状部１ａの内周面側から薄肉にすることによって構成することも可能である。

なお図４に例示するように、切欠き部１ｄの形成によって薄肉部５を構成するときは、その薄肉部５によって、外筒フランジ１ｂが、図３（ａ），（ｂ）に例示するように、倒れ込み変形および押し戻し変形される場合の変形抵抗を有利に低減させることができ、これにより、外筒フランジ１ｂの突出基部への亀裂等の損傷の発生を有効に防止することができる。

以上に述べたところにおいて、外筒１のフランジ１ｂは、ブラケットの筒状部分１１で、筒状部を縮径変形させる場合、フランジ部それ自体が縮径変形抗力を発揮する点、および、フランジがストッパとしても作用する場合、ストッパに、作用荷重等による割れなどの損傷を発生させない点等を考慮すると、筒状部１ａに比して肉厚とすることが好ましく、また、環状溝１ｃの深さは、たとえば、筒状部１ａの肉厚を２．８ｍｍとした場合、外筒１の、筒状部分１１への圧入力を、外筒フランジ側から筒状部１ａへのみ効率良く伝達するため、０．５ｍｍ程度とすることが好ましい。
そしてまた、外筒１の圧入に伴う縮径量は、たとえば、外筒１の直径が、１〜３ｍｍ程度小径となる範囲とすることができる。
さらに、外筒の圧入時には、ストッパとしても機能するフランジ１ｂに押し込み方向の力を作用させて、ブラケットの筒状部分に圧入することが一般的であるが、薄肉部５が形成された場合は圧入時の押し込み力が筒状部１ａに伝達し難くなるので、圧力入の、筒状部１ａへの伝達効率を高める観点からも、フランジ１ｂを筒状部１ａより肉厚にすることが好ましい。

１ 外筒
１ａ 筒状部
１ｂ フランジ
１ｃ 溝
１ｄ 切欠き部
２ 弾性体
３ 剛性内筒
４ 弾性ブッシュ
５ 薄肉部
１１ 筒状部分

Claims (8)

1. 樹脂材料からなる外筒と、該外筒の筒状部の内周面に接合させた筒状の弾性体とを具え、外筒の筒状部をブラケットの筒状部分の内周側へ縮径姿勢で圧入して、外筒の筒状部の外周面を、ブラケットの筒状部分の内周面に摩擦係合される防振装置であって、
   外筒の筒状部の圧入方向の後端に、ブラケットの筒状部分の端面に当接するフランジを設けるとともに、該フランジの突出基部で、外筒の筒状部における、外筒の筒状部の圧入状態でブラケットの筒状部分から直接的な縮径変形を受けないような圧入方向の範囲内に、全周にわたって連続する薄肉部を設けてなる防振装置。
2. 外筒の筒状部を、前記薄肉部より圧入方向の前方側で、ブラケットの筒状部分の内周面に、所要の長さにわたって摩擦係合させる請求項１に記載の防振装置。
3. 前記薄肉部を、外筒の筒状部の外周面側から薄肉にして構成してなる請求項１もしくは２に記載の防振装置。
4. 前記薄肉部を、外筒の筒状部の外周面に環状に形成した、所要の幅および深さの溝により構成してなる請求項３に記載の防振装置。
5. 前記薄肉部を、外筒の筒状部の内周面側から薄肉にして構成してなる請求項１もしくは２に記載の防振装置。
6. 前記薄肉部を、外筒の筒状部の内周面に、該筒状部の端縁位置から形成した環状の切欠き部により構成してなる請求項５に記載の防振装置。
7. 外筒の内周面に接合されて、ブラケットの筒状部分への外筒の圧入下で縮径姿勢とされる筒状弾性体の、外筒内周面への接合域を、前記薄肉部より、外筒筒状部の圧入方向の前方側としてなる請求項１〜６のいずれかに記載の防振装置。
8. 外筒のフランジを、外筒の筒状部よりも肉厚にしてなる請求項１〜７のいずれかに記載の防振装置。

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