JP5876365B2 - 筒型防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、内筒部材と、その内筒部材に同軸で外装される外筒部材と、内筒部材と外筒部材との間に介在される筒状の弾性体とからなる防振ブッシュ等の筒型防振装置に関する。

筒型防振装置の一例である防振ブッシュは、車体側に取り付けられる内筒部材と、その内筒部材に同軸で外装され、ロアアーム等に設けた外筒部材と、内筒部材と外筒部材との間に介在される筒状の弾性体とから構成されて、外筒部材に加わる衝撃を弾性体で吸収するようになっている。特に特許文献１には、ブッシュの剛性の異方性及び耐久性を向上させるために、外筒部材を楕円筒状又は長円筒状に形成し、弾性体を円筒状に形成して、弾性体を弾性的に圧縮してブッシュを筒状部内に取り付けた発明が開示されている。また、特許文献２にも、外筒を楕円型としてブッシュ剛性に異方性を持たせた発明が開示されている。

特開２０１０−１０１３９７号公報 特開２００３−１３６９２８号公報

しかし、特許文献１，２の発明では、外筒部材が楕円形や長円形となるため、製造が難しく、コストアップに繋がる。また、上下方向や左右方向でバネ特性を変えたい場合の調整が難しいという問題もある。

そこで、本発明は、コストアップの少ない簡単な構成で異方性を得ることができ、バネ特性の調整も容易に行える筒型防振装置を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、横断面が円形の内筒部材と、その内筒部材に同軸で外装され、横断面が円形の外筒部材と、内筒部材と外筒部材との間に介在され、軸方向の両端に外筒部材の端部に係止する鍔部を有する弾性体と、を備えてなる筒型防振装置であって、弾性体は、少なくとも鍔部の間での横断面が、所定の半径方向間で肉厚が異なる非円形であり、鍔部の軸方向の肉厚は、所定の半径方向での肉厚が大きい側が小さい側より薄くなっていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、非円形は、楕円形又は長円形であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、弾性体における鍔部とそれ以外の部分との境目に溝が周設されていると共に、溝は肉厚の大きい側が小さい側より深くなるように形成されていることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、コストアップの少ない簡単な構成で異方性を得ることができる。また、弾性体の周方向の向きを変えるのみで異なるバネ特性が得られるため、バネ特性の調整も容易に行える。
さらに、弾性体を外筒部材に圧入する際に、肉厚が大きい側での抵抗が軽減されるため、外筒部材への圧入がしやすくなる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、バネ特性を調整しやすい形状が得られる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、弾性体を非円形としても外筒部材への挿入性が悪くなることがない。

形態１の筒型防振装置の説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）が中央縦断面をそれぞれ示す。 形態１の内筒部材及び弾性体の説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）がＡ−Ａ線断面をそれぞれ示す。 外筒部材への弾性体の圧入作業を示す説明図である。 形態２の内筒部材及び弾性体の説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）がＢ−Ｂ線断面をそれぞれ示す。 形態３の内筒部材及び弾性体の説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）がＣ−Ｃ線断面をそれぞれ示す。 形態４の内筒部材及び弾性体の説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）がＤ−Ｄ線断面をそれぞれ示す。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［形態１］
図１は、筒型防振装置の一例である防振ブッシュを示す説明図で、（Ａ）が正面、（Ｂ）が中央縦断面をそれぞれ示している。この防振ブッシュ１は、内筒部材２と、その内筒部材２に同軸で外装される外筒部材３と、内筒部材２と外筒部材３との間に介在される筒状の弾性体４とを含んでなる。この防振ブッシュ１は、車両のロアアームに用いられるもので、内筒部材２が車体に連結される一方、外筒部材３が図示しないロアアームへ一体に設けられて、ロアアームからの衝撃を弾性体４で吸収する。

内筒部材２は、横断面が円形となる金属製、外筒部材３も、横断面が円形となる金属製で、外筒部材３の軸方向の長さは内筒部材２よりも短くなっている。弾性体４は、内筒部材２と一体成形される天然ゴムや合成ゴム製で、外筒部材３に圧入されることで内筒部材２と外筒部材３との間に介在される。弾性体４の軸方向の長さは外筒部材３よりも長くなっており、軸方向の両端には、外筒部材３の端部に係止する鍔部５，５が形成されている。

図２は、外筒部材３への圧入前の内筒部材２及び弾性体４を示すもので、弾性体４の軸方向の両端面は、端部へ行くに従って徐々に先細りとなるテーパ面６，６となっており、そのテーパ面６，６の内側には、全周に亘って溝７，７が周設されている。この溝７，７の外側が圧入後の鍔部５となる。また、溝７，７の間における弾性体４の横断面は、円形ではなく、軸心を通って互いに直交する２方向の内、一方の方向が他方の方向よりも肉厚となる非円形（ここでは楕円形）となっている。従って、溝７，７は、肉厚の大きい側が小さい側より深くなるように形成されることになる。

以上の如く構成された防振ブッシュ１は、内筒部材２に一体形成した弾性体４を外筒部材３に圧入することで一体化される。なお、この圧入は、図３に示すように、外筒部材３の端部に、テーパ筒状の治具８をあてがって弾性体４を治具８の大径側から押し込むことで行われるが、この治具８は、大径側の開口９が弾性体４の楕円形部分と同じ楕円形状、小径側の開口１０が弾性体４の円形部分と同じ円形状となって、大径側から小径側へ徐々に断面形状が変化するようになっている。よって、弾性体４を、互いの楕円形の長軸方向が一致する向きで治具８に嵌合させて押し込めば、弾性体４が治具８によって徐々に変形しつつ外筒部材３内へスムーズに移動することになる。

こうして得られた防振ブッシュ１は、楕円形の弾性体４の長軸方向と短軸方向とでバネ特性が異なる（ゴムボリュームの多い長軸方向のバネ定数が高く、ゴムボリュームの少ない短軸方向のバネ定数が低くなる）ため、車両に設けた場合に所望の性能が得られるように、外筒部材３に対する弾性体４の向きが決定される。ここでは上下方向が短軸、左右方向が長軸となる向きで圧入されている。これにより、左右方向では操縦安定性が良好となり、上下方向ではロードノイズが低減される効果が得られる。

このように、上記形態１の防振ブッシュ１によれば、弾性体４を、鍔部５，５の間での横断面が所定の半径方向間で肉厚が異なる非円形（楕円形）としたことで、コストアップの少ない簡単な構成で異方性を得ることができる。また、弾性体４の周方向の向きを変えるのみで異なるバネ特性が得られるため、バネ特性の調整も容易に行える。

特にここでは、弾性体４の非円形を楕円形としているので、バネ特性を調整しやすい形状が得られる。
また、弾性体４における鍔部５とそれ以外の部分との境目に溝７，７を周設すると共に、溝７，７を肉厚の大きい側が小さい側より深くなるように形成したことで、弾性体４を非円形としても外筒部材３への挿入性が悪くなることがない。

以下、本発明の他の形態を説明する。但し、弾性体の構造のみが異なるため、各形態では外筒部材への圧入前の内筒部材及び弾性体のみを示すと共に、形態１と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略する。

［形態２］
図４に示す形態では、溝７，７間における弾性体４Ａの横断面の外形を、軸線と直交する一方の方向では鍔部５より大径の円形とすると共に、他方の方向では、鍔部５の接線方向に形成される面取部１１，１１として、全体を長円形状としたものである。
この形態２も形態１と同様に、弾性体４Ａを外筒部材３に圧入することで、長円形の弾性体４Ａの長軸方向と短軸方向とでバネ特性を異ならせることができる。すなわち、コストアップの少ない簡単な構成で異方性を得ることができる。また、弾性体４Ａの周方向の向きを変えるのみで異なるバネ特性が得られるため、バネ特性の調整も容易に行える。

［形態３］
図５に示す形態では、溝７，７間における弾性体４Ｂの横断面の外形を円形にすると共に、弾性体４Ｂの外周面に、軸心を中心とした点対称位置で部分的に膨出する膨出部１２，１２を突設することで、膨出部１２の位置では横断面の外形が楕円形となるようにしたものである。
この形態３も形態１，２と同様に、弾性体４Ｂを外筒部材３に圧入することで、楕円形部分での弾性体４Ｂの長軸方向と短軸方向とでバネ特性を異ならせることができる。すなわち、コストアップの少ない簡単な構成で異方性を得ることができる。また、弾性体４Ｂの周方向の向きを変えるのみで異なるバネ特性が得られるため、バネ特性の調整も容易に行える。

［形態４］
図６に示す形態では、形態１と同様に、溝７，７間における弾性体４Ｃの外形を楕円形としているが、ここでは弾性体４Ｃの両端のテーパ面において、楕円形の長軸方向側のテーパ面６Ｂを、短軸方向側のテーパ面６Ａよりも軸線に対する傾斜角度を小さくしている。すなわち、鍔部５の軸方向の肉厚を、長軸方向側が短軸方向側よりも薄くなるようにしている。
この形態４によれば、弾性体４Ｃを外筒部材３に圧入する際に、長軸方向側での抵抗が軽減されるため、外筒部材３への圧入がしやすくなる利点がある。

なお、形態４の鍔部５の肉厚の変更は、先の形態１〜３において実施することもできる。
また、上記各形態では、鍔部の間での横断面を非円形としているが、鍔部も含めた横断面形状を非円形としても差し支えない。
さらに、各形態に共通して、弾性体の材質及び／又は硬度を長軸方向と短軸方向とで異ならせることもできる。このようにしても外筒部材への挿入性は良好となる。

１・・防振ブッシュ、２・・内筒部材、３・・外筒部材、４，４Ａ〜４Ｃ・・弾性体、５・・鍔部、６，６Ａ，６Ｂ・・テーパ面、７・・溝、８・・治具、９，１０・・開口、１１・・面取部、１２・・膨出部。

Claims (3)

1. 横断面が円形の内筒部材と、その内筒部材に同軸で外装され、横断面が円形の外筒部材と、前記内筒部材と前記外筒部材との間に介在され、軸方向の両端に前記外筒部材の端部に係止する鍔部を有する筒状の弾性体と、を備えてなる筒型防振装置であって、
   前記弾性体は、少なくとも前記鍔部の間での横断面が、所定の半径方向間で肉厚が異なる非円形であり、前記鍔部の軸方向の肉厚は、前記所定の半径方向での肉厚が大きい側が小さい側より薄くなっていることを特徴とする筒型防振装置。
2. 前記非円形は、楕円形又は長円形であることを特徴とする請求項１に記載の筒型防振装置。
3. 前記弾性体における前記鍔部とそれ以外の部分との境目に溝が周設されていると共に、前記溝は前記肉厚の大きい側が小さい側より深くなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の筒型防振装置。

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