JPH0668310B2 - 流体封入式防振ブッシュ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、主としてブッシュ径方向に入力される振動を
防振するための防振ブッシュに係り、特にブッシュ径方
向における振動入力方向のバネ特製を変化させることの
できる流体封入式防振ブッシュに関するものである。

（従来技術） 内筒部材と外筒部材との間にゴム弾性体を介装させて、
それら内筒部材と外筒部材とをそのゴム弾性体を介して
弾性的に連結させてなる防振ブッシュの中に、ブッシュ
径方向の振動入力方向において、振動発生原因等の種々
の条件により、異なるバネ特性を示すことを要求される
ものある。例えば、自動車サスペンションのサスペンシ
ョンブッシュにおいては、車両の操縦安定性と乗り心地
とを両立させるために、ブッシュ径方向の振動入力方向
において、軟らかいバネ特性と硬いバネ特性とを、車両
の運転状態や走行状態等に応じて示すことが要求されて
いる。

ところで、このような要求を満たす防振ブッシュとし
て、振動入力方向で内筒部材を挟んで対向するゴム弾性
体の部位に位置して、一対の流体室を有すると共に、そ
れら流体室に臨む外筒部材の部位に位置して、それぞれ
流体流出入口を備え、それら液体流出入口を通じて各対
応する流体室に所定の非圧縮性流体をそれぞれ流出入せ
しめるようにした構造のものが知られている。このよう
な構造の流体封入式防振ブッシュによれば、各対応する
流体流出入口を通じてそれぞれの流体室に非圧縮性流体
を流入させ、それら流体室内の流体圧を調整することに
より、ブッシュ径方向における振動入力方向のバネ特性
を必要に応じて硬くしたり、軟らかくしたりすることが
できるのである。

（問題点） しかしながら、このような構造の従来の流体封入式防振
ブッシュにおいては、上述のように、振動入力方向にお
けるバネ特性の可変機能は得ることができるものの、各
流体室の流体流出入口に対して、非圧縮流体を流出入さ
せるための配管をそれぞれ行なう必要があることから、
その配管が複雑且つ面倒で、しかも配管のために大きな
スペースを要するといった問題があった。

しかも、前述の如き従来の流体封入防振ブッシュにおい
ては、バネ特性を硬くして内筒部材と外筒部材との軸直
角方向における相対的変位を抑えることは可能であるも
のの、それら内外筒部材間に過大な荷重が入力された際
における最大変位量を、確実に規制することが困難であ
り、そのために、ゴム弾性体の過大な変形等に起因する
耐久性の低下等も、問題となっていたのである。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、このような事情を背景として
為されたものであり、ブッシュ径方向の振動入力方向に
おけるバネ特性の可変機能を備えた流体封入式防振ブッ
シュであって、この種の従来のものよりも外部配管を簡
略化し得ると共に、内筒部材と外筒部材との相対的変位
量を確実に規制せしめ得る防振ブッシュを提供すること
を、その目的とするものである。

そして、本発明の要旨とするところは、内筒部材と外筒
部材との間にゴム弾性体を介装させて、それら内筒部材
と外筒部材とを該ゴム弾性体を介して弾性的に連結せし
めてなる防振ブッシュにおいて、該ゴム弾性体内に、該
ゴム弾性体の周方向に延びる環状の流体室を形成して、
該流体室内に所定の非圧縮性流体を封入しめると共に、
該流体室よりも前記内筒部材側に位置して、該流体室に
沿って延びる環状の空所を形成し、且つそれら流体室と
空所とを隔てる隔壁部に対して、内筒部材を挟んで互い
に直交する軸直角方向二方向で対向位置する部位に、そ
れぞれ内筒部材の外径よりも小さな幅をもって開口する
窓部を有する中間スリーブを配設して軸方向両端部を前
記外筒部材にて支持せしめる一方、かかる中間スリーブ
における各窓部をゴム弾性膜にて覆蓋すると共に、前記
空所内に位置して該ゴム弾性膜の一定以上の膨出を規制
するストッパ部を設け、さらに前記外筒部材を貫通して
前記流体室に通じる流体流出入口を設けて、該流体流出
入口を通じて該流体室に前記所定の非圧縮性流体を流出
入せしめるように為し、該流体室に対する該非圧縮性流
体の流出入によって、前記ゴム弾性膜を、前記ストッパ
部から隔離した位置と、前記ストッパ部に当接する位置
との間で変形させ得るようにしたことにある。

（発明の作用） このような流体封入式防振ブッシュにあっては、流体流
出入口を通じて流体室から非圧縮性流体を流出させ、ゴ
ム弾性膜をストッパ部から隔離させた状態では、少なく
ともゴム弾性膜がストッパ部に当接するまでは、内筒部
材と外筒部材とが流体室に拘束されることなく、ブッシ
ュ径方向の振動入力方向に変位せしめられることとな
り、その振動入力方向において充分軟らかいバネ特性が
得られることとなる。また、内筒部材と外筒部材との径
方向の変位によってゴム弾性膜がストッパ部に当接せし
められた場合においても、該ストッパ部との当接部分以
外のゴム弾性膜はストッパ部に拘束されることなく変形
できるため、その非当接部のゴム弾性膜の変形に基づい
て、流体室内の非圧縮性流体が該ストッパ部との当接部
側から非当接部側に極めて容易に流動せしめられること
となり、従って内筒部材と外筒部材との径方向の変位が
容易に許容されて、バネ特性が軟らかい状態に良好に保
持されることとなる。

一方、外筒部材に設けられた流体流出入口を通じて流体
室に非圧縮性流体を流入させ、ゴム弾性膜をストッパ部
に当接させた状態では、内筒部材と外筒部材とが流体室
の拘束下でブッシュ径方向の振動入力方向に変位せしめ
られる上、ストッパ部との当接によってゴム弾性膜の変
形が著しく規制されるため、流体室内での非圧縮性流体
の流動も大幅に阻害され、その結果、内筒部材と外筒部
材との径方向の変位に対する抵抗が大きくなって、振動
入力方向におけるバネ特性が硬くなる。

（発明の効果） つまり、本発明に従う流体封入式防振ブッシュにあって
は、一つの環状の流体室に対して、外筒部材に設けられ
た流体流出入口を通じて非圧縮性流体を流出入せしめる
ことにより、ブッシュ径方向の防振入力方向におけるバ
ネ特性を必要に応じて硬くしたり、あるいは軟らかくす
ることができるのであり、その一つの流体室に非圧縮性
流体を流出入させるための配管、すなわち一つの配管を
設けるだけで、振動入力方向におけるバネ特性の可撓機
能を得ることができるのである。そしてそれ故、振動入
力方向におけるバネ特性の可変機能を備えた流体封入式
防振ブッシュにおいて、流体室に非圧縮性流体を流出入
させるための外部配管を従来のものよりも大幅に簡略化
できるのであり、その配管に要するスペースも大幅に低
減できるのである。

また、本発明に従う流体封入式防振ブッシュにあって
は、内筒部材の中間スリーブに対する当接によって、内
筒部材と外筒部材との軸直角方向における相対的変位量
が確実に制限されることから、ゴム弾性体およびゴム弾
性膜の過大な変形が防止されて、その耐久性が有利に確
保され得るのである。

（実施例） 以下、本発明をより一層具体的に明らかにするために、
本発明を自動車サスペンションのサスペンションブッシ
ュに適用した例について、その一実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。なお、ここでは、ブッシュ径方向の
互いに直交する二方向、すなわち車両上下方向および車
両左右方向において、バネ特性を共に変化させ得るよう
にしたサスペンションブッシュの例について、その実施
例を説明する。

すなわち、第１図および第２図は、本発明に従う自動車
サスペンションのサスペンションブッシュの一例を示す
ものであるが、そこに示されているように、本実施例の
サスペンションブッシュは、内筒部材としての円筒状の
内筒金具10と、該内筒金具10の外側に所定の距離を隔て
て同心的に配置された外筒部材としての円筒状の外筒金
具12とが、それら両金具10,12間に介装された円筒状の
ゴム弾性体14で弾性的に連結された構造を有している。

ここにおいて、ゴム弾性体14は、内筒金具10の外周面に
軸心方向の一端側に偏って一体加硫成形された第一の筒
状ゴム16と、該第一の筒状ゴム16が加硫成形されていな
い側の内筒金具10の端部に外挿された第二の筒状ゴム18
と、それら第一の筒状ゴム16と第二の筒状ゴム18との外
周面間に跨るように配設された第三の筒状ゴム20とから
構成されている。

第一の筒状ゴム16は、内筒金具10の軸心方向の中央側の
部分が薄肉の小径部22とされている一方、内筒金具10の
軸心方向の端部に位置する部位が厚肉の大径部24とされ
ている。そして、その小径部22の軸心方向の中央部に
は、周方向に延びる所定高さの環状の凸状部25が突出形
成されており、またその大径部24の外周面には、金属ス
リーブ26が一体加硫接着されている。

また、第二の筒状ゴム18は、第一の筒状ゴム16の大径部
24と略同様の肉厚を有しており、その内周面には金属ス
リーブ28が、またその外周面には、軸心方向の一端部に
外向きフランジ部30を備えた金属スリーブ32が、それぞ
れ一体加硫接着されている。そして、第二の筒状ゴム18
は、その内周面の金属スリーブ28において、金属スリー
ブ32の外向きフランジ部30が内筒金具10の軸心方向外側
に位置するように内筒金具10に圧入されて、嵌着されて
いる。なお、前記第一の筒状ゴム16の小径部22は、かか
る第二の筒状ゴム18の嵌着部付傍まで延びる状態で形成
されている。

さらに、前記第三の筒状ゴム20は、上記第一の筒状ゴム
16の金属スリーブ26および第二の筒状ゴム18の金属スリ
ーブ32に跨がって嵌着された、金属製の中間スリーブ34
の外周面に一体加硫成形されて配設されている。

すなわち、中間スリーブ34は、その軸心方向の両端部が
大径部36,38とされており、またそれら大径部36,38間の
部位が、前記第一の筒状ゴム16の小径部22の凸状部25の
外径よりも所定寸法大きい直径の小径部40とされてい
る。そして、かかる中間スリーブ34は、その軸心方向両
端部の大径部36,38において、それぞれ第一の筒状ゴム1
6の金属スリーブ26および第二の筒状ゴム18の金属スリ
ーブ32の外周面に圧入されて、内筒金具10と同心的に配
設されており、これにより、その小径部40と第一の筒状
ゴム16の小径部22との間で、軸心方向中央部の間隙が所
定寸法に狭められた筒状の空所42を形成せしめている。

そして、ここでは、このような中間スリーブ34の外周面
に形成された環状溝44を埋める状態で、内周面において
中間スリーブ34の小径部40に一体加硫接着されると共
に、軸心方向の両端部において中間スリーブ34の環状段
付面46,46に一体加硫接着されて、第三の筒状ゴム20が
配設されているのであり、これにより、円筒状のゴム弾
性体14が構成されているのである。

なお、ゴム弾性体14は、第１図から明らかなように、第
一の筒状ゴム16に対して第三の筒状ゴム20が組み付けら
れた後、第二の筒状ゴム18が組み付けられることによ
り、円筒状に組み付けられている。

また、前記外筒金具12は、上記中間スリーブ34の大径部
36,38および第三の筒状ゴム20の外周面に跨がって外挿
され、一端部に形成された大径のカシメ部48において、
前記第二の筒状ゴム18の金属スリーブ32に形成された外
向きフランジ部30にカシメ付けされると共に、他端部を
径方向内側にロールカシメ加工されて、ゴム弾性体14に
嵌着されている。

ところで、中間スリーブ34に配設された第三の筒状ゴム
20には、第１図および第２図に示されているように、そ
の軸心方向の中央部に位置して、外周面に開口する所定
深さの環状溝50が形成されており、ここでは、この環状
溝50の開口部が前記外筒金具12で流体密に閉塞されるこ
とにより、環状の流体室52が形成されている。そして、
この流体室52内に、水，ポリアルキレングリコール等の
所定の非圧縮性流体が封入されると共に、この流体室52
に対して、外筒金具12を貫通して形成された流体流出入
口としての通孔54を通じて、その非圧縮性流体が流出入
せしめられるようになっている。

なお、かかる流体室52の流体密性は、中間スリーブ34の
大径部36,38の外周面に配設されたシールゴム層56,58
が、外筒金具12との間で挟圧されることにより、確保さ
れている。

一方、かかる第三の筒状ゴム20が配設された中間スリー
ブ34には、小径部40の部位に位置して、互いに直交する
方向において内筒金具10を挟んで対向するように、それ
ぞれ一対の矩形状の切抜窓60,60および62,62が形成され
ている。そして、これにより、それら切抜窓60,60およ
び62,62に臨む流体室52の内周壁部分、すなわち前記環
状溝50の底壁部を成す第三の筒状ゴム20の部分が、流体
室52内の流体圧に応じてブッシュ径方向に変形し得るよ
うにされている。そして、ここでは、流体室52内の流体
圧が大気圧程度の場合には、それら切抜窓60,60および6
2,62に臨む流体室52の内周壁部分と前記第一の筒状ゴム
16の小径部22の凸状部25との間に、前記空所42の軸心方
向中央部の間隙と略同様の間隙が形成されるようになっ
ているが、流体室52内の流体圧が増大させられて一定以
上の大きさになると、それら切抜窓60,60および62,62に
臨む流体室52の内周壁部分がブッシュ径方向内方に膨出
させられて、その第一の筒状ゴム16の凸状部25に当接せ
しめられるようになっている。

つまり、前記外筒金具12の通孔54を通じて流体室52内の
非圧縮性流体を流出入させることにより、中間スリーブ
34の切抜窓60,60および62,62に臨む流体室52の内周壁部
分を、それぞれ第一の筒状ゴム16の凸状部25に当接する
位置と、その凸状部25から隔離する位置との間で変形さ
せ得るようになっているのである。このことから明らか
なように、本実施例では、上記中間スリーブ34の切抜窓
60,60および62,62に臨む流体室52の内周壁部分、すなわ
ちそれら切抜窓60,60および62,62に臨む第三の筒状ゴム
20の環状溝50の底壁部分が、それぞれ、ゴム弾性膜64と
されているのであり、また第一の筒状ゴム16の小径部22
の凸状部25がそれらゴム弾性膜64の一定以上の膨出を規
制するためのストッパ部とされているのである。

また、上記中間スリーブ34に設けられた各切抜窓60,62
は、その周方向寸法が、内筒金具10の外径よりも小さく
設定されている。それによって、内筒金具10が外筒金具
12に対して、軸直角方向に大きく変位せしめられた際、
該内筒金具10が、第一の筒状ゴム16を介して、中間スリ
ーブ34に当接せしめられるようになっている。そして、
かかる当接にて、内筒金具10の外筒金具12に対する軸直
角方向の相対的変位量が制限されるのであり、延いては
第一の筒状ゴム16、第二の筒状ゴム18および第三の筒状
ゴム20の過大な変形が防止されてブッシュの耐久性が、
効果的に確保され得るのである。

なお、第１図において、66は、第二の筒状ゴム18の金属
スリーブ32の外向きフランジ部30に配設された、外筒金
具12のブッシュ軸心方向への過大な変位を規制するため
のストッパゴムである。

このような構造のサスペンションブッシュは、例えば中
間スリーブ34の切抜窓60,60および62,62の対向方向の一
方が車両上下方向となると共に、他方が車両左右方向と
なる姿勢で用いられることとなるが、それら車両上下方
向および車両左右方向におけるバネ特性を軟らかくする
には、外筒金具12の通孔54を通じて流体室52内の非圧縮
性流体を流出させ、流体室52内の流体圧を低下させて、
各ゴム弾性膜64をストッパ部としての第一の筒状ゴム16
の凸状部25から隔離させるようにすればよい。

このようにすれば、車両上下方向および車両左右方向の
何れの方向においても、ゴム弾性膜64がストッパ部とし
ての凸状部25に当接するまでは、内筒金具10と外筒金具
12とが流体室52に拘束されることなくそれらの方向に変
位せしめられるのであり、従ってそれら車両上下方向お
よび車両左右方向の何れの振動入力方向においても、充
分軟らかいバネ特性が得られるのである。また、このよ
うな状態では、両金具10,12の変位によってブッシュ径
方向で対向するゴム弾性膜64の一方が凸状部25に当接し
た場合にあっても、他方のゴム弾性膜64が凸状部25によ
って拘束されることなく変形できるため、その非当接部
側のゴム弾性膜64の変形に基づいて、凸状部25と当接す
るゴム弾性膜64の側から凸状部25に当接しないゴム弾性
膜64の側へ流体室52内の非圧縮性流体が極めて容易に流
動せしめられるのであり、その結果、車両上下方向およ
び車両左右方向の何れの方向においても、バネ特性が軟
らかい状態に良好に保持されるのである。

一方、これに対して、外筒金具12の通孔54を通じて流体
室52に非圧縮性流体を流入させ、流体室52内の流体圧を
増大させて、各ゴム弾性膜64がストッパ部としての凸状
部25に当接するようにすれば、内筒金具10と外筒金具12
とが常に流体室52の拘束下で車両上下方向および車両左
右方向に変位せしめられることとなる上、凸状部25との
当接に基づいてゴム弾性膜64の変形が著しく規制される
ことから、非圧縮性流体が流体室52内で流動し難くなる
のであり、内筒金具10と外筒金具12とのブッシュ径方向
の変位に対する抵抗が大きくなって、振動入力方向、す
なわち車両上下方向および車両左右方向において、バネ
特性が共に硬くなるのである。

このように、本実施例のサスペンションブッシュによれ
ば、外筒金具12の通孔54を通じて流体室52に非圧縮性流
体を流出入させるだけで、ブッシュ径方向で直交する車
両上下方向および車両左右方向の両振動入力方向におい
て、バネ特性を必要に応じて硬くしたり、軟らかくした
りすることができるのであり、流体室52への非圧縮性流
体の流出入を車両の運転状態や走行状態等に応じて制御
することにより、この種の従来の流体封入式サスペンシ
ョンブッシュと同様、車両の操縦安定性および乗り心地
性に優れた防振性能を発揮することができるのである。

そして、本実施例のサスペンションブッシュでは、上述
のように、車両上下方向および車両左右方向の両振動入
方向におけるバネ特性の可変機能が、外筒金具12に形成
された通孔54を通じて一つの環状流体室52に非圧縮性流
体を流出入させるだけで得られることから、その流体室
52に非圧縮性流体を流出入させるための配管が一つで済
むのであり、それ故、この種の従来の流体封入式サスペ
ンションブッシュに比べて、流体室に非圧縮性流体を流
出入させるための外部配管を大幅に簡略化することがで
きると共に、その配管に要するスペースを大幅に低減す
ることができるのである。なお、このような配管は、通
常、第１図に仮想線で示されている如き、外筒金具12の
外周面に嵌着されるポート部材68のポート70に対して行
なわれることとなる。

以上、本発明の一実施例を詳細に説明したが、これは文
字通りの例示であり、本発明がかかる具体例に限定して
解釈されるべきものではないことは、勿論である。

例えば、前記実施例では、流体室52の断面積がその全周
にわたって同じ大きさとされていたが、周方向で隣接す
るゴム弾性膜64,64間の流体室52の部分の断面積を小さ
くして絞り通路となし、その絞り通路を流動する非圧縮
性流体の液柱共振作用に基づいて、その絞り通路につい
て設定した周波数域の入力振動を効果的に減衰乃至は遮
断させるようとすることも可能である。

さらに、前記実施例では、ストッパ部としての第一の筒
状ゴム16の凸状部25が周方向に環状に形成されていた
が、このようなストッパ部は、ゴム弾性膜64に対応する
部分にだけ形成するようにすることが可能である。

また、前記実施例では、自動車サスペンションのサスペ
ンションブッシュに対して本発明を適用した例について
述べたが、それ以外の防振ブッシュに対しても、本発明
を適用することができる。

その他、具体例を一々列挙することは割愛するが、本発
明が、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の有する
知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等を施した
態様で実施できることは、言うまでもないところであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う自動車サスペンションのサスペ
ンションブッシュの一例を示す縦断面図（第２図におけ
るＩ−Ｉ断面図）であり、第２図はその横断面図（第１
図におけるII−II断面図）である。 10:内筒金具（内筒部材） 12:外筒金具（外筒部材） 14:ゴム弾性体、16:第一の筒状ゴム 18:第二の筒状ゴム、20:第三の筒状ゴム 25:凸状部（ストッパ部） 34:中間スリーブ、42:空所 52:流体室、54:通孔（流体流出入口） 60,62:切抜窓、64:ゴム弾性膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内筒部材と外筒部材との間にゴム弾性体を
   介装させて、それら内筒部材と外筒部材とを該ゴム弾性
   体を介して弾性的に連結せしめてなる防振ブッシュにお
   いて、 該ゴム弾性体内に、該ゴム弾性体の周方向に延びる環状
   の流体室を形成して、該流体室内に所定の非圧縮性流体
   を封入せしめると共に、該流体室よりも前記内筒部材側
   に位置して、該流体室に沿って延びる環状の空所を形成
   し、且つそれら流体室と空所とを隔てる隔壁部に対し
   て、内筒部材を挟んで互いに直交する軸直角方向二方向
   で対向位置する部位に、それぞれ内筒部材の外径よりも
   小さな幅をもって開口する窓部を有する中間スリーブを
   配設して軸方向両端部を前記外筒部材にて支持せしめる
   一方、かかる中間スリーブにおける各窓部をゴム弾性膜
   にて覆蓋すると共に、前記空所内に位置して該ゴム弾性
   膜の一定以上の膨出を規制するストッパ部を設け、さら
   に前記外筒部材を貫通して前記流体室に通じる流体流出
   入口を設けて、該流体流出入口を通じて該流体室に前記
   所定の非圧縮性流体を流出入せしめるように為し、該流
   体室に対する該非圧縮流体の流出入によって、前記ゴム
   弾性膜を、前記ストッパ部から隔離した位置と、前記ス
   トッパ部に当接する位置との間で変形させ得るようにし
   たことを特徴とする流体封入式防振ブッシュ。