JPH0680041U - 液体封入式二重ブッシュ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車幅方向に対する静ばね特性と動ばね特性と
に対する相反する要求を両立させる。 【構成】 内筒体１と外筒体２とを弾性体３で互いに連
結するとともに、内筒体と外筒体との間に筒軸Ｘと同軸
に中間筒体４を弾性体に埋め込む。内筒体を挟む一半径
方向両側の内筒体と外筒体との間に中間筒体の窓部４１
を貫通する液体６が封入された一対の液室５，５を画成
し、両液室を互いに連通するオリフィス７を形成する。
弾性体の内の内周側弾性体部３２の半径方向肉厚が分厚
く、外周側弾性体部３３が薄くなるよう中間筒体を配置
し、かつ、内周側液室部５２の筒軸方向に対する形成範
囲を相対的に小さく、外周側液室部５１の形成範囲を相
対的に大きくする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車のロアアームブッシュなどのサスペンションブッシュとして 用いられるものであって、内筒体の周囲に中間筒体および外筒体を配置した液体 封入式二重ブッシュに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、内筒体と外筒体とを弾性体により連結し、内筒体と外筒体との中間 位置の弾性体内に中間筒体を配設した二重ブッシュはよく知られており、そして 、この二重ブッシュ内に液室を形成し液体を封入したものも知られている（特開 昭６０−１５７５３９号公報、実開平３−１２３１３３号公報参照）。この内、 特開昭６０−１５７５３９号公報では、中間筒体と外筒体との間であって中間筒 体を挟む振動入力方向両側位置にそれぞれ液室を形成したものが開示されており 、また、実開平３−１２３１３３号公報では、内筒体と外筒体との間であって内 筒体を挟む振動入力両側位置にそれぞれ液室を中間筒体を貫通して形成する一方 、上記各液室の筒軸方向両側の弾性体部分を筒軸方向に他部と比べ薄肉としたも のが開示されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、サスペンションブッシュの中でもロアアームブッシュなどに適用す るブッシュにおいて、車幅方向に対するばね特性として、旋回時の操縦安定性向 上のために剛性（静ばね定数）の高いものが要求される一方、ロードノイズ低減 などのために動ばね定数の低いものが要求されている。つまり、同一方向におけ る静ばね特性と動ばね特性とで相反するものが要求されている。このため、静ば ね定数の高い二重ブッシュに対し、動ばね定数を下げるためにオリフィスで連通 された一対の液室を上記車幅方向に形成した液体封入式二重ブッシュの適用が考 えられる。すなわち、静ばね特性への上記要求を弾性体および中間筒体により満 たし、動ばね特性への上記要求を一対の液室間の液体の流動により満たすことが 考えられる。

【０００４】 ところが、上記車幅方向に液室を形成すると、その液室部分に弾性体などがな くなる分、静ばね定数が低減する。この場合、静ばね定数を高めるためにはでき るだけ液室を小さくして弾性体などの部分を大きくする必要があるが、弾性体な どの部分を大きくする程、液室の容積が小さくなり高周波振動入力時に液体の流 動を十分に確保することができず、動ばね定数を下げることができなくなる。逆 に、動ばね定数を下げるためには上記液室の容積を十分に確保する必要があるが 、液室の容積を大きくする程、弾性体などの部分が少なくなるため、静ばね定数 の低下を招く。従って、液室を形成する以上、弾性体などの部分の低減は避け得 ないものの、静ばね定数をあまり低下させずにできるだけ液室の容積を大きくす ることができるものの開発が要請されている。

【０００５】 この点に関し、特開昭６０−１５７５３９号公報に開示のものでは、例えば外 筒体を位置固定した状態で内筒体から半径方向に外力が入力した場合、中間筒体 より内筒体側の密実な内周側弾性体部とこれを覆う中間筒体とを介して液室に上 記入力が加わるため、その入力が上記内周側弾性体部によって吸収されてしまう 結果、液体の流動があまり生ぜず動ばね特性を十分に下げたものとすることがで きない。また、実開平３−１２３１３３号公報に開示のものでは、中間筒体を貫 通して内筒体および外筒体の間に液室が形成されているために動ばね特性を満足 させることは可能であるが、静ばね特性としてかなり高いものが要求される箇所 のサスペンションブッシュに適用する場合、弾性体の半径方向肉厚を薄くしつつ 、液室の容積を確保して動ばね特性を下げたいがため、その弾性体の筒軸方向長 さを余りに小さくすると、逆に要求される静ばね特性を満足させることができな くなる。

【０００６】 この考案は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とすると ころは、車幅方向に対する静ばね特性と動ばね特性とに対する相反する要求を両 立させることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、請求項１記載の考案は、内筒体と、この内筒体の 筒軸と同軸に外周囲に配置された外筒体と、この外筒体と上記内筒体とを互いに 連結する弾性体と、上記内筒体と外筒体との間に上記筒軸と同軸に配置されて弾 性体に埋め込まれた中間筒体と、上記弾性体内に画成されて液体が封入された複 数の液室と、この複数の液室を互いに連通するオリフィスとを備えたものを前提 とする。このものにおいて、上記中間筒体に、上記筒軸を中心とする半径方向一 方向において上記内筒体を挟む両側位置にそれぞれ窓部を貫通して形成し、上記 液室を、上記半径方向一方向において上記内筒体を挟む両側の各位置にそれぞれ 上記中間筒体の窓部を貫通して上記内筒体と外筒体との間に画成する。そして、 上記内筒体と中間筒体との間の内周側弾性体部と、上記中間筒体と外筒体との間 の外周側弾性体部との一方の弾性体部の半径方向肉厚が相対的に分厚く、他方の 弾性体部の上記肉厚が相対的に薄くなるよう上記中間筒体を配置し、かつ、上記 肉厚を分厚く形成した側の弾性体部により画成される液室部の上記筒軸方向に対 する形成範囲を相対的に小さく、上記肉厚を薄く形成した側の弾性体部により画 成される液室部の上記形成範囲を相対的に大きくなるようにそれぞれ設定する構 成とするものである。

【０００８】 また、請求項２記載の考案は、請求項１記載の考案において、内周側弾性体の 半径方向肉厚を相対的に分厚く、外周側弾性体の半径方向肉厚を相対的に薄く形 成する構成とするものである。

【０００９】

【作用】

上記の構成により、請求項１記載の考案では、内周側弾性体部および外周側弾 性体部の内、半径方向肉厚が相対的に分厚くされた側の弾性体部により画成され る一方の液室部が筒軸方向に相対的に小さく形成される一方、上記半径方向肉厚 が相対的に薄くされた側の弾性体部により画成される他方の液室部が筒軸方向に 相対的に大きく拡がる。これにより、上記薄い側の弾性体部は上記他方の液室の 筒軸方向両側部分の筒軸方向長さが液室部が拡がる分小さくなるものの、一対の 液室を結ぶ半径方向一方向の内筒体と外筒体との間に静的外力が入力した場合、 半径方向肉厚が薄いため比較的高い静ばね特性を発揮する一方、上記静的外力に 対する静ばね特性は筒軸方向長さが相対的に大きい上記分厚い側の弾性体部によ って支配される。このため、上記薄い側の弾性体部が分厚い側の弾性体部と同じ 筒軸方向長さを有するものとほぼ同等の横剛性を発揮する。

【００１０】 一方、上記一対の液室を結ぶ半径方向の内筒体と外筒体との間に高周波振動な どの動的外力が入力した場合、上記薄い側の弾性体部により画成された上記他方 の液室部が上記一方の液室部より筒軸方向に大きく拡がっているため、上記他方 の液室部をも上記一方の液室部と同じ筒軸方向範囲で形成する場合と比べ、各液 室全体の容積が上記拡がった分大きくなる。このため、その大きくなった分、両 液室間でのオリフィスを介した液体の流動量が増大し、これにより、動ばね特性 が下げられる。

【００１１】 また、上記請求項２記載の考案では、上記請求項１記載の考案による作用に加 えて、分厚くされる弾性体部が内周側のものとされ、すなわち、液室部の筒軸方 向両側部分の筒軸方向長さが相対的に大きくなるものを内周側弾性体部とされる ため、弾性体を中間筒体および内筒体と一体加硫成形した後、その弾性体を外筒 体の内周面に圧入して組み付ける場合、逆に外周側弾性体部を上記筒軸方向長さ が相対的に大きくする場合と比べ、その組み付けが容易となる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基いて説明する。

【００１３】 図１および図２は、本考案の実施例に係る液体封入式二重ブッシュを示し、１ は内筒体、２はこの内筒体１の筒軸Ｘと同軸に外周囲に配置された外筒体、３は この外筒体２と上記内筒体１とを互いに連結する弾性体、４は上記内筒体１と外 筒体２との間に上記筒軸Ｘと同軸に配置されて弾性体３に埋め込まれた中間筒体 、５，５は上記弾性体３内に画成されて液体６が封入された一対の液室、７，７ はこの両液室５，５を互いに連通するオリフィスである。この二重ブッシュにお いて、上記筒軸Ｘを中心とする半径方向一方向である第１の半径方向（図１の上 下方向）に上記内筒体１を挟んで一対の液室５，５が配置され、この一対の液室 ５，５を仕切る部分の上記弾性体３が上記第１半径方向と直交する第２半径方向 （図１の左右方向）に上記内筒体１を挟んで延ばされている。

【００１４】 上記弾性体３は上記内筒体１および中間筒体４と一体に加硫成形されたもので あり、その外周側にはゴム薄層３１を残した状態で補強筒体８が一体に埋め込ま れている。そして、上記一体加硫成形された内筒体１、中間筒体４および補強筒 体８が、例えば液体６中で、上記ゴム薄層３１を介して上記外筒体２の内周面に 圧入されて、上記各液室５内に液体６が封入された状態で外筒体２と一体に結合 されている。また、上記補強筒体８の上記内筒体１を挟んだ上記第１半径方向両 側位置には、上記各液室５の外筒体２側の部分である外周側液室部５１と対応す る所定の大きさの窓部８１がそれぞれ貫通して形成されている。

【００１５】 上記中間筒体４の内筒体１を挟んだ上記第１半径方向両側位置には、上記各液 室５の内筒体１側の部分である内周側液室部５２と対応する所定の大きさの窓部 ４１がそれぞれ貫通して形成されている。そして、上記中間筒体４は、上記内筒 体１の外周面と補強筒体８の内周面との間であって、両者１，８間の半径方向中 央位置よりも所定寸法外側位置に配置されており、これにより、半径方向に対し て上記中間筒体４を挟む内筒体１側の内周側弾性体部３２が相対的に分厚く、外 周側弾性体部３３が相対的に薄くなるようになっている。

【００１６】 上記各液室５は、上記中間筒体４の窓部４１および補強筒体８の窓部８１をそ れぞれ貫通し筒軸Ｘ方向中央位置の内筒体１外周面と外筒体２の内周面とによっ て画成されたものであり、筒軸Ｘ方向に対する形成範囲が第１半径方向に変化す るよう形成されている。すなわち、上記内周側液室部５２の形成範囲ａが相対的 に小さく設定され、外周側液室部５１の形成範囲が上記内周側液室部５２より筒 軸Ｘ方向両側にそれぞれｂだけ大きく設定されている。そして、この各液室部５ １，５２の形成範囲に対応して上記中間筒体４の各窓部４１が相対的に小さく、 上記補強筒体８の各窓部８１が相対的に大きくなるようそれぞれ設定されている 。また、上記両液室部５１，５２の筒軸Ｘ方向の形成範囲を異なるものとしたこ とにより、外周側液室部５１の筒軸Ｘ方向両側を画成する各外周側弾性体部３３ の筒軸Ｘ方向長さが、内周側液室部５２を画成する各内周側弾性体部３２の筒軸 Ｘ方向長さよりｂだけ小さくなっている。

【００１７】 上記各オリフィス７は、両液室５，５を仕切る弾性体３のゴム薄層３１が所定 幅で周方向に切り欠かれることにより形成されている。

【００１８】 つぎに、上記実施例の作用・効果を説明する。

【００１９】 上記構成の液体封入式二重ブッシュは、上記第１半径方向を自動車の車幅方向 に向けた状態で、上記内筒体１が車体フレーム側もしくは車輪側の内の一側の部 材に、外筒体２が他側の部材にそれぞれ連結される。

【００２０】 上記外筒体２が例えば位置固定された状態で、内筒体１側から上記車幅方向に 振動が入力した場合、この入力振動に対して各オリフィス７を介した両液室５， ５間の液体６の流動が生じ、この流動に伴う液柱共振によって上記入力振動の減 衰吸収が図られる。この際、上記各液室５が中間筒体４を貫通して内筒体１から 外筒体２までの半径方向全範囲に拡がっている上、外周側液室部５１の筒軸Ｘ方 向に対する形成範囲が内周側液室部５２の形成範囲ａより筒軸Ｘ方向両側にそれ ぞれｂだけ大きくなっているため、内外周の両液室部５２，５１が共に上記形成 範囲ａに形成されている場合と比べ、上記形成範囲ｂの２倍に相当する部分の容 積が大きくなる。このため、上記両液室部５２，５１が共に上記形成範囲ａに形 成されている場合と比べ、各オリフィス７を介した液体６の流動量が増大し、そ の入力振動に対する液体６の流動を十分に確保することができ、その液柱共振に より動ばね定数を下げることができる。

【００２１】 一方、自動車の旋回時に上記内筒体１側から上記車幅方向に慣性力に基く静的 外力が入力した場合、この入力に対して主として中間筒体４および弾性体３が抵 抗する。この際、上記外周側液室部５１の筒軸Ｘ方向両側の各外周側弾性体部３ ３の筒軸Ｘ方向長さが、内周側弾性体部３２の筒軸Ｘ方向長さよりも上記外周側 液室部５１が大きい分小さくなるが、上記各外周側弾性体部３３の半径方向肉厚 が相対的に薄く設定されているため比較的高い静ばね特性を発揮する一方、上記 静的外力に対する静ばね特性は筒軸Ｘ方向長さが相対的に大きい上記内周側弾性 体部３２によって支配される。このため、上記両液室部５２，５１が共に上記形 成範囲ａに形成されて上記内外周の両弾性体部３２，３３が共に上記内周側弾性 体部３２と同じ筒軸Ｘ方向長さを有する場合とほぼ同等の静ばね特性、すなわち 、横剛性を発揮することができる。

【００２２】 従って、各液室５の内外周の両液室部５１，５２が、例えば共に上記形成範囲 ａに形成されて十分な静ばね特性を確保した場合と比べ、外周側液室部５１にお ける形成範囲の拡大により各液室５の拡大化を図ることができ動ばね特性を下げ たものとすることができる一方、上記液室部５１の拡大側の弾性体部３３の半径 方向肉厚を相対的に小さくすることにより上記場合とほぼ同等の静ばね特性を確 保することができる。つまり、内周側液室５２を狭くする分、内周側弾性体部３ ２の筒軸Ｘ方向長さを大きくとって剛性を向上させることができる一方、その剛 性をあまり変動させない肉厚の薄い外周側弾性体部３３の側の外周側液室部５１ を拡げて動ばね定数をさげることができ、静ばね特性と動ばね特性とに対する相 反する要求を両立させることができる。

【００２３】 しかも、上記外周側液室部５１の形成範囲の拡大量ｂを調整して液室５の等価 ピストン断面積を所定のものとすることにより液柱共振による減衰対象振動を狙 った周波数域のものとすることができ、動ばね定数のボトミングがその所定の周 波数域で得られるような動ばね特性を得ることができる。すなわち、上記液柱共 振による減衰の生じるピーク周波数ｆp は、液体ばね定数ｋと液体等価質量ｗと に基いて、 ｆp ＝｛√（ｋ／ｗ）｝／２π によって定められ、この内のｗは、液室５の等価ピストン断面積Ａ、オリフィス ７の有効断面積ａ、オリフィス長さｌ、および、液体６の比重ρとに基いて、 ｗ＝α×（Ａ／ａ）2 ×ρ×ｌ によって定められる。従って、上記液室５の等価ピストン断面積Ａを大きくする ことにより液体等価質量ｗを大きくすることができ、これにより、ピーク周波数 ｆp を下げることができる。つまり、等価ピストン断面積Ａを大きくしないでオ リフィス７の有効断面積ａを小さくする場合、もしくは、オリフィス長さｌを長 くする場合と同等の効果を得ることができる。

【００２４】 また、上記実施例では、内周側弾性体部３２の半径方向肉厚が分厚くされ外周 側弾性体部３３が薄くされているため、弾性体３を中間筒体４および内筒体１と 一体加硫成形した後、その弾性体３を外筒体２の内周面に圧入して組み付ける際 、上記と逆の内周側弾性体部の方を薄くした場合と比べ、その組み付けを容易に 行うことができる。

【００２５】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形例を 包含するものである。例えば、上記実施例では、内周側弾性体部３２を分厚く外 周側弾性体部３３を薄くし、かつ、内周側液室部５２の筒軸方向形成範囲を小さ く外周側液室部５１を大きくしているが、これに限らず、逆に、内周側弾性体部 を薄く外周側弾性体部を分厚くし、かつ、内周側液室部の筒軸方向形成範囲を大 きく外周側液室部を小さくしてもよい。この場合においても、静ばね特性と動ば ね特性とに対する相反する要求の両立を図ることができる。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように、請求項１記載の考案における液体封入式二重ブッシュに よれば、内周側弾性体部および外周側弾性体部の内、半径方向肉厚を相対的に分 厚くした側の弾性体部により画成される一方の液室部の筒軸方向形成範囲を相対 的に小さくする一方、上記半径方向肉厚を相対的に薄くした側の弾性体部により 画成される他方の液室部の筒軸方向形成範囲を相対的に大きくしているため、内 外周の両液室部の一方を狭くする分、その液室部を画成する肉厚の分厚い側の弾 性体部の筒軸方向長さを大きくとって剛性を向上させることができる一方、その 剛性をあまり変動させない肉厚の薄い側の弾性体部により画成される他方の液室 部を拡げる分、動ばね定数をさげることができる。これにより、静ばね特性と動 ばね特性とに対する相反する要求を両立させることができる。

【００２７】 また、請求項２記載の考案によれば、上記請求項１記載の考案による効果に加 えて、分厚くされる弾性体部が内周側のものとされるため、弾性体を中間筒体お よび内筒体と一体加硫成形した後、その弾性体を外筒体の内周面に圧入して組み 付ける場合、上記とは逆に外周側弾性体部を分厚くする場合と比べ、上記一体加 硫成形および外筒体への組み付けを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す筒軸方向中央位置の横
断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【符号の説明】

１ 内筒体 ２ 外筒体 ３ 弾性体 ４ 中間筒体 ５ 液室 ６ 液体 ７ オリフィス ３２ 内周側弾性体部 ３３ 外周側弾性体部 ４１ 窓部 ５１ 外周側液室部 ５２ 内周側液室部 Ｘ 筒軸

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内筒体と、この内筒体の筒軸と同軸に外
   周囲に配置された外筒体と、この外筒体と上記内筒体と
   を互いに連結する弾性体と、上記内筒体と外筒体との間
   に上記筒軸と同軸に配置されて弾性体に埋め込まれた中
   間筒体と、上記弾性体内に画成されて液体が封入された
   複数の液室と、この複数の液室を互いに連通するオリフ
   ィスとを備えた液体封入式二重ブッシュにおいて、 上記中間筒体には、上記筒軸を中心とする半径方向一方
   向において上記内筒体を挟む両側位置にそれぞれ窓部が
   貫通して形成されており、 上記液室は、上記半径方向一方向において上記内筒体を
   挟む両側の各位置にそれぞれ上記中間筒体の窓部を貫通
   して上記内筒体と外筒体との間に画成されており、 上記内筒体と中間筒体との間の内周側弾性体部と、上記
   中間筒体と外筒体との間の外周側弾性体部との一方の弾
   性体部の半径方向肉厚が相対的に分厚く、他方の弾性体
   部の上記肉厚が相対的に薄くなるよう上記中間筒体が配
   置され、かつ、上記肉厚を分厚く形成した側の弾性体部
   により画成される液室部の上記筒軸方向に対する形成範
   囲が相対的に小さく、上記肉厚を薄く形成した側の弾性
   体部により画成される液室部の上記形成範囲が相対的に
   大きくなるようにそれぞれ設定されていることを特徴と
   する液体封入式二重ブッシュ。
2. 【請求項２】 請求項１において、内周側弾性体の半径
   方向肉厚が相対的に分厚く、外周側弾性体の半径方向肉
   厚が相対的に薄く形成されている液体封入式二重ブッシ
   ュ。