JPH08177918A

JPH08177918A - 防振装置

Info

Publication number: JPH08177918A
Application number: JP32471794A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Kumakawa; 正一熊川; Takao Ushijima; 孝夫牛島
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】低コストで高ロス低動ばねの特性を得る。【構成】外筒金具１２内に内筒金具１６が配置され、
外筒金具１２と内筒金具１６との間に中間筒金具１４が
配置される。内筒金具１６と中間筒金具１４との間に弾
性体１８が配置され、中間筒金具１４と外筒金具１２と
の間に弾性体２０が配置される。弾性体１８を高ロスの
ゴム材料で構成し、弾性体２０を低ロスで低動ばねのゴ
ム材料で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動を発生する部材か
らの振動の伝達を防止する防振装置に関し、例えばトレ
ーリングブッシュ、テンションブッシュ、コンプレッシ
ョンロッドブッシュ、リンクブッシュ及びメンバ用ブッ
シュ等に適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、タイヤを支持する例えばトレ
ーリングアームと車両の車体との間には、このトレーリ
ングアームを弾性的に支持する為のトレーリングブッシ
ュが配置されていて、タイヤ側で発生する振動をこのト
レーリングブッシュが吸収し、車体側に伝達されるのを
阻止するような構造となっている。

【０００３】このように車両に用いられて車両への乗り
心地及び騒音に影響するトレーリングブッシュ等の部品
には、一般に高ロス低動ばねの特性が要求される。

【０００４】この為、トレーリングブッシュには通常、
内外筒間にゴムを配置したソリッドラバーブッシュ、或
いは流体の流動抵抗を利用した流体封入ブッシュが採用
されている。しかし、この内のソリッドラバーブッシュ
では、低周波数域での振動の減衰を意味するロスが大き
くなるのに伴って、動ばね定数が高周波数域で高くな
り、高ロス低動ばねの要求に対して十分な特性が得られ
ないという欠点を有する。一方、流体封入ブッシュは、
構造が複雑で製造コストが高いという欠点を有する。

【０００５】他方、このようなトレーリングブッシュに
おいては、種々の方向より振動がトレーリングブッシュ
側に入力されるが、振動の入力方向によって異なる弾性
特性が要求されることがある。

【０００６】例えば、路面上の小さな凹凸に起因した高
周波数小振幅域の振動であるロードノイズの他に、何ら
かの段差を乗り越える際に生じる低周波数大振幅の振動
であるハーシュネスのようなショック入力が、トレーリ
ングブッシュに入力されることになる。この際、ロード
ノイズに関して低動ばねが垂直方向で要求され、ハーシ
ュネスに関して高ロスが車両の前後方向である水平方向
で要求されることになる。

【０００７】そして、このような要求に対応するべく、
前述のソリッドラバーブッシュや流体封入ブッシュに、
振動の入力方向に毎に異なる弾性特性を持たせること
は、構造がさらに複雑となるため、困難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、低コストで高ロス低動ばねの特性を有する防振装
置を得ることを第１の目的とし、振動の入力方向に毎に
異なる弾性特性を持たせた防振装置を得ることを第２の
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る防振装置
は、振動発生部及び振動受部の一方へ連結され且つ筒状
に形成される外筒と、前記外筒の内側に配置され且つ筒
状に形成される中間筒と、前記中間筒の内側に配置され
且つ振動発生部及び振動受部の他方へ連結される内筒
と、前記内筒と前記中間筒との間に介在されて配置され
且つ弾性変形し得る第１の弾性体と、前記中間筒と前記
外筒との間に介在されて配置され且つ前記第１の弾性体
と異なる弾性特性で弾性変形し得る第２の弾性体と、を
有することを特徴とする。

【００１０】請求項２に係る防振装置は、振動発生部及
び振動受部の一方へ連結され且つ筒状に形成される外筒
と、前記外筒の内側に配置され且つ筒状に形成される中
間筒と、前記中間筒の内側に配置され且つ振動発生部及
び振動受部の他方へ連結される内筒と、前記内筒と前記
中間筒との間に介在されて配置され且つ弾性変形し得る
第１の弾性体と、前記中間筒と前記外筒との間に介在さ
れて配置され且つ一部が切り欠かれて形成されると共に
前記第１の弾性体と異なる弾性特性で弾性変形し得る第
２の弾性体と、を有することを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１に係る防振装置の作用を以下に説明す
る。

【００１２】振動発生部が振動を発生させた場合、外筒
あるいは内筒を介して振動が第１の弾性体及び第２の弾
性体に伝達され、第１の弾性体及び第２の弾性体の変形
により振動が吸収されて内筒あるいは外筒に連結された
振動受部側に振動が伝達され難くなる。

【００１３】この際、異なる弾性特性の第１の弾性体と
第２の弾性体を中間筒を介して設置しているので、例え
ば、第１の弾性体を高ロスとなる弾性材料で構成し、第
２の弾性体を低ロスで低動ばねとなる弾性材料で構成す
ることが可能となる。

【００１４】この為、流体封入ブッシュのように流体を
封入することもなく、ばねを仮想的に直列に配置するこ
とと同等の構成が得られ、高ロスの第１の弾性体が低周
波数大振幅域の振動に対して有効に働き、低ロスで低動
ばねの第２の弾性体が高周波数小振幅域の振動に対して
有効に働くようになる。

【００１５】従って、一対の弾性体を単に中間筒を介し
て配置するという簡易な構成により高ロス低動ばねの特
性を有する防振装置を得ることができる。そして、簡易
な構成である為、防振装置の製造に際して、製造コスト
を低減することができる。

【００１６】請求項２に係る防振装置の作用を以下に説
明する。請求項１とほぼ同様な構成を有するので、本請
求項も請求項１と同様な作用を奏するが、さらに以下の
ような作用を有する。

【００１７】外筒と中間筒との間に介在される第２の弾
性体の一部が、切り欠かれて形成されているので、入力
方向が相互に異なる複数種類の振動が振動発生部側から
伝達された場合に、振動の入力方向によって異なった特
性で第２の弾性体が弾性変形し得る。

【００１８】例えば、第２の弾性体の切り欠き部分を第
２の弾性体の上下方向に配置した場合、垂直方向に沿っ
た高周波数小振幅域の振動の入力に際して、剪断方向に
沿った大きな変形となり、第２の弾性体により低動ばね
が得られる。従って、このような第２の弾性体の他に第
１の弾性体を有しているものの、全体として低動ばねが
得られる。

【００１９】また、このような構造の場合、低周波数大
振幅の振動が水平方向に沿って入力されると、第２の弾
性体は圧縮及び引っ張り変形し、垂直方向に比較して動
ばね定数は高くなるが、第１の弾性体の変形により高ロ
スを得ることが可能となる。

【００２０】

【実施例】本発明に係る防振装置をトレーリングアーム
の支点部分に配置したトレーリングブッシュとして採用
した第１実施例を図１及び図２に示し、これらの図に基
づき本実施例を説明する。

【００２１】これらの図に示すように、本実施例に係る
防振装置であるトレーリングブッシュ（以下ブッシュと
省略する）１０の外周側には、トレーリングアーム２４
の基端側を構成するリンク部２４Ａに圧入されてリンク
部２４Ａに連結される円筒状に形成された外筒金具１２
が備えられている。そして、このトレーリングアーム２
４は振動発生部である図示しないタイヤを先端側で支持
している。

【００２２】また、外筒金具１２の内側であって外筒金
具１２と同軸状の位置には、円管状に形成される内筒金
具１６が配置されており、この内筒金具１６が、振動受
部である車体２６の一部にボルト２８により連結される
構造となっている。そして、これら外筒金具１２と内筒
金具１６との間には、外筒金具１２より小径であって内
筒金具１６より大径の円筒状に形成された中間筒金具１
４が配置されている。

【００２３】さらに、内筒金具１６と中間筒金具１４と
の間には、内筒金具１６の外周面及び中間筒金具１４の
内周面にそれぞれ加硫接着されたゴム製の第１の弾性体
である弾性体１８が配置されており、中間筒金具１４と
外筒金具１２との間には、中間筒金具１４の外周面及び
外筒金具１２の内周面にそれぞれ加硫接着され且つ弾性
体１８と異なる弾性特性を有するゴム製の第２の弾性体
である弾性体２０が配置されている。

【００２４】ここで、弾性体１８の特性、及び弾性体２
０の特性としては、以下の表１に示されるようなものが
考えられる。つまり弾性体１８を、以下のような特性を
有する高ロスのゴム材料で構成し、弾性体２０を、以下
のような特性を有する低ロスで低動ばねのゴム材料で構
成する。

【００２５】

【表１】

【００２６】そして、弾性体１８の静ばね定数をＫ1sと
し、弾性体２０の静ばね定数をＫ2sとして、Ｋ1sに比較
してＫ2sが十分大きくなるように弾性特性を設定する。
ここでは、静ばね定数に３倍以上の比率があればよい
が、例えばＫ2s＝６Ｋ1sと設定する。

【００２７】従って、ブッシュ１０の静ばね定数Ｋs
は、以下の数１の式より求まる。

【００２８】

【数１】

【００２９】また、弾性体１８の１０Hzの振動時におけ
る動ばね定数をＫ1d10とし、同じく１００Hzの振動時に
おける動ばね定数をＫ1d100 とすると、表１よりそれぞ
れ以下の数２の式に示す値となる。

【００３０】

【数２】

【００３１】同じく、弾性体２０の１０Hzの振動時にお
ける動ばね定数をＫ2d10とし、同じく１００Hzの振動時
における動ばね定数をＫ2d100 とすると、表１よりそれ
ぞれ以下の数３の式に示す値となる。

【００３２】

【数３】

【００３３】一方、ブッシュ１０のロスファクタｔａｎ
δは、以下の数４の式より求まる。尚、ここでブッシュ
１０のロスファクタｔａｎδをＬとし、弾性体１８のロ
スファクタｔａｎδをＬ1 とし、弾性体２０のロスファ
クタｔａｎδをＬ2 とする。また、表１に示すように、
ロスファクタの値は１０Hzの振動時と１００Hzの振動時
とで、同一となる。

【００３４】

【数４】

【００３５】さらに、ブッシュ１０の動ばね定数Ｋd
は、以下の数５の式より求まる。

【００３６】

【数５】

【００３７】従って、１０Hzの振動時におけるブッシュ
１０のロスファクタＬ10及び動ばね定数Ｋd10 の値は、
上記の数４及び数５の式に数値をそれぞれ代入すること
により、求めることができる。すなわち、Ｌ1 を０．５
５とし、Ｌ2 を０．０７とし、Ｋ1dをＫ1d10とし、Ｋ2d
をＫ2d10とする。

【００３８】この結果、ブッシュ１０のロスファクタＬ
10は０．３８１であり、動ばね定数Ｋd10 は、２．２１
Ｋ1sとなる。

【００３９】一方、１００Hzの振動時におけるブッシュ
１０のロスファクタＬ100 及び動ばね定数Ｋd100の値
は、上記の数４及び数５の式に数値をそれぞれ代入する
ことにより、求めることができる。但し、Ｋ1dをＫ1d10
0 とし、Ｋ2dをＫ2d100 とする。

【００４０】この結果、ブッシュ１０のロスファクタＬ
100 は０．２２１であり、動ばね定数Ｋd100は、５．８
７Ｋ1sとなる。

【００４１】以上より、振動数が高周波数域である１０
０Hzの振動時のブッシュ１０の動ばね定数Ｋd100は、静
ばね定数Ｋs の６．８５倍の値となる。この結果、一体
構造のゴム材料を使用してロスファクタの値を合致させ
た場合と比較して、静ばね定数に対する動ばね定数の比
率である動倍率で、約３５％の改良が得られることがわ
かる。

【００４２】ここで弾性体１８の材質には、イソブチレ
ンイソプレンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、或いは
スチレンブタジエンゴムを乳化、重合させたようなもの
等が考えられる。また、弾性体２０の材質には、天然ゴ
ム、或いはスチレンブタジエンゴム等が考えられる。

【００４３】但し、これらの内でスチレンブタジエンゴ
ムは、弾性体内に配合されるカーボン量を変えるとによ
り、高ロス材としても、或いは低ロス材としても採用す
ることができるものである。さらに、低周波数域の振動
の減衰特性は、ゴムの架橋構造の相違から、弾性体の内
部摩擦が変化することによって変化する。

【００４４】以下に本実施例の作用を説明する。車両の
走行に伴って、トレーリングアーム２４の先端側のタイ
ヤが路面の凹凸により振動を拾うと、この振動がトレー
リングアーム２４からブッシュ１０に伝達される。

【００４５】そして、外筒金具１２を介して弾性体１
８、２０にこの振動が伝達される。弾性体１８、２０は
吸振主体として作用し、弾性体１８、２０の内部摩擦に
基づく制振機能によって振動を吸収することができる。

【００４６】また、弾性体１８を高ロスとなる弾性材料
で構成し、弾性体２０を低ロスで低動ばねとなる弾性材
料で構成しているので、流体封入ブッシュのように流体
を封入することもなく、ばねを仮想的に直列に配置する
このと同等の構成が得られる。つまり、高ロスの弾性体
１８が低周波数大振幅域の振動に対して有効に働き、低
ロスで低動ばねの弾性体２０が高周波数小振幅域の振動
に対して有効に働くようになる。

【００４７】従って、一対の弾性体１８、２０を単に中
間筒金具１４を介して配置するという簡易な構成で、高
ロス低動ばねの特性を有するブッシュ１０を得ることが
できる。そして、上記のような簡易な構成である為、ブ
ッシュ１０の製造に際して、製造コストを低減すること
ができる。

【００４８】尚、本実施例の変形例として、中間筒金具
１４の替わりに樹脂材料製の中間筒を用いることが考え
られる。

【００４９】すなわち、耐久性の向上の為、ブッシュ１
０には一般に絞り加工が加えられるが、中間筒が内外筒
間に入った場合は、内側のゴム材である弾性体１８を絞
り加工することが困難となる。しかし、樹脂材料製の中
間筒を用い、加硫成形時に与えられた熱が下がる際の樹
脂材料の収縮を利用すれば、弾性体１８に絞り効果を与
えることができる。

【００５０】一方、外側のゴム材である弾性体２０に対
しては、通常の絞り加工を加えることで、中間筒がない
ものと同様の絞り効果を与えることが可能となる。

【００５１】本発明に係る防振装置の第２実施例を図３
に示し、この図に基づき本実施例を説明する。尚、第１
実施例で説明した部材と同一の部材には、同一の符号を
付し、重複した説明を省略する。

【００５２】図３（ａ）に示すように、本実施例は、円
筒状の第１中間筒４２の内側に、内筒金具１６及び弾性
体１８が配置されている。また、図３（ｂ）に示すよう
に、円筒状の第２中間筒４４の外側に、外筒金具１２及
び弾性体２０が配置されている。

【００５３】そして、第１中間筒４２の外周面に第２中
間筒４４の内周面を嵌合することにより、図３（ｃ）に
示すような構造のブッシュ４０が完成される。

【００５４】以上より、本実施例に係るブッシュ４０
は、第１実施例のブッシュ１０と同様の作用及び効果を
奏することになる。さらに、弾性体１８と弾性体２０と
がそれぞれ別個に加硫接着された後に、第１中間筒４２
と第２中間筒４４とを嵌合することで、ブッシュ４０が
製造される為、第１実施例と比較してより一層製造が容
易となる。

【００５５】本発明に係る防振装置の第３実施例を図４
に示し、この図に基づき本実施例を説明する。尚、第１
実施例で説明した部材と同一の部材には、同一の符号を
付し、重複した説明を省略する。

【００５６】図４に示すように、第１実施例の弾性体２
０が円筒状に形成されているのに対して、本実施例のブ
ッシュ５０は、上下に一対の切り欠き部５２を有してい
る。この為、弾性体２０は、それぞれ円弧状に形成され
た一対の弧状弾性部２０Ａにより構成されることにな
る。

【００５７】以下に本実施例の作用を説明する。第１実
施例とほぼ同様な構成を有するので、本実施例も第１実
施例と同様な作用を奏するが、さらに以下のような作用
を有する。

【００５８】弾性体２０の一部が、切り欠かれて形成さ
れているので、入力方向が相互に異なる複数種類の振動
がトレーリングアーム２４側から伝達された場合に、振
動の入力方向によって異なった特性で弾性体２０が弾性
変形し得る。

【００５９】つまり、高周波数小振幅域の振動であるロ
ードノイズが垂直方向であるＹ方向に沿って入力される
が、この時の弾性体１８は、動ばねが高い為、硬いばね
となる。しかし、弾性体２０の上下部分には、一対の切
り欠き部５２が形成されていて、Ｙ方向に沿った振動の
入力に際して、剪断方向に沿った変形となると共に、低
ロス低動ばねのゴム材料で構成されているので、弾性体
２０により低動ばねが得られる。

【００６０】従って、弾性体１８及び弾性体２０を有す
るブッシュ５０は、仮想的に直列に配置されたばねと同
様に作用し、ブッシュ５０全体の動ばね定数は、低い値
の動ばね定数にならう形となって、全体として低動ばね
が得られる。

【００６１】一方、低周波数大振幅域の振動であるハー
シュネスが水平方向であるＸ方向に沿って入力されるこ
とになる。この方向の入力に対し、弾性体２０は圧縮及
び引っ張り変形し、垂直方向に比較して動ばね定数は高
くなる。そして、この動ばね定数を弾性体１８が有効に
変形し得る程高く設定することで、弾性体１８の変形に
よる高ロスを得ることが可能となる。

【００６２】本発明に係る防振装置の第４実施例を図５
に示し、この図に基づき本実施例を説明する。尚、第１
実施例及び第３実施例で説明した部材と同一の部材に
は、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【００６３】図５に示すように、本実施例のブッシュ６
０は、第３実施例とほぼ同様の構造を有するが、断面が
それぞれ四角形の筒状に形成された外筒金具６２及び中
間筒金具６４が採用されて、弾性体２０が上下方向に延
びる形となっている。

【００６４】以上より、第１実施例及び第３実施例とほ
ぼ同様な構成を有するので、本実施例も第１実施例及び
第３実施例と同様な作用を奏するが、さらに、入力方向
が相互に異なる複数種類の振動が伝達された場合、弾性
体２０が上下方向に延びる形となっているので、圧縮及
び引っ張り変形と、剪断変形とが、より一層明確に区別
されつつ生じるようになる。

【００６５】本発明に係る防振装置の第５実施例を図６
に示し、この図に基づき本実施例を説明する。尚、第１
実施例及び第３実施例で説明した部材と同一の部材に
は、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【００６６】図６に示すように、本実施例のブッシュ７
０は、第３実施例とほぼ同様の構造を有するが、断面が
円弧状のインナリーフ７２が弾性体２０に加硫接着され
て、この弾性体２０を内周側と外周側に仕切った積層構
造とされている。

【００６７】以上より、第１実施例及び第３実施例とほ
ぼ同様な構成を有するので、本実施例も第１実施例及び
第３実施例と同様な作用を奏するが、さらに、入力方向
が相互に異なる複数種類の振動が伝達された場合、弾性
体２０が積層構造とされている為、圧縮及び引っ張り変
形の際の動ばね定数と、剪断変形の際の動ばね定数との
差が、より一層大きくなる。そして、この積層構造は、
前述の第４実施例のような四角形状のブッシュ６０にも
採用することができる。

【００６８】さらに、上記実施例において、内筒を車体
側に連結し、外筒をタイヤ側に連結するような構造とし
たが、この逆としてもよい。一方、上記実施例におい
て、車両のトレーリングアーム用のブッシュの防振を目
的としたが、本発明の防振装置は他の用途にも用いられ
ることはいうまでもなく、また、形状等も実施例のもの
に限定されるものではない。

【００６９】

【発明の効果】本発明に係る防振装置は、上記の如く構
成したので、低コストで高ロス低動ばねの特性を有する
ことができるという優れた効果を有し、また、振動の入
力方向に毎に異なる弾性特性を持たせることができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るブッシュの縦断面
図である。

【図２】図１の２−２矢視線断面図であってトレーリン
グアームを省略した図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係るブッシュの製造を
説明する断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例に係るブッシュの断面図
である。

【図５】本発明の第４の実施例に係るブッシュの断面図
である。

【図６】本発明の第５の実施例に係るブッシュの断面図
である。

【符号の説明】

１０ブッシュ１２外筒金具１４中間筒金具１６内筒金具１８弾性体（第１の弾性体）２０弾性体（第２の弾性体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動発生部及び振動受部の一方へ連結さ
れ且つ筒状に形成される外筒と、前記外筒の内側に配置され且つ筒状に形成される中間筒
と、前記中間筒の内側に配置され且つ振動発生部及び振動受
部の他方へ連結される内筒と、前記内筒と前記中間筒との間に介在されて配置され且つ
弾性変形し得る第１の弾性体と、前記中間筒と前記外筒との間に介在されて配置され且つ
前記第１の弾性体と異なる弾性特性で弾性変形し得る第
２の弾性体と、を有することを特徴とする防振装置。
【請求項２】振動発生部及び振動受部の一方へ連結さ
れ且つ筒状に形成される外筒と、前記外筒の内側に配置され且つ筒状に形成される中間筒
と、前記中間筒の内側に配置され且つ振動発生部及び振動受
部の他方へ連結される内筒と、前記内筒と前記中間筒との間に介在されて配置され且つ
弾性変形し得る第１の弾性体と、前記中間筒と前記外筒との間に介在されて配置され且つ
一部が切り欠かれて形成されると共に前記第１の弾性体
と異なる弾性特性で弾性変形し得る第２の弾性体と、を有することを特徴とする防振装置。