JPH0874932A - ブッシュ型防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上下方向及び前後方向のバネ特性を柔らかく
して、車両の騒音を減少し、また乗り心地性能を向上す
ると共に、左右方向及びこじり方向のバネ特性を硬くし
て、操縦安定性能を向上する防振装置を提供する。 【構成】 剛な内筒部材の外周面の左右に、該内筒部材
の径方向外方に弾性体と金属板とを交互に重設して積層
体を形成し、該積層体を所定量に圧縮して剛な外筒部材
内に嵌装し、該外筒部材の内部が前記積層体と積層体の
積層方向の上下に位置する空隙とから構成される防振装
置

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、独立懸架装置のトレ−
リングア−ムに使用されるア−ムブッシュや各種のリン
ク機構に使用されるリンクブッシュの改良に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、図６に示す様に乗用車前輪の懸
架装置には、車両のタイヤを支持する例えばトレ−リン
グア−ムと車体との間に、このトレ−リングア−ムを弾
性的に支持するためのブッシュが配置されている。

【０００３】すなわち、図６に示す様に、両端部にそれ
ぞれ車輪１１２を有したアクスルビ−ム１１４に一対の
トレ−リングア−ム１１６の先端側がそれぞれ固着され
る。そして、これら一対のトレ−リングア−ム１１６
に、それぞれ車体（図示せず）の前後方向Ｘに対してそ
の軸方向がほぼ直角となるように、ア−ムブッシュ１１
８が固定されている。そして、これらのア−ムブッシュ
１１８は、通常内筒及び外筒間にゴム弾性体を中実に介
在固着させて構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらのア−ムブッシ
ュ１１８には、車両走行中路面から車輪を介して種々の
方向の振動が伝達される。上下方向（図上Ｚ方向）の振
動に対しては、この振動が車体内に伝達されるとロ−ド
ノイズとして騒音となるので、前記ア−ムブッシュ１１
８の上下方向のバネ定数を低く抑えることが要求され
る。また、路面の小突起や継ぎ目を通過時に発生する前
後方向の振動に対しては、この振動が車体内に伝達され
ると所謂ハ−シュネスとして乗り心地を低下させるの
で、前記ア−ムブッシュは前後方向のバネ定数が低くま
た内部損失が大きくて振動減衰能力が高いことが要求さ
れる。更に、車両が曲線路を走行中に発生する遠心力に
対抗してタイヤの接地部に発生する左右方向（図上Ｙ方
向）の摩擦力と、該摩擦力と接地面に働く前後方向（図
上Ｘ方向）の推進力との合力に基づくこじり力（ブッシ
ュ内筒軸に直角方向即ちＺ方向を回転軸として、内筒ま
たは外筒に対し外筒または内筒を旋回させる力）がブッ
シュに入力される場合には、車両の操舵応答性を高める
ために、前記ア−ムブッシュ１１８は左右方向の高いバ
ネ定数と高いこじりバネ定数が要求される。

【０００５】しかるに、図６に示した従来のア−ムブッ
シュ１１８においては、前後方向の振動入力に対してブ
ッシュ内の弾性体（通常ゴム）の圧縮剛性が高い為に、
一般に前後方向のバネ定数が高く、しかもこの方向のバ
ネ定数を低くしようとすると同時に左右方向や前記こじ
り方向のバネ定数の低下を招くために、上述した上下、
前後、左右の３方向のバネ定数に対する要求を同時に満
足するものを得ることが困難であった。更に、この点に
関して過去に種々改良提案が試みられて来たが、性能上
または製造上で満足すべきものが得られておらず実用化
されていないのが現状である。

【０００６】上記の実情を鑑みて、本発明の目的は、軸
方向及び軸に直角の一方向のバネ特性を柔らかく出来る
と共に、前記一方向に対し直角の他方向及び前記こじり
方向のバネ特性を硬く出来る防振装置を提供して、車両
の騒音を低減し乗心地性能と操縦安定性能を向上するこ
とが目的である。

【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、本発明のブッシュ型防振装置においては、特許請求
項１に記載の如く、剛な内筒部材の外周面の左右相対位
置に、該内筒の径方向外方に弾性体と金属板とを交互に
重設して積層体を形成し、該積層体の両端から前記内筒
部材の軸心に向かって該積層体を圧縮して、該積層体を
剛な外筒部材の内部に圧入し、前記外筒部材の内部が前
記積層体部分と該積層体に隣接する空隙部分とで構成さ
れることを特徴としている。

【０００８】また、前記積層体が万一前後方向に大入力
の剪断変形を受けて積層体の左右端部がその固定位置か
ら移動し外筒部材から抜離するのを阻止するために、特
許請求項２に記載の如く、特許請求項１に記載のブッシ
ュ型防振装置において、前記外筒部材の両端縁が、前記
積層体の軸方向外端部に沿って軸心方向に湾曲されてい
るとしている。

【０００９】さらに、車両の乗り心地性能を左右する上
下、及び前後方向のバネ特性と操縦安定性能を左右する
左右方向のバネ特性の差を十分に取るために、特許請求
項３に記載の如く、特許請求項１及び特許請求項２に記
載のブッシュ型防振装置おいて、前記積層体の左右端か
ら前記内筒部材の軸心に向かう該積層体の圧縮量が２０
％以上であるとしている。

【００１０】

【作用】本発明になる筒状ブッシュでは、剛な内筒部材
の外周面の左右相対位置に、該内筒の径方向外方に沿っ
て弾性体と金属板とが交互に重設されて積層体が形成さ
れ、この積層体が予めその積層方向の左右端から前記内
筒部材の軸心に向かって所定量圧縮されて、剛な外筒部
材内に嵌装されている。この予備圧縮により、積層体は
その左右端部の金属板と外筒部材の内面との間の摩擦力
が高まり外筒部材内面の所定位置に十分に固定される。

【００１１】また、前記予備圧縮の圧縮量は、積層体が
圧入される前の積層方向の長さｌ₁に対する積層体が嵌
装される外筒部材の内径ｌ₂ との比率として定義され、
この比率を２０％以上としているので、下記する軸方向
と軸方向に直角の一方向及び該一方向に直交する他方向
とのバネ特性の差を有効にとることができる。

【００１２】また、前記外筒部材内面と前記内筒部材外
表面との間の間隔内で弾性体（一般にゴム）と金属板と
が交互に重ねられて積層にされると各層のゴムの厚さ
が、この様に積層にしないで前記間隔内全幅にゴムブロ
ックのみを嵌装した場合に比べて薄くなる。この形状効
果によって、所謂ゴムの形状率（受圧面積÷自由表面
積）が大きくなりゴムの剛性が高くなる。このような特
性の積層体に前記予備圧縮を付与することで、外筒部材
内に圧入されたゴムが積層方向、即ち前記内筒の軸方向
に直角となる一方向に圧縮された場合（図５上（３））
は、その圧縮剛性は極めて高くなる。

【００１３】一方、図５の如く、外筒部材即ち前記積層
体の積層方向の左右端を、内筒部材に対して、前記積層
方向に直角方向、即ち前記一方向に直交する他方向に変
位させる剪断変形を付与した場合（図５上（１））で
は、圧縮剛性に対し剪断剛性が小さいというゴム本来の
特性に加えて、該積層体の積層方向と直角方向の幅が積
層方向の幅に比べかなり狭く設定されていることと、予
備圧縮されて蓄えられたゴム内部の寸度的余裕によって
剪断変形を容易にさせるので前記他方向の剛性は小さく
設定される。

【００１４】更にまた、外筒部材即ち前記積層体の前記
左右端を、図５の如く、内筒部材に対して、内筒軸の軸
方向に移動させる剪断変形を付与した場合（図５上
（２））では、前記一方向に直交する他方向に剪断変形
させた場合と同様に、ゴム本来の前記特性に加えて、予
備圧縮されて蓄えられたゴム内部の寸度的余裕によって
剪断変形を容易にさせることからここで問題とする前記
軸方向の剛性は小さく設定される。

【００１５】そして、上述の作用を備えた本発明のブッ
シュ型防振装置を、その軸方向を車両の前後方向とし、
積層方向を車両の左右方向に、さらに、車両の上下方向
に積層方向と直角方向に配置されている前記空隙を位置
させて懸架装置に取り付けることによって、車両のロ−
ドノイズ（騒音）や乗り心地を左右する懸架装置の前
後、上下方向のバネ定数を低く設定すると共に、車両の
操縦安定性を左右する懸架装置の左右方向及び前記旋回
方向の剛性を高く設定することが可能となる。

【００１６】

【実施例】図１乃至図４により本発明の実施例を説明す
る。図１（ａ）は、外筒部材に圧入される前の積層体２
を示しており、円筒状の金属製の内筒部材３の外周面の
左右に、該円筒部材３の径方向外方に弾性体たるゴムブ
ロック４と金属板５とが交互に３層積層されて加硫加工
により相互に接着されている。

【００１７】積層体２の積層方向の長さ（即ち厚さ）ｌ
₁ は外筒部材６の内径ｌ₂ の１．２倍の長さに設定して
いる。積層体２の積層方向に直角方向の幅について説明
する。積層される各層のゴムブロック４の断面は梯形状
となっており、内筒側の幅ｂ_g1が狭く金属板側の幅ｂ_g2
が広くなっている。しかも１層目、２層目、３層目と外
層になるほど前記梯形断面が大きくなり従ってゴムブロ
ック４の幅ｂ_giの値及び金属板５の幅ｂ_miも内層より外
層において大きくなる。そして、円筒部材３に直接接着
される最内層のゴムブロック４の幅ｂ_g1は円筒状の内筒
部材３の直径と略同一とされている。

【００１８】また、ゴムブロック４と積層される３枚の
金属板５の各々は、積層体２が圧入される外筒部材６の
円弧と同心の円弧状形状を持っており、最外層の金属板
５の外表面の円弧は外筒部材６の内面の円弧と同一とさ
れている。

【００１９】上記の様に構成された積層体２が、積層方
向即ち前記内円筒の軸方向に直角となる一方向に圧縮さ
れて、図１（ｂ）に示されるように、前記内径の外筒部
材６の内部に圧入されると、積層体２は２０％に圧縮さ
れる。そして、前記の如く、最外層の金属板５はその幅
が広く、外筒部材６と同一の円弧形状をしているので金
属板５の外表面が外筒部材６の内面に密接に接触して両
面の間の摩擦力によって外筒部材６の直径線と積層体２
の中央線（図１（ａ）上ｃ−ｃ線）が一致した状態にお
いて、積層体２が外筒部材６によって挟持されて防振装
置１となる。

【００２０】また、この様に、弾性体と金属板とを交互
に重ねて加硫接着して積層体とすることによって、該積
層体が大きな圧縮を受けた場合に、積層体内の弾性体の
過大な変形が抑制されて積層体に挫屈が発生するのが防
止される。

【００２１】さらに、外筒部材６の両端部は、前記防振
装置１の軸方向の半断面図である図１（ｃ）に示される
如く、積層体２または外筒部材６が軸方向に外力を受け
た場合に積層体２が外筒部材６から抜け外れない様に、
軸芯方向に折り曲げられて最外層の金属板５の上にかし
められている。

【００２２】次に、上記の如く構成された実施例１の防
振装置１は、図２に示す様に、車両の前後方向に内筒部
材３の軸方向を合わせて、さらに前記積層体２の上下面
と外筒部材６の内面とに囲まれて生じた積層体上下の空
隙７を車両の上下方向に位置するようにして、懸架装置
のトレ−リングア−ム８の先端に設けられたボルトに前
記円筒部材３を嵌挿して該トレ−リングア−ム８に取り
つけられる。他方で、車体から突設されたリング状のブ
ラケット９に外筒部材６を嵌装して車体側と連結され
る。

【００２３】本発明の防振装置は前記の様に構成され、
上記の如く車両に装着されるので、車両走行中に路面か
らタイヤ及びトレ−リングア−ムを通して伝達される車
両の前後方向の入力に対しては、防振装置の積層体は図
５に（２）として示される内筒軸の軸方向の剪断変形と
なって柔軟なバネ特性が発揮される。また、路面から車
体の上下方向に振動を受けて、タイヤ、トレ−リングア
−ムを介して防振装置に上下方向の入力が伝達される
と、前記積層体は図５に（１）として示される積層方向
に直角方向、即ち前記一方向に直交する他方向の剪断変
形となって矢張り柔軟なバネ特性が発揮される。更に車
両が曲線路を走行しタイヤ踏面の左右方向の摩擦力を受
けて防振装置に車体の左右方向から入力を受けると、防
振装置の積層体には図５に（３）として示される積層方
向、即ち前記内円筒の軸方向に直角となる一方向の圧縮
変形、または円筒軸に直角の他方向を回転軸として内筒
または外筒が旋回するこじり変形となって剛な硬いバネ
特性が発揮される。

【００２４】従って、前後、上下、の柔らかいバネ特性
によって、車両の乗り心地性能が向上しロ−ドノイズ
（騒音）が低減する。また同時に、左右方向の剛なバネ
特性によって操縦安定性能が向上する。

【００２５】次に、本発明の実施例２について説明す
る。前記実施例１では、内筒部材及び外筒部材共円形断
面としたが、防振装置をよりコンパクトにして防振装置
が占めるスペ−スを省略するために、図３に示される如
く、外筒、内筒部材共に角型としたものである。

【００２６】内部に円形の取り付け円穴を設けた角柱状
の内筒部材１０の左右に３層の平板状のゴムブロック１
１及び金属板１２が積層されて互いに加硫接着されて積
層体１３が構成される。この積層体１３は２５％に圧縮
されて角型の外筒部材１４の内部に圧入される。しかる
後に、該外筒部材１４の左右両端に設けられたかしめ板
１５によって最外層の前記金属板１２を外筒部材１４の
両端からかしめて前記積層体１３を外筒部材１４の内部
に固定して防振装置１６としている。

【００２７】実施例２の防振装置では、上記の様に実施
例１と本質的に同質の構成となっているので、実施例１
と同一の要領において車両に取り付けられることによっ
て、実施例１と同様のバネ特性が得えられ、実施例１と
同等の車両性能の向上が得られる。

【００２８】更に、図４に基づいて、実施例３を説明す
る。実施例３は実施例１の変形例であって図４に示され
る如く、積層体１７の左右の最外層に在る一対の金属板
が、積層方向に直角方向に延設されかつそれぞれが半円
弧状の中円筒１８、１８｀とされており、しかも該中円
筒１８、１８｀の外表面の円弧が外筒部材６の内面の円
弧と同一に設定されている。この中円筒１８、１８｀が
外筒部材６に装着される際、突き合わされて一つの円筒
に形成される。従って、この様にして延設された積層体
左右の中円筒１８、１８｀の両端末の間隔ｄが、積層体
１７が外筒部材内に圧入される時の圧縮量を規定するた
めに、圧縮量を正確に設定することができる。このと
き、積層体１７が外筒部材６に圧入される前の積層方向
の長さ（即ち厚さ）ｌ₁ と外筒部材６の内径ｌ₂ との差
が前記間隔ｄであるので、前記圧縮量（％）は（ｄ／ｌ
₂ ）×１００となる。

【００２９】本実施例３の場合は、中円筒があるものの
防振装置の構成は実施例１と本質的に同一であるので、
実施例１と同様にして車両の懸架装置に取り付けられる
時には、実施例１と同等の効果が得られる。

【００３０】尚、本発明になる防振装置は、上記各実施
例では、車両の懸架装置のトレ−リングア−ムに装着さ
れる場合で説明したが、本発明の主旨からして前後、上
下方向で柔らかいバネ特性を必要とし、左右方向で硬い
バネ特性を必要とするような装置に本実施例に限定され
ることなく本発明の防振装置の適用が可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によって、内筒の軸方向に直角と
なる一方向に対しては高い剛性を持ち、軸方向、及び前
記一方向に直交する他方向に対しては低い剛性を持ち、
しかも前記他方向を回転軸とする所謂こじり変形に対し
ても剛性の高い特性を兼ね備えた従来より懇望されてい
た優れた防振装置を提供することが出来る。また、本発
明の防振装置を、車両の懸架装置例えば前輪懸架装置の
トレ−リングア−ムに取り付けることによって、上下方
向及び前後方向のバネ特性を柔らかなものとして車両の
騒音を低減し、また乗り心地性能を向上すると共に、左
右方向及びこじり方向のバネ特性を硬くして操縦安定性
能を頗る向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明に係る実施例１の積層体の横断面
図である。 （ｂ）本発明に係る実施例１の防振装置の横断面図であ
る。 （ｃ）本発明に係る実施例１の防振装置の軸方向の横断
面図である。

【図２】本発明に係る防振装置を車両の懸架装置に取り
付けた状態を示す図である。

【図３】本発明に係る実施例２の防振装置の斜視図であ
る。

【図４】本発明に係る実施例３の積層体と防振装置の横
断面図である。

【図５】防振装置の変形方向を示す斜視図である。

【図６】従来の防振装置が車両の懸架装置に取り付けら
れている状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 防振装置 ２ 積層体 ３ 円筒部材 ４ 弾性体 ５ 金属板 ６ 外筒部材 ７ 空隙 ８ トレ−リングア−ム ９ ブラケット １０ 内筒部材 １１ ゴムブロック １２ 金属板 １３ 積層体 １４ 外筒部材 １５ かしめ板 １６ 防振装置 １７ 積層体 １８、１８｀中円筒 １１２ 車輪 １１４ アクスルビ−ム １１６ トレ−リングア−ム １１８ ア−ムブッシュ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 剛な内筒部材の外周面の左右相対位置
   に、該内筒の径方向外方に弾性体と金属板とを交互に重
   設して積層体を形成し、該積層体の両端から前記内筒部
   材の軸心に向かって該積層体を圧縮して、該積層体を剛
   な外筒部材の内部に圧入し、前記外筒部材の内部が前記
   積層体部分と該積層体に隣接する空隙部分とで構成され
   ることを特徴とするブッシュ型防振装置。
2. 【請求項２】 特許請求項１に記載のブッシュ型防振装
   置おいて、前記外筒部材の両端縁が、前記積層体の軸方
   向外端部に沿って軸心方向に湾曲されているブッシュ型
   防振装置
3. 【請求項３】 特許請求項１及び特許請求項２に記載の
   ブッシュ型防振装置おいて、前記積層体の左右端から前
   記内筒部材の軸心に向かう該積層体の圧縮量が２０％以
   上であるブッシュ型防振装置。