JPH09315124A - 金属製筒体、ブシュ用筒体、その筒体を用いたブシュおよびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 座屈強度があり高信頼の筒体、その筒体を内
外筒に用いたゴムブシュおよびそれらを安価で少ロッ
ト、多品種生産が可能な製造方法を提供する。 【解決手段】 板状部材を筒状に捲回しその両端を突き
合せ接合して形成される筒体であって、その接合端の一
方に凸部が、他方に前記凸部に対応する凹部が形成さ
れ、さらに接合端面は斜状に形成され、前記凸部と凹部
とが互にクリンチして接合され、その接合部分の適所が
溶接されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、車両用等
の懸架ばね系のリンク、ロッド、板ばね等の目玉部、取
付部の金属製筒体、ブシュ用筒体、その筒体を内外筒に
用いたブシュおよびそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車、車両用等の懸架ばね系の
リンク、ロッド、板ばね等の目玉部、取付部には、内外
筒付ゴムブシュが装着されている。例えば、図４は自動
車の懸架用板ばねの正面図で、その板ばね１１の目玉部
１２には図５に示すような内外筒付ゴムブシュ１が使用
されている。同図において２は内筒、３は外筒、４はゴ
ム材を示す。

【０００３】従来、このようなブシュ１の内外筒２，３
としては、図６（ａ）に示すような継目なし鋼管（以下
パイプという）が使用されていたが、パイプ素材の多量
少品種生産、適寸法を得るためのサイズ調整の二次加工
が必要となるため一般的に高価となっていた。

【０００４】そこで、最近では安価で少ロット多品種生
産が可能な巻パイプ成形品として、図６（ｂ）に示すよ
うな板状部材を筒状に捲回し、その両端を突き合せたも
の（以下、突き合せタイプという）、図６（ｃ）に示す
ように板状部材を捲回し、その両端を突き合せ接合する
接合端の一方に凸部５が、他方に前記凸部５に対応する
凹部６が形成され、この凸部５と凹部６とが互にクリン
チ７して接合されているもの（以下、クリンチタイプと
いう）が提案されている。

【０００５】例えば、特開平１−３２０３３２号公報及
び自動車規格ＪＡＳＯ ６６０７−７０等に示されてい
る。

【０００６】また、板状部材を捲回し、その両端を突き
合せ接合するとき、接合端面が板状部材の平面に対し直
角な垂直面であると、図７に示すように接合端面が密着
しなく隙間８がでてしまうので、このような不都合を解
消するものとして特公昭４０−８０２８公報の技術が提
案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、自動車、車
両用等の懸架ばね系のリンク、ロッド、板ばね等の目玉
部、取付部のブシュ用の内外筒、および防振装置用の内
外筒は、座屈変形強度を充分確保する必要があるにもか
かわらず、従来このような内外筒の座屈強度を考慮した
ものは提案されていない。

【０００８】例えば、図６（ｂ）（ｃ）に示す突き合せ
タイプおよびクリンチタイプの内外筒は、安価で少ロッ
ト、多品種生産は可能であるが、突き合せあるいはクリ
ンチだけであり、座屈強度を考えていないために、ゴム
ブシュ加工工程におけるゴム加硫後に、図８に示すよう
に接合の合せ目からゴムバリ（ゴムの吹出し）９が発生
したり、合わせ目が開いたり１０する等の課題があり、
信頼性に欠けていた。

【０００９】本発明は、このような点に鑑み座屈強度も
高く高信頼の筒体、その筒体を内外筒に用いたブシュお
よびそれらを安価で少ロット、多品種生産が可能な製造
方法を提供せんとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に係る金属製筒体の発明は、板状部材を筒
状に捲回しその両端を突き合せ接合して形成される筒体
であって、その接合端の一方に凸部が、他方に前記凸部
に対応する凹部が形成され、さらに接合端面は斜状に形
成され、前記凸部と凹部とが互にクリンチして接合さ
れ、その接合部分の適所が溶接されていることを特徴と
する。

【００１１】請求項２に係る金属製筒体の発明は、請求
項１の筒体がさらに絞り加工されていることを特徴とす
る。

【００１２】請求項３に係る金属製筒体の発明は、筒体
の外径をＤ及び板状部材の板厚をＴとするとＤ／Ｔが
８．５以上であり、筒体の接合端面における斜状とする
切り角θが６度以上であることを特徴とする。

【００１３】請求項４に係るゴムブシュの発明は、請求
項１，２または３の金属製筒体を内筒および外筒として
なることを特徴とする。

【００１４】請求項５に係るゴムブシュの発明は、請求
項１または３の筒体を内筒および外筒とし、その内外筒
間にゴム加硫され、これが絞り加工されていることを特
徴とする。

【００１５】請求項６に係る金属製筒体の製造方法の発
明は、下記工程より成ることを特徴とする。 (1) 相対向して立設されるダイスと、このダイス間に打
圧挿入される切断部材とより成り、ダイスの一方は切断
したとき端部に凸部が形成される型、他方は端部に前記
凸部に対応する凹部が形成される型を有し、切断部材
は、一方の端部に前記凸部に対応する凹刃部を、他方の
端部に前記凹部に対応する凸刃部を有し、この凹刃部と
凸刃部の間に隆起打圧部を有する切断装置の、ダイス上
に板材を供給し、この板材上より切断部材をダイス間に
打圧挿入して板材を弧状に屈曲せしめると同時にその屈
曲変形の途中で、両ダイス端面で切断することによっ
て、一方の端部に凸部が、他方の端部に前記凸部に対応
する凹部が形成されると共に、端面が一定の角度の斜状
に形成された板状部材を製造する工程、(2) 前記板状部
材を筒状に捲回し、両端を突き合せ凸部と凹部とをクリ
ンチさせて接合し筒体とする工程、(3) 前記筒体の接合
した継目の適所を溶接する工程。

【００１６】請求項７に係るゴムブシュの製造方法の発
明は、下記工程より成ることを特徴とする。 (1) 相対向して立設されるダイスと、このダイス間に打
圧挿入される切断部材とより成り、ダイスの一方は切断
したとき端部に凸部が形成される型、他方は端部に前記
凸部に対応する凹部が形成される型を有し、切断部材
は、一方の端部に前記凸部に対応する凹刃部を、他方の
端部に前記凹部に対応する凸刃部を有し、この凹刃部と
凸刃部の間に隆起打圧部を有する切断装置の、ダイス上
に板材を供給し、この板材上より切断部材をダイス間に
打圧挿入して板材を弧状に屈曲せしめると同時にその屈
曲変形の途中で、両ダイス端面で切断することによっ
て、一方の端部に凸部が、他方の端部に前記凸部に対応
する凹部が形成されると共に、端面が一定の角度の斜状
に形成された板状部材を製造する工程、(2) 前記板状部
材を筒状に捲回し、両端を突き合せ凸部と凹部とをクリ
ンチさせて接合し筒体とする工程、(3) 前記筒体の接合
した継目の適所を溶接する工程。(4) この溶接された筒
体を、内外筒とし、この内外筒の間にゴム加硫を行う工
程、(5) 前記内外筒間にゴム加硫の後に、外筒に絞り加
工を行う工程。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
と共に詳細に説明する。図１は本発明に係るブシュ用筒
体の製造工程を示す説明図である。同図において、２０
は切断装置を示し、相対向して立設されるダイス２１
ａ，２１ｂと、このダイス２１ａ，２１ｂ上に供給され
た板材３０上からダイス２１ａ，２１ｂ間に打圧押入し
て板材３０を切断し板状部材３１を得る切断部材２２と
より成る。

【００１８】前記ダイスの一方２１ａは、板材３０を切
断したとき板状部材３１の一方の端部３１ａに凸部３２
が形成される型３４，他方２１ｂは、板材３０を切断し
たとき板状部材３１の他方の端部３１ｂに凹部３３が形
成される型３５を有する。

【００１９】また、切断部材２２は、一方の端部２２ａ
に前記ダイス２１ａの型３４に対応する凹刃部（図示せ
ず）を、他方の端部２２ｂに前記ダイス２１ｂの型３５
に対応する凸刃部（図示せず）を有し、さらに、中央部
には板材３０を弧状に屈曲変形させる隆起打圧部２３を
有する。

【００２０】まず、前記切断装置２０のダイス２１ａ，
２１ｂ上にブシュ用筒体を形成する板材３０を供給して
載置する（図１（ａ））。

【００２１】次いでダイス２１ａ，２１ｂ上に配設した
切断部材２２を降下させると、ダイス２１ａ，２１ｂ間
に載置された板材３０の中央部が、先ず切断部材２２の
隆起打圧部２３に打圧されて屈曲し、その打圧押下に伴
って隆起打圧部２３の形状に沿って屈曲度を増しながら
ダイス２１ａ，２１ｂ間に挟入される。

【００２２】そして、この切断部材２２がさらに降下す
ると、板材３０を打圧押下の途中で屈曲した状態で図１
（ａ）で２点鎖線で示すようにダイス２１ａ，２１ｂと
の間で切断され、図１（ｂ）に示すような板状部材３１
が得られる。

【００２３】この得られた板状部材３１は、屈曲した状
態で切断されるため、端面は一定の角度θをもった斜状
に形成されていると共に、ダイス２１ａ，２１ｂの凸型
３４，凹型３５および切断部材２２の凹刃部，凸刃部に
よって図１（ｃ）に示すように一方の端部に凸部３２，
他方の端部に前記凸部３２に対応する凹部３３が形成さ
れる。この凸部３２と凹部３３の形状は、図示の形状に
限定されるものではなく、互にクリンチできるできる形
状であればよい。

【００２４】次いで、このようにして得られた板状部材
３１を、弧状の屈曲方向と反対方向に屈曲して筒体に捲
回し、その両端面を突き合わせると共に凸部３２と凹部
３３とをクリンチさせて図１（ｄ）に示すような筒体と
する。この時、接合端面は一定の角度θを有する斜状と
なっているため、ぴったりと密着して接合する。

【００２５】前記端面の切り角θは、形成しようとする
筒体の径及び板状部材３１の肉厚により調整する。筒体
の合せ目密着のための適正切り角θの実験の結果は、図
３の通りである。この実験の結果よれば、筒体の合せ目
密着のための適正切り角θは、筒体の外径をＤおよび板
状部材３１の板厚をＴとすると、Ｄ／Ｔが８．５以上で
あり、切り角θが略６度以上であることが好ましい。た
だし、座屈荷重をそれほど要求されない場合、座屈荷重
の７０％以内のものであればＤ／Ｔ≒５程度のものでも
十分使用できる。また、切り角θが１２度より大きくＤ
／Ｔが５以下になると合わせ目に、ソリやバリが発生し
好ましくない。

【００２６】そして、この筒体の接合した合わせ目３６
は、図１（ｅ）に示すように適所を溶接３７して所望の
ブシュ用筒体４０を得る。本例では３カ所の溶接を示
し、×印で溶接個所を示す。この溶接個所の数は、多い
ほど強度が向上するが、あまり多いと生産性が低下する
ので、クリンチ数をｎとすれば、溶接数はｎ＋１の関係
が良好である。溶接は、外筒外径基準のものにあって
は、スポット溶接、ＴＩＧ溶接が好ましく、内筒内径基
準のものにあっては、アーク溶接、ＣＯ₂ 溶接でもよ
い。

【００２７】この溶接により筒体の座屈強度がどの程度
向上したかを従来例と比較した実験例を表１に示す。こ
の実験例は、図９に示すように筒体の外径Ｄが１８、筒
体を形成する板状部材の板厚Ｔが３であり、Ｄ／Ｔが６
の場合の例である。

【００２８】

【表１】

【００２９】この表１によればクリンチタイプで溶接を
併用したもの（No. ５，６）が座屈強度面でほぼ同等か
優位であることが理解できる。

【００３０】次に前記筒体４０を内外筒に用いてゴムブ
シュを製造する方法を説明する。図２は前記筒体４０か
らゴムブシュを製造する工程を示す説明図である。

【００３１】まず、前記した製造工程により得られた筒
体４０を、図２（ａ）に示すように内筒４０ａ及び外筒
４０ｂと同心的に配置し、その内外筒４０ａ，４０ｂ間
にゴム材を装填する。

【００３２】次いで図２（ｂ）に示すように成形型４１
を用いて内外筒４０ａ，４０ｂ間にゴム加硫成形４２を
行う。前記成形型４１には、単動成形型，ＲＩＭ成形型
等が使用できる。このゴム加硫４２後は、必要に応じゴ
ムバリ仕上げをする。

【００３３】次いで図２（ｃ）に示すように前記内外筒
４０ａ，４０ｂ間にゴム加硫の後にゴムバリ仕上をした
外筒４０ｂに絞り加工をする。この絞り加工は、図２
（ｃ）に示すようにダイス４３に押込型４４を用いて押
し込み通過させて行う。

【００３４】この絞り加工により、寸法精度の向上、ゴ
ム加硫時の熱歪の除去によるゴム耐久性のアップ，ゴム
のばね特性の調整，わずかな流出ゴムの除去で組立（組
付）時の工数を減少、等を図ることができる。

【００３５】このようにして得られたゴムブシュは、軸
直角ばね特性および軸方向ばね特性ともに５０００回耐
久後のばね特性が、耐久前とほとんど変わりがなかっ
た。また、座屈荷重も良好であり、加硫時に合わせ目か
らゴムのバリが発生することもなかった。この耐久試験
の結果を表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】この耐久試験は、図１０に示すような内
筒、外筒よりなるブシュで、内筒は外径Ｄが２３、板厚
Ｔが４．４で、Ｄ／Ｔが５．２であり、外筒は外径Ｄが
５４．０、板厚Ｔが１．８で、Ｄ／Ｔが３０であり、ク
リンチが１ケ所、溶接が２ケ所の場合であり、クリンチ
・溶接側を真下にし、軸荷重２１００ｋｇｆにて繰返し
５×１０³ 回実施し、その後ラバー部のねじれ特性の実
験を実施したものである。この試験結果によれば、軸荷
重で１．５％、ねじり特性では３％程度で、内外筒の破
損、ゴム・ラバー部の破損又はハガレもなく、きわめて
ヘタリの少ないものであった。

【００３８】これは、クリンチと溶接を併用した筒体
は、クリンチの接合面がはめあい嵌合されており、それ
以外の部位は溶接により溶着接合状態にあるため、座屈
強度もあり、合わせ目の密着によりブシュのゴム加硫時
のバリの吹出しが抑制されるからと考えられる。

【００３９】なお、以上の説明はゴムブシュについて説
明したが、本発明は防振装置用パイプおよびエンジンマ
ウト用パイプ等にも使用できるものである。

【００４０】

【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明によれ
ば次のような効果を奏する。 (1) 本発明に係るブシュ用筒体は、クリンチタイプで、
かつ合わせ目が溶接されているので座屈強度が高く、さ
らに接合端面が斜状となっているため合わせ目がぴった
りと密着する（請求項１）。

【００４１】(2) 筒体が絞り加工されているから、カシ
メ効果によりクリンチ部を含め接合部分が密着状態とな
るばかりでなく寸法精度が高い（請求項２）。

【００４２】(3) 筒体の外径をＤおよび板状部材の板厚
をＴとすると、Ｄ／Ｔが８．５以上であって、接合端面
における斜状とする切り角θが６度以上であるから、筒
体の合わせ目が良好な密着性を有する（請求項３）。

【００４３】(4) ブシュ用筒体は、接合端面が斜状とな
っているため合わせ目が密着し、クリンチタイプで合わ
せ目が溶接され、かつ絞り加工されており、この筒体を
内外筒としてゴムブシュを構成したので、座屈強度が高
く、軸直角バネ特性および軸方向バネ特性も長期間にわ
たり低下が少なく、さらに合わせ目の密着性もよいので
ゴム加硫後に、合わせ目からゴムバリの発生することも
ない。また、絞り加工により寸法精度が向上し、ゴム加
硫時の熱歪の除去によるゴム耐久性のアップ、ゴムのば
ね特性の調整可能およびわずかな流出ゴムの除去がで
き、組立（組付）時の工数が減少する。（請求項４，
５）。

【００４４】(5) また、本発明の製造方法によれば、板
材を準備することにより、従来のパイプのように一品一
葉で、何種類ものサイズを保管管理する必要もなく、ジ
ャストオンタイムでの供給が可能となり、生産効率も向
上する。特に、板材にフープ材を使用することにより材
料歩留りが向上し、材料の無駄がなくなる。すなわち、
少ロット、多品種生産が安価に可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブシュ用筒体の製造工程を示す説
明図で、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）と工程順に示
してある。

【図２】本発明に係るゴムブシュの製造工程を示す説明
図で、（ａ）（ｂ）（ｃ）と工程順に示してある。

【図３】筒体の合せ目密着のための適正切り角θの実験
結果を示すグラフである。

【図４】自動車用懸架ばねの正面図である。

【図５】従来のゴムブシュの側面図（ａ）および中央断
面図（ｂ）である。

【図６】従来のゴムブシュに使用される筒体を示す斜視
図（ａ）（ｂ）（ｃ）である。

【図７】従来のゴムブシュに使用される筒体の合わせ目
を示す側面図である。

【図８】従来のゴムブシュの外筒を示し、ゴムバリが発
生している状態を示す斜視図である。

【図９】座屈強度の実験例の筒体を示す説明図である。

【図１０】耐久試験例のブシュを示す説明図である。

【符号の説明】

２０ 切断装置 ２１ａ，２１ｂ ダイ ２２ 切断部材 ３０ 板材 ３１ 板状部材 ３２ 凸部 ３３ 凹部 ３６ 合わせ目 ３７ 溶接部 ４０ 筒体 ４０ａ 内筒 ４０ｂ 外筒 ４１ 成形型 ４２ ゴム加硫 ４３ ダイス ４４ 押込型

フロントページの続き (72)発明者 加 藤 學 埼玉県深谷市上野台1400−10 三矢精工株 式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状部材を筒状に捲回しその両端を突き
   合せ接合して形成される筒体であって、その接合端の一
   方に凸部が、他方に前記凸部に対応する凹部が形成さ
   れ、さらに接合端面は斜状に形成され、前記凸部と凹部
   とが互にクリンチして接合され、その接合部分の適所が
   溶接されていることを特徴とする金属製筒体。
2. 【請求項２】 請求項１の筒体が絞り加工されているこ
   とを特徴とする金属製筒体。
3. 【請求項３】 前記筒体は、筒体の外径をＤおよび板状
   部材の板厚をＴとするとＤ／Ｔが８．５以上であり、筒
   体の接合端面における斜状とする切り角θが６度以上で
   あることを特徴とする請求項１または２に記載の金属製
   筒体。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３の金属製筒体を内
   筒および外筒としてなるゴムブシュ。
5. 【請求項５】 請求項１または３の金属製筒体を内筒お
   よび外筒とし、その内外筒間にゴム加硫され、これが絞
   り加工されていることを特徴とするゴムブシュ。
6. 【請求項６】 下記工程より成ることを特徴とする金属
   製筒体の製造方法。 (1) 相対向して立設されるダイスと、このダイス間に打
   圧挿入される切断部材とより成り、ダイスの一方は切断
   したとき端部に凸部が形成される型、他方は端部に前記
   凸部に対応する凹部が形成される型を有し、切断部材
   は、一方の端部に前記凸部に対応する凹刃部を、他方の
   端部に前記凹部に対応する凸刃部を有し、この凹刃部と
   凸刃部の間に隆起打圧部を有する切断装置の、ダイス上
   に板材を供給し、この板材上より切断部材をダイス間に
   打圧挿入して板材を弧状に屈曲せしめると同時にその屈
   曲変形の途中で、両ダイス端面で切断することによっ
   て、一方の端部に凸部が、他方の端部に前記凸部に対応
   する凹部が形成されると共に、端面が一定の角度の斜状
   に形成された板状部材を製造する工程、 (2) 前記板状部材を筒状に捲回し、両端を突き合せ凸部
   と凹部とをクリンチさせて接合し筒体とする工程、 (3) 前記筒体の接合した継目の適所を溶接する工程。
7. 【請求項７】 下記工程より成ることを特徴とするゴム
   ブシュの製造方法。 (1) 相対向して立設されるダイスと、このダイス間に打
   圧挿入される切断部材とより成り、ダイスの一方は切断
   したとき端部に凸部が形成される型、他方は端部に前記
   凸部に対応する凹部が形成される型を有し、切断部材
   は、一方の端部に前記凸部に対応する凹刃部を、他方の
   端部に前記凹部に対応する凸刃部を有し、この凹刃部と
   凸刃部の間に隆起打圧部を有する切断装置の、ダイス上
   に板材を供給し、この板材上より切断部材をダイス間に
   打圧挿入して板材を弧状に屈曲せしめると同時にその屈
   曲変形の途中で、両ダイス端面で切断することによっ
   て、一方の端部に凸部が、他方の端部に前記凸部に対応
   する凹部が形成されると共に、端面が一定の角度の斜状
   に形成された板状部材を製造する工程、 (2) 前記板状部材を筒状に捲回し、両端を突き合せ凸部
   と凹部とをクリンチさせて接合し筒体とする工程、 (3) 前記筒体の接合した継目の適所を溶接する工程。 (4) この溶接された筒体を、内外筒とし、この内外筒の
   間にゴム加硫を行う工程、 (5) 前記内外筒間にゴム加硫の後に、外筒に絞り加工を
   行う工程。