JPWO2006025086A1 - ゴムブッシュ - Google Patents

Abstract

本発明は、内筒１と外筒２との間にゴム状弾性体５を介在させ、その内筒１を薄肉の内筒に厚肉の内筒を内嵌圧入して構成する場合に、薄肉の内筒に厚肉の内筒を容易に圧入することができる構造のゴムブッシュを提供するものである。その手段として、薄肉の内筒を第１内筒９として、厚肉の内筒をその中心軸方向に二分割した第２内筒１０ａ、１０ｂとする。第１内筒９の両端側に第２内筒１０ａ、１０ｂを配置し、これを挟圧して、第１内筒９に第２内筒１０ａ、１０ｂを内嵌圧入する。第２内筒１０ａ、１０ｂの外周面にフランジ１１を設けておき、これを第１内筒９の端面に当接させることにより、第２内筒１０ａ、１０ｂを中心軸方向に位置決めする。

Description

本発明は、例えば自動車のフロント側のロアリンクに設置されるゴムブッシュに関するものである。

一般に、この種のゴムブッシュは、自動車ボディ側のブラケットに連結される内筒と、その周囲に配置されたロアリンク側の外筒と、内筒と外筒との間に介在するゴム状弾性体とを備えている。このゴムブッシュには、通常、耐久性を向上させるため、外筒を縮径する方向に絞り加工を施し、内外筒間に介在されるゴム状弾性体に予備圧縮が与えられている。

さらに、特許文献１は、外筒１０１の絞り加工の代わりに、あるいはこれと併用して、内筒１０２を拡径することでゴム状弾性体１０３に予備圧縮を与えるようにしたゴムブッシュを開示している。図６に特許文献１のゴムブッシュの断面図を示す。このゴムブッシュは、拡径しやすい薄肉の内筒１０２を拡径した後、薄肉の内筒１０２を補強する意味で、薄肉の内筒１０２に、これとは別に厚肉の内筒１０４を内嵌している。
特開平１１−２０１２１８号公報（段落番号０００４、０００５、図８）

ところが、特許文献１のゴムブッシュは、その薄肉の内筒に厚肉の内筒を圧入する際に、薄肉の内筒を受け、かつ、厚肉の内筒を薄肉の内筒に対して中心軸方向に位置決めするための設備を必要とする。

本発明は、薄肉の内筒に厚肉の内筒を容易に圧入することができる構造のゴムブッシュを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明が提供するゴムブッシュは、内筒と、この内筒の周囲に配置された外筒と、内筒と外筒との間に介在されたゴム状弾性体とを備えたものであり、その内筒を、ゴム状弾性体を予備圧縮するために拡径される第１内筒に、第１内筒よりも厚肉の第２内筒を内嵌圧入した構成とするものである。さらに、第２内筒をその中心軸方向に二分割した構造として、第１内筒の両端側から内嵌圧入するようにし、二分割された第２内筒のそれぞれの外周面に、第１内筒の端面に当接して第２内筒を中心軸方向に位置決めする位置決め部を設けるものである。

この構成によれば、第１内筒の両端に、二分割された第２内筒のそれぞれの内端を挿入し、この第２内筒の外端面同士を中心軸方向に挟圧することにより、第１内筒に第２内筒を内嵌圧入することができる。これにより、第２内筒を圧入する設備には、第２内筒の内嵌圧入に際して第１内筒を受ける受け部が不要になる。また、第２内筒自体に位置決め部を設けるので、圧入設備に第２内筒の位置決め用の部材が不要になり、圧入設備を簡単にすることができる。

二分割された第２内筒のそれぞれの内端面から位置決め部までの長さは、その合計が第１内筒の長さに等しくなるように設定する。そうすれば、第１内筒に内嵌圧入した状態で、第１内筒の全長に渡って第２内筒を内嵌することになり、薄肉の第１内筒の全体を厚肉
の第２内筒で補強することができる。また、第２内筒の内端面同士が当接するので、ボルト締結などによって内筒に作用する軸力を厚肉の第２内筒に受け持たせることができる。

さらに、二分割された第２内筒のそれぞれの内端面から位置決め部までの長さは、両者共に第１内筒の長さの１／２に設定する。これにより、二分割された第２内筒を同じものとすることができ、部品の共通化を図ることができる。

なお、二分割された第２内筒は、その内端面から位置決め部までの長さを互いに異なる長さに設定してもよく、その長さの合計を第１内筒の長さよりも短く設定して、第２内筒の内端面同士の間に隙間ができるようにしてもよい。

位置決め部は、第２内筒の外端側が第１内筒よりも大径になるように形成した段差であってもよいが、第２内筒の中心軸に直交する方向に突出するフランジとすれば、第２内筒の外端側の肉厚を薄くしてゴムブッシュの軽量化を図ることができる。

第２内筒の外端面が第１内筒の内径よりも大径であるものに本発明を採用すれば、本発明の好適な態様を提供することができる。つまり、第２内筒を分割していない場合には、その外端面が第１内筒の内径よりも大径であるものを第１内筒に内嵌圧入することができず、内嵌圧入後に第２内筒の外端面を拡径する必要がある。これに対して、第２内筒を二分割にすることにより、その外端面が第１内筒の内径よりも大径である第２内筒を第１内筒に圧入することができる。

内筒と外筒との間に中間筒が介在し、内筒と中間筒との間、および外筒と中間筒との間のそれぞれにゴム状弾性体が介在する構成のゴムブッシュは、内筒の周囲のゴム状弾性体に予備圧縮を与えるのに内筒を拡径するのがよく、本発明の好適な態様を提供することができる。また、ゴム状弾性体に液体を封入する液封部を形成した構成のゴムブッシュに本発明を採用することもできる。

また、本発明は、内筒と、この内筒の周囲に配置された外筒と、内筒と外筒との間に介在されたゴム状弾性体とを備えたゴムブッシュを製造するゴムブッシュの製造方法を提供する。

具体的には、まず、第１内筒とその周囲に配置した外筒との間にゴム状弾性体を介在させる。次いで、拡径ピンを挿通して第１内筒を拡径することによりゴム状弾性体を予備圧縮する。その後、第１内筒よりも厚肉で中心軸方向に二分割された第２内筒の内端を第１内筒の両端に挿入する。二分割された第２内筒のそれぞれの外周面に形成した位置決め部が第１内筒の端面に当接するまで、第２内筒をその外端面同士を挟圧するようにして第１内筒に内嵌圧入する。この第２内筒の内嵌圧入により、第１内筒をさらに拡径しつつ、第１内筒に第２内筒を固定してなる内筒を構成する。

ゴム状弾性体に液体を封入する液封部を形成する場合には、第１内筒とその周囲に配置した外筒との間にゴム状弾性体を介在させる手順として、第１内筒の周囲にゴム状弾性体を加硫成形して液封部を形成し、その周囲に外筒を配置して液中で縮径する。これにより、第１内筒およびゴム状弾性体を備えたゴム成形品に外筒を固定すると共に、液封部に液を封入する。

以上のとおり、本発明によると、ゴムブッシュの内筒として、薄肉の第１内筒の両端側に二分割された厚肉の第２内筒を内嵌圧入した構造を採用し、その第２内筒自体に位置決め部を設けている。

この構造を採用することにより、第２内筒を中心軸方向に挟圧するだけで、第１内筒に対して中心軸方向の所定の位置まで容易に内嵌圧入することができる。これにより、その圧入設備における第１内筒の受け部、および第２内筒を第１内筒に対して中心軸方向に位置決めするための部位を不要にして、圧入設備を簡単にすることができる。

本発明に係るゴムブッシュを示す図 図１が示すゴムブッシュの断面図 第１内筒の拡径方法および第２内筒の圧入方法を示す図 拡径治具の側面図 圧入治具の側面図 従来のゴムブッシュの断面図

符号の説明

１ 内筒
２ 外筒
３ 第１中間筒
４ 第２中間筒
５ 第１ゴム状弾性体
６、６ａ、６ｂ
第２ゴム状弾性体
７ 液封部
７ａ、７ｂ
液室
８ ストッパ金具
８ａ ストッパ部
８ｂ 棒状部
９ 第１内筒
１０、１０ａ、１０ｂ
第２内筒
１１ フランジ
１２ 内端面
１３ 開口
１４ オリフィス
１５ バルブ
１６ 予備通路
１７ 拡径治具
１８ 圧入治具
１９ 載置台
２０ 拡径ピン
２１ 受け部
２２ 貫通孔
２３ 挿入部
２４ 第１拡径部
２５ 中央部
２６ 第２拡径部
２７ 基端部
２８ 載置台
２９ ガイド
３０ 押し筒

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。

図１は本発明に係るゴムブッシュを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図２は図１が示すゴムブッシュの断面図であり、（ａ）はＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。

このゴムブッシュは、例えばその中心軸を上下方向に向けて自動車のフロント側のロアリンクに設置される液封入式のゴムブッシュであり、内筒１と、内筒１の周囲に配置された外筒２と、内筒１と外筒２との間に配置された第１中間筒３と、さらに第１中間筒３と外筒２との間に配置された第２中間筒４と、内筒１と第１中間筒３との間に介在された第１ゴム状弾性体５と、第１中間筒３と外筒２との間に介在された第２ゴム状弾性体６と、液体を封入する液封部７と、第１中間筒３と外筒２との相対的な大変位を規制するストッパ金具８とを備えている。

内筒１は、第１ゴム状弾性体５を予備圧縮するための拡径が容易なように薄肉に設定された第１内筒９に、第１内筒９よりも厚肉の第２内筒１０を内嵌圧入した構成とされ、薄肉の第１内筒９を厚肉の第２内筒１０が補強するようになっている。

第１内筒９は、例えば冷間継ぎ目無し構造用鋼管（ＳＴＫＭ１１Ａ−ＳＣ）により円筒状に形成される。

第２内筒１０は、その中心軸方向に二分割されて、二分割された第２内筒１０ａ、１０ｂが第１内筒９の両端側から内嵌圧入されている。第２内筒１０の外端面は、第１内筒９の内径よりも大径に設定され、内筒１の締結面積を大きく設定している。

第２内筒１０ａ、１０ｂは、鋳造品又は鍛造品とされ、その外周面に第２内筒１０ａ、１０ｂの中心軸に直交する方向に突出するフランジ１１が設けられている。フランジ１１は、第１中間筒３の内周面に当接して内筒１と第１中間筒３との相対的な大変位を規制するストッパとしての機能と、第１内筒９の端面に当接して第２内筒１０ａ、１０ｂを中心軸方向に位置決めする位置決め部としての機能とを備えている。

第２内筒１０ａ、１０ｂのフランジ１１から内端面１２までの長さは、第１内筒９の長さの１／２の長さに設定されている。これにより、第２内筒１０ａ、１０ｂのフランジ１１からフランジ１１までの長さが第１内筒９の長さに等しくなり、第１内筒９の全体を補強する。また、第２内筒１０ａ、１０ｂの内端面１２同士が当接することにより、内筒１に作用する軸力を厚肉の第２内筒１０が受け持つようになっている。

外筒２は、円筒状に形成されたもので、その材質、径、厚みなどは適宜選択できるが、外筒２に絞り加工を施しやすい材質、例えば圧延鋼材（ＳＰＨ、ＳＰＣ）が使用可能である。また、外筒２の厚みも絞り加工を施しやすい厚みに設定するのがよい。この外筒２の径は使用箇所、第１、第２ゴム状弾性体５、６の減衰性能などにより適宜選択でき、筒状のものならば、本実施形態のような円筒状に限らず、角筒や楕円筒などであってもよい。

第１中間筒３は、円筒状に形成されたもので、こじり入力のほとんどを減衰する第１ゴム状弾性体５と、軸直角方向の入力を減衰する液封部７を有する第２ゴム状弾性体６とを仕切り、第１、第２ゴム状弾性体５、６の耐久性を向上させている。

第２中間筒４は、その中心軸方向における両端部が中央部よりも大径に形成され、その両端部を半径方向の内向きに締め付けるように外筒２が固定される。第２中間筒４の中心軸方向における中央部には、その左右部分に開口１３が形成され、この開口１３を通じて、第２中間筒４の内外の第２ゴム状弾性体６ａ、６ｂが連続している。

第１、第２ゴム状弾性体５、６は、要求される使用目的及び特性等により、天然ゴム、合成ゴム、あるいはこれらの混合した材料から適宜選択されるもので、第１内筒９、第１中間筒３および第２中間筒４に加硫接着されている。

第２ゴム状弾性体６には、エチレングリコール液などの液を封入して、その液の流動により振動を減衰する液封部７が形成されている。液封部７は、二つの液室７ａ、７ｂと、液室７ａ、７ｂを連通するオリフィス１４と、バルブ１５によって開閉される予備通路１６とからなる。

液室７ａ、７ｂは、第２中間筒４の開口１３に対応する部位の外周面を凹設したものであり、開口１３を貫通する深さに形成される。この液室７ａ、７ｂは、開口１３と開口１３との間において、第２中間筒４の外周面側に位置する第２ゴム状弾性体６ｂによって互いに仕切られている。

液室７ａ、７ｂには、中心軸方向の中央部において、外筒２の内周面側から半径方向の内向きにストッパ金具８が突出している。ストッパ金具８は、第１中間筒３と外筒２とが相対的に大変位したときに、第１中間筒３の外周面を覆う第２ゴム状弾性体６からなる液室７ａ、７ｂの壁面に当接して、その変位を規制するストッパ部８ａと、液室７ａ、７ｂを仕切る第２ゴム状弾性体６ｂに埋設される棒状部８ｂとからなり、全体として、二つ割りの略リング状を構成する。

オリフィス１４は、ストッパ金具８に形成され、そのストッパ部８ａに形成された出入口を介して液室７ａ、７ｂを連通する。

予備通路１６は、液室７ａ、７ｂを仕切る第２ゴム状弾性体６ｂに形成された通路であり、通常は、バルブ１５によって閉じられている。液室７ａ、７ｂのうちの一方における液圧が高まって、その液圧によりバルブ１５が開いたときに液室７ａ、７ｂを連通することにより、液圧が過大になることを防止して、第２ゴム状弾性体６の耐久性を高めるようになっている。

次に、本発明のゴムブッシュを製造するゴムブッシュの製造方法を説明する。

まず、第１内筒９、第１中間筒３および第２中間筒４に化成処理や接着剤塗布などの金属処理を施し、第１内筒９の周囲に第１中間筒３を配置して、その周囲に第２中間灯４を配置する。

次いで、第１内筒９と第１中間筒３との間に第１ゴム状弾性体５を、第１中間筒３と第２中間筒との間に第２ゴム状弾性体６ａを、第２中間筒の外周側に第２ゴム状弾性体６ｂを加硫成形する。これにより、第１内筒９、第１中間筒３、第２中間筒４および第１、第２ゴム状弾性体５、６からなるゴム成形品が構成される。

ゴム成形品の第２中間筒４の両端部に絞り加工を施して縮径しつつ、その両端縁の径が小さくなるように中心軸方向に対して傾斜させる。ゴム成形品の中心軸方向における中央部に、二つ割りのストッパ金具８を装着して、ゴム成形品の周囲を取り巻く略リング状のストッパ金具８を構成する。

ストッパ金具８を装着したゴム成形品を液中で治具にセットして、これに外筒２を被せ、外筒２に絞り加工を施して縮径する。これにより、外筒２で第２中間筒４の両端部およびストッパ金具８を締め付けて、ゴム成形品に外筒２を固定すると共に、液封部７に液を封入する。その後、外筒２の両端縁にカーリング加工を施して半径方向の内向きにカールさせる。

図３に示すように、拡径治具１７を用いて、第１内筒９を拡径して第１ゴム状弾性体５を予備圧縮した後、圧入治具１８を用いて、第１内筒９の両端側から第２内筒１０ａ、１０ｂを内嵌圧入し、防錆液を塗布してゴムブッシュの製造が完了する。

ここで、拡径用治具１７の構成、および拡径用治具１７を用いて第１内筒９を拡径する手順について説明する。図４は拡径用治具の側面図である。

この拡径用治具１７は、第２内筒１０ａ、１０ｂを圧入する前のゴムブッシュを載置する載置台１９と、第１内筒９に挿通して拡径する拡径ピン２０とからなる。

載置台１９の上面には、第１内筒９の一端を受ける受け部２１が突設されている。受け部２１は、拡径ピン２０を貫通させる貫通孔２２を有する断面円形の突起とされ、第１中間筒３に内嵌されてゴムブッシュを位置決めすると共に、その上面で第１内筒９の一端を受けるようになっている。受け部２１の高さは、第１中間筒３の端面から第１内筒９の端面までの距離とほぼ等しくされる。

拡径ピン２０を構成する部位は、先端側から順に、挿入部２３、第１拡径部２４、中央部２５、第２拡径部２６および基端部２７とされる。挿入部２３は拡径前の第１内筒９よりも小径とされ、第１拡径部２４は拡径前の第１内筒９よりも大径とされる。中央部２５は第１拡径部２４よりも小径とされ、第２拡径部２６は第１拡径部２４よりも大径とされる。基端部２７は第２拡径部２６よりも小径とされる。第１拡径部２４は、挿入部２３および中央部２５とテーパで連続し、第２拡径部２６は、中央部２５および基端部２７とテーパで連続する。

載置台１９にゴムブッシュを載置して、載置台１９の受け部２１にセットした第１内筒９に、拡径ピン２０の挿入部２３を挿入して押し込んでいくことにより、まず、第１拡径部２４が第１内筒９を拡径する。次いで、第１拡径部２４よりも小径の中央部２５が通る際に、第１内筒９と拡径ピン２０との接触面積が小さくなり、拡径ピン２０の押し込みに要する力も小さくなる。第２拡径部２６で第１内筒９をさらに拡径した後、基端部２７が通るときには、第１内筒９と拡径ピン２０との間に隙間ができ、拡径ピン２０を容易に抜き出すことができる。

次に、圧入治具１８の構成、および圧入治具１８を用いて第１内筒９の両端側から第２内筒１０ａ、１０ｂを内嵌圧入する手順について説明する。図５は圧入治具の側面図である。

圧入治具１８は、載置台２８と、載置台２８の上面に立設されて第２内筒１０ａ、第１内筒９および第２内筒１０ｂをその中心軸方向にスライド自在に案内するガイド２９と、上側の第２内筒１０ａを下向きに押圧するための押し筒３０とからなる。

ガイド２９は、その外径が第２内筒１０ａ、１０ｂの内径よりもわずかに小さい円柱状とされる。このガイド２９に、第２内筒１０ｂをその内端面１２を上向きにして装着し、その上にゴムブッシュの第１内筒９を装着し、その上に第２内筒１０ａをその内端面１２
を下向きにして装着する。これにより、載置台２８に、第２内筒１０ａ、第１内筒９および第２内筒１０ｂが、上からこの順番で載置される。

第１内筒９の両端の内周面側および第２内筒１０ａ、１０ｂの内端の外周面側には面取りが形成され、第１内筒９および第２内筒１０ａ、１０ｂをガイド２９に装着した状態で、第１内筒９の両端に、第２内筒１０ａ、１０ｂの内端がわずかに挿入される。

押し筒３０は、その外径が第２内筒１０ａの外端面よりも大径で、その内径が第２内筒１０ａ、１０ｂとほぼ同じ大きさの筒体とされる。この押し筒３０は、第２内筒１０ａに積み重ねるようにガイド２９に装着して、ガイド２９に沿って第２内筒１０ａの外端面を押圧するものである。

押し筒３０で第２内筒１０ａの外端面を押圧して、載置台２８と押し筒３０とで第２内筒１０ａ、１０ｂを挟圧することにより、第１内筒９を中心軸方向に保持することなく、その両側から第２内筒１０ａ、１０ｂが同時に圧入される。なお、予め、拡径治具１７によって、第１内筒９にある程度の拡径を施しておくので、第２内筒１０ａ、１０ｂを圧入する際に、第１内筒９が潰れずにすむ。

第２内筒１０ａ、１０ｂのフランジ１１が第１内筒９の端面に当接することにより、圧入治具１８に位置決め部を設けることなく、第１内筒９に対して、第２内筒１０ａ、１０ｂが中心軸方向に位置決めされる。

第１内筒９に第２内筒１０ａ、１０ｂを圧入することにより、拡径治具１７で拡径した第１内筒９がさらに拡径される。これにより、第１ゴム状弾性体５がさらに予備圧縮され、かつ、第１内筒９に第２内筒１０ａ、１０ｂが固定されて、第１内筒９と第２内筒１０ａ、１０ｂとからなる内筒１が構成される。

本発明のゴムブッシュは、自動車の懸架装置やエンジンの支持部などに装備する防振装置として使用することができる。特に、液封入式のゴムブッシュとすることにより、例えば自動車のフロント側のロアリンクにおけるリア側に設置して、フロントタイヤのアンバランスによりハンドルに伝わる振動を吸収するために使用することができる。

Claims (9)

1. 内筒と、該内筒の周囲に配置された外筒と、前記内筒と前記外筒との間に介在されたゴム状弾性体とを備えたゴムブッシュであって、
   前記内筒は、前記ゴム状弾性体を予備圧縮するために拡径される第１内筒に、該第１内筒よりも厚肉の第２内筒を内嵌圧入してなり、
   第２内筒は、その中心軸方向に二分割されて第１内筒の両端側から内嵌圧入され、二分割された第２内筒のそれぞれの外周面に、第１内筒の端面に当接して第２内筒を中心軸方向に位置決めする位置決め部が設けられたことを特徴とするゴムブッシュ。
2. 二分割された第２内筒のそれぞれの内端面から前記位置決め部までの長さの合計が第１内筒の長さに等しく設定されたことを特徴とする請求項１に記載のゴムブッシュ。
3. 二分割された第２内筒のそれぞれの内端面から前記位置決め部までの長さが第１内筒の長さの１／２に設定されたことを特徴とする請求項２に記載のゴムブッシュ。
4. 前記位置決め部は、第２内筒の中心軸に直交する方向に突出するフランジとされたことを特徴とする請求項１に記載のゴムブッシュ。
5. 第２内筒は、その外端面を第１内筒の内径よりも大径に設定されたことを特徴とする請求項１に記載のゴムブッシュ。
6. 前記内筒と前記外筒との間に中間筒が介在され、前記ゴム状弾性体は、内筒と中間筒との間、および外筒と中間筒との間のそれぞれに介在されたことを特徴とする請求項１に記載のゴムブッシュ。
7. 前記ゴム状弾性体に液体を封入する液封部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のゴムブッシュ。
8. 内筒と、該内筒の周囲に配置された外筒と、前記内筒と前記外筒との間に介在されたゴム状弾性体とを備えたゴムブッシュを製造するゴムブッシュの製造方法であって、
   第１内筒とその周囲に配置した外筒との間にゴム状弾性体を介在させ、次いで、拡径ピンを挿通して第１内筒を拡径することにより前記ゴム状弾性体を予備圧縮し、その後、第１内筒よりも厚肉で中心軸方向に二分割された第２内筒の内端を第１内筒の両端に挿入し、二分割された第２内筒のそれぞれの外周面に形成した位置決め部が第１内筒の端面に当接するまで、第２内筒をその外端面同士を挟圧するようにして第１内筒に内嵌圧入することにより、第１内筒をさらに拡径しつつ、第１内筒に第２内筒を固定してなる内筒を構成することを特徴とするゴムブッシュの製造方法。
9. 前記ゴム状弾性体に液体を封入する液封部が形成され、
   第１内筒とその周囲に配置した外筒との間にゴム状弾性体を介在させる際、第１内筒の
   周囲に前記ゴム状弾性体を加硫成形し、その周囲に前記外筒を配置して液中で縮径することにより、第１内筒およびゴム状弾性体を備えたゴム成形品に外筒を固定すると共に、前記液封部に液を封入することを特徴とする請求項８に記載のゴムブッシュの製造方法。

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