JP2000337416A

JP2000337416A - 防振装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2000337416A
Application number: JP11153175A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Yamamoto; 健太郎山本; Yasukuni Wakita; 安國脇田
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】圧入工程を不要にして、容易に製造できる軽
量なサスペンションアームを提供する。【解決手段】アルミニウム合金の押し出し成形により
ブラケット１およびアーム２をそれぞれ製作する。ブラ
ケット１に内筒４を挿入して、内筒４とブラケット１と
の間でゴム状弾性体５を加硫接着し、ブラケット１を絞
り加工して径方向に縮径する。ブラケット１の外周面に
アーム２を当接させて溶接することにより、ブラケット
１とアーム２を一体的に結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のサスペン
ションに設けられるブッシュに用いられる防振装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のサスペンションアームにおい
て、ブラケットにブッシュが組み込まれて防振装置が構
成されている。この防振装置の従来構造としては、外筒
の内部に内筒を挿入して、外筒と内筒との間でゴム等を
加硫接着して弾性体を形成することによりブッシュが構
成される。このブッシュは、加硫ゴムの加硫収縮を除去
するために絞り加工が施され、外筒が半径方向に圧縮さ
れて縮径された後、アームの一端に形成された円筒状の
ブラケットに圧入されることにより固定される。アーム
の他端には、ボディに取り付けるための取付体が形成さ
れたり、あるいは上記と同じブラケットが形成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来構造では、ブッシ
ュをブラケットに圧入しなければならないので、スムー
ズに挿入できるようにブラケットの内面両端にテーパ加
工が必要となり、さらに、圧入したとき十分な固定強度
を確保するためには、内面の寸法精度を高めておかなけ
ればならず、ブラケットの加工工程や設備が必要とな
り、加工コストが高くなってしまう。また、製造に際し
て圧入工程があるため、サイクルタイムが増大するとい
う問題もある。

【０００４】そこで、このような圧入を不要とした構造
の防振装置として、内筒と、内筒の外側に距離を隔てて
同軸状に配置された外筒を有するアルミニウム合金製の
アームと、外筒と内筒との間で加硫接着され両者を一体
的に連結するゴム弾性体とから構成されたものがある。
これによって、圧入に係る工程やブッシュの外筒を廃止
することができる。

【０００５】しかしながら、アームの外筒に弾性体を加
硫接着した後、外筒に対して絞り加工を施して縮径しな
ければならないが、アームは外筒とロッド部が一体的に
押し出し成形されてなるものであるので長尺となり、絞
り加工するときに取り扱いが面倒である。また、ロッド
部を中実にしかできず、厚みも一定になるので、軽量化
が困難となる。ここで、軽量化を図るには、ロッド部を
切削等の加工すればよいが、この作業工程の増加により
製造コストが増大する。

【０００６】また、特開平１０−１９０７３号公報に
は、鉄製の外筒と、鉄製の内筒と、これらに結合される
ゴムとからブッシュが構成され、外筒とは別部材のアー
ムが外筒にレーザー溶接あるいは電子ビーム溶接される
ことが開示されている。これによっても、圧入を行わず
に製造することができる。

【０００７】しかしながら、この防振装置では鉄製の部
材が使用されており、軽量化が図られていない。そこ
で、アルミニウム合金を用いればよいが、これを電子ビ
ーム溶接すれば溶接金属が軟化して強度が低下するとい
う問題がある。また、レーザー溶接では表面処理が必要
であり、作業工程の増大となる。しかも、これらの溶接
法は専用の溶接装置が必要であり、高品質な溶接を行う
には作業環境の管理も必要となり、多種多様の製品を製
造するには汎用性に欠ける。

【０００８】本発明は、上記に鑑み、圧入工程を不要な
構造にすることによって容易にかつ低コストで製造でき
る軽量な防振装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段では、軽量化を図るには軽量でかつ強度のある材料を
使用すればよいことから、アルミニウム合金、チタン合
金、マグネシウム合金といった軽金属を使用する。さら
に、圧入工程を不要にして容易に製造するには、防振装
置を構成する部材を分割して、それぞれ所定の加工を施
してから組み合わせればよいことから、ブラケットとア
ームを押し出し成形あるいはダイキャスト成形によりそ
れぞれ別部材として製作し、ブラケットに内筒との間に
ゴムあるいはエラストマーからなるゴム状弾性体を介在
させて、絞り加工によって縮径した後に、各部材を一体
的に結合するようにしている。

【００１０】ここで、それぞれ別部材として製作された
アームとブラケットは一体的に結合されるが、その結合
方法としては、物理的方法、機械的方法、化学的方法が
ある。物理的方法としては、ティグ溶接（ＧＴＡＷ）、
ミグ溶接（ＭＩＧ）、はんだ付け、圧接が挙げられ、機
械的方法としては、かしめ、嵌合、ねじ締めが挙げら
れ、化学的方法としては、接着が挙げられ、いずれか１
つの方法により、あるいは２つを組み合わせて、結合す
ればよい。

【００１１】また、ブラケットとアームを結合するとき
に正確に位置決めしておくために、ブラケットの外周に
凹凸部を形成し、これに対向するアームにも凹凸部を形
成して両者を係合することにより、ブラケットに対して
アームを周方向および軸方向に位置決めすることができ
る。さらに、アームをその軸線方向に位置決めするに
は、アームに突起あるいは溝といった位置決め部を軸線
方向に沿って形成し、ブラケットに位置決め部を係合す
る溝あるいは突起からなる係合部を形成すればよく、両
者の係合によりアームを軸線周りに位置決めすることが
できる。

【００１２】ところで、ブラケットにはダイスにより絞
り加工が施されるが、ブラケットに位置決め用の凸部が
形成されたり、アームと結合するための取付部が突設さ
れていると、絞り加工時に凸部や取付部が邪魔になって
ブラケットの内径寸法のばらつきが生じる。これを抑え
るためにダイスのダイス刃数に応じて取付部の大きさを
設定することによって、ブラケットを円周方向にわたっ
て均一に絞ることができ、内径寸法のばらつきを最小限
に抑えれる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態の防
振装置であるサスペンションアームは、図１に示すよう
に、アルミニウム合金の押し出し成形あるいはダイキャ
スト成形によって製作された連結孔を有するブラケット
１と、アルミニウム合金の押し出し成形あるいはダイキ
ャスト成形によって製作されたアーム２と、ブラケット
１の連結孔３とこれに挿入された内筒４との間に介在さ
れたゴム状弾性体５とから構成され、径方向に縮径した
ブラケット１がアーム２の一端に一体的に結合されてな
る。

【００１４】ブラケット１は、円筒状に形成されて、そ
の内部が連結孔３とされる。アーム２は、棒状あるいは
パイプ状とされ、その一端は、ブラケット１の外周面に
密着可能なように同じ曲率の湾曲面に形成されている。
アーム２の他端は省略しているが、同じようにブラケッ
ト１が結合されたり、あるいはボディに取り付けるため
の取付体が結合される。

【００１５】弾性体５は、従来と同じ公知のものであ
り、ブラケット１に内筒４を挿入して成形金型内にセッ
トし、両者の間で加硫成形することにより形成される。
弾性体５の外周面がブラケット１の内周面に加硫接着さ
れ、弾性体５の内周面が内筒４の外周面に加硫接着され
る。そして、弾性体５がブラケット１および内筒４に加
硫成形により一体化された後、ブラケット１に絞り加工
が施される。この絞り加工では、周方向に分割された可
動ダイス刃からなるダイスを用いて、各ダイス刃を求心
方向に同期して移動させて、ブラケット１を径方向に圧
縮変形する。これによって、ブラケット１は径方向に縮
径し、この縮径に伴って弾性体５は圧縮され、弾性体５
の収縮が除去されるので、弾性体５の耐久性が向上す
る。

【００１６】ここで、アーム２と縮径されたブラケット
１はそれぞれ別部材であるので、一体的に結合しなけれ
ばならない。ブラケット１の外周面にアーム２の一端を
当接させ、ティグ溶接あるいはミグ溶接によって、隅肉
溶接を行うか、あるいはアーム２に開先を作って突合溶
接を行うことにより一体的に結合する。このとき、アー
ム２の一端を大きくして全周長さを大にしておくと、結
合したときの強度が高まる。上記の溶接方法を採用する
ことにより、大掛かりな装置が必要なく簡単に溶接で
き、電子ビーム溶接やレーザー溶接によってアルミニウ
ム合金を溶接する場合の問題もなく、低コストでサスペ
ンションアームを製造できる。

【００１７】また、機械的方法による結合として、図２
に示すように、ブラケット１にアーム２の一端をかしめ
てもよい。すなわち、ブラケット１の外周面に爪６を形
成し、アーム２の一端側に爪６が係合するようなテーパ
状のフランジ７を形成しておく。そして、アーム２をブ
ラケット１に押し当てると、フランジ７が爪６を押し広
げてアーム２がブラケット１に当接する。爪６がフラン
ジ７に係合するので、アーム２が抜け出さないように爪
６をかしめることにより結合する。なお、爪６を環状に
形成しておくと、アーム２の全周にわたってかしめるこ
とができるので、強固に結合できる。

【００１８】さらに、他の機械的方法として、図３に示
すように、ブラケット１にアーム２の一端を嵌合しても
よい。すなわち、ブラケット１の外周面に一対の孔８を
形成し、アーム２の一端をブラケット１の外周面に沿う
ように二股に延設したフォーク部９を形成して、フォー
ク部９の内側に孔８に嵌め込まれる突片１０を形成して
おく。そして、ブラケット１より少し広がっているフォ
ーク部９にブラケット１を挿入し、フォーク部９を塑性
変形させて孔８に突片１０を嵌め込むと、フォーク部９
によってブラケット１が挟み込まれて、アーム２はブラ
ケット１に嵌合して結合される。

【００１９】このような機械的方法による結合は、ブラ
ケット１やアーム２の一部の形状を変更することによっ
て可能となるので、これらの成形時に同時に所定の形状
を形成することができ、簡単かつ低コストにサスペンシ
ョンアームを製造できる。

【００２０】ところで、ブラケット１にアーム２を結合
するとき、両者の位置合わせが必要となる。そこで、図
４に示すように、ブラケット１の外周面に凸部１１を形
成し、これに対向するアーム２の一端に凹部１２を形成
しておく。両者を結合するとき、凸部１１に凹部１２を
嵌め込むことによって、ブラケット１に対するアーム２
の周方向、さらには軸方向の位置決めが容易にできる。

【００２１】このとき、凸部１１の大きさは、高さが５
ｍｍ以下、幅が５ｍｍ以下とする。これはブラケット１
の絞り加工を阻害することなく行えるようにするためで
あり、ダイスに複雑な加工を施す必要がなく、絞り加工
ができる。

【００２２】（第２実施形態）本実施形態のサスペンシ
ョンアームは、図５に示すように、連結筒２０を有する
ブラケット１と、アーム２と、ねじ孔２１を有する取付
体２２と、ブラケット１の連結筒２０とこれに挿入され
た内筒４との間に介在されたゴム状弾性体５とから構成
され、アーム２の一端に径方向に縮径したブラケット１
が一体的に結合され、アーム２の他端に取付体２２が一
体的に結合されてなる。

【００２３】各部材は、第１実施形態と同様にアルミニ
ウム合金の押し出し成形あるいはダイキャスト成形によ
ってそれぞれ個別に製作される。ブラケット１は、図６
に示すように、内部が連結孔３となる連結筒２０と、こ
の外周面の一部に連続して形成された突出部２３とから
なる。なお、図５に示す突出部２３の貫通孔２４は、軽
量化のために設けられており、なくても差し支えない
が、ブラケット１の絞り加工を行うときに貫通孔２４か
らダイス刃をあてがうことにより、ブラケット１を均一
に縮径できる。アーム２は、パイプ状に形成され、突出
部２３にアーム２を差し込む円孔２５が形成されてお
り、位置決め用の凹部とされる。また、取付体２２にも
同様の円孔２５が形成されている。なお、位置決め用凹
部の形状は、アーム２の形状に合わせて四角形等の多角
形や楕円の孔でもよい。

【００２４】そして、ブラケット１と内筒４との間に弾
性体５を加硫接着した後、ブラケット１に絞り加工を行
い、ブラケット１にアーム２を結合する。ここで、ブラ
ケット１の円孔２５にアーム２の一端を差し込むことに
よって、ブラケット１に対してアーム２を正確に位置決
めできる。円孔２５にはアーム２をスムーズに挿入でき
るように周縁にテーパが形成されており、これを開先溝
としてアーム２の全周をティグ溶接あるいはミグ溶接に
より突合溶接して、両者を結合する。同様にアーム２の
他端と取付体２３も突合溶接して、両者を結合する。

【００２５】ここで、アーム２を軸線周りに位置決めす
る必要があるときには、図７に示すように、アーム２の
外周上に位置決め部として突起２６を軸線方向に形成
し、ブラケット１の円孔２５に係合部として長溝２７を
形成する。アーム２をブラケット１に装着するとき、突
起２６を長溝２７に沿って挿入すると、これらが係合し
て、アーム２はブラケット１に対して軸線周りに位置決
めされる。なお、突起２６の大きさは、高さが５ｍｍ以
下、幅が５ｍｍ以下とする。

【００２６】また、他の係合方法として、機械的方法に
よる結合でもよく、例えば円孔２５およびアーム２の端
部にねじ山を螺刻して、ねじ締めする。あるいは、かし
めによって係合してもよい。

【００２７】（第３実施形態）本実施形態のサスペンシ
ョンアームは、図８に示すように、連結筒２０を有する
ブラケット２と、アーム１と、ブラケット２の連結筒２
０とこれに挿入された内筒４との間に介在されたゴム状
弾性体５とから構成され、アーム２の一端に径方向に縮
径したブラケット１がティグ溶接あるいはミグ溶接によ
る隅肉溶接によって一体的に結合されてなり、基本的な
構成は第２実施形態と同じである。

【００２８】ここでは、ブラケット１の連結筒２０の外
周にアーム２と結合するための取付部３０が径方向に突
設されている。このブラケット１は、弾性体５を加硫接
着した後に絞り加工されるが、取付部３０の存在により
縮径後の連結筒２０の内径寸法にばらつきが生じること
がある。そこで、連結筒２０の内径寸法のばらつきを最
小限に抑えるために、取付部３０の大きさをダイス３１
の分割数に応じて規制している。すなわち、ダイス３１
が１２分割されている場合には、取付部３０の周方向に
おける幅ａが連結筒２０の外周長さの１／１２以下に設
定される。１０分割であれば、取付部３０の周方向にお
ける幅ａは連結筒２０の外周長さの１／１０以下に設定
される。

【００２９】また、径方向の長さｂは１０ｍｍ以上に設
定され、溶接によって結合するときの溶接熱が弾性体５
に影響を及ぼさないような距離が確保されるので、熱影
響による弾性体５のゴム特性の変化を防止できる。

【００３０】このように、取付部３０の大きさが規制さ
れることにより、図９に示すように、ブラケット１の絞
り加工を行うとき、１つの可動ダイス刃３２の大きさが
取付部３０よりも大きくなる。したがって、取付部３０
が形成されている外周部分に対しても絞りを与えること
ができるので、ブラケット１の連結筒２０の外周にわた
って均一に絞られ、連結筒２０の内径寸法のばらつきが
抑制されて、弾性体５の耐久性、特性の信頼性を損なう
ことはない。

【００３１】また、取付部３０の他の形態として、図１
０に示すように、取付部３０の径方向における外端が幅
広に形成され、外端の幅ｃが内端の幅ａより大とされ
る。なお、径方向の長さｂは１０ｍｍ以上に設定され、
さらに内端の幅ａが連結筒２０の外周長さの１／１２以
下に設定されているので、図１１に示すように、ブラケ
ット１の連結筒２０の外周にわたって均一な絞りを与え
ることができる。

【００３２】このように、取付部３０の端部を幅広くす
ることにより、長い溶接長を確保でき、アーム２を溶接
したときの結合強度を高めることができ、製品の信頼性
が高まる。ここで、外端の形状を変更しても幅広にする
ことが可能であり、波形、ジグザグ状にすればよい。

【００３３】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で多くの修正及び変更
を加えることができる。アームおよびブラケットの材料
として、チタン合金あるいはマグネシウム合金といった
アルミニウム以外の軽金属を使用してもよい。また、各
実施形態において、凸部分と凹部分とをそれぞれ各部材
に形成する場合、これらの組み合わせを逆にしてもよ
い。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、防振装置を構成するブラケットとアームといっ
た部材を２分割あるいは３分割以上にして、アルミニウ
ム合金等の軽金属の押し出し成形等によって個別に製作
して、各部材を一体的に結合しているので、部材ごとの
厚みを調節したり、中空状にすることが可能となり、部
材形状の設計の自由度が大きくなり、しかも大きく軽量
化を図れる。

【００３５】また、結合前にブラケットにゴム状弾性体
を予め接着させておくことができるので、従来のような
圧入工程が不要となり、製造時間の短縮、製造コストの
低減を図れる。しかも、アームを結合する前にブラケッ
トに対して絞り加工を行えるので、ブラケットの形状に
合わせたダイスを採用でき、ダイス構造が複雑にならず
安価なダイスとなり、この点からも製造コストを低減で
きる。さらに、絞り加工を行うとき、ブラケットの形状
をダイスの邪魔にならないように規制することにより、
ブラケットを均一に縮径することができるので、弾性体
の耐久性が高まり、所望の特性が損なわれず、その機能
を大いに発揮させることができる。

【００３６】そして、ブラケットおよびアームの一部を
それぞれ凹凸部にして係合することにより、両者の位置
決めを行うことができ、結合時の組み立て作業が容易に
なる。また、結合する方法も簡単な方法を選択すること
により、作業が容易となり、製造コストをより一層低減
することができる。したがって、組み立て精度がよくな
って、製品の品質が向上し、防振装置としての信頼性が
高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のサスペンションアーム
の要部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図

【図２】他の結合方法によって結合されたサスペンショ
ンアームの要部を示す平面図

【図３】他の結合方法によって結合されたサスペンショ
ンアームの要部を示す平面図

【図４】サスペンションアームにおける位置決め用凹凸
部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図

【図５】第２実施形態のサスペンションアームを示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図

【図６】ブラケットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は
側面図

【図７】（ａ）はブラケットの側面図、（ｂ）はアーム
をブラケットに挿入するときの状態を示す図

【図８】第３実施形態のブラケットの平面図

【図９】ブラケットを絞り加工するときの状態を示す図

【図１０】（ａ）は他の形態のブラケットの平面図、
（ｂ）はブラケットにアームを溶接したときの平面図

【図１１】他の形態のブラケットを絞り加工するときの
状態を示す図

【符号の説明】

１ブラケット２アーム４内筒５弾性体１０突片１１凸部１２凹部２６突起２７長溝３０取付部３１ダイス３２ダイス刃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軽金属の成形によって製作された連結筒
を有するブラケットと、軽金属の成形によって製作され
たアームと、前記ブラケットの連結筒とこれに挿入され
た内筒との間に介在されたゴム状弾性体とからなり、前
記連結筒を径方向に縮径したブラケットが前記アームの
少なくとも一端に一体的に結合されたことを特徴とする
防振装置。
【請求項２】連結筒の外周にアームを周方向に位置決
めするための凹凸部が形成されたことを特徴とする請求
項１記載の防振装置。
【請求項３】アームに位置決め部が軸線方向に沿って
形成され、ブラケットに前記位置決め部を係合する係合
部が形成され、両者の係合により前記ブラケットに対し
てアームは軸線周りの位置決めがされることを特徴とす
る請求項１または２記載の防振装置。
【請求項４】連結筒の外周にアームと結合するための
取付部が径方向に突設され、ダイスにより縮径された連
結筒の内径寸法のばらつきを抑えるために前記取付部の
周方向における幅がダイス刃数に応じて設定されたこと
を特徴とする請求項１記載の防振装置。
【請求項５】取付部の外端の幅が連結筒側の内端の幅
より大とされたことを特徴とする請求項４記載の防振装
置。
【請求項６】軽金属の押し出し成形あるいはダイキャ
スト成形により連結筒を有するブラケットおよびアーム
をそれぞれ個別に製作し、前記連結筒とその内部に挿入
された内筒との間に弾性体を介在した後、前記連結筒に
絞り加工を行って縮径し、前記ブラケットを前記アーム
の少なくとも一端に物理的方法、機械的方法および化学
的方法のうちいずれかの方法により一体的に結合するこ
とを特徴とする防振装置の製造方法。