JP2004257570A - 防振ブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】 小型軽量化が図れ、しかも内筒端面の面圧を小さくすることができる防振ブッシュを提供する。
【解決手段】 軸方向の中央部付近に軸直角方向に膨出する膨出部７を有する筒状の内筒１の外側に間隔をあけて外筒２を配置し、内筒１と外筒２との間にゴム状弾性体を介在させて加硫成形し、その加硫成形後に、内筒１の軸方向端面を圧接治具８により軸方向に圧接して、内筒１の端部肉厚をその他の部分よりも大となる一側拡径部５を形成し、内筒端面の面積を大きくする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば自動車のサスペンション機構の一部に組み込まれて、車輪側から車体側に伝達される振動等を制御するための防振ブッシュに関するものである。

一般に、乗用車等の自動車では、車輪側から車体側に伝達される振動、あるいはエンジン側から車体側に伝達される振動等を制御するため、サスペンション機構やエンジンの支持機構の一部に、防振ブッシュが組み込まれている。

図７に従来の防振ブッシュの一例を示す。この防振ブッシュは、いわゆるバルジタイプの防振ブッシュであって、軸方向に同一断面を有する筒状の内筒１０１と、その軸方向中央付近の外周面に固着された略半球状の膨出部１０４と、その外方に間隔をあけて配置された筒状の外筒１０２と、内筒１０１と外筒１０２との間に膨出部１０４を覆うように介設されたゴム状弾性体１０３とを備える。そして、この構成により、防振ブッシュの軸方向及び軸直角方向、並びに内外筒の中心軸同士が相対的に傾斜するこじり方向に所定のばね特性が得られるように設定されている。ここで、「軸方向」とは内筒の筒中心を通る軸の方向をいい、「軸直角方向」とは軸方向に直交する方向をいう（以下の説明において同じ意味で用いる）。

すなわち、図７に示す防振ブッシュにおいては、膨出部１０４の外周側を覆うゴム状弾性体１０３の軸直角方向の厚さが、軸方向中央付近で薄く、かつ軸方向両端付近で厚くなるように設定され、これにより、防振ブッシュは、軸直角方向のばね定数が大きく、こじり方向のばね定数が小さく、かつ軸方向に所定のばね定数となるように設定されている。

ところで、図７に示すような防振ブッシュは、内筒１０１の両端面１０５がブラケット等の取付部材で挟まれた状態、あるいは内筒１０１の一方の端面１０５だけが取付部材に当接された状態で、内側に軸部材が挿通されて取付部材に締結固定され、また、外筒１０２が別の部材に固定されることにより、両部材が防振的に連結されるようになっている。

このような防振ブッシュにおいて、内筒の端面の面積が小さい場合、取付部材との締結による面圧が大きくなり、取付部材の陥没や内筒の外端部の座屈が生じるおそれがある。

そこで、これを解決するために、内筒の外径を大きくして、内筒の端面の面積を大きくすることが考えられる。しかし、内筒の外径を大きくした場合、防振ブッシュのばね定数を夫々所定の値に維持するには、防振機能を果たすゴム状弾性体は上記所定の厚さを維持する必要があるため、外筒は内筒の外径を大きくした分、大きくしなければならず、結局、防振ブッシュ全体の外径が大きくなるといった問題点がある。

また、内筒の外径を大きくして内筒の端面の面積を大きくした場合、内筒の重量が増加し、これに伴って防振ブッシュ全体の重量増加になるといった問題点がある。

本発明は、上記課題に鑑み、いわゆるバルジタイプの防振ブッシュにおいて、小型軽量化を維持しつつ、内筒の重量を変化させずに内筒端面の面圧を小さくすることができる防振ブッシュの提供を目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、軸方向の中央部付近に軸直角方向に膨出する膨出部を有する筒状の内筒と、該内筒の外側に間隔をおいて配置された筒状の外筒と、前記内筒と外筒との間に介設されたゴム状弾性体とを備え、前記内筒は、その端部の肉厚をその他の部分よりも大に設定した拡径部が形成されたことを特徴とする防振ブッシュを提供するものである。

この構成によると、内筒の端部に肉厚の大なる拡径部が形成されることで、内筒全体の外径を大きくする必要がないので小型軽量化が図れ、しかも内筒端面の面積を大きくして取付部材との締結による内筒端面の面圧を小さくすることができる。

また、拡径部の形成は、切削などの加工により形成することも可能であるが、内外筒間にゴム状弾性体を加硫成形後、内筒の端面を軸方向に圧接することで形成すれば、後加工により拡径部を容易に形成することができる点で好適である。

すなわち、本発明は、請求項１の構成に加えて、前記内筒が金属部材から構成され、前記拡径部は、前記内筒の端部を軸方向に圧接することにより形成された防振ブッシュも提供することができる。

また、拡径部は、内筒の一端側のみならず、両端部に形成することも可能である。すなわち、本発明において、前記拡径部が内筒の両端部に形成された防振ブッシュも提供することができる。

さらに、内筒の構成に言及すると、内筒の軸方向の中央部付近に軸直角方向に膨出する膨出部は、拡径部と同様に内筒の外周面を切削して内筒と一体的に成形する態様、あるいは内筒と別体で構成して、両者を接合する態様のいずれをも採用可能である。

また、内筒と膨出部とを別体で構成する場合、その素材は金属あるいは合成樹脂のいずれであってもよい。合成樹脂で構成する場合、膨出部の軽量化が可能となる。

この場合の合成樹脂製としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリロニトリル−スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）、ＡＢＳ、アクリル系樹脂等の一般的な熱可塑性樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル等のエンジニアリングプラスチックと称される熱可塑性樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリ四フッ化エチレン、芳香族ポリエステル、ポリアミノビスマレイミド、トリアジン樹脂等のスーパーエンジニアリングプラスチックと称される樹脂等が例示できる。

これらの中では、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミドや、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイドが特に好適である。これらの樹脂は、射出成形等により、内筒の外周面に固着すればよい。

すなわち、本発明においては、前記膨出部は合成樹脂から構成され、前記内筒の外周面に固着された防振ブッシュを提供することができ、また、その合成樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド又はポリアミドとされた防振ブッシュも提供することができる。

上記構成の防振ブッシュの製造方法として、本発明では、まず、軸方向の中央部付近に軸直角方向に膨出する膨出部を有する筒状の内筒の外側に間隔をあけて外筒を配置し、前記内筒と外筒との間にゴム状弾性体を介在させて加硫成形し、その加硫成形後に、前記内筒の一端部を圧接治具により軸方向に圧接して、内筒の端部肉厚がその他の部分よりも大となる一側拡径部を形成することを特徴とする防振ブッシュの製造方法を提供することができる。

さらに、内筒の両端部に拡径部を形成する場合、本発明においては、前記内筒の一端部側に拡径部を形成後、内筒の他端部を圧接治具により軸方向に圧接して、内筒の端部肉厚がその他の部分よりも大となる他側拡径部を形成する防振ブッシュの製造方法を提供することができる。

上記構成によると、前述したように、内外筒間にゴム状弾性体を加硫成形後、内筒の端面を軸方向に圧接することで形成すれば、ゴム状弾性体の加硫成形後の後加工により拡径部を容易に形成することができる。しかも、防振ブッシュを成形型から取り外すときには、拡径部が存在しないため、型抜き作業も容易に行えることになる。

以上の説明から明らかな通り、本発明によると、内筒の端部に肉厚の大なる拡径部を形成したので、内筒全体の外径を大きくする必要がなく小型軽量化が図れ、ゴムの耐久性も向上させることができ、しかも内筒端面の面積を大きくして取付部材との締結による内筒端面の面圧を小さくすることができる。

この場合の拡径部を、ゴム状弾性体を加硫成形後、内筒の端面を軸方向に圧接することで形成するようにすれば、後加工により拡径部を容易に形成することができ、加硫成形時の型抜きも容易に行える利点を有している。

以下、本発明の実施形態である防振ブッシュについて図面を参照して説明する。図１は本発明に係る防振ブッシュの斜視図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

この防振ブッシュは、金属製の内筒１と、内筒１の軸直角方向外方に間隔をあけて配置された外筒２と、内筒１と外筒２との間に介設されたリング状のゴム状弾性体３とを備えており、内筒１と外筒２とがそれぞれ別の部材に取り付けられることにより、両部材を防振的に連結する。

内筒１は、例えば鋼製のものであって、その軸方向で中央部に形成された前記ゴム状弾性体３で覆われる被覆部４と、該被覆部４の軸方向両側で肉厚を被覆部４よりも大に設定した拡径部５とが連続して筒状に形成されたものである。そして、拡径部５の端面６がブラケット等の取付部材で挟まれた状態、あるいは一方の拡径部５の端面６だけが取付部材に当接された状態で、内筒１の中央の貫通穴にボルトなどの軸部材が挿通されて取付部材に締結固定されるようになっている。

被覆部４は、その内径及び外径が軸方向で一定とされ、つまり、軸方向で同一断面に形成されている。拡径部５は、その内径が被覆部４と略同一で、その外径が被覆部４の外径よりも大とされ、その端面６における取付部材との接触面積を大きくするように形成されている。この拡径部５は、後述するように、同一断面の内筒の端面を軸方向に圧接することにより形成される。

さらに、内筒１は、被覆部４の外周面に合成樹脂製の膨出部７が軸直角方向に略球状に膨出するように固着されている。この膨出部７は、多くの種類の合成樹脂で成形することができるが、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミドや、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイドで形成するのが特に好適である。

外筒２は、例えば鋼製の筒状のものであって、取付部材の開口に圧入固定されるものである。外筒２の内径及び外径は、膨出部７の中央部の外径よりも大で、軸方向で略一定とされ、その軸方向長さは、内筒１の被覆部４よりもわずかに長く、かつ内筒の軸方向長さよりも短く設定され、内部にゴム状弾性体３が収まるようになっている。

ゴム状弾性体３は、加硫成形によって膨出部７の外周面を覆うように内筒１と外筒２との間に介設され、内筒１の外側にある膨出部７の厚みの影響で、軸方向中央付近で薄くなり、軸方向両端付近で厚く設定されている。

このゴム状弾性体３は、軸方向中央付近で薄くされることにより、その軸直角方向のばね定数が大きく設定され、軸方向両端付近で厚くされることにより、こじり方向のばね定数が小さく設定されることになる。なお、ゴム状弾性体３は、軸方向及び軸直角方向並びにこじり方向の３軸のばね定数を所望の値に設定するために、例えば、図２に示すように、軸方向端面に周方向に連続する凹部３ａを形成する態様も採用することができる。

この防振ブッシュの製造方法について説明する。まず、図３に示すように、内径及び外径が軸方向で一定、つまり同一断面形状の鋼製筒状の内筒１を用意する。この内筒１は、両端に後加工によって拡径部５を形成することを考慮して、防振ブッシュの製品長さよりも長い内筒を準備する。そして、この内筒の軸方向中央付近の外周面に、例えば加熱溶融した合成樹脂を射出することによって膨出部７を略半球状に膨出させて内筒１に固着する。

次いで、図４に示すように、内筒１の外側に間隔をあけて外筒２を配置し、この内外筒１、２間に膨出部７を覆うようにゴム状弾性体３を介在させ、ゴム状弾性体３を加硫成形することにより、内外筒１、２をゴム状弾性体３によって一体化する。

次に、この加硫成形品を加硫成形型から取り出して、図５に示すように、内筒１の一側端部（図面上では上側端部）に圧接治具８を軸方向から圧接させながら回転させる。そうすると、内筒１の一側端部が軸方向の収縮を伴って塑性変形し、その端部肉厚が被覆部４よりも大となった円錐筒状の拡径部５が形成される。

ここで、圧接治具８は、図５に示すように、内筒１よりも高強度の鋼製とされ、断面円形の治具本体９の端部に圧接面１０が形成され、この圧接面１０は円錐面の一部からなり、その中央に断面円形の突起部１１が形成されたものである。

この圧接治具８の突起部１１を内筒１の一側端部から内筒１の中央穴部に挿入し、円錐状の圧接面を内筒１の一側端面６に合わせ、圧接治具８を突起部１１の頂点周りに旋回連動させると、内筒１の端面６全体が圧接されつつ、軸方向に押圧されて塑性変形し、その外径が拡径される。なお、一側端部の内径は、突起部１１で外方に押さえられるため縮径されず、外径のみが拡大することになる。

内筒１の一側端部に拡径部５を形成した後、内筒１を反転させて内筒１の他端部に同様な方法で拡径部５を形成し、内筒１の両端に拡径部５を備えた防振ブッシュを完成させる。

このような防振ブッシュの製造方法によれば、ゴム状弾性体３の加硫成形後に、内筒１の両端に拡径部５を形成するため、加硫成形時の型抜き作業が容易に行えることになる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、図６に示すように、内筒１３の外周面に形成される膨出部１２を内筒１３と同一素材で一体的に形成することも可能である。この場合も、内筒１３の拡径部１５は、ゴム状弾性体の加硫成形後に形成するのが好適である。

本発明の一実施形態に係る防振ブッシュの斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 同じく内筒単品を軸方向で切断した状態を示す断面図である。 同じく内筒拡径前の防振ブッシュを軸方向で切断した状態を示す断面図である。 同じく内筒の外端部を拡径する様子を示す防振ブッシュの断面図である。 本発明の他の実施形態に係る内筒の軸方向中央付近を膨らませて形成した防振ブッシュを軸方向に切断した状態を示す断面図である。 従来の防振ブッシュを軸方向に切断した状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 内筒
２ 外筒
３ ゴム状弾性体
４ 被覆部
５ 拡径部
６ 端面
７ 膨出部
８ 圧接治具
１２ 膨出部

Claims (8)

1. 軸方向の中央部付近に軸直角方向に膨出する膨出部を有する筒状の内筒と、該内筒の外側に間隔をおいて配置された筒状の外筒と、前記の内筒と外筒との間に介設されたゴム状弾性体とを備え、前記内筒は、その端部の肉厚をその他の部分よりも大に設定した拡径部が形成されたことを特徴とする防振ブッシュ。
2. 前記内筒が金属部材から構成され、前記拡径部は前記内筒の端面を軸方向に圧接することにより形成された請求項１記載の防振ブッシュ。
3. 前記拡径部が前記内筒の両端部に形成された請求項１または２記載の防振ブッシュ。
4. 前記膨出部は合成樹脂から構成され、前記内筒の外周面に固着された請求項１〜３のいずれかに記載の防振ブッシュ。
5. 前記合成樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド又はポリアミドとされたことを特徴とする請求項４記載の防振ブッシュ。
6. 内筒と、該内筒の外側に間隔をおいて配置された外筒と、これら内筒と外筒との間に介設されたゴム状弾性体とを備え、前記内筒は、前記ゴム状弾性体で覆われた被覆部と、その軸方向両側に位置する両端部とからなり、前記被覆部の外周に軸直角方向に膨出する膨出部が設けられ、前記両端部のうちの少なくとも一方の端部は前記被覆部よりも肉厚が大の拡径部とされたことを特徴とする防振ブッシュ。
7. 軸方向の中央部付近に軸直角方向に膨出する膨出部を有する筒状の内筒の外側に間隔をあけて外筒を配置し、
   前記の内筒と外筒との間にゴム状弾性体を介在させて加硫成形し、
   その加硫成形後に、前記内筒の軸方向一端面を圧接治具により軸方向に圧接して、内筒の端部肉厚がその他の部分よりも大となる一側拡径部を形成することを特徴とする防振ブッシュの製造方法。
8. 前記内筒の一端部側に拡径部を形成後、内筒の軸方向他端面を圧接治具により軸方向に圧接して、内筒の端部肉厚がその他の部分よりも大となる他側拡径部を形成する請求項７記載の防振ブッシュの製造方法。

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