JPH01238731A - 流体入りブッシュ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明しま流体入りブツシュの改良された構造に係り、
特に大荷重入力時における弾性体の変形量を規制するス
トッパ機能を付与して、その耐久性を高め、また流体の
シール性を確保しつつ、組立作業性及び量産性をも高め
た、流体入りブ・ンシュの構造に関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来より、自動車等の車体に対して差動装置や車輪等を
懸架するために、各種のアーム、口・ンド。

リング等の懸架部材が各方向に揺動可能に取り付けられ
ており、そして該懸架部材の両端部の枢軸部には、一般
にそれぞれ振動の緩和等を目的としてサスペンションブ
ツシュが組み込まれている。

また、同様な目的のブツシュとして、エンジンと車体と
の間に介在させられて振動の伝達を抑制するようにした
エンジンマウントも用いられている。

ところで、かかるサスペンションブツシュ、エンジンマ
ウント等の防振支持体としてのブツシュは、一般に車両
懸架等のために所定の枢軸が嵌挿せしめられる内筒部材
と、この内筒部材の外側に所定距離を隔てて配置される
外筒部材との間にゴムスリーブが介挿させられた構造を
有し、そのゴムスリーブの変形によって振動を減衰せし
めるようになっているが、近年になって、内外筒部材間
に配設されたゴムスリーブ内に、所定の非圧縮性流体が
封入された流体室を形成せしめてなる構造の、所謂流体
入りブツシュが従業されてきており、流体の流動に基づ
いて、ゴムスリーブだけでは得られない防振特性を有利
に得ることができるところから、注目されている。

しかしながら、従来の流体入りブツシュ構造においては
、外筒部材に対してゴムスリーブが圧入されることによ
って流体室が形成されることとなるため、該流体室が変
形し、形状が不安定となる問題や、圧入操作の後に外筒
部材とゴムスリーブとの間を後接着せしめる必要がある
問題があり、また流体室への流体充填及び該流体室内の
空気の取り出しのために、外筒部材に対してゴムスリー
ブを圧入した後に、特公昭４Ｂ−３６１５１号公報記載
の如く、注射針を使用する面倒な作業が要請され、それ
故にブツシュ組立の作業性が著しく低下せしめられ、コ
スト高を招く問題もあったのである。更に加えて、かか
る従来の複合ブツシュ構造にあっては、耐久性の向上の
ために、ゴムスリーブに対して予備圧縮を加えることに
も、少なからぬ困難性を内在していたのである。

しかして、これらの問題を解決する−っの方策としては
、ゴムスリーブの外周面に適当な剛性部材を一体的に固
着せしめ、非圧縮性流体中において外筒部材に圧入せし
めるようにすることが、考えられ、それによって、従来
の如き後接着工程を不要と為し得、またポケット部への
流体充填が圧入操作と同時に為され得て、組付作業性が
改善され得る等の利点が発揮されることとなる。しかし
ながら、このように剛性部材をゴムスリーブと外筒部材
との間に介在せしめてなる構造は、かかる剛性部材と外
筒金具との間のシール性に問題があり、どのようなシー
ル構造を採用するかが、残された大きな問題であったの
である。なお、二つの部材管におけるシールとしては、
一般に、０リング等が良く用いられているところから、
かかるＯリングを剛性部材と外筒部材との間に装着して
、それら両部材間のシールを行なうことも考えられるが
、ゴムスリーブに対して予備圧縮をかけるために比較的
薄く形成される剛性部材に対して、そのようなＯリング
を装着することは、極めて困難であるのであり、またそ
のようなＯリングが剛性部材の外周面に存在するときに
は、予備圧縮操作自体が困難となる問題等も発注するの
である。

また、従来構造の流体入りブツシュにあっては、内筒部
材と外筒部材との過大な変位、換言すれば両部材間に介
挿せしめられるゴムスリーブの過大な変位を阻止するこ
とについては何等の配慮もなされておらず、大荷重が作
用した場合において該ゴムスリーブが大きな変形を受け
、そしてそのような大きな変形を繰り返し受けることに
よってかかるゴムスリーブが損傷し、その耐久性が劣化
するといった問題をも内在していたのである。

ここにおいて、本発明は、上記のような事情を背景にし
て為されたものであり、その目的とするところは、流体
室の良好なるシール性を確保しつつ、弾性体に対する予
備圧縮が有利に実現可能とされて、その組立作業性が改
善され得ると共に、大荷重入力時におけるゴムスリーブ
等の弾性体における課題な変形が効果的に規制され得て
、その耐久性の向上が有利に図られ得る流体入りブツシ
ュを提供することにある。

（解決手段） そして、上記目的を達成するために、本発明にあっては
、内筒部材の外側に所定距離を隔てて外筒部材を配置し
、該内筒部材と該外筒部材との間に、それらを連結する
ように弾性体を介在せしめると共に、該弾性部材に凹所
を設けて、該凹所の開口を前記外筒部材にて閉塞せしめ
ることにより、所定の非圧縮性流体が封入された流体室
を形成せしめてなる流体入りブツシュにおいて、前記凹
所の開口を覆蓋しないように、前記弾性体の外周面に金
属スリーブを一体的に配すると共に、前記外筒部材の内
周面に所定厚さのシールゴム層を一体的に設けて、該外
筒部材の該金属スリーブに対する外嵌にて、かかる凹所
の開口を閉塞せしめるよ７　うにする一方、前記流体室
の少なくとも一つに、固定されていない独立したストッ
パ部材を収容せしめ、該ストッパ部材の前記流体室の内
面への当接によって、前記内筒部材および外筒部材の軸
心に直角な方向における過大な相対的変位を抑制するよ
うにしたことを、その特徴とするものである。

（作用・効果） すなわち、このような本発明に従えば、外筒部材の内面
に形成されたシールゴム層によって、弾性体の外周面に
配された金属スリーブとの間において効果的なシールが
達成されることとなるため、かかる金属スリーブの外周
面には何等のシール手段も設ける必要がなく、しかも弾
性体に対して、該金属スリーブを介して有効な予備圧縮
を施すことができ、更にその予備圧縮操作も容易に行な
い得ることとなったのである。また、流体室内への所定
の非圧縮性流体の充填操作にあっても、かがる流体中に
おいて、金属スリーブを備えた弾性体を、内周面にシー
ルゴム層を設けた外筒部材に嵌挿せしめれば良いため、
その操作が容易且つ確実となり、ブツシュ組立乃至は組
付作業性が著しく改善されることとなった他、外筒部材
内面の全面に亘ってシールゴム層を設けるようにするこ
とにより、該外筒部材が直接に流体室内に収容された流
体と接触するのが阻止され、以て外筒部材の流体による
腐食も効果的に阻止され得ることとなったのである。

また、かかる本発明に従えば、大きな荷重が作用しても
上記ストッパ部材による規制によって弾性体が所定量以
上の変形をするようなことがなく、それ故かかる弾性体
の大変形に起因する損傷が効果的に抑制され得て、その
耐久性を著しく高め得ることとなったのである。

しかも、そのようなストッパ部材が固定されていない、
いわば宙ぶらりの状態で流体室内に配設されているため
、内筒部材と外筒部材との間に相対的なねじり荷重が生
じた場合に、流体室の内壁を形成する弾性体部分の耐久
性を向上させる上で有効となる。すなわち、ストッパ部
材が、例えば内筒部材に固定されると仮定した場合には
、内筒部材と外筒部材との間にねじれが生ずると、スト
ッパ部材が同時にねじれてそのねじれ方向における弾性
体部分、言い換えれば流体室の両側内壁部分を繰り返し
押圧し、そのためかかる弾性体部分のねしり耐久性が悪
くなるのに対し、ストッパ部材が何れにも固定されてい
ない独立のものとされることにより、内筒、外筒の両部
材間にねじりが生じてもストッパ部材は実質的に移動す
ることがなく、従って流体室の側壁部を押圧することが
なく、それ故その側壁部の耐久性が向上することとなっ
たのである。

（実施例） 以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例を図面に基づいて詳細に説明することとする
。

第１図および第２図において、２は、本発明の一実施例
であるサスペンションブツシュでアル。

このブツシュ２は、その最内側に比較的厚肉でかつ円筒
状の内筒金具４を備え、内筒部材に相当するこの内筒金
具４の内側に、車体やアクスルハウジング等に固定され
た一対のブラケットに支承される枢軸が貫通せしめられ
ることとなる。そして、かかる内筒金具４の外側には、
外筒部材としての円筒状の外筒金具６が所定路離隔てて
同心的に配置されており、この外筒金具６と内筒金具４
との間に円環状のゴムスリーブ８が介在せしめられ、弾
性体として機能するようにされている。

ゴムスリーブ８は、その外周面の対応する位置において
周方向に延びる対称的な二つの凹所ｌＯを備え、そして
それら凹所１０の開口部を挟むように、ゴムスリーブ８
の外周面の軸方向における両端部側に、２個の短い比較
的薄肉の金属筒からなるリング１２がそれぞれ設けられ
ている。一方、外筒金具６の内面には、弾性材料として
のゴムからなる所定厚さのゴム層１４がその内面のほぼ
全体にわたって形成されている。

そして、かかるゴム層１４を内面に有する外筒金具６が
ゴムスリーブ８の凹所１０の開口部を覆蓋することによ
って、それぞれ別個の流体室１６゜１６が形成され、そ
してこうして形成される流体室１６内には、例えば、水
、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール６
　シリコーン油や低分子量重合体等の非圧縮性流体がそ
れぞれ封入されている。また、外筒金具１６の内面のゴ
ム層１４は、ゴムスリーブ８の外周面にそれぞれ配設さ
れたリング１２に密着してそれらの間を液密となし、以
て流体室１６に封入された非圧縮性流体が外部に漏れる
のを防止するようになっている。

それら２個の流体室１６はオリフィスによって互いに連
通させられている。すなわち、内筒金具４の軸方向中央
部の外周面には環状溝１８が設けられており、この環状
溝１８を覆うようにリング体２０が内筒金具４の外周面
に圧入されることにより、かかる環状溝１８とリング体
２０の内周面とによって円環状の液通路が形成され１、
且つリング体２０の厚さ方向に該液通路（１８）と各流
体室１６とを連通させる連通孔２２が形成されていて、
本実施例においては、それら液通路（１８）および連通
孔２２からなるオリフィスによって二つの流体室１６が
互いに連通せしめられているのである。

リング体２０は、それの周方向において、ゴムスリーブ
８によって取り囲まれる部分と流体室１６内に位置して
流体室１６の底壁面を形成する部分とを交互に備え、流
体室１６の底壁面を構成することとなるリング体外周面
は、連通孔２２の開口部を除き、ゴムスリーブ８に連続
するゴム層２４によって被覆されている。そして、この
ゴム層２４と外筒金具６のゴム層１４とが互いに対向し
て位置することとなる。

各流体室１６は、第２図から明らかなように、ゴムスリ
ーブ８の軸方向においては、それの壁面が互いに平行と
されているが、第１図に示されるようにゴムスリーブ８
の周方向においては、それの壁面が平行とはされていな
い。すなわち、各流体室１６の各々は、外筒金具６側か
ら内筒金具４側に向かってゴムスリーブ８の周方向にお
ける壁面間の距離が漸次短くなる形状に形成され、特に
この場合にはゴムスリーブ８の半径方向に沿って両壁面
が形成されているのである。

このような流体室１６内には、金属製のストッパ部材２
６が、外筒金具６．内筒金具４およびゴムスリーブ８の
何れにも固定されていない、言わば宙ぶらりの状態でそ
れぞれ収容されている。このストッパ部材２６は、外筒
金具６の軸方向においては、その外筒金具６の軸心に平
行な断面形状を有して流体室１６の互いに平行な壁面間
に所定の間隔を隔てて位置せしめられているが、外筒金
具６の周方向においては、それの内周面に対応する湾曲
形状、特にこの場合には円弧形状とされている。そして
、ストッパ部材２６の円弧方向の長さは、流体室１６の
内筒金具４側の壁面間距離より長くされている一方、外
筒金具６側の壁面間距離より若干短くされている。従っ
て、かかるストツバ部材２６は、それの円弧方向の両端
部が流体室１６の傾斜した両壁面に接することにより、
通常の状態においては外筒金具６側に位置することとな
り、固定されていないにもかかわらず、連通孔２２の開
口部を閉塞することが防止されているのである。

ところで、このようなサスペンションブツシュ２は、例
えば次の如き工程にしたがって製作されることとなる。

まず、内筒金具４の外周部にリング体２０を圧入せしめ
てなるものと、２個の短い金属筒からなるリング１２と
を所定の金型内に同心的にセットして、それらの間隙内
にゴム材料を注入して加硫成形することにより、内筒金
具４やリング１２を加硫接着すると共に、ゴムスリーブ
８を同時に加硫成形するのである。その際、リング体２
０の連通孔２２には所定のキャップがそれぞれ被冠され
てゴム材料の侵入が防止される。そして、ゴムスリーブ
８の加硫成形と同時に前記二つの凹所１０がゴムスリー
ブ８の外周面に開口するように形成される。

そして、このように形成されたブツシュ２のアシセンブ
リに対して、その外周面に位置するリング１２を通常の
絞り操作などによって縮径して所定の外径とすることに
より、ゴムスリーブ８に対して外側から予備圧縮を加え
、それによってゴムスリーブ８の耐久性が向上せしめら
れることとなる。

一方、同様な加硫成形操作によって外筒金具６の内面に
、所定厚さのゴム層１４が一体的に形成されることとな
る。次いで、ゴムスリーブ８の各凹所１０内にそれぞれ
ストッパ部材２６を収容した後、前述のような非圧縮性
流体を収容した液槽内において、ブツシュアッセンブリ
を外筒金具６内に嵌挿せしめる。この嵌挿操作によって
、ゴムスリーブ８の凹所１０と外筒金具６の内周面とに
よって形成される流体室１６内にかかる流体が容易かつ
効果的に封入せしめられる。そして、このようにして得
られる介挿物をそのまま上記液槽中に保持して、あるい
はそれを液槽から取り出して大気中において、その外筒
金具６に対して絞り操作を加え、リング１２と外筒金具
６との間に介在させられるゴム層１４に対して圧縮を行
うことにより、それらの間のシールが完全なものとなっ
てそれぞれの流体室１６内に非圧縮性流体が確実に充填
され、さらに外筒金具６の両側開口縁部ががしめられて
抜けが防止され、第１図および第２図に示されるような
サスペンションブツシュ２が完成するのである。

このようなサスペンションブツシュ２は、例えば、４リ
ンク式サスペンション機構に好適に用いられることとな
る。その場合、外筒金具６がコントロールアームのアー
ムアイ（ボス部）内に嵌合される一方、内筒金具４の内
側に車体やアクスルハウジング側に設けられた枢軸が嵌
挿せしめられて使用され、振動減衰機能を果たすことと
なる。

そこで、高周波振動は主にゴムスリーブ８の弾性変形に
よって減衰され、また低周波振動は主に二つの流体室１
６内に閉じ込められた非圧縮性流体が、連通孔２２およ
び液通路（１８）からなるオリフィスを通じて一方の流
体室１６から他方の流体室１６に流通する際に生ぜしめ
られる流体の流動作用に基づいて減衰されることとなる
。

そして、二つの流体室１６内にそれぞれストッパ部材２
６が存在することにより、内筒金具４と外筒金具６との
間に大きな振動荷重が生じても、ゴムスリーブ８は所定
の変形をした後はそれ以上の大きな変形を受けることは
ない。けだし、内筒。

外筒側金具４および６間にそれらの軸心に直角な方向に
大変位が生じてゴムスリーブ８が大きく変形するように
なると、ストッパ部材２６の内外の両ストッパ面が流体
室１６の内面を形成するリング体２０のゴム層２４およ
び外筒金具６のゴム層１４にそれぞれ当接するようにな
り、それ以上の変形がストッパ部材２６の存在によって
阻止されることとなるからである。このように、ゴムス
リーブ８の過大変形が抑制されるところから、その耐久
性が一段と向上し、また、その変形に際してゴムスリー
ブ８の引張荷重を受ける側の部分と外筒金具６との間の
シールも良好に維持されて、流捧呈１６のシール性の向
上にもつながるのである。

しかも、内筒金具４と外筒金具６との間に相対的なねじ
り荷重が生じた場合に、ストッパ部材２６が内筒金具４
側にも外筒金具６側にも固定されていないところから、
ゴムスリーブ８のねじり変形によって若干の変位は生じ
るものの、実質的にストッパ部材２６にねじり荷重が加
えられることはほとんどな（、それ故ねじり変形時にお
いて、ストッパ部材２６の湾曲方向における両端部が流
体室１６の側壁部ＡおよびＢを繰り返し押圧するような
ことが避けられ、その結果、それら側壁部ＡおよびＢの
耐久性が大幅に向上することとなったのである。特に、
両金具４および６に加えられるねじり変形が１０度以上
となるような使用条件において、かかるサスペンション
ブツシュ２が使用される場合、ストッパ部材２６がその
ねじり荷重をまともに受けるとすれば、ゴムスリーブ８
のＡ、Ｂ部分の耐久性の劣化が重大となるのであるが、
本実施例におけるブツシュ２では、そのような使用条件
においても、上記ＡおよびＢ部分のねじり耐久性が有効
に高められるのである。

また、上例の構造のブツシュ２にあっては、ストッパ部
材２６の両面に対向する相手方の当接面がゴム層１４お
よび２４によって形成されているため、金属同士〇当接
が避けられ、打音の抑制に有効となる。また、流体室１
６の壁面間距離が内側に向かうに従って徐々に小さくさ
れ、ストッパ部材２６がオリフィスの一部を形成する連
通孔２２から常には浮き上がった状態に保たれるため、
非圧縮性流体の流通が妨げられるようなことが回避され
る。

しかも、かかるオリフィスが、内筒金具４の環状溝１８
とリング体２０の内周面とで形成される液通路、ならび
にリング体２０の連通孔２２とによって形成されている
ため、ゴムスリーブ８の弾性変形に拘わらず、オリフィ
スの有効断面積が常に一定に維持され、それ故加振振動
に対する安定した減衰性能が得られるのである。

なお、流体室１６の底壁面を形成するリング体２０のゴ
ム層２４に、第３図に示されるように、連通孔２２の流
体室１６に開口する側の開口部からリング体２０の幅方
向両側縁まで延びる溝２８を形成することもできる。こ
のようにすれば、ストッパ部材２６がリング体２０のゴ
ム層２４の表面に当接せしめられた状態においても、そ
の溝２８を通じて流体室１６と連通孔２２との連通状態
が保たれ、両流体室１６間の非圧縮性流体の流通が常に
良好に保証されることとなる。その場合には、ストッパ
部材２６がリング体２０のゴム層２４上に着座し得るよ
うに、流体室１６の形状およびストッパ部材２６の長さ
を定めるようにしても差支えない。

なお、上記の実施例においては、ゴムスリーブ８の外周
面両側部に金属製の二つのリング１２が設けられていた
が、二つのリングに代えて一つの金属製の円筒体を用い
、且つその筒壁の前記凹所１０に対応する部分に窓部を
設けても良い。さらに、そのようなリング１２あるいは
円筒体は、ゴムスリーブ８に予備圧縮を付与する上で、
また外筒金具６の嵌入を容易にする上で有効であるが、
そのようなリング１２等を備えないブツシュ構造も採用
可能である。

また、上例にあっては、二つの流体室１６を連通させる
オリフィスが、環状溝１８等によって内筒金具４とリン
グ体２０とに跨がって形成されていたが、オリフィス（
連通路）は流体室１６を互いに連通せしめ得る構造であ
れば、内筒金具４の外周面に部分的に形成された溝を主
体とするものであっても良く、また、公知の如く外筒金
具６側やゴムスリーブ８内にオリフィスを設けた構造と
することも可能である。

さらに、流体室１６は２個形成するのに限らず、単数、
或いは３個以上設けることもでき、また、２個以上の流
体室を有する場合には、その各々の流体室のすべてにス
トッパ部材を配設する以外に、いずれか一つにストッパ
部材を配設するようにする構成も採り得る。

その他、本発明にはその趣旨を逸脱しない限りにおいて
当業者の知識に基づいて種々なる変更・修正等を加える
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるサスペンションブツシ
ュの横断面図（第２図におけるＩ−１断面図）であり、
第２図は第１図における■−■断面図である。また、第
３図は本発明の別の実施例の要部を示す拡大平面図であ
る。 ２：サスペンションプッシュ（流体入りブツシュ）４：
内筒金具（内筒部材） ６：外筒金具（外筒部材） ８；ゴムスリーブ（弾性体） １６：流体室　　　　１８：環状溝　（オリフィス）２
０：リング体　　　２２：連通孔 ２４；ゴム層　　　　２６：ストソバ部材２８：溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内筒部材の外側に所定距離を隔てて外筒部材を配置し、
   該内筒部材と該外筒部材との間に、それらを連結するよ
   うに弾性体を介在せしめると共に、該弾性部材に凹所を
   設けて、該凹所の開口を前記外筒部材にて閉塞せしめる
   ことにより、所定の非圧縮性流体が封入された流体室を
   形成せしめてなる流体入りブッシュにおいて、 前記凹所の開口を覆蓋しないように、前記弾性体の外周
   面に金属スリーブを一体的に配すると共に、前記外筒部
   材の内周面に所定厚さのシールゴム層を一体的に設けて
   、該外筒部材の該金属スリーブに対する外嵌にて、かか
   る凹所の開口を閉塞せしめるようにする一方、前記流体
   室の少なくとも一つに、固定されていない独立したスト
   ッパ部材を収容せしめ、該ストッパ部材の前記流体室の
   内面への当接によって、前記内筒部材および外筒部材の
   軸心に直角な方向における過大な相対的変位を抑制する
   ようにしたことを特徴とする流体入りブッシュ。