JP2001074080A

JP2001074080A - 弾性ブッシュおよびその組付体

Info

Publication number: JP2001074080A
Application number: JP25286999A
Authority: JP
Inventors: Yasukuni Wakita; 安國脇田; Hirokazu Masui; 宏和舛井
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】合成樹脂製の外筒でありながら、ゴム弾性体
に予圧縮を付与して耐久性を向上させることができる弾
性ブッシュを提供する。【解決手段】内筒１２と、この内筒１２を軸平行に取
り囲む外筒１４と、内筒と外筒とを結合するゴム弾性体
１６とを備え、筒状部材６に圧入して組み付ける弾性ブ
ッシュ１０において、合成樹脂よりなる外筒１４の外径
Ｄが、筒状部材６の内径ｄよりも所要大きく設定され、
この外筒１４を筒状部材６に圧入することによりゴム弾
性体１６に予圧縮が付与される。

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
ションやエンジンマウントなどに使用される防振装置で
ある弾性ブッシュ、および該弾性ブッシュをサスペンシ
ョンのアーム部材や各種ブラケットに組み付けてなる弾
性ブッシュ組付体に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、この種の弾性ブッシュは、金属製の内外筒の間に
ゴム弾性体を介してこれらを加硫接着してなり、加硫後
に外筒に縮径（絞り）工程を加え、その後、サスペンシ
ョンのアーム部材や各種ブラケットの筒状部に圧入して
組み付けられている。このように金属製の外筒を用いた
場合には、筒状部材への圧入に先立って行う上記縮径工
程により、ゴム弾性体に予圧縮を与え、これにより、ゴ
ム弾性体の加硫収縮を除去し、引っ張り歪みを低減する
ことによって、耐久性の向上を図っている。

【０００３】近年、自動車の軽量化のために金属部品に
代わって合成樹脂製の部品が多く用いられるようになっ
ており、上記の弾性ブッシュにおいても、軽量化のた
め、外筒を樹脂化しようとする試みがある。

【０００４】しかしながら、外筒を樹脂化した場合、上
記の金属製外筒のように、縮径加工を加えることができ
ないため、ゴム弾性体の耐久性が大幅に低下するという
問題がある。

【０００５】そこで、本発明は、合成樹脂製の外筒であ
りながら、ゴム弾性体に予圧縮を付与して耐久性を向上
させることができる弾性ブッシュ及びその組付体を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の弾性ブッシュ
は、内筒と、この内筒を軸平行に取り囲む外筒と、内筒
と外筒とを結合するゴム弾性体とを備えてなり、筒状部
材に圧入することで組み付けられる弾性ブッシュにおい
て、前記外筒が合成樹脂よりなり、この外筒の外径が、
圧入される前記筒状部材の内径に対し、当該圧入により
前記ゴム弾性体に予圧縮を付与し得るよう所要大きく設
定されたものである。

【０００７】本発明の弾性ブッシュ組付体は、内筒と、
この内筒を軸平行に取り囲む外筒と、内筒と外筒とを結
合するゴム弾性体とを備えてなる弾性ブッシュを、筒状
部材に圧入して組み付けてなる弾性ブッシュ組付体にお
いて、合成樹脂よりなる前記外筒が、前記筒状部材の内
径よりも所要大きい外径を有して形成され、この外筒を
前記筒状部材に圧入することにより、前記ゴム弾性体に
予圧縮を付与したものである。

【０００８】本発明によれば、圧入する筒状部材の内径
に対して外筒の外径に所要の圧入代を持たせたことによ
り、弾性ブッシュを筒状部材に圧入すると、ゴム弾性体
に予圧縮が付与され、ゴム弾性体の耐久性が向上され
る。ここで、合成樹脂製の外筒は、弾性変形するので、
金属製の場合に比べて外筒の圧入代が大きい場合でも比
較的小さな圧入荷重で圧入することができ、そのため、
上記のような圧入によるゴム弾性体の予圧縮が可能とな
る。すなわち、金属製外筒の場合、圧入荷重が大きいた
め、ゴム弾性体に実質的に予圧縮を付与し得る圧入代を
設定すると圧入が困難となるが、合成樹脂製外筒の場
合、圧入荷重が小さいため、ゴム弾性体に予圧縮を付与
し得る圧入代を確保することができる。

【０００９】上記外筒を形成する合成樹脂としては、ポ
リアミドにガラス繊維を配合したものが好適である。ま
た、上記外筒の外径は、筒状部材の内径に対し１．０２
〜１．０３倍に設定されていることが好適である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の１実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明の１実施形態に係る弾性ブ
ッシュ１０とこの弾性ブッシュ１０を組み付ける筒状部
材６を示す断面図、図２はその組み付け状態を示す断面
図である。

【００１２】この弾性ブッシュ１０は、自動車のサスペ
ンションに使用されるものであり、サスペンションのア
ーム部材８の先端に設けられた円筒状をなす金属製の筒
状部材６に組み付けられるものである。

【００１３】この弾性ブッシュ１０は、横設した金属製
の円筒状の内筒１２と、この内筒１２を軸平行かつ同心
的に取り囲む円筒状の外筒１４と、これら内筒１２と外
筒１４との間に介装され両者を加硫接着手段により一体
的に結合するゴム弾性体１６とからなる。

【００１４】外筒１４の軸方向の一端部には径方向外方
に拡開されたフランジ部１８が設けられており、このフ
ランジ部１８には外筒１４の軸方向への大変位を規制す
るストッパゴム２０が上記ゴム弾性体１６から延設され
ている。また、ゴム弾性体１６の軸方向両端面にはアー
ル曲面での凹入りによるえぐり部２２が形成されてお
り、その周方向の一部に軸方向に貫通したすぐり部２４
が形成されている。

【００１５】そして、この弾性ブッシュ１０において
は、上記外筒１４として、合成樹脂の射出成形品が用い
られている。この外筒１４を形成する合成樹脂として
は、ポリアミドにガラス繊維を配合したものが好適であ
り、より詳細には、ポリアミド１００重量部に対してガ
ラス繊維２０〜６０重量部を配合したものが挙げられ
る。ポリアミドとしてはポリアミド６６が好ましい。ま
た、ポリアミド１００重量部に対するガラス繊維の配合
量は、下限が３０重量部であることがより好ましく、上
限が５０重量部であることがより好ましい。

【００１６】上記合成樹脂としてポリアミドにガラス繊
維を配合したものを使用することにより、弾性ブッシュ
１０として要求される耐熱性および圧入荷重に対する強
度を保持することができ、また、加硫成形に際して従来
の金属製外筒を用いる場合の設備をそのまま使用するこ
とができて設備投資が不要である。

【００１７】また、外筒１４は、その外径Ｄが、筒状部
材６に圧入することによりゴム弾性体１６に所定の予圧
縮が付与されるように、圧入される筒状部材６の内径ｄ
に対して所要大きく設定されている。ゴム弾性体１６
は、加硫収縮により通常約３％収縮するため、詳細に
は、ゴム弾性体１６が３％以上、より好ましくは４〜８
％、予圧縮されるように外径Ｄの寸法を設定することが
好ましい。

【００１８】外筒１４の外径Ｄは、筒状部材６に対する
外筒１４の圧入及び抜けを考慮すれば、筒状部材６の内
径ｄに対して、１．０２〜１．０３倍（Ｄ＝１．０２ｄ
〜１．０３ｄ）に設定することが好ましい。１．０２倍
未満では、所定の抜け荷重（通常５ｋＮ以上）を確保し
にくい。一方、１．０３倍を越えると、圧入荷重として
は所定の荷重（通常３０ｋＮ以下）を越えないものの、
圧入時にビビリ音等の異音が発生しやすくなる。なお、
このようにＤ＝１．０２ｄ〜１．０３ｄに設定すること
により、内筒１２の外径ａにもよるが、通常、ゴム弾性
体１６に３％以上の予圧縮を付与することができる。

【００１９】図１に示すように、この弾性ブッシュ１０
は、フランジ部１８が設けられた軸方向端部とは反対側
の端部から、筒状部材６内に圧入される。外筒１４にお
いて、この圧入される側の軸方向端部はテーパ状に面取
り２６されており、これにより、筒状部材６内に圧入し
やすくしている。また、筒状部材６の軸方向端部も外筒
１４を受け入れやすくするために内側が面取り７されて
いる。

【００２０】筒状部材６の軸方向寸法は、外筒１４の軸
方向寸法よりも短く設定されており、圧入に際しては、
外筒１４の圧入先端が筒状部材６の反対側の端部からは
み出すように組み付けられる。これにより、図３に示す
ように、組み付けた状態で、外筒１４の圧入先端が筒状
部材６からはみ出し、このはみ出し部２８が弾性変形に
より元の外径Ｄに戻ることによって、外筒１４が筒状部
材６から抜けにくくなっている。

【００２１】なお、内筒１２には、車体側部材に支持さ
れるブッシュ軸（不図示）が挿入され、これにより、車
体とサスペンションとの間が防振的に連結される。

【００２２】以上よりなる本実施形態の弾性ブッシュ１
０は、アーム部材８の筒状部材６に圧入され、これによ
り外径Ｄを有する外筒１４が直径ｄに縮径されてゴム弾
性体１６に予圧縮が加えられる。そのため、ゴム弾性体
１６の加硫収縮を除去して、引っ張り歪みを低減するこ
とができ、弾性ブッシュ１０の耐久性が向上される。

【００２３】また、合成樹脂製の外筒１４は、その弾性
変形により、金属製のものに比べて圧入荷重が小さいの
で、金属製外筒を圧入する場合と同等の圧入荷重であり
ながら、外筒１４に十分な圧入代を確保してゴム弾性体
１６に予圧縮を付与することができる。そのため、圧入
のために特別な設備投資は不要である。

【００２４】また、外筒１４を樹脂化したことにより、
軽量化が図れるとともに、金属製外筒の場合には必要で
あった、防錆処理（リン酸塩処理、塗装など）や、圧入
前の縮径工程が不要となるので、製品全体としてのコス
トアップを防ぐことができる。

【００２５】

【実施例】実施例として上記した図１に示す弾性ブッシ
ュ１０を作成した。同実施例において、外筒１４の材質
としては１００重量部のポリアミド６６に２５重量部の
ガラス繊維を配合したものを用い、外筒１４の板厚は３
ｍｍ、外径Ｄは５５ｍｍとした。また、内筒１２の外径
ａは２３ｍｍとし、ゴム弾性体１６としてはゴム硬度６
０°の天然ゴムを用いた。

【００２６】そして、筒状部材６の内径ｄを変えなが
ら、外筒１４の圧入代（Ｄ−ｄ）に対する圧入及び抜き
荷重の関係を調べた。但し、荷重測定に際しては、図３
に示すようなはみ出し部２８を設けないように外筒１４
を筒状部材６に圧入して行った。

【００２７】その結果、外筒１４の圧入代が１．６ｍｍ
の場合でも、圧入荷重は２０ｋＮ程度であり、３０ｋＮ
を越えるものではなかったが、１．６ｍｍを越えると圧
入時に異音が発生した。一方、外筒１４の圧入代が１．
２ｍｍ未満の場合、熱処理後（８０℃×５００時間）に
おける抜け荷重が５ｋＮを下回り十分な抜け荷重が得ら
れなかった。これにより、外筒１４の圧入代としては、
１．２〜１．６ｍｍが好適であり、よって、外筒１４の
外径Ｄと筒状部材６の内径ｄとの関係としては、Ｄ＝
１．０２〜１．０３ｄが好適であった。また、この圧入
代により、ゴム弾性体１６には４．６〜６．２％の予圧
縮が付与されていた。

【００２８】次に、この弾性ブッシュ１０を筒状部材６
に組み付けた組付体について、熱処理（８０℃×５００
時間）、サーマルショック処理（−３０℃×２時間と８
０℃×２時間とを１００サイクル）、及び、塩化カルシ
ウム処理（８０℃・湿度６０％×２０時間、４０％塩化
カルシウム水溶液浸漬×３０秒及び１００℃×４時間を
１０サイクル）を行い、各処理後に、接着強度試験（外
筒１４を固定した状態で内筒１２に軸方向の負荷を加え
て破断強度を求める試験）を行った。また、塩化カルシ
ウム処理品について、動的耐久試験（組付体の軸直角方
向に一定の荷重振幅（０±４，０００Ｎ（２Ｈｚ））を
２０万回繰り返す試験）を行った。

【００２９】その結果、いずれの処理品についても、接
着強度試験においてゴム弾性体１６で破断しており、外
筒１４とゴム弾性体１６の界面で破断することはなかっ
た。また、動的耐久試験については試験終了時点で外筒
１４にもゴム弾性体１６にも異常がなかった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、圧入する筒状部材の内
径に対して外筒の外径に所要の圧入代を持たせたことに
より、弾性ブッシュを筒状部材に圧入してゴム弾性体に
予圧縮を付与することができ、ゴム弾性体の耐久性を向
上することができる。また、外筒を樹脂化したことによ
り、軽量化が図れるとともに、防錆処理や縮径工程が不
要となるので製品全体としてのコストアップを防ぐこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態に係る弾性ブッシュと、こ
の弾性ブッシュが圧入される筒状部材とを示す断面図で
ある。

【図２】同弾性ブッシュの筒状部材への組み付け状態を
示す断面図である。

【図３】図２の一部拡大断面図である。

【符号の説明】

６……筒状部材１０……弾性ブッシュ１２……内筒１４……外筒１６……ゴム弾性体Ｄ……外筒の外径ｄ……筒状部材の内径

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内筒と、この内筒を軸平行に取り囲む外筒
と、内筒と外筒とを結合するゴム弾性体とを備えてな
り、筒状部材に圧入することで組み付けられる弾性ブッ
シュにおいて、前記外筒が合成樹脂よりなり、この外筒の外径が、圧入される前記筒状部材の内径に対
し、当該圧入により前記ゴム弾性体に予圧縮を付与し得
るよう所要大きく設定されたことを特徴とする弾性ブッ
シュ。
【請求項２】前記外筒を形成する合成樹脂が、ポリアミ
ドにガラス繊維を配合したものであることを特徴とする
請求項１記載の弾性ブッシュ。
【請求項３】前記ポリアミドがポリアミド６６であるこ
とを特徴とする請求項２記載の弾性ブッシュ。
【請求項４】前記ガラス繊維を、ポリアミド１００重量
部に対して２０〜６０重量部配合したことを特徴とする
請求項２記載の弾性ブッシュ。
【請求項５】前記ガラス繊維を、ポリアミド１００重量
部に対して３０〜５０重量部配合したことを特徴とする
請求項２記載の弾性ブッシュ。
【請求項６】前記外筒の外径が、前記筒状部材の内径の
１．０２〜１．０３倍に設定されたことを特徴とする請
求項１記載の弾性ブッシュ。
【請求項７】内筒と、この内筒を軸平行に取り囲む外筒
と、内筒と外筒とを結合するゴム弾性体とを備えてなる
弾性ブッシュを、筒状部材に圧入して組み付けてなる弾
性ブッシュ組付体において、合成樹脂よりなる前記外筒が、前記筒状部材の内径より
も所要大きい外径を有して形成され、この外筒を前記筒状部材に圧入することにより、前記ゴ
ム弾性体に予圧縮を付与したことを特徴とする弾性ブッ
シュ組付体。