JP4580089B2

JP4580089B2 - 弾性ブッシュ及びその製造方法

Info

Publication number: JP4580089B2
Application number: JP2000347601A
Authority: JP
Inventors: 雅明園田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2020-11-15
Also published as: JP2002147512A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動や騒音を遮断する弾性ブッシュに関するものであり、特に、自動車において足回りからの振動が車体に伝達するのを遮断するために、サスペンションメンバーと車体との間に設けられるメンバーマウントとして好適な弾性ブッシュに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両においては、特にフロントサスペンションとして、次のような構造のものが知られている。即ち、車輪を懸架するトランスバースリンクは、その一端がボールジョイント等で車輪と摺動自在に連結され、他端には、左右一対のトランスバースリンク間を防振装置を介して連結するようにサスペンションメンバーが設けられている。そして、当該サスペンションメンバーの上にメンバーマウントを介して車体が取り付けられるのであるが、通常、サスペンションメンバーは矩形フレーム形状又はＸ形状であり、メンバーマウントはその４隅にそれぞれ設けられる。
【０００３】
このメンバーマウントは、サスペンションメンバーに溶接等によって固定されたメンバーカラーに圧入されるものであり、図４に示すように、金属製の外筒１と、この外筒１の内周側で略並行に配置される金属製の内筒２と、外筒１の内周面と内筒２の外周面とにそれぞれ加硫接着され、外筒１と内筒２とを弾性的に連結する略円筒状の弾性体３とからなっている。
【０００４】
メンバーマウントの外筒１は、被取付体４であるメンバーカラーに圧入したときの位置決めとなるように、一端が外側に折れ曲がったフランジ部１Ａとなっている。なお、フランジ部１の軸方向外側に設けられた弾性体突起３Ａは、軸方向の変位を規制するための図示しないストッパーが当接することを考慮して設けられたものである。
【０００５】
また、外筒１の他端は内側に折れ曲がったフランジ部１Ｂとなっており、その軸方向外側に設けられる弾性体突起３Ｂの補強芯金となっている。なお、弾性体突起３Ｂも軸方向の変位規制を考慮して設けられたものである。
【０００６】
このようなメンバーマウントの組み付けは、車体構造の制約からメンバーカラーは開口部が下側になるように配置されているため、外筒を下から上に圧入して固定することとなる。一方、圧入されたメンバーマウントの内筒には、振動受部である車体側の連結軸が挿通し、この連結軸の先端に設けた雄ねじ部にナット等をねじ込むことにより、メンバーマウントを介して車体が連結固定される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、メンバーカラー（被取付体４）に対するメンバーマウントの外筒１の圧入は、内側に折れ曲がったフランジ部１Ｂ側から挿入し、外側に折れ曲がったフランジ部１Ａに当接するまで押し込むことにより行うので、外筒１の外周の略全面がメンバーカラー（被取付体４）の内周面に圧接することとなり、大きな圧入力を必要としていた。
【０００８】
また、フランジ部１Ａの折れ曲がり部の半径が大きいと、メンバーカラー（被取付体４）の先端がフランジ部１Ａの平面部に当接する前に折れ曲がり部と接触することとなるので、最終的な圧入完了に際し更に大きな圧入力が必要となる。そして、このように大きな圧入力を必要とすることは、メンバーマウント取り付け周りの作業空間の制限から、大きな作業負荷になっていたのである。
【０００９】
そこで本発明は、メンバーマウント等の弾性ブッシュをメンバーカラー等の被取付体に圧入するに際し、大きな圧入力を必要としない弾性ブッシュ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、その要旨の第１は、外筒と、外筒の内周側に配置される内筒と、外筒の内周面と内筒の外周面との間に固着されて外筒と内筒とを弾性的に連結する弾性体とからなるブッシュであって、前記外筒の外周面を被取付体に圧入した際に、当該外周面が、その両端部で被取付体と接触し、中間部で隙間が生じるように形成されている弾性ブッシュに係るものである。即ち、隙間を設けて接触面積を少なくすることにより、圧入力を低減させたものである。
【００１１】
そして好ましくは、外筒の一端にフランジ部を設け、当該フランジ部を被取付体の端部と当接するように外側に向けて形成することにより、ストッパーを有する弾性ブッシュとしたものである。更に、外筒の外周面において、フランジ部と被取付体との当接部に続いて隙間が生じるように形成してある弾性ブッシュに係るものである。
【００１２】
また、外筒の他端にもフランジ部を設け、当該フランジ部を内側に向けて形成することにより、軸方向の変位を規制するストッパーとすることが好ましい。更に、当該フランジ部に弾性体突起を設ける場合を考慮し、フランジ部を２段の階段状に形成することが好ましい。
【００１３】
なお、このような弾性ブッシュは、特に、サスペンションメンバーと車体との間に介在させる自動車用メンバーマウントとして好適なものである。
【００１４】
本発明の要旨の第２は、上記した弾性ブッシュの製造方法であって、外筒の外周面と被取付体との隙間部を、ダイスの挿入により拡径して形成する弾性ブッシュの製造方法に係るものである。また、外筒の外周面と被取付体との隙間部を、プレス工程で押さえ込んで形成することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の弾性ブッシュは、外筒と、外筒の内周側に配置される内筒と、外筒の内周面と内筒の外周面との間に固着されて外筒と内筒とを弾性的に連結する弾性体とからなる。従って、例えば自動車用メンバーマウントに適用した場合、車体への変位入力を低減すると同時に、振動・騒音を効果的に遮断することができるものである。
【００１６】
弾性ブッシュの組み付けは、外筒の外周面を被取付体に圧入することにより行うのであるが、本発明の弾性ブッシュにおける最大の特徴は、圧入の際に被取付体と圧接することとなる外筒の外周面が、両端部で被取付体と接触し、中間部で隙間が生じるように形成されていることにある。即ち、圧入力を低減させるため、隙間を設けて接触面積を少なくしているのである。
【００１７】
ここで、接触面積を少なくするだけで良いのであれば、例えば図５に示すように、外筒１の外周面の一端を縮径することにより一端側で被取付体４との間に隙間６が生じるようにし、他端側で圧接するようにすれば足りる。しかしながら一端側に隙間６があると、外部環境で使用された場合に当該隙間６に雨水等が浸入し、錆等を発生させるという問題が生じる。従って、被取付体４との接触面には本来隙間を設けるべきではない。
【００１８】
そこで本発明は、このような相反する要求に対応すべく、図１に示すように、両端部では被取付体４と接触するようにして隙間をなくし、雨水等の浸入を防止する一方、中間部では隙間６が生じるようにして接触面積を少なくし、圧入力を低減させたのである。
【００１９】
また、外筒の一端にフランジ部を設け、当該フランジ部を被取付体の端部と当接するように外側に向けて形成することが好ましい。フランジ部が位置決めとなって被取付体の圧入完了が確実になるからである。また、軸方向の変位を規制するためのストッパーとしての機能をも兼ね備える。
【００２０】
更に、外筒の外周面と被取付体との隙間の位置は、特に限定されるものではないが、上記したフランジ部と被取付体との当接部に続いて隙間が生じるように形成することが好ましい。フランジ部の折れ曲がり部の半径が大きいと、被取付体の先端がフランジ部の平面部に当接する前に折れ曲がり部と接触して圧入力が大きくなってしまうので、このような事態が発生することを回避するためである。この場合、外筒の外周面と被取付体との接触部の一端側は、フランジ部と被取付体の先端との当接部ということになる。
【００２１】
なお、フランジ部と被取付体との当接部に続いて隙間が生じるように形成することは、上記した圧入力低減の他、製造上及び強度上の面、信頼性の面でも利点となる。即ち、フランジ部とは反対側の端部を拡径すればよいので、フランジ部から離れた位置で中間のみを拡径する場合のように、加工工程を複雑にする必要がなくなり、加工が容易になるからである。また、フランジ部が軸方向の変位を規制するためのストッパー機能を兼ねる場合、フランジ幅を大きくすることができるので、補強効果が得られるからである。更に、当該フランジ部側と反対側の部分で大きな接触面積が得られるので、雨水等の浸入に対するシール性を高めることができるからである。
【００２２】
また、上記した外筒の他端にも別のフランジ部を設け、軸方向逆向きの変位を規制するストッパーとなるようにすることが好ましい。但し、このフランジ部は被取付体の圧入に支障がないように、内側に向けて形成する。従って、新たに部材を設けることなく外筒の端部を折り曲げるだけでストッパー機能を付加することができる。
【００２３】
この場合、他端側のフランジ部は２段の階段状に形成することが好ましい。当該フランジ部に緩衝用のゴム突起を設ける場合、折れ曲がり部が１段では、加硫中にゴムが折れ曲がり部の外側にある被取付体の圧入面まで延出することがあり、そうなると延出したゴムを除去しなければならないため、予め２段にして被取付体の圧入面まではゴムが延出しないようにしたものである。
【００２４】
このような本発明の弾性ブッシュは、振動や騒音等の遮断のための様々な場所に使用できるものであるが、特に、自動車用メンバーマウントとして好適なものである。即ち、サスペンションやパワートレインをフレームに組み付け、そのフレームを車体に結合する方法をサブフレーム方式といい、サブフレームはサスペンションメンバーと呼ばれるが、サスペンションメンバーを車体に取り付けるために中間にゴムや樹脂等の弾性ブッシュを介する方法がある。この弾性ブッシュをメンバーマウントといい、車体への変位入力を低減すると同時にサスペンションメンバーの重量を利用して、振動・騒音を効果的に遮断するものである。
【００２５】
このメンバーマウントの取り付けは、サスペンションメンバーに溶接され、通常下側に開口を有するメンバーカラーに、下から上に向けて圧入することもあるので、大きな圧入力を必要としない本発明の弾性ブッシュがより適合するのである。
【００２６】
次に、本発明の弾性ブッシュの製造方法であるが、外筒の一部をダイスの挿入による拡径、プレス工程で押さえ込む等することにより隙間部を形成することができる。即ち、例えばメンバーマウントでは、外筒の外周面に隙間部を形成する必要があるが、外側に折れ曲がるフランジ部を予め金属円筒の下端に形成し、その後、上からダイスを挿入してフランジ部の上部を拡径するのである。従って、ダイスを挿入するだけで極めて簡単に、フランジ部と被取付体との当接部に続いく隙間部を形成することができる。また、外筒の外周面をプレス工程で押さえ込んで形成することもできる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面により説明する。図１は、本発明の弾性ブッシュを示す断面図である。図１において、本発明の弾性ブッシュは、金属製の外筒１と、外筒１の内周側で略並行に配置される金属製の内筒２と、外筒１の内周面と内筒２の外周面とにそれぞれ加硫接着され、外筒１と内筒２とを弾性的に連結する略円筒状の弾性体（ゴム）３とからなっている。
【００２８】
ここで、外筒１の下端は外側に折れ曲がったフランジ部１Ａとなっており、フランジ部１Ａの上部は拡径されて、元の直径６６ｍｍに対し、拡径後の直径は７０ｍｍとなっている。従って、フランジ部１Ａと被取付体４との当接部５に続いて隙間６が形成されることとなり、外筒１と被取付体４との接触幅は、元の５０ｍｍに対し、隙間６の存在によって３０ｍｍに縮まっている。なお、フランジ部１Ａの下側に延在する弾性体（ゴム）突起３Ａは、軸方向変位のストッパーとなる緩衝材としての役割をなすものである。
【００２９】
また、外筒１の上端は内側に折れ曲がったフランジ部１Ｂとなっており、フランジ部１Ｂの上側に延在する弾性体（ゴム）突起３Ｂの補強芯金となっている。なお、フランジ部１Ｂは２段の階段状になっており、軸方向変位の緩衝ストッパーとなる弾性体（ゴム）突起３Ｂが、加硫時にゴム流れよって外筒１の外周面まで延出する事態を防止するものである。
【００３０】
図２は、図１に示した本発明の弾性ブッシュと図４に示した従来の弾性ブッシュにおける圧入深さと圧入力との関係を示すグラフである。図２に示すように、従来の弾性ブッシュでは圧入完了まで圧入力が増加し続けるのに対し、本発明の弾性ブッシュでは隙間部に到達するとそれ以降は圧入力が増加せず、圧入完了直前の圧入力は、従来例の半分以下となっている。
【００３１】
図３は、外筒１の製造方法を示す一部断面図であり、図３（Ａ）はダイス挿入による方法、図３（Ｂ）はプレス工程による方法である。即ち、図３（Ａ）に示す方法では、まずフランジ部１Ａを形成する。フランジ部１Ａの形成は、金属円筒の下端部に円錐状のダイスを押し込んで拡径した後、上からプレス加工して外側に折れ曲がるフランジ部１Ａを形成する方法の他、金属板に穴を設け、当該穴にダイスを挿入して穴周辺を曲げ加工し、それを繰り返してフランジ部１Ａ付きの金属円筒とする方法があるが、後者の方がコスト的に有利である。次に、上からダイスを挿入してフランジ部１Ａの上部を拡径する。最後に拡径された外筒の上端を内側にプレスで折り曲げて２段の階段状のフランジ部１Ｂを形成するのである。
【００３２】
また、図３（Ｂ）に示す方法では、図３（Ａ）の場合と同様の方法により、予め金属円筒の下端にフランジ部１Ａを、上端にフランジ部１Ｂを形成しておく。そして、外筒の外周面をプレス工程で押さえ込んで形成するのである。即ち、まずフランジ部１Ａ，１Ｂ付きの金属円筒を固定する。次に、隙間部に対応する傾斜凸部を内面に有する押さえ金型であって、外筒の全周ではなく周囲の一部を加工できるものを使用し、全周にわたって繰り返し押し付け加工して外筒を製造する方法である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の弾性ブッシュによれば、外筒の外周面又は内筒の内周面が、その両端部で被取付体と接触し、中間部で隙間が生じるように形成されているので、被取付体との接触面への雨水等の浸入を効果的に防止しつつ、被取付体との接触面積を少なくすることができ、圧入力を大幅に低減させることが可能となる。また、本発明の弾性ブッシュの製造方法によれば、極めて簡便に中間に隙間部を有する弾性ブッシュを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の弾性ブッシュを示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の弾性ブッシュと従来の弾性ブッシュにおける圧入深さと圧入力との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明の弾性ブッシュにおける外筒の製造方法を示す一部断面図である。
【図４】図４は、従来例の弾性ブッシュを示す断面図である。
【図５】図５は、比較例の弾性ブッシュを示す断面図である。
【符号の説明】
１‥外筒
１Ａ‥フランジ部
１Ｂ‥フランジ部
２‥内筒
３‥弾性体
３Ａ‥弾性体突起
３Ｂ‥弾性体突起
４‥被取付体
５‥当接部
６‥隙間

Claims

外筒と、外筒の内周側に配置される内筒と、外筒の内周面と内筒の外周面との間に固着されて外筒と内筒とを弾性的に連結する弾性体とからなるブッシュであって、前記外筒の一端には被取付体の端部に当接するフランジ部が設けられ、前記外筒の外周面を前記被取付体に圧入した際に、前記フランジ部が前記被取付体の端部に当接し、一端側が前記被取付体との間に隙間を生じさせ他端側が前記被取付体と接触するように前記外筒の外周面が形成されていることを特徴とする弾性ブッシュ。
前記フランジ部と前記被取付体の端部とは前記フランジ部の周方向全周で当接し、前記外筒の他端側の外周面と前記被取付体とは前記外周面の周方向全周で接触することを特徴とする請求項１に記載の弾性ブッシュ。
外筒の他端にもフランジ部が設けられ、当該フランジ部が、軸方向の変位を規制するストッパーとなるように内側に向けて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性ブッシュ。
他端側のフランジ部が、２段の階段状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の弾性ブッシュ。
サスペンションメンバーと車体との間に介在させる自動車用メンバーマウントであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の弾性ブッシュ。
請求項１乃至５に記載の弾性ブッシュの製造方法であって、外筒の外周面と被取付体との隙間部を、ダイスの挿入により拡径して形成することを特徴とする弾性ブッシュの製造方法。
請求項１乃至５に記載の弾性ブッシュの製造方法であって、外筒の外周面と被取付体との隙間部を、プレス工程で押さえ込んで形成することを特徴とする弾性ブッシュの製造方法。