JP2004150537A - 縦置式のサスペンションゴムブッシュ - Google Patents
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Abstract
またこじり力の入力の方向と直交方向の軸直角入力に対しては高いばね特性を発揮し且つ同方向においても良好な耐久寿命を有するものとする。
【解決手段】外筒金具12と内筒金具14とゴム弾性体16とを有する縦置式のサスペンションゴムブッシュ10において、ゴム弾性体16のこじり力の入力方向の縦断面形状を、内筒金具14の軸方向中間部にゴム脚18,20が固着されてゴム脚18,20と内筒金具14との間に凹空間22が形成される形状とする。またその略直交方向の縦断面形状を、ゴム脚18,20よりも厚肉の本体ゴム部が内筒金具14と外筒金具12とを結び且つ本体ゴム部が外筒金具12側から内筒金具14側に向って漸次軸方向長が長くなる形状とする。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
この発明はサスペンション装置に組み付けられて防振作用をなすサスペンションゴムブッシュに関し、特にブッシュ軸が縦向きの状態で用いられる縦置式のサスペンションゴムブッシュに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両のサスペンション装置におけるコントロールアームと車体との連結点には、コントロールアームの回動を確保するため更にはコントロールアームと車体との間で振動絶縁するためサスペンションゴムブッシュ(以下単にゴムブッシュとする)が配置され、かかるゴムブッシュを介して車体とサスペンションとが弾性的に連結されている。
【0003】
図6はその一例を示している。
同図において200はタイヤ、202がコントロールアームで、二股に分かれた前,後端部に円筒部204が設けられ、その一方(前方側)にゴムブッシュ206が圧入固定されている。
ここでゴムブッシュ206は外筒金具210,内筒金具212及びそれらの間に配置されて外筒金具210及び内筒金具212を弾性的に連結するゴム弾性体214とを有しており、その外筒金具210において円筒部204に圧入され、また内筒金具212において車体側に連結されるようになっている。
ここでゴムブッシュ206は、ブッシュ軸が横向き(前後向き)に配向した横置式で用いられている。
【0004】
これに対して近年、今一方(後方側)のゴムブッシュとして、ブッシュ軸が縦向きに配向した縦置式のゴムブッシュ208を用いることが検討されている。
この縦置式のゴムブッシュ208の場合、外筒金具210,内筒金具212ともに縦向きとなっており、それらをゴム弾性体214が弾性的に連結した形態をなしている。
また円筒部204も縦向きとなっていて、そこにゴムブッシュ208が縦向きで圧入固定されている。
【0005】
この縦置式のゴムブッシュ208の場合、外筒金具210と内筒金具212とを車両の略前後方向に結ぶように厚肉の本体ゴム部(ゴム弾性体214の主部)を延ばして同方向のばね定数を大とする一方、これと直交方向である車両の略左右方向にはばね定数を軟らかくしておくことで、車両走行中にタイヤ200が突起を乗り越える際の衝撃や振動を良好に吸収することができる。
【0006】
タイヤ200が突起を乗り越えるときコントロールアーム202が図中矢印P方向に回動運動しようとするが、ゴムブッシュ208はその際に加わる入力方向に軟らかいばね特性を有していて容易に追従変形することができることから、タイヤ200に加わる衝撃を良好に緩和し、車体にその衝撃が伝わるのを効果的に抑制することができる。
【0007】
ところでこのようにコントロールアーム202の一方の端部にかかる縦置式のゴムブッシュ208を用いた場合、タイヤ200の上下動に伴ってコントロールアーム202がゴムブッシュ206,208による車体との連結点を支点として上下回動したとき、縦置式のゴムブッシュ208に対して大きなこじり力が働く。
ここでこじり力とは、外筒金具210に対して内筒金具212を相対的に傾動させる向きの力である。
【0008】
而してかかる縦置式のゴムブッシュとして、例えば図7に示す従来横置式で用いられていたゴムブッシュ216をそのまま縦置式として用いた場合、このようなこじり力が働いたとき、内筒金具212が外筒金具210に対して角度θで大きく傾き、このときにゴム弾性体214に大きな歪が発生してしまう。
従ってこじり力が繰返し入力されることでゴムブッシュ216が早期に疲労寿命に達してしまう恐れがある。
【0009】
この場合の1つの解決手段として、下記特許文献1,2に開示されているようにゴム弾性体を内筒金具の軸方向中間部に固着して、その中間部に対して軸方向両側に且つ内筒金具とゴム弾性体との間に凹空間を形成するといったことが考えられる。
【0010】
【特許文献1】
特許第2538464号公報
【特許文献2】
特開2001−271865号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらゴム弾性体の断面形状を全周に亘って同様な断面形状とした場合、こじり力の入力、例えば図6においてコントロールアーム202の上下方向の回動運動に基づく入力に対しては耐久性を高め得るものの、図6のゴムブッシュ208における略前後方向のばね定数が小さくなって本来の働きをなし得なくなるとともに、同方向に荷重が作用したときゴム弾性体214が大きく変形して同方向の耐久寿命が低下してしまう。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の縦置式のサスペンションゴムブッシュはこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項1のものは、外筒金具及び内筒金具と、それらの間に配置されたゴム弾性体とを有し、ブッシュ軸が縦向きとなる状態でサスペンション装置に組み付けられる縦置式のサスペンションゴムブッシュであって、前記ゴム弾性体の形状が、こじり力の入力方向である第1方向における縦断面形状において、前記内筒金具の軸方向中間部にゴム脚が固着されるとともに該ゴム脚が互いに反対側の軸方向端に向って且つ前記外筒金具に向って該内筒金具から離間して延びる形状とされて、該ゴム脚と該内筒金具との間に且つ前記中間部に対して軸方向の両側に凹空間が形成されており、また前記第1方向と略直交方向である第2方向の縦断面形状において、前記内筒金具と外筒金具とを弾性的に連結する、前記ゴム脚よりも厚肉の本体ゴム部が該第2方向に延びていて、該本体ゴム部が、該外筒金具側から内筒金具側に向って漸次軸方向長が長くなる形状で形成されていることを特徴とする。
【0013】
請求項2のものは、請求項1において、前記第1方向における前記内筒金具の一方の側に第1液室が、反対側の他方の側に第2液室がそれぞれ形成されていて、前記ゴム脚がそれら液室の壁を構成しており且つ各液室が連通路で互いに連通していることを特徴とする。
【0014】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明の縦置式のゴムブッシュ(サスペンションゴムブッシュ)は、こじり力の入力方向である第1方向のゴム弾性体の縦断面形状を、内筒金具の軸方向中間部にゴム弾性体(ゴム脚)が固着されて、その軸方向両側に且つゴム弾性体と内筒金具との間に凹空間を形成する形状となす一方、その略直角方向である第2方向のゴム弾性体の縦断面形状を、軸方向長が外筒金具から内筒金具側に向って漸次長寸法となる形状としたものである。
【0015】
即ち互いに直交する2方向において、ゴム弾性体の軸方向外面の形状を互いに逆向きとなる形状となしたもので、本発明の縦置式のゴムブッシュの場合、こじり力の入力に対してはゴム弾性体の変形及び歪を小となしてその耐久寿命を高めることができ、またその直交方向においてはばね定数を大となし且つ同方向の耐久寿命も高めることができる。
【0016】
本発明においては、上記第1方向において内筒金具の両側に且つゴム脚の内側に第1及び第2の別々の液室を形成して、ゴム脚にてそれら液室の壁を構成し、そしてそれら各液室を連通路で互いに連通しておくことができる(請求項2)。この場合各液室間の液の流動ないし液柱共振に基づく振動減衰機能をゴムブッシュに持たせることができる。
【0017】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図1〜図4において、10は本例の縦置式のゴムブッシュ(サスペンションゴムブッシュ)で、外筒金具12と内筒金具14と、それらの間に配置されて外筒金具12及び内筒金具14を弾性的に連結するゴム弾性体16とを有している。
【0018】
図3は図2におけるア−ア断面図、即ちこじり力の入力方向である第1方向の縦断面図である。図3においてゴム弾性体16は、内筒金具14の図中上側に逆ハの字状に開いた形の所定肉厚の一対のゴム脚18,18を有しており、また内筒金具14の図中下側にハの字状に開いた所定肉厚の一対のゴム脚20,20を有している。
これらゴム脚18と20とは、図中上下方向に対称形状をなしている。
【0019】
ゴム脚18は、内筒金具14の軸方向中間部に加硫接着により一体に固着されており、その中間部から互いに軸方向の各端に向って且つ外筒金具12に向い内筒金具14から離間して延びる形状をなしており、かかる一対のゴム脚18,18と内筒金具14との間に一対の凹空間22が形成されている。
また図中内筒金具14の下側のハの字状に開いたゴム脚20,20も内筒金具14の軸方向中間部に加硫接着により一体に固着されており、そしてその中間部から互いに軸方向各端に向って且つ外筒金具12に向い内筒金具14から離間して延びる形状をなしていて、それら一対のゴム脚20,20と内筒金具14との間に一対の凹空間22が形成されている。
【0020】
尚この例では、ゴム脚18,20に連続して内筒金具14側にゴム膜24が一体成形されており、このゴム膜24が、内筒金具14に形成された凹陥部26内に埋り込む状態でかかる内筒金具14に加硫接着により一体に固着されている。内筒金具14に対し、図中上側のゴム脚18の内側には第1液室28が形成され、ゴム脚18がその第1液室28の壁を構成している。
また一方内筒金具14の図中下側のゴム脚20の内側には第2液室30が形成されていて、ゴム脚20がその第2液室30の壁を構成している。
【0021】
これら第1液室28と第2液室30とは、図2に示しているように連通路32で互いに連通しており、第1液室28内の液が連通路32を通じて第2液室30に、また第2液室30内の液が第1液室28に流動可能とされている。
第1液室28及び第2液室30のそれぞれの開口部は、金属製のプレートから成る蓋体40,42で閉鎖されている。
それら蓋体40,42にはゴムストッパ36,38がそれぞれ加硫接着により一体に固着されており、それらゴムストッパ36,38が、それぞれ第1液室28,第2液室30内に入り込んでいる。
【0022】
これらゴムストッパ36,38に対応して、内筒金具14にはそれぞれに対向するようにして金具ストッパ34,35が第1液室28,第2液室30に向う方向に突出する状態で一体に形成されている。
上記ゴム脚18,20は、内筒金具14への固着部分においてこれら金具ストッパ34,35を覆う状態で形成されている。
即ち金具ストッパ34,35はこれらゴム脚18,20の内部に埋った状態で設けられている。
【0023】
図4は図2におけるイ−イ断面図、即ちこじり力の入力方向である第1方向に対し直交方向である第2方向の縦断面形状を表している。
図2及び図4において、44はゴム弾性体16の主部となる本体ゴム部で、上記ゴム脚18,20よりも厚肉をなしている。
これら本体ゴム部44,44は図2中左右方向、即ち第2方向に延びていて、内筒金具14と外筒金具12とを図4中左右方向に連結している。
ここで本体ゴム部44は、軸直角方向である図2,図4中左右方向のばね定数が上記ゴム脚18,20の図3中上下方向のばね定数よりも大とされている。
【0024】
本例において、これら本体ゴム部44,44は軸方向の各外面の形状が、外筒金具12側から内筒金具14側に向ってそれぞれ軸方向端に接近する向きの略傾斜形状をなしている。
即ち図4中内筒金具14に対して左右両側の各本体ゴム部44が、外筒金具12側から内筒金具14側に向って漸次軸方向長が長くなる形状で形成されている。
【0025】
図4において、46はこれら本体ゴム部44に連続して一体成形されたゴム膜で、これらゴム膜46が、外周金具48に本体ゴム部44とともに加硫接着により一体に固着されている。
これら外周金具48は、膜状のゴムシール50を介して外筒金具12に嵌合状態に固定されている。
【0026】
かかる本例の縦置式のゴムブッシュ10においては、図5(A)に示しているようにこじり力が入力して内筒金具14が外筒金具12に対し角度θで相対的に大きく傾いた場合であっても、同図に示しているようにゴム弾性体16、具体的にはゴム脚18,20がそれほど変形せず、そこに大きな歪を発生させない。
従ってこのようなこじり力が繰返し入力された場合であってもゴム脚18,20は容易に疲労限界に到らず、耐久寿命が長くなる。
【0027】
一方でゴムブッシュ10に対し図4及び図5(B)中左右の軸直角方向に入力が加わったとき、本体ゴム部44によって良好なばね特性を発揮する。
またその本体ゴム部44は、図4,図5(B)に示しているように外筒金具12側から内筒金具14側に漸次その軸方向長が長くなっているため、同方向の繰返し変形に対しても良好な耐久性を発揮する。
【0028】
内筒金具14と外筒金具12とを繋ぐゴム弾性体16、具体的には本体ゴム部44の軸方向長が図4中左右方向に一定であると内筒金具14側により大きな歪,応力が発生し、従って内筒金具14側で疲労寿命に達し易い。
しかるに本例では強度的に弱くなる内筒金具14側において本体ゴム部44の軸方向長、即ち同方向の厚みが厚くなっているため、内筒金具14側において本体ゴム部44に大きな歪,応力が生ずるのが回避され、本体ゴム部44が図4中左右の軸直角方向に繰返し変形した場合の耐久性が良好となる。
【0029】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるゴムブッシュ(サスペンションゴムブッシュ)を示す図である。
【図2】同実施例のゴムブッシュの横断面図である。
【図3】図2におけるア−ア断面図である。
【図4】図2におけるイ−イ断面図である。
【図5】同実施例のこじり力の入力に対する作用の説明図である。
【図6】従来のゴムブッシュの一例を組付状態でサスペンションとともに示す図である。
【図7】従来の横置式のゴムブッシュの一例を示す図である。
【符号の説明】
10 サスペンションゴムブッシュ
12 外筒金具
14 内筒金具
16 ゴム弾性体
18,20 ゴム脚
22 凹空間
28 第1液室
30 第2液室
32 連通路
44 本体ゴム部
Claims (2)
- 外筒金具及び内筒金具と、それらの間に配置されたゴム弾性体とを有し、ブッシュ軸が縦向きとなる状態でサスペンション装置に組み付けられる縦置式のサスペンションゴムブッシュであって、
前記ゴム弾性体の形状が、こじり力の入力方向である第1方向における縦断面形状において、前記内筒金具の軸方向中間部にゴム脚が固着されるとともに該ゴム脚が互いに反対側の軸方向端に向って且つ前記外筒金具に向って該内筒金具から離間して延びる形状とされて、該ゴム脚と該内筒金具との間に且つ前記中間部に対して軸方向の両側に凹空間が形成されており、
また前記第1方向と略直交方向である第2方向の縦断面形状において、前記内筒金具と外筒金具とを弾性的に連結する、前記ゴム脚よりも厚肉の本体ゴム部が該第2方向に延びていて、該本体ゴム部が、該外筒金具側から内筒金具側に向って漸次軸方向長が長くなる形状で形成されていることを特徴とする縦置式のサスペンションゴムブッシュ。 - 請求項1において、前記第1方向における前記内筒金具の一方の側に第1液室が、反対側の他方の側に第2液室がそれぞれ形成されていて、前記ゴム脚がそれら液室の壁を構成しており且つ各液室が連通路で互いに連通していることを特徴とする縦置式のサスペンションゴムブッシュ。
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