JP2007064301A - 防振ゴム部材 - Google Patents

Abstract

【課題】中間板の配設方向（Ｘ方向）のばね特性とＸ方向に直交する方向のばね特性の差が小さく、かつ調整が容易であり、加硫ゴム部材の摩耗が発生しない防振ゴム部材を提供する。
【解決手段】外筒部材12、内筒部材14、２枚の中間板16、17、及び加硫ゴム部材18からなり、中間板16、17は断面が円弧状であって内筒部材14に関して同心円状対称に配設されており、２枚の中間板の周方向端部の間隙部の間隔の開き角度をθとすると、θ/180が0.05〜0.35であり、外筒部材12と中間板16、17の配置位置の間隙部には断面が円弧状長円形の第１貫通孔24が、また内筒部材14と中間板16、17の配置位置には断面が円弧状長円形の第２貫通孔26が形成されており、第１貫通孔24と第２貫通孔26とは中間板の周方向端部の空隙部22にて連通している防振ゴム部材10とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のサスペンションに組込まれて使用される防振ゴム部材であるゴムブッシュに関するものである。

従来、金属製の外筒及び金属製の内筒と、それらの間に配した加硫ゴム部材とからなる円筒形のゴムブッシュと称される防振ゴム部材が自動車用サスペンションブッシュ等として広く用いられている。

上記従来のゴムブッシュにおいては、軸直角方向のばね特性は、全方向において同じであり、軸直角方向のばね特性は軸方向のばね特性の約４倍であるが、車両の防振設計の改良において、軸直角方向において直交する方向、例えば装着時の車両の前後方向と左右方向のばね特性が異なるものとすると共に軸直角方向のばね特性と軸方向のばね特性の差を大きくしたゴムブッシュの要請がある。係る要請を満たすゴムブッシュとして、ばね特性を硬くしたい側に、外筒の内周面及び内筒の外周面に沿って湾曲形状をなす剛性の中間板を加硫ゴムに埋設する手法が従来公知であり、さらに係る構成のゴムブッシュを改良した防振ゴム部材として、中間板を全周に繋がった一体のリング形状となすとともに該中間板に、軸直角方向において互いに対向する一対の開口窓部を設けたゴムブッシュも公知である（特許文献１）。

特許文献１に開示されたゴムブッシュは、軸直角方向において直交する方向のばね特性が異なるものであり、軸直角方向のばね特性が軸方向のばね特性の約１０倍に形成されたものではあるが、軸直角方向において直交する方向のばね特性の差が小さく、軸直角方向のばね特性／軸方向のばね特性比と共に設計の自由度が限られたものである。係る問題を改良して軸直角方向において直交する方向のばね特性の差をより大きく設定したゴムブッシュが公知である（特許文献２）。

特許文献２に開示のゴムブッシュ５０は、図４に示したように２枚の「く」字状の中間板５２、５４を使用し、該中間板の幅方向端部側に加硫ゴム部材５６に貫通孔５８が形成されており、加硫ゴム部材５６は外筒部材４４と内筒部材４６及び中間板５２、５４を接続する加硫ゴム部材５６Ａと外筒部材４４の内面のＸ方向に断面略弓形の加硫ゴム部材５６Ｂとに分割された構成を有する。

特開２００４−２６３７８２号公報 特開平９−１２６２５９号公報

特許文献２に開示されたゴムブッシュは、２枚の中間板５２、５４の周方向端部の間隙部の端部の間隔が開き角度をδとするとδ／１８０が約０．４４程度と広く形成することによって該中間板の間隙部を結ぶ方向（Ｘ方向）のばね特性が小さくなるように構成されており、これと直交方向（Ｙ方向）とのばね特性の比（Ｙ方向／Ｘ方向比）が大きいものである。

しかるに、特許文献２に開示されたゴムブッシュにおいてＸ方向のばね特性が小さく、Ｘ方向に大きな変形が発生したときには、内筒部材４６の外周面の加硫ゴム部材が外筒部材４４の内面のＸ方向に形成された断面略弓形の加硫ゴム部材５６Ｂに弾接することによって過度の変形が生じないように構成されている。そのために、Ｘ方向のばね特性とＸ方向の直交方向（Ｙ方向）のばね特性の差が小さいゴムブッシュを製造することが難しい構成であると共に内筒部材４６側の加硫ゴム部材５６Ａと外筒部材側の加硫ゴム部材５６Ｂが接触して振動により摺動するために摩耗を生じるという問題を有する。

本発明は、軸直角方向において１方向のばね特性とこれに直交する方向のばね特性の比（ｍａｘ／ｍｉｎ比）が特許文献２記載の防振ゴム部材よりも小さく、かつ互いに直交する方向のそれぞれのばね特性の調整が容易であり、軸直角方向のばね特性が軸方向のばね特性の約５〜８倍程度であると共に加硫ゴム部材の摩耗が発生しない防振ゴム部材を提供することを目的とする。

本発明の防振ゴム部材は、外筒部材、内筒部材、前記外筒部材と内筒部材の間に配設された２枚の中間板、及び前記外筒部材と内筒部材の間に前記中間板を介在して形成された加硫ゴム部材からなり、
前記中間板は断面が円弧状であって前記内筒部材に関して同心円状対称に配設されており、
前記２枚の中間板の周方向端部の間隙部の間隔の開き角度をθとすると、θ／１８０が０．０５〜０．３５であり、
前記外筒部材と前記中間板の配置位置の前記間隙部には断面が円弧状長円形の第１貫通孔が、また前記内筒部材と前記中間板の配置位置の前記間隙部には断面が円弧状長円形の第２貫通孔が形成されており、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とは前記中間板の周方向端部の空隙部にて連通していることを特徴とする。

上記構成の防振ゴム部材は、軸直角方向において１方向（Ｘ方向）のばね特性とＸ方向に直交する方向（Ｙ方向）のばね特性の比が特許文献２記載の防振ゴム部材よりも小さく、かつＸ方向，Ｙ方向それぞれのばね特性の調整が容易であり、軸直角方向のばね特性が軸方向のばね特性の約５〜８倍程度であると共に加硫ゴム部材の摩耗が発生しない防振ゴム部材である。

即ち、前記２枚の中間板の周方向端部の間隔を、該端部の内筒部材の軸芯からみた開き角度をθとして、θ／１８０を０．０５〜０．３５に設定する結果、内筒部材の軸芯を通って中間板の空隙部を結ぶ方向（Ｘ方向）のばね特性とＸ方向に直交する方向（Ｙ方向）のばね特性の比（Ｙ方向ばね特性／Ｘ方向ばね特性）を特許文献２記載の防振ゴム部材よりも小さくすることができ、第１と第２の貫通孔の形成により、軸直角方向のばね特性が軸方向のばね特性の約５〜８倍程度に設定することができる。また外筒部材の内周面に形成され、第１貫通孔を構成する加硫ゴム部材と内筒部材の外周面に形成され、第２貫通孔を構成する加硫ゴム部材とが接触して摩耗することがない。しかも外筒部材と中間板の間の円弧状長円形の第１貫通孔の周方向長さ、内筒部材と中間板の間に形成された円弧状長円形の第２貫通孔の周方向長さの一方又は双方を調整することによって、同じ中間板を使用しつつ異なるばね特性を有する防振ゴム部材を容易に製造することができる。

上述の防振ゴム部材においては、さらに前記外筒部材と前記中間板の間の前記中間板の幅方向略中央部には断面が円弧状長円形の第３貫通孔、前記内筒部材と前記中間板の幅方向略中央部に断面が円弧状長円形の第４貫通孔の少なくとも一方が形成されていることが好ましい。

係る構成によって、軸直角方向において１方向、即ち中間板の空隙部を結ぶ方向（Ｘ方向）のばね特性とＸ方向に直交するＹ方向のばね特性の比（Ｙ方向ばね特性／Ｘ方向ばね特性）を広い範囲に容易に調整することができる。

また上述の防振ゴム部材においては、前記加硫ゴム部材の長さ方向の１端部に少なくとも１個の突起が形成されていることが好ましい。

係る構成によって、防振ゴム部材を車両フレーム構成部材にアセンブリーする際に上述Ｘ方向、Ｙ方向の所定の取り付け方向への位置合わせが容易に行える。また防振ゴム部材を他の部材と組み合わせてアセンブリーを行う場合に、該別部材の装着方向との位置合わせに使用することもできる。

本発明の防振ゴム部材を構成する内筒部材及び外筒部材は公知の高剛性材料にて形成することができ、具体的には鋼材にて形成することが好ましい。中間板も高剛性材料にて構成し、鋼材にて形成してもよく高剛性の樹脂材料を使用してもよい。

加硫ゴム部材成形工程は公知の方法で行うことができるが、射出成形法によることが好ましい。加硫ゴム部材を構成するゴム材料は自動車用防振ゴムの技術分野における公知のゴム材料を限定なく使用することができる。

図１は、本発明の防振ゴム部材の好適な実施態様を示した一部切欠き斜視図であり、図２は軸方向の正面図、図３は図２のＡＯＢ断面図である。

防振ゴム部材１０は内筒部材１４、外筒部材１２、２枚の中間板１６、１７及び外筒部材１２と内筒部材１４との間に中間板１６、１７を介在して形成された加硫ゴム部材１８とからなり、加硫ゴム部材１８は中間板１６、１７の幅方向端部の被覆層を通じて連続しているが、主として内筒部材１４の外周面と中間板１６、１７との間に形成された加硫ゴム部材材１８Ａと外筒部材１２の内周面と中間板１６、１７との間に形成された加硫ゴム部材材１８Ｂとから構成されている。

防振ゴム部材１０の形状並びに加硫ゴム部材１８の特性は使用する用途に応じて適宜設定される。乗用車用としては、内筒部材１４は内径が１０〜２０ｍｍ、外径が２５〜４０ｍｍ，長さが５０〜８０ｍｍ程度、外筒部材１２は外径が４０〜８０ｍｍ、肉厚は１〜４ｍｍ、長さが３０〜６０ｍｍ程度、中間板１６、１７は、配置したときの円周の直径は３０〜５０ｍｍ、肉厚が１〜３ｍｍ程度である。

中間板１６、１７は断面が円弧状であり、内筒部材１４に対して対称に、同心円状に配設されている。中間板１６、１７の間隙部２２においては、加硫ゴム部材１８Ａに、内筒部材１４の外周面と中間板１６、１７の半径方向の配置位置（仮想的な略円周）の間に円弧状長円形の第２貫通孔２４Ａが、そして外筒部材１２の内周面と中間板１６、１７の配置位置の間に円弧状長円形の第１貫通孔２４Ｂが形成されており、第１貫通孔と第２貫通孔とは間隙部２２の開口において連通し、貫通孔は全体として一つのＩ字状の断面形状を形成している。この連通した第１貫通孔と第２貫通孔により、内筒部材１４の軸芯を通って間隙部の中心を結ぶ方向（Ｘ方法）は、これに直交する方向（Ｙ方向）に対して防振ゴム部材のばね特性が低く構成される。また軸直角方向のばね特性／軸方向のばね特性比が約５〜８倍程度に設定される。中間板１６、１７は完全な円弧状でなくてもよく、内筒部材１４ないし外筒部材１２と完全な同心円状に配置されなくてもよいが、同心円状に配置されることがより好ましい。図３に示されているように第１貫通孔、第２貫通孔共に加硫ゴム部材の軸方向中央部の幅が狭いテーパー状に形成されている。

２枚の中間板１６、１７の空隙部２２の間隔は、中間板の周方向端部の間隔を、該端部の内筒部材の軸芯からみた開き角度をθとして、θ／１８０が０．０５〜０．３５の範囲に設定される。係る設定により、Ｘ方向とＹ方向のばね特性の比を所望のとおりに設定することができる。また内筒部材１４ないしその表面に形成された加硫ゴム部材の層ｑ面と外筒部材１２の内周面ないしその表面に形成された加硫ゴム部材の層ｐ面とが接触して摩耗することがない。中間板１６、１７の間隙θ／１８０が０．０５未満の場合にはＸ方向のばね特性を小さくすることが難しく、０．３５を超えると上記のｐ面とｑ面が接触して摩耗する場合が生じる。

上述の防振ゴム部材１０の構成によれば、第１貫通孔と第２貫通孔の周方向の長さを変更することにより、同じ中間板１６、１７を使用してＸ方向のばね特性を容易に調整することができる。

図１〜３に示した防振ゴム部材１０には、さらに外筒部材１２と中間板１６、１７の間の中間板１６、１７の幅方向略中央部には断面が円弧状長円形の第３貫通孔２８（２８Ａ，２８Ｂ）が、また内筒部材１４と中間板１６、１７の間の中間板の幅方向略中央部には断面円弧状長円形の第４貫通孔３０（３０Ａ，３０Ｂ）が、それぞれ形成されている。第３貫通孔２８と第４貫通孔３０はなくてもよく、いずれか一方が形成されていてもよい。

係る構成によって、Ｙ方向のばね特性を低下させることができ、同一の外筒部材、内筒部材、中間板を使用してＸ方向のばね特性、Ｙ方向のばね特性とその比を用途に応じて容易に調整することができる。第１貫通孔〜第４貫通孔の周方向長さは、軸芯から両端部の開き角度／１８０にて０．１５〜０．４０であることが好ましく、０．２０〜０．３５であることがより好ましい。

防振ゴム部材１０の軸方向端部の加硫ゴム部材１８には、２個の突起３２が形成されている。係る突起３２は、防振ゴム部材を車両フレーム構成部材にアセンブリーする際に、該防振ゴム部材と合わせて使用する他の部材との方向の位置合わせが容易に行えるという効果が得られ、内筒部材や外筒部材に加工するよりも低コストで形成できる。また外筒部材１２にはフランジ１５が形成されており、該フランジ１５には切欠き３４が形成されている。該切欠き３４は、上記突起３２を防振ゴム部材と合わせて使用する他の部材に設けられた凹部との嵌合による位置合わせに使用した場合に防振ゴム部材を車両フレーム構成部材にアセンブリーする際の位置合わせに使用する。

本発明の防振ゴム部材の好適な実施態様を示した一部切欠き斜視図 本発明の防振ゴム部材の好適な実施態様を示した軸方向の正面図 図２のＡＯＢ断面図 従来の防振ゴム部材（ゴムブッシュ）を例示した断面図

符号の説明

１０ 防振ゴム部材
１２ 外筒部材
１４ 内筒部材
１６、１７ 中間板
２２ 空隙部
２４ 第１貫通孔
２６ 第２貫通孔

Claims (3)

1. 外筒部材、内筒部材、前記外筒部材と内筒部材の間に配設された２枚の中間板、及び前記外筒部材と内筒部材の間に前記中間板を介在して形成された加硫ゴム部材からなり、
   前記中間板は断面が円弧状であって前記内筒部材に関して同心円状対称に配設されており、
   前記２枚の中間板の周方向端部の間隙部の間隔の開き角度をθとすると、θ／１８０が０．０５〜０．３５であり、
   前記外筒部材と前記中間板の配置位置の前記間隙部には断面が円弧状長円形の第１貫通孔が、また前記内筒部材と前記中間板の配置位置の前記間隙部には断面が円弧状長円形の第２貫通孔が形成されており、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とは前記中間板の周方向端部の間隙部にて連通していることを特徴とする防振ゴム部材。
2. さらに前記外筒部材と前記中間板の間の前記中間板の幅方向略中央部に断面が円弧状長円形の第３貫通孔、前記内筒部材と前記中間板の幅方向略中央部に断面が円弧状長円形の第４貫通孔の少なくとも一方が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の防振ゴム部材。
3. 前記加硫ゴム部材の長さ方向の１端部に少なくとも１個の突起が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防振ゴム部材。

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