JP2007177892A - Bush - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用サスペンションの連結部位等に介装されるブッシュに係り、詳しくはばね常数の設定変更の容易化等を図る技術に関する。 The present invention relates to a bush interposed in a connection portion of a vehicle suspension, and more particularly to a technique for facilitating change of setting of a spring constant.
自動車用サスペンションは、フレームやサスペンションメンバ等の車体側構造部材(以下、フレームに代表させる)に連結される各種のアームやロッド(以下、アームに代表させる)を備えている。通常、フレームとアームとの連結部には、路面からの振動等の車体側構造部材への伝達を抑制すべく、金属製の内筒と外筒との間に筒状弾性体(一般には、ゴム)を加硫接着等によって固着・一体化させてなるブッシュが取り付けられている。ブッシュは操縦安定性の観点からは高いばね常数を有することが望ましいが、音振性能(NVH性能)の観点からは、コンプライアンスを高めるべく、ばね常数を低くすることが求められる。そこで、すぐり(空洞)を設けることによって筒状弾性体の径方向断面を適宜変化させ、入力方向(例えば、上下方向と前後方向)に応じてばね常数を異ならせたブッシュが広く用いられている(特許文献1,2参照)。また、高い減衰性を有する板状弾性体(低発泡性ウレタン部材やゴム部材)をすぐりに嵌挿し、所定の方向のばね定数を高めたブッシュも提案されている(特許文献3,4参照)。
特許文献1,2のブッシュでは、すぐりの形状および位置によってばね常数の大きさや方向性(以下、ばね特性と記す)を比較的容易に設定できるが、車種展開等への対応が難しいという問題があった。例えば、近年の自動車では、同一のプラットフォームやサスペンションでセダン型乗用車やスポーツ車、貨物車等への車種展開が行われ、ブッシュに要求されるばね特性も車種ごとに異なることが多い。この場合、フレームやアームにおけるブッシュの取付寸法が同一でありながら、すぐりの形状等が異なる複数の成形金型を製作する必要が生じたり、ブッシュが装着されたアームの共用化が行えなくなったりしていた。また、自動車では、操縦安定性の向上等を図るため、量産開始後にブッシュのばね特性を変更する場合があるが、その際には成形金型を新規に製作しなければならなず、対応が遅くなる問題もあった。一方、特許文献3,4のブッシュでは、減衰性の高い板状弾性体をすぐりに嵌挿することから、ブッシュの減衰特性が大きく変わってしまい、サスペンションレイアウト等の変更を余儀なくされることが多かった。
In the bushes of Patent Documents 1 and 2, the size and directionality of the spring constant (hereinafter referred to as spring characteristics) can be set relatively easily depending on the shape and position of the stem, but there is a problem that it is difficult to cope with the development of vehicle types and the like. there were. For example, in recent automobiles, the same platform and suspension are used to develop car models for sedan-type passenger cars, sports cars, freight cars, etc., and the spring characteristics required for the bushes are often different for each car model. In this case, it may be necessary to manufacture a plurality of molding dies that have the same mounting dimensions of the bush on the frame and arm, but have different shapes, etc., or it may not be possible to share the arm to which the bush is attached. It was. In addition, in automobiles, the spring characteristics of the bush may be changed after the start of mass production in order to improve the handling stability. However, in that case, a new mold must be manufactured. There was also a problem that slowed down. On the other hand, in the bushes of
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、減衰特性の大きな変化を伴うことなく、ばね特性の容易な変更等を可能としたブッシュを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a bush capable of easily changing a spring characteristic without causing a large change in the damping characteristic.
請求項1の発明に係るブッシュは、内筒と外筒との間に筒状弾性体を介装してなるブッシュであって、前記筒状弾性体の一部にすぐりを形成し、当該すぐりに前記弾性体より減衰性の低い板状弾性体を嵌挿したことを特徴とする。 The bush according to the first aspect of the present invention is a bush formed by interposing a cylindrical elastic body between an inner cylinder and an outer cylinder, and forms a curl on a part of the cylindrical elastic body. A plate-like elastic body having a lower damping property than that of the elastic body is inserted into.
また、請求項2の発明に係るブッシュは、請求項1に記載のブッシュにおいて、前記板状弾性体が前記すぐり内に摺動可能に保持されるとともに、前記すぐり内での前記板状弾性体の移動を抑制する係止手段を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a bush according to the first aspect of the present invention, wherein the plate-like elastic body is slidably held in the curl and the plate-like elastic body in the curl. It is characterized in that it is provided with a locking means for suppressing the movement of.
また、請求項3の発明に係るブッシュは、請求項1または請求項2に記載のブッシュにおいて、前記筒状弾性体には前記すぐりの外側に金属プレートがモールドされ、当該金属プレートが前記係止手段を構成することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the bush according to the first or second aspect, wherein a metal plate is molded on the outer side of the tread on the cylindrical elastic body, and the metal plate is engaged with the latch. The means is constituted.
請求項1のブッシュによれば、減衰特性の大きな変化を伴うことなくそのばね特性を変化させられるため、製造金型の共用化やブッシュが装着されたアームの共用化等を実現できる。また、請求項2のブッシュによれば、サスペンションの作動に伴う内筒と外筒との相対変位が板状弾性体によって阻害され難くなるとともに、板状弾性体のずれに起因するばね特性の変化が生じ難くなる。また、請求項3のブッシュによれば、金属プレートのモールド部位における筒状弾性体のばね定数を高めることができるとともに、板状弾性体のずれの抑制を確実に行える。
According to the bush of the first aspect, since the spring characteristic can be changed without causing a large change in the damping characteristic, it is possible to realize common use of the manufacturing mold, common use of the arm to which the bush is attached, and the like. According to the bush of claim 2, the relative displacement between the inner cylinder and the outer cylinder due to the operation of the suspension is not easily inhibited by the plate-like elastic body, and the change in the spring characteristics due to the displacement of the plate-like elastic body Is less likely to occur. Moreover, according to the bush of
以下、図面を参照して、本発明を適用したブッシュの一実施形態を詳細に説明する。
図1は実施形態に係る自動車用フロントサスペンションを示す斜視図であり、図2は図1中の拡大II矢視図である。また、図3は実施形態に係るブッシュの正面図であり、図4は図3中のIV−IV断面図である。また、図5はブッシュ本体と板状弾性体との係合面を示す斜視図である。
Hereinafter, an embodiment of a bush to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a front suspension for an automobile according to an embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view taken along arrow II in FIG. 3 is a front view of the bush according to the embodiment, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing an engagement surface between the bush body and the plate-like elastic body.
≪実施形態の構成≫
図1に示すように、本実施形態のフロントサスペンション1は、いわゆるマクファーソンストラット式サスペンションであり、上部にスプリング2が取り付けられたダンパ3、ダンパ3の下部に固着されたナックル4、ナックル4の下端とサスペンションメンバ(図示せず)とを連結するロアアーム5等から構成され、ナックル4に取り付けられたハブベアリング(図示せず)を介してホイール6を回転自在に支持している。ロアアーム5は、前端に設けられたピボットシャフト5aを軸に揺動する他、所定の範囲で種々の方向に傾いたり、前後に移動したりする。
<< Configuration of Embodiment >>
As shown in FIG. 1, the front suspension 1 of this embodiment is a so-called McPherson strut suspension, a
図2にも示すように、ロアアーム5の後方にはコンプライアンスブッシュ(以下、単にブッシュと記す)11が設置されており、6角断面形状を呈するロアアーム5の後端5bがこのブッシュ11に弾性支持されている。なお、ブッシュ11は、アッパハーフ7aとロアハーフ7bとからなるブッシュブラケット7を介してサスペンションメンバに取り付けられている。
As shown in FIG. 2, a compliance bush (hereinafter simply referred to as a bush) 11 is installed behind the
図3,図4に示すように、ブッシュ11は、内筒12と外筒13との間に筒状弾性体14を介装(加硫接着)してなるブッシュ本体15と、筒状弾性体14のすぐり14aに嵌挿された板状弾性体16とから構成されている。本実施形態の場合、内筒12は金属管(鋼管)を所定寸法に切断したものであり、外筒13は樹脂射出成形品であり、筒状弾性体14はゴムを素材とする加硫成形品である。また、外筒13の前端(図4中の下方)には、ブッシュブラケット7の端面に当接する係止フランジ13aが設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
筒状弾性体14には、外側(車両側方側)と内側とに略円弧状断面のすぐり14a,14bがそれぞれ形成され、上側および下側に略円形断面のすぐり14c,14dがそれぞれ形成されている。また、筒状弾性体14には外側のすぐり14aと外筒13との間に円弧状断面の金属プレート(係止手段)17がモールドされており、図5に示すように、この金属プレート17の前端17aおよび後端17bが筒状弾性体14からそれぞれ突出している。また、内筒12の内周面は弾性保持部18に覆われており、この弾性保持部18にロアアーム5の後端5bが嵌入する6角部18aが形成されている。
The cylindrical
板状弾性体16は、筒状弾性体14より減衰性の低いゴムを素材としており、図5に示すように、略円弧状断面を呈する板状部16aと、板状部16aの一端に形成された第1係止部(係止手段)16bと、板状部16aの他端に形成された第2係止部(係止手段)16cとを有している。ブッシュ本体15に板状弾性体16が組み付けられた状態では、第1係止部16bが金属プレート17の後端17bと内筒12との間に嵌入し、第2係止部16cが金属プレート17の前端17aと内筒12との間に嵌入する。また、第2係止部16cには、金属プレート17の前端17aと所定の間隙をもって対峙する上下一対の係止爪(係止手段)16d,16eがその両端にそれぞれ突設されている。そして、ブッシュ本体15に板状弾性体16が組み付けられた状態では、筒状弾性体14における外側のすぐり14aと金属プレート17との間の凸肉部(係止手段)14eは、板状弾性体16の第1係止部16bと第2係止部16cとの間に位置している。なお、本実施形態の場合、板状部16aの肉厚は、外側のすぐり14aの内幅と略同一に設定されている。
The plate-like
≪実施形態の作用≫
自動車が悪路や旋回路を走行したり、発進や制動が行われたりすると、ホイール6からフロントサスペンション1に種々の力が作用し、ロアアーム5は、ピボットシャフト5aを軸に揺動する他、ピボットシャフト5aを基点にして上下方向や左右方向に傾いたり、前後に移動したりする。
<< Operation of Embodiment >>
When the vehicle travels on a rough road or a turning circuit, or when starting or braking is performed, various forces act on the front suspension 1 from the
悪路走行時等にロアアーム5がピボットシャフト5aを軸に揺動すると、ブッシュ11では、ロアアーム5の後端5bが嵌挿された内筒12が外筒13に対して回動する。この場合、図6に示すように、筒状弾性体14が内筒12の回転方向(図6では時計回り)に捩れ、板状弾性体16も内筒12と伴に連れ回るが、係止爪16eが金属プレート17の前端17aに係止されることで板状弾性体16の回転が抑制される。
When the
旋回走行時等にロアアーム5がピボットシャフト5aを支点に傾くと、ロアアーム5の後端5bが左右方向に変位し、ブッシュ11では、内筒12が外筒13に対して左右に移動する。そして、内筒12が外筒13に対して車体外側に移動した場合、図7に示すように、板状弾性体16と筒状弾性体14とが内筒12に圧縮されて変形する。
When the
この際、図8に示すように、板状弾性体16がすぐり14aに嵌挿された本実施形態のブッシュ11では、筒状弾性体14にすぐり14aのみが形成されたもの(破線で示す)に較べてそのばね定数が有意に大きくなるため、ロアアーム5の傾きに起因するサスペンションジオメトリーの変化が抑制されて操縦安定性が向上する。なお、本実施形態では、筒状弾性体14に金属プレート17をモールドしたため、車体外側方向におけるブッシュ11のばね定数を更に増大させることができた。
At this time, as shown in FIG. 8, in the
一方、前述したように、板状弾性体16の減衰性が筒状弾性体14の減衰性より低いため、ブッシュ11の減衰特性は板状弾性体16の存在によって殆ど変化しない。その結果、既成のブッシュ11のばね特性を変更すべく既成のブッシュ11に板状弾性体16を追加したような場合においても、フロントサスペンション1の構成等を変える必要がなくなった。
On the other hand, as described above, since the damping property of the plate-like
発進時等においてロアアーム5が前進した場合、ブッシュ11では、図9に示すように、外筒13に対して内筒12が前方に移動する。この場合、板状弾性体16は内筒12の移動に伴って前進するが、凸肉部14eの後端に第1係止部16bが係止されることで板状弾性体16の前後方向でのずれが抑制される。
When the
本実施形態では、上述した構成を採ったことにより、減衰特性の大きな変化を伴うことなくブッシュ11のばね特性を変化させられるため、製造金型の共用化やブッシュ11が装着されたアーム類の共用化等を実現できた。また、サスペンションの作動に伴う内筒12と外筒13との相対変位が板状弾性体16によって阻害され難くなるとともに、板状弾性体16のずれに起因するばね特性の変化が生じ難くなった。また、金属プレート17を筒状弾性体14にモールドしたため、モールド部位における筒状弾性体14のばね定数を高めることができるとともに、板状弾性体16の回転方向のずれを確実に抑制できるようになった。
In the present embodiment, since the above-described configuration is adopted, the spring characteristics of the
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態は、マクファーソンストラット式サスペンション用のコンプライアンスブッシュに本発明を適用したものであるが、他の形式のフロントサスペンションやリヤサスペンション等に用いられるブッシュに本発明を適用してもよい。また、上記実施形態では筒状弾性体に金属プレートをモールドしたが、金属プレートのモールドを行わなくてもよい。その他、板状弾性体やすぐりの具体的形状等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to a compliance bush for a MacPherson strut suspension, but the present invention may be applied to a bush used for other types of front suspension, rear suspension, and the like. In the above embodiment, the metal plate is molded on the cylindrical elastic body, but the metal plate may not be molded. In addition, it is possible to appropriately change the plate-like elastic body and the specific shape of the edge as long as they do not depart from the spirit of the present invention.
5 ロアアーム
11 ブッシュ
12 内筒
13 外筒
14 筒状弾性体
14a すぐり
14e 凸肉部(係止手段)
15 ブッシュ本体
16 板状弾性体
16a 板状部
16b 第1係止部(係止手段)
16c 第2係止部(係止手段)
16d,16e 係止爪(係止手段)
17 金属プレート(係止手段)
5
15
16c 2nd latching | locking part (locking means)
16d, 16e Locking claw (locking means)
17 Metal plate (locking means)
Claims (3)
前記筒状弾性体の一部にすぐりを形成し、当該すぐりに前記弾性体より減衰性の低い板状弾性体を嵌挿したことを特徴とするブッシュ。 A bush formed by interposing a cylindrical elastic body between the inner cylinder and the outer cylinder,
A bush characterized in that a curb is formed in a part of the cylindrical elastic body, and a plate-shaped elastic body having a lower damping property than the elastic body is inserted into the curb.
前記すぐり内での前記板状弾性体の移動を抑制する係止手段を備えたことを特徴とする、請求項1に記載のブッシュ。 The plate-like elastic body is slidably held in the curb,
The bush according to claim 1, further comprising a locking unit that suppresses the movement of the plate-like elastic body within the curb.
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