JP2017172705A - 防振ブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の低下及び製造コストの増大をきたすことなく、振動絶縁性及び耐久性の向上を図ることのできる防振ブッシュ１０を提供する。【解決手段】支持側と被支持側のうちの一方のスリーブ２０に組み込まれる外筒１と、この外筒１の内周に配置され支持側と被支持側のうちの他方に組み込まれる内筒２と、これら外筒１と内筒２の間に一体に設けられたゴム弾性体からなる弾性部材３とを備え、弾性部材３に、内筒２の両側に位置して軸方向へ貫通したすぐり４，５が形成され、外筒１が円周方向両端同士で互いに対向する一対の半筒体１１，１２からなり、各半筒体１１，１２の円周方向両端にすぐり４，５内へ突出した突起部１３１，１３２，１４１，１４２が形成され、組み込み前の状態では半筒体１１，１２が互いに離間しており、組み込み状態において半筒体１１，１２が円周方向両端同士で互いに衝合される。【選択図】図１

Description

本発明は防振ブッシュに関するものであって、例えば、自動二輪車における車体フレームとエンジンとの間を結合するエンジンリンクブッシュとして用いられるものに関する。

一般に、エンジンの防振支持手段として、例えば図４に示すように、車体側及びエンジン側のうち一方に固定される外筒１０１と、その内周に配置され車体側及びエンジン側のうち他方に固定される内筒１０２と、これら外筒１０１と内筒１０２との間に介在するゴム弾性体（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなる弾性部材１０３とを備える防振ブッシュ１００が知られている（例えば下記の先行技術文献参照）。

防振ブッシュ１００は、その構造上、軸方向、軸直角方向、捩り方向及びこじり方向に対してそれぞれ所要の剛性を有する。そして、この防振ブッシュ１００が自動二輪車における車体フレームとエンジンとの間を結合するエンジンリンクブッシュとして用いられるものである場合、搭乗者へのエンジン振動の伝達を低減する機能や、走行時の車体の安定性を保持する機能が求められる。また、自動二輪車のエンジンリンクブッシュとして用いられる場合、防振ブッシュ１００は、その軸心が車体の前後方向に対して直角となるように配置されるため、車体の上下方向あるいは車体の前後方向への振動変位は、防振ブッシュ１００に対して軸直角方向となり、このため弾性部材１０３の剛性が、エンジン振動伝達の低減機能や走行時の車体安定性の保持機能に大きく影響する。

そこで、弾性部材１０３に車体の上下方向と前後方向とで異なる剛性を設定するため、弾性部材１０３の周方向一部に、例えば内筒１０２の両側に位置して軸方向へ貫通したすぐり（空洞部）１０４を形成することが知られている。このようにすれば、内筒１０２とその両側のすぐり１０４が並列した方向（Ｘ方向）に対しては、弾性部材１０３の剪断方向であるため低剛性（低ばね定数）となって、優れた振動絶縁性を奏することができる。

しかしながらその反面、Ｘ方向への過大変位を生じやすく、このためエンジンリンク全体が大きく変位して、周辺の部品の損傷を招くおそれがあるため、弾性部材１０３によるエンジン振動伝達の低減機能及び耐久性を確保すると共に、Ｘ方向への過大変位を抑制するために高反力を得る必要がある。そしてそのための手法としては、図５に示すように、すぐり１０４に位置して、弾性部材１０３による弾性ストッパ１０３ａを設けることが知られている。

しかしながら、図５に示す構造では、弾性ストッパ１０３ａはＸ方向への圧縮変形を受けることで高反力を生じるものであることから、変位量がある程度大きくなってしまうことが避けられない。また、弾性ストッパ１０３ａの代わりに内筒１０２に凸部を形成することによってＸ方向への変位を制限することも知られているが、内筒１０２の形状が複雑となることに加え、この種の防振ブッシュ１００では、弾性部材１０３の成形後の収縮により生じる引張応力を解消するために、弾性部材１０３の成形後に外筒１０１を絞り加工することによって弾性部材１０３を予圧縮する必要があることから、生産性が低く、製造コストが高いものとなっていた。

特開２００８−１６３９８６号公報

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、生産性の低下及び製造コストの増大をきたすことなく、振動絶縁性及び耐久性の向上を図ることのできる防振ブッシュを提供することにある。

上述した技術的課題を解決するため、請求項１の発明に係る防振ブッシュは、支持側と被支持側のうちの一方に組み込まれる外筒と、この外筒の内周に配置され前記支持側と被支持側のうちの他方に組み込まれる内筒と、これら外筒と内筒の間に一体に設けられたゴム弾性体からなる弾性部材とを備え、前記弾性部材に、前記内筒の両側に位置して軸方向へ貫通したすぐりが形成され、前記外筒が円周方向両端同士で互いに対向する一対の半筒体からなり、前記各半筒体の円周方向両端に前記すぐり内へ突出した突起部が形成され、組み込み前の状態では前記一対の半筒体が互いに離間しており、組み込み状態において前記一対の半筒体が前記円周方向両端同士で互いに衝合されることを特徴とする。

また、請求項２の発明に係る防振ブッシュは、請求項１に記載された構成において、突起部の先端がすぐりの内周側の弾性部材と対向していることを特徴とする。

本発明に係る防振ブッシュによれば、組み込みの際に一対の半筒体が突起部同士で互いに衝合されて外筒を形成することにより弾性部材が予圧縮されるので、弾性部材の成形後に外筒を絞り加工する場合に比較して生産性を向上させることができ、外筒の各半筒体に形成した突起部によって弾性部材の過大変位を抑制するための高反力が確保される結果、振動絶縁性及び耐久性の向上を図ることができる。

本発明に係る防振ブッシュの好ましい実施の形態を軸心と直交する平面で切断して示す組み込み状態の断面図である。 本発明に係る防振ブッシュの好ましい実施の形態を軸心と直交する平面で切断して示す組み込み前の状態の断面図である。 本発明に係る防振ブッシュの荷重／変位特性を、従来技術と比較して示す特性線図である。 従来の技術による防振ブッシュの一例を軸心と直交する平面で切断して示す断面図である。 従来の技術による防振ブッシュの他の例を軸心と直交する平面で切断して示す断面図である。

以下、本発明に係る防振ブッシュの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１及び図２に示すように、防振ブッシュ１０は、外筒１と、その内周側に配置された内筒２と、これら外筒１と内筒２の間に一体に設けられた弾性部材３とを備える。弾性部材３には、軸方向へ貫通した空洞である一対のすぐり４，５が形成されている。

外筒１は金属製の一対の半筒体１１，１２からなる。この半筒体１１，１２は、それぞれ半円筒状をなし、金属板のプレス成形によって製作されたものである。そして一方の半筒体１１の円周方向両端には、内径側へ屈曲して延びる突起部１３１，１４１が形成されており、他方の半筒体１２の円周方向両端には、一方の半筒体１１における突起部１３１，１４１と同径同大で内径側へ屈曲して延びる突起部１３２，１４２が形成されており、半筒体１１，１２は、すぐり４内に位置する突起部１３１，１３２同士が互いに対向し、すぐり５内に位置する突起部１４１，１４２同士が互いに対向している。

内筒２は金属製の円筒体からなる。この内筒２は、外筒１の軸心位置、言い換えれば半筒体１１と半筒体１２との対向方向中間位置にあって、弾性部材３に埋設状態で一体的に接合されている。

弾性部材３はゴム弾性体（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなるものであって、半筒体１１，１２と内筒２に一体的に接着されており、すぐり４，５は、内筒２の両側、詳しくは内筒２の軸心と直交する方向で、かつ半筒体１１，１２の対向方向（Ｙ方向）に対して直交する方向（Ｘ方向）の両側に位置している。すなわち弾性部材３は、不図示の成形用金型内に、半筒体１１，１２及び内筒２を互いに離間した状態でセットし、型締めによって金型内面と半筒体１１，１２及び内筒２との間に画成されるキャビティ内に成形用ゴム材料を充填して架橋硬化させることにより、図２に示す形状に加硫成形すると同時に半筒体１１，１２及び内筒２に加硫接着したものである。

このため、図２に示すように、組み込み前の状態では半筒体１１，１２が互いに離間しており、図１に示すように、外筒１（半筒体１１，１２）を支持側である車体フレーム側と被支持側であるエンジン側のうちの一方の取付部材であるスリーブ２０内に組み込んだ状態では、半筒体１１，１２が円周方向両端同士、すなわち突起部１３１，１３２同士及び突起部１４１，１４２同士で互いに衝合されるようになっている。

突起部１３１，１３２と、突起部１４１，１４２は、それぞれ図１の組み込み状態においてストッパ１３，１４として機能するものであって、内筒２のＸ方向両側を覆う弾性部材３の一部からなる弾性層３ａ，３ｂに、適当なクリアランスδを介して対向している。また、突起部１３１，１３２（ストッパ１３）の先端にはＹ方向へ互いに開いた鍔部１３１ａ，１３２ａが形成されており、その反対側の突起部１４１，１４２（ストッパ１４）の先端にはＹ方向へ互いに開いた鍔部１４１ａ，１４２ａが形成されており、これによって、弾性層３ａ，３ｂとの接触時の大きな接触面積を確保し、弾性層３ａ，３ｂに局部的に大きな接触圧が作用しないように配慮されている。

なお、弾性層３ａ，３ｂが損傷を受けにくいように、鍔部１３１ａ，１３２ａ及び鍔部１４１ａ，１４２ａの先端は、面取り加工を施すことも好ましい。

上述の構成を備える防振ブッシュ１０は、例えば自動二輪車における車体フレームとエンジンとの間を結合するエンジンリンクブッシュとして用いられるものであって、外筒１（半筒体１１，１２）が車体フレーム側とエンジン側のうちの一方の取付部材であるスリーブ２０内に組み込んで固定されると共に、内筒２が他方の取付部材に固定される。

このとき、組み込み前の状態では図２に示すように互いに離間した状態にあった半筒体１１，１２が、図１に示すように、スリーブ２０内に組み込む際に突起部１３１，１３２同士及び突起部１４１，１４２同士で互いに衝合されることによって、弾性部材３がＹ方向へ予圧縮される。このため、防振ブッシュ１０の製作過程では弾性部材３の成形後に外筒１を絞り加工するといった工程が不要である。

そして図１に示す装着状態では、図３に実線で示す本発明の防振ブッシュ１０の特性線に示すように、エンジンの機関振動等によるＸ方向への小振幅の振動変位の入力、すなわち外筒１と内筒２の相対変位量がクリアランスδ未満の振動に対しては、外筒１と内筒２の間で弾性部材３が剪断方向の変形を受けるため、低剛性（低ばね）となり、このため車体側へのエンジン振動等の伝達を著しく低減することができ、すなわち優れた振動絶縁性を発揮する。

一方、軸心と直交する方向のうちＹ方向に対しては、外筒１と内筒２の間で弾性部材３が圧縮−引張り方向の変形を受けるため、高剛性（高ばね）となり、したがってＹ方向に対する所要の支持力を確保し、車体の安定性を保持することができる。

また、悪路走行などによって、Ｘ方向への過大な振動変位が入力されると、先に説明した図４に示すもののように、すぐり１０４にストッパが設けられていない場合は、図３に破線で示す比較例１の特性線のように、変位量が過大になってしまいやすく、また、先に説明した図５に示すもののように、すぐり１０４に位置して弾性部材１０３による弾性ストッパ１０３ａを設けた場合は、弾性ストッパ１０３ａはＸ方向への圧縮変形を受けることで高反力を生じるものであることから、図３に一点鎖線で示す比較例２の特性線のように、変位量がある程度大きくなってしまう。これに対し、図１に示す防振ブッシュ１０によれば、外筒１と内筒２の相対変位量がクリアランスδの大きさに達した時点で、外筒１に形成されたストッパ１３（突起部１３１，１３２）又はストッパ１４（突起部１４１，１４２）が、弾性層３ａ又は３ｂに当接することによって、弾性層３ａ又は３ｂが圧縮方向の荷重を受けることになり、しかもＸ方向への弾性層３ａ，３ｂの肉厚は比較的小さいものであるため、図３に実線で示す本発明の防振ブッシュ１０の特性線に示すように、急激に剛性が高まり、このため外筒１と内筒２の相対変位が抑制され、弾性部材３の過大変位を有効に防止することができる。

また、弾性部材３はスリーブ２０への外筒１の組み込み過程で予圧縮が与えられているので、変形を受けても引っ張り応力が発生しにくく、この点でも弾性部材３の耐久性が優れたものとなる。

そして上述の防振ブッシュ１０によれば、弾性部材３の成形後に予圧縮を与えるために外筒１を絞り加工するといった工程が不要であることに加え、外筒１と内筒２の相対変位量（弾性部材３の変位量）を制限するストッパ１３，１４となる突起部１３１，１３２，１４１，１４２が、半筒体１１，１２のプレス成形の過程で形成されるため、内筒２に塑性加工等によって凸部を形成してストッパとする場合に比較して容易に形成することができ、このため低コストで製造することができる。

１ 外筒
１１，１２ 半筒体
１３，１４ ストッパ
１３１，１３２，１４１，１４２ 突起部
２ 内筒
３ 弾性部材
３ａ，３ｂ 弾性層
４，５ すぐり

Claims (2)

1. 支持側と被支持側のうちの一方に組み込まれる外筒と、この外筒の内周に配置され前記支持側と被支持側のうちの他方に組み込まれる内筒と、これら外筒と内筒の間に一体に設けられたゴム弾性体からなる弾性部材とを備え、前記弾性部材に、前記内筒の両側に位置して軸方向へ貫通したすぐりが形成され、前記外筒が円周方向両端同士で互いに対向する一対の半筒体からなり、前記各半筒体の円周方向両端に前記すぐり内へ突出した突起部が形成され、組み込み前の状態では前記一対の半筒体が互いに離間しており、組み込み状態において前記一対の半筒体が前記円周方向両端同士で互いに衝合されることを特徴とする防振ブッシュ。
2. 突起部の先端がすぐりの内周側の弾性部材と対向していることを特徴とする請求項１に記載の防振ブッシュ。

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