JP3729003B2 - 防振ブッシュおよび防振ブッシュ組立体 - Google Patents
防振ブッシュおよび防振ブッシュ組立体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、例えば自動車用のサスペンションブッシュ等として用いられる防振ブッシュおよび防振ブッシュ組立体に係り、特にゴム弾性体における応力集中が緩和されて優れた耐久性が発揮される防振ブッシュおよび防振ブッシュ組立体に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、自動車のサスペンションアームの車体への枢支連結部位等に介装されるブッシュ組立体の一種として、例えば実開平２−１１２４４号公報等に記載されているように、インナ金具とアウタ筒金具を径方向で互いに離間して配設すると共に、それらインナ金具とアウタ筒金具の軸方向一端部にそれぞれフランジ部を一体形成せしめて、それらインナ金具とアウタ筒金具の径方向対向面間および各フランジ部の軸方向対向面間にゴム弾性体を介装せしめて弾性的に連結した構造を有する防振ブッシュの一対を用い、それらの防振ブッシュを、サスペンションアームの端部に形成された筒状のアームアイに対して、フランジ部が形成されていない軸方向端部側からそれぞれ内挿した後、車体側に固設された一対の取付板部間に嵌め込んで、両インナ金具をそれら取付板部間で軸支せしめることにより、サスペンションアームを車体側に防振連結せしめるようにしたものが、知られている。
【０００３】
ところで、このようなブッシュ組立体には、その装着状態下で、インナ金具とアウタ筒金具の間に軸方向荷重やこじり方向荷重が入力された際に、インナ金具とアウタ筒金具の両フランジ部間に介装されたゴム弾性体に対して引張荷重が及ぼされることがある。特に、従来構造の防振ブッシュでは、図６に示されているように、インナ金具２のフランジ部４とアウタ筒金具６のフランジ部８の間に介装されたゴム弾性体９の外周面が全体に亘って単一の略円弧形断面形状とされていることから、図中に仮想線で示されているようにこじり荷重の入力時には、ゴム弾性体９の表面に略沿った方向でゴム弾性体９をアウタ筒金具６のフランジ部８から引き剥がす方向の引張荷重：Ｆが及ぼされて、ゴム弾性体９におけるアウタ筒金具６のフランジ部８への接着端面に集中応力が作用するためにゴム弾性体９に亀裂等が発生し易く、十分な耐久性が得られ難いという問題があったのである。
【０００４】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、軸方向やこじり方向の荷重入力時におけるゴム弾性体の引張応力の集中が軽減乃至は防止されて、耐久性の向上が達成される、新規な構造の防振ブッシュと、かかる防振ブッシュを用いた防振ブッシュ組立体を提供することにある。
【０００５】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様は、可能な限り任意の組み合わせで採用することが出来る。また、本発明の態様および技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【０００６】
すなわち、防振ブッシュ組立体に関する本発明の第一の態様は、防振連結される各被連結部材に対して固定的に取り付けられるインナ部材とアウタ筒部材を、径方向で互いに離間して配設すると共に、それらインナ部材とアウタ筒部材の少なくとも軸方向一端部にそれぞれフランジ部を一体形成せしめて、それらインナ部材とアウタ筒部材の軸直角方向対向面間および各フランジ部の軸方向対向面間にゴム弾性体を介装せしめて弾性的に連結した防振ブッシュであって、前記インナ部材と前記アウタ筒部材の各フランジ部間に位置せしめられた前記ゴム弾性体の外周面に対して、湾曲した軸方向両側の立ち上がり面をもって径方向外方に突出し、周方向に延びる環状突出部を一体形成すると共に、該環状突出部を、該各フランジ部間の軸方向中央よりも該アウタ筒部材の該フランジ部側に接近して位置せしめ、且つ、該各フランジ部間に位置せしめられた該ゴム弾性体の外径寸法を、該各フランジ間の軸方向中央よりも該アウタ筒部材の該フランジ部側において、該軸方向中央において最も小さくした前記防振ブッシュを一対用いて、該各防振ブッシュの該インナ部材同士と該アウタ部材同士を、該フランジ部と反対の軸方向端面で対向位置せしめて互いに固定的に連結することにより、それら各防振ブッシュにおいて、該インナ部材と該アウタ筒部材の該各フランジ部間に位置せしめられた該ゴム弾性体に対して軸方向の予圧縮を及ぼしめたことを、特徴とする。
【０００７】
このような本態様に従う構造とされた防振ブッシュにおいては、インナ部材とアウタ筒部材のフランジ部間に介装されたゴム弾性体に引張荷重が及ぼされると、ゴム弾性体に軸方向の引張応力が生ぜしめられることとなるが、ゴム弾性体の外周面では引張応力が表面に沿って発生することから、アウタ筒金具のフランジ部の近くに形成された環状突出部を拡張する方向に引張応力が作用して、この環状突出部が軸方向に広がって弾性変形することにより、ゴム弾性体の外周面における引張応力が緩和される。
【０００８】
また、かかる環状突出部は、アウタ筒部材のフランジ部の近くに形成されていることから、その弾性変形に基づくゴム弾性体の引張応力の軽減作用に基づいて、ゴム弾性体の特に問題となるアウタ筒部材との接着部位における亀裂等の発生が防止されて、耐久性の向上が図られ得るのである。
【０００９】
なお、本態様において、インナ部材とアウタ筒部材の径方向対向面は、例えば円筒形状や楕円形状，多角形筒体形状等の各種の筒形状をもって形成され得る。また、インナ部材とアウタ部材を弾性連結するゴム弾性体は、インナ部材とアウタ部材の径方向対向面間と、それら両部材におけるフランジ部の軸方向対向面間との間に跨がって一体的に形成されることが望ましい。また、環状突出部は、弾性変形特性や成形性などの点を考慮して、例えば、平坦な或いは円弧状の突出先端部を有する末広がりの略山形断面形状をもって有利に形成され得る。
【００１０】
また、このような本態様に従う構造とされた防振ブッシュ組立体においては、その装着状態下、ゴム弾性体に及ぼされる圧縮力によってゴム弾性体の表面に沿った圧縮応力が生ぜしめられて、アウタ筒金具のフランジ部の近くに形成された環状突出部が軸方向に押し縮められて径方向に突出させられる方向に弾性変形せしめることとなり、それによって、かかる環状突出部において圧縮方向の弾性変形量が有利に蓄えられる。それ故、本態様に係る防振ブッシ組立体においては、その装着状態下でゴム弾性体に引張荷重が及ぼされた際に、予め環状突出部に蓄えられた圧縮方向の弾性変形量によって、ゴム弾性体に生ぜしめられる軸方向の引張応力がより効果的に軽減され得るのである。なお、インナ部材とアウタ筒部材のフランジ部間においてゴム弾性体に加える軸方向の圧縮変形量は、好ましくは寸法比（圧縮量／初期寸法）で５〜３０％に設定される。
【００１１】
また、防振ブッシュに関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る防振ブッシュ組立体において、前記ゴム弾性体における前記環状突出部と前記アウタ筒部材のフランジ部の間の外周面が、全体に亘って円弧形の断面形状とされており、且つその曲率半径が、該環状突出部における軸方向反対側の湾曲した立ち上がり面の曲率面径よりも小さくされていることを、特徴とする。このような本態様においては、環状突出部とアウタ筒部材のフランジ部との間におけるゴム弾性体の自由長を円弧状外周面によって確保しつつ、環状突出部をアウタ筒部材のフランジ部に近づけて形成することが出来ると共に、環状突出部におけるインナ部材のフランジ部側の立ち上がり面の表面距離も大きく設定することが出来るのであり、それによって、環状突出部が軸方向に広がる弾性変形量を大きく確保することができると共に、そのような環状突出部の弾性変形に基づく、ゴム弾性体とアウタ筒部材のフランジ部との接着部位における引張応力の軽減効果がより効果的に発揮されるのである。
【００１２】
また、このような本態様においては、アウタ筒部材とゴム弾性体の接着部位から環状突出部までの表面距離（ゴム弾性体の表面に沿った距離）を十分に小さくして、インナ部材のフランジ部側の立ち上がり面の表面距離を大きくすることにより、環状突出部が軸方向に広がる弾性変形量を大きくすることが出来、環状突出部によって発揮されるゴム弾性体とアウタ筒部材の接着部位における引張応力の軽減効果が向上され得る。
【００１３】
また、防振ブッシュに関する本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る防振ブッシュ組立体において、前記インナ部材と前記アウタ筒部材の各フランジ部間に位置せしめられた前記ゴム弾性体の外周面に対して、湾曲した軸方向両側の立ち上がり面をもって径方向外方に突出し、周方向に連続して延びる第二の環状突出部を、軸方向中央よりもインナ部材のフランジ部側に位置せしめて一体形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、上述の如き環状突出部によるゴム弾性体とアウタ筒部材の接着部位における引張応力の軽減効果に加えて、第二の環状突出部により、ゴム弾性体とインナ筒部材の接着部位における引張応力の軽減効果が発揮されることから、ゴム弾性体における亀裂の発生の防止と耐久性の向上が一層有利に図られ得る。
【００１６】
また、防振ブッシュ組立体に関する本発明の特徴とするところは、インナ部材およびアウタ筒部材の各軸方向一端部にフランジ部が一体形成された前記第一乃至第三の何れの態様に係る防振ブッシュを一対用いて、各防振ブッシュのインナ部材同士とアウタ部材同士を、フランジ部と反対の軸方向端面で対向位置せしめて互いに固定的に連結することにより、それら各防振ブッシュにおいて、インナ部材とアウタ筒部材の各フランジ部間に位置せしめられたゴム弾性体に対して軸方向の予圧縮を及ぼしめた防振ブッシュ組立体にある。
【００１７】
このような本発明に従う構造とされた防振ブッシュ組立体においては、一対の防振ブッシュを軸方向に対向配置せしめたことにより、何れの軸方向荷重に対しても、何れか一方の防振ブッシュにおけるフランジ部間のゴム弾性体に圧縮荷重が及ぼされることとなり、両軸方向での防振性能と耐荷重性能が有利に確保される。しかも、フランジ部間のゴム弾性体に引張荷重が及ぼされる側の防振ブッシュにおいても、環状突出部によるゴム弾性体の引張応力軽減効果が発揮されることから、優れた耐久性が発揮されるのである。
【００１８】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１９】
先ず、図１には、本発明の一実施形態として、自動車の車輪懸架装置におけるサスペンションアームの車体に対する枢支連結部に介装されて、該サスペンションアームを車体に対して揺動可能に防振連結せしめる防振ブッシュ組立体１０が、示されている。この防振ブッシュ組立体１０は、一対の防振ブッシュ１２，１２が、図示しないサスペンションアームの軸方向端部に一体形成された被連結部材である取付筒部材としてのアームアイ１４と、図示しない車体に固設された被連結部材である一対の取付板部材としての固定対向板１６，１６の間に介装されて、アームアイ１４（サスペンションアーム）を固定対向板１６，１６（車体）に対して中心軸回りに揺動可能に防振連結するようになっている。
【００２０】
より詳細には、一対の防振ブッシュ１２としては、それぞれ、図２に示されているような同一構造のものが用いられている。この防振ブッシュ１２は、インナ部材としての内筒金具１８とアウタ筒部材としての外筒金具２０を有している。内筒金具１８は、厚肉円筒形状の筒状部２２と、該筒状部２２の軸方向一方の端部から径方向外方に広がるフランジ部２４から構成されている。また、外筒金具２０も、同様に、円筒形状の筒状部２６と、該筒状部２６の軸方向一方の端部から径方向外方に広がるフランジ部２８から構成されている。これら内外筒金具１８，２０は、プレス加工や鍛造加工，切削加工等によって有利に形成される。ここにおいて、外筒金具２０は、内筒金具１８よりも薄肉で、その筒状部２６が、内筒金具１８の筒状部２２よりも所定寸法大径で且つ軸方向長さが短くされており、内筒金具１８の径方向外方に所定距離を隔てて略同一軸上に配設されている。
【００２１】
さらに、内筒金具１８のフランジ部２４と外筒金具２０のフランジ部２８は、軸方向の同じ側に位置せしめられていると共に、外筒金具２０が内筒金具１８に対してフランジ部２４とは反対の軸方向端部側に偏倚して配設されており、外筒金具２０におけるフランジ部２８が形成されていない側の軸方向端面３３が、内筒金具におけるフランジ部２４が形成されていない側の軸方向端面３６よりも、所定距離：Ｌ１だけ軸方向内方に位置せしめられている。また、内外筒金具１８，２０のフランジ部２４，２８は、互いに軸方向に所定距離：Ｌ２を隔てて対向位置せしめられている。
【００２２】
なお、外筒金具２０のフランジ部２８は、内筒金具１８の筒状部２２の外径寸法よりも大きく且つ内筒金具１８のフランジ部２４の外径寸法よりも小さな内径寸法と、内筒金具１８のフランジ部２４の外径寸法よりも大きな外径寸法をもって形成されている。また、内筒金具１８のフランジ部２４の軸方向内側面３０は、径方向内方に行くに従って次第に外筒金具２０側に接近する略円弧形状の湾曲断面とされている。更にまた、内筒金具１８のフランジ部２４側の軸方向端面は、中央部分３６が環状にセレーション加工および焼入加工されて、固定対向板１６に対する圧着固定面とされている。また、内筒金具１８の内孔３２は、フランジ部２４と反対側の軸方向端部が軸方向に所定長さに亘って大径化されており、軸方向一方の側に開口する大径の連結固定部３４とされている。
【００２３】
そして、前述の如く径方向に離間配置された内筒金具１８と外筒金具２０の間に、ゴム弾性体３８が介装されている。そして、ゴム弾性体３８に対して、内筒金具１８における筒状部２２の外周面とフランジ部２４の軸方向内面および外筒金具２０における筒状部２６の内周面とフランジ部２８の軸方向外面が、それぞれ加硫接着された一体加硫成形品とされている。要するに、ゴム弾性体３８は、全体として厚肉の略円筒形状を有しており、内外筒金具１８，２０間において、各筒状部２２，２６の径方向対向面間に介装された筒状ゴム部４０と、各フランジ部２４，２８の軸方向対向面間に介装された環状ゴム部４２を含んで構成されている。そして、これら筒状ゴム部４０と環状ゴム部４２によって、内外筒金具１８，２０の軸方向および径方向の対向面間が略全体に亘って充満されるようになっている。
【００２４】
また、ゴム弾性体３８の加硫成形後には、必要に応じて、外筒金具２０の筒状部２６に対して、八方絞り加工等による縮径が施されて、ゴム弾性体３８の引張応力が解消され、予圧縮が加えられることとなる。
【００２５】
さらに、筒状ゴム部４０には、内外筒金具１８，２０の筒状部２２，２６間の軸方向端面に向かって開口する断面半円状乃至はＵ字状の凹所４４が、周方向に連続して若しくは不連続に形成されている。また一方、環状ゴム部４２は、内外筒金具１８，２０の各フランジ部２４，２８の軸方向対向面の略全体に亘って配設されているが、内筒金具１８のフランジ部２４側端部よりも外筒金具２０のフランジ部２８側端部の方が僅かに大径とされている。また、環状ゴム部４２の外周面は、全体として軸方向中央部分が小径化された凹状湾曲断面とされており、環状ゴム部４２の軸方向両端部における各フランジ部２４，２８への接着部位には、それぞれ、フィレットアールが付されている。
【００２６】
また、環状ゴム部４２の外周面上には、軸方向中間部分が径方向外方に向かって突出せしめられることにより、軸方向中間部分を周方向に連続して延びる環状突出部としての環状弾性突部４６が一体形成されている。この環状弾性突部４６は、図２に示された軸方向断面において、先端部分が略平坦な頂部４８とされていると共に、該頂部４８を挟んだ軸方向両側が次第に軸方向に広がる湾曲面５０，５０とされており、全体として略一定の山形断面形状をもって周方向に連続して形成されている。換言すれば、環状ゴム部４２の外周面は、軸方向中間部分において、湾曲した両側立上り面５０，５０をもって径方向外方に突出せしめられて環状弾性突部４６が形成されている。また、ゴム弾性体３８の外周面において、環状弾性突部４６を挟んだ軸方向両側には、径方向外方に開口して周方向に延びる凹溝状部がそれぞれ形成されている。特に、ゴム弾性体３８において、内筒金具１８のフランジ部２４への接着部位と環状弾性突部４６との間には、それらフランジ部２４への接着部位と環状弾性突部４６の何れよりも小さな外径寸法部分が形成されており、ゴム弾性体３８の外周部分のフランジ部２４への接着部位にフィレットアールが付されている。
【００２７】
さらに、この環状弾性突部４６は、環状ゴム部４２において、軸方向中間部分よりも外筒金具２０のフランジ部２８側に接近して形成位置せしめられている。換言すれば、環状弾性突部４６と内筒金具１８のフランジ部２４の軸方向間距離：Ｌ２ａよりも、環状弾性突部４６と外筒金具２０のフランジ部２８の軸方向間距離：Ｌ２ｂの方が小さく設定されている。特に、本実施形態では、Ｌ２ａ≧Ｌ２ｂ×２とされている。また、本実施形態では、図２に示されている如き軸方向断面において、環状弾性突部４６を挟んだ軸方向両側に位置する環状ゴム部４２の外周面が、何れも略円弧形状とされており、環状弾性突部４６と外筒金具２０のフランジ部２８の間に位置する外周面の曲率半径：Ｒｂが、環状弾性突部４６と内筒金具１８のフランジ部２４の間に位置する外周面の曲率半径：Ｒａよりも小さく設定されている。また、これにより、環状弾性突部４６と外筒金具２０のフランジ部２８の間における環状ゴム部４２の最小外径寸法：ｒｂが、環状弾性突部４６と内筒金具１８のフランジ部２４の間における環状ゴム部４２の最小外径寸法：ｒａよりも大きく設定されている。
【００２８】
そして、それぞれ上述の如き構造とされた一対の防振ブッシュ１２，１２は、図１に示されているように、アームアイ１４に対して、各外筒金具２０が、フランジ部２８が形成されていない側の軸方向端部において、アームアイ１４の軸方向両側から圧入されることにより、挿入されて組み付けられている。ここにおいて、外筒金具２０の筒状部２６は、その全体によってアームアイ１４に対する圧入部が構成されている。また、各防振ブッシュ１２は、外筒金具２０の筒状部２６の軸方向長さがアームアイ１４の軸方向長さの半分よりも短くされており、外筒金具２０のフランジ部２８がアームアイ１４の軸方向端面に当接することによって、アームアイ１４に対する挿入端が位置決めされるようになっている。そして、そのような位置決め状態下、両外筒金具２０，２０および両筒状ゴム部４０，４０の軸方向端面間には、周方向に連続して延びる環状の隙間５２が形成されている。
【００２９】
更に、そのような一対の防振ブッシュ１２，１２のアームアイ１４に対する組み付け時には、両内筒金具１８，１８の連結固定部３４，３４に対して、円筒形状の連結筒金具５４の軸方向両端部が圧入固定されており、この連結筒金具５４によって、両内筒金具１８，１８が、互いに軸方向端面を突き合わされた状態で相互に連結固定されている。また、このような内筒金具１８，１８の連結による一対の防振ブッシュ１２，１２の組付状態下において、両内筒金具１８，１８のフランジ部２４側の軸方向端面間の距離、換言すれば、アームアイ１４に組み付けられた一対の防振ブッシュ１２，１２の軸方向最大寸法：Ｌ３が、アームアイ１４が防振連結される一対の固定対向板１６，１６の対向面間寸法に略等しくなるように、好ましくは該一対の固定対向板１６，１６の対向面間寸法よりも僅かに小さくなるように、内筒金具１８の軸方向長さが一対の固定対向板１６，１６間の寸法等を考慮して設定されている。
【００３０】
要するに、上述の如く内筒金具１８，１８が連結筒金具５４で相互に連結一体化されて、アームアイ１４に組み付けられた一対の防振ブッシュ１２，１２からなる防振ブッシュ組立体１０においては、各防振ブッシュ１２が、単体での無負荷状態よりも、図２に仮想線で示されているように、内筒金具１８と外筒金具２０が軸方向に相互に変位せしめられて、両筒金具１８，２０のフランジ部２４，２８間の軸方向対向面間距離が小さくされているのである。また、それら内外筒金具１８，２０の軸方向の相対変位に基づいて、両フランジ部２４，２８間に配設された環状ゴム部４２に対して軸方向に圧縮荷重が及ぼされており、該環状ゴム部４２が、内外筒金具１８，２０の軸方向の相対変位量：Ｌ４だけ軸方向に圧縮変形せしめられている。
【００３１】
そして、環状ゴム部４２が軸方向に圧縮変形せしめられる際、環状ゴム部４２の外周部分に及ぼされる軸方向圧縮力が、環状ゴム部４２の外周面に略沿って作用する結果、環状弾性突部４６の形成部位には、軸方向両側から径方向外方に向かう圧縮力が及ぼされることとなり、環状弾性突部４６が軸方向に押し縮められながら径方向外方に突出する方向に弾性変形せしめられる。これにより、軸方向両側から環状弾性突部４６に向かって圧縮変形が集められるようにして、環状弾性突部４６が積極的に弾性変形せしめられているのである。
【００３２】
このようにしてアームアイ１４に組み付けられた一対の防振ブッシュ１２，１２は、更に、図１に示されているように、車体側に固設された一対の固定対向板１６，１６の対向面間に嵌め込まれて、それら一対の固定対向板１６，１６間に跨がって、二つの防振ブッシュ１２，１２が直列的に配列せしめられた状態で配設されている。そして、一対の固定対向板１６，１６に設けられた貫通孔に挿通されて、それら一対の固定対向板１６，１６間に跨がって配設された支持ボルト５６が、防振ブッシュ１２，１２の内孔３２，３２に嵌挿されることによって、防振ブッシュ組立体１０が、支持ボルト５６を介して、固定対向板１６，１６に対して軸支されている。
【００３３】
また、防振ブッシュ組立体１０に挿通された支持ボルト５６が締め付けられて、一対の固定対向板１６，１６が相互に接近する方向に変形せしめられることにより、軸方向に連結一体化された内筒金具１８，１８に対して軸方向の締め付け力が及ぼされている。この締め付け力により、両内筒金具１８の軸方向外面３６におけるセレーション加工部が、各固定対向板１６の当接面に対して圧着されている。
【００３４】
すなわち、このようにして組み付けられた防振ブッシュ組立体１０においては、内筒金具１８，１８が固着された一対の固定対向板１６，１６と、外筒金具２０，２０が固着されたアームアイ１４とを、ゴム弾性体３８，３８を介して弾性的に連結せしめることとなり、ゴム弾性体３８，３８の弾性変形作用に基づいて、アームアイ１４側のサスペンションアームが、固定対向板１６側の車体に対して、揺動可能に防振連結されることとなるのである。
【００３５】
そこにおいて、かくの如く組み付けられた防振ブッシュ組立体１０においては、軸直角方向だけでなく、軸方向やこじり方向の荷重が入力されることとなるが、特に、本実施形態では、環状ゴム部４２に一体形成された環状突部４６が軸方向に積極的に圧縮変形されていることによって、荷重入力時におけるゴム弾性体３８への引張応力の集中が軽減乃至は回避されて、亀裂等の発生が防止されるのである。
【００３６】
すなわち、例えば図３に示されているように、内外筒金具１８，２０間にこじり方向の荷重が入力されて、仮想線で示されている如く、内外筒金具１８，２０が相対的にこじり変位せしめられると、こじり面内での径方向一方の側において内外筒金具１８，２０のフランジ部２４，２８が軸方向で相互に離間する方向に相対変位せしめられることにより、それらの間に介装された環状ゴム部４２の特に外周面に引張変形が生ぜしめられることとなる。ところが、環状ゴム部４２の外周面には、積極的に圧縮変形せしめられた環状弾性突部４６が形成されていることから、環状ゴム部４２に引張力が及ぼされると、この環状弾性突部４６が、蓄えた圧縮変形を放出するようにして、軸方向両側に広がる方向に弾性変形せしめられるのであり、それによって、環状弾性突部４６の付近での引張応力が軽減乃至は回避されることとなる。そして、かかる環状弾性突部４６が、特に引張応力の集中が問題となり易い、外筒金具２０のフランジ部２８への接着部近くに形成されていることから、環状ゴム部４２に生ぜしめられる最大引張応力が抑えられて、環状ゴム部４２における亀裂等の発生が防止され、以て、優れた耐久性が実現されるのである。
【００３７】
また、特に本実施形態では、環状ゴム部４２において、環状弾性突部４６を挟んだ軸方向両側の外周面が、それぞれ、略一定の曲率半径を有する連続した円弧状断面とされていることから、環状ゴム部４２の表面における応力の集中が一層有利に図られ得て、一層の耐久性の向上が図られ得る。
【００３８】
さらに、本実施形態では、組付前の単体状態での防振ブッシュ１２の環状ゴム部４２において、環状弾性突部４６を軸方向に挟んだ両側の外周面がそれぞれ略円弧形状とされていると共に、内筒金具１８のフランジ部２４側の曲率半径：Ｒａよりも外筒金具２０のフランジ部２８側の曲率半径：Ｒｂの方が小さくされており、内筒金具１８のフランジ部２４側の最小外径寸法：ｒａよりも外筒金具２０のフランジ部２８側の最小外径寸法：ｒｂの方が大きくされていることから、上述の如き、環状弾性突部４６の作用によるゴム弾性体３８の外筒金具２０への接着部付近における引張応力の軽減効果がより効果的に発揮され得るのである。
【００３９】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる具体例にのみ限定して解釈されるものではない。
【００４０】
例えば、防振ブッシュ１２のばね特性を調節するために、ゴム弾性体３８に対して、周方向に連続して若しくは所定長さで延びるすぐり部や肉抜部等を形成することも可能である。また、内筒金具１８と外筒金具２０の対向面間を周方向に連続して延びる中間筒金具や或いは周方向に所定長さで延びる中間板金具等を配設してゴム弾性体３８内に埋設固着することも可能である。なお、前記実開平２−１１２４４号公報等に記載されているように、内外筒金具１８，２０の対向面間において、それら両金具１８，２０のフランジ部２４，２８間にまで延びるフランジ状部を備えた中間筒金具を採用する場合には、外筒金具２０に対して、作用的にこの中間筒金具が内筒金具となることから、かかる中間筒金具を内筒金具として、本発明が適用されることとなる。
【００４１】
また、環状ゴム部４２において、環状弾性突部４６を挟んだ軸方向両側の外周面は、必ずしも円弧形断面とする必要はない。例えば、図４に示されているように、環状弾性突部４６と内筒金具１８や外筒金具２０のフランジ部２４，２８の間の軸方向中間部分において、軸方向にストレートに延びる円筒形外周面部分６０を設けても良い。
【００４２】
更にまた、図５に示されているように、前述の如き環状弾性突部４６と同じような構造とされた第二の環状突部６２を、環状ゴム部４２の外周面において、軸方向中央よりも内筒金具１８のフランジ部２４に近い位置に形成しても良く、そのような第二の環状突部６２を形成することによって、環状ゴム部４２の内筒金具１８への接着部付近においても、引張応力も軽減されて亀裂等の発生が防止される。なお、図４及び図５においては、何れも、その理解を容易とするために、前記第一の実施形態における防振ブッシュ１２と同様な構造とされた部材および部位に対して、それぞれ、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付しておく。
【００４３】
また、上述の如き、環状ゴム部４２の外周面における環状弾性突部４６や、第二の環状弾性突部６２は、環状ゴム部４２の軸方向に離間して複数形成することも可能である。
【００４４】
更にまた、内筒金具１８や外筒金具２０は、例えば、略一定の内外径寸法を有する筒状金具の軸方向端部に円環平板形状のフランジ部を溶接等で固着した構造のものを採用することも可能である。
【００４５】
また、前記実施形態における防振ブッシュ組立体１０では、軸方向一方の端部にフランジ部や環状ゴム部を備えた一対の防振ブッシュ１２，１２を、アームアイ１４の軸方向両側開口部から嵌入して組み付けるようになっていたが、その他、予め一対の防振ブッシュを軸方向で連結一体化せしめた後、周方向に分割された筒状部を径方向両側から外筒金具に嵌め込むことによって、防振ブッシュを装着することも可能である。また、そのような装着構造を採用する場合には、軸方向両端部にそれぞれフランジ部を備えた各単一部材からなる内筒金具と外筒金具を採用することも可能であり、それによって、前記実施形態における防振ブッシュ組立体を、単一の防振ブッシュで実現することも可能である。
【００４６】
加えて、前実施例では、本発明を自動車のサスペンションアームの車体に対する防振連結体に対して適用したものの一具体例を示したが、本発明は、その他、枢支連結部に介装される弾性連結体等に対して、広く適用され得るものであることは、勿論である。
【００４７】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００４８】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた防振ブッシュと、それを用いた防振ブッシュ組立体においては、何れも、インナ部材とアウタ筒部材の各フランジ部間に介装されたゴム弾性体の外周面のうち、特に問題となるアウタ部材への接着部付近での引張応力の集中が、ゴム弾性体の外周面に一体形成された環状突出部によって軽減されるのであり、それによって、ゴム弾性体への亀裂の発生が防止されて、耐久性の向上が図られ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての防振ブッシュ組立体を示す縦断面説明図である。
【図２】図１に示された防振ブッシュ組立体を構成する防振ブッシュの単体を示す縦断面図である。
【図３】図１に示された防振ブッシュ組立体へのこじり荷重入力時における防振ブッシュの作動を説明するための縦断面説明図である。
【図４】本発明の別の実施形態としての防振ブッシュ単体の要部を示す縦断面図である。
【図５】本発明の更に別の実施形態としての防振ブッシュ単体の要部を示す縦断面図である。
【図６】従来構造の防振ブッシュにおけるこじり荷重入力状態を示す縦断面説明図である。
【符号の説明】
１０ 防振ブッシュ組立体
１２ 防振ブッシュ
１４ アームアイ
１６ 固定対向板
１８ 内筒金具
２０ 外筒金具
２２ 筒状部
２４ フランジ部
２６ 筒状部
２８ フランジ部
３８ ゴム弾性体
４０ 筒状ゴム部
４２ 環状ゴム部
４６ 環状弾性突部
５６ 支持ボルト
【技術分野】
本発明は、例えば自動車用のサスペンションブッシュ等として用いられる防振ブッシュおよび防振ブッシュ組立体に係り、特にゴム弾性体における応力集中が緩和されて優れた耐久性が発揮される防振ブッシュおよび防振ブッシュ組立体に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来から、自動車のサスペンションアームの車体への枢支連結部位等に介装されるブッシュ組立体の一種として、例えば実開平２−１１２４４号公報等に記載されているように、インナ金具とアウタ筒金具を径方向で互いに離間して配設すると共に、それらインナ金具とアウタ筒金具の軸方向一端部にそれぞれフランジ部を一体形成せしめて、それらインナ金具とアウタ筒金具の径方向対向面間および各フランジ部の軸方向対向面間にゴム弾性体を介装せしめて弾性的に連結した構造を有する防振ブッシュの一対を用い、それらの防振ブッシュを、サスペンションアームの端部に形成された筒状のアームアイに対して、フランジ部が形成されていない軸方向端部側からそれぞれ内挿した後、車体側に固設された一対の取付板部間に嵌め込んで、両インナ金具をそれら取付板部間で軸支せしめることにより、サスペンションアームを車体側に防振連結せしめるようにしたものが、知られている。
【０００３】
ところで、このようなブッシュ組立体には、その装着状態下で、インナ金具とアウタ筒金具の間に軸方向荷重やこじり方向荷重が入力された際に、インナ金具とアウタ筒金具の両フランジ部間に介装されたゴム弾性体に対して引張荷重が及ぼされることがある。特に、従来構造の防振ブッシュでは、図６に示されているように、インナ金具２のフランジ部４とアウタ筒金具６のフランジ部８の間に介装されたゴム弾性体９の外周面が全体に亘って単一の略円弧形断面形状とされていることから、図中に仮想線で示されているようにこじり荷重の入力時には、ゴム弾性体９の表面に略沿った方向でゴム弾性体９をアウタ筒金具６のフランジ部８から引き剥がす方向の引張荷重：Ｆが及ぼされて、ゴム弾性体９におけるアウタ筒金具６のフランジ部８への接着端面に集中応力が作用するためにゴム弾性体９に亀裂等が発生し易く、十分な耐久性が得られ難いという問題があったのである。
【０００４】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、軸方向やこじり方向の荷重入力時におけるゴム弾性体の引張応力の集中が軽減乃至は防止されて、耐久性の向上が達成される、新規な構造の防振ブッシュと、かかる防振ブッシュを用いた防振ブッシュ組立体を提供することにある。
【０００５】
【解決手段】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様は、可能な限り任意の組み合わせで採用することが出来る。また、本発明の態様および技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものであることが理解されるべきである。
【０００６】
すなわち、防振ブッシュ組立体に関する本発明の第一の態様は、防振連結される各被連結部材に対して固定的に取り付けられるインナ部材とアウタ筒部材を、径方向で互いに離間して配設すると共に、それらインナ部材とアウタ筒部材の少なくとも軸方向一端部にそれぞれフランジ部を一体形成せしめて、それらインナ部材とアウタ筒部材の軸直角方向対向面間および各フランジ部の軸方向対向面間にゴム弾性体を介装せしめて弾性的に連結した防振ブッシュであって、前記インナ部材と前記アウタ筒部材の各フランジ部間に位置せしめられた前記ゴム弾性体の外周面に対して、湾曲した軸方向両側の立ち上がり面をもって径方向外方に突出し、周方向に延びる環状突出部を一体形成すると共に、該環状突出部を、該各フランジ部間の軸方向中央よりも該アウタ筒部材の該フランジ部側に接近して位置せしめ、且つ、該各フランジ部間に位置せしめられた該ゴム弾性体の外径寸法を、該各フランジ間の軸方向中央よりも該アウタ筒部材の該フランジ部側において、該軸方向中央において最も小さくした前記防振ブッシュを一対用いて、該各防振ブッシュの該インナ部材同士と該アウタ部材同士を、該フランジ部と反対の軸方向端面で対向位置せしめて互いに固定的に連結することにより、それら各防振ブッシュにおいて、該インナ部材と該アウタ筒部材の該各フランジ部間に位置せしめられた該ゴム弾性体に対して軸方向の予圧縮を及ぼしめたことを、特徴とする。
【０００７】
このような本態様に従う構造とされた防振ブッシュにおいては、インナ部材とアウタ筒部材のフランジ部間に介装されたゴム弾性体に引張荷重が及ぼされると、ゴム弾性体に軸方向の引張応力が生ぜしめられることとなるが、ゴム弾性体の外周面では引張応力が表面に沿って発生することから、アウタ筒金具のフランジ部の近くに形成された環状突出部を拡張する方向に引張応力が作用して、この環状突出部が軸方向に広がって弾性変形することにより、ゴム弾性体の外周面における引張応力が緩和される。
【０００８】
また、かかる環状突出部は、アウタ筒部材のフランジ部の近くに形成されていることから、その弾性変形に基づくゴム弾性体の引張応力の軽減作用に基づいて、ゴム弾性体の特に問題となるアウタ筒部材との接着部位における亀裂等の発生が防止されて、耐久性の向上が図られ得るのである。
【０００９】
なお、本態様において、インナ部材とアウタ筒部材の径方向対向面は、例えば円筒形状や楕円形状，多角形筒体形状等の各種の筒形状をもって形成され得る。また、インナ部材とアウタ部材を弾性連結するゴム弾性体は、インナ部材とアウタ部材の径方向対向面間と、それら両部材におけるフランジ部の軸方向対向面間との間に跨がって一体的に形成されることが望ましい。また、環状突出部は、弾性変形特性や成形性などの点を考慮して、例えば、平坦な或いは円弧状の突出先端部を有する末広がりの略山形断面形状をもって有利に形成され得る。
【００１０】
また、このような本態様に従う構造とされた防振ブッシュ組立体においては、その装着状態下、ゴム弾性体に及ぼされる圧縮力によってゴム弾性体の表面に沿った圧縮応力が生ぜしめられて、アウタ筒金具のフランジ部の近くに形成された環状突出部が軸方向に押し縮められて径方向に突出させられる方向に弾性変形せしめることとなり、それによって、かかる環状突出部において圧縮方向の弾性変形量が有利に蓄えられる。それ故、本態様に係る防振ブッシ組立体においては、その装着状態下でゴム弾性体に引張荷重が及ぼされた際に、予め環状突出部に蓄えられた圧縮方向の弾性変形量によって、ゴム弾性体に生ぜしめられる軸方向の引張応力がより効果的に軽減され得るのである。なお、インナ部材とアウタ筒部材のフランジ部間においてゴム弾性体に加える軸方向の圧縮変形量は、好ましくは寸法比（圧縮量／初期寸法）で５〜３０％に設定される。
【００１１】
また、防振ブッシュに関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に係る防振ブッシュ組立体において、前記ゴム弾性体における前記環状突出部と前記アウタ筒部材のフランジ部の間の外周面が、全体に亘って円弧形の断面形状とされており、且つその曲率半径が、該環状突出部における軸方向反対側の湾曲した立ち上がり面の曲率面径よりも小さくされていることを、特徴とする。このような本態様においては、環状突出部とアウタ筒部材のフランジ部との間におけるゴム弾性体の自由長を円弧状外周面によって確保しつつ、環状突出部をアウタ筒部材のフランジ部に近づけて形成することが出来ると共に、環状突出部におけるインナ部材のフランジ部側の立ち上がり面の表面距離も大きく設定することが出来るのであり、それによって、環状突出部が軸方向に広がる弾性変形量を大きく確保することができると共に、そのような環状突出部の弾性変形に基づく、ゴム弾性体とアウタ筒部材のフランジ部との接着部位における引張応力の軽減効果がより効果的に発揮されるのである。
【００１２】
また、このような本態様においては、アウタ筒部材とゴム弾性体の接着部位から環状突出部までの表面距離（ゴム弾性体の表面に沿った距離）を十分に小さくして、インナ部材のフランジ部側の立ち上がり面の表面距離を大きくすることにより、環状突出部が軸方向に広がる弾性変形量を大きくすることが出来、環状突出部によって発揮されるゴム弾性体とアウタ筒部材の接着部位における引張応力の軽減効果が向上され得る。
【００１３】
また、防振ブッシュに関する本発明の第三の態様は、前記第一又は第二の態様に係る防振ブッシュ組立体において、前記インナ部材と前記アウタ筒部材の各フランジ部間に位置せしめられた前記ゴム弾性体の外周面に対して、湾曲した軸方向両側の立ち上がり面をもって径方向外方に突出し、周方向に連続して延びる第二の環状突出部を、軸方向中央よりもインナ部材のフランジ部側に位置せしめて一体形成したことを、特徴とする。このような本態様においては、上述の如き環状突出部によるゴム弾性体とアウタ筒部材の接着部位における引張応力の軽減効果に加えて、第二の環状突出部により、ゴム弾性体とインナ筒部材の接着部位における引張応力の軽減効果が発揮されることから、ゴム弾性体における亀裂の発生の防止と耐久性の向上が一層有利に図られ得る。
【００１６】
また、防振ブッシュ組立体に関する本発明の特徴とするところは、インナ部材およびアウタ筒部材の各軸方向一端部にフランジ部が一体形成された前記第一乃至第三の何れの態様に係る防振ブッシュを一対用いて、各防振ブッシュのインナ部材同士とアウタ部材同士を、フランジ部と反対の軸方向端面で対向位置せしめて互いに固定的に連結することにより、それら各防振ブッシュにおいて、インナ部材とアウタ筒部材の各フランジ部間に位置せしめられたゴム弾性体に対して軸方向の予圧縮を及ぼしめた防振ブッシュ組立体にある。
【００１７】
このような本発明に従う構造とされた防振ブッシュ組立体においては、一対の防振ブッシュを軸方向に対向配置せしめたことにより、何れの軸方向荷重に対しても、何れか一方の防振ブッシュにおけるフランジ部間のゴム弾性体に圧縮荷重が及ぼされることとなり、両軸方向での防振性能と耐荷重性能が有利に確保される。しかも、フランジ部間のゴム弾性体に引張荷重が及ぼされる側の防振ブッシュにおいても、環状突出部によるゴム弾性体の引張応力軽減効果が発揮されることから、優れた耐久性が発揮されるのである。
【００１８】
【発明の実施形態】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１９】
先ず、図１には、本発明の一実施形態として、自動車の車輪懸架装置におけるサスペンションアームの車体に対する枢支連結部に介装されて、該サスペンションアームを車体に対して揺動可能に防振連結せしめる防振ブッシュ組立体１０が、示されている。この防振ブッシュ組立体１０は、一対の防振ブッシュ１２，１２が、図示しないサスペンションアームの軸方向端部に一体形成された被連結部材である取付筒部材としてのアームアイ１４と、図示しない車体に固設された被連結部材である一対の取付板部材としての固定対向板１６，１６の間に介装されて、アームアイ１４（サスペンションアーム）を固定対向板１６，１６（車体）に対して中心軸回りに揺動可能に防振連結するようになっている。
【００２０】
より詳細には、一対の防振ブッシュ１２としては、それぞれ、図２に示されているような同一構造のものが用いられている。この防振ブッシュ１２は、インナ部材としての内筒金具１８とアウタ筒部材としての外筒金具２０を有している。内筒金具１８は、厚肉円筒形状の筒状部２２と、該筒状部２２の軸方向一方の端部から径方向外方に広がるフランジ部２４から構成されている。また、外筒金具２０も、同様に、円筒形状の筒状部２６と、該筒状部２６の軸方向一方の端部から径方向外方に広がるフランジ部２８から構成されている。これら内外筒金具１８，２０は、プレス加工や鍛造加工，切削加工等によって有利に形成される。ここにおいて、外筒金具２０は、内筒金具１８よりも薄肉で、その筒状部２６が、内筒金具１８の筒状部２２よりも所定寸法大径で且つ軸方向長さが短くされており、内筒金具１８の径方向外方に所定距離を隔てて略同一軸上に配設されている。
【００２１】
さらに、内筒金具１８のフランジ部２４と外筒金具２０のフランジ部２８は、軸方向の同じ側に位置せしめられていると共に、外筒金具２０が内筒金具１８に対してフランジ部２４とは反対の軸方向端部側に偏倚して配設されており、外筒金具２０におけるフランジ部２８が形成されていない側の軸方向端面３３が、内筒金具におけるフランジ部２４が形成されていない側の軸方向端面３６よりも、所定距離：Ｌ１だけ軸方向内方に位置せしめられている。また、内外筒金具１８，２０のフランジ部２４，２８は、互いに軸方向に所定距離：Ｌ２を隔てて対向位置せしめられている。
【００２２】
なお、外筒金具２０のフランジ部２８は、内筒金具１８の筒状部２２の外径寸法よりも大きく且つ内筒金具１８のフランジ部２４の外径寸法よりも小さな内径寸法と、内筒金具１８のフランジ部２４の外径寸法よりも大きな外径寸法をもって形成されている。また、内筒金具１８のフランジ部２４の軸方向内側面３０は、径方向内方に行くに従って次第に外筒金具２０側に接近する略円弧形状の湾曲断面とされている。更にまた、内筒金具１８のフランジ部２４側の軸方向端面は、中央部分３６が環状にセレーション加工および焼入加工されて、固定対向板１６に対する圧着固定面とされている。また、内筒金具１８の内孔３２は、フランジ部２４と反対側の軸方向端部が軸方向に所定長さに亘って大径化されており、軸方向一方の側に開口する大径の連結固定部３４とされている。
【００２３】
そして、前述の如く径方向に離間配置された内筒金具１８と外筒金具２０の間に、ゴム弾性体３８が介装されている。そして、ゴム弾性体３８に対して、内筒金具１８における筒状部２２の外周面とフランジ部２４の軸方向内面および外筒金具２０における筒状部２６の内周面とフランジ部２８の軸方向外面が、それぞれ加硫接着された一体加硫成形品とされている。要するに、ゴム弾性体３８は、全体として厚肉の略円筒形状を有しており、内外筒金具１８，２０間において、各筒状部２２，２６の径方向対向面間に介装された筒状ゴム部４０と、各フランジ部２４，２８の軸方向対向面間に介装された環状ゴム部４２を含んで構成されている。そして、これら筒状ゴム部４０と環状ゴム部４２によって、内外筒金具１８，２０の軸方向および径方向の対向面間が略全体に亘って充満されるようになっている。
【００２４】
また、ゴム弾性体３８の加硫成形後には、必要に応じて、外筒金具２０の筒状部２６に対して、八方絞り加工等による縮径が施されて、ゴム弾性体３８の引張応力が解消され、予圧縮が加えられることとなる。
【００２５】
さらに、筒状ゴム部４０には、内外筒金具１８，２０の筒状部２２，２６間の軸方向端面に向かって開口する断面半円状乃至はＵ字状の凹所４４が、周方向に連続して若しくは不連続に形成されている。また一方、環状ゴム部４２は、内外筒金具１８，２０の各フランジ部２４，２８の軸方向対向面の略全体に亘って配設されているが、内筒金具１８のフランジ部２４側端部よりも外筒金具２０のフランジ部２８側端部の方が僅かに大径とされている。また、環状ゴム部４２の外周面は、全体として軸方向中央部分が小径化された凹状湾曲断面とされており、環状ゴム部４２の軸方向両端部における各フランジ部２４，２８への接着部位には、それぞれ、フィレットアールが付されている。
【００２６】
また、環状ゴム部４２の外周面上には、軸方向中間部分が径方向外方に向かって突出せしめられることにより、軸方向中間部分を周方向に連続して延びる環状突出部としての環状弾性突部４６が一体形成されている。この環状弾性突部４６は、図２に示された軸方向断面において、先端部分が略平坦な頂部４８とされていると共に、該頂部４８を挟んだ軸方向両側が次第に軸方向に広がる湾曲面５０，５０とされており、全体として略一定の山形断面形状をもって周方向に連続して形成されている。換言すれば、環状ゴム部４２の外周面は、軸方向中間部分において、湾曲した両側立上り面５０，５０をもって径方向外方に突出せしめられて環状弾性突部４６が形成されている。また、ゴム弾性体３８の外周面において、環状弾性突部４６を挟んだ軸方向両側には、径方向外方に開口して周方向に延びる凹溝状部がそれぞれ形成されている。特に、ゴム弾性体３８において、内筒金具１８のフランジ部２４への接着部位と環状弾性突部４６との間には、それらフランジ部２４への接着部位と環状弾性突部４６の何れよりも小さな外径寸法部分が形成されており、ゴム弾性体３８の外周部分のフランジ部２４への接着部位にフィレットアールが付されている。
【００２７】
さらに、この環状弾性突部４６は、環状ゴム部４２において、軸方向中間部分よりも外筒金具２０のフランジ部２８側に接近して形成位置せしめられている。換言すれば、環状弾性突部４６と内筒金具１８のフランジ部２４の軸方向間距離：Ｌ２ａよりも、環状弾性突部４６と外筒金具２０のフランジ部２８の軸方向間距離：Ｌ２ｂの方が小さく設定されている。特に、本実施形態では、Ｌ２ａ≧Ｌ２ｂ×２とされている。また、本実施形態では、図２に示されている如き軸方向断面において、環状弾性突部４６を挟んだ軸方向両側に位置する環状ゴム部４２の外周面が、何れも略円弧形状とされており、環状弾性突部４６と外筒金具２０のフランジ部２８の間に位置する外周面の曲率半径：Ｒｂが、環状弾性突部４６と内筒金具１８のフランジ部２４の間に位置する外周面の曲率半径：Ｒａよりも小さく設定されている。また、これにより、環状弾性突部４６と外筒金具２０のフランジ部２８の間における環状ゴム部４２の最小外径寸法：ｒｂが、環状弾性突部４６と内筒金具１８のフランジ部２４の間における環状ゴム部４２の最小外径寸法：ｒａよりも大きく設定されている。
【００２８】
そして、それぞれ上述の如き構造とされた一対の防振ブッシュ１２，１２は、図１に示されているように、アームアイ１４に対して、各外筒金具２０が、フランジ部２８が形成されていない側の軸方向端部において、アームアイ１４の軸方向両側から圧入されることにより、挿入されて組み付けられている。ここにおいて、外筒金具２０の筒状部２６は、その全体によってアームアイ１４に対する圧入部が構成されている。また、各防振ブッシュ１２は、外筒金具２０の筒状部２６の軸方向長さがアームアイ１４の軸方向長さの半分よりも短くされており、外筒金具２０のフランジ部２８がアームアイ１４の軸方向端面に当接することによって、アームアイ１４に対する挿入端が位置決めされるようになっている。そして、そのような位置決め状態下、両外筒金具２０，２０および両筒状ゴム部４０，４０の軸方向端面間には、周方向に連続して延びる環状の隙間５２が形成されている。
【００２９】
更に、そのような一対の防振ブッシュ１２，１２のアームアイ１４に対する組み付け時には、両内筒金具１８，１８の連結固定部３４，３４に対して、円筒形状の連結筒金具５４の軸方向両端部が圧入固定されており、この連結筒金具５４によって、両内筒金具１８，１８が、互いに軸方向端面を突き合わされた状態で相互に連結固定されている。また、このような内筒金具１８，１８の連結による一対の防振ブッシュ１２，１２の組付状態下において、両内筒金具１８，１８のフランジ部２４側の軸方向端面間の距離、換言すれば、アームアイ１４に組み付けられた一対の防振ブッシュ１２，１２の軸方向最大寸法：Ｌ３が、アームアイ１４が防振連結される一対の固定対向板１６，１６の対向面間寸法に略等しくなるように、好ましくは該一対の固定対向板１６，１６の対向面間寸法よりも僅かに小さくなるように、内筒金具１８の軸方向長さが一対の固定対向板１６，１６間の寸法等を考慮して設定されている。
【００３０】
要するに、上述の如く内筒金具１８，１８が連結筒金具５４で相互に連結一体化されて、アームアイ１４に組み付けられた一対の防振ブッシュ１２，１２からなる防振ブッシュ組立体１０においては、各防振ブッシュ１２が、単体での無負荷状態よりも、図２に仮想線で示されているように、内筒金具１８と外筒金具２０が軸方向に相互に変位せしめられて、両筒金具１８，２０のフランジ部２４，２８間の軸方向対向面間距離が小さくされているのである。また、それら内外筒金具１８，２０の軸方向の相対変位に基づいて、両フランジ部２４，２８間に配設された環状ゴム部４２に対して軸方向に圧縮荷重が及ぼされており、該環状ゴム部４２が、内外筒金具１８，２０の軸方向の相対変位量：Ｌ４だけ軸方向に圧縮変形せしめられている。
【００３１】
そして、環状ゴム部４２が軸方向に圧縮変形せしめられる際、環状ゴム部４２の外周部分に及ぼされる軸方向圧縮力が、環状ゴム部４２の外周面に略沿って作用する結果、環状弾性突部４６の形成部位には、軸方向両側から径方向外方に向かう圧縮力が及ぼされることとなり、環状弾性突部４６が軸方向に押し縮められながら径方向外方に突出する方向に弾性変形せしめられる。これにより、軸方向両側から環状弾性突部４６に向かって圧縮変形が集められるようにして、環状弾性突部４６が積極的に弾性変形せしめられているのである。
【００３２】
このようにしてアームアイ１４に組み付けられた一対の防振ブッシュ１２，１２は、更に、図１に示されているように、車体側に固設された一対の固定対向板１６，１６の対向面間に嵌め込まれて、それら一対の固定対向板１６，１６間に跨がって、二つの防振ブッシュ１２，１２が直列的に配列せしめられた状態で配設されている。そして、一対の固定対向板１６，１６に設けられた貫通孔に挿通されて、それら一対の固定対向板１６，１６間に跨がって配設された支持ボルト５６が、防振ブッシュ１２，１２の内孔３２，３２に嵌挿されることによって、防振ブッシュ組立体１０が、支持ボルト５６を介して、固定対向板１６，１６に対して軸支されている。
【００３３】
また、防振ブッシュ組立体１０に挿通された支持ボルト５６が締め付けられて、一対の固定対向板１６，１６が相互に接近する方向に変形せしめられることにより、軸方向に連結一体化された内筒金具１８，１８に対して軸方向の締め付け力が及ぼされている。この締め付け力により、両内筒金具１８の軸方向外面３６におけるセレーション加工部が、各固定対向板１６の当接面に対して圧着されている。
【００３４】
すなわち、このようにして組み付けられた防振ブッシュ組立体１０においては、内筒金具１８，１８が固着された一対の固定対向板１６，１６と、外筒金具２０，２０が固着されたアームアイ１４とを、ゴム弾性体３８，３８を介して弾性的に連結せしめることとなり、ゴム弾性体３８，３８の弾性変形作用に基づいて、アームアイ１４側のサスペンションアームが、固定対向板１６側の車体に対して、揺動可能に防振連結されることとなるのである。
【００３５】
そこにおいて、かくの如く組み付けられた防振ブッシュ組立体１０においては、軸直角方向だけでなく、軸方向やこじり方向の荷重が入力されることとなるが、特に、本実施形態では、環状ゴム部４２に一体形成された環状突部４６が軸方向に積極的に圧縮変形されていることによって、荷重入力時におけるゴム弾性体３８への引張応力の集中が軽減乃至は回避されて、亀裂等の発生が防止されるのである。
【００３６】
すなわち、例えば図３に示されているように、内外筒金具１８，２０間にこじり方向の荷重が入力されて、仮想線で示されている如く、内外筒金具１８，２０が相対的にこじり変位せしめられると、こじり面内での径方向一方の側において内外筒金具１８，２０のフランジ部２４，２８が軸方向で相互に離間する方向に相対変位せしめられることにより、それらの間に介装された環状ゴム部４２の特に外周面に引張変形が生ぜしめられることとなる。ところが、環状ゴム部４２の外周面には、積極的に圧縮変形せしめられた環状弾性突部４６が形成されていることから、環状ゴム部４２に引張力が及ぼされると、この環状弾性突部４６が、蓄えた圧縮変形を放出するようにして、軸方向両側に広がる方向に弾性変形せしめられるのであり、それによって、環状弾性突部４６の付近での引張応力が軽減乃至は回避されることとなる。そして、かかる環状弾性突部４６が、特に引張応力の集中が問題となり易い、外筒金具２０のフランジ部２８への接着部近くに形成されていることから、環状ゴム部４２に生ぜしめられる最大引張応力が抑えられて、環状ゴム部４２における亀裂等の発生が防止され、以て、優れた耐久性が実現されるのである。
【００３７】
また、特に本実施形態では、環状ゴム部４２において、環状弾性突部４６を挟んだ軸方向両側の外周面が、それぞれ、略一定の曲率半径を有する連続した円弧状断面とされていることから、環状ゴム部４２の表面における応力の集中が一層有利に図られ得て、一層の耐久性の向上が図られ得る。
【００３８】
さらに、本実施形態では、組付前の単体状態での防振ブッシュ１２の環状ゴム部４２において、環状弾性突部４６を軸方向に挟んだ両側の外周面がそれぞれ略円弧形状とされていると共に、内筒金具１８のフランジ部２４側の曲率半径：Ｒａよりも外筒金具２０のフランジ部２８側の曲率半径：Ｒｂの方が小さくされており、内筒金具１８のフランジ部２４側の最小外径寸法：ｒａよりも外筒金具２０のフランジ部２８側の最小外径寸法：ｒｂの方が大きくされていることから、上述の如き、環状弾性突部４６の作用によるゴム弾性体３８の外筒金具２０への接着部付近における引張応力の軽減効果がより効果的に発揮され得るのである。
【００３９】
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる具体例にのみ限定して解釈されるものではない。
【００４０】
例えば、防振ブッシュ１２のばね特性を調節するために、ゴム弾性体３８に対して、周方向に連続して若しくは所定長さで延びるすぐり部や肉抜部等を形成することも可能である。また、内筒金具１８と外筒金具２０の対向面間を周方向に連続して延びる中間筒金具や或いは周方向に所定長さで延びる中間板金具等を配設してゴム弾性体３８内に埋設固着することも可能である。なお、前記実開平２−１１２４４号公報等に記載されているように、内外筒金具１８，２０の対向面間において、それら両金具１８，２０のフランジ部２４，２８間にまで延びるフランジ状部を備えた中間筒金具を採用する場合には、外筒金具２０に対して、作用的にこの中間筒金具が内筒金具となることから、かかる中間筒金具を内筒金具として、本発明が適用されることとなる。
【００４１】
また、環状ゴム部４２において、環状弾性突部４６を挟んだ軸方向両側の外周面は、必ずしも円弧形断面とする必要はない。例えば、図４に示されているように、環状弾性突部４６と内筒金具１８や外筒金具２０のフランジ部２４，２８の間の軸方向中間部分において、軸方向にストレートに延びる円筒形外周面部分６０を設けても良い。
【００４２】
更にまた、図５に示されているように、前述の如き環状弾性突部４６と同じような構造とされた第二の環状突部６２を、環状ゴム部４２の外周面において、軸方向中央よりも内筒金具１８のフランジ部２４に近い位置に形成しても良く、そのような第二の環状突部６２を形成することによって、環状ゴム部４２の内筒金具１８への接着部付近においても、引張応力も軽減されて亀裂等の発生が防止される。なお、図４及び図５においては、何れも、その理解を容易とするために、前記第一の実施形態における防振ブッシュ１２と同様な構造とされた部材および部位に対して、それぞれ、図中に、第一の実施形態と同一の符号を付しておく。
【００４３】
また、上述の如き、環状ゴム部４２の外周面における環状弾性突部４６や、第二の環状弾性突部６２は、環状ゴム部４２の軸方向に離間して複数形成することも可能である。
【００４４】
更にまた、内筒金具１８や外筒金具２０は、例えば、略一定の内外径寸法を有する筒状金具の軸方向端部に円環平板形状のフランジ部を溶接等で固着した構造のものを採用することも可能である。
【００４５】
また、前記実施形態における防振ブッシュ組立体１０では、軸方向一方の端部にフランジ部や環状ゴム部を備えた一対の防振ブッシュ１２，１２を、アームアイ１４の軸方向両側開口部から嵌入して組み付けるようになっていたが、その他、予め一対の防振ブッシュを軸方向で連結一体化せしめた後、周方向に分割された筒状部を径方向両側から外筒金具に嵌め込むことによって、防振ブッシュを装着することも可能である。また、そのような装着構造を採用する場合には、軸方向両端部にそれぞれフランジ部を備えた各単一部材からなる内筒金具と外筒金具を採用することも可能であり、それによって、前記実施形態における防振ブッシュ組立体を、単一の防振ブッシュで実現することも可能である。
【００４６】
加えて、前実施例では、本発明を自動車のサスペンションアームの車体に対する防振連結体に対して適用したものの一具体例を示したが、本発明は、その他、枢支連結部に介装される弾性連結体等に対して、広く適用され得るものであることは、勿論である。
【００４７】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【００４８】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う構造とされた防振ブッシュと、それを用いた防振ブッシュ組立体においては、何れも、インナ部材とアウタ筒部材の各フランジ部間に介装されたゴム弾性体の外周面のうち、特に問題となるアウタ部材への接着部付近での引張応力の集中が、ゴム弾性体の外周面に一体形成された環状突出部によって軽減されるのであり、それによって、ゴム弾性体への亀裂の発生が防止されて、耐久性の向上が図られ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての防振ブッシュ組立体を示す縦断面説明図である。
【図２】図１に示された防振ブッシュ組立体を構成する防振ブッシュの単体を示す縦断面図である。
【図３】図１に示された防振ブッシュ組立体へのこじり荷重入力時における防振ブッシュの作動を説明するための縦断面説明図である。
【図４】本発明の別の実施形態としての防振ブッシュ単体の要部を示す縦断面図である。
【図５】本発明の更に別の実施形態としての防振ブッシュ単体の要部を示す縦断面図である。
【図６】従来構造の防振ブッシュにおけるこじり荷重入力状態を示す縦断面説明図である。
【符号の説明】
１０ 防振ブッシュ組立体
１２ 防振ブッシュ
１４ アームアイ
１６ 固定対向板
１８ 内筒金具
２０ 外筒金具
２２ 筒状部
２４ フランジ部
２６ 筒状部
２８ フランジ部
３８ ゴム弾性体
４０ 筒状ゴム部
４２ 環状ゴム部
４６ 環状弾性突部
５６ 支持ボルト
Claims (3)
- 防振連結される各被連結部材に対して固定的に取り付けられるインナ部材とアウタ筒部材を、径方向で互いに離間して配設すると共に、それらインナ部材とアウタ筒部材の少なくとも軸方向一端部にそれぞれフランジ部を一体形成せしめて、それらインナ部材とアウタ筒部材の軸直角方向対向面間および各フランジ部の軸方向対向面間にゴム弾性体を介装せしめて弾性的に連結した防振ブッシュであって、
前記インナ部材と前記アウタ筒部材の各フランジ部間に位置せしめられた前記ゴム弾性体の外周面に対して、湾曲した軸方向両側の立ち上がり面をもって径方向外方に突出し、周方向に延びる環状突出部を一体形成すると共に、該環状突出部を、該各フランジ部間の軸方向中央よりも該アウタ筒部材の該フランジ部側に接近して位置せしめ、且つ、該各フランジ部間に位置せしめられた該ゴム弾性体の外径寸法を、該各フランジ間の軸方向中央よりも該アウタ筒部材の該フランジ部側において、該軸方向中央において最も小さくした前記防振ブッシュを一対用いて、該各防振ブッシュの該インナ部材同士と該アウタ部材同士を、該フランジ部と反対の軸方向端面で対向位置せしめて互いに固定的に連結することにより、それら各防振ブッシュにおいて、該インナ部材と該アウタ筒部材の該各フランジ部間に位置せしめられた該ゴム弾性体に対して軸方向の予圧縮を及ぼしめたことを特徴とする防振ブッシュ組立体。 - 前記防振ブッシュの前記ゴム弾性体における前記環状突出部と前記アウタ筒部材のフランジ部の間の外周面が、全体に亘って円弧形の断面形状とされており、且つその曲率半径が、該環状突出部における軸方向反対側の湾曲した立ち上がり面の曲率面径よりも小さくされている請求項１に記載の防振ブッシュ組立体。
- 前記防振ブッシュにおいて、前記インナ部材と前記アウタ筒部材の各フランジ部間に位置せしめられた前記ゴム弾性体の外周面に対して、湾曲した軸方向両側の立ち上がり面をもって径方向外方に突出し、周方向に連続して延びる第二の環状突出部を、軸方向中央よりもインナ部材のフランジ部側に位置せしめて一体形成した請求項１又は２に記載の防振ブッシュ組立体。
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