JP3804885B2

JP3804885B2 - バウンドストッパ及びその製造方法

Info

Publication number: JP3804885B2
Application number: JP20611697A
Authority: JP
Inventors: 恒男林; 芳雄井原; 和雄堀西; 新吾興津
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2017-07-31
Also published as: JPH1151116A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車のリーフスプリングなどの防振基体、或いはその上部の車体側フレームに取り付けて固定されるバウンドストッパの構成及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バウンドストッパは、走行中の自動車が非常に大きな衝撃を受けたとき、リーフスプリングなどの防振基体が一定限度以上に変形したり、車体側フレームに当ったりするのを防止するためのものである。従来、この種のバウンドストッパとしては、図４及び図５に示すような構造のものが主に採用されてきた。
【０００３】
図４に示す従来例１のバウンドストッパ１００は、有底円筒状のブラケット１０１と、その内部に内方ゴム部１０２が収納され、ブラケット１０１の開口部から裁頭円錐形の外方ゴム部１０３が突出されたゴム状弾性体１０４とから構成されている。このバウンドストッパ１００では、ブラケット１０１の内面及びフランジ部１０５にゴム用接着剤を塗布し、ゴム状弾性体１０４を充填して、ゴム状弾性体１０４の加硫により強固に接着固定されている。
【０００４】
図５に示す従来例２のバウンドストッパ１０６は、有底円筒状のブラケット１０７と、略円柱状のゴム状弾性体１０８とから構成され、下段部に複数のリップ１０９を形成したゴム状弾性体１０８を予め加硫成形しておき、これをブラケット１０７内に圧入する方法により、バウンドストッパ１０６を成形していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来例１のバウンドストッパ１００では、ゴム状弾性体１０４がゴム用接着剤を介してブラケット１０１の内壁と強固に加硫接着されるので、車両走行時の振動により抜け落ちる心配はないが、その製造に当っては、ブラケット１０１の内面のショツトブラスト処理、接着剤塗布、表面塗装など、繁雑な前処理工程が必要となり、これが製品コストの上昇要因となっていた。
【０００６】
また、従来例２のバウンドストッパ１０６については、ブラケット１０７の内面に接着剤を塗布する繁雑さはないが、ゴム状弾性体１０８を予め加硫成形する工程に加え、ブラケット１０７内へ圧入する工程が必要であって、２段階の設備と作業が要求される。その上、周縁部のリップ１０９を利用してブラケット１０７にゴム状弾性体１０８を物理的に固定するものなので、ゴム状弾性体１０８が、圧縮歪み、応力緩和などに基因して、リップ１０９の周辺ゴム部の変質が生じ保持力が低下して、ブラケット１０７から抜け落ちることがあった。
【０００７】
本発明は、このような従来型バウンドストッパの有する上記問題点を解決すべく成されたものであって、製造工程の簡略化と確実な抜け落ち防止が図られ、かつ所望の非線形なばね特性も得られるバウンドストッパ及び製造方法の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、まず、製造工程の簡略化を図るため、ゴム用接着剤を廃止して非接着型にすれば、加硫前の前処理工程が省略できてコストダウンに繋がることに着眼した。ただ、ゴム状弾性体をブラケットに対して非接着とすると、バウンドストッパの使用中にゴム状弾性体がブラケットから抜け落ちる可能性が高く、また、この点は従来例２のようにしても変わらないとの知見に基づき、ゴム状弾性体が非接着状態であっても、ゴム状弾性体の抜け落ちが防止できるブラケットの形状について鋭意研究した。その結果、ブラケットの開口部をその内方ゴムの収容部の内径に比べて小径に形成すれば、内方ゴム部が収容部の内壁と非接着状態でも抜け出し不能に保持されることを見出した。
【０００９】
このような形状のブラケット内にゴム状弾性体を収容する場合、加硫ゴムをブラケットに入れるよりは、ブラケットに未加硫ゴムを収容したまま、加硫成形した方が製造工程の簡略化が可能である。
【００１０】
また、ブラケットに収容されたゴムを加硫した場合、内方ゴム部とブラケットは非接着であるので、ゴムの加硫収縮により、内方ゴム部とブラケットとの間に隙間が生じ、この隙間により、低荷重域における内方ゴム部のたわみも大きくなり、低荷重域における衝撃緩和も良好に行える非線形なばね特性が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、ブラケットの開口部をその収容部の内径に比べて小径に形成し、ゴム状弾性体の内方ゴム部を収容部の内壁と非接着状態で抜け出し不能に収容し、ゴム状弾性体の加硫成形後のゴム収縮を利用して、内方ゴム部の周縁部とブラケットの内壁面との間に、非線形ばね特性を得るための隙間を形成した構成を採用したものである。
【００１２】
この場合、ブラケットの形状は、その開口部が収容部の内径に比べて小径になるように絞られておればよく、収容部の形状としては、例えば、樽型形状、裁頭円錐形状など、あらゆる形状のものを採用可能である。裁頭円錐形状とすれば、内方ゴム部の底部側周縁部と収容部の底部内壁との間に隙間が形成されやすく、低荷重域でたわみやすくなる点で好適である。また、ブラケットの開口部におけるフランジの有無は問わない。
【００１３】
ゴム状弾性体の内方ゴム部は、ブラケットの収容部の形状に合わせた形状であることが好ましく、この場合、トランスファー成形あるいはインジェクション成形法を利用することが可能となり、製造工程の簡略化が達成される。
【００１４】
外方ゴム部の形状は所望のばね特性に合わせて設定すればよく、その形状は、円錐形に限らず、円柱形や裁頭円錐形等であってもよい。その際、ブラケットの開口部の周縁にフランジが形成されるときは、外方ゴム部の底部の径を開口部の径よりも大きくして、その底面をフランジの表面で受けるようにすれば、受圧面積も大きくでき、また、使用中の繰り返し振動により生起される開口部近辺ゴムの局部疲労も緩和されて好ましい。
【００１５】
内方ゴム部とブラケットの収容部内壁との間に形成される隙間は、通常、加硫成形後のゴム収縮率が１〜３％程度であるので、この現象を利用すると、比較的容易に形成可能である。この隙間の形成により、図３の荷重―撓み曲線に示すように、従来例１のばね特性に比べて、低荷重域における撓み量が大きい、非線形のばね特性が容易に得られることになる。
【００１６】
このバウンドストッパを製造方法を、収容部が裁頭円錐形のバウンドストッパを例にとって説明すると、裁頭円錐形に形成されたブラケットを使用し、その収容部に、ゴム用接着剤を塗布することなく未加硫ゴムを充填して内方ゴム部とするとともに、該未加硫ゴムを前記開口部の周縁に形成されたフランジ上部まで盛り上げて外方ゴム部を形成し、これら内方ゴム部と外方ゴム部とからなるゴム状弾性体を加硫成形し、加硫後のゴム収縮により、内方ゴム部と収容部の内壁との間に隙間を形成するようにする。
【００１７】
【実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る未加硫ゴム充填時のバウンドストッパの断面図、図２は、同じくゴム状弾性体の加硫収縮後のバウンドストッパの断面図である。
【００１８】
図示のごとく、バウンドストッパ１は、ゴム状弾性体２と、内部にゴム状弾性体２の内方ゴム部を収容可能な収容部４を有する有底筒状のブラケット５とから構成され、ゴム状弾性体２は、ブラケット５の内部に収容される内方ゴム部６と、この内方ゴム部に連続してブラケット５の開口部７から外側上方へ突出する外方ゴム部８とから構成されている。
【００１９】
このゴム状弾性体２の材質としては、一般的に防振ゴムに使用される天然ゴム、あるいは合成ゴム、例えば、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＮＢＲ（アクリルニトリルブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、あるいはウレタンエラストマーなどが使用される。これらの原料ゴムに加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、補強剤、充填剤、軟化剤等の配合剤を入れて、所定の弾性率、機械的強度、動的特性、疲労特性などを得られるようにする。
【００２０】
ブラケット５は、内部に収容部４を有する金属製の有底筒状ものであって、その開口部７が内方ゴム部６を収容する収容部４の底面部１１の内径に比べて小径に形成されて、収容部４が裁頭円錐形に形成され、開口部周縁に外方へ拡がるフランジ部１０が形成されている。このフランジ部１０の上側にも外方ゴム部８が載せられ、外方ゴム部８は裁頭円錐形に形成されている。
【００２１】
ブラケット５の底面部１１には、バウンドストッパ１を車体側フレーム（図示せず）に固定するための取付手段として、ボルト孔１２が形成されており、この孔にボルト１３を挿入して車体フレームに締付け固定するようになっている。
【００２２】
次に、このバウンドストッパ１の製造方法を説明すると、ブラケット５の収容部４に、ゴム用接着剤を使用することなく、未加硫ゴムを充填して内方ゴム部６とするとともに、未加硫ゴムをブラケット５の開口部７の周縁フランジ部１０の上部まで盛り上げて裁頭円錐形の外方ゴム部８を形成する。次に、この未加硫のゴム状弾性体２を加硫成形し、加硫後のゴム収縮により、内方ゴム部６と収容部４の内壁との間に非線形ばね特性を得るための隙間１４を形成する。
【００２３】
この隙間１４は、ゴム状弾性体２の加硫後のゴム収縮により形成されるが、本実施の形態のごとく、収容部４に合わせて内方ゴム部６を充填すると、収容部４の形状及びゴムの収縮率の関係から、内方ゴム部６の底部周縁部１５における隙間量が最も大きく、開口部７に近づくに従って狭くなり、開口部７では、ほぼ零になる。この隙間量は、ゴム収縮率によって異なるが、例えば、最大径５０ｍｍの収容部４に未加硫ゴムを充填して加硫成形した場合、内方ゴム部６の底部周縁部１５と収容部４との間に形成される最大隙間は、概ね、直径で１ｍｍである。
【００２４】
このように、内方ゴム部６の底部周縁部１５における隙間量が最も大きくなることから、低荷重域で撓み量が大きくなる。このばね特性を図３の荷重―撓み曲線を用いて説明すると、図中、Ａが本実施の形態のばね特性を、Ｂが従来例１のばね特性を示す。
【００２５】
バウンドストッパ１の外方ゴム部８の上側から荷重がかかった場合、図３のごとく、内方ゴム部６の周縁部１５と収容部４との間に隙間１４があることから、内方ゴム部６の周縁部１５がブラケット５の収容部４の内壁面に当接するまでの低荷重域では、従来例１の場合Ｂに比べて、撓み量が大きく、中荷重域から高荷重域にかけて従来と同様な非線形曲線を描くことになる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、ブラケットの開口部をその収容部の内径に比べて小径に形成し、ゴム状弾性体の内方ゴム部を収容部の内壁と非接着状態で抜け出し不能に収容し、ゴム状弾性体の加硫成形後のゴム収縮を利用して、内方ゴム部の周縁部とブラケットの内壁面との間に隙間を形成したので、バウンドストッパの使用中におけるゴム状弾性体の抜け出しが防止でき、かつゴム状弾性体の接着工程が不要であるから、工程削減によるコストダウンが可能となる。さらに、ゴム加硫収縮により、内方ゴム部とブラケットの収容部との間に隙間が形成されるので、低荷重域における撓み量が大きく、ばね特性としても良好なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す未加硫ゴム充填時のバウンドストッパの断面図
【図２】同じくゴム状弾性体の加硫収縮後のバウンドストッパの断面図
【図３】本実施の形態と従来例１とのバウンドストッパのばね特性の比較図
【図４】従来例１のバウンドストッパの断面図
【図５】従来例２のバウンドストッパの断面図
【符号の説明】
１バウンドストッパ
２ゴム状弾性
４収容部
５ブラケット
６内方ゴム部
７開口部
８外方ゴム部
１０フランジ部
１４隙間
１５底部周縁部

Claims

内部にゴム状弾性体の内方ゴム部を収容可能な収容部を有する有底筒状のブラケットと、該ブラケットの内部に収容される内方ゴム部、及びこの内方ゴム部に連続して前記ブラケットの開口部から外方へ突出する外方ゴム部とからなるゴム状弾性体とを備えたバウンドストッパにおいて、
前記ブラケットの開口部がその収容部の内径に比べて小径に形成され、前記ゴム状弾性体の内方ゴム部が収容部の内壁と非接着状態で抜け出し不能に収容され、前記ゴム状弾性体の加硫成形後のゴム収縮を利用して、前記内方ゴム部の周縁部とブラケットの内壁面との間に、非線形ばね特性を得るための隙間が形成されたことを特徴とするバウンドストッパ。
前記ブラケットの収容部は、前記開口部が収容部の底面部よりも小径の裁頭円錐形に形成され、前記隙間は、少なくとも内方ゴム部の底部側周縁部と前記収容部との間に形成された請求項１記載のバウンドストッパ。
前記開口部の周縁に前記外方ゴム部の下部を受けるフランジが形成され、前記外方ゴム部が裁頭円錐形に形成された請求項１又は２記載のバウンドストッパ。
開口部が底面部よりも小径に形成されることにより、裁頭円錐形に形成されたブラケットの収容部に、ゴム用接着剤を使用することなく未加硫ゴムを充填して内方ゴム部とするとともに、該未加硫ゴムを前記開口部の周縁に形成されたフランジ上部まで盛り上げて外方ゴム部を形成し、これら内方ゴム部と外方ゴム部とからなるゴム状弾性体を加硫成形し、加硫後のゴム収縮により、内方ゴム部と収容部の内壁との間に非線形ばね特性を得るための隙間を形成することを特徴とするバウンドストッパの製造方法。