JPH0213180B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体入りブツシユの改良された構造に
係り、特に弾性部材の過度の変形を抑制し得、か
つ耐久性に優れた流体入りブツシユに関するもの
である。

従来より、自動車等の車体に対して差動装置や
車輪等を懸架するために、各種のアーム、ロツ
ド、リンク等の懸架部材が各方向に揺動可能に取
り付けられており、そして該懸架部材の両端部の
枢軸部には、一般にそれぞれ振動の緩和等を目的
としてサスペンシヨンブツシユが組み込まれてい
る。また、同様な目的のブツシユとして、エンジ
ンと車体との間に介在させられて振動の伝達を抑
制するようにしたエンジンマウントも用いられて
いる。

ところで、かかるサスペンシヨンブツシユ、エ
ンジンマウント等の防振支持体としてのブツシユ
は、一般に車両懸架等のために所定の枢軸が嵌挿
せしめられる内筒部材と、この内筒部材の外側に
所定距離を隔てて配置される外筒部材との間にゴ
ムスリーブが介挿させられた構造を有し、そのゴ
ムスリーブの変形によつて振動を減衰せしめるよ
うになつているが、近年になつて、かかるゴムス
リーブを形成するゴム材料に特に高減衰係数を有
するものを使用するまでもなく、ブツシユの緩衝
機能として好ましい減衰性を発揮せしめ得るよう
にした複合ブツシユ、換言すれば流体入りブツシ
ユが提案されるに至つた。

すなわち、かかる流体入りブツシユは、内筒部
材と外筒部材との間に、それらを連結するように
ゴムスリーブを介装せしめる一方、かかる内筒部
材と外筒部材との間に複数の流体室を独立して形
成し、その流体室内に所定の非圧縮性流体を封入
せしめるとともに、それら流体室がオリフイスを
通じて連通せしめられた構造を有し、加振振動時
において何れかの流体室内の流体が該オリフイス
を通じて他の流体室内に流通する際に発生する抵
抗により、良好な減衰作用が発揮されるようにな
つているのである。

しかしながら、かかる従来の流体入りブツシユ
構造においては、上記の如く流体がオリフイスを
通過する時に惹起される抵抗（粘性抵抗）によつ
て望ましい減衰作用を期待することができるので
あるが、内筒部材と外筒部材との過大な変位、換
言すれば両部材間に介挿せしめられるゴムスリー
ブの過大な変位を阻止することについては何等の
配慮もなされておらず、大荷重が作用した場合に
おいて該ゴムスリーブが大きな変形を受け、そし
てそのような大きな変形を繰り返し受けることに
よつてかかるゴムスリーブが損傷し、その耐久性
が劣化する問題を内在しているのである。

ここにおいて、本発明は、上記のような事情を
背景にして為されたものであり、その目的とする
ところは、大荷重に対してゴムスリーブ等の弾性
体の過大な変形を効果的に抑制し得る、ストツパ
部材を有する流体入りブツシユを提供することに
あり、また他の目的は、そのようなストツパ部材
の設置による弾性体部分の耐久性の低下を効果的
に抑制し得るようにした流体入りブツシユを提供
することにある。

そして、上記目的を達成するために、本発明に
あつては、前述のような内筒部材および外筒部材
と、それらの間に介在せしめられた弾性体と、オ
リフイスによつて連通せしめられる複数の流体室
とを備えた流体入りブツシユにおいて、該複数の
流体室の前記弾性体部分に形成されたものの少な
くとも一つに、固定されていない独立したストツ
パ部材を収容せしめ、そのストツパ部材の上記流
体室の内面への当接によつて、内筒部材および外
筒部材の軸心に直角な方向における過大な変位、
言い換えれば弾性体の過大変形を抑制するように
したのである。

このような本発明に従えば、大きな荷重が作用
しても上記ストツパ部材による規制によつて弾性
体が所定量以上の変形をするようなことがなく、
それ故かかる弾性体の大変形に起因する損傷が効
果的に抑制され得て、その耐久性を著しく高め得
ることとなつたのである。

しかも、そのようなストツパ部材が固定されて
いない、いわば宙ぶらりの状態で流体室内に配設
されているため、内筒部材と外筒部材との間に相
対的なねじり荷重が生じた場合に、流体室の内壁
を形成する弾性体部分の耐久性を向上させる上で
有効となる。すなわち、ストツパ部材が、例えば
内筒部材に固定されると仮定した場合には、内筒
部材と外筒部材との間にねじれが生ずると、スト
ツパ部材が同時にねじれてそのねじれ方向におけ
る弾性体部分、言い換えれば流体室の両側内壁部
分を繰り返し押圧し、そのためかかる弾性体部分
のねじり耐久性が悪くなるのに対し、ストツパ部
材が何れにも固定されていない独立のものとされ
ることにより、内筒、外筒の両部材間にねじりが
生じてもストツパ部材は実質的に移動することが
なく、従つて流体室の側壁部を押圧することがな
く、それ故その側壁部の耐久性が向上することと
なつたのである。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするため
に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
することとする。

第１図および第２図において、２は、本発明の
一実施例であるサスペンシヨンブツシユである。
このブツシユ２は、その最内側に比較的厚肉でか
つ円筒状の内筒金具４を備え、内筒金具に相当す
るこの内筒金具４の内側に、車体やアクスルハウ
ジング等に固定された一対のブラケツトに支承さ
れる枢軸が貫通せしめられることとなる。そし
て、かかる内筒金具４の外側には、外筒金具とし
ての円筒状の外筒金具６が所定距離隔てて同心的
に配置されており、この外筒金具６と内筒金具４
との間に円環状のゴムスリーブ８が介在せしめら
れ、弾性体として機能するようにされている。

ゴムスリーブ８は、その外周面の対応する位置
において周方向に延びる対称的な二つの凹所１０
を備え、そしてそれら凹所１０の開口部を挟むよ
うに、ゴムスリーブ８の外周面の軸方向における
両端部側に、２個の短い比較的薄肉の金属筒から
なるリング１２がそれぞれ設けられている。一
方、外筒金具６の内面には、弾性材料としてのゴ
ムからなる所定厚さのゴム層１４がその内面のほ
ぼ全体にわたつて形成されている。

そして、かかるゴム層１４を内面に有する外筒
金具６がゴムスリーブ８の凹所１０の開口部を覆
蓋することによつて、それぞれ別個の流体室１
６，１６が形成され、そしてこうして形成される
流体室１６内には、例えば、水、アルキレングリ
コール、ポリアルキレングリコール、シリコーン
油や低分子量重合体等の非圧縮性流体がそれぞれ
封入されている。また、外筒金具１６の内面のゴ
ム層１４は、ゴムスリーブ８の外周面にそれぞれ
配設されたリング１２に密着してそれらの間を液
密となし、以て流体室１６に封入された非圧縮性
流体が外部に漏れるのを防止するようになつてい
る。

それら２個の流体室１６はオリフイスによつて
互いに連通させられている。すなわち、内筒金具
４の軸方向中央部の外周面には環状溝１８が設け
られており、この環状溝１８を覆うようにリング
体２０が内筒金具４の外周面に圧入されることに
より、かかる環状溝１８とリング体２０の内周面
とによつて円環状の液通路が形成され、、且つリ
ング体２０の厚さ方向に該液通路１８と各流体室
１６とを連通させる連通孔２２が形成されてい
て、本実施例においては、それら液通路１８およ
び連通孔２２からなるオリフイスによつて二つの
流体室１６が互いに連通せしめられているのであ
る。

リング体２０は、それの周方向において、ゴム
スリーブ８によつて取り囲まれる部分と流体室１
６内に位置して流体室１６の底壁面を形成する部
分とを交互に備え、流体室１６の底壁面を構成す
ることとなるリング体外周面は、連通孔２２の開
口部を除き、ゴムスリーブ８に連続するゴム層２
４によつて被覆されている。そして、このゴム層
２４と外筒金具６のゴム層１４とが互いに対向し
て位置することとなる。

各流体室１６は、第２図から明らかなように、
ゴムスリーブ８の軸方向においては、それの壁面
が互いに平行とされているが、第１図に示される
ようにゴムスリーブ８の周方向においては、それ
の壁面が平行とはされていない。すなわち、各流
体室１６の各々は、外筒金具６側から内筒金具４
側に向かつてゴムスリーブ８の周方向における壁
面間の距離が漸次短くなる形状に形成され、特に
この場合にはゴムスリーブ８の半径方向に沿つて
両壁面が形成されているのである。

このような流体室１６内には、金属製のストツ
パ部材２６が、外筒金具６、内筒金具４およびゴ
ムスリーブ８の何れにも固定されていない、言わ
ば宙ぶらりの状態でそれぞれ収容されている。こ
のストツパ部材２６は、外筒金具６の軸方向にお
いては、その外筒金具６の軸心に平行な断面形状
を有して流体室１６の互いに平行な壁面間に所定
の間隔を隔てて位置せしめられているが、外筒金
具６の周方向においては、それの内周面に対応す
る湾曲形状、特にこの場合には円弧形状とされて
いる。そして、ストツパ部材２６の円弧方向の長
さは、流体室１６の内筒金具４側の壁面間距離よ
り長くされている一方、外筒金具６側の壁面間距
離より若干短くされている。従つて、かかるスト
ツパ部材２６は、それの円弧方向の両端部が流体
室１６の傾斜した両壁面に接することにより、通
常の状態においては外筒金具６側に位置すること
となり、固定されていないにもかかわらず、連通
孔２２の開口部を閉塞することが防止されている
のである。

ところで、このようなサスペンシヨンブツシユ
２は、例えば次の如き工程にしたがつて製作され
ることとなる。

まず、内筒金具４の外周部にリング体２０を圧
入せしめてなるものと、２個の短い金属筒からな
るリング１２とを所定の金型内に同心的にセツト
して、それらの間隙内にゴム材料を注入して加硫
成形することにより、内筒金具４やリング１２を
加硫接着すると共に、ゴムスリーブ８を同時に加
硫成形するのである。その際、リング体２０の連
通孔２２には所定のキヤツプがそれぞれ被冠され
てゴム材料の侵入が防止される。そして、ゴムス
リーブ８の加硫成形と同時に前記二つの凹所１０
がゴムスリーブ８の外周面に開口するように形成
される。

このように形成されたブツシユ２のアツセンブ
リに対して、その外周面に位置するリング１２を
通常の絞り操作などによつて縮径して所定の外径
とすることにより、ゴムスリーブ８に対して外側
から予備圧縮を加え、それによつてゴムスリーブ
８の耐久性が向上せしめられることとなる。

一方、同様な加硫成形操作によつて外筒金具６
の内面に、所定厚さのゴム層１４が一体的に形成
されることとなる。次いで、ゴムスリーブ８の各
凹所１０内にそれぞれストツパ部材２６を収容し
た後、前述のような非圧縮性流体を収容した液槽
内において、ブツシユアツセンブリを外筒金具６
内に嵌挿せしめる。この嵌挿操作によつて、ゴム
スリーブ８の凹所１０と外筒金具６の内周面とに
よつて形成される流体室１６内にかかる流体が容
易かつ効果的に封入せしめられる。そして、この
ようにして得られる介挿物をそのまま上記液槽中
に保持して、あるいはそれを液槽から取り出して
大気中において、その外筒金具６に対して絞り操
作を加え、リング１２と外筒金具６との間に介在
させられるゴム層１４に対して圧縮を行うことに
より、それらの間のシールが完全なものとなつて
それぞれの流体室１６内に非圧縮性流体が確実に
充填され、さらに外筒金具６の両側開口縁部がか
しめられて抜けが防止され、第１図および第２図
に示されるようなサスペンシヨンブツシユ２が完
成するのである。

このようなサスペンシヨンブツシユ２は、例え
ば、４リンク式サスペンシヨン機構に好適に用い
られることとなる。その場合、外筒金具６がコン
トロールアームのアームアイ（ボス部）内に嵌合
される一方、内筒金具４の内側に車体やアクスル
ハウジング側に設けられた枢軸が嵌挿せしめられ
て使用され、振動減衰機能を果たすこととなる。

そこで、高周波振動は主にゴムスリーブ８の弾
性変形によつて減衰され、また低周波振動は主に
二つの流体室１６内に閉じ込められた非圧縮性流
体が、連通孔２２および液通路１８からなるオリ
フイスを通じて一方の流体室１６から他方の流体
室１６に流通する際に発生する抵抗によつて減衰
されることとなる。

そして、二つの流体室１６内にそれぞれストツ
パ部材２６が存在することにより、内筒金具４と
外筒金具６との間に大きな振動荷重が生じても、
ゴムスリーブ８は所定の変形をした後はそれ以上
の大きな変形を受けることはない。けだし、内
筒、外筒両金具４および６間にそれらの軸心に直
角な方向に大変位が生じてゴムスリーブ８が大き
く変形するようになると、ストツパ部材２６の内
外の両ストツパ面が流体室１６の内面を形成する
リング体２０のゴム層２４および外筒金具６のゴ
ム層１４にそれぞれ当接するようになり、それ以
上の変形がストツパ部材２６の存在によつて阻止
されることとなるからである。このように、ゴム
スリーブ８の過大変形が抑制されるところから、
その耐久性が一段と向上し、また、その変形に際
してゴムスリーブ８の引張荷重を受ける側の部分
と外筒金具６との間のシールも良好に維持され
て、流体室１６のシール性の向上にもつながるの
である。

しかも、内筒金具４と外筒金具６との間に相対
的なねじり荷重が生じた場合に、ストツパ部材２
６が内筒金具４側にも外筒金具６側にも固定され
ていないところから、ゴムスリーブ８のねじり変
形によつて若干の変位は生じるものの、実質的に
ストツパ部材２６にねじり荷重が加えられること
はほとんどなく、それ故ねじり変形時において、
ストツパ部材２６の湾曲方向における両端部が流
体室１６の側壁部ＡおよびＢを繰り返し押圧する
ようなことが避けられ、その結果、それら側壁部
ＡおよびＢの耐久性が大幅に向上することとなつ
たのである。特に、両金具４および６に加えられ
るねじり変形が10度以上となるような使用条件に
おいて、かかるサスペンシヨンブツシユ２が使用
される場合、ストツパ部材２６がそのねじり荷重
をまともに受けるとすれば、ゴムスリーブ８の
Ａ，Ｂ部分の耐久性の劣化が重大となるのである
が、本実施例におけるブツシユ２では、そのよう
な使用条件においても、上記ＡおよびＢ部分のね
じり耐久性が有効に高められるのである。

また、上例の構造のブツシユ２にあつては、ス
トツパ部材２６の両面に対向する相手方の当接面
がゴム層１４および２４によつて形成されている
ため、金属同士の当接が避けられ、打音の抑制に
有効となる。また、流体室１６の壁面間距離が内
側に向かうに従つて徐々に小さくされ、ストツパ
部材２６がオリフイスの一部を形成する連通孔２
２から常には浮き上がつた状態に保たれるため、
非圧縮性流体の流通が妨げられるようなことが回
避される。

しかも、かかるオリフイスが、内筒金具４の環
状溝１８とリング体２０の内周面とで形成される
液通路、ならびにリング体２０の連通孔２２とに
よつて形成されているため、ゴムスリーブ８の弾
性変形に拘わらず、オリフイスの有効断面積が常
に一定に維持され、それ故加振振動に対する安定
した減衰性能が得られるのである。

なお、流体室１６の底壁面を形成するリング体
２０のゴム層２４に、第３図に示されるように、
連通孔２２の流体室１６に開口する側の開口部か
らリング体２０の幅方向両側縁まで延びる溝２８
を形成することもできる。このようにすれば、ス
トツパ部材２６がリング体２０のゴム層２４の表
面に当接せしめられた状態においても、その溝２
８を通じて流体室１６と連通孔２２との連通状態
が保たれ、両流体室１６間の非圧縮性流体の流通
が常に良好に保証されることとなる。その場合に
は、ストツパ部材２６がリング体２０のゴム層２
４上に着座し得るように、流体室１６の形状およ
びストツパ部材２６の長さを定めるようにしても
差支えない。

なお、上記の実施例においては、ゴムスリーブ
８の外周面両側部に金属製の二つのリング１２が
設けられていたが、二つのリングに代えて一つの
金属製の円筒体を用い、且つその筒壁の前記凹所
１０に対応する部分に窓部を設けても良い。さら
に、そのようなリング１２あるいは円筒体は、ゴ
ムスリーブ８に予備圧縮を付与する上で、また外
筒金具６の嵌入を容易にする上で有効であるが、
そのようなリング１２等を備えないブツシユ構造
も採用可能である。

また、上例にあつては、二つの流体室１６を連
通させるオリフイスが、環状溝１８等によつて内
筒金具４とリング体２０とに跨がつて形成されて
いたが、オリフイス（連通路）は流体室１６を互
いに連通せしめ得る構造であれば、内筒金具４の
外周面に部分的に形成された溝を主体とするもの
であつても良く、また、公知の如く外筒金具６側
やゴムスリーブ８内にオリフイスを設けた構造と
することも可能である。

さらに、流体室１６は２個形成するのに限ら
ず、３個以上設けることもでき、また、その各々
の流体室のすべてにストツパ部材を配設する以外
に、いずれか一つにストツパ部材を配設するよう
にする構成も採り得る。

その他、本発明にはその趣旨を逸脱しない限り
において当業者の知識に基づいて種々なる変更・
修正等を加えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるサスペンシヨ
ンブツシユの横断面図（第２図における−断
面図）であり、第２図は第１図における−断
面図である。また、第３図は本発明の別の実施例
の要部を示す拡大平面図である。 ２：サスペンシヨンブツシユ（流体入りブツシ
ユ）、４：内筒金具（内筒金具）、６：外筒金具
（外筒金具）、８：ゴムスリーブ（弾性体）、｛１
６：流体室、１８：環状溝、２０：リング体、２
２：連通孔｝（オリフイス）、２４：ゴム層、２
６：ストツパ部材、２８：溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内筒部材の外側に所定距離を隔てて外筒部材
   を配置し、該内筒部材と該外筒部材との間に、そ
   れらを連結するように弾性体を介在せしめる一
   方、それら内筒部材と外筒部材との間に非圧縮流
   体が封入される複数の流体室を形成するととも
   に、該複数の流体室をオリフイスを介して相互に
   連通せしめた流体入りブツシユにおいて、 該複数の流体室の前記弾性体部分に形成された
   ものの少なくとも一つに、固定されていない独立
   したストツパ部材を収容せしめ、該ストツパ部材
   の前記流体室の内面への当接によつて、前記内筒
   部材および外筒部材の軸心に直角な方向における
   過大な変位を抑制するようにしたことを特徴とす
   る流体入りブツシユ。 ２ 前記オリフイスが、前記内筒部材の外周面に
   設けられた環状溝を該内筒部材の外周面に固く嵌
   め込まれるリング体で覆うことにより形成され、
   かつ該オリフイスが、該リング体を厚さ方向に貫
   通して前記流体室に連通せしめられている特許請
   求の範囲第１項記載のブツシユ。 ３ 前記流体室が、前記外筒部材側から前記内筒
   部材側に向かつて前記弾性体の周方向における壁
   面間の距離が漸次短くなる形状に形成されている
   一方、前記ストツパ部材が、該外筒部材の内周面
   にほぼ対応する湾曲形状とされると共に、該スト
   ツパ部材の湾曲方向の長さが、前記流体室の前記
   内筒部材側の壁面間距離より長くされ、かつ前記
   外筒部材側の壁面間距離より短くされている特許
   請求の範囲第１項または第２項記載のブツシユ。 ４ 前記オリフイスが、前記流体室の内筒部材側
   の底壁面に開口しており、かつ該流体室が該底壁
   面にオリフイス開口部から延びる溝を備えてい
   て、前記ストツパ部材が該底壁面に当接せしめら
   れた状態においても、該溝を通じて前記流体室と
   オリフイスとの連通状態が保たれるようにされて
   いる特許請求の範囲第１項または第２項記載のブ
   ツシユ。