JP7009300B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

本開示は、防振装置に関するものである。

防振装置が従来技術として知られている。従来の防振装置には、内筒体と、この内筒体の外周囲を囲むように内筒体と同軸に配設された外筒体と、内筒体と外筒体との間に配設されて両筒体を互いに連結するゴム弾性体とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４－３５３７９８号公報

ところで、上記防振装置では、一般に、その軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比が極めて大きい（例えば、１０～２０）。このため、例えば、防振装置が自動車のサスペンションリンクの筒部に圧入されるリンクブッシュとして用いられる場合、その組み付け時にばね定数が相対的に低い軸方向に防振装置の位置がずれてしまい、リンクの動きが所望の動きにならない虞がある。さらに、リンクの動きを阻害しないために、こじり剛性を低くしたいという要求もある。

本開示の課題は、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くすることにある。

本開示は、外周面の軸方向中央部に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部が形成された筒状又は軸状の内側部材と、上記内側部材の周囲に設けられ、内周面における上記膨出部に対応する部分に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部が形成された中間筒部材と、上記中間筒部材の周囲に該中間筒部材との径方向間隔が上記膨出部と上記窪み部との径方向間隔よりも小さくなるように設けられた外筒部材と、上記内側部材と上記中間筒部材との間に設けられて両者を連結する内側ゴム弾性体と、上記中間筒部材と上記外筒部材との間に設けられて両者を連結し、上記内側ゴム弾性体よりも径方向厚さが薄い外側ゴム弾性体とを備えた防振装置である。

これによれば、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部が、内側部材の外周面の軸方向中央部に形成され、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部が、中間筒部材の内周面における膨出部に対応する部分に形成されているので、防振装置への軸方向の外力の入力時には、内側ゴム弾性体が膨出部及び窪み部に当接して軸方向に変形しにくくなり、防振装置へのこじり外力の入力時には、内側ゴム弾性体がこじり変形しやすい。このため、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くすることができる。

上記膨出部及び上記窪み部は、軸方向から見たときに互いに重なり、上記中間筒部材は、周方向に分割された複数の分割体からなることが好ましい。

これによれば、膨出部及び窪み部が軸方向から見たときに互いに重なっているので、防振装置への軸方向の外力の入力時には、内側ゴム弾性体が膨出部及び窪み部に確実に当接して軸方向により変形しにくくなる。このため、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比をより小さくすることができる。

上記外筒部材は、分割されていない単一体であることが好ましい。

ところで、上述の如く構成された膨出部が形成された筒状又は軸状の内側部材と、この内側部材の周囲に設けられ、内周面における膨出部に対応する部分に上述の如く構成された窪み部が形成された外筒部材と、内側部材と外筒部材との間に設けられて両者を連結するゴム弾性体とを備えた防振装置において、膨出部及び窪み部を軸方向から見たときに互いに重ねると、外筒部材を周方向に分割された複数の分割体で構成する必要がある。この場合、外筒部材を径方向内側に絞る外筒絞り加工を行った後に、その力を解放すると、防振装置が外筒絞り加工前の状態に戻る。

ここで、上記の構成によれば、外筒部材が分割されていない単一体であるので、外筒絞り加工を行った後に、その力を解放しても、防振装置が外筒絞り加工前の状態に戻るのを抑制できる。

上記中間筒部材の外径及び上記外筒部材の内径は、それぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさであることが好ましい。

これによれば、中間筒部材の外径及び外筒部材の内径が、それぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさであるので、外側ゴム弾性体の径方向厚さが変化しない。このため、その厚さが変化する場合と比較して、防振装置の軸直方向のばね定数を均一に小さくすることができる。したがって、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比を確実に小さくすることができる。

本開示によれば、防振装置の軸方向のばね定数に対する軸直方向のばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くすることができる。

実施形態に係る防振装置を示す斜視図である。 防振装置を示す正面図である。 図２のIII－III線の矢視断面図である。

以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

防振装置１は、例えば、自動車のサスペンションリンクの筒部（図示せず）に圧入されるリンクブッシュとして用いられる。図１～図３に示すように、防振装置１は、内筒部材２（内側部材）と、中間筒部材３と、外筒部材４と、内側ゴム弾性体５と、外側ゴム弾性膜６（外側ゴム弾性体）とを備えている。尚、図１～３では、便宜上、後述する外筒絞り加工前の状態を示している。

内筒部材２は、金属からなる。内筒部材２は、円筒状をなす。内筒部材２は、分割されていない単一体である。内筒部材２の軸方向両端部は、それぞれ外筒部材４から軸方向外側に突出している。内筒部材２の外周面の軸方向中央部には、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部２０が形成されている。この膨出部２０の外周面は、断面形状が円弧状をなす。この円弧は、例えば、防振装置１へのこじり外力の入力時における内筒部材２の中間筒部材３（又は外筒部材４）に対する相対回転中心（具体的に、内筒部材２の軸方向中心で且つ軸直方向中心）を中心とする円周の一部である。

中間筒部材３は、高い寸法安定性と軽量化を図るために、樹脂からなる。中間筒部材３は、円筒状をなす。中間筒部材３は、周方向に二等分された２つの分割体３０，３０からなる。これらの分割体３０，３０の間には、僅かな隙間が周方向に形成されている。中間筒部材３は、その軸方向長さが内筒部材２における膨出部２０の形成部分よりも僅かに長い。中間筒部材３は、内筒部材２の膨出部２０の外周囲に内筒部材２と同軸に設けられている。中間筒部材３の内周面における膨出部２０に対応する部分には、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部３１が形成されている。この窪み部３１の内周面は、断面形状が円弧状をなす。この円弧は、例えば、防振装置１へのこじり外力の入力時における内筒部材２の中間筒部材３（又は外筒部材４）に対する相対回転中心を中心とする円周の一部である。

窪み部３１の内径は、軸方向の同一位置で、内筒部材２の膨出部２０の外径よりも大きい。窪み部３１を除く中間筒部材３の軸方向両端部の内径は、膨出部２０を除く内筒部材２の外径よりも大きく、膨出部２０の軸方向中央部の外径よりも小さく、軸方向全体に亘って一定の大きさである。そして、窪み部３１の軸方向両端部（径方向内側端部）は、軸方向から見たときに膨出部２０の軸方向中央部（径方向外側端部）と重なっている。中間筒部材３の外径は、軸方向全体に亘って一定の大きさである。中間筒部材３の両端面は、径方向外側から内側に行くに従って軸方向内側に傾斜して延びている。

外筒部材４は、金属からなる。外筒部材４は、円筒状をなす。外筒部材４は、分割されていない単一体である。外筒部材４は、中間筒部材３の外周囲に中間筒部材３と同軸に設けられている。外筒部材４は、その軸方向長さが内筒部材２よりも短く、内筒部材２における膨出部２０の形成部分及び中間筒部材３よりも長い。外筒部材４の内径は、中間筒部材３の外径よりも僅かに大きく、軸方向全体に亘って一定の大きさである。つまり、外筒部材４と中間筒部材３との径方向間隔は、内筒部材２の膨出部２０と中間筒部材３の窪み部３１との径方向間隔よりも小さい。外筒部材４の外径は、軸方向全体に亘って一定の大きさである。外筒部材４は、後述の加硫一体成形後に径方向内側に絞られている。この外筒絞り加工で、内側ゴム弾性体５が圧縮されるが、外側ゴム弾性膜６は殆ど圧縮されない。

内側ゴム弾性体５は、円筒状をなす。内側ゴム弾性体５は、内筒部材２の膨出部２０と中間筒部材３の窪み部３１との間に設けられて両者２，３を連結する。内側ゴム弾性体５は、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出している。内側ゴム弾性体５の軸方向両端面には、軸方向から見たときに円状のすぐり部５１がそれぞれ形成されている。このすぐり部５１は、その深さが内筒部材２の膨出部２０の軸方向各端近傍まで達している。このすぐり部５１により、防振装置１のこじり剛性及びねじり剛性が低くなる。

外側ゴム弾性膜６は、円筒状をなす。外側ゴム弾性膜６は、中間筒部材３と外筒部材４における中間筒部材３に対応する部分との間に設けられて両者３，４を連結する。外側ゴム弾性膜６は、内側ゴム弾性体５よりも径方向厚さが極めて薄いゴム薄膜である。これにより、内側ゴム弾性体５が主にばねとして機能し、外側ゴム弾性膜６はばねとして殆ど機能しない。このため、防振装置１は、ゴム弾性体５，６に中間筒部材３が埋設された所謂二重ブッシュ構造であるが、ゴム弾性体５，６に中間筒部材３が埋設されていない所謂単層ブッシュ構造に似た挙動を示す。

膨出部２０を除く内筒部材２の外周面、中間筒部材３の軸方向両端面及び外筒部材４の内周面の軸方向両端部には、ゴム弾性膜７が形成されている。中間筒部材３の軸方向両端面に形成されたゴム弾性膜７には、防振装置１の向き識別用のゴム突起７０が形成されている。中間筒部材３の軸方向両端面に形成されたゴム弾性膜７における中間筒部材３の両分割体３０，３０の境界部には、切欠き７１が形成されている。この切欠き７１は、加硫一体成形用の金型（図示せず）に設けられた倒れ抑制部に対応する部分である。この倒れ抑制部は、加硫一体成形時に各分割体３０が倒れるのを抑制するものである。ゴム弾性膜７及びゴム突起７０は、内側ゴム弾性体５、外側ゴム弾性膜６とともに、内筒部材２、中間筒部材３及び外筒部材４に加硫一体成形されている。

上述の如く構成された防振装置１の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比は、例えば、１～６である。このばね比は、防振装置１への外力の入力時において内側ゴム弾性体５を各方向へ均等に変形させる点で、１であることが望ましい。

－効果－
以上より、本実施形態によれば、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部２０が、内筒部材２の外周面の軸方向中央部に形成され、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部３１が、中間筒部材３の内周面における膨出部２０に対応する部分に形成されているので、防振装置１への軸方向の外力の入力時には、内側ゴム弾性体５が膨出部２０及び窪み部３１に当接して軸方向に変形しにくくなり、防振装置１へのこじり外力の入力時には、内側ゴム弾性体５がこじり変形しやすい。このため、防振装置１の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比を小さくしながら、こじり剛性を低くすることができる。

また、膨出部２０及び窪み部３１が軸方向から見たときに互いに重なっているので、防振装置１への軸方向の外力の入力時には、内側ゴム弾性体５が膨出部２０及び窪み部３１に確実に当接して軸方向により変形しにくくなる。このため、防振装置１の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比をより小さくすることができる。

また、外筒部材４が分割されていない単一体であるので、外筒絞り加工を行った後に、その力を解放しても、防振装置１が外筒絞り加工前の状態に戻るのを抑制できる。

また、内側ゴム弾性体５よりも径方向厚さが薄い外側ゴム弾性膜６が、中間筒部材３と外筒部材４との間に設けられて両者３，４を連結しているので、内側ゴム弾性体５が劣化したとしても、中間筒部材３に直接、外筒部材４を外嵌合する場合と比較して、径方向厚さが相対的に薄い外側ゴム弾性膜６により中間筒部材３が外筒部材４内で軸方向に移動するのを抑制することができる。

また、内側ゴム弾性体５よりも径方向厚さが薄い外側ゴム弾性膜６が、中間筒部材３と外筒部材４との間に設けられて両者３，４を連結しているので、径方向厚さが相対的に薄い外側ゴム弾性膜６により、中間筒部材３やサスペンションリンクの筒部の寸法ばらつきを起因とする内側ゴム弾性体５の圧縮率のばらつき、ひいては、防振装置１のばね特性のばらつきを吸収、緩和できる。

また、中間筒部材３の外径及び外筒部材４の内径が、それぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさであるので、外側ゴム弾性膜６の径方向厚さが変化しない。このため、その厚さが変化する場合と比較して、防振装置１の軸直方向の静ばね定数を均一に小さくすることができる。したがって、防振装置１の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比を確実に小さくすることができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、防振装置１をリンクブッシュとして用いたが、これに限らず、例えば、エンジンマウントとして用いてもよい。

また、上記実施形態では、内側部材を内筒部材２で構成したが、これに限らず、中実の内軸部材で構成してもよい。

また、上記実施形態では、中間筒部材３を樹脂で構成したが、これに限らず、金属で構成してもよい。

また、上記実施形態では、膨出部２０及び窪み部３１を軸方向から見たときに互いに重ならせたが、重ならせなくてもよい。この場合、中間筒部材３を複数の分割体３０で構成しなくてもよい。

また、上記実施形態では、膨出部２０の外周面及び窪み部３１の内周面の断面形状が円弧状をなすが、軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する（又は窪む）限り、その形状は円弧状に限定されず、例えば、楕円状や三角形状をなしてもよい。

また、上記実施形態では、中間筒部材３及び外筒部材４の外径をそれぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさとしたが、その大きさを変化させてもよい。但し、防振装置１の軸方向の静ばね定数に対する軸直方向の静ばね定数のばね比を小さくする点で、一定の大きさの方が望ましい。

また、上記実施形態では、外側ゴム弾性膜６をばねとして殆ど機能させていないが、これに限らず、例えば、その径方向厚さを上記実施形態よりも僅かに厚くすることにより、ばねとして僅かに機能させてもよい。

以上説明したように、本開示は、防振装置等に適用することができる。

１ 防振装置
２ 内筒部材（内側部材）
２０ 膨出部
３ 中間筒部材
３０ 分割体
３１ 窪み部
４ 外筒部材
５ 内側ゴム弾性体
６ 外側ゴム弾性膜（外側ゴム弾性体）

Claims (4)

1. 外周面の軸方向中央部に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に膨出する膨出部が形成された筒状又は軸状の内側部材と、
   上記内側部材の周囲に設けられ、内周面における上記膨出部に対応する部分に軸方向中央部が両端部よりも径方向外側に窪む窪み部が形成された中間筒部材と、
   上記中間筒部材の周囲に該中間筒部材との径方向間隔が上記膨出部と上記窪み部との径方向間隔よりも小さくなるように設けられた外筒部材と、
   上記内側部材と上記中間筒部材との間に設けられて両者を連結する内側ゴム弾性体と、
   上記中間筒部材と上記外筒部材との間に設けられて両者を連結し、上記内側ゴム弾性体よりも径方向厚さが薄い外側ゴム弾性体とを備えた防振装置。
2. 請求項１において、
   上記膨出部及び上記窪み部は、軸方向から見たときに互いに重なり、
   上記中間筒部材は、周方向に分割された複数の分割体からなる防振装置。
3. 請求項２において、
   上記外筒部材は、分割されていない単一体である防振装置。
4. 請求項１～３のいずれか１つにおいて、
   上記中間筒部材の外径及び上記外筒部材の内径は、それぞれ軸方向全体に亘って一定の大きさである防振装置。
   

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