(57)【要約】【課題】構成が簡易であり、かつ非線形のバネ特性をもつゴムブッシュを提供する。【解決手段】内筒１と外筒２との間にゴム弾性体３が介装され、かつこのゴム弾性体３の一側面に、内筒１に固定されたストッパプレート４が当接している、ゴムブッシュＲ１であって、ストッパプレート４には、サイズが異なる複数の孔部４０ａ，４０ｂが設けられ、ゴム弾性体３は、ストッパプレート４に押し付けられる方向の荷重Ｐ１を受け、かつこの圧縮荷重Ｐ１が変動する場合において、複数の孔部４０ａ，４０ｂのうち、サイズが大きい側の孔部４０ａのみに一部が退避した状態と、孔部４０ａに加えてサイズが小さい側の孔部４０ｂにも一部が退避した状態とを生じることが可能な構成とされている。【選択図】  図１
2014149029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒と外筒との間にゴム弾性体が介装され、かつこのゴム弾性体の一側面に、前記内筒に固定されたストッパプレートが当接している、ゴムブッシュであって、
前記ストッパプレートには、サイズが異なる複数の孔部が設けられ、
前記ゴム弾性体が前記ストッパプレートに押し付けられる方向の荷重を受け、かつこの荷重が変動する場合において、前記ゴム弾性体は、前記複数の孔部のうち、サイズが大きい側の孔部内のみに一部が退避した状態と、前記サイズが大きい側の孔部に加えてサイズが小さい側の孔部内にも一部が退避した状態とを生じることが可能な構成とされていることを特徴とする、ゴムブッシュ。
【請求項２】
内筒と外筒との間にゴム弾性体が介装され、かつこのゴム弾性体の一側面に、前記内筒に固定されたストッパプレートが当接している、ゴムブッシュであって、
前記ストッパプレートには、少なくとも１つの孔部が設けられ、前記ゴム弾性体は、前記孔部に進入する凸部を有する形態とされており、
前記孔部の内周面の少なくとも一部分は、前記ゴム弾性体に所定以上の捩じり力が作用した際に前記ゴム弾性体の凸部が前記孔部から脱出することを可能とする傾斜面とされていることを特徴とする、ゴムブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば自動車などの車両においてサスペンションやその他の部材・機器類の防振などを図るのに用いられるゴムブッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴムブッシュは、内筒と外筒との間にゴム弾性体が介装された構造を有しており、使用用途に応じたバネ特性が得られるように調整される。従来において、そのような調整は、ゴム弾性体にスグリ加工を施すなど、ゴム弾性体の形状に工夫を施すことにより行なわれていたのが一般的である（たとえば、特許文献１を参照）。
一方、ゴムブッシュに求められる性能としては、ゴムブッシュのスラスト方向（軸長方向）の荷重、あるいは中心軸周りの捩じり力に対する非線形のバネ特性であることが要請される場合がある。このような要請に対し、たとえばスグリ加工によってそのような要請に好適に対応することは容易でない。
【０００３】
なお、従来においては、特許文献２に記載のゴムブッシュがある。同文献に記載のゴムブッシュにおいては、ゴム弾性体の一側面にストッパプレートを当接させている。このような構成によれば、ゴム弾性体が圧縮荷重を受けた際に、ゴム弾性体の一側面側をストッパプレートによってバックアップし、バネ定数を大きくすることが可能である。ただし、このように、ストッパプレートを設けただけでは、非線形のバネ特性は得られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２９３６１８号公報
【特許文献２】特開平１０−２７４２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、構成が簡易であり、かつ非線形のバネ特性をもつゴムブッシュを提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
本発明の第１の側面により提供されるゴムブッシュは、内筒と外筒との間にゴム弾性体が介装され、かつこのゴム弾性体の一側面に、前記内筒に固定されたストッパプレートが当接している、ゴムブッシュであって、前記ストッパプレートには、サイズが異なる複数の孔部が設けられ、前記ゴム弾性体が前記ストッパプレートに押し付けられる方向の荷重を受け、かつこの荷重が変動する場合において、前記ゴム弾性体は、前記複数の孔部のうち、サイズが大きい側の孔部内のみに一部が退避した状態と、前記サイズが大きい側の孔部に加えてサイズが小さい側の孔部内にも一部が退避した状態とを生じることが可能な構成とされていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、ゴム弾性体がストッパプレートに押し付けられる方向の荷重を受けた場合において、この荷重が小さい場合には、ゴム弾性体の一部が、ストッパプレートの複数の孔部のうち、サイズが大きい側の孔部のみに退避した状態となるが、荷重が大きくなると、サイズが小さい側の孔部にも退避した状態となる。ここで、前記した２通りの状態を比較
すると、前者に比較して後者は、ゴム弾性体の孔部への退避量が多く、ストッパプレートに当接した状態で圧縮荷重を実質的に受けているゴム弾性体のボリュームは少ない。このため、前記荷重（スラスト荷重）に対するゴム弾性体のバネ定数は非線形となる。
前記構成では、非線形のバネ特性を得るための手段として、ストッパプレートにサイズが異なる複数の孔部を設ける手段を採用しているが、その構成は簡易であって、加工が容易である。また、ストッパプレートの孔部としては、ゴム弾性体をインジェクション成形する際の成形材料用の注入孔を利用することも可能である。このようなことから、ゴムブッシュの製造コストを廉価にすることが可能である。複数の孔部の数やサイズを変更することにより、バネ特性を容易に変更することができるために、ゴムブッシュを、所望のバネ特性に仕上げることも容易である。
【０００９】
本発明の第２の側面により提供されるゴムブッシュは、内筒と外筒との間にゴム弾性体が介装され、かつこのゴム弾性体の一側面に、前記内筒に固定されたストッパプレートが当接している、ゴムブッシュであって、前記ストッパプレートには、少なくとも１つの孔部が設けられ、前記ゴム弾性体は、前記孔部に進入する凸部を有する形態とされており、前記孔部の内周面の少なくとも一部分は、前記ゴム弾性体に所定以上の捩じり力が作用した際に前記ゴム弾性体の凸部が前記孔部から脱出することを可能とする傾斜面とされていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、ゴム弾性体が捩じり力を受けた場合において、この捩じり力が所定未満である場合には、ゴム弾性体の凸部がストッパプレートの孔部に進入した状態であるのに対し、捩じり力が所定以上に大きくなると、前記凸部は孔部から脱出した状態となる。ここで、前記した２通りの状態を比較すると、前者では、凸部が孔部に進入している作用によって捩じり力に対する抵抗力が生じるものの、後者ではそのような抵抗力は生じない。このため、捩じり力に対するゴム弾性体のバネ定数は非線形となる。
前記構成では、非線形のバネ特性を得るための手段として、ゴム弾性体に凸部を設け、かつストッパプレートには前記凸部が進入する孔部を設ける構造を採用しているために、その構成は簡易であって、製造が容易である。ストッパプレートの孔部としては、ゴム弾性体をインジェクション成形する際の成形材料用の注入孔を利用することが可能である。また、前記注入孔に残存したゴムを、ゴム弾性体の凸部として利用することも可能である。このようなことから、ゴムブッシュの製造はより容易となり、製造コストを廉価にすることが可能である。前記した孔部および凸部の数やサイズを変更することにより、バネ特性を容易に変更することができるために、ゴムブッシュを所望のバネ特性に仕上げることも容易である。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は、本発明に係るゴムブッシュの一例を示す側面図であり、(ｂ)は、(ａ)のIb−Ib断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、図１に示すゴムブッシュの作用を示す要部断面図である。
【図３】図１に示すゴムブッシュのバネ特性を示す説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明に係るゴムブッシュの他の例を示す側面図であり、(ｂ)は、(ａ)のIVb−IVb断面図である。
【図５】（ａ）は、図４に示すゴムブッシュの作用を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＶb−Ｖb断面図である。
【図６】図４に示すゴムブッシュのバネ特性を示す説明図である。
【図７】本発明に係るゴムブッシュの使用状態の一例を示す要部概略平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１に示すゴムブッシュＲ１は、金属製の内筒１ならびに外筒２、これらの間に介装されたゴム弾性体３、ストッパプレート４、およびカバーゴム部３９を具備している。
【００１５】
ストッパプレート４は、金属製の円板状であって、溶接などの手段を用いて内筒１に固着されており、その片面は、ゴム弾性体３の一側面３ａに当接している。このストッパプレート４には、直径が相違する２種類の円形状の孔部４０ａ，４０ｂが適当数設けられている。これらの孔部４０ａ，４０ｂは、ストッパプレート４の厚み方向に貫通する貫通孔であり、後述するように、ゴム弾性体３が圧縮荷重を受けた際に、このゴム弾性体３の一部を退避させるための部位である。
【００１６】
ゴム弾性体３とカバーゴム部３９とは、孔部４０ａ，４０ｂ内に存在するゴムを介して一体的に繋がっている。これは、ゴム弾性体３をインジェクション成形する際に、孔部４０ａ，４０ｂをその成形材料の注入口として利用しつつ、カバーゴム部３９も同時に一体成形したことによる。カバーゴム部３９が設けられていない場合には、ストッパプレート４の外面（ゴム弾性体３の一側面３ａに接触している面とは反対側の面）に、孔部４０ａ，４０ｂに存在するゴムの一部がはみ出し、その体裁が悪くなる虞がある。カバーゴム部３９を形成すれば、そのような虞をなくし、体裁をよくすることが可能である。ただし、後述する実施形態のゴムブッシュＲ２のように、カバーゴム部３９が設けられていない構成とすることも可能である。
【００１７】
図７は、前記したゴムブッシュＲ１の一使用例として、ゴムブッシュＲ１を車両のサスペンションＳの構成要素として用いた場合を示している。
同図に示すサスペンションＳは、いわゆるセミトレーリングアーム方式であり、車軸９０を有するサスペンションアーム９の前端部が、ゴムブッシュＲ１の外筒２に外嵌固着されている。ゴムブッシュＲ１は、車体８に設けられた一対のブラケット片８０の相互間に配されており、内筒１に挿通したボルト８１を用いてそれらブケラット片８０に取り付けられている。
【００１８】
次に、前記したゴムブッシュＲ１の作用について説明する。
【００１９】
ゴム弾性体３が、ストッパプレート４に押し付けられる方向の圧縮荷重Ｐ１を受け、かつこの荷重Ｐ１が徐々に大きくなる場合、次のような作用を生じる。
まず、荷重Ｐ１が小さい場合には、ゴム弾性体３は、その一部が複数の孔部４０ａ，４０ｂ内に退避するようなことなく圧縮される。この期間は、図３の期間Ａ１に相当する。なお、ゴムブッシュＲ１は、図１（ｂ）に示したように、ゴム弾性体３が負荷を受けていない自然状態であっても、見掛け上において、ゴム弾性体３の一部が孔部４０ａ，４０ｂ内に進入しているが、これはゴム弾性体３の一部が圧縮されることによって孔部４０ａ，４０ｂ内に進入しているのではなく、本発明でいう「退避」の状態には該当しない。
【００２０】
次いで、荷重Ｐ１が増大すると、図２（ａ）に示すように、ゴム弾性体３の一部は、サイズが大きい側の孔部４０ａ内に退避する。このため、ゴム弾性体３の実質的なボリューム（荷重Ｐ１を実質的に受ける部分のボリューム）は減少する。この期間は、図３の期間Ａ２に相当する。
荷重Ｐ１がさらに増大すると、図２（ｂ）に示すように、ゴム弾性体３の一部は、孔部４０ａに加えて、サイズが小さい側の孔部４０ｂ内にも退避する。したがって、ゴム弾性体３の実質的なボリュームはさらに減少することとなる。この期間は、図３の期間Ａ３に相当する。
【００２１】
このようなことから、ゴム弾性体３のスラスト方向の荷重Ｐ１に対するバネ定数は非線形となる。これは、たとえば図７に示したサスペンションＳをもつ車両の走安性を良くするのに役立つ。
本実施形態では、非線形のバネ特性を得るための手段として、ストッパプレート４にサイズが異なる２種類の孔部４０ａ，４０ｂを形成する手段を採用しているために、ゴムブッシュＲ１の製造は容易であり、製造コストを廉価にすることが可能である。孔部４０ａ，４０ｂは、ゴム弾性体３をインジェクション成形する際の注入口として利用されたものであるため、その構成は、合理的である。本実施形態のゴムブッシュＲ１は、孔部４０ａ，４０ｂの数やサイズを変更することにより、バネ特性を容易に変更することができるために、ゴムブッシュＲ１を所望のバネ特性に仕上げることも容易である。
【００２２】
〔第２実施形態〕
図４〜図６は、本発明の第２実施形態を示している。これらの図において、前記第１実施形態と同一または類似の要素には、前記第１実施形態と同一の符号を付している。
図４に示すゴムブッシュＲ２は、ストッパプレート４の片側に、先に述べたカバーゴム部３９は設けられていない。ストッパプレート４には、１または複数の孔部４１が設けられている。前記第１実施形態の孔部４０ａ，４０ｂとは異なり、複数の孔部４１のサイズを相違させる必要はない。
【００２３】
図４（ｂ）の要部拡大図に示すように、孔部４１の内周面４１ａは、滑らかな曲面状または平面状の傾斜面とされており、孔部４１は、ゴム弾性体３から遠い部分ほど内径が小さくなるテーバ孔である。一方、ゴム弾性体３は、孔部４１に進入する凸部３１を有している。この凸部３１は、孔部４１に略一致した形状ならびにサイズである。ゴム弾性体３は、ストッパプレート４に対して非接着である。孔部４１の内周面４１ａが前記した傾斜面とされていることにより、ゴム弾性体３が所定以上の捩じり力を受けた際には、図５に示すように、凸部３１は孔部４１から脱出し、かつ圧縮変形を生じた状態でストッパプレート４の片面に圧接するように構成されている。
【００２４】
次に、前記したゴムブッシュＲ２の作用について説明する。
【００２５】
ゴムブッシュＲ２において、ゴム弾性体３が、捩じり力Ｎ１を受け、この捩じり力Ｎ１が徐々に増大する場合には、次のような作用を生じる。
まず、捩じり力Ｎ１が所定未満である場合には、ゴム弾性体３の凸部３１が孔部４１に進入しているが、この部分は、捩じり力Ｎ１に対する抵抗力を生じさせる。捩じり力Ｎ１が所定値以上になると、既述したように、凸部３１は孔部４１から脱出してストッパプレート４の片面に圧接した状態となるために、凸部３１が孔部４１に進入していることに基づいて発生していた抵抗力はなくなる。
【００２６】
このようなことから、図６に示すように、凸部３１が孔部４１に進入している期間Ａａと、孔部４１から脱出している期間Ａｂとでは、捩じり力Ｎ１と捩れ角との関係は一様ではなく、ゴム弾性体３の捩じり力Ｎ１に対するバネ定数は非線形となる。本実施形態のゴムブッシュＲ２も、前記第１実施形態のゴムブッシュＲ１と同様に、図７に示したような自動車のサスペンションＳの構成要素として好適に用いることができるが、バネ定数を非線形とすることによって、サスペンションＳをもつ自動車の走安性を良くするのに役立つ。
【００２７】
本実施形態では、非線形のバネ特性を得るための手段として、ゴム弾性体３に凸部３１を形成し、かつこの凸部３１をストッパプレート４の孔部４１に進入させる手段を採用しているに過ぎないために、ゴムブッシュＲ１の製造は容易である。ストッパプレート４の孔部４１としては、ゴム弾性体３をインジェクション成形する際の成形材料用の注入孔を利用することが可能であるばかりか、注入孔に残存したゴムを、凸部３１としてそのまま利用することも可能である。このようなことから、ゴムブッシュの製造はより容易となり、製造コストを廉価にすることができる。孔部４１および凸部３１の数やサイズを変更することにより、バネ特性を容易に変更することができるために、ゴムブッシュＲ２を所望のバネ特性に仕上げることも容易である。孔部４１の内周面４１ａの傾斜を緩くするほど、孔部４１内から凸部３１が弱い力で脱出し易くなる。したがって、内周面４１ａの傾斜角度を変更することにより、孔部４１内から凸部３１が脱出する際の捩じり力の値を容易に調整することも可能である。
【００２８】
本発明は上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るゴムブッシュの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００２９】
上述した第１実施形態では、ストッパプレートに設けられる複数の孔部として、サイズが異なる２種類の孔部４０ａ，４０ｂを設けたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、サイズが異なる３種類、あるいはそれ以上の種類の孔部を設け、ゴム弾性体のバネ定数を多段階で変化させるようにしてもよい。また、孔部の数は、複数であればよく、具体的な数も限定されない。孔部の形状は、円形に限らず、長円状、矩形状などの様々な形状とすることができる。さらに、上述した第１実施形態では、ストッパプレートに設けられた孔部が、ゴム弾性体を成形する際の成形材料用の注入孔であるが、やはりこれに限定されない。本発明では、たとえばゴム弾性体を成形する際に、その一側面を略平面状に仕上げた上で、この一側面に対してストッパプレートを後付けで当接させた構成（この構成の場合、圧縮荷重ゼロの際に、ストッパプレートの孔部にゴムが進入していない構造となる）としてもよい。
【００３０】
上述した第２実施形態では、ストッパプレートに設けられる孔部として、円形の孔部が設けられているが、やはりこれに限定されず、たとえば長孔（半径方向に延びた長孔状、あるいは周方向に沿った円弧状の長孔など）などの他の形状にしてもよい。孔部は、ゴム弾性体に所定以上の捩じり力が発生した際にゴム弾性体の凸部が孔部から脱出することを可能とするように、少なくともその内周面の一部分が傾斜面とされていればよい。上述した第２実施形態においても、ストッパプレートの孔部は、ゴム弾性体を成形する際の成形材料用の注入孔であるが、やはりこれに限定されない。
【符号の説明】
【００３１】
Ｒ１，Ｒ２  ゴムブッシュ
Ｐ１  圧縮荷重
Ｎ１  捩じり力
１  内筒
２  外筒
３  ゴム弾性体
３ａ  一側面（ゴム弾性体の）
３１  凸部（ゴム弾性体の）
４  ストッパプレート
４０ａ，４０ｂ  孔部
４１  孔部
４１ａ  内周面（孔部の）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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