(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持軸（１１）に形成された球状部（１１2 ）を内周面にて回転自在に支持する内筒（１２）と、
外周面に円周方向に延びる環状溝（１５1 ）を有して内筒（１２）の外周面に固定された筒状の弾性体（１５）と、
環状溝（１５1 ）の少なくとも一部が露出するように弾性体（１５）の外周面に各々固定されて該環状溝（１５1 ）を相互間に挟む２個のリング（１６）と、
半径方向内側への絞り加工により両リング（１６）の外周面に固定される単一の外筒（１７）と、
環状溝（１５1 ）及び外筒（１７）間に形成されて液体が封入される液室（１８）とを備えた液体封入ブッシュであって、
環状に一体化されていて半径方向内側への絞り加工により環状溝（１５1 ）内に配置される単一のスペーサ（１９′）を更に備え、
このスペーサ（１９′）により環状溝（１５1 ）の開口部が閉じられると共に両リング（１６）の相互間隔が規制されることを特徴とする液体封入ブッシュ。
【請求項２】
液室（１８）内にストッパ（２２）を浮動状態で配置したことを特徴とする、請求項１に記載の液体封入ブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のサスペンションアームを車体に支持する部分に使用される液体封入ブッシュに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる液体封入ブッシュは、例えば特開平１−２７５２０９号公報に記載されているように公知である。このような液体封入ブッシュは、ブッシュゴムの弾性のみで振動吸収を行う従来のブッシュに比べて動ばね定数を低下させることができるので、ロードノイズを効果的に低減することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特開平１−２７５２０９号公報に記載された従来の液体封入ブッシュは、内筒と外筒とを接続する筒状のブッシュゴムが内筒に接する部分に液室を備えているため、その液室に液体を注入するために外筒及びブッシュゴムを貫通する注入孔を形成する必要があるだけでなく、液体の注入後に前記注入孔を塞ぐ必要があり、そのために製造が困難でコストが嵩む問題がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、液室への液体の封入を容易に行うことが可能な液体封入ブッシュを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、支持軸に形成された球状部を内周面にて回転自在に支持する内筒と、外周面に円周方向に延びる環状溝を有して内筒の外周面に各々固定されて該環状溝を相互間に挟む２個のリングと、半径方向内側への絞り加工により両リングの外周面に固定される単一の外筒と、環状溝及び外筒間に形成されて液体が封入される液室とを備えた液体封入ブッシュであって、環状に一体化されていて半径方向内側への絞り加工により環状溝内に配置される単一のスペーサを更に備え、このスペーサにより環状溝の開口部が閉じられると共に両リングの相互間隔が規制されることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、内筒、弾性体及びリングを一体化したものを液中に沈め、これに外筒を被せて絞り加工により固定すると、弾性体の環状溝と外筒との間（つまり液室）に自動的に液体が封入されるので、液室への液体の封入作業を容易に行うことができる。また環状溝を相互間に挟む２個のリング間の間隔を規制するスペーサが環状溝内に配置されるため、両リングに外筒を被せて絞り加工により固定するとき、両リングの間隔が変化するのを防止して液室の容積を一定に保つことができる。しかも上記スペーサは、単一で環状に一体化されている。
【０００７】
また請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、液室内にストッパを浮動状態で配置したことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、弾性体に大きな荷重が加わったときに、ストッパが環状溝の底面とスペーサの内周面とに接触して弾性体の過剰な変形を防止するとともに耐久性を高めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した参考例および本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図６は第１参考例を示すもので、図１は液体封入ブッシュを用いたリヤサスペンションの斜視図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３〜図５は液体封入ブッシュの組立工程を示す図、図６は液体封入ブッシュの特性を示すグラフである。
【００１１】
図１は自動車の左後輪のサスペンションを示すものである。図示せぬ車輪を回転自在に支持するナックル１は、前方に延びるラジアスロッド２によって車体に連結されるとともに、左右方向に延びるアッパーアーム３、フロントロアアーム４及びリアロアアーム５によって車体に連結される。ナックル１の上下動はコイルばね６を一体に備えたショックアブソーバ７により緩衝される。本参考例の液体封入ブッシュＢは、例えばアッパーアーム３の内端を車体に支持するために使用される。
【００１２】
図２に示すように、液体封入ブッシュＢの支持軸１１は、それを車体に固定するボルト８（図１参照）が貫通するボルト孔１１1 を有する中空の部材であって、その軸方向中央に球状部１１2 が一体に形成される。支持軸１１の球状部１１2 は、内筒１２の内周面に固定された合成樹脂製のベアリング１３に回転自在に支持される。ベアリング１３は、その軸方向一端が内筒１２の内周面に形成したフランジ１２1 に突き当てられた状態で、その軸方向他端が内筒１２の内周面に形成した段部１２2 に突き当てられてカシメａにより固定されたリテーナ１４で支持される。
【００１３】
内筒１２の外周面には、概略筒状のブッシュゴム１５の内周面が加硫焼き付け接着により固定されるとともに、そのブッシュゴム１５の外周面には軸方向に離れた２個のリング１６，１６の内周面が加硫焼き付け接着により固定される。ブッシュゴム１５は本発明における弾性体を構成する。２個のリング１６，１６に挟まれたブッシュゴム１５の外周面には、円周方向に３６０°に亘って延びる環状溝１５1 が形成される。２個のリング１６，１６の外周に外筒１７を被せて後述する方法で固定することにより、ブッシュゴム１５の環状溝１５1 と外筒１７の内周面との間に、液体が封入された環状の液室１８が形成される。
【００１４】
このとき、２個のリング１６，１６に挟まれる液室１８内に、１８０°の中心角を有する円弧状に形成された２個のスペーサ１９，１９（図３参照）が配置される。スペーサ１９，１９を環状に一体化せずに２個に分割した理由は、それをリング１６，１６と干渉せずに環状溝１５1 に装着するためである。スペーサ１９，１９が装着されたとき、そのスペーサ１９，１９と２個のリング１６，１６との間にブッシュゴム１５のシール部１５2 ，１５2 を挟むことにより、液室１８のシールが行われる。支持軸１１の球状部１１2 とベアリング１３との接触面に塵埃が付着しないように、支持軸１１の一端と内筒１２との間、支持軸１１の他端とリテーナ１４との間に、それぞれゴム製のブーツ２０，２０が装着される。
【００１５】
次に、前述の構成を備えた液体封入ブッシュＢの製造工程を、図３〜図５に基づいて説明する。
【００１６】
先ず、図３に示すように、内筒１２、ブッシュゴム１５及びリング１６，１６を一体化したものを液体を満たした液槽Ｔ内に沈めた状態で、ブッシュゴム１５の環状溝１５1 に２分割したスペーサ１９，１９を装着する。続いて、図４に示すように、リング１６，１６及びスペーサ１９，１９の外側に外筒１７を嵌め込んだ後、図５に示すように外筒１７を半径方向内側に絞り加工することにより、外筒１７の直径を縮小させてリング１６，１６及びスペーサ１９，１９の外周面に固定する。その結果、環状溝１５1 及び外筒１７間に液体が封入された環状の液室１８が区画される。
【００１７】
このようにして内筒１２、ブッシュゴム１５、リング１６，１６、外筒１７、スペーサ１９，１９を一体化したものを液槽Ｔから取り出した後、図２に示すように、内筒１２の内部にベアリング１３、支持軸１１、リテーナ１４及びブーツ２０，２０を組み付ける。このとき、カシメａによりリテーナ１４を内筒１２に固定する加工に加えて、カシメｂ，ｃにより外筒１７の軸方向両端をリング１６，１６に固定する加工が行われる。尚、外筒１７を半径方向内側に絞り加工するだけでも、外筒１７はリング１６，１６に対して強固に固定されるので、前記カシメｂ，ｃは省略することも可能である。
【００１８】
上述のようにして製造された液体封入ブッシュＢは、図１に示すように、その支持軸１１がボルト孔１１1 を貫通するボルト８によって車体に固定されるとともに、その外筒１７がアッパーアーム３の内端に形成された環状の支持部３1 に圧入によって固定される。ナックル１の上下動に伴ってアッパーアーム３が回転すると、アッパーアーム３側に支持されたベアリング１３と、車体側に支持された支持軸１１の球状部１１2 とが球面接触状態で相互に滑りあい、前記アッパーアーム３のスムーズな回転を許容する。
【００１９】
ナックル１からアッパーアーム３に荷重が入力すると、液体封入ブッシュＢのブッシュゴム１５が弾性変形することにより前記荷重が吸収される。また前記荷重によりブッシュゴム１５が弾性変形して内筒１２及び外筒１７が直径方向に相対変位し、環状の液室１８の直径方向一側及び他側の容積が交互に増減すると、容積が減少した側から増加した側に液体が流れて液室１８内に液柱共振現象が発生し、その結果液体封入ブッシュＢの動ばね定数が低下してロードノイズが軽減される。
【００２０】
尚、動ばね定数の低下はブッシュゴム１５を柔らかくすることによっても達成されるが、このようにすると静ばね定数も同時に低下してしまい、サスペンションのキャンバー方向の剛性が低下して操安性能が悪化する。しかしながら、本参考例によれば、静ばね定数を低下させることなく動ばね定数を低下させることができるので、操安性能と防振性能との両立が可能となる。図６に示すように、液室１８を有する本参考例の液体封入ブッシュＢは、液室を持たない従来のブッシュに比べて、斜線で示す領域で動ばね定数が低下していることが分かる。
【００２１】
而して、液体封入ブッシュＢの製造工程において説明したように、ブッシュゴム１５の外周面に環状溝１５1 を形成し、このブッシュゴム１５の外周面に固定したリング１６，１６に液中で外筒１７を被せて固定するだけで、液体を封入した液室１８を形成することが可能となり、液室１８内に液体を注入するための孔を形成したり、その孔を塞いだりする工程が不要になって製造コストが削減される。また外筒１７を固定する工程でブッシュゴム１５が変形して２個のリング１６，１６の間隔が変化すると、液室１８の容積が変化して防振性能に影響がでる可能性がある。しかしながら、液室１８内にスペーサ１９，１９を配置したことにより、２個のリング１６，１６の間隔を一定に保持して防振性能の低下を防止することができる。
【００２２】
次に、図７〜図１０に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００２３】
本実施例はスペーサ１９′及びその組付方法において第１参考例と異なっている。即ち、第１参考例のスペーサ１９，１９は２分割されていたが、本実施例のスペーサ１９は環状に一体化されており、その直径はリング１６，１６の直径よりも僅かに大きく形成される。従って、図７に示すように、リング１６，１６の外側にスペーサ１９を被せることができる。
【００２４】
続いて、スペーサ１９をリング１６，１６と同一直径になるように半径方向内側に絞り加工した後（図８参照）、リング１６，１６及びスペーサ１９の外側に外筒１７を被せ（図９参照）、この外筒１７を半径方向内側に絞り加工してリング１６，１６及びスペーサ１９に固定する（図１０参照）。
【００２５】
この第２実施例によれば、スペーサ１９を２分割する必要がないので、第１参考例のものと同じ性能の液体封入ブッシュＢを少ない部品点数で製造することができる。
【００２６】
図１１は第２参考例を示すものである。第２参考例の液体封入ブッシュＢは、第１参考例の液体封入ブッシュＢのスペーサ１９，１９の内周面に、複数個のゴム製のストッパ２１…を円周方向に所定間隔で取り付けたものである。これにより、外筒１７に大きな荷重が加わったときにストッパ２１…の先端が環状溝１５1 の底面に接触するため、内筒１２及び外筒１７のそれ以上の相対変位が規制され、ブッシュゴム１５の過剰な変形が防止されて耐久性が向上する。
【００２７】
図１２は第３参考例を示すものである。第３参考例の液体封入ブッシュＢは、第１参考例および実施例の液体封入ブッシュＢからスペーサ１９を廃止し、その代わりに外筒１７から半径方向内側に複数の突起１７1 …を突出させたものである。突起１７1 …は液室１８内に延びて両リング１６，１６の間に介在しており、従ってこの突起１７1 …により２個のリング１６，１６の間隔を一定に保持することができる。この実施例によれば、スペーサ１９，１９，１９′を廃止した分だけ部品点数を削減することができる。
【００２８】
図１３は第４参考例を示すものである。第４参考例の液体封入ブッシュＢは、第３参考例の液体封入ブッシュＢに、環状に形成したゴム製のストッパ２２を付加したものである。ゴム製のストッパ２２は引き延ばすことが可能であるため、外筒１７を固定する前にブッシュゴム１５の環状溝１５1 内に装着することができる。而して、外筒１７に大きな荷重が加わったときに、液室１８に浮動状態で装着されたストッパ２２…が環状溝１５1 の底面及び外筒１７の内周面に接触するため、内筒１２及び外筒１７の大きな相対変位が規制されてブッシュゴム１５の耐久性が向上する。
【００２９】
尚、第１、第２実施例の液室１８に前記環状のストッパ２２を装着することも可能であり、この場合にストッパ２２は環状溝１５1 の底面及びスペーサ１９，１９，１９′の内周面に接触する。
【００３０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３１】
例えば、各実施例ではブッシュゴム１５の環状溝１５1 を挟むように２個のリング１６，１６を固定しているが、両リング１６，１６をブリッジで接続して一体化しても良い。要するに、２個のリング１６，１６を一体化した場合には、ブッシュゴム１５を液槽Ｔ内に沈めたときに環状溝１５1 内に液体が流入するように、リングの一部に前記環状溝１５1 に臨む開口部が形成されていれば良い。このように２個のリング１６，１６を一体化すれば、スペーサ１９，１９，１９′や突起１７1 が不要になって部品点数が更に削減される。尚、ストッパ２１…，２２の材質はゴムに限定されず、スチレン系・オレフィン系熱可塑性エラストマや軟質樹脂のポリ塩化ビニル等であっても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、支持軸に形成された球状部を内周面にて回転自在に支持する内筒と、外周面に円周方向に延びる環状溝を有して内筒の外周面に各々固定されて該環状溝を相互間に挟む２個のリングと、半径方向内側への絞り加工により両リングの外周面に固定される単一の外筒と、環状溝及び外筒間に形成されて液体が封入される液室とを備えた液体封入ブッシュであって、半径方向内側への絞り加工により環状溝内に配置されるスペーサを更に備え、このスペーサにより環状溝の開口部が閉じられると共に両リングの相互間隔が規制されるので、液中でリングに外筒を被せて絞り加工により固定すると、弾性体の環状溝と外筒との間の液室に自動的に液体が封入されて、液室への液体の封入作業を容易に行うことができる。また環状溝を相互間に挟む２個のリングの間隔を規制するスペーサを、半径方向内側への絞り加工により環状溝内に配置したので、両リングに外筒を被せて絞り加工により固定するとき、両リングの間隔が変化するのを防止して液室の容積を一定に保つことができる。しかも上記スペーサは単一で環状に一体化されている。
【００３３】
また請求項２の発明によれば、液室内にストッパを浮動状態で配置したので、弾性体に大きな荷重が加わったときに、ストッパが環状溝の底面とスペーサの内周面とに接触して弾性体の過剰な変形を防止するとともに耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例に係る液体封入ブッシュを用いたリヤサスペンションの斜視図
【図２】  図１の２−２線拡大断面図
【図３】  液体封入ブッシュの組立工程を示す図
【図４】  液体封入ブッシュの組立工程を示す図
【図５】  液体封入ブッシュの組立工程を示す図
【図６】  液体封入ブッシュの特性を示すグラフ
【図７】  本発明の実施例に係る液体封入ブッシュの組立工程を示す図
【図８】  前記実施例に係る液体封入ブッシュの組立工程を示す図
【図９】  前記実施例に係る液体封入ブッシュの組立工程を示す図
【図１０】  前記実施例に係る液体封入ブッシュの組立工程を示す図
【図１１】  第２参考例に係る液体封入ブッシュの縦断面図
【図１２】  第３参考例に係る液体封入ブッシュの縦断面図
【図１３】  第４参考例に係る液体封入ブッシュの縦断面図
【符号の説明】
１１      支持軸
１１2     球状部
１２      内筒
１５      ブッシュゴム（弾性体）
１５1     環状溝
１６      リング
１７      外筒
１７1     突起
１８      液室
１９      スペーサ
２１      ストッパ
２２      ストッパ
【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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【図８】
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【図９】
0003811257.tif 000010
【図１０】
0003811257.tif 000011
【図１１】
0003811257.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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