悬架衬套和悬架装置的制作方法

本发明涉及一种悬架衬套(suspensionbush)和使用该悬架衬套的扭力梁式悬架装置(torsionbeamsuspensiondevice)，其中悬架衬套被安装在车身与悬架臂之间。

背景技术：

日本发明专利公开公报特开2010-054017号中公开了一种用作机动车悬架衬套的减振装置(减振衬套)。该减振衬套在内筒与外筒之间填充有橡胶，在内筒的外周具有突起。当沿与轴线正交的方向的外力输入到减振衬套时，内筒沿与轴线正交的方向移动，从而突起与外筒抵接。如此一来，提高了相对于沿与轴线正交的方向的外力的刚性。

技术实现要素：

为了提高车辆的操纵稳定性，减小外筒的中心与内筒的中心的错位是重要的。然而，当悬架衬套受到外力时，内筒与外筒之间的橡胶变形。当橡胶变形较大时，车辆的操纵稳定性下降。

如果减少橡胶的容量或使用硬度高的橡胶，则橡胶的刚性提高，可减小内筒的中心与外筒的中心的错位。但是，当提高橡胶的刚性时，振动特性恶化，有可能对乘车舒适度带来不良影响。

本发明是考虑到这样的技术问题而做出的，其目的在于提供一种能够不对乘车舒适度产生不良影响而提高操纵稳定性的悬架衬套和悬架装置。

本发明的第1方式为一种悬架衬套，其包括内筒、外筒和弹性部件，其中，所述内筒和所述外筒被配置在同一轴线上；所述弹性部件介于所述内筒与所述外筒之间，在所述内筒的外周上形成有凸部，在所述外筒的内周上形成有狭缝，所述凸部被配置在所述狭缝的内部，并且所述凸部是与所述轴线平行的方向上的宽度随着远离所述轴线而减小的锥形，所述狭缝是与所述轴线平行的方向上的间隔随着远离所述轴线而减小的形状。

本发明的第2方式为一种悬架装置，其为通过悬架衬套将左右一对纵臂(trailingarm)以摆动自如的方式支承于车身的扭力梁式悬架装置，所述悬架衬套具有内筒、外筒和弹性部件，其中，所述内筒被安装于所述车身，所述外筒被安装于所述纵臂，并与所述内筒被配置在同一轴线上，所述弹性部件介于所述内筒和所述外筒之间，在所述内筒的外周上形成有凸部，在所述外筒的内周上形成有狭缝，所述凸部被配置在所述狭缝的内部，并且所述凸部是与所述轴线平行的方向上的长度随着远离所述轴线而减小的形状，所述狭缝是与所述轴线平行的方向上的间隔随着远离所述轴线而减小的形状。

根据本发明，能够提高操纵稳定性而不会给乘车舒适度带来不良影响。

附图说明

图1是实施方式所涉及的悬架装置的俯视图。

图2是实施方式所涉及的悬架衬套的立体图。

图3是实施方式所涉及的悬架衬套的剖视图。

图4是表示外筒的内周的图。

图5是表示从轴线方向(x方向)的一方观察的外筒的图。

图6是表示内筒的外周的图。

图7是表示从轴线方向(x方向)的一方观察的内筒的图。

图8是用于说明悬架衬套的动作的图。

图9是与图3不同的具有内筒和外筒的悬架衬套的剖视图。

图10是与图3不同的具有内筒和外筒的悬架衬套的剖视图。

具体实施方式

下面，边参照附图，边列举优选实施方式对本发明所涉及的悬架衬套和悬架装置进行说明。

[1.悬架装置10的结构]

使用图1说明实施方式所涉及的悬架装置10。在图1中，vf(纸面上方)表示车身12的前方，vb(纸面下方)表示车身12的后方。另外，vr(纸面右方)表示车身12的右方，vl(纸面左方)表示车身12的左方。另外，vu(纸面近前方向)表示车身12的上方，vd(纸面里侧方向)表示车身12的下方。

悬架装置10为扭力梁式，具有左右一对纵臂14r、14l、将一对纵臂14r、14l彼此连接的扭力梁16、支承未图示的螺旋弹簧的下端的一对弹簧承受件18r、18l。

在纵臂14r、14l的前方vf的顶端形成有圆筒部20r、20l。以下也将一对圆筒部20r、20l统称为圆筒部20。圆筒部20r的轴线a'以随着靠向车身12的右方vr而向车身12的后方vb伸展的方式延伸。圆筒部20l的轴线a'以随着靠向车身12的左方vl而向车身12的后方vb伸展的方式延伸。

悬架衬套28r、28l被压入圆筒部20r、20l的内部。以下也将一对悬架衬套28r、28l统称为悬架衬套28。通过将悬架衬套28压入到圆筒部20中，悬架衬套28的外筒30(参照图2等)被安装在悬架装置10侧。另一方面，悬架衬套28的内筒50(参照图2等)通过螺栓等而被安装在车身12侧的例如托架24上。

在悬架衬套28r被压入到圆筒部20r中的状态下，悬架衬套28r的轴线a以随着从车宽方向上的内侧靠向外侧、即随着靠向车身12的右方vr而向车身12的后方vb伸展的方式延伸。在将从上方vu观察时的右旋方向设为+方向的情况下，悬架衬套28r的轴线a相对于车宽方向(vr、vl)的倾斜角度为+27°～+33°左右，优选为+30°左右。同样，在悬架衬套28l被压入到圆筒部20l的状态下，悬架衬套28l的轴线a以随着从车宽方向上的内侧靠向外侧、即随着靠向车身12的左方vl而向车身12的后方vb伸展的方式延伸。在将从上方vu观察时的右旋方向设为+方向的情况下，悬架衬套28l的轴线a相对于车宽方向(vr、vl)的倾斜角度为-27°～-33°左右，优选为-30°左右。此外，悬架衬套28r、28l的轴线a的倾斜角度不限于上述实施方式。例如，倾斜角度也可以是0°。

[2.悬架衬套28的结构]

使用图2～图7进行实施方式所涉及的悬架衬套28的说明。此外，在图2中，内筒50的除了轴线a的一侧和另一侧的端面之外的表面被弹性部件70覆盖，在外观上无法视觉确认内筒50。因此，在图2中，对于由弹性部件70覆盖的内筒50的各结构，用虚线的引出线标注参照标记。

在以下的说明中，如下定义所使用的方向。x方向是指与悬架衬套28的轴线a平行的方向。在x方向上，将一侧称为+x方向，将另一侧称为-x方向。例如，如图1所示，在悬架衬套28介设在车身12与纵臂14r、14l之间的状态下，在x方向上，将朝向车辆外侧的方向设为+x方向，将朝向车辆中心侧的方向设为-x方向。另外，y方向是指悬架衬套28、外筒30、内筒50的径向。在y方向上，将远离轴线a的方向称为+y方向，将朝向轴线a的方向称为-y方向。另外，z方向是指悬架衬套28、外筒30、内筒50的周向。

图3是实施方式所涉及的悬架衬套28的剖视图，表示通过引导件36、凸部54和轴线a且与轴线a平行的截面。如图2和图3所示，悬架衬套28具有外筒30、内筒50和弹性部件70。外筒30和内筒50被配置在同一轴线a上，这成为悬架衬套28的轴线a。内筒50被弹性部件70支承在外筒30的内侧。

外筒30由在通过轴线a且与轴线a平行的平面进行2分割的半圆筒的分割部件32、32形成。外筒30的分割也可以是分为3个以上。优选外筒30以轴线a为中心被均等地分割。例如，若为3分割，则优选外筒30以轴线a为中心被以120°的间隔分割，若为4分割，则优选外筒30以轴线a为中心被以90°的间隔分割。

在悬架衬套28的成品中，在外筒30的分割部位处形成有间隙g(图2)。当悬架衬套28被压入到圆筒部20中时，分割部件32、32被圆筒部20向-y方向按压。于是，间隙g闭合。在该状态下，分割部件32、32被弹性部件70向+y方向按压。于是，分割部件32、32的外周面与圆筒部20的内周面紧贴。相反，在间隙g闭合的状态下，弹性部件70被分割部件32、32向-y方向按压。在-y方向上产生的压力被分为正交于后述的引导壁面40(图3)的方向的正交分力和平行于引导壁面40的方向的平行分力。其中，正交分力成为对弹性部件70的压缩载荷，因此提高了弹性部件70的耐用性。

[2.1.外筒30(分割部件32)的结构]

使用图3～图5对构成外筒30的分割部件32进行说明。分割部件32由金属或树脂构成，规定外周形状的筒部34和从筒部34向-y方向突出的引导件36一体形成。如图5所示，引导件36形成在以外筒30的轴线a为中心的大致90°的范围内。该范围可以适当设定。引导件36从以轴线a为中心的45°的位置形成至135°的位置。引导件36的y方向的壁厚为，能够将内筒50和弹性部件70收容于比引导件36靠-y方向的位置的程度。另外，也可以沿x方向设置多个引导件36。

在引导件36上形成有狭缝38。狭缝38以狭缝38的长度方向的中心线cl1沿着z方向延伸的方式形成。

狭缝38由位于+x方向和-x方向的一对引导壁面40、40形成。如图3所示，在通过引导件36和轴线a且与轴线a平行的截面中，各引导壁面40相对于x方向和y方向倾斜。一对引导壁面40、40的倾斜方向彼此不同。具体而言，一对引导壁面40、40以狭缝38的间隔w1随着靠向+y方向而变窄的方式倾斜。位于+x方向的引导壁面40的截面形状和位于-x方向的引导壁面40的截面形状以与y方向平行的中心线cl0为轴而轴对称。

换言之，狭缝38是x方向上的间隔w1随着远离轴线a而向+x方向和-x方向减小的锥形。如图3所示，在通过引导件36和轴线a且与轴线a平行的截面中，引导壁面40为直线状。即，随着远离轴线a而减小的间隔w1的比例(减小率)与距轴线a的距离无关而恒定。

在狭缝38的底部形成有贯通分割部件32的外周面侧且沿着z方向延伸的孔42。

[2.2.内筒50的结构]

使用图3、图6、图7对内筒50进行说明。内筒50由金属或树脂构成，规定外周形状的筒部52和从筒部52向+y方向突出的两个凸部54、54一体形成。凸部54的数量也可以是3个以上。多个凸部54以轴线a为中心沿z方向配置。多个凸部54优选以等间隔配置，但也可以不是等间隔。另外，也可以沿x方向设置多个凸部54。

与外筒30的狭缝38同样，凸部54以凸部54的长度方向的中心线cl2沿着z方向延伸的方式形成。

凸部54具有位于+x方向和-x方向的一对凸部壁面56、56。如图3所示，在通过凸部54和轴线a且与轴线a平行的截面中，凸部壁面56相对于x方向和y方向倾斜。一对凸部壁面56、56的倾斜方向彼此不同。具体而言，一对凸部壁面56、56以凸部54的宽度w2随着靠向+y方向而变窄的方式倾斜。在本实施方式中，位于+x方向的凸部壁面56和位于-x方向的凸部壁面56以与y方向平行的中心线cl0为轴而轴对称，但也可以不是轴对称。

换言之，凸部54是x方向的宽度w2随着远离轴线a而向+x方向和-x方向减小的锥形。如图3所示，在通过凸部54和轴线a且与轴线a平行的截面中，凸部壁面56为直线状。即，随着远离轴线a而减小的宽度w2的比例(减小率)与距轴线a的距离无关而恒定。

[2.3.弹性部件70的结构]

如图3所示，在外筒30与内筒50之间、即外筒30的内周侧且内筒50的外周侧介设有弹性部件70。弹性部件70是弹性变形的部件，例如橡胶。橡胶制的弹性部件70如下述那样成型。首先，利用模具在外筒30和内筒50之间形成规定形状的型腔。接着，将熔融的未硫化的复合橡胶(橡胶混合物)加压注入到型腔中。橡胶硫化粘接在外筒30和内筒50上。此外，内筒50相对于外筒30旋转的难易度根据橡胶的形状、填充部位而变化。因此，适当地设定橡胶的形状、填充部位。在此，橡胶硫化粘接于外筒30的局部内周面(包括引导件36的表面，不包括间隙g周边)和内筒50的整个外周面(包括凸部54的表面。)。

如图3所示，在悬架衬套28的成品中，凸部54被配置在狭缝38中。在该状态下，凸部壁面56和引导壁面40彼此相向。另外，弹性部件70不闭塞外筒30的孔42。即，在孔42和狭缝38的一部分上形成有未填充弹性部件70的空间s。

[3.悬架衬套28的动作]

使用图1、图8对悬架衬套28的动作进行说明。在此，如图1所示，假设车辆向右方vr操舵而向t方向转弯的情况。

如图1所示，当车辆向t方向转弯时，悬架装置10受到来自车轮的向右方vr的横向力sf而要向右方vr旋转。于是，朝向右斜后方的力fl作用在左侧悬架衬套28l上，而朝向右斜前方的力fr作用在右侧悬架衬套28r上。由于左右悬架衬套28的动作原理相同，因此以下对左侧悬架衬套28l的动作进行说明，而省略对右侧悬架衬套28r的动作说明。

如图8所示，在左侧的悬架衬套28l中，力fl作用在外筒30上。可以将力fl分解为沿x方向的分力flx和沿y方向的分力fly来考虑。当作用于外筒30的分力flx变大时，外筒30的中心co与内筒50的中心ci在x方向上产生错位。另外，当作用于外筒30的分力fly变大时，外筒30的中心co与内筒50的中心ci在y方向上产生错位。对车辆的转弯动作产生影响的是y方向的错位。

悬架衬套28以减小y方向上的错位的方式动作。可以如下这样来考虑其原理。如上所述，引导壁面40和凸部壁面56为锥形。因此，可以将作用在引导壁面40上的沿x方向的分力flx分解为沿与引导壁面40平行的方向的分力flx1和沿与引导壁面40正交的方向的分力flx2来进行考虑。例如，当在图8所示的悬架衬套28l中产生沿-x方向的分力flx时，比中心线cl0靠左侧(+x方向)的引导壁面40接近凸部壁面56。此时，分力flx1发挥沿z方向使引导壁面40向+y方向移动的作用。分力flx2发挥将左侧(+x方向)的引导壁面40按压于弹性部件70的作用。

在外筒30的中心co位于轴线a上的情况下，分力flx沿z方向而均等。另一方面，在外筒30的中心co从轴线a向+y方向错位的情况下，在与错位方向相反的方向的引导壁面40上产生的分力flx1变大，在外筒30上作用有使错位恢复的力。即，分力flx1发挥将外筒30的中心co保持在轴线a上的作用。

[4.变形例]

上述实施方式所涉及的悬架衬套28和悬架装置10可以有各种变形例。

如图3所示，上述实施方式所涉及的悬架衬套28在通过引导件36、凸部54和轴线a且与轴线a平行的截面中，引导壁面40和凸部壁面56为直线状。也可以代替此结构，如图9和图10所示，在通过引导件36、凸部54和轴线a且与轴线a平行的截面中，引导壁面40和凸部壁面56为曲线状。

在图9所示的悬架衬套28中，狭缝38为间隔w1的减小率随着远离轴线a而增加的形状。在该变形例的情况下，在通过凸部54和轴线a且与轴线a平行的截面中，引导壁面40的曲率可以与距轴线a的距离无关而恒定(即，圆弧)，引导壁面40的曲率也可以随着远离轴线a而增加或减小。

凸部54是宽度w2的减小率随着远离轴线a而增加的形状。在该变形例的情况下，在通过凸部54和轴线a且与轴线a平行的截面中，凸部壁面56的曲率可以与距轴线a的距离无关而恒定(即，圆弧)，凸部壁面56的曲率也可以随着远离轴线a而增加或减小。凸部壁面56的曲率可以与引导壁面40的曲率相同，也可以不同。

在内筒50相对于外筒30沿z方向旋转或者外筒30相对于内筒50沿z方向旋转的情况下，越远离轴线a则弹性部件70的形变量越大。因此，优选增大远离轴线a的弹性部件70的压缩量。根据图9所示的悬架衬套28，由于凸部壁面56和引导壁面40越远离轴线a越接近于与轴线a平行，因此间隙g闭合的状态下的弹性部件70的压缩量越大。其结果是，弹性部件70的变形减小。

在图10所示的悬架衬套28中，狭缝38是间隔w1的减小率随着远离轴线a而减小的形状。在该变形例的情况下，在通过凸部54和轴线a且与轴线a平行的截面中，引导壁面40的曲率可以与距轴线a的距离无关而恒定(即，圆弧)，引导壁面40的曲率也可以随着远离轴线a而增加或减小。

凸部54是宽度w2的减小率随着远离轴线a而减小的形状。在该变形例的情况下，在通过凸部54和轴线a且与轴线a平行的截面中，凸部壁面56的曲率可以与距轴线a的距离无关而恒定(即，圆弧)，凸部壁面56的曲率也可以随着远离轴线a而增加或减小。凸部壁面56的曲率与引导壁面40的曲率相同。

[5.从实施方式获得的技术思想和效果]

悬架衬套28包括内筒50、外筒30和弹性部件70，其中，内筒50和外筒30被配置在同一轴线a上，弹性部件70介于内筒50和外筒30之间。在内筒50的外周上形成有凸部54，在外筒30的内周上形成有狭缝38。凸部54被配置在狭缝38的内部，并且是与轴线a平行的方向上的宽度w2随着远离轴线a而减小的锥形。狭缝38是与轴线a平行的方向上的间隔w1随着远离轴线a而减小的形状。

根据上述结构，凸部54和狭缝38为锥形，通过该形状，作用于外筒30的轴线方向(x方向)上的分力flx的分力flx1发挥将外筒30的中心co保持在轴线a上的作用。因此，能够减小外筒30的中心co与内筒50的中心ci之间的错位，从而能够提高车辆的操纵稳定性。另外，由于不需要减小弹性部件70的容量，也不需要使用硬度高的弹性部件70，因此，也不会对乘车舒适度带来不良影响。

如图5和图7所示，凸部54和狭缝38均沿着以轴线a为中心的周向(z方向)形成。

根据上述结构，能够增大凸部壁面56的面积和引导壁面40的面积，在通过凸部壁面56和引导壁面40压缩弹性部件70时，能够分散作用于弹性部件70的力。因此，能够抑制弹性部件70的磨损。

如图9所示，凸部54也可以是宽度w2的减小率随着远离轴线a而增加的形状，狭缝38也可以是间隔w1的减小率随着远离轴线a而增加的形状。

根据上述结构，能够通过凸部壁面56和引导壁面40进一步压缩被配置于径向外侧(+y方向)的弹性部件70。其结果，能够抑制弹性部件70的磨损。

如图3所示，凸部54也可以是宽度w2的减小率与距轴线a的距离无关而恒定的形状，狭缝38也可以是间隔w1的减小率与距轴线a的距离无关而恒定的形状。

根据上述结构，能够提高操纵稳定性，而不会给乘车舒适度带来不良影响。

如图10所示，凸部54也可以是宽度w2的减小率随着远离轴线a而减小的形状，狭缝38也可以是间隔w1的减小率随着远离轴线a而减小的形状。

根据上述结构，能够提高操纵稳定性，而不会给乘车舒适度带来不良影响。

扭力梁式悬架装置10通过悬架衬套28r、28l将左右一对纵臂14r、14l以摆动自如的方式支承于车身12。

根据上述结构，能够提高操纵稳定性，而不会给乘车舒适度带来不良影响。

此外，本发明所涉及的悬架衬套和悬架装置不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的情况下当然可以采用各种结构。