JP2004359235A - スタビライザブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】異音および横ズレの発生を防止しつつ、内外層の接着性、外層ゴムの耐疲労性を高めて耐久性を向上させたスタビライザブッシュを提供する。
【解決手段】スタビライザブッシュを構成するゴム弾性体１を、内層ゴム１Ａと外層ゴム１Ｂの二層構造とする。内層ゴム１Ａは異音防止効果の高い高摺動性ゴムとし、外層ゴム１Ｂは、内層ゴム１Ａの基材ゴムであるＮＲ／ＢＲゴムと同系のＮＲ系ゴムとして、耐疲労性、接着性を向上させ、外層ゴム１Ｂのゴム硬度を内層ゴム１Ａのゴム硬度以上とし剛性を高めることで、耐久性を向上させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両のスタビライザバーを保持するスタビライザブッシュに関する。

スタビライザブッシュは、図４に示すように、一般に、厚肉筒状のゴム弾性体１よりなり、その筒内に車両のスタビライザバーＳを挿通保持するようになしてある。上記ゴム弾性体１は、頂面を平面とするとともに、軸方向の両端縁に径方向に張出すフランジ１１を有しており、これらフランジ１１間の外周面を略Ｕ字形のブラケットＢ内に保持せしめるようになしている。ブラケットＢは両端部の取付け穴Ｂ１にボルトを挿通することにより図略の車両ボデーに固定される。

上記ゴム弾性体１は、従来より天然ゴム系材料で構成されている。ところが、車両の発進時やスタビライザバーＳの作動角が大きい時などに、上記ゴム弾性体１の内周面とスタビライザバーＳとが急激に相対変位して、異音が発生することがある。このため、スタビライザバーＳとの摺動抵抗を低減させ、異音を抑制する目的で、上記ゴム弾性体１を高摺動性ゴムで構成することが提案されている。しかしながら、高摺動性ゴムを用いると、外周面に当接するブラケットＢまたは車両ボデーとの摩擦係数が小さくなるために、図５のように、上記ゴム弾性体１が横すべりしてスタビライザバーＳの湾曲部Ｓ１に当接した時、スタビライザバーＳからの横力によって、ゴム弾性体１がブラケットＢに対して横ズレを生ずることがある。これを防止するにはゴム弾性体１に隣接して横ズレ防止ストッパを設けることが考えられるが、部品点数が増加し、コストが上昇するという問題がある。

そこで、本発明者等は、先に、異音の発生および横ズレを防止するために、高摺動性ゴムよりなりスタビライザバーの保持部となる筒状の内層ゴムと、その外周側に積層形成される外層ゴムからなるスタビライザブッシュを提案した（特願平９−６７３８０号）。内層ゴムを構成する高摺動性ゴムは、基材となるゴム、例えば、天然ゴムとブタジエンゴムのブレンドゴム（ＮＲ／ＢＲ）にオレイン酸アミド等の高級脂肪酸アミドを所定の比率で配合してなり、潤滑剤としてのオレイン酸アミドの作用で摺動抵抗を低減することができる。

また、外層ゴムは従来のゴム材で構成されるので横ズレの発生を防止できる。この時、上記外層ゴムとオレイン酸アミドとのＳＰ値（溶解度パラメータ）の差を大きくすると、オレイン酸アミドの外層ゴム側への移行を抑制する効果があり、特に外層ゴムのガス透過性が低いとその効果が大きいことから、ブチルゴム（ＩＩＲ）の使用が検討されている。しかしながら、上記外層ゴムにブチルゴムを使用した場合、内外層間の接着性が不安定であり、また、天然ゴムに比べて耐疲労性が劣るため、外層ゴムとブラケットの端縁が当接する部分でキレツが発生しやすく、耐久性が必ずしも十分ではなかった。

しかして、本発明の目的は、異音の発生および横ズレを防止でき、しかも内外層の接着性、外層ゴムの耐疲労性を高め、耐久性を向上させたスタビライザブッシュを提供することにある。

本発明のスタビライザブッシュは、筒状に成形したゴム弾性体の筒内にスタビライザバーを挿通保持し、該ゴム弾性体の外周面を車両ボデーに取り付けたブラケットで保持するようになしてあり、上記ゴム弾性体を、高摺動性ゴムよりなり上記スタビライザバーの保持部となる筒状の内層ゴムと、該内層ゴムの外周側に積層形成され上記高摺動性ゴムの基材ゴムと同系のゴム材料よりなる外層ゴムとの二層構造とし、かつ上記外層ゴムのゴム硬度を上記内層ゴムのゴム硬度以上としたものである（請求項１）。

上記構成によれば、上記スタビライザバーと接する上記内層ゴムを高摺動性ゴムで構成し、ブラケット側の上記外層ゴムを従来のゴム材で構成したので、スタビライザバーの摺動抵抗を低減して異音の発生を抑制するとともに、ブラケットとの摩擦抵抗を大きくし横ズレを防止できる。また、上記外層ゴムを上記高摺動性ゴムの基材ゴムと同系のゴム材料で構成したので、上記内層ゴムとの接着性が高まり、さらに、上記外層ゴムのゴム硬度を上記内層ゴムのゴム硬度以上としたので、剛性が高まり耐久性が向上する。また、高剛性化により、仮に高摺動性ゴムが外層ゴム側へ移行しても横ズレを十分抑制可能であり、しかも、バネが高くなるため、従来のバネ特性を得るためにスタビライザバーを小径化することで、装置の軽量化が可能である。

具体的には、上記高摺動性ゴムの上記基材ゴムを天然ゴムとブタジエンゴムのブレンドゴムとし、上記外層ゴムを天然ゴム系ゴム材料で構成することが好ましい（請求項２）。天然ゴム系材料は耐疲労性に優れ、キレツの発生を防止して耐久性を高める。

上記高摺動性ゴムは、具体的には、上記基材ゴムに高級脂肪酸アミドを配合してなる（請求項３）。高級脂肪酸アミドは使用中にブルーミングして潤滑剤として機能し、摺動性を向上させる。

上記内層ゴムの外周形状は、好ましくは多角形断面とするのがよい（請求項４）。あるいは、上記内層ゴムの軸方向の両端外周縁に径方向に突出する凸状部を形成する（請求項５）。これらの形状による効果で接着界面でのズレ、回りを防止し、内外層間の接合性をより向上させることができる。

図１（ａ）〜（ｃ）に本発明のスタビライザブッシュの一実施の形態を示す。図１（ｂ），（ｃ）のように、スタビライザブッシュを構成する厚肉筒状のゴム弾性体１は、高摺動性ゴムよりなりスタビライザバーの保持部となる内層ゴム１Ａと、その外周に積層形成される外層ゴム１Ｂの二層構造となしてある。上記外層ゴム１Ｂは頂面を平面とした略Ｕ字断面に成形されており、その両端部外周縁を径方向に張出してフランジ１１となしてある。そして、これらフランジ１１の間の外周面を、車両フレームにボルト固定される略Ｕ字状の取付ブラケットＢ（図４参照）に保持せしめるようになしてある。

上記内層ゴム１Ａは略円筒状で、円形の筒内にスタビライザバーＳ（図４参照）を挿通保持するようになしてある。上記外層ゴム１Ｂと接合される外周面１２は、外層ゴム１Ｂとの接合性を高めるために多角形断面に形成される。ここでは、外周面１２を正八角形断面としてあるが、必ずしもこれに限らず、他の形状としてもよい。また、軸方向の両端面において、上記内層ゴム１Ａの外周縁を径方向外方に突出してフランジ状の凸状部１３となしており、接合性をより高めている（図１（ａ），（ｃ））。この凸状部１３は必ずしも外周縁の全周に形成する必要はなく、部分的に形成してもよい。

上記内層ゴム１Ａを構成する高摺動性ゴムは、基材となるゴムに高級脂肪酸アミドを配合することにより高摺動性を付与したものである。ここで基材ゴムは、特に制限されないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴムとブタジエンゴムのブレンドゴム（ＮＲ／ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、およびこれらのブレンドゴムが使用できる。好ましくは、天然ゴムとブタジエンゴムのブレンドゴム（ＮＲ／ＢＲ）が好適に使用される。

高摺動性ゴムの基材ゴムに配合される高級脂肪酸アミドは、使用時に基材ゴム中よりブルーミングすることにより潤滑剤として機能し、摺動性を向上させる。高級脂肪酸アミドの具体例としては、例えば、オレイン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルシン酸アミド等の炭素数１２〜２２の飽和・不飽和脂肪酸アミドが挙げられ、好ましくは、オレイン酸アミドが使用される。
上記内層ゴム１Ａへの高級脂肪酸アミドの配合量は、ゴム弾性体１を高摺動性ゴムのみで構成した場合に必要な量とするのが望ましい。ただし、内層ゴム１Ａに練り込む高級脂肪酸アミドの量が多くなりすぎる場合には、ゴム物性に悪影響を与えるおそれがあり、通常、基材ゴムへの高級脂肪酸アミドの配合量が、５〜３０重量％程度の範囲となるようにする。高級脂肪酸アミドの量が多い場合には、予め、外層ゴム１Ｂへ余剰の高級脂肪酸アミドを練り込んでおくこともできる。

高摺動性ゴムは、上記基材ゴムと高級脂肪酸アミドを所定の配合比で配合してなる。この時、通常公知の添加剤、例えば、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、加工助剤等を使用することができる。加硫剤としては、例えば硫黄、過酸化物、金属酸化物、ポリアミン等が挙げられ、通常、０．１〜１０重量％の範囲で使用される。加硫促進剤としては、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、ジチオカルバミン酸塩類、キサントゲン酸塩類等が、通常、０．１〜１０重量％の範囲で使用される。加硫助剤としては、通常、酸化亜鉛等が使用され、その配合量は、通常、３〜１５重量％の範囲である。加工助剤としては、ステアリン酸等の脂肪酸や脂肪油系油脂類が使用される。

上記外層ゴム１Ｂは、上記内層ゴム１Ａの上記基材ゴムと同じか、同系のゴム材料で構成する。具体的には、例えば、上記内層ゴム１Ａの基材ゴムとして天然ゴムとブタジエンゴムのブレンドゴム（ＮＲ／ＢＲ）を使用した場合には、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、または天然ゴムとブタジエンゴムのブレンドゴム（ＮＲ／ＢＲ）等を使用することができ、両者の接合性が向上する。特に、上記外層ゴム１Ｂを天然ゴム系材料とすると、耐疲労性が高く、耐久性が向上するので好ましい。

また、本発明では、上記外層ゴム１Ｂのゴム硬度を、上記内層ゴム１Ａのゴム硬度以上とし、ゴム弾性体１全体の剛性を向上させる。通常、高摺動性ゴムは耐磨耗性を向上させるために、ゴム硬度をＨｓ６５程度としており、従って、上記外層ゴム１Ｂのゴム硬度をＨｓ６５程度ないしそれ以上となるように配合する。高摺動性ゴムは、スタビライザブッシュの使用時、その内部より高級脂肪酸アミドがブルーミングすることで摺動性を与えるが、上記内層ゴム１Ａと上記外層ゴム１Ｂの組み合わせによっては、ブルーミングした高級脂肪酸アミドが基体ゴム外層ゴム１Ｂ側へ移行する場合がある。このような場合でも、上記ゴム弾性体１全体及びフランジ１１の剛性を高めることで、スタビライザブッシュのブラケットからの横ズレを抑制することができる。

上記構成のスタビライザブッシュを製作する場合には、まず、上記内層ゴム１Ａおよび上記外層ゴム１Ｂのうちの一方を成形し、加硫または半加硫させた後、型内に他の一方を注入し、加硫成形すればよい。それぞれのゴムを予め所定形状に成形した後、接着してももちろんよい。

上記構成によれば、スタビライザバーの外周を保持する内層ゴム１Ａを高摺動性ゴムで構成したので、スタビライザバーの摺動抵抗が低減し、異音の発生を防止できる。一方、ブラケットおよび車両ボデーと接触する外層ゴム１Ｂは天然ゴム系のゴム材料で構成されているので、両者の摩擦抵抗は大きく、また、高硬度としたことで剛性が向上しているので、仮に高級脂肪酸アミドが移行してもブラケットからの横ズレが起こりにくい。また、天然ゴムは耐疲労性に優れるので、キレツ等が生じにくく、耐久性を大きく向上させる。さらに、内層ゴム１Ａと外層ゴム１Ｂを同系のゴム材料としたので接着性が良好である。しかも内層ゴム１Ａの外周面１２形状を多角形断面とし、両端面に凸状部１３を設けたので、接合界面でのズレ止め、回り止めとして作用し、接合性をさらに向上させる等、優れた効果を有する。

図２は上記構成のスタビライザブッシュの横ズレ防止効果を示すものである。図中、本発明品１として示すスタビライザブッシュは、天然ゴム系材料を外層ゴム１Ｂとし、内層ゴム１ＡとしてＮＲ／ＢＲゴムにオレイン酸アミドを配合した高摺動性ゴムを使用して、上記図１に示す形状としたもので、外層ゴム１Ｂのゴム硬度はＨｓ８０、内層ゴム１Ａのゴム硬度はＨｓ６５である。このスタビライザブッシュの抜き荷重を縦軸、抜け耐久性を横軸として図２に示した（本発明品１：●）。抜き荷重は、スタビライザブッシュに静荷重を加えていって横ズレ（スタビライザブッシュのブラケットからの抜け）が発生した時の荷重（単位：Ｎ）であり、抜け耐久性は、スタビライザバーの一端側に最大ストローク相当の上下入力を繰り返し加えて横ズレないしキレツが発生するまでの回数で示した。

図２に明らかなように、本発明品１では、抜き荷重、抜け耐久性ともに、高摺動性ゴム（ＮＲ／ＢＲゴムにオレイン酸アミドを配合；Ｈｓ６５）のみで構成したスタビライザブッシュ（従来品１：□）に比べて、大幅に向上しており、横ズレ防止に大きな効果が得られる。特に、抜け耐久性は、従来品１では約３０００回で横ズレが生じ、フランジ部にキレツが発生したのに対し、２万回以上の耐久性を示している。また、この本発明品１を一定期間使用し、内層ゴム１Ａ中のオレイン酸アミドを外層ゴム１Ｂ側へ平衡状態まで移行させたものについて（本発明品２：○）、同様の試験を行ったところ、抜き荷重は本発明品１より低下しているものの従来品１よりはるかに高く、また、抜け耐久性は２万回以上で本発明品１と同程度であった。

なお、従来の高摺動性ゴムよりなるスタビライザブッシュでは、乗り心地を重視してゴム硬度を低くした場合（従来品２：△）、抜き荷重、抜け耐久性が大きく低下する。ここで、従来品２はＮＲ／ＢＲゴムにオレイン酸アミドを配合した高摺動性ゴムよりなり、ゴム硬度はＨｓ５５である。これに対し、本発明の構成とすることで抜き荷重、抜け耐久性が著しく向上するので、上記従来品２レベルの特性となるように、内外層ゴムのゴム硬度を本発明品１、２より低く設定しても、抜け耐久性が目標耐久回数（従来品１の抜け耐久回数）以上となるようにすることができる。よって、横ズレを防止しつつ、乗り心地を改善することができる。

図３は上記本発明品１、従来品１、２のスタビライザブッシュについて、これらをスタビライザバーに組付けた状態でのバネ特性を縦軸、スタビライザブッシュ単品のバネ特性（上下方向の静バネ特性）を横軸としてグラフに示したものである。図３に実線で示すように、本発明品１のスタビライザブッシュを、現行のスタビライザバー（φ２６．５）に組付けた場合、スタビライザバーに組み付けた状態でのバネ特性が従来品１を用いた場合より高くなる。本発明品１のスタビライザブッシュを用いて、従来品１と同レベルのバネ特性を満足させるには、スタビライザバーを小径として軽量化することが考えられ、約５．０％軽量化したスタビライザバー（φ２５．４）を用いると（図３点線）、目標特性（従来品１を現行のスタビライザバー（φ２６．５）に組付けた時のバネ特性）とすることができる（図３一点鎖線）。すなわち、本発明のスタビライザブッシュを用いることで、従来と同程度の特性を維持しながら、スタビライザバーの小径化による軽量化が可能となる利点がある。

本発明の一実施の形態を示し、（ａ）はスタビライザブッシュの軸方向正面図、（ｂ）はスタビライザブッシュの軸に垂直な方向の断面図、（ｃ）はスタビライザブッシュの軸方向の断面図である。 本発明品の横ズレ防止効果を示す図である。 本発明品による軽量化効果を示す図である。 従来のスタビライザブッシュをスタビライザバーに組付けた状態を示す斜視図である。 従来のスタビライザブッシュをスタビライザバーに組付けた状態を示す部分断面図である。

符号の説明

１ ゴム弾性体
１Ａ 内層ゴム
１Ｂ 外層ゴム
１１ フランジ
１２ 外周面
１３ 凸状部
Ｂ ブラケット
Ｓ スタビライザバー
Ｓ１ 湾曲部

Claims (5)

1. 筒状に成形したゴム弾性体の筒内にスタビライザバーを挿通保持し、該ゴム弾性体の外周面を車両ボデーに取り付けたブラケットで保持するようになしたスタビライザブッシュにおいて、上記ゴム弾性体を、高摺動性ゴムよりなり上記スタビライザバーの保持部となる筒状の内層ゴムと、該内層ゴムの外周に積層形成され上記高摺動性ゴムの基材ゴムと同系のゴム材料よりなる外層ゴムとの二層構造とし、かつ上記外層ゴムのゴム硬度を上記内層ゴムのゴム硬度以上としたことを特徴とするスタビライザブッシュ。
2. 上記高摺動性ゴムの上記基材ゴムを天然ゴムとブタジエンゴムのブレンドゴムとし、上記外層ゴムを天然ゴム系ゴム材料で構成した請求項１記載のスタビライザブッシュ。
3. 上記高摺動性ゴムが、上記基材ゴムに高級脂肪酸アミドを配合してなる請求項１または２記載のスタビライザブッシュ。
4. 上記内層ゴムの外周形状を多角形断面とした請求項１ないし３記載のスタビライザブッシュ。
5. 上記内層ゴムの軸方向の両端外周縁に径方向に突出する凸状部を設けた請求項１ないし４記載のスタビライザブッシュ。

Images