JP2006123818A - スタビライザブッシュ - Google Patents

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Abstract

【課題】ゴム弾性体とスタビライザバーとの接触界面、更にはゴム弾性体とブラケットとの接触界面で異音の原因となる滑りを生ぜしめず、しかも良好な接着強度，接着信頼性が得られて耐久寿命にも優れた、安価に製造可能なスタビライザブッシュを提供する。
【解決手段】ゴム弾性体１６とブラケット１４とを有するスタビライザブッシュ１２において、ゴム弾性体１６のスタビライザバー１０に対する軸直角方向断面の中間部に剛性の中間板１８を埋設してゴム弾性体１６を内ゴム層１６-１と、これよりもばね定数の小さな外ゴム層１６-２とに分けるとともに、全体を分割面Ｐで２分割してそれぞれを一体加硫する。そして各分割体１２Ａをスタビライザバー１０を軸直角方向に挟み込む状態に組み合わせて軸直角方向に圧縮した状態となし、その状態で挿通孔２０内面とスタビライザバー１０外周面とを接着剤Ｓにて後接着する。
【選択図】 図２

Description

この発明は車両のスタビライザバーを車体に弾性支持させるスタビライザブッシュに関する。
スタビライザバーは車体の傾きを減らすために取り付けられている捩り剛ばね（トーションバー）で、その両端を左右のサスペンションに取り付け、左右の車輪が上下に異なる動きをするときこれを抑制するように作用する。
例えばコーナを曲がるときサスペンションは遠心力によって外輪側が縮み、内輪側が伸びようとし、結果として車体が遠心力で外側に傾こうとする。
スタビライザバーはこのように左右の車輪が上下逆相で動くとき（ローリングするとき）捩れを発生させて、その捩れ剛性による抵抗によって左右の車輪の逆相の動きを抑制し、また捩れにより蓄えられた弾性復元力で逆相に動いた左右の車輪を速やかに元に戻すように働く。
このようにスタビライザバーはロール角を抑える働きを有しており、これにより車両の走行安定性が高められる。
このスタビライザバーを車体に取り付けるに当っては、振動絶縁部材としてのスタビライザブッシュを車体とスタビライザバーとの間に介在させ、スタビライザバーを車体に弾性支持させるようにする。
図６はスタビライザブッシュを用いたスタビライザバーの車体への弾性支持の例を示している（下記特許文献１に開示）。
同図において２００は金属棒から成るスタビライザバーで、全体として平面形状が概略コ字形状をなしており、車幅方向（車両の左右方向）にほぼ直線状に延びる中央部２００Ａが一対のスタビライザブッシュ２０２にて車体２０４に固定され、また両端の腕部２００Ｂの各端部が車輪２０６を支持するサスペンションアーム２０８に固定されている。
スタビライザブッシュ２０２は、挿通孔２１６を有するゴム弾性体２１０を有していて、その挿通孔２１６にスタビライザバー２００が挿通され、その状態で外筒部２１２を有するブラケット２１４により、ゴム弾性体２１０が外筒部２１２の内側の凹部２２０に内嵌した状態で車体２０４に固定されている。
図７は従来用いられているスタビライザブッシュの例を示したもので、図示のように従来においてはゴム弾性体２１０がブラケット２１４とは別に単体で加硫成形され、その後にゴム弾性体２１０に対して挿通孔２１６に達する切割り２１８が入れられて、その切割り２１８を通じてゴム弾性体２１０がスタビライザバー２００に嵌め合され、即ちスタビライザバー２００が挿通孔２１６を挿通した状態とされ、その後にブラケット２１４によりゴム弾性体２１０が車体２０４に固定される構成とされていた。
ここでブラケット２１４は、外筒部２１２の内側にゴム弾性体２１０を内嵌させる凹部２２０を有し、また両端部に板状の固定部２２２を有していて、それら固定部２２２において車体２０４に固定される。
ところでこのスタビライザブッシュ２０２においては、スタビライザバー２００に加わる捩りの入力等によって挿通孔２１６内面がスタビライザバー２００に対して滑りを生じ、その滑りによってスティックスリップ音等の異音が発生する問題を有していた。
その対策として、下記特許文献２にはゴム弾性体２１０を加硫成形する際に、これをスタビライザバー２００に一体に加硫接着する点が提案されている。
しかしながらこの場合、大形のスタビライザバー２００を直接ゴム弾性体２１０の成形金型にセットしてゴム弾性体２１０を加硫成形することとなり、設備が大掛りとなってその設備のために多大のコストがかかってしまう問題がある。
一方ゴム弾性体２１０を単体で加硫成形しておいて、挿通孔２１６内面を後接着でスタビライザバー２００に接着することも提案されている。例えば下記特許文献３，特許文献４にこの点が開示されている。
ところで、ゴム弾性体２１０を一旦単体で加硫成形しておいて、これを後接着でスタビライザバー２００に接着する場合、ゴム弾性体２１０における接着面、即ち挿通孔２１６内面をスタビライザバー２００の外周面に十分に密着させた状態で接着を行うことが必要である。
そのためには、スタビライザバー２００に嵌め合わせたゴム弾性体２１０に対し、外周側から加圧力を加えてゴム弾性体２１０を縮径方向に圧縮変形させ、その状態で後接着処理を行うことが望ましい。
図８はそのための１手段を表わしている。
ここではスタビライザバー２００の外周面に所定軸長に亘って接着剤Ｓを塗布しておいて、そこにゴム弾性体２１０を嵌め合せ、その後加圧治具２２４にてゴム弾性体２１０を軸直角方向に加圧してゴム弾性体２１０を圧縮変形させ、その状態でこれを加熱炉内に所定時間挿入保持しておくことで、接着剤Ｓにてゴム弾性体２１０とスタビライザバー２００との後接着処理を行う。
尚加圧治具２２４の代りに上記ブラケット２１４を用いることもできる。
ところで、図８（III）に示しているようにスタビライザバー２００に嵌め合わせたゴム弾性体２１０に対して、その外周側から軸直角方向に加圧力を加えて、これを同方向に圧縮変形させたとき、ゴム弾性体２１０は特に内周側の部分、即ち挿通孔２１６周りの部分が、スタビライザバー２００に対する挿通孔２１６内面の軸方向の滑りを伴って軸方向に大きく変形する。
その結果としてゴム弾性体２１０の軸方向両端部且つ内周部に大きなくびれＫが生ずるとともに、スタビライザバー２００に塗布してある接着剤Ｓがゴムの変形に伴って軸方向に流され、接着力不足或いは接着の不均等を生じる恐れがある。
而してこのような接着力不足或いは接着の不均等が生じると、このゴム弾性体２１０とスタビライザバー２００との接着界面には大きな応力が働いてそこに応力集中を生じ易いことから、特に接着面の軸方向両端はくびれＫの端となっていることから、同部に対しては特に大きな応力集中が生じ、そこを起点として使用中にゴム弾性体２１０とスタビライザバー２００との間で接着剥離が発生及び軸方向に成長し、そのことが耐久寿命低下の原因となる恐れが生ずる。
加えて使用中にそのくびれＫに泥水等が浸入し易いといった問題も生ずる。
またこのようにゴム弾性体２１０とスタビライザバー２００とを接着すると、そこでの滑りは防止できるが、一方でスタビライザバー２００に加わる捩りの入力等によって、今度はゴム弾性体２１０の外周面とブラケット２１４との接触界面で滑りが生じ易くなり、そしてその滑りによって不快なスティックスリップ等の異音を発生する恐れも生ずる。
特開２００１−２７１８６０号公報 特開２００２−２４８９２３号公報 特開平１１−１０８０９６号公報 特開２００１−２７０３１５号公報
本発明はこのような事情を背景とし、ゴム弾性体とスタビライザバーとの接触界面、更にはゴム弾性体とブラケットとの接触界面で不快なスティックスリップ等の異音の原因となる滑りを生ぜしめず、しかも良好な接着強度，接着信頼性が得られて耐久寿命にも優れた、安価に製造可能なスタビライザブッシュを提供することを目的としてなされたものである。
而して請求項１のものは、挿通孔を有する筒状のゴム弾性体と、該ゴム弾性体を内嵌させる凹部を備えた剛性のブラケットとを有し、該挿通孔にスタビライザバーを挿通させた状態で該ゴム弾性体を該ブラッケトにて車体に固定し、該スタビライザバーを該車体に弾性支持させるスタビライザブッシュにおいて、前記ゴム弾性体のスタビライザバーに対する軸直角方向断面の中間部に、前記挿通孔周りに回曲した軸直角方向の断面形状の剛性の中間板を実質的に軸方向全長に亘って埋設して該ゴム弾性体を該中間板より内周側の内ゴム層と、外周側の該内ゴム層よりもばね定数の小さな外ゴム層とに分けるとともに、該ゴム弾性体，ブラケット及び中間板を前記挿通孔を通る分割面で軸直角方向に分割して、各分割体毎に前記ゴム弾性体の加硫成形時に前記ブラケット及び中間板を一体に加硫接着し、それら一体加硫品から成る各分割体を前記スタビライザバーを軸直角方向に挟み込む状態に組み合わせ且つそれぞれを該軸直角方向に圧縮した状態で、前記挿通孔内面を該スタビライザバーの外周面に接着剤にて後接着してあることを特徴とする。
請求項２のものは、請求項１において、前記内ゴム層は前記外ゴム層に対して薄肉に構成してあることを特徴とする。
請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記外ゴム層は前記内ゴム層に対して軸方向長の短い形状となしてあることを特徴とする。
請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記ブラケットは各分割体のそれぞれに且つ前記ゴム弾性体の軸直角方向の両側位置に前記車体への固定孔が設けてあることを特徴とする。
発明の作用・効果
以上のように本発明は、筒状のゴム弾性体のスタビライザバーに対する軸直角方向断面の中間部に剛性の中間板を埋設するとともに、ゴム弾性体，中間板，剛性のブラケットを含むスタビライザブッシュを、挿通孔を通る分割面で分割し、それぞれの分割体においてゴム弾性体，中間板，ブラケットを一体に加硫接着した上で、各分割体にてスタビライザバーを挟み込み且つ圧縮した状態で、挿通孔内面をスタビライザバーの外周面に後接着したものである。
本発明では、ゴム弾性体における中間板より内周側の内ゴム層に対して外周側の外ゴム層のばね定数が小さくなしてあることから、各分割体でスタビライザバーを軸直角方向に挟み込んで圧縮させたとき、内ゴム層の軸方向の変形が小さく抑えられて、その内ゴム層の過大な変形に伴なって接着剤が軸方向に流されるのを良好に抑制することができるとともに、内ゴム層とスタビライザバーとの界面の軸方向両端に大きなくびれが生じるのも抑制することができる。
その結果として接着界面、特にくびれの端となる接着界面の軸方向両端への応力集中が効果的に抑制され、同部における亀裂の発生及び接着界面に沿っての亀裂の成長によって接着剥れが生じるのを効果的に防止することができる。
一方でゴム弾性体の外周面から縮径方向に加えられた加圧力は、断面の中間部に埋設された中間板を介することによって、ゴム弾性体における接着界面、具体的には内ゴム層の挿通孔内面に対して軸方向全長に亘って均等に作用し、その結果としてゴム弾性体とスタビライザバーとの高い接着力が得られる。
しかもスタビライザバー使用時においてスタビライザバーに捩りの入力が加わった際においても、主として外ゴム層が大きく変形し、内ゴム層は変形が抑えられ、内ゴム層にかかる負荷も小さくなるために内ゴム層、具体的にはその挿通孔内面（接着界面）への応力集中も抑制され、それらによってスタビライザブッシュにおける耐久性が向上せしめられ、また接着信頼性も高められる効果が得られる。
また上記のようにスタビライザバーとスタビライザブッシュ、詳しくは内ゴム層との間に大きなくびれも生じないため、同部分に泥水が侵入してしまうといった問題も解決することができる。
また本発明においては内ゴム層の側でスタビライザバーに対し十分な接着力を確保しつつ、外ゴム層のばね定数を変化させることが可能となるため、全体としてのばね定数のチューニング幅が拡大する効果も得られる。
更に本発明ではゴム弾性体を車体に固定するためのブラケットもまたゴム弾性体に一体に加硫接着してあるため、ゴム弾性体とブラケットとの間での滑り、及びこれに起因する異音の発生も併せて防止することができる。
また本発明はスタビライザブッシュをスタビライザバーに加硫成形後に後接着するものであるため、加硫成形時にそれらを一体に加硫接着する場合に比べて製造コストを安価に抑えることができる。
ここで上記内ゴム層は、外ゴム層に対して薄肉に構成しておくことができる（請求項２）。
このようにすることで、外ゴム層を内ゴム層に対して効果的に低ばね定数化することができる。
一方外ゴム層は、内ゴム層に対して軸方向長の短い形状となしておくことができる（請求項３）。
これによっても外ゴム層を内ゴム層に対して相対的に低ばね定数化することができる。
次に請求項４は、各分割体におけるブラケットのそれぞれに且つゴム弾性体の軸直角方向の両側位置に車体への固定孔を設けておくもので、このようにすれば、その固定孔において各分割体のブラケットをボルト等締結部材で締結することにより、ゴム弾性体を縮径方向に圧縮した状態で高温炉内で後接着処理を容易に行うことができる。
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は金属棒から成るスタビライザバーで、全体として平面形状が概略コ字形状をなしており、車幅方向（車両の左右方向）にほぼ直線状に延びる中央部１０ａがスタビライザブッシュ１２にて車体に固定され、また両端の腕部１０ｂの各端部が車輪を支持するサスペンションアームに固定される。
図２及び図３に上記スタビライザブッシュ１２の具体的構成がスタビライザバー１０への組付け状態で、かかるスタビライザバー１０とともに詳しく示してある。
これらの図に示しているように、この実施形態のスタビライザブッシュ１２は金属製の剛性のブラケット１４と、ゴム弾性体１６と、ゴム弾性体１６内部に埋設された金属製の剛性の中間板１８とを有している。
ゴム弾性体１６は横断面形状が円筒形状をなしていて、その中心部に円形の挿通孔２０を有しており、そこにスタビライザバー１０が挿通されている。
ここで挿通孔２０内面とスタビライザバー１０外周面とは接着剤Ｓにて接着固定してある。
ここで接着剤Ｓとしては塩化ゴム系接着剤を好適に用いることができる。
尚、中間板１８とゴム弾性体１６とはゴム弾性体１６の加硫成形の際に一体に加硫接着されている。
ブラケット１４は図２に示すように、ゴム弾性体１６を包み込む外筒部２４と、これから図中左右方向に延び出す一対の固定部２６、即ちゴム弾性体１６に対して軸直角方向の両側に位置する固定部２６とを有している。
各固定部２６には貫通の固定孔３０が設けられており、これら固定孔３０において固定部２６が車体に固定されるようになっている。
外筒部２４は、ゴム弾性体１６の外周面に対応した円形状の凹部２８を有しており、そこにゴム弾性体１６が内嵌されている。
そしてゴム弾性体１６は、図２及び図３に示す組付け状態において外周面から縮径方向に加圧力を受けて全体が縮径方向に圧縮変形させられている。
尚、ゴム弾性体１６とブラケット１４とはゴム弾性体１６の加硫成形の際に一体に加硫接着されている。
上記中間板１８は挿通孔２０回りに回曲した断面形状、具体的にはここでは挿通孔２０を取り巻く断面円形状をなしており、ゴム弾性体１６のスタビライザバー１０に対する軸直角方向断面の中間部に埋設されている。
そしてこれによりゴム弾性体１６が、図３に示しているように中間板１８よりも内周側の内ゴム層１６-１と外周側の外ゴム層１６-２とに分かれている。
内ゴム層１６-１と外ゴム層１６-２とは同一のゴム材料にて一体成形されており、また内ゴム層１６-１は外ゴム層１６-２に対して薄肉をなしている。そのように中間板１８の埋設位置が挿通孔２０に近い位置に選ばれている。
尚中間板１８は、実質的にゴム弾性体１６の軸方向全長に亘る長さを有している。
即ち実質的にゴム弾性体１６の全長に亘って中間板１８がゴム弾性体１６に埋設されている。
図３に明らかに示しているように、外ゴム層１６-２は軸方向長ｌが内ゴム層１６-１の軸方向長に比べて短いものとされている。
これらの結果としてゴム弾性体１６は、内ゴム層１６-１のばね定数が大きく、外ゴム層１６-２のばね定数が小さいものとされている。
ここで内ゴム層１６-１のばね定数と外ゴム層１６-２のばね定数との比率は約２対１以上である。
尚、中間板１８には図２に示しているように周方向の複数箇所に貫通の連結孔３２が設けられていて、この連結孔３２において内ゴム層１６-１と外ゴム層１６-２とが連結されている。
本実施形態においては、図２，図４に示しているようにスタビライザブッシュ１２が挿通孔２０を通る分割面Ｐで軸直角方向に二分割されており、それら分割体１２Ａ，１２Ａが、スタビライザバー１０を軸直角方向に挟み込み且つ同方向にゴム弾性体１６を圧縮変形させた状態で互いに組付けられている。
ここで各分割体１２Ａ，１２Ａはスタビライザブッシュ１２を丁度半分に分割した形態をなしており、それぞれにブラケット１４の半分詳しくは外筒部２４，固定部２６の半分が備えられている。
またゴム弾性体１６，中間板１８のそれぞれの半分が備えられている。
図５は各分割体１２Ａの組付けの手順を表わしている。
先ず図５（Ｉ）に示しているようにブラケット１４，ゴム弾性体１６，中間板１８のそれぞれの半分を予め一体に加硫成形して各分割体１２Ａを得、そしてスタビライザバー１０の外周面に所定軸方向長に亘って接着剤Ｓを予め塗布しておく（接着剤Ｓはゴム弾性体１６の側或いはスタビライザバー１０と両方とに塗布しておいても良い）。
そして図５（II）に示しているように一対の分割体１２Ａ，１２Ａにてスタビライザバー１０を軸直角方向に挟み込み且つ各分割体１２Ａにおけるブラケット１４を分割面Ｐで重ね合せる。
そしてブラケット１４，１４をクランプ等で締め付けを行ってゴム弾性体１６を圧縮状態に保持し、その状態で全体を加熱炉に入れて一定時間そこに保持し、ゴム弾性体１６詳しくは挿通孔２０内面とスタビライザバー１０との後接着処理を行う。
ここにおいてスタビライザブッシュ１２がゴム弾性体１６における挿通孔２０内面においてスタビライザバー１０に後接着された状態となる。
その後一旦固定孔３０に通したボルトを外した上で、同じ固定孔３０を用いてブラケット１４を車体に固定する。
ここにおいてスタビライザバー１０がスタビライザブッシュ１２を介して車体に弾性支持された状態となる。
本実施形態では、各分割体１２Ａ，１２Ａにてスタビライザバー１０を軸直角方向に挟み込んでゴム弾性体１６を圧縮させたとき、内ゴム層１６-１のばね定数が高く、外ゴム層１６-２のばね定数が小さくされていることから、内ゴム層１６-１の軸方向の変形が小さく抑えられ、内ゴム層１６-１の過大な変形に伴なって接着剤Ｓが軸方向に流されるのが良好に抑制されるとともに、内ゴム層１６-１とスタビライザバー１０との界面の軸方向両端に大きなくびれが生じることもない。
その結果として接着界面、特にくびれの端となる接着界面の軸方向両端への応力集中が効果的に抑制され、同部における亀裂の生成及び接着界面に沿って亀裂が成長することにより接着剥れが生じるのを効果的に防止することができる。
一方でゴム弾性体１６の外周面から縮径方向に加えられた加圧力は、断面の中間部に埋設された剛性の中間板１８を介することによってゴム弾性体１６における接着界面、具体的には内ゴム層１６-１の挿通孔２０内面に対して全体的に均等に加えられ、これによりゴム弾性体１６とスタビライザバー１０との高い接着力が得られる。
しかもスタビライザブッシュ１２使用時においてスタビライザバー１０に捩りの入力が加わった際においても、主として外ゴム層１６-２が大きく変形し、内ゴム層１６-１の変形が抑えられるため、内ゴム層１６-１具体的にはその挿通孔２０内面（接着界面）への応力集中も抑制され、それらによってスタビライザブッシュ１２の耐久性が高められ、また接着信頼性も高められる。
またスタビライザバー１０とスタビライザブッシュ１２、詳しくは内ゴム層１６-１との間に大きなくびれが生じないため、同部分に泥水が侵入してしまう問題も併せて解決することができる。
またこの実施形態においては、内ゴム層１６-１の側でスタビライザバー１０に対し十分な接着力を確保しつつ、外ゴム層１６-２のばね定数を変化させることが可能となるため、全体としてのばね定数のチューニング幅が拡大する効果も得られる。
またこの実施形態では、ゴム弾性体１６を車体に固定するためのブラケット１４もまたゴム弾性体１６に一体に加硫接着してあるため、ゴム弾性体１６とブラケット１４との間での滑り及びこれに起因する異音の発生も併せて防止される。
この実施形態ではまた、一対の分割体１２Ａ，１２Ａにおけるブラケット１４（詳しくはその半分）のそれぞれに固定孔３０の半分が形成されているため、それら固定孔３０を通じて一対の分割体１２Ａを、ゴム弾性体１６を圧縮させた状態で締結固定しておくことができ、これによりゴム弾性体１６を圧縮した状態での後接着処理が容易となる利点も得られる。
以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
本発明の一実施形態のスタビライザブッシュをスタビライザバーへの組付け状態で示した図である。 図１のII−II断面図である。 図２に示すスタビライザブッシュを図２とは９０°異なった方向で切断した状態で示す断面図である。 同実施形態のスタビライザブッシュを各分割体に分離した状態で示す図である。 同実施形態のスタビライザブッシュの組付けの手順を示した説明図である。 従来のスタビライザブッシュをその取付例とともに示す図である。 従来のスタビライザブッシュの構成を示した図である。 図７のスタビライザバーとスタビライザブッシュとの後接着の方法を比較例として示す比較例図である。
符号の説明
１０ スタビライザバー
１２ スタビライザブッシュ
１２Ａ 分割体
１４ ブラケット
１６ ゴム弾性体
１６-１ 内ゴム層
１６-２ 外ゴム層
１８ 中間板
２０ 挿通孔
２８ 凹部
３０ 固定孔
ｌ 軸方向長
Ｐ 分割面
Ｓ 接着剤

Claims (4)

  1. 挿通孔を有する筒状のゴム弾性体と、該ゴム弾性体を内嵌させる凹部を備えた剛性のブラケットとを有し、該挿通孔にスタビライザバーを挿通させた状態で該ゴム弾性体を該ブラッケトにて車体に固定し、該スタビライザバーを該車体に弾性支持させるスタビライザブッシュにおいて
    前記ゴム弾性体のスタビライザバーに対する軸直角方向断面の中間部に、前記挿通孔周りに回曲した軸直角方向の断面形状の剛性の中間板を実質的に軸方向全長に亘って埋設して該ゴム弾性体を該中間板より内周側の内ゴム層と、外周側の該内ゴム層よりもばね定数の小さな外ゴム層とに分けるとともに、該ゴム弾性体，ブラケット及び中間板を前記挿通孔を通る分割面で軸直角方向に分割して、各分割体毎に前記ゴム弾性体の加硫成形時に前記ブラケット及び中間板を一体に加硫接着し、それら一体加硫品から成る各分割体を前記スタビライザバーを軸直角方向に挟み込む状態に組み合わせ且つそれぞれを該軸直角方向に圧縮した状態で、前記挿通孔内面を該スタビライザバーの外周面に接着剤にて後接着してあることを特徴とするスタビライザブッシュ。
  2. 請求項１において、前記内ゴム層は前記外ゴム層に対して薄肉に構成してあることを特徴とするスタビライザブッシュ。
  3. 請求項１，２の何れかにおいて、前記外ゴム層は前記内ゴム層に対して軸方向長の短い形状となしてあることを特徴とするスタビライザブッシュ。
  4. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記ブラケットは各分割体のそれぞれに且つ前記ゴム弾性体の軸直角方向の両側位置に前記車体への固定孔が設けてあることを特徴とするスタビライザブッシュ。
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