JP2008223947A - ブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で操縦安定性と乗り心地との両立を図ったブッシュを提供する。
【解決手段】ブッシュ２６は、車体に対して固定される内筒部３０と、内筒部３０の外側に同心的に配置され、サスペンションを構成するアームに固定される外筒部３２と、内筒部３０と外筒部３２との間に内筒部３０と同心的に配置される中間筒部３４と、内筒部３０と中間筒部３４との間に変形可能に固定されている内側ゴムスリーブ３６と、中間筒部３４と外筒部３２との間に変形可能に固定されている外側ゴムスリーブ３８と、外側ゴムスリーブ３８の変形量のうち内筒部３０の径方向への変形量を規制する径方向規制部４２と、を備える。内側ゴムスリーブ３６は、外側ゴムスリーブ３８のばね定数より大きいばね定数の材料で構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、部材同士が結合する部分に用いられるブッシュに関し、特に自動車のサスペンションに用いられるブッシュに関する。

従来、二つの部材の間を弾性的に連結すべく、ゴム外周部に外筒金具が加硫接着等により一体的に設けられてなるゴムブッシュが広く用いられている。特に、自動車等の車両においては、そのようなゴムブッシュとして、同心的に配された外筒金具および内筒金具と、それら内筒金具と外筒金具との間に位置して、それら金具を連結するゴム弾性体とからなる構造のものが採用されている。そして、ゴムブッシュは、その内筒金具側が一方の部材に、また外筒金具側が他方の部材に、それぞれ取り付けられることで、それら二つの部材間での振動や衝撃の伝達を低減することができる。

上述のようなブッシュでは、ある一方向の特性を変更するためにゴム弾性体の材質を変更すると、他方向の特性も変更されてしまう。そこで、ブッシュへの入力方向によってばね特性を異ならせる構成として、特許文献１には、内筒金具と外筒金具との間に中間筒金具を備えたブッシュが開示されている。また、特許文献２には、上下方向および前後方向のばね特性を柔らかくして、車両の騒音を減少させ乗り心地を向上させるとともに、左右方向およびこじり方向のばね特性を硬くして、操縦安定性を向上するブッシュ型防振装置が開示されている。また、特許文献３には、軸直角方向のばね定数を大きくしつつ、ねじり方向のばね定数を小さくし、極微小の振幅をもつ振動に対して振動遮断性を発揮する摺動ブッシュが開示されている。

特開平７−２５３１３２号公報 特開平８−７４９３２号公報 実開平５−７１４８０号公報

ところで、車両に用いるブッシュの特性としては、操縦安定性に寄与する横方向の剛性のアップと、乗り心地に寄与する車輪の上下動に対するストロークの確保を両立することが望まれている。しかしながら、特許文献１に記載のブッシュは、前述のようなばね特性を考慮していない。また、特許文献２や特許文献３に記載のブッシュでは、ブッシュの構成が複雑であり、部品や組立てにかかるコストの増大を招くとともに省スペース化が困難である。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で操縦安定性と乗り心地との両立を図ったブッシュを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブッシュは、車体に対して固定される内筒部と、前記内筒部の外側に同心的に配置され、サスペンションを構成するアームに固定される外筒部と、前記内筒部と前記外筒部との間に該内筒部と同心的に配置される中間筒部と、前記内筒部と前記中間筒部との間に変形可能に固定されている第１の弾性部材と、前記中間筒部と前記外筒部との間に変形可能に固定されている第２の弾性部材と、前記第２の弾性部材の変形量のうち前記内筒部の径方向への変形量を規制する径方向規制部と、を備える。前記第１の弾性部材は、前記第２の弾性部材のばね定数より大きいばね定数の材料で構成されている。

この態様によると、例えば、内筒部の軸方向が車両の前後方向と平行になるようにブッシュが車体に対して固定されている場合、車両の車幅方向である内筒部の軸方向と直交する径方向への入力に対しては、第２の弾性部材の変形量は径方向規制部により規制される。そのため、車両の車幅方向の入力に対しては、第２の弾性部材のばね定数よりも大きなばね定数の材料で構成されている第１の弾性部材によるばね特性が支配的となり、操舵応答性を高めることができる。一方、車輪を介してサスペンションが上下方向に振動した場合、アームに固定されている外筒部は、内筒部の軸を中心とする周方向に捩られる。その際、第２の弾性部材は、第１の弾性部材よりもばね定数が小さいため変形しやすい。そのため、内筒部の軸を中心とする捩り方向の入力に対しては、第２の弾性部材によるばね特性が支配的となり、乗り心地を向上することができる。

前記第２の弾性部材の変形量のうち前記内筒部の軸方向への変形量を規制する軸方向規制部を更に備えてもよい。これにより、車両の前後方向である内筒部の軸方向への入力に対しては、第２の弾性部材の変形量は軸方向規制部により規制される。そのため、車両の前後方向の入力に対しては、第２の弾性部材のばね定数よりも大きなばね定数の材料で構成されている第１の弾性部材によるばね特性が支配的となる。

前記第２の弾性部材は、前記径方向規制部が前記第２の弾性部材の変形量を規制する際に前記中間筒部の外周面と直接当接しないように、前記径方向規制部の内周側に延伸して設けられた緩衝部を有してもよい。これにより、径方向規制部と中間筒部とが直接当接することを防止できるので、当接音の発生を抑制することができる。

本発明によれば、簡易な構成で操縦安定性と乗り心地との両立を図ったブッシュを提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係るブッシュを備えたウィッシュボーン式サスペンションの左輪側の一部の構成を示す概略斜視図である。なお、以下では、第１の実施の形態に係るブッシュを好適に備えるものとしてフロントサスペンションを例に説明するが、リアサスペンションにも適宜用いることができる。

サスペンション１０は、コイルスプリング１２、ショックアブソーバ１４、ロワーアーム１６、アッパーアーム１８、アッパーサポート２０、ナックル２２などを含んで構成されている。コイルスプリング１２は、車体の荷重を支えて路面からの衝撃を和らげる。ショックアブソーバ１４は、車体の上下振動を減衰する。ロワーアーム１６およびアッパーアーム１８は、車体の前後方向への荷重を受ける。アッパーサポート２０は、ショックアブソーバ１４のピストンロッドの上端を支持した状態で車体に固定されている。ナックル２２は、その上部がボールジョイント２４を介してアッパーアーム１８に回動可能に支持されているとともに、その下部がロワーアーム１６に支持されている。

ロワーアーム１６は、その端部に設けられたブッシュ２６を介して車体側の部材に固定されている。また、アッパーアーム１８は、その端部に設けられたブッシュ２８を介して車体側の部材に固定されている。

次に、第１の実施の形態に係るブッシュの一例としてブッシュ２６を説明する。図２は、第１の実施の形態に係るブッシュの上面図である。図３は、図２に示すブッシュのＡ−Ａ断面図である。図４は、図３に示すブッシュのＢ部拡大断面図である。

ブッシュ２６は、車体に対して固定される円筒形の内筒部３０と、内筒部３０の外側に同心的に配置され、サスペンション１０を構成するアッパーアーム１８に固定される円筒形の外筒部３２と、内筒部３０と外筒部３２との間に内筒部３０と同心的に配置される円筒形の中間筒部３４と、内筒部３０と中間筒部３４との間に変形可能に固定されている第１の弾性部材としての内側ゴムスリーブ３６と、中間筒部３４と外筒部３２との間に変形可能に固定されている第２の弾性部材としての外側ゴムスリーブ３８と、を備える。そして、ブッシュ２６は、内筒部３０の軸方向が車両前後方向Ｘとなる方向で外筒部３２がアッパーアーム１８の端部に圧入されている。

内側ゴムスリーブ３６は、内筒部３０の外周面に加硫接着されている。また、外側ゴムスリーブ３８は、外筒部３２の内周面に加硫接着されている。そして、内側ゴムスリーブ３６が接着された内筒部３０および外側ゴムスリーブ３８が接着された外筒部３２を、中間筒部３４の内外周面に圧入することで、内筒部３０と外筒部３２とが弾性的に連結される。

外筒部３２は、筒状の金属部材４０と、金属部材４０の外周面に固定された二つの径方向規制部４２と、を有する。径方向規制部４２は、筒状の部材であり、軸方向の一方の端部が開放されているとともに、軸方向の他方の端部に中間筒部３４の外径より僅かに大きな半径を有する孔部が形成された底部４２ａが設けられている。そして、二つの径方向規制部４２を、開放された端部同士を向かい合わせにした状態で金属部材４０に取り付ける。取り付ける方法としては、二つの径方向規制部４２の内周部に金属部材４０の外周部を圧入して行う。その他の取り付け方法としては、金属部材４０の外周にねじ溝を形成し、径方向規制部４２の内周にもねじ溝を形成し、互いに取り付けてもよい。

径方向規制部４２は、外側ゴムスリーブ３８の変形量のうち内筒部３０の径方向（以下、軸直角方向という）への変形量を規制する。通常の状態では、外筒部３２が外側ゴムスリーブ３８を介して中間筒部３４に対して捩り方向Ｒに回転できるように、径方向規制部４２と中間筒部３４との間は僅かに隙間が設けられている。そのため、外筒部３２がアッパーアーム１８を介して軸直角方向の入力を受けると、径方向規制部４２が軸直角方向に僅かに移動するだけで中間筒部３４に当接し、外側ゴムスリーブ３８の変形量のうち内筒部３０の軸直角方向、例えば車幅方向Ｙへの変形量が規制される。

第１の実施の形態に係るブッシュ２６においては、内側ゴムスリーブ３６は、外側ゴムスリーブ３８のばね定数より大きいばね定数の材料で構成されている。そのため、車両の車幅方向Ｙの入力に対しては、外側ゴムスリーブ３８のばね定数よりも大きなばね定数の材料で構成されている内側ゴムスリーブ３６によるばね特性が支配的となり、操舵応答性を高めることができる。

一方、車輪を介してサスペンション１０が上下方向に振動した場合、アッパーアーム１８に固定されている外筒部３２は、内筒部３０の軸を中心とする周方向（捩り方向Ｒ）に捩られる。その際、外側ゴムスリーブ３８は、内側ゴムスリーブ３６よりもばね定数が小さいため変形しやすい。そのため、内筒部３０の軸を中心とする捩り方向Ｒの入力に対しては、外側ゴムスリーブ３８によるばね特性が支配的となり、乗り心地を向上することができる。

（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態に係るブッシュの断面図である。図６は、図５に示すブッシュのＣ部拡大断面図である。なお、第１の実施の形態と同様の内容については適宜説明を省略する。

第２の実施の形態に係るブッシュ１２６は、外側ゴムスリーブ１３８の変形量のうち内筒部３０の軸方向への変形量を規制する軸方向規制部４４を備えている点が第１の実施の形態に係るブッシュ２６と大きく異なる点である。軸方向規制部４４は、中間筒部３４の外周面の端部に設けられたリング状の部材である。これにより、車両前後方向Ｘである内筒部３０の軸方向への入力に対しては、外側ゴムスリーブ１３８の変形量は軸方向規制部４４により規制される。そのため、車両前後方向Ｘの入力に対しては、外側ゴムスリーブ１３８のばね定数よりも大きなばね定数の材料で構成されている内側ゴムスリーブ３６によるばね特性が支配的となり、操舵応答性を高めることができる。

また、第２の実施の形態に係るブッシュ１２６は、径方向規制部４２が外側ゴムスリーブ１３８の変形量を規制する際に中間筒部３４の外周面と直接当接しないように、径方向規制部４２の底部４２ａの内周側と中間筒部３４の外周面との間の隙間に延伸して設けられた緩衝部１３８ａを有している。これにより、ブッシュ１２６が軸直角方向の入力を受けた場合に、緩衝部１３８ａが径方向規制部４２と中間筒部３４とにより挟持されるため、径方向規制部４２と中間筒部３４とが直接当接することを防止できるので、当接音の発生を抑制することができる。

また、緩衝部１３８ａは、径方向規制部４２の底部４２ａより軸方向規制部４４側に突出して設けられている。これにより、ブッシュ１２６が軸方向の入力を受けた場合に、緩衝部１３８ａは軸方向規制部４４とはじめに当接するため、径方向規制部４２の底部４２ａが軸方向規制部４４に直接当接しない、または、当接したとしても緩衝部１３８ａにより当たりが緩和される。その結果、径方向規制部４２と軸方向規制部４４との当接音の発生を抑制することができる。

本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施の形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

例えば、軸方向規制部４４は、リング状部材の代わりに、中間筒部３４の外周面の端部に間隔をおいて設けられた複数の凸部であってもよい。これによりブッシュの軽量化を図ることができる。また、各実施に形態に係るブッシュを好適に用いることができるサスペンションの方式は、上述のウィッシュボーン式サスペンションに限られず他の方式であってもよい。また、各実施に形態に係るブッシュは、アッパーアーム１８だけでなく、ロワーアーム１６にも適用することができる。

第１の実施の形態に係るブッシュを備えたウィッシュボーン式サスペンションの左輪側の一部の構成を示す概略斜視図である。 第１の実施の形態に係るブッシュの上面図である。 図２に示すブッシュのＡ−Ａ断面図である。 図３に示すブッシュのＢ部拡大断面図である。 第２の実施の形態に係るブッシュの断面図である。 図５に示すブッシュのＣ部拡大断面図である。

符号の説明

１０ サスペンション、 １６ ロワーアーム、 １８ アッパーアーム、 ２６ ブッシュ、 ２８ ブッシュ、 ３０ 内筒部、 ３２ 外筒部、 ３４ 中間筒部、 ３６ 内側ゴムスリーブ、 ３８ 外側ゴムスリーブ、 ４０ 金属部材、 ４２ 径方向規制部、 ４２ａ 底部、 ４４ 軸方向規制部、 １２６ ブッシュ、 １３８ 外側ゴムスリーブ、 １３８ａ 緩衝部。

Claims (3)

1. 車体に対して固定される内筒部と、
   前記内筒部の外側に同心的に配置され、サスペンションを構成するアームに固定される外筒部と、
   前記内筒部と前記外筒部との間に該内筒部と同心的に配置される中間筒部と、
   前記内筒部と前記中間筒部との間に変形可能に固定されている第１の弾性部材と、
   前記中間筒部と前記外筒部との間に変形可能に固定されている第２の弾性部材と、
   前記第２の弾性部材の変形量のうち前記内筒部の径方向への変形量を規制する径方向規制部と、を備え、
   前記第１の弾性部材は、前記第２の弾性部材のばね定数より大きいばね定数の材料で構成されていることを特徴とするブッシュ。
2. 前記第２の弾性部材の変形量のうち前記内筒部の軸方向への変形量を規制する軸方向規制部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のブッシュ。
3. 前記第２の弾性部材は、前記径方向規制部が前記第２の弾性部材の変形量を規制する際に前記中間筒部の外周面と直接当接しないように、前記径方向規制部の内周側に延伸して設けられた緩衝部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のブッシュ。

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