JP2008249081A - ブッシュ及びサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向と直交する荷重に対して十分な剛性を有しかつ内筒の外筒に対する軸方向及び揺動方向の変位を許容したブッシュを提供する。
【解決手段】外筒１１０と、外筒１１０の内径側に挿入される内筒１２０と、外筒１１０の内周面と内筒１２０の外周面との間に配置され、弾性体を介して内筒１２０を外筒１１０に対して支持する中間部材１３０とを備えるブッシュ１００を、内筒１２０の軸方向における中間部に球状凸面部１２１が設けられ、中間部材１３０は、内筒１２０の球状凸面部１２１と摺動可能に当接する球状凹面部が設けられるとともに、外筒に対して外筒の軸方向に沿って摺動可能である構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンションアーム支点に設けられるブッシュ、及び、サスペンション装置に関するものである。

自動車等の車両のサスペンション装置は、車輪を支持するハウジング等と車体との間にわたして設けられたサスペンションアームを備え、サスペンションアームが揺動することによってストロークするようになっている。サスペンションアームの車体側の支点には、騒音、乗り心地等の快適性と操縦安定性との両立を図るため、ゴム等の弾性体を有するブッシュを設けることが一般的である。
このようなサスペンション用のブッシュは、典型的には円筒状の外筒及び内筒と、これらの間に配置されたクッションラバー（ゴム部）とを備えている。

上述したブッシュは、主にその中心軸と直交する方向の荷重を負担するように用い、操舵時の追従性や速応性に影響する横力トレッド剛性、ブレーキ時の安定性やタイヤの偏磨耗に影響する前後力トー変化、乗り心地のハーシュネスに影響するサスペンション前後剛性等が狙った特性となるように設計することが望ましい。
しかし、サスペンションアームは、例えばアクスルシャフト、車体、パワートレーン、車輪等の他部品が占めるスペースとの関係で、必ずしも上述した各特性を最適化できるようにレイアウトできない場合がある。

例えば、他部品との干渉を避けるため、サスペンションアームの揺動中心軸を車両の前後方向に対して斜めに配置しなければならない場合には、ブッシュの中心軸をこの揺動中心軸と一致させるためには、旋回時の横力に対して傾斜してブッシュを配置することとなり、横力トレッド剛性が低下してしまう。これに対し、ブッシュを横力と直交して配置すると、サスペンションアームの揺動時にブッシュの内筒と外筒の中心軸が相互に傾斜するようなこじりが発生するため、ブッシュのバネ定数を大きくすることが難しく、操縦安定性が低下してしまう。
また、例えばブッシュの中心軸を車両の前後方向に配置した場合、制動時に加わる前後力（ブッシュの軸方向力)の反力によって、サスペンションアームが鉛直軸周りに回転して車輪のトー変化を誘発する場合があった。

従来、サスペンションブッシュにおいて、外筒に対する内筒のこじりを吸収する目的で、内筒の中間部に球状凸面を設けるとともに、この球状凸面と係合する球状凹面を外筒側に設けて球面継手を構成し、ゴムをこじることなく内筒の外筒に対する揺動を可能としたものが知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。
また、サスペンションブッシュにおいて、内筒が軸方向に摺動可能に挿入されかつ外筒と弾性部材を介して接合された中間筒を有するスライドブッシュが知られている（例えば、特許文献３を参照）。
特開平５−１０３８１号公報 特開平９−３２８０７６号公報 実開平６−４３３８２号公報

上述した従来技術のブッシュは、それぞれ内筒の外筒に対する揺動方向の変位、軸方向の変位を許容するものであるが、サスペンション装置においては同じブッシュに揺動方向や軸方向等の様々な荷重が複合的に負荷されることから、このようなブッシュではサスペンションの各種特性を最適に設定することは困難である。
本発明の課題は、軸方向と直交する方向の荷重を負担しかつ内筒の外筒に対する軸方向及び揺動方向の変位を許容したブッシュ、及び、このようなブッシュを備えたサスペンション装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、外筒と、前記外筒の内径側に挿入される内筒と、前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に配置され、弾性体を介して前記内筒を前記外筒に対して支持する中間部材とを備えるブッシュであって、前記内筒の軸方向における中間部に球状凸面部が設けられ、前記中間部材は、前記内筒の前記球状凸面部と摺動可能に当接する球状凹面部が設けられるとともに、前記外筒に対して該外筒の軸方向に沿って摺動可能であることを特徴とするブッシュである。

請求項２の発明は、外筒と、前記外筒の内径側に挿入される内筒と、前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に配置され、弾性体を介して前記内筒を前記外筒に対して支持する中間部材とを備えるブッシュであって、前記内筒は、前記中間部材に対して該内筒の軸方向に沿って摺動可能であり、前記外筒は、内周面に球状凹面部が形成され、前記中間部材は、外周面に前記外筒の前記球状凹面部と摺動可能に当接する球状凸面部が設けられることを特徴とするブッシュである。

請求項３の発明は、車両の前後方向に離間した前側支持部及び後側支持部において車体又は車体側部材に対し揺動可能に接続されるとともに、車輪を回転可能に支持する車輪支持体に揺動可能に接続されたサスペンションアームを有するサスペンション装置において、前記前側支持部、前記後側支持部の少なくとも一方に、請求項１又は請求項２に記載のブッシュが前記サスペンションアームの揺動中心軸に対して軸方向が傾斜した状態で配置されることを特徴とするサスペンション装置である。
請求項４の発明は、請求項３に記載のサスペンション装置において、請求項１又は請求項２のブッシュは、前記前側支持部、前記後側支持部のうち車両の前後方向における位置が車軸に近い側に、その軸方向が車両の前後方向にほぼ沿わせた状態で配置されることを特徴とするサスペンション装置である。

請求項５の発明は、請求項３に記載のサスペンション装置において、前記サスペンションアームは、前記前側支持部の車両の前後方向における位置が該サスペンションアームと前記車輪支持体との接続部に対して後方側に配置されたＬ字型ロワアームであって、前記車輪支持体は、車軸よりも後方側にステアリングタイロッドが接続され、請求項１又は請求項２のブッシュは、前記前側支持部にその軸方向が車両の前後方向にほぼ沿わせた状態で配置されることを特徴とするサスペンション装置である。
請求項６の発明は、請求項４に記載のサスペンション装置において、前記サスペンションアームは、前記前側支持部及び前記後側支持部の車幅方向における位置がオフセットして配置された台形ロワアームであることを特徴とするサスペンション装置である。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）中間部材が外筒に対して軸方向に沿って摺動し、また、内筒の球状凸面部と中間部材の球状凹面部とが摺動することによって、軸方向と直交する方向の荷重を負担しかつ内筒の外筒に対する軸方向及び揺動方向の変位を許容したブッシュを提供することができる。
（２）内筒が中間部材に対して軸方向に沿って摺動し、また、中間部材の球状凸面部と外筒の球状凹面部とが摺動することによって、軸方向と直交する方向の荷重を負担しかつ内筒の外筒に対する軸方向及び揺動方向の変位を許容したブッシュを提供することができる。

（３）上記したブッシュを、サスペンションアームの揺動中心軸に対して軸方向が傾斜した状態で配置することによって、ブッシュの軸方向を揺動中心軸と一致させることができないサスペンションレイアウトであっても、サスペンションアームの揺動時にブッシュの弾性体をこじることがなくなり、ブッシュの耐久性を向上するとともに、サスペンション装置のフリクションを低減することができる。
また、こじりが生じないことによって硬度が高い弾性体を用いることができるため、操縦安定性も向上することができる。
（４）上記したブッシュを、前側支持部、後側支持部のうち車両の前後方向における位置が車軸に近い側に、その軸方向が車両の前後方向にほぼ沿わせた状態で配置することによって、サスペンションアームから旋回時に入力される横力に対するブッシュの横剛性を高めることができ、サスペンション装置のトレッド横力剛性を向上して操舵時の追従性や速応性を向上することができる。

（５）上記したブッシュを、前側支持部の車両の前後方向における位置がサスペンションアームと車輪支持体との接続部に対して後方側に配置されたＬ型ロワアームの前側支持部にその軸方向が車両の前後方向にほぼ沿わせた状態で配置し、車輪支持体の車軸後方側にタイロッドが配置された構成とすることによって、制動時の前後力によってロワアームが鉛直軸回りに回転することを防止してロワアームがほぼ平行移動により後退するようにできる。これによって、ロワアームと車輪支持体との接続部が車幅方向外側に開いて車輪がトーアウト方向に変位することを防止でき、制動時の車両の安定性を向上するとともに、タイヤの偏摩耗を改善することができる。
さらに、サスペンションアームに作用する曲げモーメントを低減し、強度耐久性の向上や軽量化を図ることができる。
（６）上記したブッシュを、前側支持部及び後側支持部の車幅方向における位置がオフセットして配置された台形ロワアームの車両の前側支持部及び後側支持部のうち、車両の前後方向における位置が車軸に近い側に、ブッシュの軸方向を車両の前後方向にほぼ沿わせて配置することによって、ブッシュの弾性体をこじることなくサスペンションアームの揺動が可能となるから、弾性体として硬度の高いものを用いることができ、操縦安定性を向上することができる。また、サスペンションアームを揺動時や前後力の入力時にたわませる必要がないことから、サスペンションアームの剛性及び固有振動数を増加させることができ、サスペンションアームの強度耐久性を向上するとともに、ロードノイズやハーシュネスの改善を図ることができる。

本発明は、軸方向と直交する方向の荷重を負担しかつ内筒の外筒に対する軸方向及び揺動方向の変位を許容したブッシュ等を提供する課題を、内筒の球状凸面部と摺動可能に当接する球状凹面部を有しかつ外筒に対して軸方向に摺動可能な弾性部材を設けることによって解決した。

以下、本発明を適用したブッシュ及びこのブッシュを適用したサスペンション装置の実施例１について説明する。
実施例１において、サスペンション装置は、例えば乗用車等の自動車のフロントサスペンションとして用いられるマクファーソンストラット型サスペンションである。
図１は、サスペンション装置を上方から見た状態を示す模式的平面図である。

サスペンション装置は、ハウジング１０、ロワアーム２０、タイロッド３０、フロントブッシュ１００、リアブッシュ２００を備えている。
ハウジング１０は、図示しない前輪を回転可能に支持するハブベアリングを保持する車輪支持体である。
ハウジング１０は、車軸１１、ナックルアーム１２等を備えている。
車軸１１は、前輪の回転中心軸となるものであり、ハウジング１０から車幅方向外側へ突き出して配置されている。
ナックルアーム１２は、タイロッド３０が接続される部分であって、ハウジング１０の後方側へ突き出して形成されている。

ロワアーム２０は、いわゆるＬ字型ロワアームと通称されるタイプのサスペンションアームであって、ボールジョイント２１、フロントブッシュ保持部２２、リアブッシュ保持部２３等を備えている。
ボールジョイント２１は、ハウジング１０の下端部とロワアーム２０とを、これらが相互に揺動、回転可能に接続するものである。ボールジョイント２１は、ロワアーム２０の車幅方向外側の端部に配置されている。

フロントブッシュ保持部２２、及び、リアブッシュ保持部２３は、ロワアーム２０と車体側支持部との接続部に設けられるフロントブッシュ１００及びリアブッシュ２００をそれぞれ保持する部分である。これらフロントブッシュ１００及びリアブッシュ２００は、本発明における前側支持部、後側支持部に相当する。
フロントブッシュ保持部２２は、軸方向を車両の前後方向にほぼ沿わせて配置された円筒状の部分であって、ボールジョイント２１に対して車幅方向内側に配置されている。また、フロントブッシュ保持部２２の車両の前後方向における位置は、ボールジョイント２１よりもわずかに車両後方側に配置されている。
リアブッシュ保持部２３は、軸方向を上下方向にほぼ沿わせて配置された円筒状の部分であって、フロントブッシュ保持部２２よりも車両後方側でありかつ車幅方向内側に配置されている。
ロワアーム２０の本体部は、ボールジョイント２１からフロントブッシュ保持部２２側にほぼ車幅方向に沿って伸び、フロントブッシュ保持部２２近傍において湾曲してリアブッシュ保持部２３側へ伸びるＬ字状に形成されている。

タイロッド３０は、図示しないステアリングギアボックスとハウジング１０のナックルアーム１２との間にわたして設けられ、車幅方向にほぼ沿って延在するロッド状の部材である。ステアリングギアボックスは、図示しないステアリングホイール及びこれに接続されたステアリングシャフトの回転運動を、車幅方向の直進運動に変換するラックアンドピニオン機構を備えている。タイロッド３０は、ステアリングギアボックスのステアリングラックの直進運動を、ナックルアーム１２に伝達してハウジング１０の操向を行うものである。タイロッド３０のナックルアーム１２側（車幅方向外側）の端部は、ボールジョイントであるタイロッドエンドジョイント３１が設けられ、これを介してナックルアーム１２と接続されている。また、タイロッド３０は、ナックルアーム１２側の端部がステアリングギアボックス側（車幅方向内側）の端部よりもわずかに車両後方側となるように後退角をつけて配置されている。

図２は、フロントブッシュ１００の断面図である。
フロントブッシュ１００は、外筒１１０、内筒１２０、クッションラバー１３０、ダストブーツ１４０，１５０を備えている。
外筒１１０及び内筒１２０は、例えば金属や樹脂系材料等のクッションラバー１３０の材料よりも硬度が高い硬質材料によって形成されている。
外筒１１０は、ほぼ円筒状に形成され、ロワアーム２０のフロントブッシュ保持部２２内に圧入され固定される部分である。外筒１１０の両端部には、内周面から内径側に突き出したフランジ部１１１，１１２が形成されている。フランジ部１１１は、外筒１１０と一体に形成され、フランジ部１１２は、別体に形成され、本体部と加締によって固定されている。

内筒１２０は、ほぼ円筒状に形成され、外筒１１０の内径側にほぼ同心に挿入されている。内筒１２０の軸方向中間部には、他の部分の外周面から張り出して形成された球状凸面部１２１が一体的に形成されている。球状凸面部１２１の中心は、内筒１２０の中心軸上に配置されている。
内筒１２０は、フロントブッシュ１００を車体側に締結するボルトが挿入されるものである。

クッションラバー１３０は、外筒１１０の内径側でありかつ内筒１２０の外径側に配置され、弾性部材を介して外筒１１０に対し内筒１２０を支持する中間部材である。クッションラバー１３０は、例えば防振機能を有するゴム系材料によって形成されている。
クッションラバー１３０の内周面には、内筒１２０の球状凸面部１２１と適合した曲率を有し、球状凸面部１２１と摺動可能に当接する球状凹面部１３１が形成されている。また、これら球状凸面部１２１と球状凹面部１３１との摺動部には、グリース等の潤滑材が塗布されている。

クッションラバー１３０の外周面１３２は、外筒１１０の内径とほぼ同じ外径に形成されている。クッションラバー１３０は、外周面１３２が外筒１１０の内周面に対して摺動することによって、外筒１１０に対してその軸方向に沿って相対移動可能となっている。なお、上述した外筒１１０のフランジ部１１１，１１２は、クッションラバー１３０の摺動可能なストロークを規制するストッパとして機能する。この摺動面部にも、グリース等の潤滑材が塗布されている。また、クッションラバー１３０の外周面１３２は、軸方向における中間部に凹部が形成されている。
さらに、クッションラバー１３０は、その内部に埋設されたリング状の中間板（インターリーフ）１３３を備えている。

ダストブーツ１４０，１５０は、例えばゴム系材料によって円環膜状に形成され、その外径側を外筒１１０の端部に装着され、内径側を内筒１２０の外周面に装着された部材である。ダストブーツ１４０，１５０は、外筒１１０のフランジ部１１１，１１２側の端部にそれぞれ設けられ、ここから上述した各摺動部側へのダスト等の侵入を防止するものである。

リアブッシュ２００は、外筒２１０、内筒２２０、クッションラバー２３０を備えている。
外筒２１０及び内筒２２０は、例えば金属や樹脂系材料によって円筒状に形成されている。
外筒２１０は、ロワアーム２０のリアブッシュ保持部２３内に圧入され固定される部分である。
内筒２２０は、外筒２１０の内径側に挿入され、その内径側にリアブッシュ２００を車体側に締結するボルトが挿入される。
クッションラバー２３０は、外筒２１０の内周面と内筒２２０の外周面との間に配置され、これらとそれぞれ加硫接着によって接合されている。
また、クッションラバー２３０には、すぐり２３１が形成されている。すぐり２３１は、クッションラバー２３０をリアブッシュ２００の軸方向に貫通する開口として形成され、内筒２２０の中心軸対象に１対が設けられている。
実施例１においては、これらのすぐり２３１は、その中央部がフロントブッシュ１００とリアブッシュ２００の中間部を結んだ直線であるロワアーム２０の揺動中心軸Ａ上に配置されている。

次に、上述した実施例１の効果を、以下説明する本発明の比較例１と対比して説明する。なお、以下説明する各実施例、比較例において、従前の実施例と実質的に同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図３は、比較例１のサスペンション装置の模式的平面図である。
比較例１のサスペンション装置は、実施例１のサスペンション装置のフロントブッシュ１００に変えて、以下説明するフロントブッシュ１００Ａを備えたものである。

フロントブッシュ１００Ａは、単純円筒状に形成された外筒及び内筒と、外筒及び内筒の間に配置されこれらとそれぞれ加硫接着により接合されたクッションラバーとを有するものである。
このフロントブッシュ１００Ａは、その軸方向が上述した揺動中心軸Ａとほぼ一致するように、車両の前後方向に対して傾斜して配置されている。
また、比較例１においては、リアブッシュ２００のすぐり２３１は、その中央部がロワアーム２０のボールジョイント２１とリアブッシュ２００とを結んだ直線上に配置されるように、実施例１とは異なった取付角度で圧入されている。

比較例１のようなフロントブッシュ１００Ａを用いた場合、その軸方向をロワアーム２０の揺動中心軸Ａに対して傾斜して配置すると、ロワアーム２０の揺動時にクッションラバーに対してこじりが生じることから、硬度の高い材料を用いることができず、その結果横力トレッド剛性の確保が困難となることから、上述したようにフロントブッシュ１００Ａの軸方向を揺動中心軸Ａとほぼ一致して配置せざるを得ない。
しかし、比較例１のようにフロントブッシュ１００Ａを車両の前後方向に対し傾斜して配置した場合にも、ブッシュの剛性が最も高い軸方向と直交する方向に対し、横力の入力方向が傾斜することから、ブッシュを車両の前後方向に配置した場合に対して横力トレッド剛性は低下する。

これに対し、実施例１のフロントブッシュ１００は、内筒１２０が外筒１１０に対して軸方向に摺動可能でありまた揺動が可能となっていることから、ロワアーム２０の揺動時にクッションラバー１３０にこじりが生じず、硬度の高い材料を用いることができる。また、フロントブッシュ１００の軸方向を車両の前後方向と一致して配置したことによって、フロントブッシュ１００の剛性が最も高い軸方向と直交する方向を、横力の入力方向と一致させて用いることができる。これによって、横力トレッド剛性を向上し、車両の操舵時の追従性や速応性を向上することができる。

次に、制動時の力の作用について説明する。
図３に示すように、比較例１において車軸１１のホイールセンターに相当する位置に、制動力Ｆｂが入力されると、ロワアーム２０のボールジョイント２１には、制動力Ｆｂとタイロッド３０に負荷される圧縮力の反力Ｆｔとの合力Ｆｂｊが作用する。
また、ロワアーム２０を車体に対して支持するフロントブッシュ１００及びリアブッシュ２００にも、それぞれ反力Ｆｆｂ及びＦｒｂが生じ、これらの反力Ｆｆｂ及びＦｒｂは、上述したボールジョイント２１への入力Ｆｂｊと釣り合っている。

比較例１においては、フロントブッシュ１００Ａの軸方向が車両前後方向に対して前開きに傾斜して配置されていることから、フロントブッシュ反力Ｆｆｂの反力作用線とボールジョイントに作用する力Ｆｂｊの反力作用線との交点Ｘは、実施例１に対して車両後方側となっている。
その結果、ロワアーム２０の曲げモーメントが最大となる点Ｍからリアブッシュ反力Ｆｒｂの作用方向の延長線までの距離Ｄは大きくなる。このため、ロワアーム２０に加わる曲げモーメントは大きくなる。

これに対し、図１に示す実施例１の場合には、フロントブッシュ１００の軸方向が車両の前後方向とほぼ一致して配置されるとともに、内筒１２０が外筒１１０に対して軸方向に摺動可能となっていることから、フロントブッシュ反力Ｆｆｂの作用方向はほぼ車幅方向と一致する。このため、フロントブッシュ反力Ｆｆｂの反力作用線とボールジョイントに作用する力Ｆｂｊの反力作用線との交点Ｘは比較例１に対して車両前方側となる。
その結果、上述したロワアーム２０の曲げモーメントが最大となる点Ｍからリアブッシュ反力Ｆｒｂの反力作用線までの距離Ｄは小さくなる。このため、ロワアーム２０に加わる曲げモーメントは小さくなり、これによってロワアーム２０の強度耐久性の向上や、軽量化を図ることができる。

また、実施例１によれば、制動時の入力によって車輪がトーアウト方向に変化するいわゆる後引きトーアウトを抑制することができる。
図４は、比較例１における制動時のトー変化の一例を示す図である。
比較例１においては、ロワアーム２０のボールジョイント２１に制動に起因する後引き方向の力が入力されると、ロワアーム２０は、フロントブッシュ１００Ａを中心として、ボールジョイント２１が後退する方向に回転する。このとき、ボールジョイント２１はフロントブッシュ１００Ａよりも前進して配置されていることから、ボールジョイント２１は車幅方向外側に変位する。
一方、タイロッド３０もハウジング１０の後退に伴いタイロッドエンドジョイント３１が後退する方向に回転する。このとき、タイロッドエンドジョイント３１は車幅方向内側に変位する。
以上説明したように、比較例１によれば、ボールジョイント２１及びタイロッドエンドジョイント３１がそれぞれ車幅方向外側、内側に変位することから、車輪のトーアウト方向のトー変化ΔＴは大きくなる。

図５は、実施例１における制動時のトー変化の一例を示す図である。
実施例１においては、フロントブッシュ１００は軸方向力が入力された際に内筒１２０が外筒１１０に対して軸方向に摺動する。また、リアブッシュ２００は、内筒２２０の前後にすぐり２３１を配置することによって、前後方向の剛性が横剛性に対して低くなっている。このため、ボールジョイント２１に後引き方向の力が入力されると、ロワアーム２０は、比較例１のような回転運動は抑えられ、ほぼ平行移動により後退する。このため、ボールジョイント２１は車幅方向にはほとんど変位しない。
一方、タイロッドエンドジョイント３１は、比較例１と同様に車幅方向内側に変位する。
以上説明したように、実施例１によれば、タイロッドエンドジョイント３１は車幅方向内側に変位するものの、ボールジョイント２１は車幅方向にはほとんど変位しないことから、車輪のトーアウト方向のトー変化ΔＴは比較例１に対して低減される。
このため、制動時の車両の安定性を向上するとともに、タイヤの偏摩耗を改善することができる。

次に、本発明を適用したブッシュ及びサスペンション装置の実施例２について説明する。実施例２のサスペンション装置は、実施例１のサスペンション装置のフロントブッシュ１００に代えて、以下説明するフロントブッシュ３００を備えている。
図６は、フロントブッシュ３００の断面図である。
フロントブッシュ３００は、外筒３１０、ストッパリング３２０、内筒３３０、クッションラバー３４０を備えている。

外筒３１０、ストッパリング３２０、内筒３３０は、例えば金属や樹脂材料等の硬質材料によって形成されている。
外筒３１０は、ほぼ円筒状に形成され、ロワアーム２０のフロントブッシュ保持部２２内に圧入され固定される部分である。
ストッパリング３２０は、外筒３１０の軸方向における一方の端部側に設けられ、外筒３１０の内径側に挿入され、外筒３１０の端部を加締ることによって外筒３１０に固定されるリング状の部材である。ストッパリング３２０は、外筒３１０からのクッションラバー３４０の脱落を防止するものである。
内筒３３０は、円筒状に形成され、外筒３１０の内径側にほぼ同心に挿入されている。内筒３３０は、フロントブッシュ３００を車体側に締結するボルトが挿入されるものである。

クッションラバー３４０は、外筒３１０の内径側でありかつ内筒３３０の外径側に配置され、弾性部材を介して外筒３１０に対し内筒３３０を支持する中間部材である。クッションラバー３４０は、例えば防振機能を有するゴム系材料によって形成されている。
クッションラバー３４０は、その中央部に内筒３３０が挿入される開口３４１が形成されている。内筒３３０の外周面と開口３４１の内周面とは摺動可能となっており、内筒３３０は、その軸方向に沿ってクッションラバー３４０に対して相対移動可能となっている。この摺動部には、例えばグリース等の潤滑材が塗布されている。

また、クッションラバー３４０は、外周面に球状凸面部３４２が形成されている。球状凸面部３４２の中心は、内筒３３０の中心軸上に配置されている。
一方、外筒３１０及びストッパリング３２０の内周面には、クッションラバー３４０の球状凸面部と摺動可能に当接する球状凹面部３１１，３２１がそれぞれ形成されている。これらの球状凹面部３１１，３２１は、外筒３１０の軸方向における両側からクッションラバー３４０の球状凸面部３４２を挟み込み、これを拘束するようになっている。球状凹面部３１１，３２１と球状凸面部３４２との摺動部には、グリース等の潤滑材が塗布されている。
さらに、クッションラバー３４０は、その内部に埋設されたリング状の中間板３４３を備えている。

ダストブーツ３５０，３６０は、実施例１のダストブーツ１４０，１５０と同様に、外筒３１０の両端部にそれぞれ設けられ、ここから上述した各摺動部側へのダスト等の侵入を防止するものである。
以上説明した実施例２においても、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明を適用したサスペンション装置の実施例３について説明する。
実施例３のサスペンション装置は、例えばダブルウィッシュボーン型のリヤサスペンションである。ダブルウィッシュボーン型サスペンションは、ハブベアリングハウジングを上下少なくとも１対のアッパーアーム、ロワアームを含むサスペンションアーム（コントロールリンク）によって支持し、車輪のキャンバーをコントロールするものである。
図７（ａ）は、実施例３のサスペンション装置のロワアームを上方から見た状態を示す模式的平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のｂ−ｂ部矢視断面図である。

実施例３のサスペンション装置は、ハウジング４１０、ロワアーム４２０、フロントブッシュ４３０、リアブッシュ４４０、図示しないアッパーアーム、サスペンションスプリング、ショックアブソーバ等を備えて構成されている。
ハウジング４１０は、後輪を回転可能に支持するハブベアリングを収容するものであって、下端部をロワアーム４２０に対して所定の揺動中心軸Ａ回りに揺動可能に支持されるとともに、上端部をアッパーアームによって揺動可能に支持されている。

ロワアーム４２０は、フロントブッシュ取付ピン部４２１、リアブッシュ保持部４２２、トレーリングアーム部４２３、ラテラルアーム部４２４を備え、前後一対のフロントブッシュ４３０及びリアブッシュ４４０を介して図示しない車体に対して接続されている。
フロントブッシュ取付ピン部４２１は、ロワアーム４２０の前端部から、ロワアーム４２０の揺動中心軸Ａに沿って突き出して形成され、フロントブッシュ４３０に挿入される軸状の部材である。

リアブッシュ保持部４２２は、リアブッシュ４４０が圧入され固定される部分であって、軸方向が車両の前後方向にほぼ沿って配置された円筒状に形成されている。
ここで、ロワアーム４２０の揺動中心軸Ａは、これらのフロントブッシュ４３０、リアブッシュ４４０の中心部を結んだ直線とほぼ一致する。図７に示すように、リアブッシュ保持部４２２は、フロントブッシュ取付ピン部４２１よりも車幅方向内側に配置されており、その結果、ロワアーム４２０の揺動中心軸Ａは、車両前方側が外側に開くように配置されている。また、ロワアーム４２０に対するハウジング４１０の揺動中心軸ａは、このロワアーム４２０の揺動中心軸Ａとほぼ平行に配置されている。

トレーリングアーム部４２３は、フロントブッシュ取付ピン部４２１とハウジング４１０とを連結する部分であって、パイプ材を用いたり、又は、ハイドロフォーミング等によって、閉断面部を有する中空のアームとして形成されている。トレーリングアーム部４２３は、車両の前後方向にほぼ沿って延在し、フロントブッシュ取付ピン部４２１は、その前端部に溶接等によって固定されている。また、ハウジング４１０は、トレーリングアーム部４２３の後端部から、車幅方向外側に突き出した前後一対のブラケットを介して、トレーリングアーム部４２３に対して揺動中心軸ａ回りに揺動可能に支持されている。
また、トレーリングアーム部４２３には、図示しないサスペンションスプリング及びショックアブソーバが接続される。

ラテラルアーム部４２４は、トレーリングアーム部４２３の後端部とリアブッシュ保持部４２２とを連結する部分であって、車幅方向にほぼ沿って延在している。
図７（ｂ）に示すように、ラテラルアーム部４２４をその長手方向と直交する平面で切って見た横断面形状は、下側に開いたコの字状又はＵ字状に形成されている。

フロントブッシュ４３０は、ロワアーム４２０の前端部を車体側に接続するものである。フロントブッシュ４３０は、ロワアーム４２０のフロントブッシュ取付ピン部４２１が挿入される円筒状の内筒、この内筒が挿入されかつ車体側に固定される外筒、及び、内筒と外筒の間に設けられこれらとそれぞれ加硫接着により接合されたクッションラバーとを備えている。フロントブッシュ４３０は、その軸方向が前開きとなるように、車両の前後方向に対して傾斜して配置されている。

リアブッシュ４４０は、上述した実施例１のフロントブッシュ１００と同様の構成を備え、その外筒の軸方向を車両の前後方向とほぼ一致させた状態でロワアーム４２０のリアブッシュ保持部４２２内に圧入され固定されている。

次に、上述した実施例３の効果を、以下説明する本発明の比較例２と対比して説明する。
図８は、比較例２のサスペンション装置を示す図であって、図８（ａ）は上方から見た模式的平面図であって、図８（ｂ）は、図８（ａ）のｂ−ｂ部矢視断面図である。
比較例２のサスペンション装置は、実施例３のサスペンション装置のリアブッシュ４４０に代えて、以下説明するリアブッシュ４５０を備えるとともに、ラテラルアーム部４２４に代えて、以下説明するラテラルアーム部４２５を備えたものである。
リアブッシュ４５０は、単純円筒状に形成された外筒及び内筒と、外筒及び内筒の間に配置されこれらとそれぞれ加硫接着により接合されたクッションラバーとを有するものである。

ラテラルアーム部４２５は、トレーリングアーム部４２３の後端部とリアブッシュ保持部４２２とを連結する部分であって、車幅方向にほぼ沿って延在している。
ラテラルアーム部４２５は、例えば車両の前後方向とほぼ直交して配置されたほぼ平板状の一枚ものの板金部材であって、その両端部をトレーリングアーム部４２３及びリアブッシュ保持部４２２とそれぞれ溶接等によって固定されている。また、ラテラルアーム部４２５の中央部には、ブリスタ状に張り出して形成されたビード部４２６が形成されている。

比較例２のサスペンション装置においては、リアブッシュ４５０の軸方向がロワアーム４２０の揺動中心軸Ａに対してずれており、また、実施例３のリアブッシュ４４０と異なり内筒の外筒に対する軸方向変位や揺動が制限されていることから、ロワアーム２２０の揺動時や、制動による引き力が入力された場合には、ラテラルアーム部４２５がたわむようになっている。
このため、比較例２においては、ラテラルアーム部４２５の曲げ剛性やねじり剛性を向上することが難しく、その固有振動数も低くなってしまう。このため、ロワアーム４２０の強度耐久性の向上が困難であり、また、ロードノイズやハーシュネスが大きくなって快適性が損なわれる。
さらに、リアブッシュ４５０のクッションラバーは、硬度を高くするとこじり方向、軸方向のバネ定数が増加するため、ブッシュ自体の耐久性やラテラルアーム部４２５及びその溶接箇所等の強度確保が困難となるため、硬度を高くすることが難しい。このため、横バネ定数を向上して横力トレッド剛性を確保することが困難である。

これに対し、実施例３によれば、リアブッシュ４４０は、内筒が外筒に対して軸方向及び揺動方向に相対変位可能であることから、ロワアーム４２０の揺動時にもクッションラバーにこじりが生じない。このため、クッションラバーの材料に硬度が高いものを適用したり、中間板等の硬質部材を設けてバネ定数を高め、横力トレッド剛性を向上することができる。また、制動時の後引き方向の入力が作用すると、リアブッシュ４４０の内筒と外筒とが軸方向に相対変位することによって、ロワアーム４２０のラテラルアーム部４２４は車両後方側に平行移動できる。これらのことから、ラテラルアーム４２４をたわませなくてもサスペンション装置の機能を確保できるため、ラテラルアーム４２４の曲げ剛性及びねじり剛性を高め、その固有振動数もロードノイズ等のピーク周波数から十分離れた周波数に設定することができる。これによって、ロワアーム４２０の強度耐久性を向上し、また、ロードノイズやハーシュネスを改善して快適性を向上することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）本発明のブッシュは、上述した各実施例の構成に限らず、適宜変更することができる。例えば、各実施例のブッシュでは、球状凸面部、球状凹面部は、外筒、内筒、クッションラバーのいずれかと一体に形成されているが、別体に形成した部材を組み合わせて構成してもよい。また、各実施例では摺動部に潤滑材を塗布しているが、これに代えて、固体潤滑性を有する材料によって摺動部を構成してもよい。
また、外筒と内筒との間に中間筒を配置し、外筒と中間筒との間、中間筒と内筒との間の少なくとも一方に球状凸面部と球状凹面部とを有する球体継手を設けてもよい。
（２）本発明のブッシュは、上述した各実施例以外の構成を有するサスペンション装置にも適用することができる。例えば、サスペンションアームの揺動中心軸に対してブッシュの軸方向が傾斜して配置されるサスペンションレイアウトの場合には、本発明のブッシュを適用することによって、弾性体へのこじりを防止して耐久性の確保を容易とし、硬度の高い弾性体の適用が可能となり、操縦安定性やブッシュの耐久性を向上することができる。また、揺動中心軸が車両の前後方向に対して傾斜しているサスペンションレイアウトの場合には、本発明のブッシュを適用することによって、横力の作用方向とブッシュの軸方向とをほぼ直交させて配置することが可能となり、横力トレッド剛性を向上することができる。なお、この横力トレッド剛性の向上効果を得るためには、サスペンションアームの前側支持部、後側支持部のうち、車両前後方向における位置が車軸に近い側に本発明のブッシュを適用することが好ましい。
（３）実施例３において、ロワアームのラテラルアーム部はコの字状の断面形状を有する構成としたが、これに代えて、例えば矩形ボックス状等の閉断面としたり、他の形状としてもよい。

本発明を適用したサスペンション装置の実施例１の模式的平面図である。 図１のサスペンション装置におけるフロントブッシュの断面図である。 本発明の比較例１であるサスペンション装置の模式的平面図である。 比較例１のサスペンション装置の制動時におけるトー変化を示す図である。 実施例１のサスペンション装置の制動時におけるトー変化を示す図である。 本発明を適用したサスペンション装置の実施例２におけるフロントブッシュの断面図である。 本発明を適用したサスペンション装置の実施例３を示す図である。 本発明の比較例２であるサスペンション装置を示す図である。

符号の説明

１０ ハウジング
１１ 車軸
１２ ナックルアーム
２０ ロワアーム
２１ ボールジョイント
２２ フロントブッシュ保持部
２３ リアブッシュ保持部
３０ タイロッド
３１ タイロッドエンドジョイント
１００ フロントブッシュ
１１０ 外筒
１１１，１１２ フランジ部
１２０ 内筒
１２１ 球状凸面部
１３０ クッションラバー
１３１ 球状凹面部
１３３ 中間板
２００ リアブッシュ
２１０ 外筒
２２０ 内筒
２３０ クッションラバー

Claims (6)

1. 外筒と、
   前記外筒の内径側に挿入される内筒と、
   前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に配置され、弾性体を介して前記内筒を前記外筒に対して支持する中間部材と
   を備えるブッシュであって、
   前記内筒の軸方向における中間部に球状凸面部が設けられ、
   前記中間部材は、前記内筒の前記球状凸面部と摺動可能に当接する球状凹面部が設けられるとともに、前記外筒に対して該外筒の軸方向に沿って摺動可能であること
   を特徴とするブッシュ。
2. 外筒と、
   前記外筒の内径側に挿入される内筒と、
   前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に配置され、弾性体を介して前記内筒を前記外筒に対して支持する中間部材と
   を備えるブッシュであって、
   前記内筒は、前記中間部材に対して該内筒の軸方向に沿って摺動可能であり、
   前記外筒は、内周面に球状凹面部が形成され、
   前記中間部材は、外周面に前記外筒の前記球状凹面部と摺動可能に当接する球状凸面部が設けられること
   を特徴とするブッシュ。
3. 車両の前後方向に離間した前側支持部及び後側支持部において車体又は車体側部材に対し揺動可能に接続されるとともに、車輪を回転可能に支持する車輪支持体に揺動可能に接続されたサスペンションアームを有するサスペンション装置において、
   前記前側支持部、前記後側支持部の少なくとも一方に、請求項１又は請求項２に記載のブッシュが前記サスペンションアームの揺動中心軸に対して軸方向が傾斜した状態で配置されること
   を特徴とするサスペンション装置。
4. 請求項３に記載のサスペンション装置において、
   請求項１又は請求項２のブッシュは、前記前側支持部、前記後側支持部のうち車両の前後方向における位置が車軸に近い側に、その軸方向が車両の前後方向にほぼ沿わせた状態で配置されること
   を特徴とするサスペンション装置。
5. 請求項３に記載のサスペンション装置において、
   前記サスペンションアームは、前記前側支持部の車両の前後方向における位置が該サスペンションアームと前記車輪支持体との接続部に対して後方側に配置されたＬ字型ロワアームであって、
   前記車輪支持体は、車軸よりも後方側にステアリングタイロッドが接続され、
   請求項１又は請求項２のブッシュは、前記前側支持部にその軸方向が車両の前後方向にほぼ沿わせた状態で配置されること
   を特徴とするサスペンション装置。
6. 請求項４に記載のサスペンション装置において、
   前記サスペンションアームは、前記前側支持部及び前記後側支持部の車幅方向における位置がオフセットして配置された台形ロワアームであること
   を特徴とするサスペンション装置。

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