JP2525210B2 - 球面摺動型ブッシュ組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は球面摺動型ブッシュ組立体に係り、特に防振
機能を有する球面摺動型ブッシュ組立体の改良に関する
ものである。

（従来技術） 従来から、振動伝達系を構成する枢軸と筒状保持部と
の間に介装されて、それらを防振連結するブッシュ組立
体の一種として、球面摺動機構を内蔵し、それら枢軸と
筒状保持部との間に加えられるブッシュ軸心回りのねじ
れ方向の力およびブッシュ軸心に対して傾斜したこじれ
方向の力を吸収するようにした球面摺動型ブッシュ組立
体が知られており、例えば自動車サスペンションにおけ
る各種のアームやロッド、リンク等の枢支連結部におい
て好適に用いられている。

ところで、このような球面摺動型ブッシュ組立体は、
従来においては、一般に、軸心方向の中間部外周面に球
状凸面を有する内筒金具と；該内筒金具の外側に所定の
距離を隔てて同心的に配置されたレース金具と；前記内
筒金具に対して軸心方向両側からそれぞれ外挿せしめら
れて、その内周面において該内筒金具の球状凸面に摺接
される球状凹面を構成すると共に、その外周面において
前記レース金具の軸心方向中間部内周面に嵌入して取り
付けられる、剛性材料製の一対の筒状の摺動部材と；前
記内筒金具とレース金具との各対応する端部間の環状の
間隙をそれぞれシールする一対のシールゴム部材とを；
含むように構成されていた。

（問題点） そして、そのために、従来の球面摺動型ブッシュ組立
体においては、内筒金具と摺動部材との良好な球面摺動
性能を確保する上で、内筒金具の球状凸面と摺動部材の
球状凹面とを、何れも、極めて高い精度をもって加工し
なければならず、製作性が必ずしも良好とは言い難いと
いった問題があった。また、かかる従来の球面摺動型ブ
ッシュ組立体においては、上記内筒金具の球状凸面と摺
動部材の球状凹面との摺動面にグリースを塗布する工程
が省けず、これによってもブッシュ組立体の製作性、ひ
いては生産性が低下するといった問題があった。

さらに、かかる従来の球面摺動型ブッシュ組立体にお
いては、一般に、レース金具の外側に筒状の防振ゴムが
配設され、レース金具が筒状保持部に対してかかる防振
ゴムを介して取り付けられて、筒状保持部と枢軸との間
に入力される振動がかかる防振ゴムの弾性変形に基づい
て防振せしめられるようになっていたことから、その構
成上、ブッシュ組立体が大形化することが避けられない
といった問題もあった。

なお、実開昭62−110619号公報には、剛性のある樹脂
製の摺動部材とレース金具との間に、所定厚さの防振ゴ
ムを介装せしめてなる構造のブッシュ組立体が開示され
ているが、このようなブッシュ組立体においても、内筒
金具の球状凸面と摺動部材の球状凹面に高い加工精度が
要求されることは勿論であり、また、レース金具の内部
に摺動部材と防振ゴムを重ね合わせて装着しなければな
らないために、構造が複雑化して組立作業性が低下する
ことに加えて、摺動部材のレース金具による支持が防振
ゴムを介して弾性的に行なわれることから、該摺動部材
の強度が問題となり易く、補強用バックメタル等が必要
となって構造が一層複雑化するという不具合があったの
である。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、このような事情を背景とし
て為されたものであり、その要旨とするところは、前述
の如き球面摺動型ブッシュ組立体を、（ａ）軸心方向の
中間部外周面に球状凸面を有する内筒金具と、（ｂ）該
内筒金具の外側の所定の距離を隔てて同心的に配置され
た円筒形状のレース金具と、（ｃ）シリコーンオイルが
配合されたゴム組成物を用いて形成された自己潤滑機能
を有する部材であって、前記内筒金具の球状凸面に対応
した球形筒状構造を有し、該内筒金具の球状凸面に対し
て摺動可能に密着して配設されたゴム摺動部材と、
（ｄ）該ゴム摺動部材よりも剛性の高い材質により形成
されて、該ゴム摺動部材が配設された前記内筒金具に対
して軸心方向両側からそれぞれ外挿せしめられ、その内
周面において、該ゴム摺動部材の外周面に密着せしめら
れて、該ゴム摺動部材を前記内筒金具の球状凸面との間
で挟圧保持する球状凹面を形成すると共に、その外周面
において、前記レース金具に嵌入されて取り付けられる
円筒状面を形成する、一対の筒状の保持部材と、（ｅ）
前記内筒金具とレース金具との各対応する端部間の環状
の間隙をそれぞれシールする一対のシールゴム部材と
を、含むように構成したことにある。

（作用・効果） このような本発明に従う構造とされた球面摺動型ブッ
シュ組立体においては、シリコーンオイルが配合された
新規なゴム組成物を用いて形成されてなる自己潤滑機能
を有するゴム摺動部材が用いられ、内筒金具の球状凸面
との間に摺動面を形成する摺動部材そのものに潤滑性と
弾性が付与されているのである。

従って、かくの如きゴム摺動部材を含んで構成されて
なる、本発明に係る球面摺動型ブッシュ組立体にあって
は、かかるゴム摺動部材を構成するゴム本体から潤滑剤
（シリコーンオイル）が漸次滲み出す（ブリード）こと
により、極めて優れた摺動性能が発揮され得ると共に、
摺動によって消費される分が補償されて摺動効果が長期
間に亘って有利に維持され得るのであり、しかも、シリ
コーンオイルの配合によって、ゴム本体の物理的諸特性
の劣化や、加硫特性等の加工性乃至は作業性の悪化等が
殆ど問題となることがなく、弾性率に関するゴムコンパ
ウンドの設計自由度も充分に確保され得るのである。

また、かかる球面摺動型ブッシュ組立体においては、
摺動面を形成するゴム摺動部材の内周面や内筒金具の球
状凸面の寸法誤差が、ゴム摺動部材の弾性にて吸収され
得ることから、それら摺動面の加工精度を従来より低く
設定しても良好な摺動性能を安定して得ることができる
のであり、良好な球面摺動性能を備えた球面摺動機構、
延いてはブッシュ組立体を、従来よりも極めて容易に且
つ安価に製作することが可能となるのである。

しかも、かかる球面摺動型ブッシュ組立体において
は、ゴム摺動部材の有する弾性により防振性能が付与さ
れ得ることから、従来のように摺動部材と防振ゴムを別
々に設ける必要がないのであり、構造の簡略化およびコ
ンパクト化が極めて有効に達成され得るのである。

また、かかる球面摺動型ブッシュ組立体においては、
ゴム摺動部材が自己潤滑機能を有していることから、従
来のように球面摺動部にグリースを塗布する必要がな
く、グリースの塗布工程を省略し得るのであり、これに
よってもブッシュ組立体の製作性、延いては生産性の向
上が図られ得るのである。

ところで、本発明では、前述の如く、シリコーンオイ
ルが配合されたゴム組成物からなる自己潤滑機能を有す
るゴム摺動部材が採用されているが、自己潤滑性を付与
するために、一般に使用されている潤滑油をゴムコンパ
ウンド（ゴム組成物）に配合することも考えられる。

しかしながら、そのような潤滑油を用いた場合には、
潤滑油の配合量が少ないと、潤滑油の有効なブリードが
見られず、またその配合量が多くなると、潤滑油の種類
によってはある程度のブリードが期待できるものの、か
かる潤滑油がゴムコンパウンドの軟化剤として大きく作
用し、そのようなゴムコンパウンドから得られる加硫成
形品を低硬度化してしまい、最早、防振ゴムとして使用
できなくなってしまうのである。

また、二硫化モリブデンやグラファイト等の固体潤滑
剤をゴムコンパウンドに配合することも考えられるが、
それらの潤滑剤はゴム表面において点在することから、
表面はゴムの特性を示すこととなり、摩擦係数が低下せ
ず、充分な摺動性能が確保できない問題を内在している
のであり、また同様な固体潤滑剤であるフッ素樹脂粒子
を配合せしめた場合にあっても、充分な摺動効果を発揮
するものではないのである。

更にまた、上記のように、ゴム表面にブリードするも
のではないが、ブリード現象を惹起するものとして、ゴ
ム用薬品（配合剤）であるワックスの利用が考えられる
が、その配合による摩擦係数の低下には限界があり、ま
たゴム本体の温度が上がると、却ってゴムの中に溶け込
んでしまう問題を内在しているのである。

（実施例） 以下、本発明をより一層具体的に明らかにするため
に、本発明を自動車サスペンション用のサスペンション
ブッシュに適用した場合について、その実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。

先ず、第１図には、本発明に従う球面摺動型ブッシュ
組立体の一例である自動車サスペンション用のサスペン
ションブッシュが示されている。そこにおいて、10は、
円筒状の内筒金具であって、その軸心方向中央部の外周
面には、その円筒面から環状に突出するように、球状凸
面14が形成されている。また、同図において、16は、円
筒状のレース金具であって、内筒金具10の外側に所定の
距離を隔てて同心的に配置されている。そして、本実施
例のサスペンションブッシュは、内筒金具10において図
示しない枢軸に外挿される一方、レース金具16において
図示しないサスペンションアームのアームアイに挿入さ
れて、それら枢軸とサスペンションアームのアームアイ
とを防振連結するようになっている。

ここにおいて、内筒金具10の球状凸面14には、かかる
球状凸面14に球面摺動可能に密着して外挿せしめられた
状態で、かかる球状凸面14に対応した球形筒状構造を有
する一定厚さのゴム摺動部材18が装着されている。そし
て、このゴム摺動部材18の外周面に対して、それぞれ、
内筒金具10の軸心方向の両端部側から外挿され、且つ前
記レース金具16の内周面に嵌入されて一体的に組み付け
られた状態で、かかるゴム摺動部材18の外周面に対応し
た球状凹面20,20と、レース金具16の内周面に対応した
円筒状外周面を有する略円筒状の一対の樹脂製保持部材
22,22が装着されており、これにより、ゴム摺動部材18
が、それら保持部材22,22の球状凹面20,20が突き合わさ
れて形状された球状凹面24と前記内筒金具10の球状凸面
14との間で、所定の締代をもって挟圧保持せしめられて
いる。換言すれば、内筒金具10が、レース金具16に対し
て、ゴム弾性体18を介して球面摺動可能に且つ弾性的に
保持されているものである。なお、このことなら明らか
なように、保持部材22,22は、ゴム摺動部材18を内筒金
具10の球状凸面14との間で挟圧保持せしめ得る剛性を有
する材質にて形成されており、ゴム摺動部材18を外周面
からバックアップして保持し得るように、少なくとも該
ゴム摺動部材18よりも高剛性の材質（例えば、合成樹脂
材）にて形成されている。

より具体的には、レース金具16は、軸心方向の一端部
に内向きのフランジ部26を備えていると共に、他端部に
環状のカシメ部28を備えており、その内周面に前記一対
の保持部材22,22および環状のスペーサ30が嵌入せしめ
られた状態において、そのカシメ部28をロールカシメ加
工せしめられて、それら保持部材22,22に一体的に組み
付けられている。そして、かかるレース金具16の組み付
けにより、それら保持部材22,22が端部を相互に突き合
わされて一体的に組み付けられているのであり、これに
より、上述のように、それら保持部材22,22の球状凹面2
0,20が突き合わされて球状凹面24が形成されていると共
に、ゴム摺動部材18がかかる球状凹面24と前記内筒金具
10の球状凸面14との間で所定の締代をもって挟圧保持せ
しめられているのである。

なお、上記ゴム摺動部材18としては、専用の成形型に
よって成形したものを採用することも可能であるが、こ
こでは、内筒金具10を成形型の一部として成形されたも
のがゴム摺動部材18として用いられている。ゴム摺動部
材18としてこのようなものを採用すれば、内筒金具10の
球状凸面14との摺接面であるゴム摺動部材18の内周面の
成形精度についての管理を殆ど不要となし得るのであ
り、また第２図に示されているように、内筒金具10の球
状凸面14に外挿させた状態でゴム摺動部材18を形成でき
ることから、ゴム摺動部材18の内筒金具10に対する外挿
工程を省略することもできるのである。

ところで、レース金具16によって一体的に組み付けら
れた保持部材22,22の軸心方向の両端部には、それぞ
れ、レース金具16の内向きフランジ部26および前記スペ
ーサ30と対面する状態で、軸心方向外向きの環状の段付
面32,32が形成されており、それら相対面する段付面32
とレース金具16の内向きフランジ部26との間およびスペ
ーサ30との間で、それぞれ、軸心方向の一端部を挟圧保
持されると共に、他端部に形成された圧入部34,34にお
いて内筒金具10の外周面の両端部に摺動可能に圧入され
た状態で、略円筒状を呈する一対のシールゴム36,36が
配設されている。そして、これにより、内筒金具10とレ
ース金具16とのブッシュ軸心回りのねじれ方向の相対変
位およびブッシュ軸心に対して傾斜するこじれ方向の相
対変位を妨げることなく、ゴム摺動部材18の内周面と内
筒金具10の球状凸面との間、およびゴム摺動部材18の外
周面と保持部材32,32の球状凹面24との間に、塵、埃、
泥水等の異物が侵入することが防止されるようになって
いる。

そして、本実施例では、このような構造のサスペンシ
ョンブッシュにおいて、前記ゴム摺動部材18並びにシー
ルゴム36,36が自己潤滑機能を有するゴム材料にて構成
されており、それらの摺動部にグリース等の潤滑剤を塗
布することなく、それらの摺動部において良好な摺動性
能が得られるようになっている。

なお、かかる自己潤滑機能を有するゴム摺動部材18
は、ここでは、シールゴム36と共に、本願出願人が先に
特願昭62−11957号明細書にて提案した、シリコーンオ
イルが配合されたゴム組成物を用いて形成されてなるも
のが用いられている。

また、かかるゴム組成物におけるシリコーンオイルの
配合割合は、ブッシュに要求される摺動特性等に応じ
て、適宜、決定されるものであって限定されるものでは
ないが、一般に、ゴム材料の100重量部に対して２〜20
重量部のシリコーンオイルが配合されたゴム組成物を用
いることが望ましい。

けだし、シリコーンオイルの配合量が余りにも少なく
なり過ぎると、目的とする自己潤滑特性乃至は摺動性能
を充分に発揮することが出来なくなるからであり、また
余りにも多量の配合は、ゴムコンパウンドの練り加工性
等の作業性やその成形性を悪化せしめ、更には、得られ
る防振ゴムの物理的諸性能を悪化せしめる等の問題を惹
起するおそれがあるからである。

このような構造のサスペンションブッシュでは、前述
のように、内筒金具10の球状凸面14と保持部材22,22の
球状凹面24との間にゴム摺動部材18が介装され、内筒金
具10の球状凸面14が保持部材22,22の球状凹面24にゴム
摺動部材18を介して弾性的に保持されるようになってい
ることから、良好な球面摺動性能を得るためには、内筒
金具10の球状凸面14の球面精度だけを従来と同程度の精
度をもって加工すれば足りるのであり、保持部材22,22
の球状凹面24（20,20）の径精度および球面精度、並び
に内筒金具10の球状凸面14の径精度については、従来よ
りも加工精度を低くできるのである。そしてそれ故、ゴ
ム摺動部材18を安定した寸法精度をもって容易に形成で
きることと併せて、良好な球面摺動性能を備えた球面摺
動機構、ひいてはサスペンションブッシュを、従来より
も極めて容易に製作することができるのである。

また、本実施例のサスペンションブッシュでは、前述
のように、ゴム摺動部材18およびシールゴム36,36が自
己潤滑機能を有するゴム材料で構成され、それらの摺動
部に対してグリース等の潤滑剤を塗布することなく、そ
れらの摺動部における良好な摺動性能が得られるように
なっていることから、それらの摺動部にグリース等の潤
滑剤を塗布する工程を省略することができるのであり、
従って、これによってもサスペンションブッシュの製作
性、ひいては生産性を向上して、サスペンションブッシ
ュの製造コストを低減することができるのである。

さらに、本実施例のサスペンションブッシュによれ
ば、内筒金具10の球状凸面14と保持部材22,22の球状凹
面24との間で挟圧保持されたゴム摺動部材18の弾性変形
に基づいて防振機能が得られるようになっているため、
防振ゴムがレース金具16の外側に配設される従来のもの
に比べて、サスペンションブッシュを充分コンパクトに
構成することができるのである。

以上、本発明の実施例を詳細に説明したが、これは文
字通りの例示であり、本発明がかかる具体例に限定して
解釈されるべきものではなく、その趣旨を逸脱しない範
囲内において、種々なる変更，修正，改良等を施した態
様で実施できることは、勿論である。

例えば、シールゴム部材としてのシールゴム36,36は
必ずしも自己潤滑機能を備えたゴム材料で構成されてい
る必要はないのであり、また保持部材22,22は樹脂以外
の剛性材料で構成することもできるのであり、さらに自
動車サスペンション用サスペンションブッシュ以外の球
面摺動型ブッシュ組立体に対して本発明を適用すること
もできるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う自動車サスペンション用サスペ
ンションブッシュの一例を示す断面図であり、第２図
は、第１図のサスペンションブッシュのゴム摺動部材の
形成状態を説明するための断面図である。 10:内筒金具、14:球状凸面 16:レース金具、18:ゴム摺動部材 22:保持部材、24:球状凹面 36:シールゴム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸心方向の中間部外周面に球状凸面を有す
   る内筒金具と、 該内筒金具の外側に所定の距離を隔てて同心的に配置さ
   れた円筒形状のレース金具と、 シリコーンオイルが配合されたゴム組成物を用いて形成
   された自己潤滑機能を有する部材であって、前記内筒金
   具の球状凸面に対応した球形筒状構造を有し、該内筒金
   具の球状凸面に対して摺動可能に密着して配設されたゴ
   ム摺動部材と、 該ゴム摺動部材よりも剛性の高い材質により形成され
   て、該ゴム摺動部材が配設された前記内筒金具に対して
   軸心方向両側からそれぞれ外挿せしめられ、その内周面
   において、該ゴム摺動部材の外周面に密着せしめられ
   て、該ゴム摺動部材を前記内筒金具の球状凸面との間で
   挟圧保持する球状凹面を形成すると共に、その外周面に
   おいて、前記レース金具に嵌入されて取り付けられる円
   筒状面を形成する、一対の筒状の保持部材と、 前記内筒金具とレース金具との各対応する端部間の環状
   の間隙をそれぞれシールする一対のシールゴム部材と
   を、 含むことを特徴とする球面摺動型ブッシュ組立体。