JP3973041B2

JP3973041B2 - スタビライザブッシュ

Info

Publication number: JP3973041B2
Application number: JP2005035958A
Authority: JP
Inventors: 克也波多野
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2020-03-16
Also published as: JP2005200015A

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。

図６はスタビライザブッシュの一般的構造を示すもので、厚肉筒状のゴム弾性体１０は、その筒内に車両のスタビライザバーＳを挿通保持している。ゴム弾性体１０は、平坦な頂面を車体の取付面（図略）に当接させるとともに、Ｕ字形の外周面を略Ｕ字形のブラケット２０にて保持しており、ブラケット２０は、両端部のボルト穴２０１にボルトを螺挿することによって、車体の取付面に固定される。ゴム弾性体１０の両端部には、径方向に張り出すフランジ１０１を設けて、ブラケット２０からの抜けを防止している。

また、近年、図７に示すように、ゴム弾性体１０を内層ゴム１０Ａと外層ゴム１０Ｂの２層構造とし、内層ゴム１０Ａを高摺動性のゴム材料で構成したスタビライザブッシュが検討されている。図６のスタビライザブッシュ構成では、操縦安定性と乗り心地の両立が難しく、操縦安定性を向上させるためにゴム弾性体１０の剛性を高くすると乗り心地が低下し、逆にゴム弾性体１０を柔らかくすると操縦安定性が低下する不具合があったが、図７の構成では、内層ゴム１０Ａの摺動抵抗が小さいので乗り心地が高まり、しかも外層ゴム１０Ｂを内層ゴム１０Ａより高硬度として剛性を向上させることが可能となる。また、内層ゴム１０ＡとスタビライザバーＳとの急激な相対変位による異音の発生も防止できる。

しかしながら、最近の車両設計においては搭載部品をできるだけ小さいスペースにコンパクトに収納するために、部品間に十分な余裕がないことが多くなっている。このため、ゴム弾性体１０に対してスタビライザバーＳが軸方向に相対移動する横ずれが生じると、スタビライザバーＳが周囲の部品と干渉する不具合がある。この対策として、図７のように、スタビライザバーＳ周りに金属リングよりなる横ずれストッパ２を設けて、相対移動量を規制することが行われているが、この横ずれストッパ２とゴム弾性体１０とが干渉して異音が発生する新たな問題が生じている。

すなわち、本発明の目的は、スタビライザバーに横ずれストッパを設けた構成において、操縦安定性や乗り心地を損なうことなく、横ずれストッパとの干渉による異音の発生を防止することのできるスタビライザブッシュ構造を提供することにある。

本発明は、
筒状に成形したゴム弾性体内にスタビライザバーを挿通保持し、上記ゴム弾性体の外周面を車体に取付けられるブラケットにて保持するとともに、上記スタビライザバー周りに上記ゴム弾性体の軸方向の移動を規制する横ずれストッパを設け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る内層ゴムとその外周に積層形成した外層ゴムとの二層構造とし、前記横ずれストッパに対向するゴム弾性体の端面に、高摺動性ゴムよりなる摺動面を前記内層ゴムと一体に設け、前記摺動面の面積は、対向する前記横ずれストッパの端面の面積より大きく、前記ゴム弾性体の端面の全面を摺動面とし、前記摺動面の外周縁部の背面側を、前記外層ゴムの端面外周縁部より突出する薄肉のリブで支持していることを特徴とする。

上記構成によれば、上記ゴム弾性体が上記横ずれストッパと対向する端面に、摩擦抵抗の小さい高摺動性ゴムの上記摺動面を有しているので、スタビライザバーの横ずれにより、上記ゴム弾性体と上記横ずれストッパが干渉しても、異音を発生することがない。また、上記ゴム弾性体は、スタビライザバーを保持する内層側が高摺動性ゴムよりなる内外二層構造であるので、操縦安定性、乗り心地ともに優れている。よって、操縦安定性と乗り心地を両立させ、しかも横ずれストッパとの干渉による異音を防止してより快適な環境を実現できる。

請求項１の構成では、上記摺動面の面積を、対向する上記横ずれストッパの端面の面積以上とする。このようにすると、通常のゴム材料よりなる上記外層ゴムと、上記横ずれストッパとが干渉することがないので、異音の発生をより確実に防止できる。

請求項１の構成では、上記摺動面を上記内層ゴムと一体に設ける。これにより、上記内層ゴムの成形時に上記摺動面を一体に成形することができるので、製作が容易である。

請求項２の構成では、上記ゴム弾性体の両端部に径方向に張り出す一対のフランジ部を設けて、これらフランジ部を含む上記ゴム弾性体の両端部全体を、上記内層ゴムと一体の高摺動性ゴムで構成する。この構成では、上記外層ゴムが、上記フランジ部間に挟持されるので、内外層間のずれや抜けが防止できる。

請求項３の構成では、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する。上記外層ゴムのゴム硬度を高くすることで、必要な剛性を確保し、操縦安定性を高めることができる。

請求項４の構成では、上記内層ゴムの外形を多角形または上記外層ゴムと相似な形状とする。このようにすると、内外層の接合界面でのずれや周りが防止され、接合性が向上する。また、相似形状では上記内層ゴムの体積を増大させたい場合等に有効である。

以下、図面に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。図１（ａ）はスタビライザブッシュをスタビライザバーＳに組付けた状態を示すもので、図中、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る内層ゴム１Ａと、その外周の外層ゴム１Ｂからなっている。ゴム弾性体１は、両端部外周に径方向に張出すフランジ部１１を有し、これらフランジ部１１間のゴム弾性体１外周面を、車両フレームにボルト固定される略Ｕ字状のブラケット３にて保持するようになしてある。

図１（ｂ）〜（ｄ）は、ゴム弾性体１の詳細構成を示す図で、図１（ｃ）のように、ゴム弾性体１は、スタビライザバーＳが挿通保持される筒状の内層ゴム１Ａと、その外周に積層形成される外層ゴム１Ｂの二層構造となっている。内層ゴム１Ａは、図１（ｄ）のように、外周形状を多角形、例えば、正八角形としており、これにより、内層ゴム１Ａと外層ゴム１Ｂの接合界面でのずれや回りを防止して、接合性を高めている。

外層ゴム１Ｂは、Ｕ字状の外周形状を有し、頂面は平坦な面となっている。外層ゴム１Ｂの両端部は、外周縁が一定幅で径方向に張出して、上記フランジ部１１を形成している。なお、図１（ｃ）のように、車両フレームＦへの取付けによりゴム弾性体１が当接する取付面は、外層ゴム１Ｂの頂面形状に合わせて一部が下方に突出する形状となっている。このようにすると、ゴム弾性体１の軸方向の移動を規制しブラケット３からのずれを防止できる。

図１において、スタビライザバーＳ周りには、ゴム弾性体１の一方の端面（図１の右端面）側に、ストッパ部材としての横ずれストッパ２が固定されている。横ずれストッパ２は円環状で、金属またはゴムよりなり、スタビライザバーＳがゴム弾性体１に対し横ずれした時に、ゴム弾性体１に当接してその移動を規制することにより、スタビライザバーＳと周囲の部品との干渉を防止する。

本実施の形態では、この横ずれストッパ２に対向するゴム弾性体１の端面に、高摺動性ゴムよりなる摺動面１２を、内層ゴム１Ａと一体に設ける。摺動面１２は、横ずれストッパ２の面積より大きいことが望ましく、ここでは、図２（ｂ）のように、ゴム弾性体１の右端面（図１（ｂ）の正面）の全面を、摺動面１２とする。摺動面１２の厚みは、フランジ部１１のほぼ半分程度（通常３ｍｍ程度）としているが、摺動面１２の外周縁部においては、厚みを約１ｍｍ程度として、その背面側を、外層ゴム１Ｂの端面外周縁部より突出する薄肉のリブ１３で支持している。このように、突出する薄肉リブ１３を外層ゴム１Ｂの端面外周縁部に設置することで、成形時における高摺動性ゴムのはみ出しを防止する効果がある。つまり、ブラケット３に高摺動性ゴムが接触することがないので、ブラケット３の保持性を低下させることがない。

また、図１（ｂ）、（ｃ）のように、ゴム弾性体１には、摺動面１２側のフランジ部１１下端に、矩形の識別用のリブ１４が設けてある。識別用リブ１４の表面は、高摺動性ゴムで被覆されて摺動面１２と一体になっている。この識別用リブ１４によって、ゴム弾性体１の方向性、すなわち摺動面１２側の端面の識別が容易にでき、スタビライザバーＳへの取付け作業が容易になる。また、この識別用リブ１４表面にスタビライザバーＳの挿通穴径を識別する識別テーキン１５を設けると、穴径の異なるゴム弾性体１を成形する際に、内層ゴム１Ａの成形用上型のみを変更することで識別が可能になるので、型製作費が削減できる。また、識別テーキン１５が横ずれストッパ２と干渉しない位置にあるので、特性に影響を与えることがない。

内層ゴム１Ａおよび摺動面１２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。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。

外層ゴム１Ｂは、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、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、外層ゴム１Ｂのゴム硬度を、内層ゴム１Ａのゴム硬度以上とすると、ゴム弾性体１全体の剛性が向上するので好ましい。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程度としているので、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とよい。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、内層ゴム１Ａと外層ゴム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、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ずれを抑制できる。

上記構成のスタビライザブッシュを製作する場合には、通常、まず外層ゴム１Ｂを成形して加硫または半加硫させた後、内層ゴム１Ａおよび摺動面１２となる高摺動性ゴムを型内に注入し、加硫成形する方法が採用される。また、この方法に限らず、それぞれのゴムを予め所定形状に成形した後、接着する方法等、他の方法によることも可能である。

上記構成によれば、横ずれストッパ２に対向するゴム弾性体１の端面に、高摺動性ゴムからなる摺動面１２を設けて、その面積を横ずれストッパ２より大きくしたので、スタビライザバーＳが横ずれしてゴム弾性体１と横ずれストッパ２が接触しても、両者の摩擦抵抗はごく小さく、異音が発生することはない。この摺動面１２は、高摺動性ゴムからなる内層ゴム１Ａと一体に成形できるので、製作も容易である。また、内層ゴム１Ａは高摺動性ゴムからなるので、スタビライザバーＳとの摺動抵抗が低くなって乗り心地が向上し、相対回転に伴う異音の発生も防止できる。一方、外層ゴム１Ｂは高硬度の天然ゴム系材料からなるので、剛性が高まって操縦安定性が向上し、耐久性にも優れる。さらに、内層ゴム１Ａを外層ゴム１Ｂと同系のゴム材料とし、内層ゴム１Ａの外周形状を多角形としたので、接合性も高い。

図２に本発明の第２の実施の形態を示す。上記第１の実施の形態では、ゴム弾性体１の端面の全面を摺動面１２としたが、横ずれストッパ２の大きさが比較的小さい場合には、摺動面１２を部分的に形成することもできる。本実施の形態では、摺動面１２を、これを設けるゴム弾性体１の端面（図２（ａ）の正面、図２（ｂ）の左端面）と同形で、一回り小さい大きさとする。ただし、摺動面１２は、横ずれストッパ２よりも面積を大きくして、横ずれストッパ２が摺動面１２より外側の面に接触しないようにするのがよい。

また、上記第１の実施の形態では、内層ゴム１Ａを多角形の外周形状としたが、本実施の形態では、図２（ｃ）のように、内層ゴム１Ａの外周形状を、外層ゴム１Ｂと同形としている。このように、内層ゴム１Ａを外層ゴム１Ｂと相似な形状とすると、円形ないし多角形断面とする場合より体積を大きくしやすく、ゴムに含まれる潤滑剤量の総量を多くできるので摺動性確保の観点から有利である。また、角を有する形状であるので、ずれ止め、回り止めに対して上記第１の実施の形態と同様の効果を有する。

上記構成によっても横ずれストッパ２との干渉を防止する同様の効果が得られ、摺動面１２の外周を取り巻いて外層ゴム１Ｂが設けられるので、成形性が良好である。また、内層ゴム１Ａの外周形状が、角を有する形状であるので、ずれ止め、回り止めに対して上記第１の実施の形態と同様の効果を有する。また、摺動面１２をゴム弾性体１の端面と同形として、上辺左右端に円形の横ずれストッパ２と接触しない部位が形成されるようにしたので、図２（ａ）のように、右上角等に識別テーキン１５を配すれば、横ずれストッパ２との干渉を防止することができる。

ここで、上記各実施の形態では、摺動面１２を、ゴム弾性体１の一方の端面のみに設けたが、摺動面１２を、ゴム弾性体１を両方の端面に設けることもできる。その一例を本発明の第３の実施の形態として以下に示す。

図３（ａ）、（ｂ）のように、本実施の形態では、ゴム弾性体１の左右端面からフランジ部１１の厚み分までを、内層ゴム１Ａと一体の高摺動性ゴムで構成している。すなわち、左右端面の全面が、摺動面１２となる。この構成では、外層ゴム１Ｂが、両端のフランジ部１１間に挟持されて確実に保持されるので、内外層間の密着性が向上し、例えば、内外層間を接着しなくてもずれや抜け等が発生するおそれがない。

図４に本発明の第４の実施の形態を示す。本実施の形態では、ゴム弾性体１の一方の端面（図の右端面）の一部を高摺動性ゴムよりなる摺動面１２とし（図４（ｃ）、（ｄ））、かつこの摺動面１２を、外層ゴム１Ｂよりわずかに突出させている（図４（ａ））。摺動面１２に対向する横ずれストッパ２は、図４（ｂ）のように、正六角形等の多角形状で、摺動面１２よりやや大きく形成されている。摺動面１２は円形で、内層ゴム１Ａの外周形状は多角形、例えば正八角形としてある。

ゴム弾性体１のブラケット３からの抜け止めが重要視される場合、フランジ部１１の剛性を確保するためには、摺動面１２を小さくして高摺動性ゴムがフランジ部１１にかからないようにすることが望ましい。このような場合には、上記構成が有効で、摺動面１２が突出しているので横ずれストッパ２が外層ゴム１Ｂに接触することがなく、横ずれストッパ２との干渉防止と剛性の向上を両立させることができる。

図５に本発明の第５の実施の形態を示す。本実施の形態では、摺動面１２の外周形状を略矩形形状としており、フランジ部１１にかからない範囲で比較的面積が大きくなるようにしている。摺動面１２が横ずれストッパ２より小さい構成では当接時の応力集中が問題になりやすいが、面積を大きくとることで応力集中を緩和することができる。摺動面１２の形状、面積は、要求されるフランジ部１１の剛性等に応じて適宜変更することができる。また、摺動面１２表面にシボ加工、ブラスト加工等を行って凹凸を形成すると、横ずれストッパ２との接触面積が小さくなるので、異音の発生に対しより効果的である。

本発明の第１の実施の形態を示し、（ａ）は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図で、（ｂ）のＩ−Ｉ線断面図、（ｂ）はスタビライザブッシュの軸方向正面図、（ｃ）は（ｂ）のII−II線断面図、（ｄ）は（ｃ）のIII −III 線断面図である。本発明の第２の実施の形態を示し、（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方向の断面図、（ｃ）は（ｂ）のIV−IV線断面図である。本発明の第３の実施の形態を示し、（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方向の断面図である。本発明の第４の実施の形態を示し、（ａ）は横ずれストッパを設けたスタビライザブッシュの軸方向の断面図、（ｂ）は横ずれストッパを設けたスタビライザブッシュの軸方向正面図、（ｃ）はスタビライザブッシュの軸方向正面図、（ｄ）は（ａ）のＶ−Ｖ線断面図である。本発明の第４の実施の形態を示すスタビライザブッシュの軸直方向の断面図である。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摺動面
１３リブ
１４識別用リブ
２横ずれストッパ（ストッパ部材）
３ブラケット
Ｓスタビライザバー

Claims

筒状に成形したゴム弾性体内にスタビライザバーを挿通保持し、上記ゴム弾性体の外周面を車体に取付けられるブラケットにて保持するとともに、上記スタビライザバー周りに上記ゴム弾性体の軸方向の移動を規制する横ずれストッパを設け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る内層ゴムとその外周に積層形成した外層ゴムとの二層構造とし、前記横ずれストッパに対向するゴム弾性体の端面に、高摺動性ゴムよりなる摺動面を前記内層ゴムと一体に設け、前記摺動面の面積は、対向する前記横ずれストッパの端面の面積より大きく、前記ゴム弾性体の端面の全面を摺動面とし、前記摺動面の外周縁部の背面側を、前記外層ゴムの端面外周縁部より突出する薄肉のリブで支持していることを特徴とするスタビライザブッシュ。
上記ゴム弾性体の両端部に径方向に張り出す一対のフランジ部を設け、これらフランジ部を含む上記ゴム弾性体の両端部全体を、上記内層ゴムと一体の高摺動性ゴムで構成した請求項１記載のスタビライザブッシュ。
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請求項１又は２記載のスタビライザブッシュ。
上記内層ゴムの外形を多角形または上記外層ゴムと相似な形状とした請求項１ないし３のいずれか記載のスタビライザブッシュ。