JP5101392B2 - スタビライザブッシュ - Google Patents

Description

本発明は、車両の左右のサスペンション間に架けわたされたスタビライザバーの長手方向の一部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ものである。

従来、自動車には、車体のローリングを少なくするために、左右のサスペンション間にスタビライザバーが架けわたされている。かかるスタビライザバーは、筒状のゴム弾性体からなるスタビライザブッシュの貫通孔に挿通した状態で、スタビライザブッシュの外周面を固定用のブラケットの内側面に嵌合させて、該ブラケットを車体に対して固定してスタビライザブッシュを車体との間で上下方向に挟圧保持することで、スタビライザブッシュにより車体に対して弾性的に支持される。

このようにして用いられるスタビライザブッシュには、操縦安定性と乗り心地性を両立させることが求められる。それには、主たる荷重入力方向である上下方向における低荷重域でのばね定数を低くしつつ、高荷重域でのばね定数を高くすることが有効であり、そのための方策が提案されている（下記特許文献１参照）。

また、スタビライザブッシュにおいては、操縦安定性と乗り心地性の両立とともに、異音の発生を防止することも求められる。そのため、下記特許文献２には、スタビライザブッシュの貫通孔の周壁面の上部及び下部に、内向きに半環状に突出する突出部を設けて、それらによりスタビライザバーを上下方向に挟むようにし、また、該周壁面の軸方向両側の上部及び下部とスタビライザバーとの間に半環状の隙間を形成し、更に、周壁面の上部及び下部にエアや水を排出可能な軸方向溝を複数条設けるとともに、それらを周方向溝にて互いに連絡させた構造が提案されている。この構造によれば、上記突出部とその両側の隙間により低荷重域でのばね定数を低くしつつ、高荷重域ではばね定数を高くすることができる。また、スタビライザバーがこじり方向に変位し、その状態で上下方向に変位した場合でも、スタビライザバーと貫通孔の周壁面との間の隙間のエアや水が軸方向溝を通じて外部へ容易に排出することができるので、該隙間に閉じ込められたエアや水が外部に逃げる際に発生するエア抜け音や水抜け音が異音として発生する問題を解決することができる。
特開平１１−５１１１５号公報 特開２００７−１１２３１８号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載の構造では、スタビライザバーの外周面との間で上記隙間を形成する貫通孔の周壁面が、軸方向に垂直な断面形状において、全体として長円形状をなしており、周方向に複数分散配置された各軸方向溝間では断面円弧状に形成されている。このような断面円弧状の周壁面部では、上記突出部がつぶれるような高荷重域での入力を受けたときに、断面円形のスタビライザバーの外周面に該周壁面部の全体が一度に面同士で当接することになる。そのため、ばね定数が急激に立ち上がって、乗り心地性を損なうおそれがある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、異音の問題を解決しつつ、操縦安定性と乗り心地性を更に高度に両立することができるスタビライザブッシュを提供することを目的とする。

本発明に係るスタビライザブッシュは、スタビライザバーを挿通させる貫通孔を持つ筒状をなし、外周面がブラケットの内側面に嵌合されて前記ブラケットにより車体に固定され、前記スタビライザバーを前記車体に弾性支持させるゴム状弾性体からなるスタビライザブッシュにおいて、前記貫通孔の周壁面は、軸方向中央部にて前記スタビライザバーの外周面に嵌合する嵌合面部を有するとともに、前記嵌合面部の軸方向両側では前記スタビライザバーの上下両側に当該スタビライザバーの外周面との間で断面三日月形状をなして前記貫通孔の軸方向端で開口する上側隙間と下側隙間を形成する上側周壁部と下側周壁部を有し、前記嵌合面部の軸方向両側において前記上側周壁部と前記下側周壁部とで構成される前記貫通孔の周壁面が、軸方向に垂直な断面形状において複数の弦により構成される多角形状をなし、前記上側周壁部と前記下側周壁部における前記多角形の各角部に、軸方向に延びて前記貫通孔の軸方向端で外部に開かれた軸方向溝を備えるものである。

この構成によれば、軸方向中央部の嵌合面部でスタビライザバーを上下に挟み込んで支持しているので、低荷重域ではばね定数を低くすることができる。また、高荷重域では、軸方向両側の隙間がつぶれて上側周壁部と下側周壁部がスタビライザバーの外周面に当接することにより、貫通孔の軸方向全体でスタビライザバーからの入力を受けることが可能となり、ばね定数を高くすることができる。そのため、操縦安定性と乗り心地性を両立することができる。

そして、特に、上記構成によれば、上側周壁部と下側周壁部がスタビライザバーに当接するときに、貫通孔の周壁面が断面多角形状をなし、スタビライザバーの外周面に当接する部分の断面形状が、スタビライザバーの外周面に沿った円弧状ではなく、直線状であることから、いきなり面同士で当接することを回避することができ、ばね定数を緩やかに立ち上げることができる。そのため、低荷重域から高荷重域への移行領域におけるばね定数の急激な立ち上がりを回避して、操縦安定性と乗り心地性をより高度に両立することができる。

また、上記構成であると、上側周壁部と下側周壁部に軸方向溝を設けたことにより、スタビライザバーのこじり方向での変位時に、スタビライザバーと貫通孔の周壁面との間の隙間のエアや水を軸方向溝を通じて外部へ排出することができ、これらのエアや水に起因する異音の発生を解消することができる。そして、特に、本発明であると、該軸方向溝を上記多角形の各角部に設けたことにより、スタビライザバーに押し付けられることで軸方向溝の軸方向端がつぶれて閉塞してしまうことを極力回避することができ、上記異音の発生をより確実に解消することができる。

上記スタビライザブッシュにおいて、前記貫通孔の周壁面は、軸方向中央部の前記嵌合面部から軸方向端にかけて外側ほど軸直角方向外方に広がる逆テーパ状に形成されてもよい。この場合、スタビライザバーのこじり方向での変位時に、スタビライザバーと貫通孔の周壁面との間にエアや水が閉じ込められる閉塞空間を小さくして、これに起因する異音の発生をより一層解消することができる。

上記のように、本発明によれば、操縦安定性と乗り心地性をより高度に両立することができ、また異音の発生もより確実に解消することができる。

図１〜６に基づいて、第１の実施形態に係るスタビライザブッシュ１０について説明する。このスタビライザブッシュ１０は、フロントタイヤのサスペンション間に架設されるスタビライザバー１を車体２に対して弾性支持させるものである。

スタビライザブッシュ１０は、高級脂肪酸アミド等の潤滑剤を含有した摺動性の高い自己潤滑ゴムを用いて加硫成型してなるゴム弾性体であり、スタビライザバー１を挿通させる貫通孔１２を中空部として有する筒状をなす。この例では、外周面１４が断面Ｕ字状に形成されており、その頂面（上面）１６が平面状に形成されている。

外周面１４の軸方向Ｘの両端部には、Ｕ字状のフランジ１８が突設されている。そして、該フランジ１８間の外周面１４が、Ｕ字状をなすブラケット３の内側面に嵌合されて、即ち、ブラケット３がスタビライザブッシュ１０の外周面１４に外嵌した状態で、前記ブラケット３を、その両端部３Ａにおいて、不図示のボルト等で車体２に締結することで、スタビライザブッシュ１０は上下方向Ｐに挟まれた状態で車体２に固定されるよう構成されている（図５，６参照）。なお、スタビライザブッシュ１０は、その軸方向Ｘを車両の左右方向に向けて配設される。

スタビライザブッシュ１０の内周面である上記貫通孔１２の周壁面は、軸方向Ｘの中央部において、スタビライザバー１の外周面に嵌合する嵌合面部２０を有する。嵌合面部２０は、断面円形のスタビライザバー１の外周面に対し、その全周にわたって隙間なく当接するように、図１に示す軸方向視で円形状をなしている。詳細には、嵌合面部２０は、貫通孔１２の軸方向Ｘ中央部における上下の周壁面から、軸直角方向Ｙの内向きに突出する上下の突出部２２，２４を設けることで、その先端面により形成されている。上下の突出部２２，２４は、図１に示す軸方向視で三日月形状に形成されている。

上記貫通孔１２の周壁面は、嵌合面部２０の軸方向Ｘの両側において、スタビライザバー１の上下両側に当該スタビライザバー１の外周面との間でそれぞれ隙間２６，２８を確保するように形成されている（図５，６参照）。すなわち、嵌合面部２０の軸方向Ｘ両側には、それぞれ、スタビライザバー１との間で上側隙間２６と下側隙間２８を形成する上側周壁部３０と下側周壁部３２が設けられている。上側周壁部３０は、スタビライザバー１の上側においてスタビライザバー１との間に上側隙間２６を形成する壁面部である。下側周壁部３２は、スタビライザバー１の下側においてスタビライザバー１との間に下側隙間２８を形成する壁面部である。これら上側隙間２６と下側隙間２８は、断面三日月形状（即ち、図５に示す軸方向視で三日月形状）をなして、貫通孔１２の軸方向端１２Ａで外部に開口している。なお、貫通孔１２の周壁面は、上下方向Ｐの中央部では、車両の前後方向Ｑの両側部分がスタビライザバー１の外周面に対して軸方向Ｘの全体にわたって当接することで、前後方向Ｑに相対する一対の当接面部３４を構成している（図２，５参照）。

上記嵌合面部２０の軸方向両側において上側周壁部３０と下側周壁部３２とで構成される貫通孔１２の周壁面は、図１に示すように、軸方向Ｘに垂直な断面形状において、複数の弦３６により構成される多角形状（凸多角形状）をなしている。詳細には、この例では、この部分の貫通孔１２の周壁面が、軸方向Ｘに延びる複数の帯状平面部３８（図２参照）で構成される断面多角形状をなしており、図４に半断面を拡大して示すように、この例では１４角形状に形成されている。

これら上側周壁部３０と下側周壁部３２において、上記多角形の各角部４０（図４参照）には、軸方向溝４２が設けられている。軸方向溝４２は、上記複数の帯状平面部３８の接合部に相当する多角形の角部４０において、軸方向Ｘに延びて、貫通孔１２の軸方向端１２Ａで外部に開放するように設けられている。また、この例では、上側周壁部３０と下側周壁部３２には、上記嵌合面部２０の軸方向両側に隣接した位置に、上下それぞれ約半周にわたって周方向に延びる周方向溝４４が設けられ、該周方向溝４４により、上下の複数の軸方向溝４２がそれぞれ連通形成されている。

スタビライザブッシュ１０には、その内周面である貫通孔１２の周壁面から側部外周面１４に至る切割４６が設けられている。スタビライザブッシュ１０を車両に組み付ける際には、この切割４６を開いてその内部にスタビライザバー１を組み付ける一方、Ｕ字状の外周面１４にＵ字状のブラケット３を外嵌させてスタビライザブッシュ１０を保持させた状態で、該ブラケット３を車体２にボルト等で固定する。これにより、スタビライザバー１は、スタビライザブッシュ１０を介して、車体２に対して弾性的に支持される。

このようにして組み付けられた状態において、スタビライザブッシュ１０は、軸方向Ｘの中央部に設けられた嵌合面部２０で、スタビライザバー１を上下に挟み込むように支持しており、その軸方向Ｘの両側では上下に隙間２６，２８が設けられて非接触状態とされている。そのため、スタビライザバー１が上下方向Ｐに変位することで、スタビライザブッシュ１０に荷重が入力したとき、低荷重域では、ばね定数が低く、そのため乗り心地性に優れる。そして、入力荷重が大きくなり、嵌合面部２０を形成する上下の突出部２２，２４がつぶれる程の高荷重域の荷重が入力されると、嵌合面部２０の軸方向両側の上側周壁部３０及び下側周壁部３２もスタビライザバー１に当接することになり、入力荷重を貫通孔１２の周壁面の軸方向Ｘ全体で受けることになるので、ばね定数が高くなり、操縦安定性を向上することができる。

そして、特に、本実施形態であると、貫通孔１２の周壁面が断面多角形状をなし、スタビライザバー１の外周面に当接する部分の断面形状が、スタビライザバー１の外周面に沿った円弧状ではなく、直線状とされている。すなわち、円柱状のスタビライザバー１に当接する部分が平らな帯状平面部３８である。そのため、上側周壁部３０や下側周壁部３２にスタビライザバー１が当接するとき、両者がいきなり面同士で当接するのではなく、線接触から次第に接触面積が大きくなるようにして当接するので、ばね定数を比較的緩やかに立ち上げることができる。従って、低荷重域から高荷重域への移行領域におけるばね定数の急激な立ち上がりを回避して、乗り心地性の悪化を回避することができ、操縦安定性と乗り心地性をより高度に両立することができる。

また、上側周壁部２２と下側周壁部２４に軸方向溝４２を設けたことにより、スタビライザバー１の軸が傾くようなこじり方向Ｒ（図６参照）での変位があり、更にこの状態で上下方向Ｐに変位した場合でも、スタビライザバー１と貫通孔１２の周壁面との間の隙間のエアや水を軸方向溝４２を通じて外部へ排出することができる。そのため、上記隙間に閉じ込められたエアや水が外部に逃げることに起因する異音の発生を防ぐことができる。特に、本実施形態であると、軸方向溝４２が上記多角形の各角部４０に設けられているので、スタビライザバー１が傾いた状態で貫通孔１２の軸方向端１２Ａに押し付けられたときでも、角部４０という奥まった位置にある軸方向溝４２では軸方向端４２Ａがつぶれにくい。そのため、軸方向溝４２による異音防止機能をより確実に発揮することができる。

図７は、第２実施形態に係るスタビライザブッシュ１０Ａの断面図である。このスタビライザブッシュ１０Ａでは、貫通孔１２の周壁面は、軸方向Ｘの中央部の嵌合面部２０から軸方向端１２Ａにかけて外側ほど軸直角方向外方Ｙ１に広がる逆テーパ状に形成されている。すなわち、この例では、嵌合面部２０の軸方向両側の上側周壁部３０と下側周壁部３２が、軸方向外方側ほど漸次広がるように傾斜面状に形成されている。その他の構成は上記第１実施形態と同じであり、説明は省略する。

この第２実施形態でも、基本的には第１実施形態と同様の作用効果が奏されるが、第２実施形態では、低荷重域から高荷重域に至るばね定数の立ち上がりを一層緩やかにすることができる。また、スタビライザバー１がこじり方向に変位したときに、貫通孔１２の周壁面が上記のように傾斜しているため、スタビライザバー１の外周面との間に形成されるエアや水が閉じ込められる閉塞空間を極小化することができる。そのため、上記軸方向溝４２を設けたことによるエアや水の排出効果と相俟って、上記閉塞空間に起因する異音の発生をより一層解消することができる。

図８，９は、第３実施形態に係るスタビライザブッシュ１０Ｂを示したものである。第３実施形態のスタビライザブッシュ１０Ｂは、リアタイヤのサスペンション間に架設されるスタビライザバーを車体に対して弾性支持させるものであり、形状は第１実施形態のスタビライザブッシュ１０と異なるものの、形状を除く構成自体は第１実施形態と同じである。

すなわち、この例でも、貫通孔１２の周壁面は、軸方向中央部にスタビライザバーの外周面に嵌合する嵌合面部２０を有するとともに、その軸方向両側にスタビライザバーの外周面との間で断面三日月形状の上側隙間２６と下側隙間２８をそれぞれ形成する上側周壁部３０と下側周壁部３２を有し、更に、嵌合面部２０の軸方向両側で貫通孔１２の周壁面が断面多角形状をなし、該多角形の各角部４０に軸方向溝４２が設けられている。第１実施形態との主たる相違は、スタビライザブッシュ１０の外周形状であり、この例では、上頂面１６が平面状ではなく、山形状に形成されて、該山形状の頂面１６にフランジ１８が設けられている。また、嵌合面部２０の軸方向寸法が第１実施形態よりも大に設定されている。

第３実施形態でも、第１実施形態と同様の作用効果が奏され、従って、操縦安定性と乗り心地性を高度に両立することができ、また異音の発生も確実に解消することができる。

第１実施形態のスタビライザブッシュの側面図 該スタビライザブッシュの断面図（図１のＩＩ−ＩＩ線断面図） 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図 該スタビライザブッシュの貫通孔の要部拡大断面図 スタビライザブッシュを車体に組み付けた状態での側面図 スタビライザブッシュを車体に組み付けた状態での断面図 第２実施形態のスタビライザブッシュの断面図 第３実施形態のスタビライザブッシュの側面図 図８のＩＸ−ＩＸ線断面図

符号の説明

１…スタビライザーバー
２…車体
３…ブラケット
１０，１０Ａ，１０Ｂ…スタビライザブッシュ
１２…貫通孔、１２Ａ…軸方向端
１４…外周面
２０…嵌合面部
２６…上側隙間
２８…下側隙間
３０…上側周壁部
３２…下側周壁部
３６…弦
４０…角部
４２…軸方向溝
Ｘ…軸方向
Ｙ…軸直角方向

Claims (2)

1. スタビライザバーを挿通させる貫通孔を持つ筒状をなし、外周面がブラケットの内側面に嵌合されて前記ブラケットにより車体に固定され、前記スタビライザバーを前記車体に弾性支持させるゴム状弾性体からなるスタビライザブッシュにおいて、
   前記貫通孔の周壁面は、軸方向中央部にて前記スタビライザバーの外周面に嵌合する嵌合面部を有するとともに、前記嵌合面部の軸方向両側では前記スタビライザバーの上下両側に当該スタビライザバーの外周面との間で断面三日月形状をなして前記貫通孔の軸方向端で開口する上側隙間と下側隙間を形成する上側周壁部と下側周壁部を有し、
   前記嵌合面部の軸方向両側において前記上側周壁部と前記下側周壁部とで構成される前記貫通孔の周壁面が、軸方向に垂直な断面形状において複数の弦により構成される多角形状をなし、前記上側周壁部と前記下側周壁部における前記多角形の各角部に、軸方向に延びて前記貫通孔の軸方向端で外部に開かれた軸方向溝を備える、
   ことを特徴とするスタビライザブッシュ。
2. 前記貫通孔の周壁面は、軸方向中央部の前記嵌合面部から軸方向端にかけて外側ほど軸直角方向外方に広がる逆テーパ状に形成された、
   ことを特徴とする請求項１記載のスタビライザブッシュ。

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