JPH0571480U - 摺動ブッシュ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】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
対して振動遮断性が発揮される摺動ブッシュを提供する
こと。 【構成】この摺動ブッシュは、内径が均一の外筒金具１
と、球状凸面２０ａを備えた第１突出部２０をもつ内筒
回転金具２と、中間金具３と、筒状のゴム弾性体４と、
球状凹面５ａを備えたガラス繊維で強化した樹脂からな
る摺動部材５と、内筒回転金具２をねじり方向に回転可
能とするテフロン布からなる潤滑層６とで構成されてい
る。中間金具３は小径筒部３０と大径筒部３２とで形成
され、ゴム弾性体４は薄肉筒部４０と厚肉筒部４２とで
形成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内側部材をねじり方向（周方向）に摺動可能とした摺動ブッシュに関 する。この摺動ブッシュは、例えば、車両のサスペンション機構のロアアームや アッパーアームに装備されるサスペンションブッシュとして利用できる。

【０００２】

【従来の技術】

摺動ブッシュ、例えば車両のサスペンションブッシュとして、図６に示す構造 のものが知られている。この摺動ブッシュは、中央孔１００ａをもつ外筒金具１ ００と、外筒金具１００の中央孔１００ａ内にほぼ同軸的に配置されリング状の 突出部１０１をもつ内筒回転金具１０２と、内筒回転金具１０２と外筒金具１０ ０との間に配置された直円筒状の中間金具１０３と、外筒金具１００と中間金具 １０３との間に介装された筒状のゴム弾性体１０４と、内筒回転金具１０２の突 出部１０１と中間金具１０３との間に介装された摺動部材１０５と、中間金具１ ０３内に圧入して摺動部材１０５の軸端に係止されたリング状のストッパ金具１ ０６とで構成されている。摺動部材１０５は含油プラスチック又は、ガラス繊維 で強化されたナイロン樹脂からなる。摺動部材１０５と内筒回転金具１０２の突 出部１０１との境界域には微小クリアランス又は潤滑層が設けられており、これ により内筒回転金具１０２はそのねじり方向（周方向）への回転が許容されてい る。

【０００３】 上記の摺動ブッシュでは、中間金具１０３が直円筒状に形成されている関係で 、ゴム弾性体１０４の肉厚が全軸長にわたって薄くなるため、軸直角方向のばね 定数、ねじり方向のばね定数が共に大きくなる傾向にある。ここで、軸直角方向 のばね定数が大きくなると、車両の操縦安定性、車両の旋回性等は向上するもの の、ねじり方向のばね定数が大きくなると、乗り心地性の向上の面で不利となる が、上記摺動ブッシュでは、ゴム弾性体１０４のばね特性において、所望の軸直 角方向のばね定数を維持した上で、（軸直角方向のばね定数／ねじり方向のばね 定数）の値を大きくするには限界がある。

【０００４】 また、ねじり方向のばね定数を小さくする意味では、外筒金具１００の径を大 きくしてゴム弾性体１０４の肉厚を確保すれば良いが、軸直角方向のばね定数の 低下を招来し、さらに摺動ブッシュの取付スペースの関係で限界がある。 さて上記摺動ブッシュにおいて、ゴム弾性体１０４の肉厚が薄いと、次の不具 合が生じる。即ち、ねじり方向において、内筒回転金具１０２と外筒金具１００ とが相対回転しない程度の極微小の振幅（例えば±０．０５ｍｍ以下）をもつ振 動が上記の摺動ブッシュに作用することがある。この場合には、極微小の振幅を もつ振動が内筒回転金具１０２と摺動部材１０５との間の静摩擦係数領域を越え ないので、内筒回転金具１０２は摺動部材１０５に対して相対回転しない。この 場合には、ゴム弾性体１０４のばね定数が振動遮断効果に大きく影響するが、ゴ ム弾性体１０４の肉厚が薄くてばね定数が大きいと、その極微小振動に対する振 動遮断において不利である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記した実情に鑑みなされたものであり、極微小の振幅をもつ振動に 対する振動遮断性が発揮される摺動ブッシュを提供することを目的とするにある 。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の摺動ブッシュは、中央孔をもつ外側部材と、 外側部材の中央孔内に配置され軸方向のほぼ中央域に外周面が径外方向に突出 したリング状の突出部をもつ内側部材と、 内側部材と外側部材との間に配置された筒状の中間部材と、 外側部材と中間部材との間に介装され、それら両部材を連結する筒状のゴム弾 性体と、 内側部材と中間部材との間に介装され、内側部材をそのねじり方向に回転可能 に保持する樹脂材料からなる摺動部材とで構成され、 中間部材は、軸方向に直列に配置された小径筒部及び小径筒部よりも外径の大 きな大径筒部で形成され、 ゴム弾性体は、大径筒部と外側部材との間に装填された薄肉筒部と、小径筒部 と外側部材との間に装填され薄肉筒部よりも肉厚が大きい厚肉筒部とで形成され ていることを特徴とするものである。

【０００７】 外側部材、内側部材及び中間部材は筒形状に形成できる。中間部材は、軸方向 に直列に配置された小径筒部及び大径筒部で形成されている。ゴム弾性体は、大 径筒部と外側部材との間に装填された薄肉筒部と、小径筒部と外側部材との間に 装填された厚肉筒部とで形成されている。なお、薄肉筒部、厚肉筒部の厚みは摺 動ブッシュの種類に応じて適宜選択できる。

【０００８】 摺動部材を構成する樹脂は、ポリアセタール等の低摩擦性の合成樹脂や含油樹 脂等を採用できる。摺動部材と内側部材との間には微小クリアランス及び潤滑層 の少なくとも一方が設けられていることが好ましい。潤滑層、例えばフッ素樹脂 成分をもつものを介装して低摩擦性を得るようにすれば、ガラス繊維、カーボン 繊維、アラミド繊維等で強化された各種の合成樹脂等も採用することができる。

【０００９】

【作用】

一般的に、ゴム材料ではゴムの厚みが薄くなると、圧縮・引張方向のばね定数 は大きくなる度合が大きく、一方、せん断方向のばね定数は、ゴム材料の厚みに あまり影響されない。 本考案の摺動ブッシュでは、軸直角方向の荷重が加わると、内側部材が軸直角 方向に相対変位し、軸直角方向においてゴム弾性体が圧縮・引張方向に変形する 。そのため、摺動ブッシュの軸直角方向のばね定数は基本的にはゴム弾性体の圧 縮・引張方向のばね定数で定まる。ここで、ゴム弾性体のうち、厚みの薄い薄肉 筒部のばね定数が最も大きいので、摺動ブッシュの軸直角方向のばね定数は大き くなる。

【００１０】 一方、ねじり方向の荷重が摺動ブッシュに加わると、ゴム弾性体がねじり方向 においてせん断変形し易いが、摺動ブッシュのねじり方向のばね定数はゴム弾性 体の厚肉筒部の影響をうけて小さくなる。 従って、使用の際に、内側部材が相対変位しない程度の極微小の振幅をもつ振 動が摺動ブッシュのねじり方向に作用することがあっても、本考案の摺動ブッシ ュでは、ゴム弾性体の厚肉筒部によりねじり方向のばね定数が小さくされている ので、その極微小振動による振動伝達は、ゴム弾性体により効果的に低減される 。

【００１１】

【実施例】

本考案の摺動ブッシュの第１実施例を図１〜図３を参照して説明する。 （構成） この摺動ブッシュの断面図は図１、正面図は図２に示されている。この摺動ブ ッシュは、外側部材としての外筒金具１と、内側部材としての内筒回転金具２と 、中間金具３と、ゴム弾性体４と、摺動部材５とで構成されている。

【００１２】 外筒金具１は、軸方向にわたり内径及び外径が均一の直円筒形状をなし、中央 孔１０をもつ。内筒回転金具２は、外筒金具１の中央孔１０内にほぼ同軸的に配 置されている。内筒回転金具２の軸方向のほぼ中央域には、外周面が径外方向に 突出したリング状の突出部２０が形成されている。突出部２０の外周面は球状凸 面２０ａとされている。球状凸面２０ａは、内筒回転金具２の軸芯上の曲率中心 Ｗからの所定半径をもつ円弧で規定されている。

【００１３】 中間金具３は、筒状をなし、内筒回転金具２の外周面と外筒金具１の内周面と の間にほぼ同軸的に配置されている。中間金具３は、両端部に配置された合計２ 個の小径筒部３０と、小径筒部３０間に配置された大径筒部３２とで形成されて いる。大径筒部３２の外径、内径は小径筒部３０の外径、内径よりも大きく設定 されている。大径筒部３２はその両端にテーパ筒部３２ａを備えている。中間金 具３の軸端側には、リングバネ３８をもつリング状のダストシール３９が挿着さ れている。なお、中間金具３、内筒回転金具２及び外筒金具１は鋼製である。

【００１４】 ゴム弾性体４は、筒状に形成されており、外筒金具１と中間金具３との間にそ の両者に加硫接着された状態でかつ厚み方向に予備圧縮された状態で配置されて いる。ゴム弾性体４は、大径筒部３２と外筒金具１との間に装填された薄肉筒部 ４０と、小径筒部３０と外筒金具１との間に装填された厚肉筒部４２とで形成さ れている。厚肉筒部４２は薄肉筒部４０よりも肉厚が厚い 摺動部材５は、ガラス繊維（約３０重量％）で強化したナイロン樹脂からほぼ 円筒形状に形成されており、内筒回転金具２と中間金具３との間に介装されてい る。ここで、摺動部材５の外周面は中間金具３に接着されている。摺動部材５の 内周面には、突出部２０の球状凸面２０ａに適応する球状凹面５ａが形成されて いる。更に、摺動部材５と内筒回転金具２との間には、テフロンライナーとも呼 ばれるテフロン布からなる潤滑層６が介在されている。テフロン布は、通常、フ ッ素樹脂系のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の低摩擦材料からなる １００〜１００００デニール程度の糸を１インチ当たり２０〜２００本程度の密 度で織り込んで形成されている。

【００１５】 さて本実施例の摺動ブッシュは以下の様に製造される。先ず、中間金具３の内 周面に接着剤を塗布する。また内筒回転金具２の外周面にテフロン布を巻き、テ フロン布に接着剤を塗布しておく。そして、射出成形型を用い、中間金具３及び 内筒回転金具２をほぼ同軸的に射出成形型のキャビティに配置する。この状態で 外筒金具１の図略の注入孔からガラス繊維を含む樹脂を装填し、固化させて摺動 部材５を形成し、中間成形体を得る。ここで、前述した様に、中間金具３の内周 面には接着剤が塗布されているので、摺動部材５となる樹脂は中間金具３の内周 面に接着された状態で厚み方向に収縮するので、摺動部材５と内筒回転金具２の 突出部２０との間には微小クリアランスが形成される。この様にして得た中間成 形体の中間金具３の外周面と外筒金具１の内周面に接着剤をそれぞれ塗布した状 態で、これらを加硫成形型のキャビティにほぼ同軸的に配置し、中間成形体の中 間金具３と外筒金具１との間に未加硫配合ゴム材を装填し、加硫し、ゴム弾性体 ４を形成する。その後、外筒金具１の周壁全体を均一に絞り縮径する。

【００１６】 （作用） 軸直角方向（矢印Ｙ１、Ｙ２方向）の荷重が摺動ブッシュに加わると、内筒回 転金具２が軸直角方向に相対変位し、軸直角方向においてゴム弾性体４が圧縮・ 引張変形する。そのため、軸直角方向における摺動ブッシュのばね定数は基本的 にはゴム弾性体４の圧縮・引張方向のばね定数で定まる。ここで、ゴム弾性体４ のうち、厚みの薄い薄肉筒部４０の圧縮・引張方向のばね定数が大きいので、摺 動ブッシュの軸直角方向のばね定数は大きい。

【００１７】 一方、ねじり方向（矢印Ｓ１、Ｓ２方向）つまり周方向の荷重が摺動ブッシュ に加わった場合、潤滑層６の低摩擦性及び微小クリアランスにより、内筒回転金 具２は外筒金具１に対してねじり方向に相対回転する。また、こじり方向（矢印 Ｅ１、Ｅ２）つまり内筒回転金具２の軸芯と外筒金具１の軸芯とが交差する方向 の荷重が作用した場合には、内筒回転金具２は突出部２０をほぼ揺動中心として 揺動し、これにより内筒回転金具２は外筒金具１に対してこじり方向に相対変位 する。

【００１８】 ところで、上記した摺動ブッシュにおいて、図３に示す特性線Ｖから理解でき る様に、ねじり方向にトルクが作用して内筒回転金具２が回転し始める初期にお いて、トルク値が微小で内筒回転金具２と摺動部材５との静摩擦係数領域Ｈ内で ある場合には、内筒回転金具２は摺動部材５に対して相対回転しない。そして、 トルク値が内筒回転金具２の静摩擦係数領域Ｈを越えると、内筒回転金具２は相 対回転し始める。この様に内筒回転金具２が摺動部材５に対して相対回転しない 程度の極微小の振幅をもつ振動が摺動ブッシュに作用した場合であっても、本実 施例では、ゴム弾性体４には肉厚の厚い厚肉筒部４２が形成されねじり方向のば ね定数が小さくされているので、その振動伝達はゴム弾性体４により効果的に低 減される。同様に、内筒回転金具２が摺動部材５に対して相対変位しない程度の 極微小の振幅をもつ振動が摺動ブッシュのこじり方向に作用した場合であっても 、本実施例では、ゴム弾性体４には肉厚の厚い厚肉筒部４２が形成されこじり方 向のばね定数が小さくされているので、その振動伝達はゴム弾性体４により効果 的に低減される。

【００１９】 （効果） 以上説明した様に本実施例では、ゴム弾性体４の薄肉筒部４０により、軸直角 方向のばね定数は高くされる。一方、ゴム弾性体４の薄肉筒部４０の厚みが図６ に示す従来の摺動ブッシュのゴム弾性体１０４の厚みと同じ場合であっても、本 実施例ではゴム弾性体４に厚肉筒部４２が形成されているため、ねじり方向のば ね定数が小さくなる。よって、（軸直角方向のばね定数／ねじり方向のばね定数 ）は大きい値となる。同様に、本実施例ではゴム弾性体４に厚肉筒部４２が形成 されているため、こじり方向のばね定数も小さくなる。

【００２０】 そのため、内筒回転金具２が摺動部材５に対して相対変位しない程度の極微小 の振幅をもつ振動がねじり方向及びこじり方向に作用した場合であっても、その 振動は効果的に低減される。 またこじり方向の荷重が作用した場合には突出部２０を揺動中心として内筒回 転金具２が矢印Ｅ１、Ｅ２方向に相対変位するものであるが、この点本実施例で は、薄肉筒部４０はゴム弾性体４の中央域に配置され、厚肉筒部４２がゴム弾性 体４の両端に配置されているので、こじり方向の変位の許容量が増し、こじり方 向の振動遮断に有利である。

【００２１】 加えて本実施例では、中間金具３は小径筒部３０と大径筒部３２とで形成され ており異形のため、中間金具３と摺動部材５との係合力が増し、摺動部材５の耐 抜け性が向上する。よって図６に示す従来の摺動ブッシュにおいて必要とされて いたストッパ金具１０６を廃止することもできる。 （他の実施例） 本考案の第２実施例の摺動ブッシュを図４に示す。この例も前記した第１実施 例と基本的には同じ構成であり、同じ作用効果を奏する。但し、内筒回転金具２ の突出部２０は円弧状に拡径加工されている。また突出部２０と中間金具３とは その半径方向において寸法Ｋぶんオーバラップしている。そのため、軸方向の強 度を確保するのに有利である。この場合には、中間金具３内に内筒回転金具２を 挿入した状態で、中間金具３を絞り加工して小径筒部３０を形成したり、あるい は、突出部２０を小径筒部３０内に強制的に圧入したりして形成できる。

【００２２】 更に、本考案の第３実施例の摺動ブッシュを図５に示す。この例も前記した第 １実施例と基本的には同じ構成であり、同じ作用効果を奏する。但し、内筒回転 金具２の突出部２０は断面台形状であり、上辺部２０ｅと傾斜辺部２０ｆとを備 えている。上辺部２０ｅ及び傾斜辺部２０ｆは内筒回転金具２の軸芯を１周する 様に周方向に連続している。更にこの例では、大径筒部３２は中間金具３の両端 部に配置され、小径筒部３０は中間金具３のほぼ中央域に配置されている。また 、薄肉筒部４０はゴム弾性体４の両端部に配置され、厚肉筒部４２はゴム弾性体 ４の中央域に配置されている。

【００２３】 本考案の摺動ブッシュを車両のサスペンションブッシュとして使用した場合、 ロードノイズの低減に効果を発揮する。

【００２４】

【考案の効果】

本考案にかかる摺動ブッシュでは、ゴム弾性体の薄肉筒部により、軸直角方向 のばね定数は高くされる。一方、ゴム弾性体に厚肉筒部が形成されているため、 ゴム弾性体の厚みが確保され、ねじり方向のばね定数が小さくなる。よって、（ 軸直角方向のばね定数／ねじり方向のばね定数）は大きい値となる。そのため、 内側部材が摺動部材に対して相対変位しない程度の極微小の振幅をもつ振動が摺 動ブッシュに作用した場合であっても、その振動伝達は小さく、振動遮断効果が 向上する。

【００２５】 加えて本考案にかかる摺動ブッシュでは、中間部材は小径筒部と大径筒部とで 形成されており異形のため、中間部材と摺動部材との係合力が増し、摺動部材の 耐抜け性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例にかかる摺動ブッシュの断面図であ
る。

【図２】その正面図である。

【図３】トルクと相対回転角度との関係を模式的に示す
特性図である。

【図４】第２実施例にかかる摺動ブッシュの要部の断面
図である。

【図５】第３実施例にかかる摺動ブッシュの断面図であ
る。

【図６】従来の摺動ブッシュの断面図である。

【符号の説明】

図中、１は外筒金具、２は内筒回転金具、３は中間金
具、４はゴム弾性体、５は摺動部材、２０は突出部、３
０は小径筒部、３２は大径筒部、４０は薄肉筒部、４２
は厚肉筒部を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中央孔をもつ外側部材と、 該外側部材の中央孔内に配置され軸方向のほぼ中央域に
   外周面が径外方向に突出したリング状の突出部をもつ内
   側部材と、 該内側部材と該外側部材との間に配置された筒状の中間
   部材と、 該外側部材と該中間部材との間に介装され、それら両部
   材を連結する筒状のゴム弾性体と、 該内側部材と該中間部材との間に介装され該内側部材を
   その周方向に回転可能に保持する樹脂材料からなる摺動
   部材とで構成され、 該中間部材は、軸方向に直列に配置された小径筒部及び
   該小径筒部よりも外径の大きな大径筒部で形成され、 該ゴム弾性体は、該大径筒部と該外側部材との間に装填
   された薄肉筒部と、該小径筒部と該外側部材との間に装
   填され該薄肉筒部よりも肉厚が厚い厚肉筒部とで形成さ
   れていることを特徴とする摺動ブッシュ。