JP2013124746A - サスペンション用ブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造のサスペンション用ブッシュを提供する。
【解決手段】金属で形成された内筒１１と、弾性材料で形成された外筒１５と、内筒１１と外筒１５との間に介装され潤滑剤を含有した樹脂で形成された中間筒１４と、中間筒１４と外筒１５との相対回転を規制する嵌合部１４ａ，１５ａとを有し、嵌合部１４ａ，１５ａは中間筒１４の外周と外筒１５の内周とに形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、サスペンション用のすべりブッシュに関するものである。

車両には、サスペンションにブッシュを適用したものがある。
図４は、車両に装備されたダブルウィッシュボーン式サスペンションのスイング式のサスペンションアーム１を示す斜視図であり、図４に示すように、サスペンションアーム１は、図中左側の前後一対の車体側取付部１ａと図中右側の車輪側取付部１ｂとを有する。なお、このサスペンションアーム１はアッパアームを示すが、略同様な構造でサスペンションアーム１の下方にロアアームが装備される。

各車体側取付部１ａには、ブッシュを取付けるための取付穴２が形成されている。
車輪側取付部１ｂの下方にアップライト（車軸やハブを含む）５の上端が接続され、このアップライト５の下端にはロアアームの車輪側取付部が接続され、アップライト５には車輪が回転自在に支持される。

ブッシュは、取付穴２に圧入等により配設され、図示しないサイドフレームに接続されたサスペンションメンバに接続される。
このブッシュは、金属製の内筒と外筒との間にゴムを圧入又は加硫接着したもので、サスペンションアーム１を図示しないサスペンションメンバに取付ける際に、車体側取付部１ａに圧入される。
かかる構成により、ブッシュは、サスペンション機構の位置決めや上下動に対する追従する機能、サスペンション機構を介して車輪からの入力を緩衝し防振する機能を有する。

このようなブッシュの構造が、例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示のブッシュ１００は、図５に示すように、内側に回転軸部材２００を挿通される第１筒状金具１１０と、サスペンションアームの車体側取付部に嵌合される第２筒状金具１２０と、第１筒状金具１１０と第２筒状金具１２０との間に介装されるゴム弾性体１５０とを有する。

この技術は、第２筒状金具１２０に圧入されるゴム弾性体１５０の一部の外径を車体側取付部の内径よりも大きくすることでゴム弾性体１５０の圧入率を高めることにより、車体側取付部から大きな荷重を受けてゴム弾性体１５０の捩れ角が大きくなっても、ゴム弾性体１５０と第２筒状金具１２０との間の滑りを抑制し、ゴム弾性体１５０の耐久性を確保することができるものである。

特開２０００−２４９１８０号公報

ところで、サスペンション装置用ブッシュには、サスペンション機構の上下動に対するより滑らかな追従性を確保するために、すべり軸受けを用いた、所謂すべりブッシュが開発されている。このすべりブッシュとしては、図６に示す構造が考えられる。

図６に示すように、すべりブッシュタイプのブッシュ３００は、回転軸心から外側に向かって、第１筒状金具３１０と樹脂部材３４０と第３筒状金具３３０とゴム弾性体３５０と第２筒状金具３２０とを有する。
第１筒状金具３１０は内側に回転軸部材４００を挿通され、その外周は樹脂部材３４０の内周と接する。

樹脂部材３４０は、軸方向の一端側と他端側とで左右対称にそれぞれ形成され、一端と他端とにそれぞれフランジ部を有する筒状に形成され、樹脂内には潤滑剤が含有されている。
この樹脂部材３４０とこの内周に接して配設される第１筒状金具３１０とは、樹脂部材３４０に含有される潤滑剤により滑らかにすべり、相対的に回転する。

第３筒状金具３３０は樹脂部材３４０の外周に配設され、その外周にゴム弾性体３５０が加硫接着される。なお、この第３筒状金具３３０は、ゴムと樹脂とは熱膨張率の差異により確実な接着が困難であるため、ゴムと接着の相性がよい金属部材として配設される。
第２筒状金具３２０はサスペンションアームの車体側取付部に嵌合され、その内部にゴム弾性体３５０が圧入される。

すなわち、ブッシュ３００は、図５に示す所謂ラバーブッシュのゴム弾性体と第１筒状金具との間に、内側から順に樹脂部材３４０と第３筒状金具３３０とを追加した構造といえる。
したがって、図６に示すようなブッシュは、構造が複雑になってしまう。

本発明は、かかる課題に鑑み創案されたものであり、簡素な構造のサスペンション用ブッシュを提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明のサスペンション用ブッシュは、金属で形成された内筒と、弾性材料で形成された外筒と、前記内筒と前記外筒との間に介装され潤滑剤を含有した樹脂で形成された中間筒とを有し、前記中間筒と前記外筒との相対回転を規制する嵌合部が前記中間筒の外周と前記外筒の内周とに形成されることを特徴としている。
（２）前記中間筒は前記外筒の内部に圧入されることが好ましい。

（３）前記嵌合部はキー溝と前記キー溝に当接する当接部とから構成され、前記キー溝は前記中間筒の外周及び前記外筒の内周の一方に形成され、前記当接部は前記中間筒の外周及び前記外筒の内周の他方に形成されることが好ましい。

（４）また、前記嵌合部はセレーション結合により前記中間筒と前記外筒との相対回転を規制し、前記中間筒の外周には内周セレーションが形成され、前記外筒の内周には前記内周セレーションに対応する外周セレーションが形成されることが好ましい。

本発明のサスペンション用ブッシュによれば、嵌合部が中間筒と外筒との相対回転を規制するため、中間筒と外筒とを相対回転させる力が作用した場合であっても、嵌合部により相対回転は規制される。この嵌合部は、中間筒の外周と外筒の内周とに形成されているため、中間筒と外筒とを接着固定することなく相対回転を抑止することができる。したがって、ゴム等の弾性材料の接着基板となる金属部材を要することなく、中間筒と外筒との相対回転を抑止することができ、構造を簡素にすることができる。

本発明の一実施形態にかかるサスペンション用ブッシュの全体構造を示し、（ａ）はその側断面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図である。 本発明の一実施形態にかかるサスペンション用ブッシュの分解図である。 変形例にかかるサスペンション用ブッシュを説明するための断面図である。 サスペンション用ブッシュが適用されるサスペンションアームの構造を示す斜視図である。 従来のラバーブッシュの構造を示す側断面図である。 従来のすべりブッシュの構造を示す側断面図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
〈一実施形態〉
まず、一実施形態にかかるサスペンション用ブッシュの構造について説明する。なお、本実施形態のサスペンション用ブッシュは、例えばトラックのアッパアームといったサスペンションアームをサスペンションメンバに取付ける際に、サスペンションアームの車体側取付部に圧入されるものである。

図１（ａ）に示すように、ブッシュ１０は、内筒１１と、内筒１１の他端側に配設されるエンドワッシャ１６と、外筒１５と、内筒１１と外筒１５との間に介装された中間筒１４とを有する。これらの内筒１１，中間筒１４及び外筒１５の筒軸心並びにエンドワッシャ１６の軸心は、同心に配置され、回転軸心と一致するように配置されている。なお、図１（ａ）は、図示しないサスペンションアームの車体側取付部に圧入されて取付けられた状態のブッシュ１００の側断面図を示し、右側を一端とし、左側を他端とし、回転軸心を基準に内外を規定する。

内筒１１は、筒状に金属で形成されたものである。この内筒１１は、内部に回転軸部材として機能するボルト２０を挿通され、このボルト２０と一体に回転する。
内筒１１は、フランジ部１１ａと筒部１１ｂとカシメ部１１ｄとを有し、これらのフランジ部１１ａ，筒部１１ｂ及びカシメ部１１ｄは一体に形成される。

フランジ部１１ａは、内筒１１の一端部に形成され、回転軸心に直交する方向に沿って延在するものである。
筒部１１ｂは、内筒１１の両端部の間に形成され、回転軸心に沿って円筒状に延在するものである。
カシメ部１１ｄは、内筒１１の他端部であって筒部１１ｂの他端部から突出した部位である。
エンドワッシャ１６は、内穴をカシメ部１１ｄに加締められ、回転軸心に直交する方向に沿って延在するものである。

外筒１５は、筒状にゴム材料（弾性材料）で形成されたものである。外筒１５の外周は図示しない車体側取付部に圧接し、外筒１５の内周は中間筒１４の外周に圧接する。なお、図１（ａ）の外筒１５は、弾性変形したものを示している。

外筒１５の一端の内側は、フランジ部１１ａの他端の外側面とフランジ部１１ａの先端の他端側面とに圧接し、外筒１５の他端の内側は、エンドワッシャ１６の一端の外側面とエンドワッシャ１６の先端の一端側面とに圧接する。

中間筒１４は、潤滑剤を含有した樹脂で形成された筒状のものである。中間筒１４の外周は外筒１５の内周に隣接し、中間筒１４の内周が筒部１１ｂの外周に隣接する。この中間筒１４の回転軸心方向の長さは、筒部１１ｂの回転軸心方向の長さよりも微小に短く設定される。
また、中間筒１４の一端はフランジ部１１ａの他端の内側面に当接し、中間筒１４の他端はエンドワッシャ１６の一端の内側面に当接する。

中間筒１４に用いる潤滑剤を含有した樹脂としては、例えば、液状又は半固体状の潤滑剤を樹脂材料で固形化したものを用いることができ、この固形化したものとしては潤滑剤とこの潤滑剤に親和性のあるポリオレフィン樹脂とから構成されたものを用いることができる。

次に、図１（ａ）のＩ−Ｉ矢視断面図を示す図１（ｂ）を用いて、ブッシュ１０を説明する。
図１（ｂ）に示すように、ブッシュ１０は、回転軸心から外側に向かって、筒部１１ｂと、凸部（当接部）１４ａを有する中間筒１４と、凹部（キー溝）１５ａを有する外筒１５とが順に配設される。また、筒部１１ｂと中間筒１４とは隣接し、中間筒１４と外筒１５とは隣接する。

凸部１４ａは、中間筒１４の外周に形成された凸型の部位であり、中間筒１４の一端から他端まで回転軸心方向に沿って延在する。ここでは、凸部１４ａが、中間筒１４の径方向に平行な一対の面と中間筒１４の径方向に直交する面とを有するものを示す。なお、図１（ｂ）には、スプライン軸のように凸部１４ａが９０度おきに中間筒１４の外周に４個形成されるものを例示するが、凸部の形成箇所及び形成個数はこれに限るものではない。

凹部１５ａは、外筒１５の内周に形成された凹型の部位であり、外筒１５の一端から他端まで回転軸心方向に沿って延在する。ここでは、凹部１５ａが、外筒１５の径方向に平行な一対の面と外筒１５の径方向に直交する面とを有するものを示す。なお、図１（ｂ）には、凹部１５ａが９０度おきに外筒１５の外周に４個形成されるものを例示するが、凹部の形成箇所及び形成個数はこれに限るものではない。

これらの凹部１５ａは、凸部１４ａに対応する箇所に形成される。換言すれば、凸部１４ａは、凹部１５ａに対応する箇所に形成される。すなわち、中間筒１４と外筒１５とを相対回転させる力が作用した場合、凸部１４ａが有する中間筒１４の径方向に平行な面と凹部１５ａが有する外筒１５の径方向に平行な面とを圧接する力が作用する。

したがって、かかる凸部１４ａ及び凹部１５ａは、中間筒１４と外筒１５との相対回転を規制する嵌合部として機能するものである。
中間筒１４の外周は外筒１５の内周に圧接されており、凸部１４ａは凹部１５ａに圧接される。このため、凸部１４ａは凹部１５ａに当接する部位である。

次に、車体取付部に圧入されていないブッシュ１０の構成部品を分解して示す図２を用いて、ブッシュ１０の構造を説明する。なお、図２には、図１に示す圧入後のブッシュ１０の構成に対応する符号を付す。
ブッシュ１０は、中間筒１４と外筒１５と内筒１１とエンドワッシャ１６とから構成される。

外筒１５の両端部の間の外周である中間部１５ｂは、外筒１５の内周に形成された凹部１５ａの延在方向に沿って直線状に形成される。
また、突出部１１ｃは前述のカシメ部１１ｄに対応する部位であり、筒部１１ｂの他端部から筒軸に沿って突出した部位である。

中間筒１４の外径ａは外筒１５の内径ｂよりも微小に大きく設定され、突出部１１ｃの外径ｃはエンドワッシャ１６の一端側内径ｄよりも微小に小さく設定される。
また、中間筒１４の筒軸方向の長さＡは、筒部１１ｂの筒軸方向の長さＢよりも微小に短く設定され、筒部１１ｂ及び突出部１１ｃの筒軸方向の長さＣよりも外筒１５の筒軸方向の長さＤの方が長く設定される。

以下、ブッシュ１０の組立工程を説明する。
まず、中間筒１４を外筒１５の内部に圧入する。この場合、中間筒１４の外周に形成された凸部１４ａを、外筒１５の内周に形成された凹部１５ａで摺動するように圧入し、中間筒１４の一端が外筒１５の一端と一致するまで圧入する。中間筒１４の外径ａは外筒１５の内径ｂよりも微小に大きく設定され、外筒１５はゴム材料で形成されるため、中間筒１４は外筒１５の内部に圧入された状態で組み込まれる。

そして、外筒１５に圧入された中間筒１４の内部に内筒１１を嵌装する。
内筒１１が中間筒１４の内部に嵌装されると、エンドワッシャ１６を一端が筒部１１ｂの他端に当接するまで外筒１５の他端側から圧縮する。この圧縮が完了すると、エンドワッシャ１６の内周内部には微小な間隙を持って突出部１１ｃが位置する。

そして、突出部１１ｃを他端側からテーパー状に拡径してエンドワッシャ１６と加締める。加締められた突出部１１ｃは、変形加工され、前述のカシメ部１１ｄに形成される。
このようにしてブッシュ１０は組み立てられる。この組み立てられたブッシュ１０は、サスペンションアームの車体側取付部に圧入され取付けられる。

本発明の一実施形態にかかるサスペンション用ブッシュは上述のように構成される。
このため、車輪に対する路面入力があれば、サスペンション機構の上下動に連動してサスペンションアームは車体側取付部を軸心に回転する。この場合、外周が車体側取付部に隣接する外筒１５とこの外筒１５に隣接する中間筒１４とは、回転軸部材として機能するボルト２０に隣接する内筒１１に対して、一体に回転する。

つまり、嵌合部として機能する凸部１４ａ及び凹部１５ａにより相対回転が規制された中間筒１４と外筒１５とは一体に回転する。この回転は、潤滑剤を含有する中間筒１４の内周に内筒１１の外周が隣接するため、中間筒１４の内周と内筒１１の外周とが滑ることにより、滑らかに実現される。

したがって、凸部１４ａ及び凹部１５ａが中間筒１４と外筒１５との相対回転を規制する嵌合部として機能するため、中間筒１４と外筒１５とを相対回転させる力が作用した場合であっても、凸部１４ａ及び凹部１５ａにより相対回転は規制される。この凸部１４ａは中間筒１４の外周に形成され、凹部１５ａは外筒１５の内周に形成されるため、中間筒１４と外筒１５とを接着固定することなく相対回転を抑止することができる。これにより、ゴム材料の接着基板となる金属部材を要することなく、中間筒１４と外筒１５との相対回転を抑止することができ、ブッシュ１０の構造を簡素にすることができる。

また、一体に形成された内筒１１はフランジ部１１ａを有するため、ブッシュ１０の一端側に別体でワッシャを設けることを要せず、ブッシュ１０の構造を簡素にすることができる。
ブッシュ１０の構造を簡素にすることにより、ブッシュ１０の組立工程の低減や構成部品の簡素化により、製作コストを抑制することができる。

また、凸部１４ａ及び凹部１５ａにより中間筒１４と外筒１５との相対回転が規制されるため、ゴム材料で形成される外筒１５の内周面におけるすべりを抑止することにより、外筒１５の耐久性を向上させることができる。このため、ブッシュ１０の高寿命化に寄与する。
また、中間部１５ｂが凹部１５ｂの延在方向に沿って直線状に形成されるため、中間部１５ｂと凹部１５ｂとの間のゴム材料の肉厚を均一に確保することができる。

また、中間筒１４の筒軸方向の長さＡは、筒部１１ｂの筒軸方向の長さＢよりも微小に短く設定されるため、ゴム材料から形成される外筒１５の変形によるシール性を確保することができる。

例えば、トラック等の車両では、左右前輪の間にはエンジンが設けられるため、サスペンションアームの車両左右方向の長さを確保することが難しく、且つ、ブッシュに大きな負荷が入力される。特に、サスペンションアームのロアアームよりもアッパアーム近傍にエンジン又はエンジン周辺機器が配設されることが多く、アッパアームの長さを確保することが難しい。アームの長さが短くなるほどサスペンション機構の上下動に応じた回転角は大きくなるため、トラックのアッパアームに取付けられるブッシュには、大きな負荷と大きい回転角が要求される。本発明のブッシュ１０は、このようなトラックのアッパアームの車体側取付部に取付けることが好適である。

〔その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、中間筒に形成された凸部と外筒に形成された凹部とにより嵌合部が構成されるものを示したが、これに限らず、中間筒に形成された凹部と外筒に形成された凸部とで嵌合部が構成されてもよい。

また、図３に示すブッシュ１０Ａのように、嵌合部としてセレーション結合により中間筒１４Ａと外筒１５Ａとの相対回転を規制するものを用いてもよい。なお、内筒１１Ａは上述の内筒と同様の構造である。この場合、中間筒１４Ａの外周には全周に亘る波型の内周セレーションが形成され、外筒１５Ａの内周には内周セレーションに対応する形状の外周セレーションが形成される。

また、ブッシュの組立において、ゴム材料の中間筒の外径は外筒の内径よりも微小に大きく設定され、中間筒は外筒の内部に圧入された状態で組み込まれるものを示したが、これに限らず、中間筒の外径と外筒の内径とは同径又は中間筒の外径が外筒の内径よりも微小に小さく設定され、中間筒は外筒の内部に摺動して組み込まれてもよい。この場合、組立後のブッシュを車体側取付部に圧入される際に、ゴム材料の外筒が圧縮変形するのに伴って外筒の内周が中間筒の外周に圧接する状態となる。

本発明のサスペンション用ブッシュは、トラック等の中型又は大型自動車のみならず、乗用車等の小型自動車にも適用することができる。

１ サスペンションアーム
１ａ 車体側取付部
１ｂ 車輪側取付部
２ 取付穴
５ アップライト
１０ ブッシュ
１１ 内筒
１１ａ フランジ部
１１ｂ 筒部
１１ｃ 突出部
１１ｄ カシメ部
１４ 中間筒
１４ａ 凸部（当接部）
１５ 外筒（ゴム）
１５ａ 凹部（キー溝）
１５ｂ 中間部
１６ エンドワッシャ
２０ ボルト

Claims (4)

1. 金属で形成された内筒と、
   弾性材料で形成された外筒と、
   前記内筒と前記外筒との間に介装され、潤滑剤を含有した樹脂で形成された中間筒とを有し、
   前記中間筒と前記外筒との相対回転を規制する嵌合部が、前記中間筒の外周と前記外筒の内周とに形成された
   ことを特徴とする、サスペンション用ブッシュ。
2. 前記中間筒は前記外筒の内部に圧入される
   ことを特徴とする、請求項１記載のサスペンション用ブッシュ。
3. 前記嵌合部は、キー溝と前記キー溝に当接する当接部とから構成され、
   前記キー溝は、前記中間筒の外周及び前記外筒の内周の一方に形成され、
   前記当接部は、前記中間筒の外周及び前記外筒の内周の他方に形成された
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のサスペンション用ブッシュ。
4. 前記嵌合部は、セレーション結合により前記中間筒と前記外筒との相対回転を規制し、
   前記中間筒の外周には、内周セレーションが形成され、
   前記外筒の内周には、前記内周セレーションに対応する外周セレーションが形成された
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のサスペンション用ブッシュ。

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