特許 6435296 車両用ブッシュ及び車両用ブッシュ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6435296

(24)【登録日】2018年11月16日

(45)【発行日】2018年12月5日

(54)【発明の名称】車両用ブッシュ及び車両用ブッシュ構造

(51)【国際特許分類】

   F16F 1/387 20060101AFI20181126BHJP

   F16F 1/38 20060101ALI20181126BHJP

   F16F 1/30 20060101ALI20181126BHJP

   F16F 15/08 20060101ALI20181126BHJP

【ＦＩ】

   F16F1/387 C

   F16F1/38 Z

   F16F1/30

   F16F15/08 K

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-154025(P2016-154025)

(22)【出願日】2016年8月4日

(65)【公開番号】特開2018-21627(P2018-21627A)

(43)【公開日】2018年2月8日

【審査請求日】2017年3月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】新川 雅樹

【審査官】 葛原 怜士郎

(56)【参考文献】

【文献】 実公昭４８−０００３０８（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実開平０５−０６４５４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−３３１６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０３３９６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ １／３０

Ｆ１６Ｆ １／３８− １／３８７

Ｆ１６Ｆ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒部材と、当該円筒部材の内方又は外方に設けた略円筒状のゴム部材との間に、略円筒状の金属ばね部材を介挿してなる車両用ブッシュであって、
前記円筒部材と前記金属ばね部材との間に、該金属ばね部材の半径方向への弓なりの弾性変形を許す空隙部が設けられている
ことを特徴とする車両用ブッシュ。

【請求項2】

円柱部材と、当該円柱部材の外方に設けた略円筒状のゴム部材との間に、略円筒状の金属ばね部材を介挿してなる車両用ブッシュ構造であって、
前記円柱部材と前記金属ばね部材との間に、該金属ばね部材の半径方向への弓なりの弾性変形を許す空隙部が設けられている
ことを特徴とする車両用ブッシュ構造。

【請求項3】

請求項１に記載の車両用ブッシュであって、
前記ゴム部材に係るばね定数と、前記金属ばね部材に係るばね定数とは、所定の振動数と比べて低い振動数領域では、前記金属ばね部材に係るばね定数の方が、前記ゴム部材に係るばね定数と比べて高く、前記所定の振動数と比べて高い領域では、前記ゴム部材に係るばね定数の方が、前記金属ばね部材に係るばね定数と比べて高くなる関係に設定されている
ことを特徴とする車両用ブッシュ。

【請求項4】

請求項１に記載の車両用ブッシュであって、
前記ばね部材の一端は、前記円筒部材に固定される一方、前記ばね部材の他端は、当該ばね部材の軸方向の移動を許容する機構を介して前記円筒部材に設けられている
ことを特徴とする車両用ブッシュ。

【請求項5】

請求項１に記載の車両用ブッシュであって、
前記空隙部は、平坦な断面形状の前記金属ばね部材の内周面と、軸方向の端部から中央部に向かって僅かに直径が漸減する断面テーパ形状のくびれ部が形成された前記円筒部材の外周面との間に形成されている
ことを特徴とする車両用ブッシュ。

【請求項6】

請求項１に記載の車両用ブッシュであって、
前記空隙部は、平坦な断面形状の前記円筒部材の外周面と、軸方向の端部から中央部に向かって僅かに直径が漸増する断面テーパ形状の膨出部が形成された前記金属ばね部材の内周面との間に形成されている
ことを特徴とする車両用ブッシュ。

【請求項7】

請求項２に記載の車両用ブッシュ構造であって、
前記空隙部は、平坦な断面形状の前記金属ばね部材の内周面と、軸方向の端部から中央部に向かって僅かに直径が漸減する断面テーパ形状のくびれ部が形成された前記円柱部材の外周面との間に形成されている
ことを特徴とする車両用ブッシュ構造。

【請求項8】

請求項２に記載の車両用ブッシュ構造であって、
前記空隙部は、平坦な断面形状の前記円柱部材の外周面と、軸方向の端部から中央部に向かって僅かに直径が漸増する断面テーパ形状の膨出部が形成された前記金属ばね部材の内周面との間に形成されている
ことを特徴とする車両用ブッシュ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、自動車等の車両に備わるサスペンションアーム等に組み付けられる車両用ブッシュ及び車両用ブッシュ構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、自動車のサスペンションアーム等に取り付けられるブッシュの構成が開示されている。特許文献１に係るブッシュは、外筒と内筒との間にゴム等の弾性体を介在させ、この弾性体に、弾性体と比べて高剛性な樹脂材からなる中間部材を埋め込んで構成される。この中間部材は、内筒を囲む筒状に形成されると共に、軸方向に延びるスリットを有する。特許文献１に係るブッシュでは、外筒を絞り加工することでスリットの幅が狭まり、中間部材の径が小さくなることによって、弾性体の中間部材と比べて内側部分が圧縮される。
特許文献１に係るブッシュによれば、外筒を絞り加工する場合に、部品点数を少なくしながら、弾性体の中間部材よりも外側部分と内側部分とを圧縮できるため、弾性体の剛性を高める（ばね定数を大きくする）ことができる。

【特許文献1】特開２０１０−１５９８４４号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

特許文献１に係るブッシュに用いられるゴムにおいて、例えば路面の凹凸をタイヤが乗り越える際に生じる振動を減衰する能力（以下、「振動減衰能」という。）は、ばね定数とトレードオフの関係にある。すなわち、ゴムの振動減衰能は、ばね定数が小さいほど高くなり、ばね定数が大きいほど小さくなる。
また、ゴムでは振動数が高くなるほどばね定数が増加する。すなわち、ゴムでは、振動数が高くなるほど振動減衰能が低下してしまう。このように、ゴムの振動減衰能が低下すると、騒音や振動を抑制する性能（以下、「ＮＶ性能」という場合がある。）が低下し、ひいては乗り心地を損なう要因となる。

【0004】

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、振動数の高低にかかわらずＮＶ性能を確保して乗り心地を良好に維持可能な車両用ブッシュ及び車両用ブッシュ構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するために、本発明は、円筒部材と、当該円筒部材の内方又は外方に設けた略円筒状のゴム部材との間に、略円筒状の金属ばね部材を介挿してなる車両用ブッシュであって、前記円筒部材と前記金属ばね部材との間に、該金属ばね部材の半径方向への弓なりの弾性変形を許す空隙部が設けられている構成を採用することとした。

【0006】

本発明では、円筒部材と金属ばね部材との間に、金属ばね部材の半径方向への弓なりの弾性変形を許す空隙部が設けられているため、比較的低い振動数領域に属する外部からの力（以下、「外力」という。）や大きい変位を伴う外力の入力時にはゴム部材が主として振動を吸収する一方、比較的高い振動数領域に属する外力の入力時には金属ばね部材が主として振動を吸収するように作用する。

【0007】

本発明によれば、振動数の高低にかかわらずＮＶ性能を確保して乗り心地を良好に維持することができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、振動数の高低にかかわらずＮＶ性能を確保して乗り心地を良好に維持可能な車両用ブッシュ及び車両用ブッシュ構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る車両用ブッシュをサスペンションアームのヨーク部に取り付けた状態を表す縦断面図である。

【図2】本発明の第１実施形態の変形例に係る車両用ブッシュをサスペンションアームのヨーク部に取り付けた状態を表す縦断面図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る車両用ブッシュをサスペンションアームのヨーク部に取り付けた状態を表す縦断面図である。

【図4】本発明の第２実施形態の変形例に係る車両用ブッシュをサスペンションアームのヨーク部に取り付けた状態を表す縦断面図である。

【図5】本発明の第３実施形態に係る車両用ブッシュをサスペンションアームのヨーク部に取り付けた状態を表す縦断面図である。

【図6】本発明の第３実施形態の変形例に係る車両用ブッシュをサスペンションアームのヨーク部に取り付けた状態を表す縦断面図である。

【図7】本発明に係る車両用ブッシュを力学的モデルを用いて表した概念図である。

【図8】本発明に係る車両用ブッシュを構成するゴム部材、金属ばね部材、及び系全体に係るそれぞれのばね定数の変化を、振動数の変化に応じて表した特性線図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0010】

以下、本発明の複数の実施形態について、適宜図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、または、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、部材のサイズおよび形状は、変形または誇張して模式的に表す場合がある。

【0011】

〔本発明の第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１の構成〕
本発明の第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１の構成について、例えば、車両のサスペンション装置（不図示）に備わるサスペンションアーム（不図示）の一端に設けたヨーク部１３に取り付ける例（以下の実施形態でも同様）をあげて、図１を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１を、サスペンションアームのヨーク部１３に取り付けた状態を表す縦断面図である。
第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１は、図１に示すように、内筒部材１５と、内筒部材１５の外方に設けた略円筒状のゴム部材１７との間に、略円筒状の金属ばね部材１９を介挿して構成されている。ゴム部材１７の外方には、外筒部材２１が、ゴム部材１７を覆うように設けられている。

【0012】

サスペンションアームのヨーク部１３は、コ字状に形成されている。ヨーク部１３において対面する壁部には、ブッシュ取付用のボルト２３を挿通するための取付孔１３ａ，１３ｂがそれぞれ開設されている。

【0013】

内筒部材１５は、鉄やアルミニウム合金等の金属からなる高剛性の管状部材である。内筒部材１５の外周面には、図１に示すように、軸方向の端部から中央部に向かって僅かに直径が漸減する断面テーパ形状のくびれ部１５ａが形成されている。第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１において、内筒部材１５は、本発明の「円筒部材」に相当する。

【0014】

前記くびれ部１５ａの存在によって、断面テーパ形状のくびれ部１５ａが形成された内筒部材１５の外周面と、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の内周面との間には、空隙部２５が形成されている。空隙部２５は、例えば、車両用ブッシュ１１Ａ−１の外筒部材２１に対して外力が入力された場合に、金属ばね部材１９が半径方向にたわむためのスペースをなしている。これにより、ばね定数に従う金属ばね部材１９のばね力が、何らの障害もなく発揮されるようになっている。なお、空隙部２５に対し、機械油等の流体を封入してもよい。このように構成すれば、金属ばね部材１９が有するばね定数を調整することができる。

【0015】

ゴム部材１７は、例えば、車両用ブッシュ１１Ａ−１の外筒部材２１に対して外力が入力された場合に、ゴム部材１７に係るばね定数（ゴム部材１７に係るばね定数の設定について、詳しくは後記する。）に従う反力を創り出すことにより、前記外力を減衰させる役割を果たす。ゴム部材１７は、外筒部材２１及び金属ばね部材１９のそれぞれに加硫接着される。ゴム部材１７には、略円筒状の本体部１７ａにおける軸方向の両端に、ゴム部材１７が有するばね定数を調整するための一対の肉抜き部１７ｂが形成されている。ただし、一対の肉抜き部１７ｂの一方又は両方を省略してもよい。

【0016】

金属ばね部材１９は、所定のばね定数（金属ばね部材１９に係るばね定数の設定について、詳しくは後記する。）を有する適宜の金属からなる管状部材である。金属ばね部材１９の板厚は、狙ったばね定数を実現することを考慮し、実験やシミュレーションを通して適宜の値を設定すればよい。金属ばね部材１９の一端１９ａは、内筒部材１５の外周面に溶接固定されている。金属ばね部材１９の他端１９ｂは、回転移動を抑制すると共に軸方向の移動を許容するキー溝等の機構（不図示）を介して内筒部材１５に設けられている。
なお、金属ばね部材１９としては、周方向に所定の間隔を置いて軸方向に沿って切り欠いたスリットを形成したものを用いてもよい。このように構成すれば、金属ばね部材１９が有するばね定数を調整することができる。

【0017】

外筒部材２１は、内筒部材１５と同様に、鉄やアルミニウム合金等の金属からなる高剛性の管状部材である。

【0018】

ブッシュ取付用のボルト２３は、一端にフランジ部２３ａを有すると共に、他端に雄ねじ部２３ｂを有して構成されている。ボルト２３のフランジ部２３ａ及び雄ねじ部２３ｂは、円柱形状の軸部２３ｃを介して一体形成されている。軸部２３ｃの外径は、内筒部材１５の内径と比べて僅かに小さく形成されている。これにより、内筒部材１５の内周面に対して軸部２３ｃの外周面を摺接させながら、内筒部材１５の内周空間に、ボルト２３の軸部２３ｃを円滑に挿通可能になっている。

【0019】

サスペンションアームのヨーク部１３に対する車両用ブッシュ１１Ａ−１の取り付けは次の手順に従う。まず、ヨーク部１３における所定の取り付け位置に車両用ブッシュ１１Ａ−１を位置させた状態で、ボルト２３の軸部２３ｃを、ヨーク部１３の取付孔１３ａ、内筒部材１５の内周空間、ヨーク部１３の取付孔１３ｂの順序でこれらに挿通させる。次に、ボルト２３の雄ねじ部２３ｂにナット２７の雌ねじ部２７ａを螺合させ、ナット２７とボルト２３のフランジ部２３ａとの間にヨーク部１３を挟み込んで締め付ける。

【0020】

サスペンションアームのヨーク部１３に車両用ブッシュ１１Ａ−１を取り付けた状態で、外筒部材２１は車体（不図示）に剛体結合されている。一方、内筒部材１５はサスペンションアームを介して車輪（不図示）に連結されている。サスペンションアームを介して車輪と車体との間に介在する車両用ブッシュ１１Ａ−１は、路面の凹凸等に起因する入力を減衰させて、車体に伝わる出力を緩和する機能を発揮する。車両用ブッシュ１１Ａ−１の作用について、詳しくは後記する。

【0021】

〔本発明の第１実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ａ−２の構成〕
次に、本発明の第１実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ａ−２の構成について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の第１実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ａ−２を、サスペンションアームのヨーク部１３に取り付けた状態を表す縦断面図である。
第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１と、第１実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ａ−２とは、両者間で機能の共通する部材が多く存在する。そこで、両者間の相違点に注目し、同相違点について説明することで、第１実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ａ−２の説明に代えることとする。

【0022】

前記両者間の相違点は、空隙部２５の作り方である。第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１では、断面テーパ形状のくびれ部１５ａが形成された内筒部材１５の外周面と、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の内周面との間に、空隙部２５が形成されている。
これに対し、第１実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ａ−２では、平坦な断面形状の内筒部材１５の外周面と、軸方向の端部から中央部に向かって僅かに直径が漸増する断面テーパ形状の膨出部１９ｃが形成された金属ばね部材１９の内周面との間に、空隙部２５が形成されている。
第１実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ａ−２において、内筒部材１５は、本発明の「円筒部材」に相当する。その他の構成は、第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１と実質的に共通である。

【0023】

〔本発明の第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１の構成〕
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１の構成について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１を、サスペンションアームのヨーク部１３に取り付けた状態を表す縦断面図である。
第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１と、第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１とは、両者間で機能の共通する部材が多く存在する。そこで、両者間の相違点に注目し、同相違点について説明することで、第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１の説明に代えることとする。

【0024】

前記両者間の相違点は、主として内筒部材１５の存否と空隙部２５の作り方である。第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１では、内筒部材１５を用い、断面テーパ形状のくびれ部１５ａが形成された内筒部材１５の外周面と、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の内周面との間に、空隙部２５が形成されている。
これに対し、第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１では、内筒部材１５に代えて、円柱形状のボルト２３の軸部２３ｃを用い、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の内周面と、断面テーパ形状のくびれ部２３ｄが形成されたボルト２３の軸部２３ｃの外周面との間に、空隙部２５が形成されている。
なお、第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１において、金属ばね部材１９の一端１９ａをボルト２３の軸部２３ｃに固定する手法としては、特に限定されないが、例えば圧入固定方式を採用すればよい。
第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１において、ボルト２３の軸部２３ｃは、本発明の「円柱部材」に相当する。その他の構成は、第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１と実質的に共通である。

【0025】

〔本発明の第２実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−２の構成〕
次に、本発明の第２実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−２の構成について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の第２実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−２を、サスペンションアームのヨーク部１３に取り付けた状態を表す縦断面図である。
第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１と、第２実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−２とは、両者間で機能の共通する部材が多く存在する。そこで、両者間の相違点に注目し、同相違点について説明することで、第２実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−２の説明に代えることとする。

【0026】

前記両者間の相違点は、空隙部２５の作り方である。第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１では、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の内周面と、断面テーパ形状のくびれ部２３ｄが形成されたボルト２３の軸部２３ｃの外周面との間に、空隙部２５が形成されている。
これに対し、第２実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−２では、軸方向の端部から中央部に向かって僅かに直径が漸増する断面テーパ形状の膨出部１９ｃが形成された金属ばね部材１９の内周面と、平坦な断面形状のボルト２３の軸部２３ｃの外周面との間に、空隙部２５が形成されている。
第２実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−２において、ボルト２３の軸部２３ｃは、本発明の「円柱部材」に相当する。その他の構成は、第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１と実質的に共通である。

【0027】

〔本発明の第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１の構成〕
次に、本発明の第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１の構成について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１を、サスペンションアームのヨーク部１３に取り付けた状態を表す縦断面図である。
第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１と、第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１とは、両者間で機能の共通する部材が多く存在する。そこで、両者間の相違点に注目し、同相違点について説明することで、第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１の説明に代えることとする。

【0028】

前記両者間の相違点は、金属ばね部材１９の配置、及び空隙部２５の配置と作り方である。第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１では、金属ばね部材１９は、ゴム部材１７の内周側に配置されている。また、内筒部材１５を用い、断面テーパ形状のくびれ部１５ａが形成された内筒部材１５の外周面と、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の内周面との間に、空隙部２５が形成されている。
これに対し、第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１では、金属ばね部材１９は、ゴム部材１７の外周側に配置されている。また、内筒部材１５に代えて、外筒部材２１を用い、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の外周面と、断面テーパ形状のくびれ部２１ａが形成された外筒部材２１の内周面との間に、空隙部２５が形成されている。
なお、第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１において、金属ばね部材１９の一端１９ａは、外筒部材２１の内周面に溶接固定されている。金属ばね部材１９の他端１９ｂは、回転移動を抑制すると共に軸方向の移動を許容するキー溝等の機構（不図示）を介して外筒部材２１に設けられている。
第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１において、外筒部材２１は、本発明の「円筒部材」に相当する。その他の構成は、第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１と実質的に共通である。

【0029】

〔本発明の第３実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−２の構成〕
次に、本発明の第３実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−２の構成について、図６を参照して説明する。図６は、本発明の第３実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−２を、サスペンションアームのヨーク部１３に取り付けた状態を表す縦断面図である。
第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１と、第３実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−２とは、両者間で機能の共通する部材が多く存在する。そこで、両者間の相違点に注目し、同相違点について説明することで、第３実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−２の説明に代えることとする。

【0030】

前記両者間の相違点は、空隙部２５の作り方である。第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１では、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の外周面と、断面テーパ形状のくびれ部２１ａが形成された外筒部材２１の内周面との間に、空隙部２５が形成されている。
これに対し、第３実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−２では、軸方向の端部から中央部に向かって僅かに直径が漸減する断面テーパ形状のくびれ部１９ｄが形成された金属ばね部材１９の外周面と、平坦な断面形状の外筒部材２１の内周面との間に、空隙部２５が形成されている。
第３実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−２において、外筒部材２１は、本発明の「円筒部材」に相当する。その他の構成は、第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１と実質的に共通である。

【0031】

〔本発明に係る車両用ブッシュ１１の総括的な作用効果〕
次に、本発明に係る車両用ブッシュ１１（本発明に係る車両用ブッシュ１１とは、第１〜第３実施形態、及びそれぞれの変形例に係る車両用ブッシュを総称する用語である。）の作用について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、本発明に係る車両用ブッシュ１１を力学的モデルを用いて表した概念図である。図８は、本発明に係る車両用ブッシュ１１を構成するゴム部材１７、金属ばね部材１９、及び系全体（ゴム部材１７、及び金属ばね部材１９を含む）に係るそれぞれのばね定数の変化を、振動数の変化に応じて表した特性線図である。

【0032】

本発明に係る車両用ブッシュ１１は、図７に示す構成の力学的モデルを用いて表すことができる。この力学的モデルは、一般に、３要素固体モデルと呼ばれるものである。この力学的モデルでは、ゴム部材１７は、図７に示すように、ばね定数Ｋのばね要素と、粘性係数Ｃのダッシュポットとを並列接続したものとして表される。一方、金属ばね部材１９は、ばね定数ａＫ（ただし、ａは正数）のばね要素として表される。

【0033】

前記力学的モデルを参照し系全体（ゴム部材１７及び金属ばね部材１９を含む）の作用を考察すると、本発明に係る車両用ブッシュ１１では、ばね定数Ｋのばね要素と、ばね定数ａＫのばね要素とが直列に配置されているため、系全体のばね定数Ｋ（Ｔ）は、ばね定数Ｋ、及びばね定数ａＫのうち小さい方と比べてさらに小さくなることがわかる。

【0034】

ここで、金属ばね部材１９に係るばね定数は、図８に示すように、所定の振動数Ｖｘ（例えば１００Ｈｚ程度の、適宜変更可能に設定される振動数）付近におけるゴム部材１７に係るばね定数と同程度に設定する。換言すれば、ゴム部材１７に係るばね定数と、金属ばね部材１９に係るばね定数とは、図８に示すように、所定の振動数Ｖｘと比べて低い振動数領域では、金属ばね部材１９に係るばね定数の方が、前記ゴム部材１７に係るばね定数と比べて高く、所定の振動数Ｖｘと比べて高い領域では、ゴム部材１７に係るばね定数の方が、金属ばね部材１９に係るばね定数と比べて高くなる関係に設定される。
金属ばね部材１９に係るばね定数は、ゴム部材１７に係るばね定数と異なり、振動数の変化に対する依存性を持たない。このため、所定の振動数Ｖｘを超える領域では、金属ばね部材１９が減衰の主体になって、ゴム部材１７を単独で用いる場合と比べて、より優れた減衰効果を得ることができる。
要するに、本発明に係る車両用ブッシュ１１では、円筒部材（内筒部材１５又は外筒部材２１）と金属ばね部材１９との間に、金属ばね部材１９の半径方向への弓なりの弾性変形を許す空隙部２５が設けられているため、所定の振動数Ｖｘと比べて低い振動数領域に属する外力や大きい変位を伴う外力の入力時にはゴム部材１７が主として振動を吸収する一方、所定の振動数Ｖｘと比べて高い振動数領域に属する外力の入力時には金属ばね部材１９が主として振動を吸収するように作用する。

【0035】

本発明に係る車両用ブッシュ１１によれば、振動数の高低にかかわらずＮＶ性能を確保して乗り心地を良好に維持することができる。

【0036】

また、例えば第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１において、内筒部材１５と、金属ばね部材１９との間の間隙は、前記振動数Ｖｘ付近における最大可聴音圧１２０ｄｂに相当する０．０５ｍｍ以上（好ましくは１ｍｍ以上）であり、かつ、振動の減衰に有害な影響を及ぼす変位が生じないことを考慮して、適宜の値に設定すればよい。ここで、金属ばね部材１９は、主として振動の減衰用に働くものとし、ゴム部材１７は、非定常的な大入力の減衰を担うことを考慮してもよい。
なお、空隙部２５における間隙の寸法を設定するに際しては、第１実施形態の変形例、第２及び第３実施形態、並びにこれらの変形例に係る車両用ブッシュ１１についても、前記と同様の指針を考慮すればよい。

【0037】

本発明に係る車両用ブッシュ１１において、金属ばね部材１９の最大ストロークを、所定の振動数Ｖｘを超える振動数領域での振動の減衰効果を発揮できる範囲で極力小さく設定するとが好ましい。このように構成すれば、車両用ブッシュ１１としての変形挙動にはほとんど影響を及ぼすことなく、優れたＮＶ性能を得ることができる。また、固有振動数付近での振動の増加も可及的に低く抑制することができる。突発的な大入力が印加されて金属ばね部材１９が弾性域内でストロークを用い尽くした後では、ゴム部材１７単独（金属ばね部材１９の組み合わせ適用なし）での挙動とすることができる。

【0038】

〔本発明の第１〜第３実施形態（変形例を含む）に係る車両用ブッシュ１１の作用効果〕
第１実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１では、断面テーパ形状のくびれ部１５ａが形成された内筒部材１５（円筒部材）の外周面と、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の内周面との間に、空隙部２５が設けられている。

【0039】

また、第１実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ａ−２では、平坦な断面形状の内筒部材１５の外周面と、軸方向の端部から中央部に向かって僅かに直径が漸増する断面テーパ形状の膨出部１９ｃが形成された金属ばね部材１９の内周面との間に、空隙部２５が設けられている。

【0040】

第１実施形態（変形例を含む）に係る車両用ブッシュ１１Ａ−１，１１Ａ−２によれば、振動数の高低にかかわらずＮＶ性能を確保して乗り心地を良好に維持することができる。また、（ボルト２３の軸部２３ｃとは独立した部品である）内筒部材１５と金属ばね部材１９との間に空隙部２５が設けられているため、内筒部材１５、ゴム部材１７、金属ばね部材１９、及び外筒部材２１の組み合わせに係る部品として取り扱い可能である点で、空隙部２５における間隙寸法の調整やメンテナンスを比較的簡易に行うことができる。

【0041】

第２実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１では、内筒部材１５に代えて、ボルト２３の軸部２３ｃ（円柱部材）を用い、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の内周面と、断面テーパ形状のくびれ部２３ｄが形成されたボルト２３の軸部２３ｃの外周面との間に、空隙部２５が形成されている。

【0042】

また、第２実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−２では、断面テーパ形状の膨出部１９ｃが形成された金属ばね部材１９の内周面と、平坦な断面形状のボルト２３の軸部２３ｃの外周面との間に、空隙部２５が形成されている。

【0043】

第２実施形態（変形例を含む）に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１，１１Ｂ−２によれば、振動数の高低にかかわらずＮＶ性能を確保して乗り心地を良好に維持することができる。また、内筒部材１５を省略してボルト２３の軸部２３ｃ（円柱部材）を用い、金属ばね部材１９とボルト２３の軸部２３ｃとの間に空隙部２５が設けられているため、内筒部材１５を省略する点で、必要部品の点数及び重量を削減する効果を期待することができる。

【0044】

第３実施形態に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−１では、金属ばね部材１９を、ゴム部材１７の外周側に配置している。また、内筒部材１５に代えて、外筒部材２１を用い、平坦な断面形状の金属ばね部材１９の外周面と、断面テーパ形状のくびれ部２１ａが形成された外筒部材２１の内周面との間に、空隙部２５が形成されている。

【0045】

また、第３実施形態の変形例に係る車両用ブッシュ１１Ｃ−２では、断面テーパ形状のくびれ部１９ｄが形成された金属ばね部材１９の外周面と、平坦な断面形状の外筒部材２１の内周面との間に、空隙部２５が形成されている。

【0046】

第２実施形態（変形例を含む）に係る車両用ブッシュ１１Ｂ−１，１１Ｂ−２によれば、振動数の高低にかかわらずＮＶ性能を確保して乗り心地を良好に維持することができる。また、金属ばね部材１９と（ボルト２３の軸部２３ｃとは独立した部品である）外筒部材２１との間に空隙部２５が設けられているため、内筒部材１５、ゴム部材１７、金属ばね部材１９、及び外筒部材２１の組み合わせに係る部品として取り扱い可能である点で、空隙部２５における間隙寸法の調整やメンテナンスを比較的簡易に行うことができる。

【0047】

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

【0048】

例えば、本発明に係る車両用ブッシュ１１の実施態様として、車両のサスペンション装置に備わるサスペンションアームのヨーク部１３に車両用ブッシュ１１を取り付ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明に係る車両用ブッシュ１１を、車両のエンジンマウント部やその他の振動や騒音が生じる部位に適用してもよい。

【符号の説明】

【0049】

１１ 車両用ブッシュ
１５ 内筒部材（円筒部材）
１７ ゴム部材
１９ 金属ばね部材
２１ 外筒部材（円筒部材）
２３ｃ ボルトの軸部（円柱部材）
２５ 空隙部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】