(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022156067
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】摺動ブッシュ
(51)【国際特許分類】
F16F 1/38 20060101AFI20221006BHJP
F16F 15/08 20060101ALI20221006BHJP
【FI】
F16F1/38 W
F16F1/38 G
F16F1/38 H
F16F15/08 K
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021059572
(22)【出願日】2021-03-31
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-07-19
(71)【出願人】
【識別番号】000219602
【氏名又は名称】住友理工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001966
【氏名又は名称】特許業務法人笠井中根国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100103252
【弁理士】
【氏名又は名称】笠井 美孝
(74)【代理人】
【識別番号】100147717
【弁理士】
【氏名又は名称】中根 美枝
(72)【発明者】
【氏名】久米 廷志
【テーマコード(参考)】
3J048
3J059
【Fターム(参考)】
3J048AA01
3J048AB01
3J048AD05
3J048BA19
3J048BG04
3J048EA15
3J059AA01
3J059AA10
3J059BA42
3J059BA56
3J059BB01
3J059BC06
3J059BD04
3J059BD06
3J059DA02
3J059EA06
3J059GA02
(57)【要約】
【課題】軸直角方向の硬いばね特性とねじり方向及びこじり方向の柔らかいばね特性とを、何れも有利に設定することが可能になる、新規な構造の摺動ブッシュを提供すること。
【解決手段】インナ軸部材12の本体ゴム弾性体16に対する摺動が許容された摺動ブッシュ10であって、インナ軸部材12は、軸方向の途中でバルジ部18を備えていると共に、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の間には、編組された布状の摺動ライナー34がインナ軸部材12に対して非接着で摺動可能に配されており、摺動ライナー34におけるインナ軸部材12のバルジ部18の大径部に対する外周に配された部分には、摺動ライナー34における該大径部18の軸方向両側の小径部20に対する外周に配された部分よりも編組の目36が粗くされた粗目部44が設けられている。
【選択図】
図2B
【特許請求の範囲】
【請求項1】
インナ軸部材とアウタ筒部材が本体ゴム弾性体によって連結されていると共に、該インナ軸部材の該本体ゴム弾性体に対する摺動が許容された構造を有する摺動ブッシュであって、
前記インナ軸部材は、軸方向の途中にバルジ部を備えていると共に、
該インナ軸部材と前記本体ゴム弾性体の間には、編組された布状の摺動ライナーが該インナ軸部材に対して非接着で摺動可能に配されており、
該摺動ライナーにおける該インナ軸部材の該バルジ部の大径部に対する外周に配された部分には、該摺動ライナーにおける該大径部の軸方向両側の小径部に対する外周に配された部分よりも編組の目が粗くされた粗目部が設けられている摺動ブッシュ。
【請求項2】
前記摺動ライナーの前記粗目部に切込みが形成されている請求項1に記載の摺動ブッシュ。
【請求項3】
前記摺動ライナーが前記粗目部において緩く編組されている請求項1又は2に記載の摺動ブッシュ。
【請求項4】
前記摺動ライナーが前記インナ軸部材の軸方向で突き合わされた2つの分割ライナーによって構成されており、
それら2つの分割ライナーの突き合わせ側の各端部が、前記インナ軸部材の前記バルジ部の前記大径部の外周に配されて前記粗目部とされている請求項1~3の何れか一項に記載の摺動ブッシュ。
【請求項5】
前記摺動ライナーが前記インナ軸部材と前記本体ゴム弾性体の重ね合わせ面間の全体にわたって配されている請求項1~4の何れか一項に記載の摺動ブッシュ。
【請求項6】
前記インナ軸部材と前記本体ゴム弾性体の重ね合わせ面が前記摺動ライナーよりも軸方向外側まで延び出している請求項1~4の何れか一項に記載の摺動ブッシュ。
【請求項7】
前記アウタ筒部材は、軸方向の両端部分が軸方向外側へ向けて小径となるテーパ部を備えており、
該アウタ筒部材の該テーパ部における最小内径寸法が、前記インナ軸部材における前記バルジ部の最大外径寸法よりも小さくされている請求項1~6の何れか一項に記載の摺動ブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば自動車用のサスペンションブッシュ等に用いられるブッシュに係り、特にインナ軸部材の本体ゴム弾性体に対する摺動が許容された摺動ブッシュに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば、特開2010-159860号公報(特許文献1)に開示されているように、自動車のサスペンションブッシュ等に用いられるブッシュが知られている。特許文献1のブッシュは、軸部材と外筒がゴム状弾性体によって連結された構造を有している。
【0003】
また、サスペンションブッシュのように、軸直角方向の高ばね特性と、ねじり方向の低ばね特性とが両立して求められる場合には、特許文献1に示されているように、軸部材に第1膨出部が設けられると共に、外筒に第2膨出部が設けられることにより、それら第1膨出部と第2膨出部とを同心状に配した構造が採用され得る。
【0004】
ところで、サスペンションブッシュ等では、ねじり方向の入力に対する低ばね特性が求められる場合もある。この場合には、軸部材をゴム状弾性体に対して非接着とすることにより、軸部材とゴム状弾性体との間の相対回動が許容されて、要求されるねじり方向の低ばね特性を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、本発明者が検討したところ、特許文献1の構造において、単に軸部材をゴム状弾性体に対して非接着としてねじり変位(回動)を許容すると、軸直角方向の高いばねを設定できなくなって、軸直角方向においてより硬い特性を求められる場合には、要求特性を満たすことができないおそれもあるという、新規な課題が明らかとなった。
【0007】
本発明の解決課題は、軸直角方向の硬いばね特性とねじり方向及びこじり方向の柔らかいばね特性とを、何れも有利に設定することが可能になる、新規な構造の摺動ブッシュを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下、本発明を把握するための好ましい態様について記載するが、以下に記載の各態様は、例示的に記載したものであって、適宜に互いに組み合わせて採用され得るだけでなく、各態様に記載の複数の構成要素についても、可能な限り独立して認識及び採用することができ、適宜に別の態様に記載の何れかの構成要素と組み合わせて採用することもできる。それによって、本発明では、以下に記載の態様に限定されることなく、種々の別態様が実現され得る。
【0009】
第一の態様は、インナ軸部材とアウタ筒部材が本体ゴム弾性体によって連結されていると共に、該インナ軸部材の該本体ゴム弾性体に対する摺動が許容された構造を有する摺動ブッシュであって、前記インナ軸部材は、軸方向の途中にバルジ部を備えていると共に、該インナ軸部材と前記本体ゴム弾性体の間には、編組された布状の摺動ライナーが該インナ軸部材に対して非接着で摺動可能に配されており、該摺動ライナーにおける該インナ軸部材の該バルジ部の大径部に対する外周に配された部分には、該摺動ライナーにおける該大径部の軸方向両側の小径部に対する外周に配された部分よりも編組の目が粗くされた粗目部が設けられているものである。
【0010】
本態様に従う構造とされた摺動ブッシュによれば、インナ軸部材と本体ゴム弾性体が少なくとも摺動ライナーが配された部分において非接着とされていると共に、インナ軸部材にバルジ部が設けられていることにより、こじり方向の入力に対して、圧縮ばね成分が低減されることによる低ばね化が実現される。また、インナ軸部材と本体ゴム弾性体が摺動ライナーの配設部分において非接着とされていることにより、ねじり方向の入力に対して、インナ軸部材と本体ゴム弾性体の摺動による低ばね化が図られる。しかも、インナ軸部材と本体ゴム弾性体の間の摺動抵抗が摺動ライナーによって小さくされていることから、こじり方向及びねじり方向での低ばね化がより有利に実現される。
【0011】
また、摺動ライナーにおけるバルジ部の大径部への装着部分は、編組の目が大きくされた粗目部によってバルジ部の外周面形状に追従し易くなる。これにより、インナ軸部材の外周面に沿って摺動ライナーを配置し易くなり、インナ軸部材と摺動ライナーの間の隙間が抑えられることから、本体ゴム弾性体が摺動ライナーとインナ軸部材の間に入り込むのを防いで摺動性を確保することができると共に、摺動ライナーが皺状等の意図しない形状に変形するのを防ぐこともできる。
【0012】
また、摺動ライナーは、大径部の軸方向両側に設けられた小径部に取り付けられた部分における編組の目が、バルジ部の大径部に取り付けられた部分における編組の目よりも小さくされている。編組の目の小さな小径部への装着部分では、本体ゴム弾性体の変形が摺動ライナーによって強く拘束されることから、本体ゴム弾性体の軸方向外側への変形が制限される。それゆえ、軸直角方向の入力に際して、本体ゴム弾性体の軸方向外側への逃げが抑えられて、本体ゴム弾性体が効率的に圧縮されることにより、高ばね特性が発揮される。このように、摺動ライナーに形成される編組の目の大きさを大径部への装着部分において大きく且つ小径部への装着部分において小さくしたことにより、バルジ部を有するインナ軸部材に対する摺動ライナーの装着性の向上を図りつつ、軸直角方向の高ばね特性を実現することができる。
【0013】
第二の態様は、第一の態様に記載された摺動ブッシュにおいて、前記摺動ライナーの前記粗目部に切込みが形成されているものである。
【0014】
本態様に従う構造とされた摺動ブッシュによれば、摺動ライナーの切込みがバルジ部の大径部によって押し広げられることにより、粗目部のバルジ部に追従した変形が切込みによって許容され易くなる。また、本態様では、切込みが押し広げられて開口することで、かかる切込みを粗目部の一態様として機能させることも可能である。それ故、切込みの大きさや形態を適宜に調節することで、本体ゴム弾性体のばね特性などのチューニングの自由度向上も図られ得る。
【0015】
第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された摺動ブッシュにおいて、前記摺動ライナーが前記粗目部において緩く編組されているものである。
【0016】
本態様に従う構造とされた摺動ブッシュによれば、摺動ライナーの編み方や織り方を変える等して予め緩く編組された部分を設けることにより、バルジ部の外形に対する粗目部の追従性を高めることができる。
【0017】
第四の態様は、第一~第三の何れか1つの態様に記載された摺動ブッシュにおいて、前記摺動ライナーが前記インナ軸部材の軸方向で突き合わされた2つの分割ライナーによって構成されており、それら2つの分割ライナーの突き合わせ側の各端部が、前記インナ軸部材の前記バルジ部の前記大径部の外周に配されて前記粗目部とされているものである。
【0018】
本態様に従う構造とされた摺動ブッシュによれば、粗目部が分割ライナーの端部に設けられることから、例えば、編み方や織り方の変化による粗目部の形成が容易になる。
【0019】
第五の態様は、第一~第四の何れか1つの態様に記載された摺動ブッシュにおいて、前記摺動ライナーが前記インナ軸部材と前記本体ゴム弾性体の重ね合わせ面間の全体にわたって配されているものである。
【0020】
本態様に従う構造とされた摺動ブッシュによれば、インナ軸部材と本体ゴム弾性体の摺動時の摩擦抵抗等が、インナ軸部材と本体ゴム弾性体の重ね合わせ面間の全体に配された摺動ライナーによってより有利に低減されて、こじり方向とねじり方向の低ばね化がより効果的に実現される。
【0021】
第六の態様は、第一~第四の何れか1つの態様に記載された摺動ブッシュにおいて、前記インナ軸部材と前記本体ゴム弾性体の重ね合わせ面が前記摺動ライナーよりも軸方向外側まで延び出しているものである。
【0022】
本態様に従う構造とされた摺動ブッシュによれば、摺動ライナーよりも軸方向外側において、インナ軸部材と本体ゴム弾性体が摺動ライナーを介さずに直接的に重ね合わされることにより、本体ゴム弾性体のインナ軸部材に対する軸方向の摺動性が摺動ライナーよりも軸方向外側において低減される。これにより、こじり方向やねじり方向の入力時にばね特性への寄与が大きい軸方向の中央部分において、摺動ライナーの低摩擦性による低ばね化を図りつつ、軸直角方向の入力時には、本体ゴム弾性体の軸方向外側への逃げがインナ軸部材との直接的な重ね合わせによって制限されて、軸直角方向での高ばねを実現することができる。
【0023】
第七の態様は、第一~第六の何れか1つの態様に記載された摺動ブッシュにおいて、
前記アウタ筒部材は、軸方向の両端部分が軸方向外側へ向けて小径となるテーパ部を備えており、該アウタ筒部材の該テーパ部における最小内径寸法が、前記インナ軸部材における前記バルジ部の最大外径寸法よりも小さくされているものである。
【0024】
本態様に従う構造とされた摺動ブッシュによれば、アウタ筒部材のテーパ部によって本体ゴム弾性体の軸方向外側への変形が制限されて、軸直角方向においてより硬いばね特性を設定することができる。また、軸方向の入力に対して、バルジ部とテーパ部の間で本体ゴム弾性体が圧縮されるようにすれば、軸方向においても硬いばね特性を設定することができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、軸直角方向の硬いばね特性とねじり方向及びこじり方向の柔らかいばね特性とを、何れも有利に設定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【
図1】本発明の第一の実施形態としてのサスペンションブッシュを示す縦断面図
【
図2A】
図1に示すサスペンションブッシュを構成する摺動ライナーの側面図
【
図2B】
図2Aに示す摺動ライナーをインナ軸部材への装着状態で示す側面図
【
図3A】本発明の第二の実施形態としての摺動ブッシュを構成する摺動ライナーの側面図
【
図3B】
図3Aに示す摺動ライナーをインナ軸部材への装着状態で示す側面図
【
図4A】本発明の第三の実施形態としての摺動ブッシュを構成する摺動ライナーの側面図
【
図4B】
図4Aに示す摺動ライナーをインナ軸部材への装着状態で示す側面図
【
図5】本発明の第四の実施形態としてのサスペンションブッシュを示す縦断面図
【
図6】本発明の別の一実施形態としてのサスペンションブッシュを示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0028】
図1には、本発明に従う構造とされた摺動ブッシュの第一の実施形態として、自動車用のサスペンションブッシュ10を示す。サスペンションブッシュ10は、インナ軸部材12とアウタ筒部材14が本体ゴム弾性体16によって弾性連結された構造を有している。
【0029】
インナ軸部材12は、例えば金属によって形成された高剛性の部材であって、全体として小径の円筒形状とされている。インナ軸部材12は、中実ロッド状などであってもよく、その場合には、例えば軸方向両端部にサスペンションアーム等への固定構造が設けられ得る。
【0030】
インナ軸部材12は、軸方向の中央部分にバルジ部18が設けられている。バルジ部18は、外周へ突出する大径の部分とされている。バルジ部18は、外周へ向けて凸となる略球帯状の外周面を有している。本実施形態のバルジ部18は、内周面が外周面と対応する湾曲面とされており、軸方向の全体にわたって略一定の厚さ寸法とされている。もっとも、バルジ部は、厚さ寸法が軸方向で変化していてもよく、例えば、内周面が軸方向にストレートに延びる円筒面とされていてもよい。
【0031】
インナ軸部材12は、バルジ部18よりも軸方向外側が小径筒部20,20とされている。小径筒部20は、バルジ部18よりも外径寸法が小さくされており、バルジ部18の軸方向端部から軸方向の外側へ向けて延び出している。各小径筒部20におけるバルジ部18とは反対側の軸方向端部には、外周へ突出する突出部22が全周にわたって設けられている。インナ軸部材12の小径筒部20には、突出部22とバルジ部18の軸方向間において外周面に開口する凹部24が、全周にわたって設けられている。
【0032】
アウタ筒部材14は、インナ軸部材12と同様に高剛性の部材とされている。アウタ筒部材14は、インナ軸部材12に比して、薄肉大径の略円筒形状とされていると共に、軸方向の長さ寸法が短くされている。アウタ筒部材14は、軸方向の中央部分が軸方向に直線的に延びる円筒部26とされていると共に、円筒部26の軸方向両側において軸方向外側へ向けて内周へ傾斜するテーパ部28,28が設けられている。テーパ部28は、軸方向に対して一定の角度で傾斜していてもよいが、軸方向において傾斜角度が変化していてもよく、本実施形態では、軸方向の外側へ向けて軸方向に対する傾斜角度が小さくなっている。テーパ部28は、アウタ筒部材14の形成時に予め設けられていてもよいが、例えば、後述するアウタ筒部材14の縮径加工に伴って形成することもできる。
【0033】
アウタ筒部材14は、円筒部26の軸方向両側にテーパ部28,28が設けられていることにより、
図1に示す縦断面において、全体として内周へ向けて凹となる断面形状を有している。アウタ筒部材14は、円筒部26の軸方向寸法がバルジ部18の軸方向長さ寸法よりも小さくされていると共に、アウタ筒部材14全体の軸方向長さ寸法がバルジ部18の軸方向長さ寸法よりも大きくされている。なお、アウタ筒部材14において円筒部26は必須ではなく、例えば、全体が縦断面において湾曲形状とされたアウタ筒部材を採用することもできる。
【0034】
インナ軸部材12がアウタ筒部材14の内周に挿通されて、インナ軸部材12とアウタ筒部材14が同心状に配置されている。インナ軸部材12は、アウタ筒部材14に対して軸方向の両側へ突出している。アウタ筒部材14の軸方向両端がインナ軸部材12のバルジ部18よりも軸方向の両外側に位置しており、軸方向及び径方向においてアウタ筒部材14の内側に位置するバルジ部18は、アウタ筒部材14によって所定の距離を隔てて包まれるように配されている。インナ軸部材12とアウタ筒部材14の径方向の距離は、バルジ部18と円筒部26が対向する軸方向中央において最小とされており、バルジ部18において軸方向外側へ向けて次第に大きくなっている。テーパ部28の最小内径寸法R1は、バルジ部18の最大外径寸法R2よりも小さくされている。より好適には、本体ゴム弾性体16が固着された部分の軸方向外端におけるテーパ部28の最小内径寸法R3が、バルジ部18の最大外径寸法R2よりも小さくされており、バルジ部18とテーパ部28の軸方向対向面間において本体ゴム弾性体16が軸方向に連続して設けられる。
【0035】
インナ軸部材12とアウタ筒部材14は、本体ゴム弾性体16によって弾性連結されている。本体ゴム弾性体16は、全体として円筒状とされており、インナ軸部材12の外周面とアウタ筒部材14の内周面との対向面間をつないで設けられている。本体ゴム弾性体16の内周端部には、インナ軸部材12の凹部24に充填されるインナ固着部30が設けられている。本実施形態において、本体ゴム弾性体16は、インナ軸部材12に対して非接着とされており、アウタ筒部材14を備えた一体加硫成形品として形成される。非接着とされたインナ軸部材12と本体ゴム弾性体16は、こじり方向及びねじり方向において摺動が許容されている。
【0036】
本体ゴム弾性体16は、インナ軸部材12におけるバルジ部18の外周面と小径筒部20,20の外周面とに跨った軸方向領域に配されている。本体ゴム弾性体16は、インナ軸部材12とアウタ筒部材14の径方向対向面間を直接に充填するように配された部分の軸方向長さ寸法が、バルジ部18から軸方向両側に延びる小径筒部20,20にまで延び出す軸方向長さとされていることが望ましい。本体ゴム弾性体16は、インナ軸部材12とアウタ筒部材14の径方向対向面間を直接に充填するように配された部分において、軸方向中央に比して軸方向両端部分の径方向厚さ寸法が大きくされている。もっとも、本体ゴム弾性体16は略一定の径方向厚さ寸法で軸方向に延びていてもよい。
【0037】
本体ゴム弾性体16の軸方向端面には、インナ軸部材12とアウタ筒部材14の径方向間において軸方向に開口する凹状のすぐり部32,32が全周にわたって形成されており、すぐり部32,32の底部がバルジ部18の外周まで達している。すぐり部32の深さや大きさ、形などは、特に限定されず、例えば、すぐり部32は、本体ゴム弾性体16の軸方向端面からバルジ部18の外周までは達しない深さであってもよい。また、すぐり部32は、設けられていなくてもよい。
【0038】
本体ゴム弾性体16の加硫成形後に、アウタ筒部材14に対して絞り加工等の縮径加工が施されることにより、本体ゴム弾性体16に作用する熱収縮による引張応力が低減されており、本体ゴム弾性体16の耐久性の向上が図られている。また、アウタ筒部材14の縮径加工に際して、アウタ筒部材14の軸方向端部をより大きく縮径させることによって、アウタ筒部材14にテーパ部28,28が形成される。これにより、本体ゴム弾性体16の成形前にインナ軸部材12をアウタ筒部材14に挿通可能としつつ、本体ゴム弾性体16の成形後にはテーパ部28,28の最小内径寸法R1をバルジ部18の最大外径寸法R2よりも小さくすることができる。そして、インナ軸部材12のアウタ筒部材14に対する抜けが、バルジ部18とテーパ部28,28の本体ゴム弾性体16を介した間接的な係合によって阻止される。また、テーパ部28,28における本体ゴム弾性体16が固着された部分の最小内径寸法R3が、バルジ部18の最大外径寸法R2よりも小さくされることにより、軸方向の振動入力時に、バルジ部18とテーパ部28,28の間で本体ゴム弾性体16が圧縮されることによる硬いばね特性を得ることも可能となる。
【0039】
なお、アウタ筒部材14は、本体ゴム弾性体16と加硫接着されており、アウタ筒部材14と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面間には、ライナーやコーティング等による摺動層が設けられていない。それゆえ、アウタ筒部材14の縮径に際して、摺動層に皺がよる等の不具合は生じ得ない。本体ゴム弾性体16は、アウタ筒部材14における円筒部26の内周面とテーパ部28,28の内周面にわたって固着されている。
【0040】
インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面間には、摺動ライナー34が配されている。摺動ライナー34は、低摩擦性の糸を編み込んで或いは織り込んで形成された布状の編組体(編物又は織物)であって、編組体を構成する繊維間の隙間(編組の目)である編目又は織目36が略全体にわたって貫通状態で形成されている。摺動ライナー34は、
図2Aに示すように、全体として略円筒状とされている。もっとも、摺動ライナー34は、矩形のシート状に形成されて、インナ軸部材12に巻き付けられることで略筒状とされるようにしてもよい。
【0041】
摺動ライナー34は、例えば、フッ素樹脂繊維を含んで紡糸された低摩擦性の糸が編組されて形成されたPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)ライナーであって、表面の摩擦係数が小さくされている。摺動ライナー34を構成する糸は、フッ素樹脂繊維と、他の材料からなる繊維(例えばフッ素樹脂繊維以外の合成繊維やグラスファイバー)とを適宜に混紡した混紡糸又は混繊した混繊糸とすることもできる。また、摺動ライナー34は、編組体に合成樹脂を含浸させたものであってもよい。摺動ライナー34を構成する糸は、伸縮しなくてもよいが、例えば、混紡又は混繊する繊維の材料を適宜に選択する等して伸縮性を付与することもできる。
【0042】
摺動ライナー34は、軸方向の中央部分に切込み38が形成されている。切込み38の数、配置、形などは特に限定されないが、本実施形態では、軸方向に直線的に延びる切込み38が、周方向で相互に離隔して複数形成されている。切込み38は、例えば、周方向に傾斜しながら軸方向に延びていてもよいし、周方向に延びていてもよいし、湾曲或いは屈折して延びていてもよい。また、切込み38は、予めある程度の幅で開口するスリット状とすることもできる。
【0043】
摺動ライナー34は、
図2Bに示すように、インナ軸部材12に対して外挿状態で装着されている。摺動ライナー34は、インナ軸部材12に対して非接着で外挿されており、こじり方向及びねじり方向においてインナ軸部材12に対する摺動が許容されている。編組された布状の摺動ライナー34は、インナ軸部材12の外周面に沿って変形することにより、編目又は織目36がインナ軸部材12によって押し広げられる。摺動ライナー34は、小径筒部20,20に外挿された軸方向の両端部分が、編目又は織目36が細かい細目部42とされていると共に、バルジ部18に外挿された軸方向の中央部分が、編目又は織目36が粗い粗目部44とされている。なお、本実施形態では、インナ軸部材12において、大径部がバルジ部18の軸方向全体によって構成されており、小径部がバルジ部18を軸方向外側に外れた部分で構成されている。
【0044】
摺動ライナー34は、編目又は織目36の大きい粗目部44において、細目部42よりも大きな変形が許容されている。それゆえ、摺動ライナー34のインナ軸部材12への装着に際して、粗目部44がバルジ部18の表面に沿って変形し、摺動ライナー34がインナ軸部材12の表面に沿って配されて皺や弛みなどを生じ難くなっている。本実施形態では、
図2Aに示すように、粗目部44に切込み38が設けられており、摺動ライナー34のインナ軸部材12への装着に際して、
図2Bに示すように、切込み38の開口が周方向で拡がることによって、摺動ライナー34の軸方向中央部分においてバルジ部18に沿った変形が許容され易くなっている。
【0045】
本実施形態では、摺動ライナー34の軸方向の中央部分を構成する粗目部44に切込み38が設けられており、切込み38がバルジ部18によって押し広げられることにより、摺動ライナー34の軸方向中央部分を構成する粗目部44において、拡径変形がより大きく許容されている。
【0046】
なお、摺動ライナー34は、小径筒部20,20への挿通部分においても編目又は織目36が押し広げられており、摺動ライナー34が小径筒部20,20の外周面に隙間なく密着している。もっとも、摺動ライナー34のインナ軸部材12に際して、バルジ部18への外挿部分を含む軸方向中央部分の拡径変形量が、小径筒部20,20への外挿部分である軸方向両端部分の拡径変形量よりも大きくされることにより、細目部42と粗目部44の間で編組の疎密が生じる。
【0047】
インナ軸部材12に装着された摺動ライナー34は、例えば、本体ゴム弾性体16の加硫成形時に、インナ軸部材12と共に図示しない成形用金型のキャビティへセットされる。そして、摺動ライナー34の外周側において本体ゴム弾性体16が成形されることにより、摺動ライナー34がインナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の間に配される。
【0048】
本実施形態の摺動ライナー34は、インナ軸部材12の外周面を軸方向の全長にわたって覆う長さとされている。従って、摺動ライナー34は、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面の全体にわたって設けられている。特に本実施形態では、摺動ライナー34がインナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面を外れた軸方向外側にまで延び出しており、突出部22,22の外周面が摺動ライナー34によって覆われている。もっとも、摺動ライナー34の軸方向長さ寸法は、必ずしもインナ軸部材12の軸方向長さ寸法と同じでなくてもよく、例えば、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面の軸方向長さ寸法と同じとすることもできる。
【0049】
本体ゴム弾性体16は、摺動ライナー34の編目又は織目36に入り込んだ状態及び/又は編組された素線による凹凸表面へ入り込むように密着した状態で、加硫成形される。摺動ライナー34は、低摩擦性材料を含んで形成されていることから、本体ゴム弾性体16と接着され難いが、編目又は織目36への入り込み等で機械的に結合された本体ゴム弾性体16とのアンカー作用によって、摺動ライナー34は実質的に本体ゴム弾性体16の内周面に固着されている。本実施形態では、粗目部44に形成された切込み38に対する本体ゴム弾性体16の入り込みによっても、アンカー作用が発揮され得る。なお、摺動ライナー34の外周面に接着処理などを施しても良い。
【0050】
摺動ライナー34は、編目又は織目36の小さい細目部42において伸縮変形が制限されている。それゆえ、細目部42に固着された本体ゴム弾性体16の軸方向両端部分には、摺動ライナー34による強い変形拘束力が作用しており、軸方向外側への弾性変形が摺動ライナー34によって制限されている。
【0051】
一方、摺動ライナー34は、編目又は織目36の大きい粗目部44において、細目部42よりも大きな変形が許容されている。それゆえ、粗目部44に固着された本体ゴム弾性体16の軸方向中央部分は、細目部42に固着された軸方向両端部分に比して弾性変形が許容され易くなっている。
【0052】
さらに、初期形状が略一定の径寸法を有する摺動ライナー34に対して、軸方向に延びる切込み38を形成して、インナ軸部材12への装着によって大径部であるバルジ部18で摺動ライナー34の軸方向中央部分が拡径変形されるようにしたことで、切込み38の拡開寸法(周方向の開口幅)が、バルジ部18における軸方向中央の大径部において大きく、軸方向両側の小径部である小径筒部20,20において小さくされている。それ故、かかる切込み38によっても、摺動ライナー34による本体ゴム弾性体16への拘束作用が、バルジ部18よりも両側の小径筒部20,20において大きく発揮されるようになっている。
【0053】
このような構造とされたサスペンションブッシュ10は、インナ軸部材12が図示しないサブフレーム等の車両ボデー側へ取り付けられると共に、アウタ筒部材14が図示しないサスペンションアーム側へ取り付けられることにより、車両ボデーとサスペンションアームとを防振連結する。
【0054】
インナ軸部材12とアウタ筒部材14の間に軸直角方向(径方向)の振動が入力されると、本体ゴム弾性体16がインナ軸部材12とアウタ筒部材14の間で軸直角方向に圧縮されることから、圧縮ばね成分による硬いばね特性が発揮される。特に、インナ軸部材12にバルジ部18が設けられており、バルジ部18の外周側において本体ゴム弾性体16の径方向厚さ寸法が小さくされていることから、本体ゴム弾性体16の圧縮によって硬いばね特性を得ることができる。
【0055】
本体ゴム弾性体16は、インナ軸部材12に対して非接着であることから、軸直角方向に圧縮される際にバルジ部18の外周面形状によって軸方向の外側へ変形しようとする。そこにおいて、本体ゴム弾性体16の軸方向端部の変形が摺動ライナー34の細目部42によって制限されている。これにより、本体ゴム弾性体16が軸方向外側へ変形し難くなっており、本体ゴム弾性体16の軸方向外側への逃げが防止されることによって、軸直角方向の圧縮による硬いばね特性が有効に発揮される。
【0056】
さらに、アウタ筒部材14の軸方向両端部がテーパ部28,28とされていることから、本体ゴム弾性体16の外周部分における軸方向外側への逃げがテーパ部28,28によって抑えられている。これにより、軸直角方向において硬いばね特性をより効果的に設定することができる。
【0057】
インナ軸部材12とアウタ筒部材14の間にこじり方向の振動が入力されると、インナ軸部材12のバルジ部18とアウタ筒部材14の間で本体ゴム弾性体16がせん断変形を生じ、圧縮ばね成分が小さくされることから、こじり方向で低いばねが実現される。インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16が非接着で摺動可能とされていることから、せん断ばね成分も低減されて、こじり方向のばね定数がより小さくされる。なお、本体ゴム弾性体16の軸方向外側部分にすぐり部32が設けられていることにより、インナ軸部材12とアウタ筒部材14のこじり変位に際して本体ゴム弾性体16の圧縮ばね成分がより低減されている。
【0058】
インナ軸部材12とアウタ筒部材14の間にねじり方向の振動が入力されると、インナ軸部材12のバルジ部18とアウタ筒部材14の間で本体ゴム弾性体16がせん断変形を生じ、圧縮ばね成分が小さくされることから、ねじり方向で低いばねが実現される。インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16が非接着で摺動可能とされていることから、せん断ばね成分も低減されて、ねじり方向のばね定数がより小さくされる。
【0059】
インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面間には、摺動ライナー34が配されており、インナ軸部材12の外周面と本体ゴム弾性体16の内周面との摺動時の摩擦抵抗が低減されている。これにより、こじり方向及びねじり方向の低ばねをより効果的に実現することができる。本実施形態において、摺動ライナー34は、インナ軸部材12の軸方向の全長にわたって設けられていることから、摺動ライナー34によるインナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の間における摺動性の向上が効果的に図られて、こじりばねとねじりばねの低ばね化がより有利に実現される。
【0060】
摺動ライナー34によってインナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面間の摺動層を構成することにより、例えばインナ軸部材12の外周面に低摩擦性の摺動コーティングを施して摺動層を設ける場合よりも、簡単に摺動層を設けることができる。
【0061】
図3Aには、本発明の第二の実施形態としての摺動ブッシュを構成する摺動ライナー50が示されている。摺動ライナー50は、第一の実施形態の摺動ライナー34と同様に、編組された布状であって、全体として略円筒形状とされている。以下の説明において、前記実施形態と実質的に同一の部材及び部位については、図中に同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0062】
摺動ライナー50は、軸方向両端部分の編目又は織目52aと軸方向中央部分の編目又は織目52bとの大きさが異なっており、軸方向の両端部分は編組の目52aが細かい細目部42とされていると共に、軸方向の中央部分は編組の目52bが粗い粗目部44とされている。粗目部44は、例えば、摺動ライナー50において、編み方又は織り方を部分的に変化させる等して、部分的に緩く編組することにより形成することができる。本実施形態では、細目部42に比して緩く編組された粗目部44は、インナ軸部材への装着前の単体状態において、編組の目52bが細目部42の編組の目52aよりも大きくされている。
【0063】
摺動ライナー50は、
図3Aに示すインナ軸部材への装着前の単体状態において、緩く編組された粗目部44における編組の目52bが、細目部42における編組の目52aよりも大きくされている。これにより、摺動ライナー50は、緩く編組された軸方向中央部分において粗目部44の変形による伸びが許容されており、
図3Bに示すインナ軸部材への装着状態において、軸方向の中央部分が両端部分よりも大径となる。その結果、摺動ライナー50は、バルジ部を備えたインナ軸部材の外周面形状に追従して変形可能であり、インナ軸部材の外周面と摺動ライナー50の間に隙間が形成され難く、例えば、本体ゴム弾性体の成形時に摺動ライナー50において皺や折れ等の意図しない変形が生じ難い。なお、摺動ライナー50は、予め粗目部44が細目部42よりも大径とされたインナ軸部材の外周面に対応する形状で形成されていてもよく、この場合には粗目部44がインナ軸部材のバルジ部によって押し広げられることは必須ではない。
【0064】
このような本実施形態の摺動ライナー50を用いた摺動ブッシュにおいても、第一の実施形態のサスペンションブッシュ10と同様に、こじり方向及びねじり方向の低いばね定数と軸直角方向の高いばね定数とを両立して実現することができる。
【0065】
図4Aには、本発明の第三の実施形態としての摺動ブッシュを構成する摺動ライナー60が示されている。摺動ライナー60は、互いに独立した分割ライナー62a,62bによって構成されている。分割ライナー62a,62bは、インナ軸部材12の軸方向において互いに向かい合わせに配されて、インナ軸部材12に対して軸方向両側に取り付けられている。分割ライナー62a,62bは、本実施形態において軸方向で僅かに離れた突き合わせ状態で配されているが、軸方向で相互に接触した状態で突き合わされていてもよい。なお、本実施形態の分割ライナー62aと分割ライナー62bは、軸方向で向かい合わせに配置された共通の部品であることから、分割ライナー62として構造を説明する。
【0066】
インナ軸部材12の小径筒部20に装着される分割ライナー62の軸方向外側部分は、細かい編目又は織目52aが設定された細目部42とされている。また、インナ軸部材12のバルジ部18に装着される分割ライナー62の軸方向内側部分は、粗い編目又は織目52bが設定された粗目部44とされている。
【0067】
分割ライナー62は、インナ軸部材12への装着前の単体状態において、粗目部44における編組の目52bが細目部42における編組の目52aよりも大きくされている。これにより、分割ライナー62は、軸方向内側部分において粗目部44の変形による伸びが許容されており、
図4Bに示すインナ軸部材への装着状態において、バルジ部を備えたインナ軸部材の外周面に追従して密着する。そして、一対の分割ライナー62a,62bをインナ軸部材の軸方向両側に取り付けることにより、インナ軸部材の外周面形状に対応する摺動ライナー60を得ることができる。分割ライナー62a,62bは、軸方向の突き合わせ側となる内側部分が編組の目が粗い粗目部44とされている。
【0068】
このような本実施形態の摺動ライナー34を用いた摺動ブッシュにおいても、第一の実施形態のサスペンションブッシュ10と同様に、こじり方向及びねじり方向の低いばね定数と軸直角方向の高いばね定数とを両立して実現することができる。また、摺動ライナー34は、粗目部44と細目部42がそれぞれ端部に形成された分割ライナー62a,62bを組み合わせて構成されることから、細目部42,42の間に粗目部44を形成する必要がある第二の実施形態の摺動ライナー34に比して、目の粗さを変化させた編組の製造が容易である。
【0069】
図5には、第四の実施形態に従う構造の摺動ブッシュとして、サスペンションブッシュ70を示す。サスペンションブッシュ70は、インナ軸部材12よりも軸方向の長さ寸法小さい摺動ライナー72を備えている。摺動ライナー72は、インナ軸部材12の軸方向の中間部分だけに部分的に設けられている。摺動ライナー72の軸方向の長さ寸法は、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面の軸方向長さ寸法よりも小さくされており、摺動ライナー72は、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面の軸方向中央部分だけに設けられている。具体的には、摺動ライナー72は、例えば、インナ軸部材12におけるバルジ部18の外周面全体と凹部24の軸方向内側の側壁内面とを覆って配されており、凹部24の底壁内面と突出部22の表面は摺動ライナー72によって覆われていない。
【0070】
摺動ライナー72が軸方向の中間部分だけに部分的に設けられていることにより、摺動ライナー72を外れた本体ゴム弾性体16の軸方向両端部は、インナ軸部材12に対して直接的に重ね合わされている。換言すれば、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の重ね合わせ面は、摺動ライナー72よりも軸方向の外側まで延び出している。具体的には、インナ軸部材12における凹部24の底壁内面が、本体ゴム弾性体16に対して、摺動ライナー72を介することなく、直接的な接触状態で重ね合わされている。本実施形態では、摺動ライナー72を外れた軸方向の両外側においても、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16は非接着とされており、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の摺動が許容されている。なお、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16は、摺動ライナー72を外れた軸方向の両外側において、相互に接着されていてもよい。
【0071】
このように、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16が摺動ライナー72よりも軸方向外側において直接的に重ね合わされていることにより、本体ゴム弾性体16との重ね合わせ面間において大きな摺動抵抗が設定されている。本実施形態では、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16が軸方向両端部分において非接着で摺動を許容されていることから、軸方向両端部分におけるインナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の間の摩擦係数が、摺動ライナー72が配された軸方向中央部分よりも大きくされている。
【0072】
このような本実施形態に従う構造とされたサスペンションブッシュ70によれば、軸直角方向の入力に際して、本体ゴム弾性体16の軸方向外側への逃げがより抑えられて、軸直角方向において高いばね定数を設定することができる。
【0073】
なお、
図6に示す摺動ブッシュとしてのサスペンションブッシュ80のように、アウタ筒部材14におけるテーパ部28よりも軸方向外側に、外周へ湾曲する逃げ部82を設けることもできる。これによれば、アウタ筒部材14の端面が外周側を向いており、アウタ筒部材14の軸方向端部の内周面84がエッジのない滑らかな湾曲面とされている。それゆえ、振動入力時にアウタ筒部材14の軸方向端部のエッジが本体ゴム弾性体16に接触するのを防ぐことができて、本体ゴム弾性体16の損傷が回避される。また、アウタ筒部材14の軸方向端部に湾曲断面の逃げ部82が設けられることにより、アウタ筒部材14の変形剛性の向上も図られ得る。
【0074】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、インナ軸部材12のバルジ部18は、インナ軸部材12の軸方向の途中に設けられていればよく、インナ軸部材12の軸方向中央に対して軸方向の何れか一方へ偏倚していてもよい。バルジ部18は、
図1に相当する縦断面において、円弧状となる外周面形状を有していることが望ましいが、例えば、略台形状などの多角形状とされた外周面形状等も採用され得る。
【0075】
インナ軸部材12の凹部24は必須ではない。また、凹部24は、例えば軸方向外方に向けて開放されていてもよい。
【0076】
アウタ筒部材14のテーパ部28,28は、内周面と外周面の傾斜角度が相互に異なっていてもよい。例えば、テーパ部は、内周面だけが軸方向外側へ向けて内周へ傾斜していてもよく、軸方向外側へ向けて厚肉となっていてもよい。また、インナ軸部材12のバルジ部18の最大外径寸法R2は、アウタ筒部材14のテーパ部28,28の最小内径寸法R1よりも小さくてもよい。
【0077】
こじり入力時におけるアウタ筒部材14の干渉を回避する等の目的で、インナ軸部材12及び/又は本体ゴム弾性体16のインナ固着部30において、アウタ筒部材14の端部と対向する部分に開口して周方向に延びる凹所を設けてもよい。
【0078】
本体ゴム弾性体16の形成材料は、オイル等の混合によって表面の摩擦係数が小さくされた自己潤滑性のゴム材料とすることも可能であり、それによって、インナ軸部材12と本体ゴム弾性体16の摺動性の更なる向上を図ることができる。
【0079】
摺動ライナーは、周方向で複数に分割された構造であってもよい。また、第三の実施形態では軸方向で2分割された摺動ライナー34を例示したが、例えば、軸方向で3つ以上に分割された摺動ライナーを採用することもできる。この場合に、例えば、摺動ライナーにおいて、インナ軸部材12のバルジ部18に取り付けられる粗目部44と、インナ軸部材12の小径筒部20,20に取り付けられる細目部42,42とがそれぞれ独立するように分割することも可能である。また、摺動ライナーの編み方や織り方は限定されるものでないし、例えばバルジ部18の外周面形状に対応する膨らみをもった筒形状をもって編組されたものであっても良い。
【0080】
本体ゴム弾性体は、インナ軸部材12のバルジ部18の外周面上だけにとどまる長さとすることも可能である。この場合には、インナ軸部材12のバルジ部18において大径部と小径部が設けられて、それら大径部と小径部に跨って摺動ライナーが配設される。このように、小径部は、必ずしもインナ軸部材12においてバルジ部18を軸方向の外側へ外れた部分だけに限定されず、比較的に小径となるバルジ部18の軸方向端部を含んでいてもよい。
【0081】
前記実施形態では、本発明を自動車用のサスペンションブッシュに適用した例を示したが、本発明は、サスペンションブッシュ以外の摺動ブッシュにも適用可能である。
【符号の説明】
【0082】
10 サスペンションブッシュ(摺動ブッシュ 第一の実施形態)
12 インナ軸部材
14 アウタ筒部材
16 本体ゴム弾性体
18 バルジ部(大径部)
20 小径筒部(小径部)
22 突出部
24 凹部
26 円筒部
28 テーパ部
30 インナ固着部
32 すぐり部
34 摺動ライナー
36 編目又は織目(編組の目)
38 切込み
42 細目部
44 粗目部
50 摺動ライナー(第二の実施形態)
52 編目又は織目(編組の目)
60 摺動ライナー(第三の実施形態)
62 分割ライナー
70 サスペンションブッシュ(摺動ブッシュ 第四の実施形態)
72 摺動ライナー
80 サスペンションブッシュ(摺動ブッシュ 別の一実施形態)
82 逃げ部
84 内周面