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(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】P2023149721
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】ブッシュ及び構造部材
(51)【国際特許分類】
B60G 7/02 20060101AFI20231005BHJP
B60G 7/00 20060101ALI20231005BHJP
F16F 15/08 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
B60G7/02
B60G7/00
F16F15/08 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022058454
(22)【出願日】2022-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001553
【氏名又は名称】アセンド弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】加藤 遼馬
(72)【発明者】
【氏名】河内 毅
【テーマコード（参考）】
3D301
3J048
【Ｆターム（参考）】
3D301AA72
3D301CA01
3D301DA90
3D301DB03
3D301DB06
3J048BA19
3J048EA18
(57)【要約】
【課題】自動車の前後方向の荷重に対する構造部材の耐力を向上させることができる自動車用のブッシュを提供する。
【解決手段】ブッシュ（２０，２０Ａ，２０Ｂ）は、外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）と、内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）と、弾性体（２３）とを備える。内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）の中心軸が外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）の中心軸と一致している状態から内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）が外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）に対して相対的に接近した距離が可動域（Ｒ）の６０％以内である時点で、左右相当方向を軸とする、外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）に対する内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）の相対的な回転と比較して、前後相当方向を軸とする、外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）に対する内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）の相対的な回転が生じにくくなるように、外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）及び内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）の相対的な回転の規制が開始される。
【選択図】図５
【解決手段】ブッシュ（２０，２０Ａ，２０Ｂ）は、外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）と、内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）と、弾性体（２３）とを備える。内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）の中心軸が外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）の中心軸と一致している状態から内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）が外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）に対して相対的に接近した距離が可動域（Ｒ）の６０％以内である時点で、左右相当方向を軸とする、外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）に対する内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）の相対的な回転と比較して、前後相当方向を軸とする、外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）に対する内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）の相対的な回転が生じにくくなるように、外筒（２１，２１Ａ，２１Ｂ）及び内筒（２２，２２Ａ，２２Ｂ）の相対的な回転の規制が開始される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車用のブッシュであって、
外筒と、
前記外筒の内側に配置された内筒と、
前記外筒と前記内筒との間に充填された弾性体と、
を備え、
前記外筒の中心軸から前記外筒の内周面までの距離と、前記内筒の中心軸から前記内筒の外周面までの距離との差を前記外筒及び前記内筒の相対的な可動域としたとき、
前記内筒の前記中心軸が前記外筒の前記中心軸と一致している状態から前記内筒が前記外筒に対して相対的に移動して接近した距離が前記可動域の６０％以内である時点で、前記ブッシュが自動車に取り付けられた状態で前記自動車の左右方向に相当する左右相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転と比較して、前記ブッシュが前記自動車に取り付けられた状態で前記自動車の前後方向に相当する前後相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転が生じにくくなるように、前記外筒及び前記内筒の相対的な回転の規制が開始される、ブッシュ。
外筒と、
前記外筒の内側に配置された内筒と、
前記外筒と前記内筒との間に充填された弾性体と、
を備え、
前記外筒の中心軸から前記外筒の内周面までの距離と、前記内筒の中心軸から前記内筒の外周面までの距離との差を前記外筒及び前記内筒の相対的な可動域としたとき、
前記内筒の前記中心軸が前記外筒の前記中心軸と一致している状態から前記内筒が前記外筒に対して相対的に移動して接近した距離が前記可動域の６０％以内である時点で、前記ブッシュが自動車に取り付けられた状態で前記自動車の左右方向に相当する左右相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転と比較して、前記ブッシュが前記自動車に取り付けられた状態で前記自動車の前後方向に相当する前後相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転が生じにくくなるように、前記外筒及び前記内筒の相対的な回転の規制が開始される、ブッシュ。
【請求項2】
請求項１に記載のブッシュであって、
前記外筒と前記内筒との相対的な移動距離が前記可動域の６０％以内である時点で、前記前後相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転の規制とともに、前記ブッシュが自動車に取り付けられた状態で前記自動車の上下方向に相当する上下相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転の規制が開始される、ブッシュ。
前記外筒と前記内筒との相対的な移動距離が前記可動域の６０％以内である時点で、前記前後相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転の規制とともに、前記ブッシュが自動車に取り付けられた状態で前記自動車の上下方向に相当する上下相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転の規制が開始される、ブッシュ。
【請求項3】
請求項１に記載のブッシュであって、
前記前後相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転は、前記内筒が前記外筒と接触することによって規制される、ブッシュ。
前記前後相当方向を軸とする、前記外筒に対する前記内筒の相対的な回転は、前記内筒が前記外筒と接触することによって規制される、ブッシュ。
【請求項4】
請求項１に記載のブッシュであって、
前記内筒は、筒状の内筒本体と、前記内筒本体の外周面から前記外筒側に突出するフランジ部と、を含み、
前記外筒は、前記外筒と前記内筒との相対的な移動距離が前記可動域の６０％以内である時点で前記フランジ部を受け入れるように、前記外筒の側壁に形成された開口部を含む、ブッシュ。
前記内筒は、筒状の内筒本体と、前記内筒本体の外周面から前記外筒側に突出するフランジ部と、を含み、
前記外筒は、前記外筒と前記内筒との相対的な移動距離が前記可動域の６０％以内である時点で前記フランジ部を受け入れるように、前記外筒の側壁に形成された開口部を含む、ブッシュ。
【請求項5】
請求項４に記載のブッシュであって、
前記内筒は、当該内筒の軸方向に離間して配置された複数の前記フランジ部を含み、
前記外筒は、複数の前記フランジ部に対応して複数の前記開口部を含む、ブッシュ。
前記内筒は、当該内筒の軸方向に離間して配置された複数の前記フランジ部を含み、
前記外筒は、複数の前記フランジ部に対応して複数の前記開口部を含む、ブッシュ。
【請求項6】
請求項４に記載のブッシュであって、
前記フランジ部は、前記内筒本体の前記外周面から前記前後相当方向に突出している、ブッシュ。
前記フランジ部は、前記内筒本体の前記外周面から前記前後相当方向に突出している、ブッシュ。
【請求項7】
請求項６に記載のブッシュであって、
前記フランジ部は、前記内筒の前記中心軸に対して前記左右相当方向に偏って配置されている、ブッシュ。
前記フランジ部は、前記内筒の前記中心軸に対して前記左右相当方向に偏って配置されている、ブッシュ。
【請求項8】
請求項４に記載のブッシュであって、
前記フランジ部は、前記内筒本体の前記外周面から前記左右相当方向に突出し、
前記外筒は、前記外筒の前記中心軸を含む断面で前記ブッシュを見て、前記外筒の側壁のうち少なくとも前記フランジ部側の部分に形成され、前記内筒本体側に凹の形状を有する凹部を含む、ブッシュ。
前記フランジ部は、前記内筒本体の前記外周面から前記左右相当方向に突出し、
前記外筒は、前記外筒の前記中心軸を含む断面で前記ブッシュを見て、前記外筒の側壁のうち少なくとも前記フランジ部側の部分に形成され、前記内筒本体側に凹の形状を有する凹部を含む、ブッシュ。
【請求項9】
請求項４に記載のブッシュであって、
前記フランジ部は、前記内筒本体の前記外周面から前記左右相当方向に突出し、
前記内筒本体は、前記内筒の前記中心軸を含む断面で前記ブッシュを見て、前記内筒本体の側壁のうち少なくとも前記フランジ部側の部分に形成され、前記外筒側に凸の形状を有する凸部を含む、ブッシュ。
前記フランジ部は、前記内筒本体の前記外周面から前記左右相当方向に突出し、
前記内筒本体は、前記内筒の前記中心軸を含む断面で前記ブッシュを見て、前記内筒本体の側壁のうち少なくとも前記フランジ部側の部分に形成され、前記外筒側に凸の形状を有する凸部を含む、ブッシュ。
【請求項10】
自動車用の構造部材であって、
請求項１から９のいずれか１項に記載のブッシュと、
前記ブッシュが取り付けられる部材本体と、
を備える、構造部材。
請求項１から９のいずれか１項に記載のブッシュと、
前記ブッシュが取り付けられる部材本体と、
を備える、構造部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、自動車用のブッシュ及び構造部材に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車は、様々な構造部材によって構成されている。構造部材の中には、ブッシュを介して他の部材又は部品に連結されるものがある。例えば、特許文献１には、フロントブッシュ及びリアブッシュによって車体に連結されたロアアームが開示されている。
【0003】
特許文献１のロアアームにおいて、リアブッシュは、フロントブッシュの後方に配置されている。リアブッシュは、外筒と、外筒の内側に配置された内筒と、外筒と内筒との間に充填されたゴム部とを含む。リアブッシュは、内筒に挿入されたボルトにより、車体に固定されている。特許文献１のロアアームのうち、フロントブッシュ及びリアブッシュの反対側の部分は、ボールジョイントを介して車輪に連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－５７０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
例えば、自動車の車輪が縁石等に乗り上げた場合、ロアアームのような構造部材に対し、自動車の前後方向の荷重が負荷される。構造部材では、この荷重に起因して変形が生じる。前後方向の荷重に対する構造部材の耐力が不十分である場合、構造部材が座屈や破断に至る可能性がある。
【0006】
本開示は、自動車の前後方向の荷重に対する構造部材の耐力を向上させることができる自動車用のブッシュを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る自動車用のブッシュは、外筒と、内筒と、弾性体とを備える。内筒は、外筒の内側に配置されている。弾性体は、外筒と内筒との間に充填されている。外筒の中心軸から外筒の内周面までの距離と、内筒の中心軸から内筒の外周面までの距離との差を外筒及び内筒の相対的な可動域としたとき、内筒の中心軸が外筒の中心軸と一致している状態から内筒が外筒に対して相対的に移動して接近した距離が可動域の６０％以内である時点で、左右相当方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転と比較して、前後相当方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転が生じにくくなるように、外筒及び内筒の相対的な回転の規制が開始される。左右相当方向は、ブッシュが自動車に取り付けられた状態で自動車の左右方向に相当する方向である。前後相当方向は、ブッシュが自動車に取り付けられた状態で自動車の前後方向に相当する方向である。
【発明の効果】
【0008】
本開示に係る自動車用のブッシュによれば、自動車の前後方向の荷重に対する構造部材の耐力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施形態に係る自動車用のブッシュは、外筒と、内筒と、弾性体とを備える。内筒は、外筒の内側に配置されている。弾性体は、外筒と内筒との間に充填されている。外筒の中心軸から外筒の内周面までの距離と、内筒の中心軸から内筒の外周面までの距離との差を外筒及び内筒の相対的な可動域としたとき、内筒の中心軸が外筒の中心軸と一致している状態から内筒が外筒に対して相対的に移動して接近した距離が可動域の６０％以内である時点で、左右相当方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転と比較して、前後相当方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転が生じにくくなるように、外筒及び内筒の相対的な回転の規制が開始される。左右相当方向は、ブッシュが自動車に取り付けられた状態で自動車の左右方向に相当する方向である。前後相当方向は、ブッシュが自動車に取り付けられた状態で自動車の前後方向に相当する方向である（第１の構成）。
【0011】
構造部材に対して自動車の前後方向に荷重が負荷されたとき、構造部材を他の部材又は部品に接続するブッシュでは、当該荷重に起因して、内筒が外筒に対して相対的に移動して接近する。その後、内筒は、外筒に対し、例えば車両の前後方向を軸として相対的に回転する。この外筒及び内筒の相対回転は、構造部材の耐力（最大荷重）に影響を及ぼす。
【0012】
これに対して、第１の構成に係るブッシュは、外筒及び内筒が相対的に接近したとき、外筒に対する内筒の相対的な回転を規制するように構成されている。より具体的には、外筒と内筒との相対的な移動距離が可動域の６０％を超える前に、自動車の左右方向に相当する方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転と比較して、自動車の前後方向に相当する方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転が生じにくくなる。これにより、構造部材のうちブッシュが取り付けられている部分の変形が抑制される。そのため、自動車の前後方向の荷重に対し、構造部材の耐力を向上させることができる。
【0013】
上記ブッシュでは、外筒と内筒との相対的な移動距離が可動域の６０％以内である時点で、前後相当方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転の規制とともに、上下相当方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転の規制が開始されることが好ましい。上下相当方向は、ブッシュが自動車に取り付けられた状態で自動車の上下方向に相当する方向である（第２の構成）。
【0014】
第２の構成では、外筒及び内筒の相対的な移動距離が可動域の６０％を超える前に、自動車の上下方向に相当する方向を軸とする、外筒に対する前記内筒の相対的な回転も規制される。これにより、ブッシュが取り付けられた構造部材は、自動車の前後方向の荷重に対して優れた耐力を発揮することができる。
【0015】
前後相当方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転は、内筒が外筒と接触することによって規制されてもよい（第３の構成）。
【0016】
内筒は、筒状の内筒本体と、フランジ部とを含んでいてもよい。フランジ部は、内筒本体の外周面から外筒側に突出する。この場合、外筒は、開口部を含むことができる。開口部は、外筒と内筒との相対的な移動距離が可動域の６０％以内である時点でフランジ部を受け入れるように、外筒の側壁に形成されている（第４の構成）。
【0017】
第４の構成では、外筒及び内筒が相対的に接近したとき、内筒に設けられたフランジ部が外筒に設けられた開口部に受け入れられる。この場合、内筒が外筒に対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、フランジ部が開口部の縁に接触して当該回転が規制される。これにより、ブッシュが取り付けられた構造部材は、自動車の前後方向の荷重に対し、優れた耐力を発揮することができる。
【0018】
内筒は、複数のフランジ部を含んでいてもよい。外筒は、複数のフランジ部に対応して複数の開口部を含んでいてもよい。複数のフランジ部は、例えば、内筒の軸方向に離間して配置される（第５の構成）。
【0019】
フランジ部は、内筒本体の外周面から前後相当方向に突出することができる（第６の構成）。この場合、フランジ部は、内筒の中心軸に対して左右相当方向に偏って配置されていることが好ましい（第７の構成）。
【0020】
第７の構成において、フランジ部は、内筒の中心軸に対し、自動車の左右方向に相当する方向に偏って配置されている。この場合、フランジ部が内筒の中心軸と一致する位置に配置されている場合と比較して、フランジ部と外筒との左右相当方向における距離が短くなる。これにより、構造部材に対して自動車の前後方向に荷重が負荷され、内筒が外筒に対して自動車の左右方向に相対的に接近したとき、内筒のフランジ部が外筒の開口部に挿入されやすくなる。すなわち、内筒のフランジ部と外筒との左右相当方向における距離が比較的短いことにより、内筒と外筒との相対的な接近量が小さい場合であっても、フランジ部が開口部に挿入される。
【0021】
フランジ部は、内筒本体の外周面から左右相当方向に突出することができる。この場合、外筒は、内筒本体側に凹の形状を有する凹部を含んでいてもよい。凹部は、外筒の中心軸を含む断面でブッシュを見て、外筒の側壁のうち少なくともフランジ部側の部分に形成される（第８の構成）。
【0022】
第８の構成では、外筒及び内筒が相対的に接近したとき、内筒に設けられたフランジ部が外筒に設けられた開口部に受け入れられる。この場合、内筒が外筒に対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、フランジ部が開口部の縁に接触して当該回転が規制される。さらに、内筒のフランジ部が外筒の開口部に挿入された状態では、内筒本体のうちフランジ部側の部分と外筒に設けられた凹部との間で弾性体が強く圧縮されて硬くなる。この場合、内筒が外筒に対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、外筒の凹部が硬くなった弾性体に支持されて当該回転を抑制することができる。
【0023】
フランジ部は、内筒本体の外周面から左右相当方向に突出することができる。この場合、内筒本体は、外筒側に凸の形状を有する凸部を含んでいてもよい。凸部は、内筒の中心軸を含む断面でブッシュを見て、内筒本体の側壁のうち少なくともフランジ部側の部分に形成される（第９の構成）。
【0024】
第９の構成では、外筒及び内筒が相対的に接近したとき、内筒に設けられたフランジ部が外筒に設けられた開口部に受け入れられる。この場合、内筒が外筒に対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、フランジ部が開口部の縁に接触して当該回転が規制される。さらに、内筒のフランジ部が外筒の開口部に挿入された状態では、フランジ部側で、内筒本体の凸部及び外筒によって弾性体が強く圧縮されて硬くなる。この場合、内筒が外筒に対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、内筒本体の凸部が硬くなった弾性体に支持されて当該回転を抑制することができる。
【0025】
本実施形態に係る自動車用の構造部材は、上記ブッシュと、ブッシュが取り付けられる部材本体とを備える（第１０の構成）。
【0026】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。
【0027】
＜第１実施形態＞
［構造部材及びブッシュの構造］
図１は、第１実施形態に係る自動車用の構造部材１００の概略構成を示す斜視図である。構造部材１００は、例えば、自動車のシャシー部品である。シャシー部品には、ロアアームやアッパーアーム等のサスペンションアームが含まれる。本実施形態では、構造部材１００がロアアームである例について説明する。
［構造部材及びブッシュの構造］
図１は、第１実施形態に係る自動車用の構造部材１００の概略構成を示す斜視図である。構造部材１００は、例えば、自動車のシャシー部品である。シャシー部品には、ロアアームやアッパーアーム等のサスペンションアームが含まれる。本実施形態では、構造部材１００がロアアームである例について説明する。
【0028】
図１を参照して、構造部材１００は、部材本体１０と、ブッシュ２０とを備える。
【0029】
部材本体１０は、板材から形成される。部材本体１０は、典型的には金属板から形成される。部材本体１０を金属板から形成する場合、当該金属板は、例えば、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、又はこれらの合金等で構成されてもよい。部材本体１０は、例えば、金属板のプレス成形によって作製することができる。
【0030】
本実施形態の例において、部材本体１０は、その平面視で全体的に湾曲している。部材本体１０は、アーム１１，１２と、取付け部１３とを含む。アーム１１，１２を含む。アーム１１，１２は、部材本体１０の平面視で異なる方向に延びている。ロアアームである構造部材１００が自動車に取り付けられた状態では、一方のアーム１１は概ね自動車の左右方向（車幅方向）に延び、他方のアーム１２は概ね自動車の前後方向（車長方向）に延びる。以下、ブッシュ２０を含む構造部材１００に関し、構造部材１００が自動車に取り付けられた状態で自動車の左右方向に相当する方向及び前後方向に相当する方向を、それぞれ左右相当方向及び前後相当方向という。また、構造部材１００が自動車に取り付けられた状態で自動車の上下方向に相当する方向を上下相当方向という。
【0031】
アーム１１の先端部は、ブッシュ（図示略）により、例えば、ボールジョイント及びステアリングナックルを介して自動車の車輪に連結される。アーム１１，１２の境界部は、ブッシュ（図示略）によって自動車の車体に連結される。アーム１２の先端部は、ブッシュ２０を介して自動車の車体に連結される。アーム１２の先端部には、ブッシュ２０を取り付けるための取付け部１３が設けられている。アーム１２の先端部は、構造部材１００が自動車に取り付けられた状態でアーム１１，１２の境界部に対して後方に配置される。
【0032】
ブッシュ２０は、外筒２１と、内筒２２と、弾性体２３とを含む。外筒２１及び内筒２２は、例えば、実質的に円筒状を有する。ただし、外筒２１及び内筒２２は、例えば多角筒状や楕円筒状等、円筒状以外の筒状を有することもできる。内筒２２は、外筒２１の内側に配置されている。外筒２１及び内筒２２は、典型的には金属で構成されている。外筒２１と内筒２２との間には、弾性体２３が充填されている。弾性体２３は、例えば、ゴムを主体とする材料で構成されている。
【0033】
以下、構造部材１００のうちブッシュ２０及びその近傍部分の構成について、図２及び図３を参照してより詳細に説明する。図２は、ブッシュ２０の横断面図である。すなわち、図２では、上下相当方向に対して垂直な平面で切断したときのブッシュ２０の断面を示す。図３は、図２に示すブッシュ２０のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。
【0034】
図２及び図３を参照して、ブッシュ２０は、部材本体１０の取付け部１３に取り付けられる。取付け部１３は、取付け孔１３１と、周壁１３２とを含んでいる。取付け孔１３１は、部材本体１０をその板厚方向に貫通する貫通孔である。周壁１３２は、取付け孔１３１の周縁部に連続して設けられている。周壁１３２は、取付け孔１３１の周縁部から部材本体１０の板厚方向の一方側に延びている。取付け孔１３１及び周壁１３２は、例えば、部材本体１０にバーリング加工を施すことによって形成することができる。
【0035】
部材本体１０の取付け孔１３１及び周壁１３２には、ブッシュ２０の外筒２１が挿入される。外筒２１は、例えば、取付け孔１３１及び周壁１３２に圧入される。そのため、取付け孔１３１及び周壁１３２は、外筒２１に対応した形状を有する。例えば、外筒２１が円筒状を有する場合、取付け孔１３１は円状を有し、周壁１３２は円筒状を有する。
【0036】
構造部材１００に対して荷重が負荷されていない状態において、ブッシュ２０の内筒２２は、取付け孔１３１及び周壁１３２に挿入された外筒２１と同軸に配置されている。すなわち、構造部材１００に対して荷重が負荷されていない状態では、内筒２２は、外筒２１と共通の中心軸Ａを有する。本実施形態において、内筒２２は、内筒本体２２１と、２つのフランジ部２２２ａ，２２２ｂとを含む。
【0037】
内筒本体２２１は、中心軸Ａを有する筒状に形成されている。内筒本体２２１は、例えば円筒状を有する。内筒本体２２１には、例えば、構造部材１００を他の部材又は部品に連結するボルト（図示略）が挿入される。
【0038】
フランジ部２２２ａ，２２２ｂは、それぞれ、内筒本体２２１の外周面から外筒２１側に突出する。フランジ部２２２ａ，２２２ｂの各々は、内筒本体２２１から前後相当方向に突出している。本実施形態の例では、ブッシュ２０が自動車に取り付けられたとき、フランジ部２２２ａ，２２２ｂの各々は、内筒本体２２１から車体の前方に向かって突出する。フランジ部２２２ａ，２２２ｂは、内筒２２と外筒２１との間に充填された弾性体２３を貫通する。弾性体２３のうちフランジ部２２２ａ，２２２ｂに対応する部分には、切欠き部２３１ａ，２３１ｂが設けられていてもよい。切欠き部２３１ａ，２３１ｂは、フランジ部２２２ａ，２２２ｂの少なくとも一部を弾性体２３から露出させるように、例えば、弾性体２３の外筒２１側の表面から内筒本体２２１側に向かって凹の形状を有する。
【0039】
フランジ部２２２ａ，２２２ｂは、内筒２２の軸方向に離間して配置されている。内筒２２の軸方向においてフランジ部２２２ａとフランジ部２２２ｂとの間には、部材本体１０の取付け孔１３１及び周壁１３２が配置されている。
【0040】
外筒２１は、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂに対応して、２つの開口部２１１ａ，２１１ｂを含んでいる。一方の開口部２１１ａは、外筒２１及び内筒２２の軸方向において、一方のフランジ部２２２ａに対応する位置に配置されている。他方の開口部２１１ｂは、外筒２１及び内筒２２の軸方向において、他方のフランジ部２２２ｂに対応する位置に配置されている。
【0041】
フランジ部２２２ａは、内筒２２の中心軸Ａに対して左右相当方向に偏って配置されている。フランジ部２２２ｂも、フランジ部２２２ａと同様に、内筒２２の中心軸Ａに対して左右相当方向に偏って配置されている。より具体的には、フランジ部２２２ａ，２２２ｂは、内筒２２の中心軸Ａと比較して自動車の車体の外側に配置されている。本実施形態の例では、フランジ部２２２ａ，２２２ｂは、その縦断面視で実質的に矩形状を有する。ただし、フランジ部２２２ａ，２２２ｂの形状はこれに限定されるものではない。
【0042】
［ブッシュの動作］
次に、構造部材１００に対して自動車の前後方向の荷重が負荷されたときのブッシュ２０の動作について、図２及び図３に加え、図４～図６を参照して説明する。図４～図６は、構造部材に含まれるブッシュの動作を説明するための図であり、いずれも構造部材１００のうちブッシュ２０及びその近傍部分を示す。
次に、構造部材１００に対して自動車の前後方向の荷重が負荷されたときのブッシュ２０の動作について、図２及び図３に加え、図４～図６を参照して説明する。図４～図６は、構造部材に含まれるブッシュの動作を説明するための図であり、いずれも構造部材１００のうちブッシュ２０及びその近傍部分を示す。
【0043】
まず、図２及び図３を参照して、構造部材１００に荷重が負荷されていない状態では、ブッシュ２０において外筒２１と内筒２２とが実質的に同軸に配置されている。この状態では、ブッシュ２０の中心軸Ａを含む断面で見て、内筒２２の外周面から外筒２１の内周面までの中心軸Ａに対して垂直な方向における距離は、Ｄｏｕｔ－Ｄｉｎとなっている。Ｄｏｕｔ－Ｄｉｎを外筒２１及び内筒２２の相対的な可動域Ｒと定義する。
【0044】
Ｄｏｕｔは、ブッシュ２０の中心軸Ａを含む断面において、中心軸Ａから外筒２１の内周面までの、中心軸Ａに対して垂直な方向における距離である。Ｄｉｎは、ブッシュ２０の中心軸Ａを含む断面において、中心軸Ａから内筒本体２２１の外周面までの中心軸Ａに対して垂直な方向における距離である。Ｄｉｎは、Ｄｏｕｔと同一位置で測定されるものとする。外筒２１及び内筒本体２２１が円筒状を有する場合、Ｄｏｕｔ，Ｄｉｎは、それぞれ外筒２１の内周面の半径及び内筒本体２２１の外周面の半径となる。
【0045】
外筒２１は、例えば取付け孔１３１及び周壁１３２への圧入により部材本体１０に固定されている。一方、内筒２２は、ボルトを介して構造部材１００とは別体の部材又は部品に連結されている。そのため、例えば自動車が縁石に乗り上げ、構造部材１００に対して車体の前方から荷重が負荷されたとき、図４及び図５に示すように、内筒２２が外筒２１に対して相対的に移動する。内筒２２は、まず、外筒２１及び内筒２２の中心軸同士が一致している状態から外筒２１に対し、主に左右相当方向に相対的に移動して接近する。内筒本体２２１の外周面と外筒２１の内周面との距離は、外筒２１及び内筒２２の相対接近が進むにつれて短くなる。
【0046】
外筒２１及び内筒２２が相対的に接近した後、内筒２２は、外筒２１に対し、主に前後相当方向を軸として相対的に回転しようとする。ブッシュ２０は、内筒２２が外筒２１に対して相対的に移動した距離（変位量）が図３に示す可動域Ｒの６０％以内である時点で、前後相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転の規制を開始するように構成されている。また、ブッシュ２０は、外筒２１と内筒２２との相対的な移動距離が可動域Ｒの６０％以内である時点で、上下相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転の規制を開始する。言い換えると、内筒本体２２１の外周面と外筒２１の内周面との径方向の距離が可動域Ｒの４０％未満となる前に、前後相当方向及び上下相当方向を軸とする相対回転の規制が開始される。ブッシュ２０は、例えば、外筒２１及び内筒２２の相対的な移動距離が可動域Ｒの３０％以上となったときに、前後相当方向及び上下相当方向を軸とする、外筒２１及び内筒２２の相対的な回転の規制を開始し、継続する。
【0047】
本実施形態では、内筒２２が外筒２１に対して相対的に移動した距離が可動域Ｒ（図２）の６０％以下の段階で、外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂがそれぞれ内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂを受け入れる。例えば、フランジ部２２２ａ，２２２ｂのうち弾性体２３の切欠き部２３１ａ，２３１ｂ（図２及び図３）から露出している部分が開口部２１１ａ，２１１ｂに挿し込まれる。
【0048】
図６は、構造部材１００のうちブッシュ２０及びその近傍部分を自動車の前方から見た図である。図６において二点鎖線で示すように、外筒２１の開口部２１１ａ内に内筒２２のフランジ部２２２ａが配置されると、内筒２２が外筒２１に対し、前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、内筒２２のフランジ部２２２ａが外筒２１の開口部２１１ａの縁に接触する。同様に、外筒２１の開口部２１１ｂ内に内筒２２のフランジ部２２２ｂが配置されると、内筒２２が外筒２１に対し、前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、内筒２２のフランジ部２２２ｂが外筒２１の開口部２１１ｂの縁に接触する。フランジ部２２２ａ，２２２ｂは、外筒２１の周方向における開口部２１１ａ，２１１ｂの側縁に接触する。これにより、前後相当方向を軸とする、外筒２１及び内筒２２の相対回転が規制される。
【0049】
内筒２２が外筒２１に対し、上下相当方向を軸として相対的に回転しようとしたときも、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂが外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂの縁に接触する。フランジ部２２２ａ，２２２ｂは、外筒２１の周方向における開口部２１１ａ，２１１ｂの側縁に接触する。これにより、上下相当方向を軸とする、外筒２１及び内筒２２の相対回転が規制される。
【0050】
一方、外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂがそれぞれ内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂを受け入れた後も、左右相当方向を軸とする、外筒２１及び内筒２２の相対回転はある程度許容される。ブッシュ２０は、内筒２２が外筒２１に対して相対的に移動した距離が可動域Ｒ（図３）の６０％以内である時点で、左右相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転と比較して、前後相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転が生じにくくなるように、外筒２１及び内筒２２の相対的な回転を規制し始める。
【0051】
外筒２１及び内筒２２について、左右相当方向を軸とする相対回転の生じやすさ、及び前後相当方向を軸とする相対回転の生じやすさは、例えば、公知のアクチュエータを用いて確認することができる。すなわち、外筒２１を保持する一方、内筒２２にアクチュエータを接続し、左右相当方向を軸として内筒２２を５度回転させ、トルク－内筒２２の回転角度曲線を取得し、当該曲線の勾配（トルク増分／内筒２２の回転角度増分）の最大値を取得する。また、アクチュエータを用い、左右相当方向を軸とした回転時と同様に前後相当方向を軸として内筒２２を５度回転させ、トルク－内筒２２の回転角度曲線を取得し、当該曲線の勾配の最大値を取得する。前後相当方向周りの回転時の曲線の勾配の最大値が、左右相当方向周りの回転時の曲線の勾配の最大値よりも１００倍以上大きい場合、左右相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転よりも、前後相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転が生じにくいと判断する。
【0052】
本実施形態に係るブッシュ２０では、外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂの寸法と、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂの寸法との関係を適切に設定することにより、
左右相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転を許容し、前後相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転を抑制することができる。これにより、左右相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転と比較して、前後相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転を生じにくくすることができる。例えば、本実施形態の場合、外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂの上下相当方向における長さ（高さ）は、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂの上下相当方向における長さ（厚み）よりも２．００倍以上大きい（開口部２１１ａ，２１１ｂの高さ／フランジ部２２２ａ，２２２ｂの厚み≧２．００）。外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂの周方向における長さ（幅）は、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂの周方向における長さ（幅）の１．１０倍以下とすることができる（開口部２１１ａ，２１１ｂの幅／フランジ部２２２ａ，２２２ｂの幅≦１．１０）。この場合、図６において二点鎖線で示すように、内筒２２が外筒２１に対し、前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが開口部２１１ａ，２１１ｂの縁に直ちに接触して当該回転を抑制することができる。ただし、開口部２１１ａ，２１１ｂ及びフランジ部２２２ａ，２２２ｂの形状及び寸法は、これに限定されるものではない。外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂの寸法と、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂの寸法との関係は、左右相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転と比較して、前後相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転が生じにくくなるように、適宜設定されればよい。
左右相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転を許容し、前後相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転を抑制することができる。これにより、左右相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転と比較して、前後相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転を生じにくくすることができる。例えば、本実施形態の場合、外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂの上下相当方向における長さ（高さ）は、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂの上下相当方向における長さ（厚み）よりも２．００倍以上大きい（開口部２１１ａ，２１１ｂの高さ／フランジ部２２２ａ，２２２ｂの厚み≧２．００）。外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂの周方向における長さ（幅）は、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂの周方向における長さ（幅）の１．１０倍以下とすることができる（開口部２１１ａ，２１１ｂの幅／フランジ部２２２ａ，２２２ｂの幅≦１．１０）。この場合、図６において二点鎖線で示すように、内筒２２が外筒２１に対し、前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが開口部２１１ａ，２１１ｂの縁に直ちに接触して当該回転を抑制することができる。ただし、開口部２１１ａ，２１１ｂ及びフランジ部２２２ａ，２２２ｂの形状及び寸法は、これに限定されるものではない。外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂの寸法と、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂの寸法との関係は、左右相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転と比較して、前後相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転が生じにくくなるように、適宜設定されればよい。
【0053】
さらに、外筒２１の開口部２１１ａが内筒２２のフランジ部２２２ａに挿入されたとき、開口部２１１ａの縁とフランジ部２２２ａとの間に生じる上下相当方向のクリアランスは、外筒２１及び内筒２２の周方向におけるクリアランスよりも大きい。同様に、外筒２１の開口部２１１ｂが内筒２２のフランジ部２２２ｂに挿入されたとき、開口部２１１ｂの縁とフランジ部２２２ｂとの間に生じる上下相当方向のクリアランスは、外筒２１及び内筒２２の周方向におけるクリアランスよりも大きい。上下相当方向において開口部２１１ａ，２１１ｂの縁とフランジ部２２２ａ，２２２ｂとのクリアランスが十分に確保されることにより、左右相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転が許容されやすくなる。上下相当方向における開口部２１１ａ，２１１ｂの縁とフランジ部２２２ａ，２２２ｂとのクリアランスは、左右相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転が生じたときのフランジ部２２２ａ，２２２ｂの内筒本体２２１への投影面積と、開口部２１１ａ，２１１ｂの高さとの関係で決定することができる。
【0054】
外筒２１及び内筒２２の周方向における開口部２１１ａ，２１１ｂの縁とフランジ部２２２ａ，２２２ｂとのクリアランスは、前後相当方向及び上下相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転の許容量に応じて決定することができる。例えば、前後相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転の許容量（回転角度）は、１°以下に設定される。例えば、上下相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転の許容量（回転角度）は、１°以下に設定される。外筒２１及び内筒２２の周方向における開口部２１１ａ，２１１ｂの縁とフランジ部２２２ａ，２２２ｂとのクリアランスは、これらの許容量に応じて幾何学的且つ一義的に定まる。開口部２１１ａ，２１１ｂにフランジ部２２２ａ，２２２ｂを挿入しやすくする観点からは、外筒２１及び内筒２２の周方向における開口部２１１ａ，２１１ｂの縁とフランジ部２２２ａ，２２２ｂとのクリアランスは、開口部２１１ａ，２１１ｂの幅／フランジ２２２ａ，２２２ｂの幅≧１．０５を満たすように設定されることが好ましい。ただし、当該クリアランスは、前後相当方向及び上下相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転の許容量が左右相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転の許容量よりも小さくなるように設定される。
【0055】
［効果］
本実施形態に係る構造部材１００に対して自動車の前後方向の荷重が負荷されたとき、ブッシュ２０では、外筒２１及び内筒２２の中心軸同士が一致している状態から内筒２２が外筒２１に対して相対的に移動して接近する。ブッシュ２０は、外筒２１及び内筒２２の相対的な移動距離が可動域Ｒの６０％を超える前に、前後相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転の規制を開始する。より具体的には、構造部材１００に対して車体の前方から荷重が負荷されることにより、外筒２１及び内筒２２が相対的に接近すると、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂが外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂに挿入される。これにより、内筒２２が外筒２１に対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが開口部２１１ａ，２１１ｂの縁に接触して当該回転が規制される。そのため、構造部材１００のうちブッシュ２０が取り付けられている部分の変形が生じにくくなる。よって、自動車の前後方向の荷重に対し、構造部材１００の耐力を向上させることができる。
本実施形態に係る構造部材１００に対して自動車の前後方向の荷重が負荷されたとき、ブッシュ２０では、外筒２１及び内筒２２の中心軸同士が一致している状態から内筒２２が外筒２１に対して相対的に移動して接近する。ブッシュ２０は、外筒２１及び内筒２２の相対的な移動距離が可動域Ｒの６０％を超える前に、前後相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転の規制を開始する。より具体的には、構造部材１００に対して車体の前方から荷重が負荷されることにより、外筒２１及び内筒２２が相対的に接近すると、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂが外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂに挿入される。これにより、内筒２２が外筒２１に対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが開口部２１１ａ，２１１ｂの縁に接触して当該回転が規制される。そのため、構造部材１００のうちブッシュ２０が取り付けられている部分の変形が生じにくくなる。よって、自動車の前後方向の荷重に対し、構造部材１００の耐力を向上させることができる。
【0056】
本実施形態に係る構造部材１００において、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂは、上下相当方向において、部材本体１０に設けられた取付け部１３の周壁１３２の外側に配置されている。そのため、内筒２２が外筒２１に対して例えば径方向に相対接近しても、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが周壁１３２に干渉しない。よって、周壁１３２において、フランジ部２２２ａ，２２２ｂを受け入れるための開口部を設ける必要はない。
【0057】
本実施形態に係るブッシュ２０では、構造部材１００に対して自動車の前後方向の荷重が負荷された後、初期のうちは外筒２１及び内筒２２が相対的に移動することができる。すなわち、外筒２１と内筒２２との間に充填された弾性体２３の変形が許容される。これにより、ブッシュ２０を含む構造部材１００が取り付けられた自動車において、乗り心地を確保することができる。
【0058】
本実施形態に係るブッシュ２０は、外筒２１及び内筒２２が相対的に移動した距離が可動域Ｒの６０％以内である時点で、左右相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転と比較して、前後相当方向を軸とする、外筒２１に対する内筒２２の相対的な回転が生じにくくなるように構成されている。すなわち、外筒２１及び内筒２２の相対接近が生じた後も、左右相当方向を軸とする外筒２１及び内筒２２の相対回転はある程度許容される。これにより、自動車の前後方向の荷重に対する構造部材１００の耐力を確保しながら、構造部材１００が取り付けられた自動車の乗り心地を確保することができる。
【0059】
本実施形態に係るブッシュ２０において、フランジ部２２２ａ，２２２ｂは、内筒２２の中心軸Ａに対し、左右相当方向に偏って配置されている。これにより、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが内筒２２の中心軸と一致する位置に配置されている場合と比較して、フランジ部２２２ａ，２２２ｂから外筒２１までの左右相当方向の距離が短くなる。よって、構造部材１００に対して自動車の前後方向に荷重が負荷され、内筒２２が外筒２１に対して自動車の左右方向に相対的に接近したとき、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂに挿入されやすくなる。すなわち、フランジ部２２２ａ，２２２ｂと外筒２１との左右相当方向における距離が比較的短いことにより、内筒２２と外筒２１との相対的な接近量が小さい場合であっても、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが開口部２１１ａ，２１１ｂに挿入される。
【0060】
＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態に係る構造部材１００Ａに含まれるブッシュ２０Ａの縦断面図（中心軸Ａを含む断面図）である。図８は、ブッシュ２０Ａの横断面図（ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図）である。本実施形態に係る構造部材１００Ａは、第１実施形態に係る構造部材１００と同様の部材本体１０を備えている。ただし、ブッシュ２０Ａは、第１実施形態のブッシュ２０と異なる構成を有する。
図７は、第２実施形態に係る構造部材１００Ａに含まれるブッシュ２０Ａの縦断面図（中心軸Ａを含む断面図）である。図８は、ブッシュ２０Ａの横断面図（ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図）である。本実施形態に係る構造部材１００Ａは、第１実施形態に係る構造部材１００と同様の部材本体１０を備えている。ただし、ブッシュ２０Ａは、第１実施形態のブッシュ２０と異なる構成を有する。
【0061】
【0062】
内筒２２Ａは、第１実施形態と同様にフランジ部２２２ａ，２２２ｂを含んでいる。ただし、本実施形態では、第１実施形態と異なり、フランジ部２２２ａ，２２２ｂの各々は、内筒本体２２１から左右相当方向に突出している。より具体的には、フランジ部２２２ａ，２２２ｂの各々は、左右相当方向において内筒本体２２１から自動車の車体の外側に向かって突出している。前後相当方向において、フランジ部２２２ａ，２２２ｂの位置は、内筒２２Ａの中心軸Ａの位置と一致している。
【0063】
外筒２１Ａは、凹部２１２を含んでいる。凹部２１２は、外筒２１Ａの側壁に形成されている。凹部２１２は、内筒本体２２１側に凹の形状を有している。凹部２１２は、例えば、内筒本体２２１に対向する底部２１２ａを含んでいる。底部２１２ａは、中心軸Ａを含む断面で外筒２１Ａ及び内筒２２Ａを見て、内筒本体２２１の外周面と実質的に平行であることが好ましい。中心軸Ａを含む断面で外筒２１Ａ及び内筒２２Ａを見たとき、凹部２１２は、外筒２１Ａの側壁のうち、少なくともフランジ部２２２ａ，２２２ｂ側の部分に設けられる。図７及び図８に示す例では、外筒２１Ａの側壁の全周にわたり、凹部２１２が設けられている。
【0064】
図９は、ブッシュ２０Ａの動作を説明するための図である。第１実施形態と同様に、構造部材１００Ａに対して車体の前方から荷重が負荷されたとき、内筒２２Ａは外筒２１Ａに対して相対的に移動する。図９に示すように、内筒２２Ａは、外筒２１Ａ及び内筒２２Ａの中心軸同士が一致している状態から、外筒２１Ａに対して主に左右相当方向に相対的に移動して接近する。
【0065】
外筒２１Ａの開口部２１１ａ，２１１ｂは、外筒２１Ａ及び内筒２２Ａが相対的に移動した距離が可動域Ｒの６０％を超える前に、それぞれ内筒２２Ａのフランジ部２２２ａ，２２２ｂを受け入れる。これにより、図９において二点鎖線で示すように、内筒２２Ａが外筒２１Ａに対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが開口部２１１ａ，２１１ｂの縁に接触して当該回転が規制される。
【0066】
外筒２１Ａ及び内筒２２Ａが接近したとき、弾性体２３は、外筒２１Ａの凹部２１２と内筒本体２２１との間で圧縮されて硬くなる。外筒２１Ａの凹部２１２は、内筒２２Ａが外筒２１Ａに対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、硬くなった弾性体２３によって支持されて当該回転を抑制する。
【0067】
このように、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、外筒２１及び内筒２２が相対的に移動した距離が可動域Ｒの６０％以内である時点で、前後相当方向を軸とする、外筒２１Ａに対する内筒２２Ａの相対的な回転の規制が開始される。本実施形態に係るブッシュ２０Ａでも、外筒２１Ａの開口部２１１ａ，２１１ｂが内筒２２Ａのフランジ部２２２ａ，２２２ｂを受け入れることにより、前後相当方向を軸とする、外筒２１Ａに対する内筒２２Ａの相対的な回転を規制することができる。そのため、ブッシュ２０Ａは、自動車の前後方向の荷重に対して優れた耐力を構造部材１００Ａに発揮させることができる。
【0068】
本実施形態でも、外筒２１Ａの開口部２１１ａ，２１１ｂの縁と内筒２２Ａのフランジ部２２２ａ，２２２ｂとの間のクリアランスの設定により、外筒２１Ａに対する内筒２２Ａの相対的な回転に関し、左右相当方向を軸とする回転と比較して前後相当方向を軸とする回転を生じにくくすることができる。すなわち、左右相当方向を軸とする回転及び前後相当方向を軸とする回転のそれぞれについて許容される回転角度を定め、これらの回転角度に応じて開口部２１１ａ，２１１ｂの縁とフランジ部２２２ａ，２２２ｂとの間のクリアランスを幾何学的に決定すればよい。本実施形態において、外筒２１の開口部２１１ａ，２１１ｂの高さは、例えば、内筒２２のフランジ部２２２ａ，２２２ｂの厚みの１．２０倍以下とすることができる（開口部２１１ａ，２１１ｂの高さ／フランジ部２２２ａ，２２２ｂの厚み≦１．２０）。開口部２１１ａ，２１１ｂの幅は、例えば、フランジ部２２２ａ，２２２ｂの幅の１．５０倍以上とすることができる（開口部２１１ａ，２１１ｂの幅／フランジ２２２ａ，２２２ｂの幅≧１．５０）。
【0069】
また、本実施形態では、外筒２１Ａ及び内筒２２Ａが左右相当方向に相対接近したとき、弾性体２３のうち、内筒２２Ａに対して左右相当方向（車体の外側）に位置する部分は外筒２１Ａの凹部２１２と内筒本体２２１との間で圧縮されて硬くなる一方、内筒２２Ａに対して前後相当方向に位置する部分は圧縮されにくい。これにより、前後相当方向を軸とする外筒２１Ａ及び内筒２２Ａの相対回転と比較して、左右相当方向を軸とする外筒２１Ａ及び内筒２２Ａの相対回転が許容されやすくなる。
【0070】
＜第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態に係る構造部材１００Ｂに含まれるブッシュ２０Ｂの縦断面図（中心軸Ａを含む断面図）である。図１１は、ブッシュ２０Ｂの横断面図（ＸＩ－ＸＩ断面図）である。本実施形態に係る構造部材１００Ｂは、他の実施形態に係る構造部材１００，１００Ａと同様の部材本体１０を備えている。ただし、ブッシュ２０Ｂは、他の実施形態のブッシュ２０，２０Ａと異なる構成を有する。
図１０は、第３実施形態に係る構造部材１００Ｂに含まれるブッシュ２０Ｂの縦断面図（中心軸Ａを含む断面図）である。図１１は、ブッシュ２０Ｂの横断面図（ＸＩ－ＸＩ断面図）である。本実施形態に係る構造部材１００Ｂは、他の実施形態に係る構造部材１００，１００Ａと同様の部材本体１０を備えている。ただし、ブッシュ２０Ｂは、他の実施形態のブッシュ２０，２０Ａと異なる構成を有する。
【0071】
【0072】
内筒２２Ｂは、他の実施形態と同様にフランジ部２２２ａ，２２２ｂを含んでいる。本実施形態において、フランジ部２２２ａ，２２２ｂの各々は、第２実施形態と同様に内筒本体２２１から左右相当方向に突出している。フランジ部２２２ａ，２２２ｂの各々は、左右相当方向において内筒本体２２１から自動車の車体の外側に向かって突出している。前後相当方向において、フランジ部２２２ａ，２２２ｂの位置は、内筒２２Ｂの中心軸Ａの位置と一致している。
【0073】
内筒本体２２１は、凸部２２３を含んでいる。凸部２２３は、内筒本体２２１の側壁に形成されている。凸部２２３は、外筒２１Ｂ側に凸の形状を有している。凸部２２３は、例えば、外筒２１Ｂに対向する頂部２２３ａを含んでいる。頂部２２３ａは、中心軸Ａを含む断面で外筒２１Ｂ及び内筒２２Ｂを見て、外筒２１Ｂの内周面と実質的に平行であることが好ましい。中心軸Ａを含む断面で外筒２１Ｂ及び内筒２２Ｂを見たとき、凸部２２３は、内筒本体２２１の側壁のうち、少なくともフランジ部２２２ａ，２２２ｂ側の部分に設けられる。図１０及び図１１に示す例では、内筒本体２２１の側壁の全周にわたり、凸部２２３が設けられている。
【0074】
図１２は、ブッシュ２０Ｂの動作を説明するための図である。他の実施形態と同様に、構造部材１００Ｂに対して車体の前方から荷重が負荷されたとき、内筒２２Ｂは外筒２１Ｂに対して相対的に移動する。図１２に示すように、内筒２２Ｂは、外筒２１Ｂ及び内筒２２Ｂの中心軸同士が一致している状態から、外筒２１Ｂに対して主に左右相当方向に相対的に移動して接近する。
【0075】
外筒２１Ｂの開口部２１１ａ，２１１ｂは、外筒２１Ｂ及び内筒２２Ｂが相対的に移動した距離が可動域Ｒの６０％を超える前に、それぞれ内筒２２Ｂのフランジ部２２２ａ，２２２ｂを受け入れる。これにより、図１２において二点鎖線で示すように、内筒２２Ｂが外筒２１Ｂに対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、フランジ部２２２ａ，２２２ｂが開口部２１１ａ，２１１ｂの縁に接触して当該回転が規制される。
【0076】
外筒２１Ｂ及び内筒２２Ｂが接近したとき、弾性体２３は、外筒２１Ｂと内筒本体２２１の凸部２２３との間で圧縮されて硬くなる。凸部２２３は、内筒２２Ｂが外筒２１Ｂに対して前後相当方向を軸として相対的に回転しようとしたとき、硬くなった弾性体２３によって支持されて当該回転を抑制する。
【0077】
このように、本実施形態においても、他の実施形態と同様に、外筒２１及び内筒２２が相対的に移動した距離が可動域Ｒの６０％以内である時点で、前後相当方向を軸とする、外筒２１Ｂに対する内筒２２Ｂの相対的な回転の規制が開始される。本実施形態に係るブッシュ２０Ｂでも、外筒２１Ｂの開口部２１１ａ，２１１ｂが内筒２２Ｂのフランジ部２２２ａ，２２２ｂを受け入れることにより、前後相当方向を軸とする、外筒２１Ｂに対する内筒２２Ｂの相対的な回転を規制することができる。そのため、ブッシュ２０Ｂは、自動車の前後方向の荷重に対して優れた耐力を構造部材１００Ａに発揮させることができる。
【0078】
本実施形態でも、外筒２１Ｂの開口部２１１ａ，２１１ｂの縁と内筒２２Ｂのフランジ部２２２ａ，２２２ｂとの間のクリアランスの設定により、外筒２１Ｂに対する内筒２２Ｂの相対的な回転に関し、左右相当方向を軸とする回転と比較して前後相当方向を軸とする回転を生じにくくすることができる。すなわち、左右相当方向を軸とする回転及び前後相当方向を軸とする回転のそれぞれについて許容される回転角度を定め、これらの回転角度に応じて開口部２１１ａ，２１１ｂの縁とフランジ部２２２ａ，２２２ｂとの間のクリアランスを幾何学的に決定すればよい。本実施形態の例について、開口部２１１ａ，２１１ｂ及びフランジ部２２２ａ，２２２ｂの寸法は、第２実施形態と同様に設定することができる。
【0079】
また、本実施形態では、外筒２１Ｂ及び内筒２２Ｂが左右相当方向に相対接近したとき、弾性体２３のうち、内筒２２Ｂに対して左右相当方向（車体の外側）に位置する部分は外筒２１Ｂと内筒本体２２１の凸部２２３との間で圧縮されて硬くなる一方、内筒２２Ｂに対して前後相当方向に位置する部分は圧縮されにくい。これにより、前後相当方向を軸とする外筒２１Ｂ及び内筒２２Ｂの相対回転と比較して、左右相当方向を軸とする外筒２１Ｂ及び内筒２２Ｂの相対回転が許容されやすくなる。
【0080】
以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【0081】
上記各実施形態では、内筒のフランジ部２２２ａ，２２２ｂが外筒の開口部２１１ａ，２１１ｂの縁と接触することにより、前後相当方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転が規制されている。このときの外筒及び内筒の接触は、金属同士の直接接触であってもよいし、例えば緩衝材等を介在させた、金属同士の間接的な接触であってもよい。すなわち、フランジ部２２２ａ，２２２ｂ又は開口部２１１ａ，２１１ｂの縁の少なくとも一方に、緩衝材等が設けられていてもよい。
【0082】
上記実施形態に係るブッシュ２０，２０Ａ，２０Ｂでは、２つのフランジ部２２２ａ，２２２ｂが内筒本体２２１に設けられている。しかしながら、ブッシュ２０，２０Ａ，２０Ｂにおいて、フランジ部２２２ａ，２２２ｂのうち一方のみを内筒本体２２１に設けることもできるし、３つ以上のフランジ部を内筒本体２２１に設けることもできる。ただし、前後相当方向を軸とする、外筒に対する内筒の相対的な回転を規制しやすくするためには、内筒本体２２１には複数のフランジ部が設けられることが好ましい。外筒には、内筒本体２２１に設けられた１つ又は複数のフランジ部に対応して、１つ又は複数の開口部が形成されていればよい。
【0083】
上記実施形態に係るブッシュ２０，２０Ａ，２０Ｂでは、内筒がフランジ部２２２ａ，２２２ｂを含む一方、外筒が開口部２１１ａ，２１１ｂを含んでいる。しかしながら、例えば、外筒が１つ以上のフランジ部を含み、内筒がフランジ部を受け入れるための開口部を含んでいてもよい。あるいは、外筒及び内筒の双方がフランジ部を含んでいてもよい。
【0084】
上記各実施形態では、内筒のフランジ部２２２ａ，２２２ｂが外筒の開口部２１１ａ，２１１ｂの縁と接触することで、外筒及び内筒の相対的な回転が規制される。しかしながら、外筒及び内筒の相対的な回転を規制するための外筒に対する内筒の接触部は、必ずしもフランジ部でなくてもよい。
【実施例0085】
以下、実施例によって本開示をさらに詳しく説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。
【0086】
本開示による効果を確認するため、図１に示す構造部材１００と同様の形状を有する構造部材（ロアアーム）について、市販の解析用ソフトウェア（Ａｂａｑｕｓ ＣＡＥ，ＨＫＳ社製）を用い、構造部材と車輪との連結位置付近に対して前方から後方に向かって強制変位を与えたときの変形解析を実施した。
【0087】
比較例では、構造部材の取付け部１３に取り付けられるブッシュについて、前後相当方向、左右相当方向、及び上下相当方向を軸とする外筒及び内筒の相対回転を許容した。実施例１では、比較例と同じブッシュについて、前後相当方向を軸とする外筒及び内筒の相対回転の剛性を比較例の１０６倍として拘束した。実施例２では、前後相当方向を軸とする外筒及び内筒の相対回転に加え、上下相当方向を軸とする外筒及び内筒の相対回転の剛性を比較例の１０６倍として拘束した。
【0088】
図１３は、本解析で得られた構造部材の荷重－変位曲線である。図１３に示すように、前後相当方向を軸とする外筒及び内筒の相対回転が拘束された実施例１では、比較例と比べて最大荷重が高くなった。前後相当方向に加え、上下相当方向を軸とする外筒及び内筒の相対回転も拘束された実施例２では、さらに最大荷重が増加した。よって、自動車の前後方向の荷重に対する最大荷重（耐力）を高めるためには、前後相当方向を軸とする、内筒の外筒に対する相対的な回転を規制すればよく、前後相当方向及び上下相当方向を軸とする内筒の外筒に対する相対的な回転を規制することがより好ましい。
【0089】
実施例２に関し、外筒及び内筒の相対回転を拘束するタイミングを変化させてさらに解析を実施した。表１にその結果を示す。
【0090】
【表1】
【0091】
表１において、拘束開始時の相対変位量とは、前後相当方向及び上下相当方向を軸とする相対回転の拘束を開始した時点における、外筒の内周面と内筒の外周面との径方向の相対的な変位量である。すなわち、外筒の中心軸及び内筒の中心軸が一致している状態を初期位置とし、相対回転の拘束の開始のタイミングで、内筒が外筒に対し、初期位置から径方向に相対的に移動（接近）していた距離が拘束開始時の相対変位量となる。可動域とは、外筒の内径と内筒の外径との差である。
【0092】
表１に示すように、拘束開始時の相対変位量が可動域の６０％以内であれば、比較例に対して最大荷重を５％以上増加させることができた。よって、外筒及び内筒の相対的な回転の規制は、外筒及び内筒の相対的な移動距離（変位量）が可動域の６０％を超える前に開始すべきであるといえる。
【符号の説明】
【0093】
１００，１００Ａ，１００Ｂ：構造部材
１０：部材本体
２０，２０Ａ，２０Ｂ：ブッシュ
２１，２１Ａ，２１Ｂ：外筒
２１１ａ，２１１ｂ：開口部
２１２：凹部
２２，２２Ａ，２２Ｂ：内筒
２２１：内筒本体
２２２ａ，２２２ｂ：フランジ部
２２３：凸部
１０：部材本体
２０，２０Ａ，２０Ｂ：ブッシュ
２１，２１Ａ，２１Ｂ：外筒
２１１ａ，２１１ｂ：開口部
２１２：凹部
２２，２２Ａ，２２Ｂ：内筒
２２１：内筒本体
２２２ａ，２２２ｂ：フランジ部
２２３：凸部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】