(57)【要約】【課題】構成部品の増大や構造、制御の複雑化を招くことなく、直進走行時と旋回走行時とで剛性を可変とすることができるブッシュを提供すること。【解決手段】本発明によるブッシュ１は、外筒２と、外筒２より外径の小さい内筒３と、外筒２と内筒３の径方向隙間に充填される円環柱状の弾性部材４と、弾性部材４の軸方向の一方から他方に向けて延在する液室５と、液室５に封入されるＭＲ流体６と、液室５に磁界を付与するコイル８と、コイル８に電圧を付与する電源９と、電源９とコイル８との間に電気的に介装される感圧導電ゴム７とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2010139042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、前記外筒より外径の小さい内筒と、前記外筒と前記内筒の径方向隙間に充填される円環柱状の弾性部材と、前記弾性部材の軸方向の一方から他方に向けて延在する液室と、前記液室に封入されるＭＲ流体と、前記液室に磁界を付与するコイルと、前記コイルに電圧を付与する電源と、前記電源と前記コイルとの間に電気的に介装される感圧導電ゴムと、を備えることを特徴とするブッシュ。
【請求項２】
外筒と、前記外筒より外径の小さい内筒と、前記外筒と前記内筒の径方向隙間に充填される円環柱状の弾性部材と、前記弾性部材の軸方向の一方から他方に向けて延在する液室と、前記液室に封入されるＥＲ流体と、前記液室に電界を付与する電極と、前記電極に電圧を付与する電源と、前記電源と前記電極との間に電気的に介装される感圧導電ゴムと、を備えることを特徴とするブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や二輪車等の車両におけるスタビライザ装置、サスペンション装置及びデフマウント構造、サスペンションメンバをシャシに連結する構造等において、車両の進行方向と同方向又は旋回方向の双方において所望のばね定数で荷重を支持するブッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に用いられるブッシュとしては、スタビライザ装置を車体に連結するブッシュ、サスペンション装置におけるアームやリンクを車体側又は車輪を回転自在に支持するキャリア側に連結するブッシュ、ショックアブソーバを車体側又は車輪を回転自在に支持するキャリア側に連結するブッシュ、サスペンションメンバをシャシに連結するブッシュ、デフマウント構造をシャシに連結するブッシュ等があり、主に軸直方向の剛性を適宜調整するために、外筒と内筒の径方向隙間に充填される円環柱状の弾性部材に対して、軸方向に延在するスグリを設けることが行われている。このようなブッシュとして、例えば特許文献１に記載されたようなブッシュが提案されている。
【０００３】
このようなブッシュにおいては、軸直方向の剛性は高くして、旋回走行時のロール剛性を確保して走行安定性を高くすることが行われているが、直進走行時においては軸直方向の剛性を低くしてブッシュを柔らかくした方が、乗り心地を高める上では好ましい。このように、旋回走行時と直進走行時とで剛性を可変させるものとして、例えば磁界を付与すると粘度（粘弾性、レオロジー）が増加するＭＲ流体や電界を付与すると粘度が増加するＥＲ流体をスグリに封入して、車両の走行状態が直進であるか旋回走行であるかを検知して、ＭＲ流体に磁界を付与するコイル又はＥＲ流体に電界を付与する電極に対して電圧を適宜付与して制御するＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）を備える構成も提案されている。
【特許文献１】特開平２−３７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来技術によっては、車両の走行状態が旋回走行であるか否かを検出するための例えばロール角を検出するロール角センサ、ＭＲ流体の粘度を制御するための磁界を発生させるためのコイル、又はＥＲ流体の粘度を制御するための電界を発生させるための電極、ロール角に応じてコイル又は電極に電圧を付与するＥＣＵが別途必要となり、構成部品の増大や、構造の複雑化、制御の複雑化を招くという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、構成部品の増大や構造、制御の複雑化を招くことなく、直進走行時と旋回走行時とで剛性を可変とすることができるブッシュ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】
【０００６】
上記の問題を解決するため、本発明によるブッシュは、
外筒と、
前記外筒より外径の小さい内筒と、
前記外筒と前記内筒の径方向隙間に充填される円環柱状の弾性部材と、
前記弾性部材の軸方向の一方から他方に向けて延在する液室と、
前記液室に封入されるＭＲ流体と、
前記液室に磁界を付与するコイルと、
前記コイルに電圧を付与する電源と、
前記電源と前記コイルとの間に電気的に介装される感圧導電ゴムと、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
なお、前記液室は例えば、前記弾性部材の径方向中心を挟んで径方向外側の一方又は他方に一つ位置するように設けられてもよいし、又は径方向外側の双方において一対又は複数対位置するように設けられてもよい。また、前記液室の周方向の延在範囲は適宜設定することができる。
【０００８】
前記コイルについては、例えば前記液室の外周側かつ前記外筒の内周側等の、艤装上有利となる箇所に適宜設けることができる。さらに、前記感圧導電ゴムは、外力が加えられると、変形されて内部の導電性粒子が接近することにより抵抗値が下がり、外力による圧力が一定の圧力以上となると、電気を導通するものであって、前記外筒の内周側の前記弾性部材のいずれかの箇所に設けられる。
【０００９】
このような前記ブッシュにおいて軸直方向に一定以上の圧力が作用した場合には、前記感圧導電ゴムは電気を導通させて前記電源から前記コイルに電圧を付与して、前記コイルが前記液室内の前記ＭＲ流体に磁界を付与して、磁界を付与された前記ＭＲ流体は自身の粘度を増大させて、前記ブッシュの軸直方向の剛性を高めることができる。
【００１０】
このため、前記ブッシュにおいて、車両の走行状態が旋回走行であって、車体が旋回外側に遠心力により傾斜されて、前記ブッシュの前記外筒に対して前記内筒が相対変移して、軸直方向に一定以上の圧力が作用した場合においては、前記感圧導電ゴムの導通作用と、前記コイルの磁界付与作用、前記ＭＲ流体の粘度増大作用に基づいて、前記ブッシュの軸直方向の剛性を高めることができる。
【００１１】
同様に、車両の走行状態が直進走行である場合には、車体が旋回外側に遠心力により傾斜されないでつまり車体がロールしないで、前記ブッシュに軸直方向に一定以上の圧力が作用しない状態となり、前記感圧導電ゴムの導通作用は作用せず、前記コイルの磁界付与作用、前記ＭＲ流体の粘度増大作用も作用しないため、前記ブッシュの軸直方向の剛性を低くすることができる。
【００１２】
これらのことにより、前記ブッシュにおいては、前記車両の走行状態が旋回走行である場合に、軸直方向の剛性を高めロール剛性を高めて走行安定性を高め、前記車両の走行状態が直進走行である場合には軸直方向の剛性を低くして乗り心地性能を高めることができる。
【００１３】
これとともに、前記ブッシュにおいては、前記車両の走行状態が旋回走行であるかを検出するためのロール角センサや、前記コイルへの前記電源からの電圧の付与を制御するＥＣＵを別途備える必要がないため、構成部品の増大や構造、制御の複雑化を招くことなく、直進走行時と旋回走行時とで剛性を可変とすることができる。
【００１４】
あるいは、上記の問題を解決するため、本発明によるブッシュは、
外筒と、
前記外筒より外径の小さい内筒と、
前記外筒と前記内筒の径方向隙間に充填される円環柱状の弾性部材と、
前記弾性部材の軸方向の一方から他方に向けて延在する液室と、
前記液室に封入されるＥＲ流体と、
前記液室に電界を付与する電極と、
前記電極に電圧を付与する電源と、
前記電源と前記電極との間に電気的に介装される感圧導電ゴムと、
を備えることを特徴とすることもできる。
【００１５】
なお、前記液室は例えば、前記弾性部材の径方向中心を挟んで径方向外側の一方又は他方に一つ位置するように設けられてもよいし、又は径方向外側の双方において一対位置するように設けられてもよい。
【００１６】
前記電極については、例えば前記液室の外周側かつ前記外筒の内周側等の、艤装上有利となる箇所に適宜設けることができる。さらに、前記感圧導電ゴムは、外力が加えられると、変形されて内部の導電性粒子が接近することにより抵抗が下がり、外力による圧力が一定の圧力以上となると、電気を導通するものであって、前記外筒の内周側の前記弾性部材のいずれかの箇所に設けられる。
【００１７】
このような前記ブッシュにおいて軸直方向に一定以上の圧力が作用した場合には、前記感圧導電ゴムは電気を導通させて前記電源から前記電極に電圧を付与して、前記電極が前記液室内の前記ＥＲ流体に電界を付与して、電界を付与された前記ＥＲ流体は自身の粘度を増大させて、前記ブッシュの軸直方向の剛性を高めることができる。
【００１８】
このため、前記ブッシュにおいて、車両の走行状態が旋回走行であって、車体が旋回外側に遠心力により傾斜されて、前記ブッシュの前記内筒が前記外筒に対して相対変移して、軸直方向に一定以上の圧力が作用した場合においては、前記感圧導電ゴムの導通作用と、前記電界の電界付与作用、前記ＥＲ流体の粘度増大作用に基づいて、前記ブッシュの軸直方向の剛性を高めることができる。
【００１９】
同様に、車両の走行状態が直進走行である場合には、車体が旋回外側に遠心力により傾斜されないで、前記ブッシュに軸直方向に一定以上の圧力が作用しない場合となり、前記感圧導電ゴムの導通作用は作用せず、前記電極の電界付与作用、前記ＥＲ流体の粘度増大作用も作用しないため、前記ブッシュの軸直方向の剛性を低くすることができる。
【００２０】
これらのことにより、前記ブッシュにおいては、前記車両の走行状態が旋回走行である場合に軸直方向の剛性を高めロール剛性を高めて走行安定性を高め、前記車両の走行状態が直進走行である場合には軸直方向の剛性を低くして乗り心地性能を高めることができる。
【００２１】
これとともに、前記ブッシュにおいても、前記車両の走行状態が旋回走行であるかを検出するためのロール角センサや、前記電極への前記電源からの電圧の付与を制御するＥＣＵを別途備える必要がないため、構成部品の増大や構造、制御の複雑化を招くことなく、直進走行時と旋回走行時とで剛性を可変とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、構成部品の増大や構造、制御の複雑化を招くことなく、直進走行時と旋回走行時とで剛性を可変とすることができるブッシュを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明に係るブッシュの一実施形態を示す模式図である。また、図２は、本発明に係るブッシュの一実施形態の回路構成を示す模式図である。
【００２５】
本実施例１のブッシュ１の基本的構成について、図１を用いて説明する。ブッシュ１は、図１に示すように、外筒２と、外筒２より外径の小さい内筒３と、外筒２と内筒３の径方向隙間に充填される円環柱状の弾性部材を構成するゴム４と、ゴム４の中心を挟んで径方向外側に一対、周方向に延びる三日月状の断面を軸方向に延在させた液室５と、液室５に充填されたＭＲ流体６と、液室５の外周側かつ外筒２の内周側に位置する円筒状の感圧導電ゴム７と、感圧導電ゴム７の外周側かつ外筒２の内周側に位置するコイル８と、コイル８に感圧導電ゴム７を介して接続される電源を構成するバッテリー９を備える。
【００２６】
次に本実施例１のブッシュ１の電気的接続態様、すなわち回路構成について図２を用いて説明する。図２に示すように、バッテリー９の正極側は感圧導電ゴム７に接続され、さらに、感圧導電ゴム７はコイル８の正極側に接続される。さらに、コイル８の負極側はバッテリー９の負極側に接続される。
【００２７】
なお、コイル８については、感圧導電ゴム７の外周側に絶縁材料を介して適宜巻き線をゴム４の外周側に巻回することにより構成される。さらに、感圧導電ゴム７は内部に導電性粒子を含んでいて、外力が作用されると変形されて内部の導電性粒子が接近することにより抵抗値が下がり、外力による圧力が一定の圧力以上となると、電気を導通して、圧力が一定の圧力以上でオンとなるスイッチを構成するものである。
【００２８】
このような本実施例１におけるブッシュ１において、車両の走行状態が旋回走行であって軸直方向に一定以上の圧力が作用した場合には、感圧導電ゴム７は電気を導通させてオンとなり、バッテリー９の正極側から印加される電圧をコイル８の正極側に付与して、コイル８が液室５内のＭＲ流体６に磁界を付与することとなる。このように、コイル８により磁界を付与されたＭＲ流体６は自身の粘度を増大させて、ブッシュ１全体としての軸直方向の剛性を高めることができる。
【００２９】
つまり、本実施例１のブッシュ１において、車両の走行状態が旋回走行であって、車体が旋回外側に遠心力により傾斜されてロールして、ブッシュ１の外筒２に対して内筒３が相対変移して、ブッシュ１内部の感圧導電ゴム７の軸直方向に一定以上の圧力が作用した場合においては、感圧導電ゴム７が構成するスイッチがオンとなり、感圧導電ゴム７が導通作用を発揮して、コイル８に電圧が印加されてコイル８がＭＲ流体６に対して磁界を付与する磁界付与作用をコイル８が発揮して、ＭＲ流体６自身の粘度増大作用に基づいて、ブッシュ１の軸直方向のロール剛性を高めることができる。
【００３０】
また、本実施例１のブッシュ１においては、車両の走行状態が直進走行である場合には、車体が旋回外側に遠心力により傾斜されないでつまり車体がロールしないため、ブッシュ１に軸直方向に一定以上の圧力が作用しない状態となる。このため、感圧導電ゴム７の導通作用は作用せず感圧導電ゴム７の構成するスイッチはオフとなり、コイル８の磁界付与作用、ＭＲ流体６の粘度増大作用も作用しないため、ブッシュ１の軸直方向の剛性を低くすることができる。
【００３１】
これらのことにより、本実施例１のブッシュ１においては、車両の走行状態が旋回走行である場合には、選択的に軸直方向の剛性を高めロール剛性を高めて走行安定性を高め、車両の走行状態が直進走行である場合には軸直方向の剛性を低くして乗り心地性能を高めることができる。これとともに、本実施例２のブッシュ１においては、車両の走行状態が旋回走行であるかを検出するためのロール角センサや、コイル８へのバッテリー９からの電圧の付与を制御するＥＣＵを別途備える必要性を廃している。
【００３２】
このため、本実施例１のブッシュ１においては、特には電子部品を含む構成部品の増大や構造、制御の複雑化を招くことなく、直進走行時と旋回走行時とで剛性を選択可能とし、ブッシュ１の機能を多機能化して、設計上の自由度を高めることができる。
【００３３】
つまり、以上述べた本実施例１のブッシュ１によれば、直進走行時の乗り心地性能と、旋回走行時の走行安定性能を、より簡易な構成と比較的軽微な部品の追加により両立させることができる。
【００３４】
以上述べた実施例１のブッシュ１においては、磁界を付与した場合に粘度が増大するＭＲ流体を用いたが、電界を付与した場合に粘度が増大するＥＲ流体を用いることもできる。以下それについての実施例２について述べる。
【実施例２】
【００３５】
図３は、本発明に係るブッシュの一実施形態を示す模式図である。また、図４は、本発明に係るブッシュの一実施形態の回路構成を示す模式図である。
【００３６】
本実施例２のブッシュ１１の基本的構成について、図３を用いて説明する。ブッシュ１１は、図３に示すように、外筒１２と、外筒１２より外径の小さい内筒１３と、外筒１２と内筒１３の径方向隙間に充填される円環柱状の弾性部材を構成する感圧導電ゴム１４と、感圧導電ゴム１４の中心を挟んで径方向外側に一対、周方向に延びる三日月状の断面を軸方向に延在させた液室１５と、液室１５に充填されたＥＲ流体１６と、感圧導電ゴム１４に接続される電源を構成するバッテリー１９を備える。
【００３７】
次に本実施例２１のブッシュ１１の電気的接続態様、すなわち回路構成について図４を用いて説明する。図４に示すように、バッテリー１９の正極側は感圧導電ゴム１４の任意の一箇所に接続され、さらに、感圧導電ゴム１４の他の箇所はバッテリー９の負極側に接続される。
【００３８】
なお、感圧導電ゴム１４は内部に導電性粒子を含んでいて、外力が作用されると変形されて内部の導電性粒子が接近することにより抵抗値が下がり、外力による圧力が一定の圧力以上となると、電気を導通して、圧力が一定の圧力以上でオンとなるスイッチを構成するものである。感圧導電ゴム１４は、実施例２のブッシュ１においては外筒１２と内筒１３との間に充填される弾性部材としての機能と、液室１５内のＥＲ流体１６に電界を付与する電極としての機能をも具備する。
【００３９】
このような本実施例２におけるブッシュ１１において、車両の走行状態が旋回走行であって軸直方向に一定以上の圧力が作用した場合には、感圧導電ゴム１４は電気を導通させてオンとなり、バッテリー１９の正極側から印加される電圧を感圧導電ゴム１４の特には液室１５を画成する部分により構成される電極に付与して、この感圧導電ゴム１４の液室１５を画成する部分により構成される電極が、液室１５内のＥＲ流体１６に電界を付与することとなる。このように、感圧導電ゴム１４の液室１５を画成する部分により構成される電極により電界を付与されたＥＲ流体１６は自身の粘度を増大させて、ブッシュ１１全体としての軸直方向の剛性を高めることができる。
【００４０】
すなわち、本実施例２のブッシュ１１においても、実施例１に示したものと同様に、車両の走行状態が旋回走行であって、車体が旋回外側に遠心力により傾斜されてロールして、ブッシュ１１の外筒１２に対して内筒１３が相対変移して、ブッシュ１１内部の感圧導電ゴム１４の軸直方向に一定以上の圧力が作用した場合においては、感圧導電ゴム１４が構成するスイッチがオンとなり、感圧導電ゴム１４が導通作用を発揮して、同じく感圧導電ゴム１４が液室１５を画成する部分が構成する電極に電圧が印加されて、この感圧導電ゴム１４の液室１５を画成する部分が構成する電極がＥＲ流体１６に対して電界を付与する電界付与作用を発揮して、ＥＲ流体１６自身の粘度増大作用に基づいて、ブッシュ１１の軸直方向のロール剛性を高めることができる。
【００４１】
また、本実施例２のブッシュ１１においては、車両の走行状態が直進走行である場合には、車体が旋回外側に遠心力により傾斜されないでつまり車体がロールしないため、ブッシュ１１に軸直方向に一定以上の圧力が作用しない状態となる。このため、感圧導電ゴム１４の導通作用は作用せず感圧導電ゴム１４の構成するスイッチはオフとなり、感圧導電ゴム１４の液室１５を画成する部分が構成する電極の電界付与作用、ＥＲ流体１６の粘度増大作用も作用しないため、ブッシュ１１の軸直方向の剛性を低くすることができる。
【００４２】
これらのことにより、本実施例２のブッシュ１１においては、車両の走行状態が旋回走行である場合には、選択的に軸直方向の剛性を高めロール剛性を高めて走行安定性を高め、車両の走行状態が直進走行である場合には軸直方向の剛性を低くして乗り心地性能を高めることができる。これとともに、本実施例２のブッシュ１１においては、車両の走行状態が旋回走行であるかを検出するためのロール角センサや、感圧導電ゴム１４の構成する電極へのバッテリー１９からの電圧の付与を制御するＥＣＵを別途備える必要性を廃している。
【００４３】
このため、本実施例２のブッシュ１１においては、特には電子部品を含む構成部品の増大や構造、制御の複雑化を招くことなく、直進走行時と旋回走行時とで剛性を選択可能とし、ブッシュ２の機能を多機能化して、設計上の自由度を高めることができる。
【００４４】
つまり、以上述べた本実施例２のブッシュ１１によっても、直進走行時の乗り心地性能と、旋回走行時の走行安定性能を、より簡易な構成と比較的軽微な部品の追加により両立させることができる。
【００４５】
なお、実施例１のブッシュ１と、実施例２のブッシュ１１との比較においては、巻き線であるコイル８と、感圧導電ゴム７をゴム４の径方向に積層する形態である実施例１のブッシュ１に較べて、実施例２のブッシュ１１においては、弾性部材そのものを感圧導電ゴム１４により構成して、この感圧導電ゴム１４の液室１５を構成する部分により電界を付与する電極をも構成して、部品点数を削減することができるので、製造工程の簡略化と、部品点数の削減、耐久性能向上を図る上でより有利な構成であると言える。
【００４６】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４７】
例えば、実施例１における液室５の周方向の延在形態は、図１に示したような三日月形状の延在形態に限られず、扇形状のものとしてもよいし、半円状のものとしてもよい。このことは、車両のロール時にどの範囲の剛性を高める要請があるかにより、適宜選択することができる。このことは、実施例２における液室１５についても同様であり、液室１５の周方向の延在形態は、図３に示したような三日月形状の延在形態に限られず、扇形状のものとしてもよいし、半円状のものとしてもよく、実施例１と同様に、車両のロール時にどの範囲の剛性を高める要請があるかにより、適宜選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、車両のサスペンション装置やデフマウント構造等に適用されて好適なブッシュに関するものであり、比較的簡易かつ軽微な構成の追加により、構成部品の増大や構造、制御の複雑化を招くことなく、直進走行時と旋回走行時とで剛性を可変とすることができるブッシュを提供することができるので、通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係るブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係るブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明に係るブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係るブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１      ブッシュ
２      外筒
３      内筒
４      ゴム（弾性部材）
５      液室
６      ＭＲ流体
７      感圧導電ゴム
８      コイル
９      バッテリー
１１      ブッシュ
１２      外筒
１３      内筒
１４      感圧導電ゴム（弾性部材、電極）
１５      液室
１６      ＥＲ流体
１９      バッテリー
【図１】
2010139042.tif 000003
【図２】
2010139042.tif 000004
【図３】
2010139042.tif 000005
【図４】
2010139042.tif 000006