(57)【要約】【課題】外筒に対する内筒の変位量の小さい領域においてばね定数を大きくし、外筒に対する内筒の変位量の大きい領域においてばね定数を小さくすることができるサスペンションブッシュを提供する。【解決手段】本発明によるサスペンションブッシュ９は、内筒１０と外筒１１と、外筒１１と内筒１０との間に充填される弾性体１２とを備えるサスペンションブッシュであって、内筒１０に対する外筒１１の変位量の小さい領域における弾性体１２のばね定数を、変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域における弾性体１２のばね定数よりも、大きくすることを特徴とする。【選択図】図５
2008094255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒と外筒と、
前記外筒と前記内筒との間に充填される弾性体とを備えるサスペンションブッシュであって、
前記内筒に対する前記外筒の変位量の小さい領域における前記弾性体のばね定数を、前記変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域における前記弾性体のばね定数よりも、大きくすることを特徴とするサスペンションブッシュ。
【請求項２】
前記弾性体が、
軸方向に貫通するスグリと、
前記スグリの内周側又は外周側に突出する第一の突部と、
前記第一の突部の突出方向への移動を、前記変位量の小さい領域において規制する第二の突部を備えることを特徴とする請求項１に記載のサスペンションブッシュ。
【請求項３】
前記第一の突部の根本部分幅を先端部分幅よりも狭くすることを特徴とする請求項２に記載のサスペンションブッシュ。
【請求項４】
前記第一の突部の突出方向を車両横方向とすることを特徴とする請求項２又は３のいずれか一項に記載のサスペンションブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両のサスペンション装置に適用されて好適なサスペンションブッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のサスペンション装置を構成するアームの車両連結点に適用されるサスペンションブッシュとしては、定積状態（所定の乗員、荷物を搭載した状態）においてタイヤ接地点に横力が入力されるときに、トーアウトとしてアンダーステア傾向とし操縦安定性を高める観点から、コンプライアンス（変形のしやすさ）を確保するために、車両横方向のばね定数を小さくすることが好ましい。これに加えて、ブレーキ時における車両の振動低減の観点からは、サスペンションブッシュの車両横方向のばね定数を大きくすることが好ましい傾向にある。サスペンションブッシュのばね定数をチューニングする方策としては、例えば特許文献１に記載されているように、サスペンションブッシュに適宜スグリを設けるものが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２５６９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、図１０に示すように、外筒５１と内筒５２とその間に充填される弾性体５３より構成される円筒状のサスペンションブッシュ５４に車両横方向に跨って位置する一対の三日月状のスグリ５５を設けた場合においては、外筒５１に対する内筒５２の変位量の小さい領域においては、図１１に示すように、スグリ５５の影響によりサスペンションブッシュ５４の車両横方向のばね定数は小さくなり、外筒５１の内筒５２に対する変位量が大きい領域においては、スグリ５５がつぶれることにより、車両横方向のばね定数が大きくなる。
【０００４】
このようなサスペンションブッシュを車両のサスペンション装置に適用した場合、定積状態においては、サスペンションを構成するスプリングの反力により車両横方向の車両内側から外側に向かう荷重がサスペンションブッシュに作用して、スグリが潰れることによりサスペンションブッシュの車両横方向のばね定数が大きくなる（図１１中荷重Ａ）。また、ブレーキ時においては車両横方向の車両外側から内側に向かう荷重がサスペンションブッシュに作用して、前述したスプリング反力による荷重とほぼ釣り合って、小さな荷重Ｂがスプリングブッシュに作用し、外筒に対して内筒がほぼ中立位置に移動して、スグリの影響により、サスペンションブッシュの車両横方向のばね定数が小さくなる（図１１中荷重Ｂ）。つまりは、所望した特性とは逆の特性となってしまうと言う問題点があった。
【０００５】
つまり、定積状態において車両横方向のばね定数を小さくし、ブレーキ時において車両横方向のばね定数を大きくすると言う所望した特性を得るためには、外筒に対する内筒の変位量の小さい領域においてばね定数を大きくし、外筒に対する内筒の変位量の大きい領域においてばね定数を小さくすることができるサスペンションブッシュが必要となる。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、外筒に対する内筒の変位量の小さい領域においてばね定数を大きくし、外筒に対する内筒の変位量の大きい領域においてばね定数を小さくすることができるサスペンション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】
【０００７】
上記の問題を解決するため、本発明によるサスペンションブッシュは、
内筒と外筒と、
前記外筒と前記内筒との間に充填される弾性体とを備えるサスペンションブッシュであって、
前記内筒に対する前記外筒の変位量の小さい領域における前記弾性体のばね定数を、前記変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域における前記弾性体のばね定数よりも、大きくすることを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明によるサスペンションブッシュの典型的な形態としては、
前記サスペンションブッシュにおいて、
前記弾性体が、
軸方向に貫通するスグリと、
前記スグリの内周側又は外周側に突出する第一の突部と、
前記突部の突出方向への移動を、前記変位量の小さい領域において規制する第二の突部を備えることを特徴とすることが好ましい。
【０００９】
これによれば、サスペンションブッシュを構成する弾性体にスグリを設けて、そのスグリに前記第一の突部と前記第二の突部を形成することにより、前記内筒に対する前記外筒の変位量の小さい領域における前記弾性体のばね定数を、前記変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域における前記弾性体のばね定数よりも大きくすることを実現することができる。
【００１０】
さらに、前記サスペンションブッシュにおいて、
前記第一の突部の根本部分幅を先端部分幅よりも狭くすることが好ましい。
【００１１】
これによれば、前記変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域における前記弾性体のばね定数をさらに小さくして、前記内筒に対する前記外筒の変位量の小さい領域における前記弾性体のばね定数を、前記変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域における前記弾性体のばね定数よりも大きくする傾向を高めることができる。
【００１２】
ここで、前記サスペンションブッシュにおいて、
前記第一の突部の突出方向を車両横方向とする。
【００１３】
これによれば、車両横方向において、前記内筒に対する前記外筒の変位量の小さい領域における前記弾性体のばね定数を、前記変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域における前記弾性体のばね定数よりも大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外筒に対する内筒の変位量の小さい領域においてばね定数を大きくし、外筒に対する内筒の変位量の大きい領域においてばね定数を小さくすることができるサスペンション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】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は、本発明に係るサスペンションブッシュが適用されるフロント側サスペンション装置の一実施形態を車両後方から見て示す模式図である。図２は、本発明に係るサスペンションブッシュが適用されるフロント側サスペンション装置のロアアームの一実施形態を上方から視て示す模式図である。図３及び図４は、本発明に係わるサスペンションブッシュの一実施形態を上方から視て示す模式図である。図５は、本発明に係わるサスペンションブッシュの荷重−変位量特性を示す模式図である。
【００１７】
図１に示すように、サスペンション装置１は、タイヤ２を装着したホイール３を回転自在に支持するキャリア４と、アッパーアーム５と、ロアアーム６と、スプリング７と、ショックアブソーバ８と、図示しないサイドロッドを備えて構成される。なお、図１中右側が車両横方向の外側を示し、左側が内側を示す。
【００１８】
アッパーアーム５は、キャリア４と車体とを揺動自在に連結するものであり、車両横方向に延在して、内側が二股状に分岐したいわゆるＡアームにより構成される。
【００１９】
ロアアーム６は、アッパーアーム５の下方にオフセットさせて位置して、キャリア４と車体とを揺動自在に連結するものであり、車両横方向に延在して、内側が二股状に分岐した、図２に示すようないわゆるＡアームにより構成されるものである。もちろんアッパーアーム５およびロアアーム６をＬアームやＩアームにより構成することも可能である。
【００２０】
アッパーアーム５及びロアアーム６の車体側の二股部は、車両側の図示しないサスペンションメンバにここでは図示しないサスペンションブッシュを介して連結される。これらのサスペンションブッシュの内、本発明に係わるサスペンションブッシュは、タイヤ２に地面から横力が作用した場合にタイヤ２をトーアウトとしてアンダーステア傾向とすることに対して支配的な、ロアアーム６の二股部の後側の車両連結点に位置するサスペンションブッシュ９である。ロアアーム６の車体側の二股部はアッパーアーム５の車体側の二股部よりも下方にオフセットされて位置している。
【００２１】
アッパーアーム５の中間部には図示しない穴部が形成され、穴部にショックアブソーバ８のロッドが下方から上方に向けて挿通され、ショックアブソーバ８のロッドの上端部は車体側に図示しないブッシュを介して連結される。
【００２２】
さらに、ショックアブソーバ８のシリンダの下端部は、ロアアーム６に設けられた図示しない座部に連結されて支持される。
【００２３】
スプリング７は、ショックアブソーバ８の外周面を取り巻くように同一軸線上に一体に形成されており、ショックアブソーバ８に設けられた図示しないアッパスプリングシートと、図示しないロアスプリングシートとの間に挟持されるように配置されている。
【００２４】
スプリング７及びショックアブソーバ８の中心軸線は図１に示すように、車両上下方向に対して、上側が下側に対して車両内側にオフセットするように傾斜させている。
【００２５】
以上述べたようなサスペンション装置１において、車両の定積状態においては、図１中に示すように、スプリング７のスプリング反力ＦＲがスプリング７及びショックアブソーバ８の中心軸線方向の上方から下方に向けて発生し、このスプリング反力ＦＲの車両横方向の分力ｆｒが、図２中に示すように、車両横方向の車両内側から外側に向かう方向に作用し、サスペンションブッシュ９には大きな荷重Ａ（＝分力ｆｒ）が作用する。
【００２６】
また、ブレーキ時においては図１に示すように紙面奥側から手前側に向かう、つまりは車両前方から後方に向かう力ＦＢがタイヤ２に作用し、サスペンションブッシュ９には、力ＦＢの車両横方向の分力としての車両横方向の車両外側から内側に向かう力ｆｂがサスペンションブッシュ９に作用して、前述したスプリング反力ｆｒとほぼ釣り合って、小さな荷重Ｂ（＝分力ｆｒ−分力ｆｂ）がスプリングブッシュ９に作用する。
【００２７】
そこで、サスペンションブッシュ９を図３に示すような形態とする。すなわち、サスペンションブッシュ９は、内筒１０と外筒１１と、外筒１１と内筒１０との間に充填される弾性体としての円環柱状のゴム部材１２とを備える。なお外筒１１はロアアーム６の二股部の後側に形成されるものである。
【００２８】
ゴム部材１２は、その軸方向に貫通するスグリ１３を車両横方向に左右一対備え、さらに、ゴム部材１２はスグリ１３の内壁から車両横方向の外周側に突出する第一の突部１４と、第一の突部１４の突出方向への移動を、変位量の小さい領域において規制する第二の突部１５、１６を備え、突部１５、１６はゴム部材１２のスグリ１３の内壁から第一の突部１４を挟み込むように形成される。
【００２９】
これらのことにより、サスペンションブッシュ９は、図３に示すように、内筒１０に対する外筒１１の車両横方向の変位量の小さい領域においては、第二の突部１５、１６が第一の突部１４の突出方向への移動を規制し、図４に示すように、内筒１０に対する外筒１１の車両横方向の変位量の大きい領域においては、第二の突部１５、１６が第一の突部１４の突出方向への移動を規制しないので、図５に示すように、内筒１０に対する外筒１１の車両横方向の変位量の小さい領域αにおけるゴム部材１２のばね定数を、変位量の小さい領域αに隣接する車両横方向の変位量の大きい領域βにおけるゴム部材１２のばね定数よりも大きくするという所望した特性を得ることができる。
【００３０】
つまり、定積状態において作用する大きな荷重Ａにおいては、車両横方向のばね定数を小さくして、横力がタイヤ２に作用した場合にタイヤ２をトーアウトとしてアンダーステア傾向として、操縦安定性を高めることができる。加えて、ブレーキ時においては、車両横方向のばね定数を大きくして、車両の振動を低減することができる傾向にある。なお、図５において、変位量がさらに大きくなる領域γにおいてはばね定数が再び大きくなるのは、第一の突部１４がスグリ１３の内壁に接触するためである。
【００３１】
なお、サスペンションブッシュ９については上述した形態のものの他、種々の形態のものとすることが可能である。図６〜図９は、本発明に係わるサスペンションブッシュの他の実施形態を示す模式図である。なお、図６〜図８に示したサスペンションブッシュについては、構成要素そのものには変更はなく、構成要素の形態のみの変更であるため、図３に示した構成要素と同一のものについては同一の符号を付して個々の説明は省略している。
【００３２】
図６に示すように、サスペンションブッシュ９を構成する第一の突部１４の根本部分幅を先端部分幅よりも狭くすることもできる。これによれば、図３に示した形態のサスペンションブッシュに比して、変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域におけるゴム部材１２のばね定数をさらに小さくして、内筒１０に対する外筒１１の変位量の小さい領域におけるゴム部材１２のばね定数を、変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域におけるゴム部材１２のばね定数よりも大きくする傾向を高めることができる。
【００３３】
また、図７に示すように、第一の突部１４をスグリ１３の外周側の壁面に設け、第二の突部１５、１６の内周側に位置するスグリ１３の体積を小さくすることもできる。これによれば、変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域におけるゴム部材１２のばね定数をやや大きめにチューニングすることができる。
【００３４】
さらに、図８に示すように、第一の突部１４をスグリ１３の外周側の壁面に設け、第二の突部１５、１６の内周側に位置するスグリ１３の体積を、図７に示したものよりも大きくすることもできる。これによれば、変位量の小さい領域に隣接する変位量の大きい領域におけるゴム部材１２のばね定数をやや小さめにチューニングすることができる。
【００３５】
さらに、図９に示すように、図３に示したような第二の突部１５、１６をスグリ１３の壁面に設けることに換えて、軸方向に伸びる二本のシャフト１７、１８を外筒１１の上面及び下面の車両前後方向に跨る図示しないブラケットに設けて、これらのシャフト１７、１８により第一の突部１４の先端部分を挟み込む構成としても良い。これによれば、スグリ１３の形状を簡略化してサスペンションブッシュ９の製造工程を簡略化することができる。
【００３６】
なお、図３、図６〜図９に示したサスペンションブッシュ９においては左右のスグリ１３の形状を両方とも本発明に係わる形状としたが、変位量が負となる領域（内筒１０に対して外筒１１がロアアーム６側に変位する場合）は無視して、ロアアーム６側のスグリ１３については従来技術と同様の三日月型の形状としても良い。また、左右のスグリ１３の形状を非対称とすることも可能である。
【００３７】
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および置換を加えることができる。
【００３８】
また、上述した実施例では、サスペンションブッシュ９を適用する前提としてのサスペンション装置１を、アッパーアーム５およびロアアーム６を備えたいわゆるダブルウィッシュボーン式のものとしたが、その他の形態のもの、例えばマルチリンク式、ストラット式とすることも可能である。もちろん、サスペンションブッシュ９を、フロントサスペンション装置のロアアーム６の後方側の車両連結点以外の部位や、リアサスペンション装置に適用することも可能であるし、サスペンションブッシュ９のスグリ１３を車両前後方向に設けることも可能である。
【００３９】
又本実施例で示した、外筒１１に対する内筒１０の変位量の小さい領域においてばね定数を大きくし、外筒１１に対する内筒１０の変位量の大きい領域においてばね定数を小さくすることができるサスペンションブッシュ９は、上述したように操縦安定性の向上とブレーキ時の振動低減を両立させるのに特に効果的であるが、他の目的に使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、車両のサスペンション装置に適用して好適なサスペンションブッシュに関するものであり、特には、定積状態における操縦安定性を高めることと、ブレーキ時における振動低減とを比較的軽微な変更により両立させて実現することができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用しても有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るサスペンション装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明に係るサスペンション装置の一部の一実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明に係るサスペンションブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係るサスペンションブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明に係るサスペンションブッシュの荷重−変位量特性を示す模式図である。
【図６】本発明に係るサスペンションブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【図７】本発明に係るサスペンションブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【図８】本発明に係るサスペンションブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【図９】本発明に係るサスペンションブッシュの一実施形態を示す模式図である。
【図１０】従来のサスペンションブッシュを示す模式図である。
【図１１】従来のサスペンションブッシュの荷重−変位量特性を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      サスペンション装置
２      タイヤ
３      ホイール
４      キャリア
５      アッパーアーム
６      ロアアーム
７      スプリング
８      ショックアブソーバ
９      サスペンションブッシュ
１０      内筒
１１      外筒
１２      ゴム部材
１３      スグリ
１４      第一の突部
１５      第二の突部
１６      第二の突部
１７      シャフト
１８      シャフト
【図１】
2008094255.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008094255.tif 000011
【図１０】
2008094255.tif 000012
【図１１】
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