(57)【要約】【課題】コストアップや重量の増加を抑制しつつ、高剛性で動倍率の小さいスタビライザーブッシュを提供する。【解決手段】スタビライザーブッシュ１０のブッシュ本体１１を、弾性変形可能なゴム弾性体１２とゴム弾性体１２に配合された複数本の繊維材１３とで構成し、繊維材１３の繊維方向を挿通孔１４の軸方向と略平行になるように配列させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる挿通孔が形成されたブッシュ本体を備え、スタビライザーバーを該挿通孔に挿通させて支持するためのスタビライザーブッシュであって、
前記ブッシュ本体は、弾性変形可能な弾性体と、該弾性体に配合された複数本の繊維材とを有し、
前記繊維材は、その繊維方向が前記挿通孔の軸方向と略平行になるように配列されて前記弾性体に配合されていることを特徴とするスタビライザーブッシュ。
【請求項２】
請求項１において、
前記繊維材は、パルプ状の繊維で構成されていることを特徴とするスタビライザーブッシュ。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記繊維材は、パラ系アラミド繊維であることを特徴とするスタビライザーブッシュ。
【請求項４】
請求項１乃至３のうち何れか１項において、
前記繊維材の含有量が、１００重量部の前記弾性体に対して、５重量部以上１０重量部以下に設定されていることを特徴とするスタビライザーブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタビライザーブッシュに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両には、車体のロールを抑えて乗員の乗り心地や操縦安定性を向上させるために、バネ鋼の棒材からなるスタビライザーバーのねじり剛性を利用した安定化装置としてのスタビライザーが搭載されている。具体的に、このスタビライザーバーは、車体側に取り付けられたスタビライザーブッシュの挿通孔に挿通されて車体側に支持されている。このスタビライザーブッシュはゴム弾性体で構成され、スタビライザーバーの自由なねじり変形を許容しつつ、スタビライザーバーから車体側に振動が伝達されるのを抑制している。
【０００３】
ここで、一般的には、ゴム弾性体のバネ定数が低いほど、すなわちゴム弾性体が軟らかいほど振動伝達の遮断性能に優れていることになる。しかし、スタビライザーブッシュには、振動伝達の遮断性能とともにスタビライザーバーの支持性能が要求されており、ゴム弾性体が軟らかすぎるとスタビライザーバーの荷重が加わった際に大きく撓んでしまうため、操縦安定性の確保という観点からはゴム弾性体が高剛性であることが好ましい。
【０００４】
このため、スタビライザーブッシュに要求されるバネ特性としては、支持性能、すなわち支持剛性を示す静バネ定数は大きく、且つ振動伝達の遮断性能、すなわち伝達される振動状態のバネ定数である動バネ定数が小さいものが良い。従って、スタビライザーブッシュの性能は、静バネ定数と動バネ定数の比が小さいほど優れていると言え、一般的にスタビライザーブッシュの性能は動倍率（動バネ定数／静バネ定数）を指標として表されている。
【０００５】
ここで、ゴム弾性体の動倍率を小さくするために、特許文献１には、ゴム弾性体にカーボンブラックを充填して補強し、且つカーボンブラックの充填配合量を調整してゴムの硬さや弾性率を調整した防振ゴム組成物が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ゴム弾性体に短繊維をバンバリーミキサー等で混練させることで、静バネ定数が大きく且つ動倍率を小さくした防振ゴム組成物が開示されている。
【０００７】
また、本発明者は、図１０に示すように、ブッシュ本体１１をなすゴム弾性体１２の挿通孔１４の軸方向に沿って金属製や樹脂製の補強板５１を埋設することで、ゴム弾性体１２のさらなる高剛性化を実現できるスタビライザーブッシュ５０を開発した。
【特許文献１】特許第３４２４８３９号公報
【特許文献２】特許第２６０６７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の防振ゴム組成物では、カーボン量を多く含有すればするほど動倍率が大きくなり、振動伝達の遮断性能が悪化する傾向がある。また、特許文献２に記載の防振ゴム組成物では、短繊維を含有させることで動倍率をある程度小さくすることができているが、ゴム弾性体に短繊維を混練させているために短繊維の配向方向が不規則となっており、製品毎に動倍率にバラツキが生じるおそれがあり、さらなる動倍率の改善が望まれていた。また、図１０に示すスタビライザーブッシュ５０では、補強板５１が別途必要となるため、部品点数が増加してしまい、コストや重量が増加してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストアップや重量の増加を抑制しつつ、高剛性で動倍率の小さいスタビライザー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】
【００１０】
上述した目的を達成するため、本発明は、スタビライザーブッシュをなす弾性体に繊維材を一定方向に配向させて配合するようにした。
【００１１】
具体的に、本発明は、軸方向に延びる挿通孔が形成されたブッシュ本体を備え、スタビライザーバーを該挿通孔に挿通させて支持するためのスタビライザーブッシュを対象とし、次のような解決手段を講じた。
【００１２】
すなわち、請求項１の発明は、前記ブッシュ本体は、弾性変形可能な弾性体と、該弾性体に配合された複数本の繊維材とを有し、
前記繊維材は、その繊維方向が前記挿通孔の軸方向と略平行になるように配列されて前記弾性体に配合されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１において、
前記繊維材は、パルプ状の繊維で構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、
前記繊維材は、パラ系アラミド繊維であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のうち何れか１項において、
前記繊維材の含有量が、１００重量部の前記弾性体に対して、５重量部以上１０重量部以下に設定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、弾性体に繊維材が配合され、その繊維方向が挿通孔の軸方向と略平行に配列されているから、繊維材によって弾性体が補強されることで静バネ定数が大きくなって支持性能が向上するとともに、振動伝達の遮断性能を十分に確保することができる。すなわち、従来のように、弾性体に金属製や樹脂製の補強板を埋設しなくても、繊維材の繊維方向を軸方向に配向させるだけで軸方向のゴムの変形を抑えて高剛性化を実現することができ、コスト低減や軽量化を図る上で有利となる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、パルプ状の繊維材を弾性体に配合したから、繊維材と弾性体との密着性が良好となる。すなわち、繊維表面がフィブリル化されて毛羽立ったパルプ状の繊維材は、その比表面積が断面円形状の短繊維に比べて大きいことから、加硫成形による弾性体が繊維材表面の隙間に入り込んでくさびのように作用する、いわゆるアンカー効果が十分に発揮されるため、支持剛性を示す静バネ特性をさらに大きくすることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、補強効果に優れたパラ系アラミド繊維を繊維材として用いることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、繊維材の含有量を、１００重量部の弾性体（具体的には、天然ゴム５０重量部と合成ゴム５０重量部とを配合したゴム弾性体）に対して５重量部以上１０重量部以下に設定することで、スタビライザーバーの支持性能、すなわち支持剛性を示す静バネ定数を大きくするとともに、振動伝達の遮断性能、すなわち伝達される振動状態のバネ定数である動バネ定数を小さくして、高剛性で動倍率の小さいスタビライザーブッシュを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２１】
図１は本発明の実施形態に係るスタビライザーブッシュの構成を示す斜視図、図２はスタビライザーブッシュを車体に取り付けた構成を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、このスタビライザーブッシュ１０は、車両のサスペンション装置に設けたスタビライザーバー２０を車体側部材２１に揺動可能に支持するためのものである。そして、このスタビライザーブッシュ１０は、上部が半円形状に形成された略直方体形状のブッシュ本体１１を備えている。
【００２２】
前記ブッシュ本体１１は、弾性変形可能なゴム弾性体１２と、ゴム弾性体１２に配合された複数本の繊維材１３とで構成されている。そして、ブッシュ本体１１の中央部には軸方向に貫通する挿通孔１４が形成されている。
【００２３】
また、前記ブッシュ本体１１の軸方向両端側には、外周縁から外方に突出するとともに所定の軸方向厚さを有する一対のフランジ部１５，１５が一体的に設けられている。そして、ブッシュ本体１１のフランジ部１５，１５に挟まれている凹んだ部分は、後述する取付ブラケット２２が装着される装着面１６となっている。
【００２４】
前記繊維材１３は、繊維表面がフィブリル化されて毛羽立ったパルプ状の繊維であり、その繊維方向が挿通孔１４の軸方向と略平行になるように配列されてゴム弾性体１２に配合されている。これにより、繊維材１３によってゴム弾性体１２が補強されることで静バネ定数が大きくなって支持性能が向上するとともに、振動伝達の遮断性能を十分に確保することができる。すなわち、従来のように、ゴム弾性体１２に金属製や樹脂製の補強板を埋設しなくても、繊維材１３の繊維方向を軸方向に配向させるだけで高剛性化を実現することができ、コスト低減や軽量化を図る上で有利となる。
【００２５】
また、前記繊維材１３としては、パラ系アラミド繊維等のケブラー繊維（登録商標）を用いることができる。これにより、繊維材１３とゴム弾性体１２との密着性が良好となる。すなわち、繊維表面がフィブリル化されて毛羽立ったパルプ状の繊維材１３は、その比表面積が断面円形状の短繊維に比べて大きいことから、加硫成形時にゴム弾性体１２が繊維材１３表面の隙間に入り込んでくさびのように作用する、いわゆるアンカー効果が十分に発揮されるため、支持剛性を示す静バネ特性を大きくすることができる。
【００２６】
さらに、５０重量部の天然ゴムと５０重量部の合成ゴムとを配合した１００重量部のゴム弾性体１２に対して、繊維材１３の含有率を５重量部以上１０重量部以下に設定するようにしている。これにより、スタビライザーバー２０の支持性能、すなわち支持剛性を示す静バネ定数を大きくするとともに、振動伝達の遮断性能、すなわち伝達される振動状態のバネ定数である動バネ定数を小さくして、高剛性で動倍率の小さいスタビライザーブッシュ１０を得ることができる。
【００２７】
図２に示すように、前記スタビライザーブッシュ１０の挿通孔１４には、車両のサスペンション装置側（図示せず）に固定されたスタビライザーバー２０が挿通されている。さらに、スタビライザーバー２０に固定されたスタビライザーブッシュ１０は、取付ブラケット２２を用いて車体側部材２１に固定されている。
【００２８】
前記取付ブラケット２２は、金属板を曲げ加工することにより形成され、その内側面がブッシュ本体１１の装着面１６の外周面と略同一形状である断面Ｕ字状の嵌合部２２ａと、嵌合部２２ａの両端部から直角に外方に延びた一対の取付部２２ｂ，２２ｂとを有しており、取付部２２ｂには図示しない取付孔が設けられている。
【００２９】
前記スタビライザーブッシュ１０の車体側部材２１への固定は、取付ブラケット２２の嵌合部２２ａをスタビライザーブッシュ１０の装着面１６に嵌合させて、さらに取付部２２ｂ，２２ｂを車体側部材２１に押し付けてスタビライザーブッシュ１０を圧縮させた状態で、取付部２２ｂの取付孔に締結ボルト２３を挿入して締め付けることで行われる。
【００３０】
このように、前記スタビライザーバー２０と車体側部材２１間に組み付けられたスタビライザーブッシュ１０により、サスペンション装置側で生じた振動が車体側に伝達されるのを抑制することができる。
【００３１】
＜試験結果＞
以下、本発明のスタビライザーブッシュ１０についての試験結果について説明する。なお、試験に際しては、図１において上下方向に繰り返し荷重を与えるようにしている。まず最初に、比較例としての従来のスタビライザーブッシュの製品詳細及び測定結果について図３〜図５を用いて説明する。図３で比較例１はゴム弾性体１２に補強板を埋設させたスタビライザーブッシュであり、比較例２は繊維材１３を配合せずにゴム弾性体１２のみでブッシュ本体１１を構成したスタビライザーブッシュである。また、図４は比較例１の静バネ特性線図であり、図５（ａ）は比較例２の材料硬度６０°の静バネ特性線図であり、図５（ｂ）は材料硬度８０°の静バネ特性線図である。
【００３２】
次に、本発明のスタビライザーブッシュ１０の製品詳細及び測定結果について図６〜図８を用いて説明する。図６で実施例１は繊維材１３としてパラ系アラミド繊維であるパルプ状のケブラー繊維（登録商標）を用いたものであり、実施例２は繊維材１３として短繊維のケブラー繊維（登録商標）を用いたものである。図７（ａ）は実施例１の繊維含有率１０ｐｈｒの静バネ特性線図であり、図７（ｂ）は繊維含有率５ｐｈｒの静バネ特性線図である。また、図８（ａ）は実施例２の繊維含有率１０ｐｈｒの静バネ特性線図であり、図８（ｂ）は繊維含有率５ｐｈｒの静バネ特性線図である。
【００３３】
図３〜図８に示すように、比較例１，２のスタビライザーブッシュと実施例１，２のスタビライザーブッシュ１０とを比較すると、実施例１，２のスタビライザーブッシュ１０の方が動倍率が小さいことが分かる。ここで、スタビライザーブッシュ１０の性能は、静バネ定数と動バネ定数の比である動倍率（動バネ定数／静バネ定数）が小さいほど優れていると言えるため、本発明のスタビライザーブッシュ１０の方が、支持性能及び振動伝達の遮断性能が優れていることが分かる。
【００３４】
さらに、実施例１と実施例２とを比較すると、実施例２に比べて実施例１の方が動倍率が小さいことが分かる。すなわち、繊維材１３の繊維方向を軸方向に配向させるだけではなく、繊維材１３としてパルプ状の繊維を用いれば、支持性能及び振動伝達の遮断性能をさらに向上させることができる。
【００３５】
次に、実施例２の繊維材１３の材質を変更したときのスタビライザーブッシュ１０の製品仕様及び測定結果について図９を用いて説明する。図９で実施例３は繊維材１３としてパラ系アラミド繊維であるテクノーラ繊維（登録商標）、実施例４はメタ系アラミド繊維であるコーネックス繊維（登録商標）、実施例５はＰＢＯ繊維であるザイロン繊維（登録商標）、実施例６はポリアリレート繊維であるベクトラン繊維（登録商標）をそれぞれ用いたものである。
【００３６】
図９に示すように、比較例１，２のスタビライザーブッシュと実施例３〜６のスタビライザーブッシュ１０とを比較すると、実施例３〜６のスタビライザーブッシュ１０の方が動倍率が小さいか、又は同等程度であることが分かる。すなわち、実施例３〜６のスタビライザーブッシュ１０は、繊維材１３の繊維方向を軸方向と略平行に配列してゴム弾性体１２に配合するだけで、比較例１のような補強板を埋設した構成のスタビライザーブッシュと同等以上の性能を実現することができるので、部品点数の削減によるコスト低減や軽量化を図る上で有利である。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係るスタビライザーブッシュ１０によれば、ゴム弾性体１２にパルプ状の繊維材１３が配合され、その繊維方向が挿通孔１４の軸方向と略平行に配列されているから、繊維材１３によってゴム弾性体１２が補強されることで静バネ定数が大きくなって支持性能が向上するとともに、振動伝達の遮断性能を十分に確保することができる。すなわち、従来のように、ゴム弾性体１２に金属製や樹脂製の補強板を埋設しなくても、繊維材１３の繊維方向を軸方向に配向させるだけで高剛性化を実現することができ、コスト低減や軽量化を図る上で有利となる。
【００３８】
なお、本実施形態では、ブッシュ本体１１をゴム弾性体１２で構成した形態について説明したが、この形態に限定するものではなく、弾性を有する材料であればゴム弾性体以外の材料を用いても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上説明したように、本発明は、コストアップや重量の増加を抑制しつつ、高剛性で動倍率の小さいスタビライザーブッシュを提供することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係るスタビライザーブッシュの構成を示す斜視図である。
【図２】スタビライザーブッシュを車体に取り付けた構成を示す斜視図である。
【図３】比較例１，２のスタビライザーブッシュの製品詳細及び測定結果を示す図である。
【図４】比較例１の静バネ特性線図である。
【図５】（ａ）は比較例２の材料硬度６０°の静バネ特性線図であり、（ｂ）は材料硬度８０°の静バネ特性線図である。
【図６】実施例１，２のスタビライザーブッシュの製品詳細及び測定結果を示す図である。
【図７】（ａ）は実施例１の繊維含有率１０ｐｈｒの静バネ特性線図であり、（ｂ）は繊維含有率５ｐｈｒの静バネ特性線図である。
【図８】（ａ）は実施例２の繊維含有率１０ｐｈｒの静バネ特性線図であり、（ｂ）は繊維含有率５ｐｈｒの静バネ特性線図である。
【図９】実施例３〜６のスタビライザーブッシュの製品詳細及び測定結果を示す図である。
【図１０】従来のスタビライザーブッシュの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    スタビライザーブッシュ
１１    ブッシュ本体
１２    ゴム弾性体
１３    繊維材
１４    挿通孔
２０    スタビライザーバー
【図１】
2009154732.tif 000003
【図２】
2009154732.tif 000004
【図３】
2009154732.tif 000005
【図４】
2009154732.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009154732.tif 000008
【図７】
2009154732.tif 000009
【図８】
2009154732.tif 000010
【図９】
2009154732.tif 000011
【図１０】
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