ブッシュとは?定義・素材・仕組み

ブッシュは、互いに動き合う2つの部品(シャフトとハウジング、またはボルトとブラケット)の間に取り付けられる円筒状のスリーブで、摩擦を減らし、振動を吸収し、そうしなければ、より高価な2つの部品の間で直接起こる摩耗を引き受けます。プレーンベアリングの一種で、ボールベアリングのような転動体ではなく、すべり接触によって機能します。ブッシュは、自動車のサスペンションからポンプ、ヒンジまで、機械部品が互いに旋回したりスライドしたりするほぼあらゆる場所に存在します。

そもそもなぜブッシュが存在するのか

ブッシュがなければ、動く2つの金属部品が直接すれ合って摩耗し、回転やスライドのたびに、両方の面から材料が削り取られます。ブッシュは、代わりに摩耗する部品となることで、それを解決します。意図的に犠牲となる部品であり、それが守るシャフトやハウジングよりも安価で、交換が容易です。ブッシュが摩耗したら、ブッシュを交換します。それが取り付けられているコントロールアーム、ポンプのシャフト、機械のフレームを交換するのではありません。

仕組み:転がるのではなく、すべる

仕組みは単純です。シャフト(またはボルト)がブッシュの内径を通り、シャフトが実際に接触して動く相手は、ブッシュの内面です。これが、直接のすべり接触ではなく、2つのレースの間に転動体を使うボールベアリングやローラーベアリングとの、中心的な違いです。すべり接触は、一般に転がり接触よりも摩擦が大きくなりますが、より単純な部品でもあり(故障しうる内部のレース、ケージ、ボールがない)、衝撃荷重、異物、狭い実装スペースへの耐性も高くなります。(完全な機械的比較は、ブッシュとベアリングの違いは何か?をご覧ください。)

一般的な材質

ブッシュの材質は、それが果たすべき仕事によって完全に決まります。

  • ゴムまたはポリウレタン — 目的が、単なる摩擦の低減ではなく、振動の絶縁と騒音の減衰である場合に使われます。車のサスペンションのコントロールアーム、スタビライザーのマウント、エンジンマウントにあるタイプです。従来の意味ですべるのではなく、たわんでねじれます。
  • 青銅、真ちゅう、または鋼 — 回転またはスライドするシャフトの下で、荷重容量と耐摩耗性が優先される、産業機械で使われます。ブッシュが温まるにつれて自己潤滑するように、油を含浸させた(焼結)ものが多いです。
  • PTFE、ナイロン、または複合プラスチック — 潤滑剤を追加せずに低摩擦であることが重要な場合や、耐食性が優先される場合に使われます。

これらの材質のどれも、普遍的に「優れている」わけではなく、適切なものは、荷重、速度、環境、そして用途が、剛性のある耐摩耗性を求めるのか、柔軟な振動減衰を求めるのかによって決まります。

どこにあるか

この言葉を検索するときに人々が意味するもののほとんどは、2つの大きなカテゴリーでカバーされます。

  • 自動車/サスペンションのブッシュ — ゴムまたはポリウレタンで、金属スリーブの間に接着され、コントロールアームのピボット、スタビライザーのマウント、ショックのアイ、サブフレームのマウントなど、同様の場所にあります。(完全な内訳は、取付位置別の自動車用ブッシュの種類をご覧ください。)
  • 産業用/機械式のブッシュ — ポンプ、モーター、ヒンジ、一般機械で、回転またはスライドするシャフトを支える、金属またはプラスチックのスリーブ。

注意:「ブッシング」は分野によって意味が異なる

上で説明した機械式のスリーブが、ほとんどの自動車や産業の検索で「ブッシング」が意味するものですが、この言葉は、間違った記事を読まないよう知っておく価値のある、無関係な2つのものにも使われます。電気用ブッシングは、導体が接地された金属製の筐体を安全に通過できるようにする絶縁スリーブで、配管用ブッシングは、2つの異なる管径の間を変換する管継手です。どちらも、共通の名前以外には、この記事が扱う摩擦低減のスリーブと機械的に何の共通点もありません。(配管の意味でお探しなら、配管における「ブッシング」とは?をご覧ください。)


関連記事: ブッシュ vs. ベアリング:本当の違いは? · ブッシュとは?何をするもので、なぜその名前なのか · 取り付け位置別の自動車用ブッシュの種類 · 配管のブッシングとは?(サスペンションや機械用ではない)

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Danny Ni エンジニアリング&機械システムのライター
Danny Niは、SYZ Machineでエンジニアリングを専門とするテクニカルライターで、機械部品、リンケージシステム、実際の用途に即したエンジニアリングを得意としています。アフターマーケットの車両部品、産業用ジョイント、機械の原理を扱い、複雑なエンジニアリングの概念を、エンジニア、製作者、業界のバイヤーに役立つ実践的な知見へと落とし込んでいます。

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