JP2004162762A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本体金具に対する組付け性を損なうことなくストッパ金具をアルミニウム製として防振装置の大幅な軽量化を達成する。
【解決手段】筒状胴部を有する本体金具１０の上端開口部と、振動体側に連結される上側取付金具１２とをゴム弾性体からなる防振基体１４で結合し、本体金具１０に、防振基体１４の外周を取り囲む筒状をなして上端部がストッパ部５４として内向きに折曲形成されて上側取付金具１２の上下方向の変位に対するストッパ作用を果たすストッパ金具５２を取り付けた防振装置において、ストッパ金具５２としてアルミニウムのプレス成形品を用いて、その下端部で本体金具１０の上端開口縁を包み込むようにかしめ締結する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防振装置に関するものであり、特に軽量化された防振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車エンジン等の振動体を、その振動を車体等の支持体に伝達させないように支承するマウントなどの防振装置においては、ゴム弾性体である防振基体の一定限度以上の変形を防止するためにストッパ機構が設けられており、従来より種々の構造が提案されている（例えば、特開平１０−９３３０号、特開２００２−２６６９２７号参照）。
【０００３】
例えば、従来の防振装置は、支持体側に取付固定される本体金具と、エンジン等の振動体側に取り付けられる上側取付金具とが、ゴム弾性体よりなる防振基体を介して結合されて、また本体金具の下部側に防振基体と対向するダイヤフラムが装着されて、その両者間の内室が液室とされ、この液室が仕切部材により防振基体側とダイヤフラム側とに仕切られている。両液室はオリフィスにより連通せしめられており、オリフィスによる両液室間の液流動効果や防振基体の制振効果により、振動減衰機能と振動絶縁機能を果たすように構成されている。
【０００４】
そして、振動に伴う防振基体の変形による上側取付金具の一定以上の大変位を規制するため、上側取付金具に径方向に突出するストッパ用フランジを設ける一方、本体金具に防振基体の外方を前記フランジの上方にまで延びる筒形のストッパ金具を固定している。このストッパ金具の上端部を内側に折曲形成してストッパ部とし、このストッパ部を前記フランジとその上方に取付固定される振動体側のブラケット等の部材との間に位置させており、上下方向の大変位に対してストッパ部が上側取付金具のストッパ用フランジと振動体側の部材に当接することでストッパ作用を果たすように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−９３３０号公報（第２〜４頁、図１）
【０００６】
【特許文献２】特開２００２−２６６９２７号公報（第２〜３頁、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の防振装置において、本体金具に取付固定されるストッパ金具としては鉄製のストッパ金具が用いられている。しかしながら、近年、自動車においては低燃費化の要請が強く、そのため、自動車メーカーからの車両用部品に対する軽量化の要求も日毎に厳しくなっている。このような状況下、上記のような鉄製のストッパ金具を使用した防振装置では軽量化の要求に十分に応えることができない。
【０００８】
また、軽量化の手段としてストッパ金具を鉄からアルミニウムに置き換えることが考えられるが、その場合、本体金具の上端開口部に取り付けられるストッパ金具として要求される組み立て作業性や耐食性、強度などといった性能を満足させながら軽量化を図る必要がある。
【０００９】
本発明は、以上に鑑みてなされたものであり、上側取付金具の上下方向の大変位に対するストッパ機構を持つ軽量な防振装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の防振装置は、筒状胴部を有する本体金具と、振動体側に連結される上側取付金具と、前記本体金具の上端開口部と前記上側取付金具とを結合するゴム弾性体からなる防振基体と、前記防振基体の外周を取り囲む筒状をなし、その下端部が前記本体金具の上端開口部に取り付けられ、上端部がストッパ部として内向きに折曲形成されて前記上側取付金具の上下方向の変位に対するストッパ作用を果たすように設けられたストッパ金具と、を備える防振装置において、前記ストッパ金具がアルミニウムのプレス成形品からなり、その下端部で前記本体金具の上端開口縁を包み込むようにかしめ締結したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の防振装置であると、ストッパ金具がアルミニウム製であるため鉄製である従来品に比べて防振装置を大幅に軽量化することができる。また、このストッパ金具はアルミニウムのプレス成形品であるため、本体金具の上端開口縁を包み込むようにかしめ締結して本体金具に取付固定することができ、防振装置の組み立て作業性に優れる。
【００１２】
本発明の防振装置において、ストッパ金具を形成する前記アルミニウムは、ブリネル硬さ（ＨＢＷ１０／５００）が８０以下のＡｌ−Ｍｇ系合金であることが好ましい。この場合、ストッパ金具によるかしめ締結の加工性に優れ、しかもストッパ金具の耐食性にも優れる。
【００１３】
本発明の防振装置においては、また、前記防振基体に対向して配され前記防振基体との間に液室を形成するダイヤフラムを備え、前記本体金具が、筒状金具と、該筒状金具の下端開口部で前記ダイヤフラムとともにかしめ締結されて前記ダイヤフラムとの間に空気室を形成する椀状の底金具とからなり、前記底金具及び前記上側取付金具がアルミニウムのダイカスト成形品からなることが好ましい。このように底金具と上側取付金具もアルミニウム製にすることにより防振装置の更なる軽量化を達成することができる。これら底金具と上側取付金具は、それによって本体金具などをかしめ締結する等といった組付け時の加工変形を伴うものではないので、ダイカスト成形品を用いて複雑な形状にも容易に対応することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る防振装置について図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本実施形態に係る防振装置の縦断面図、図２は同防振装置の側面図（図４におけるＡ視図）、図３は同防振装置の正面図（図４におけるＢ視図）、図４は同防振装置の平面図である。
【００１６】
本実施形態の防振装置は、車体側のメンバ等に取付けられる本体金具１０と、振動体側のブラケット等の部材９に取付けられる上側取付金具１２と、これら本体金具１０と上側取付金具１２との間にあって振動体からの振動を吸収及び遮断するゴム弾性体からなる防振基体１４と、防振基体１４と軸方向に間隔をおいて対向する第１ダイヤフラム１６と、防振基体１４と第１ダイヤフラム１６との間において防振基体１４にてその室壁の一部が形成されるものであって液体が封入される主液室１８と、該主液室１８に第１オリフィス２０を介して連通せしめられて主液室１８と同様に液体が封入されるとともに第１ダイヤフラム１６にて室壁の一部が区画形成される副液室２２と、前記主液室１８と副液室２２との間を仕切る仕切部材２４と、該仕切部材２４内にあって主液室１８に対して第２ダイヤフラム２６にて室壁の一部が区画形成される第３液室２８と、第３液室２８と副液室２２との間を連通させる第２オリフィス３０とを備える液体封入式防振装置である。
【００１７】
本体金具１０は、略短筒状をなす筒状金具３２と、その下端開口部に固定された椀状の底金具３４とからなる。底金具３４には、その底面にセレーションボルト３６が外側に突出した状態で固設されており、このボルト３６により不図示の支持体側に固定される。底金具３４の上端開口縁３４Ａは外側にフランジ状に拡開されており、この上端開口縁３４Ａを筒状金具３２の下端開口縁３２Ａで第１ダイヤフラム１６及び仕切部材２４とともに包み込むようにかしめ締結することで、筒状金具３２と底金具３４とが結合されている。これにより、本体金具１０の内部に第１ダイヤフラム１６と仕切部材２４が装着され、また、底金具３４と第１ダイヤフラム１６との間に空気室３８が形成されている。
【００１８】
仕切部材２４は、第１オリフィス２０及び第２オリフィス３０が設けられる合成樹脂又はアルミニウム合金からなる環状のオリフィス形成部材４０と、オリフィス形成部材４０の内側中央部において第２ダイヤフラム２６を形成して第３液室２８を形成するゴム状部材よりなる液室形成部材４２と、これらオリフィス形成部材４０及び液室形成部材４２の下面に接設されて、第２オリフィス３０及び第３液室２８の下面を閉塞し副液室２２との間を区画形成する仕切受板４４とから構成されている。そして、第２オリフィス３０は、第３液室２８の外周に設けられて平面視が円環状の二重巻き形態をなし、第１オリフィス２０は、第２オリフィス３０の外周に設けられて平面視が円環の一部にて形成されている。
【００１９】
上側取付金具１２は、略コマ形状をなし、径方向外方に向かって全周にわたって突出するストッパ用フランジ４６を備え、加硫成形手段により防振基体１４の上部に埋設されている。また、上側取付金具１２には車体側の部材９に取り付けるためのスタッドボルト４８が固設されている。なお、ストッパ用フランジ４６は防振基体１４から連なったゴムからなるストッパゴム５０にて包被されている。
【００２０】
防振基体１４は、略傘形状をなし、その下端部が本体金具１０の上端開口部に加硫接着手段により取着されている。詳細には、筒状金具３２の上端開口部はテーパー面状に広がるテーパー部３２Ｂを備え、更にその上端が外側にフランジ状に拡開されてフランジ部３２Ｃが形成されている。そして、このテーパー部３２Ｂに防振基体１４の下端部が取着されている。
【００２１】
符合５２は、防振基体１４の外周を取り囲む筒状をなし、上端部がストッパ部５４として内向きに折曲形成されて上側取付金具１２の上下方向の大変位に対するストッパ作用を果たすように設けられたストッパ金具である。このストッパ金具５２は、その下端部５２Ａで本体金具１０上端部の上記フランジ部３２Ｃを包み込むようにかしめ締結することにより、本体金具１０に取付固定されている。
【００２２】
ストッパ金具５２は、そのストッパ部５４がストッパ用フランジ４６とその上方の車体側の部材９との間に挿入配置されることで、上側取付金具１２の上下方向の大変位を規制するストッパとして作用する。また、ストッパ金具５２は、ストッパ用フランジ４６の外方を全周にわたって取り囲むことで、上側取付金具１２の水平方向における大変位を規制するストッパとしても作用する。なお、ストッパ部５４上面の車体側の部材９との当接面にはストッパゴム部５６が覆設されている。また、図１は、エンジン等の振動体の荷重が負荷されていない未荷重の状態が示されており、荷重が負荷されることでストッパ部５４の上下に所定の隙間が確保される。
【００２３】
図２〜４に示すように、ストッパ金具５２の周壁には、装置内部の熱こもりを防止するため、即ち放熱のために、半径方向に相対向する二箇所に切欠部５８が設けられている。切欠部５８の周方向における形成範囲θは、この実施形態ではθ＝６０°に設定されている。なお、図４において、符合６０で示す領域はバウンド側ストッパ領域、即ち上側取付金具１２の下方への大変位を規制するストッパ領域であり、符合６２で示す領域はリバウンド側ストッパ領域、即ち上側取付金具１２の上方への大変位を規制するストッパ領域である。
【００２４】
以上の構成において本実施形態では、上側取付金具１２、本体金具１０の底金具３４、及びストッパ金具５２がアルミニウムで形成されており、これにより従来の防振装置に比べて大幅な軽量化が図られている。その際、上側取付金具１２と底金具３４についてはダイカスト成形品が用いられ、ストッパ金具５２については所定形状のアルミニウム材をプレス成形してなるプレス成形品が用いられている。これは、上側取付金具１２と底金具３４については組付け時の加工変形を伴うものではないので、ダイカスト成形品を用いて複雑な形状を容易に成形するためであり、一方、ストッパ金具５２については本体金具１０にかしめ締結するための加工性を確保するためである。なお、このようにストッパ金具５２で本体金具１０をかしめ締結するのは、本体金具１０の上下両端でそれぞれストッパ金具５２と底金具３４をかしめ締結しようとした場合、本体金具１０の上下両端において、かしめのためのフランジ部及びその外周端から軸方向に延びる延設部分を確保する必要があり、本体金具をプレス成形しにくいためである。また、本体金具１０の上端にそのような延設部分を確保すると防振基体１４を加硫成形する際にアンダーカット形状となって、防振基体１４を成形しにくいためである。このような事情からストッパ金具５２についてかしめ締結の加工性を確保することが重要となる。
【００２５】
上側取付金具１２及び底金具３４については、ダイカストで作製されることが好ましく、また、特に底金具３４については複雑な形状による鋳巣の発生を抑制するために層流ダイカスト（スクイズダイカスト）で作製されることが好ましい。ここで、層流ダイカストとは、溶湯をゆっくりと流し込み最後に高圧をかけて鋳物組織の緻密化を図るダイカスト法である。これらのアルミニウム合金の素材としては、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金が好ましく、一例として、上側取付金具１２及び底金具３４についてＡＤＣ１２が挙げられる。
【００２６】
ストッパ金具５２については、かしめ締結の際の優れた加工性を確保するために、ＪＩＳ Ｚ ２２４３に準拠して測定されるブリネル硬さ（ＨＢＷ１０／５００）が８０以下のアルミニウム合金を用いることが好ましい。ブリネル硬さは７０以下であることがより好ましい。また、アルミニウム合金は伸びが２０％以上であることが好ましい。また、この加工性とともに、ストッパ金具５２として要求される耐食性、強度を確保するため、Ａｌ−Ｍｇ系のアルミニウム合金（５０００系合金）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金（６０００系合金）を用いることが好ましく、より好ましくはＡｌ−Ｍｇ系合金を用いることである。また、これらの中でも焼きなまし材や、ある程度加工硬化させたものが好ましく使用される。より具体的には、５０００系合金であって、ＪＩＳ Ｈ０００１における調質記号がＯ又はＨＸ１〜４であるものが好適であり、例えば、Ａ５０５２−Ｏ、Ａ５０５２−Ｈ３４などが挙げられる。
【００２７】
なお、上記実施形態では、筒状金具３２については鉄製としているが、これについてもアルミニウム製とすることができ、その場合、筒状金具３２は底金具３４に対してかしめ締結する必要があるため、ストッパ金具５２と同様、アルミニウムのプレス成形品を用いることが好ましい。
【００２８】
以上よりなる本実施形態の防振装置は、その使用状態において、振動体側からの振動は、上側取付金具１２を介して防振基体１４へと伝播され、これに伴って防振基体１４が振動あるいは変形をしてその振動を吸収あるいは遮断するとともに、主液室１８、副液室２２、第３液室２８及び各オリフィス２０、３０のところでも遮断される。
【００２９】
具体的には、エンジンアイドリング振動に関し、まずその一つのエンジンの回転０．５次振動に対応する５Ｈｚ前後の低周波数域の振動に対しては、主液室１８内に存在する液体を第１オリフィス２０を介して副液室２２側へ流動させる。そして、この第１オリフィス２０内における液体の流動抵抗によって所定の減衰力を発揮させて、エンジンの回転０．５次振動の抑制を図る。
【００３０】
また、エンジンアイドリング振動に関して、もう一つの１５Ｈｚ前後の周波数域におけるエンジンローリング振動に対しては、主液室１８に面した第２ダイヤフラム２６を振動させ、これに応じて第３液室２８内の液体を第２オリフィス３０を経由させて副液室２２側へ流動させ、この第２オリフィス３０内における液体の流動作用によって１５Ｈｚ前後の周波数に対して高減衰力を得て、この高減衰力によってエンジンローリング振動を制振する。
【００３１】
更に、車両の走行中に問題とされるエンジンシェイク振動に関しては、本実施形態においては、エンジンシェイク振動の振動数が１０〜１５Ｈｚの範囲内であるため、主に第２オリフィス３０内の液体の流動作用に基づく減衰力によって制振されることとなる。
【００３２】
そして、上側取付金具１２の変位量が大きくなったとき、例えば、上方への大変位時には、上側取付金具１２のストッパ用フランジ４６がストッパ金具５２のストッパ部５４に当接してそれ以上の変位が規制される。また、下方への大変位時には、振動体側の部材９がストッパ金具５２のストッパ部５４に当接してそれ以上の変位が規制される。
【００３３】
下記の表１は、ストッパ金具５２の素材を変更して、かしめ締結での加工性を評価した結果を示したものである。
【００３４】
【表１】

【００３５】
表１において、かしめ性は、ストッパ金具５２の下端部で本体金具１０の上端部をかしめ締結して固定したときの加工性を評価したものであり、かしめ部において金属表面にクラックが全く発生しなかった場合を「◎」、わずかに微小なクラックが発生した場合を「○」、比較的大きな亀裂が発生した場合を「×」と評価した。
【００３６】
表１に示すように、Ａ５０５２−Ｏ，Ａ５０５２−Ｈ３４であればストッパ金具５２として使用する際のかしめ加工性を満足することができる。また、この場合、かしめ部にクラックが全く又はほとんど発生しないことから、素材自体が耐食性に優れていることと相俟って（一般に５０００系合金は６０００系合金よりも素材自体の耐食性に優れる）、製品としての耐食性にも優れる。すなわち、金属表面にクラックが存在すると、クラック部に雨水や塩水が溜まることにより腐食の進行を増大させてしまう。特に、かしめ部には残留応力が大きく問題となるが、かしめ加工性に優れる上記５０００系合金の場合にはこれらの問題も生じない。また、上記５０００系合金であると、その素材自体の引張強さにより、ストッパ金具として要求される強度を確保することもできる。以上より、ストッパ金具５２としては、５０００系合金のＯ又はＨＸ１〜４が特に好適であることが分かる。
【００３７】
なお、上記実施形態においては、２つのオリフィスを持つダブルオリフィスの防振装置を例に挙げて説明したが、本発明はシングルオリフィスの防振装置にも同様に適用できるものである。また、液封入式防振装置だけでなく、液室を持たない防振装置にも同様に適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
上記したように本発明によれば、本体金具に対する組付け性を損なうことなくストッパ金具をアルミニウム製として防振装置の大幅な軽量化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る防振装置の縦断面図である。
【図２】同防振装置の側面図である。
【図３】同防振装置の正面図である。
【図４】同防振装置の平面図である。
【符号の説明】
１０……本体金具
１２……上側取付金具
１４……防振基体
１６……第１ダイヤフラム
１８……主液室
２２……副液室
３２……筒状金具
３４……底金具
３８……空気室
４６……ストッパ用フランジ
５２……ストッパ金具
５４……ストッパ部

Claims (4)

1. 筒状胴部を有する本体金具と、
   振動体側に連結される上側取付金具と、
   前記本体金具の上端開口部と前記上側取付金具とを結合するゴム弾性体からなる防振基体と、
   前記防振基体の外周を取り囲む筒状をなし、その下端部が前記本体金具の上端開口部に取り付けられ、上端部がストッパ部として内向きに折曲形成されて前記上側取付金具の上下方向の変位に対するストッパ作用を果たすように設けられたストッパ金具と、
   を備える防振装置において、
   前記ストッパ金具がアルミニウムのプレス成形品からなり、その下端部で前記本体金具の上端開口縁を包み込むようにかしめ締結したこと
   を特徴とする防振装置。
2. 前記アルミニウムは、ブリネル硬さ（ＨＢＷ１０／５００）が８０以下のＡｌ−Ｍｇ系合金であることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
3. 前記アルミニウムは、ブリネル硬さ（ＨＢＷ１０／５００）が７０以下のＡｌ−Ｍｇ系合金であることを特徴とする請求項１記載の防振装置。
4. 前記防振基体に対向して配され前記防振基体との間に液室を形成するダイヤフラムを備え、
   前記本体金具が、筒状金具と、該筒状金具の下端開口部で前記ダイヤフラムとともにかしめ締結されて前記ダイヤフラムとの間に空気室を形成する椀状の底金具とからなり、
   前記底金具及び前記上側取付金具がアルミニウムのダイカスト成形品からなることを特徴とする請求項１記載の防振装置。

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