JP2004293672A

JP2004293672A - 液体封入式筒型防振装置

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Publication number: JP2004293672A
Application number: JP2003087153A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Sakuragi; 彰彦櫻木
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP4131396B2

Abstract

【課題】コスト上昇を抑制しつつ、ゴム弾性体に予備圧縮を簡易に加えることにより耐久性を向上し得るようにした液体封入式筒型防振装置を提供する。
【解決手段】主軸金具１の外側に同軸状に配置され、２個の窓部３３を有する中間筒金具３と、主軸金具１と中間筒金具３の間に介在して両者を一体的に連結し、窓部３３に開口する凹部４４を有するゴム弾性体４と、ゴム弾性体４と一体に形成されて中間筒金具３の外周面に固着されたシールゴム層５と、中間筒金具３の外側にシールゴム層５を介して同軸状に配置されて絞り加工が施されることにより組付けられ、凹部４４の開口を覆蓋して凹部４４との間に液体Ｌが封入される液室６１を形成する外筒金具６とを備えている。中間筒金具３は、外筒金具６よりも薄い金属板により形成され、外筒金具６に絞り加工が施されるときに外筒金具６とともに縮径されることにより、ゴム弾性体４が予備圧縮されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のサスペンションブッシュやエンジンマウント、キャブマウント等として好適に採用される液体封入式筒型防振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の振動伝達系を構成する部材間に介装されて、それらの部材を防振連結乃至は防振支持する防振装置の一種として、例えば特許文献１〜４に開示されているような液体封入式筒型防振装置が知られている。このうち特許文献１のタイプの液体封入式筒型防振装置は、図５及び図６に示すように、主軸金具１０１と、主軸金具１０１の外周に嵌着された狭窄部形成部材１０２と、主軸金具１０１の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、周方向に配列された２個の窓部１３３、１３３を有する中間筒金具１０３と、主軸金具１０１と中間筒金具１０３との間に介在して両者を一体的に連結し、窓部１３３、１３３に開口する凹部１４４を有する筒状のゴム弾性体１０４と、シールゴム層１０５を介して中間筒金具１０３の外側に同軸状に配設されて凹部１４４の開口を液密的に覆蓋し、凹部１４４との間にシリコーンオイル等の高粘性の液体Ｌが封入された液室１６１を形成する外筒金具１０６とを備えている。
【０００３】
この液体封入式筒型防振装置にあっては、ゴム弾性体１０４は、図７に示すように、主軸金具１０１や狭窄部形成部材１０２、中間筒金具１０３とともに一体加硫成形されることにより、主軸金具１０１の外周面と中間筒金具１０３の内周面に加硫接着された加硫成形体として形成される。そして、外筒金具１０６は、図８に示すように、その内周面にシールゴム層１０５が加硫接着され、上記加硫成形体の中間筒金具１０３の外側に同軸状に配置された状態で八方絞り加工等の絞り加工が施されることにより組付けられており、これによりシールゴム層１０５によるシール性が確保される。このとき、外筒金具１０６の加硫成形体への組付け作業を、液室１６１内に封入すべき液体Ｌ中で行うことにより、液室１６１内に空気等の気体が混入することなく液体Ｌを容易に封入することができる。
【０００４】
なお、上記のような液体封入式筒型防振装置にあっては、ゴム弾性体１０４が径方向において予備圧縮されていれば、ゴム弾性体１０４の加硫成形時の収縮による応力が解消されて接着力が向上することから、ゴム弾性体１０４の耐久性、延いてはその防振装置の耐久性を向上させ得ることが知られている。そのため、外筒金具１０６を加硫成形体に組付ける前の段階で、加硫成形体の中間筒金具１０３に絞り加工を施して、ゴム弾性体１０４に予備圧縮を加えるようにしている。
【０００５】
この液体封入式筒型防振装置は、振動伝達系を構成する二つの部材の一方の部材に主軸金具１０１が連結固定されるとともに、その他方の部材に外筒金具１０６が圧入固定されることにより取付けられて使用される。そして、この液体封入式筒型防振装置に対して振動が入力すると、主軸金具１０１と外筒金具１０６が相対移動するのに伴って、液室１６１内に形成された狭窄部にある高粘性の液体Ｌのずり剪断が惹起され、その液体Ｌのずり剪断作用に基づいて、その入力振動の周波数に拘わりなく、入力振動に対して良好な遮断効果が発揮される。
【０００６】
【特許文献１】
特公平５−５５７４０号公報
【特許文献２】
特開平３−１２５０４７号公報
【特許文献３】
実開平１−１１９９５０号公報
【特許文献４】
特開平１０−２８１２１１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１及び２のタイプの液体封入式筒型防振装置は、シールゴム層１０５が外筒金具１０６の内周面に設けられており、中間筒金具１０３の外周面にはゴム層が無いため、中間筒金具１０３の外周面に直接絞り加工を施してゴム弾性体１０４に予備圧縮を付与することが可能である。しかし、シールゴム層１０５を外筒金具１０６の内周面に設ける場合には、ゴム弾性体１０４とシールゴム層１０５との二つの独立した加硫成形工程が必要になるとともに、ゴム弾性体１０４に予備圧縮を加えるための中間筒金具１０３に対する絞り加工に加えて、シールゴム層１０５によるシール性を確保するための外筒金具１０６に対する絞り加工が必要になることから、製造工程が煩雑になり、コスト上昇の原因にもなるという問題があった。
【０００８】
そこで、特許文献３では、中間筒金具の外周面にシールゴム層を設ける一方、中間筒金具を軸方向全長に亘って延びる少なくとも１本のスリットにより周方向に分断するとともに、そのスリット形成部位のゴム弾性体に対して軸方向全長に亘って延びる肉欠部を設け、外筒金具の外挿によって、中間筒金具を径方向内方に変形乃至は変位させることにより、ゴム弾性体に予備圧縮を加えるようにしている。しかし、この場合には、中間筒金具が径方向内方に変形乃至は変位する際に、ゴム弾性体の肉欠部の部位に圧縮による歪みが集中して絞りが不均一になり易いため、ゴム弾性体の全体が均一に予備圧縮され難く、十分に満足な耐久性が得られない。
【０００９】
また、特許文献４では、中間筒金具の外周面に、液室及び制限通路を囲むように線状に延びる突条シール材をゴム弾性体と一体に設け、その突条シール材を設けた部分以外の中間筒金具の外周面に絞り加工治具のコマを当接させて、絞り加工を施すことにより、ゴム弾性体に予備圧縮を加えるようにしている。しかし、この場合には、絞り加工治具のコマの当接面形状が複雑になるばかりでなく、絞り加工が施される中間筒金具（ゴム弾性体の加硫成形体）の高い位置決め精度を要求される。また、絞り加工治具のコマが接触することにより突条シール材が切断されたり破損される恐れもあって、絞り加工作業が煩雑になる。
【００１０】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、コスト上昇を抑制しつつ、ゴム弾性体に予備圧縮を簡易に加えることにより耐久性を向上し得るようにした液体封入式筒型防振装置を提供することを解決すべき課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】
上記課題を解決する請求項１記載の発明に係る液体封入式筒型防振装置は、主軸金具と、該主軸金具の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、周方向に配列された複数の窓部を有する中間筒金具と、前記主軸金具と前記中間筒金具との間に介在して両者を一体的に連結し、前記窓部に開口する凹部を有するゴム弾性体と、該ゴム弾性体と一体に形成されて前記中間筒金具の外周面に固着されたシールゴム層と、前記中間筒金具の外側に前記シールゴム層を介して同軸状に配置されて絞り加工が施されることにより組付けられ、前記凹部の開口を液密的に覆蓋して前記凹部との間に液体が封入される液室を形成する外筒金具と、を備え、前記中間筒金具は、前記外筒金具よりも板厚が薄い金属板により形成され、前記外筒金具に絞り加工が施されるときに前記外筒金具とともに縮径されることにより、前記ゴム弾性体が予備圧縮されているという手段を採用している。
【００１２】
本発明の液体封入式筒型防振装置では、外筒金具が中間筒金具の外側にシールゴム層を介して同軸状に配置された状態で、外筒金具の外側から絞り加工が施されることにより組付けられる。このとき、外筒金具は、外筒金具とともに中間筒金具も縮径するように大きく絞られ、中間筒金具の縮径によってゴム弾性体に予備圧縮が加えられる。この中間筒金具は、外筒金具よりも板厚が薄い金属板により形成されていることから、外筒金具への絞り加工時における中間筒金具の縮径を容易に且つ均一にすることが可能となる。これにより、ゴム弾性体に予備圧縮をより簡易に加えることが可能となる。また、中間筒金具と外筒金具の間に配置されるシールゴム層は、ゴム弾性体と一体に形成されて中間筒金具の外周面に設けられていることから、加硫成形工程が一つになるため、製造コストの上昇を抑制することが可能となる。
【００１３】
したがって、本発明の液体封入式筒型防振装置によれば、コスト上昇を抑制しつつ、ゴム弾性体に予備圧縮を簡易に加えることができ、これにより耐久性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記外筒金具の絞り加工時における絞り率が５〜１５％であるという手段を採用している。
【００１５】
この手段によれば、ゴム弾性体の耐久性を確保する上で必要且つ十分な程度にゴム弾性体に予備圧縮を加えることができる。なお、ここでの絞り率Ｄ（％）は、外筒金具の絞り前の外径をｄ_０とし、外筒金具の絞り後の外径をｄとすると、次式Ｄ＝（ｄ_０−ｄ）／ｄ×１００により与えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１７】
図１は本実施形態に係る液体封入式筒型防振装置の軸方向に沿う断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図であり、図２はその液体封入式筒型防振装置の軸直角方向に沿う断面図であって図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【００１８】
本実施形態の液体封入式筒型防振装置は、図１及び図２に示すように、主軸金具１と、主軸金具１の外周に嵌着された狭窄部形成部材２と、主軸金具１の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、２個の窓部３３、３３有する中間筒金具３と、主軸金具１と中間筒金具３の間に介在して両者を一体的に連結し、窓部３３、３３に開口する凹部４４を有するゴム弾性体４と、中間筒金具４の外周面に固着されたシールゴム層５と、絞り加工が施されることにより中間筒金具３の外側に組付けられ、凹部４４の開口を液密的に覆蓋して凹部４４との間に液体Ｌが封入される液室６１を形成する外筒金具６と、から構成されている。
【００１９】
主軸金具１は、鉄系金属により略一定の径と肉厚をもつパイプ状に形成されており、取付ボルト（図示せず）が挿通される内孔１１を有する。
【００２０】
狭窄部形成部材２は、樹脂材料により厚肉のリング状に形成されており、主軸金具１の外径と略同じ大きさの円孔２１を有する。この狭窄部形成部材２の外周面の軸対称となる部位には、互いに平行となる平坦面２２、２２が形成されている。また、この狭窄部形成部材２の平坦面２２、２２と９０°位相がずれた部分には、径方向外方に膨出する膨出部２３、２３が形成されている。この狭窄部形成部材２は、主軸金具１の軸方向中央部外周に円孔２１が嵌着されて固定されている。
【００２１】
中間筒金具３は、外筒金具６よりも板厚が薄い鉄系金属板（板厚約１．４ｍｍ）により円筒状に形成されており、軸方向両端に位置する一対のリング部３１、３１と、軸方向に延び両リング部３１、３１間に架橋された２個の架橋部３２、３２とからなる。両架橋部３２、３２の間には、両リング部３１、３１とともに画成され周方向に沿って配列された２個の窓部３３、３３が形成されている。この中間筒金具３は、両窓部３３、３３が狭窄部形成部材２の両膨出部２３、２３と対応する位置にある状態で、主軸金具１の外側に距離を隔てて同軸状に配置されている。なお、この中間筒金具３は、外筒金具６に絞り加工が施されるときに外筒金具６とともに縮径されている。
【００２２】
ゴム弾性体４は、主軸金具１、狭窄部形成部材２及び中間筒金具３とともに一体加硫成形することにより形成されており、図３に示すように、それらが一体となった加硫成形体として略円筒状に形成されている。このゴム弾性体４は、その内周面が主軸金具１及び狭窄部形成部材２に加硫接着されているとともに、その外周面が中間筒金具３に加硫接着されて、主軸金具１と中間筒金具３を一体的に連結している。
【００２３】
このゴム弾性体４は、中間筒金具３の両リング部３１、３１と対応して軸方向両端に設けられた一対の環状側壁部４１、４１と、中間筒金具３の両架橋部３２、３２と対応して両環状側壁部４１、４１を連結するように設けられた一対の連結４２、４２と、狭窄部形成部材２の平坦面２２、２２を除く外表面を覆う被覆部４３、４３とからなる。これにより、ゴム弾性体４の両環状側壁部４１、４１の間には、周方向に一周するように連続して中間筒金具３の各窓部３３、３３に開口する凹部４４が形成されている。なお、このゴム弾性体４には、外筒金具６に絞り加工が施されるときに外筒金具６とともに中間筒金具３が縮径されることによって、予備圧縮が加えられている。
【００２４】
シールゴム層５は、ゴム弾性体４が加硫成形されるときにゴム弾性体４と連結されて一体に形成されている（図３参照）。このシールゴム層５は、中間筒金具３に加硫接着され、中間筒金具３の全外周面を覆うように設けられている。
【００２５】
外筒金具６は、中間筒金具３よりも板厚が厚い鉄系金属板（板厚約１．６ｍｍ）により円筒状に形成されている。この外筒金具６は、図４に示すように、図３に示す加硫成形体の外側に同軸状に配置された状態で、外筒金具６の外側から八方絞り加工等の絞り加工が施されることにより組付けられている。これにより、図１及び図２に示すように、ゴム弾性体４の凹部４４の開口がシールゴム層５を介して液密的に覆蓋され、外筒金具６と凹部４４との間に液体Ｌが封入される液室６１が形成されている。
【００２６】
この外筒金具６は、絞り加工が施されたときに５〜１５％程度の絞り率で絞られており、外筒金具６の絞りによる縮径に伴って中間筒金具３も外筒金具６と同程度縮径されていることにより、ゴム弾性体４に予備圧縮が加えられている。なお、外筒金具６の加硫成形体への組付け作業を、液室６１内に封入すべき液体Ｌ中で行うことにより、液室６１内に液体Ｌが封入されている。この場合、液体Ｌとして、例えば１万センチストークス以上の動粘度を有する高粘性のシリコーンオイルが使用されている。
【００２７】
また、液室６１内においては、狭窄部形成部材２の膨出部２３、２３を覆う被覆部４３、４３と外筒金具６との間に、所定の面積をもって軸方向及び周方向に拡がる円弧状の第１狭窄部６２、６２が形成されている。そして、狭窄部形成部材２の平坦面２２、２２とゴム弾性体４の連結部４２、４２との間には、所定の面積をもって平坦面２２、２２と平行に拡がる第２狭窄部６３、６３が形成されている。これらの第１及び第２狭窄部６２、６３は、１〜６ｍｍ程度の間隙で形成されるものである。
【００２８】
なお、外筒金具６は、外筒金具６が絞り加工により加硫成形体に組付けられた後、その両端部にロールかしめ等のかしめ加工が施されることにより、加硫成形体の両端外周部にかしめ固定されている。
【００２９】
以上のように構成された本実施形態の液体封入式筒型防振装置は、自動車において振動伝達系を構成する二つの部材の一方の部材に主軸金具１が取付ボルト等により連結固定されるとともに、その他方の部材に外筒金具６が圧入固定されることにより取付けられて使用される。そして、この液体封入式筒型防振装置に対して径方向の振動が入力すると、主軸金具１と外筒金具６が相対移動するのに伴って、液室６１の第１及び第２狭窄部６２、６３にある高粘性の液体Ｌにずり剪断が効果的に惹起され、その液体Ｌのずり剪断作用に基づいて、その入力振動の周波数に拘わりなく、入力振動に対して良好な遮断効果が発揮される。
【００３０】
以上のように、本実施形態の液体封入式筒型防振装置は、外筒金具６に絞り加工を施して加硫成形体に組付けるときに、外筒金具６とともに中間筒金具３も縮径させることによって、ゴム弾性体４に予備圧縮を加えるようにしているため、ゴム弾性体４に予備圧縮を簡易に加えることができる。これにより、ゴム弾性体４の耐久性、延いてはその防振装置の耐久性を向上させることができる。
【００３１】
また、本実施形態における中間筒金具３は、外筒金具６よりも板厚が薄い鉄系金属板により形成されていることから、外筒金具への絞り加工時における中間筒金具３の縮径を容易に且つ均一にすることが可能となるため、ゴム弾性体４に予備圧縮をより簡易に加えることができる。なお、ここで外筒金具６については、鉄系金属の代わりにアルミニウム系金属を採用することもできる。この場合も、アルミニウム系金属により形成された外筒金具６の板厚よりも、板厚が薄い鉄系金属で形成される中間筒金具３を採用することができる。
【００３２】
また、本実施形態におけるシールゴム層５は、ゴム弾性体４と一体に形成されて中間筒金具３の外周面に設けられているため、加硫成形工程を一つにすることができ、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００３３】
なお、本実施形態の液体封入式筒型防振装置は、シリコーンオイル等の高粘性の液体Ｌを使用して、その液体Ｌのずり剪断作用に基づいて入力振動を低減するタイプのものであるが、特許文献２〜４等に記載されているように、例えば水やアルキレングリコール等の低粘性の液体を使用して、複数の液室間を連通するように設けられたオリフィス通路を流動する液体の液柱共振作用に基づいて入力振動を低減するタイプの液体封入式筒型防振装置に対しても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液体封入式筒型防振装置の軸方向に沿う断面図であって図２のＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液体封入式筒型防振装置の軸直角方向に沿う断面図であって図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液体封入式筒型防振装置に用いられる加硫成形体の軸方向に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施形態の液体封入式筒型防振装置において外筒金具に絞り加工を施して加硫成形体に組付ける状態を断面で示す説明図である。
【図５】従来の液体封入式筒型防振装置の軸方向に沿う断面図であって図６のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】従来の液体封入式筒型防振装置の軸直角方向に沿う断面図であって図５のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【図７】従来の液体封入式筒型防振装置に用いられる加硫成形体の軸方向に沿う断面図である。
【図８】従来の液体封入式筒型防振装置において外筒金具に絞り加工を施して加硫成形体に組付ける状態を断面で示す説明図である。
【符号の説明】
１、１０１…主軸金具２、１０２…狭窄部形成部材
３、１０３…中間筒金具４、１０４…ゴム弾性体
５、１０５…シールゴム層６、１０６…外筒金具１１…内孔
２１…円孔２２…平坦面２３…膨出部３１…リング部
３２…架橋部３３、１３３…窓部４１…環状側壁部
４２…連結部４３…被覆部４４、１４４…凹部
６１、１６１…液室６２…第１狭窄部６３…第２狭窄部
Ｌ…液体

Claims

主軸金具と、
該主軸金具の外側に距離を隔てて同軸状に配置され、周方向に配列された複数の窓部を有する中間筒金具と、
前記主軸金具と前記中間筒金具との間に介在して両者を一体的に連結し、前記窓部に開口する凹部を有するゴム弾性体と、
該ゴム弾性体と一体に形成されて前記中間筒金具の外周面に固着されたシールゴム層と、
前記中間筒金具の外側に前記シールゴム層を介して同軸状に配置されて絞り加工が施されることにより組付けられ、前記凹部の開口を液密的に覆蓋して前記凹部との間に液体が封入される液室を形成する外筒金具と、を備え、
前記中間筒金具は、前記外筒金具よりも板厚が薄い金属板により形成され、前記外筒金具に絞り加工が施されるときに前記外筒金具とともに縮径されることにより、前記ゴム弾性体が予備圧縮されていることを特徴とする液体封入式筒型防振装置。
前記外筒金具の絞り加工時における絞り率は、５〜１５％であることを特徴とする請求項１記載の液体封入式筒型防振装置。