JP2007521450A - プラスチッククィックスナップセンタ軸受けアイソレータマウント及びその製造組立て方法 - Google Patents

Abstract

センタ軸受けアイソレータマウント等の弾性マウント（３０）は、その内部にエラストマー／ゴムアイソレータ（６０）が成形される内側スリーブ（５２）と、インサート（７０）とを含む。これらの部品はサブアセンブリ（５０）として準備されて外側ブラケット（３２）の開口部内へ軸方に挿入され、これにより、指部（７６）が挿入中に半径方向へ撓み、一旦前記ブラケットの開口部を貫通して収容されると半径方向外側へスナップ嵌めして、分解を防止する。前記部品を組み付けるのに必要とする挿入力は小さくと済む。

Description

本発明は、２００３年７月３日に出願された米国仮出願第６０／４８４，７４０号の優先権を主張するものであり、その詳細を本書に組み込んで参考とするものである。本発明は、振動アイソレータまたは弾性マウントに関し、より詳細には例えば自動車の振動を緩衝するためのセンタベアリングアイソレータマウントアセンブリ及びその製造組立て方法に関する。

一般的には、弾性マウントまたはブッシュは内側スリーブまたは弾性部材を収容する開口が形成された外側弾性部材または外側ブラケットと、該外側ブラケットと前記内側スリーブとの間のエラストマーまたはゴム等の弾性振動緩衝材とを含む。例えば、しばしばセンタ軸受けアイソレータマウントと呼ばれるこの種の弾性マウントを２以上の別個の金属打ち抜き作業で外側金属（鋼）ブラケットを打ち抜いて作製して形成するのが当業界では一般的である。次いで、外側ブラケット部品または支持フランジが作製したブラケットへ溶接される。内側金属スリーブまたはリングは通常打ち抜き作業で形成される。アイソレータ即ちゴム／エラストマーは前記外側ブラケット及び内側スリーブへ成形接合される。或いは、アイソレータは内側スリーブへ成形接着されると共に、外側ブラケットに圧入される。

現在の業界標準に関する１つの欠点は、アイソレータが成形接着された内側スリーブを外側ブラッケとへ圧入するのに大きな力が必要なことである。また、成形接着されたアイソレータ／内側スリーブが離反するまたは外側ブラケットに対して軸方向へ移動するかの知れないと言った懸念がある。更に、公知のアイソレータマウントアセンブリの重量はかなり重く、且つ、製造組立てに関する総コストを削減して向上させる必要がある。

概ね、振動アイソレータ、弾性マウント及びセンタ軸受けサポートを含んだ弾性サポートまたはシャフト軸受けに関する代表的な発明には、リーチ（Leach）の米国特許第２，９３９，７４８号、マース（Maas）の米国特許第３，６３９，０１５号、モース（Morse）等の米国特許第３，７４３，０５９号、ボーエン（Bowen）等の米国特許第３，９６１，８２９号、シャナー（Shaner）の米国特許第４，０８３，５８０号、松本等の米国特許第４，７２２，６１８号、モーリネット（Moulinet）等の米国特許第５，０３３，８７５号及びハミーカーズ（Hamaekers）の米国特許第５，５０１，５３１号がある。
米国特許第２，９３９，７４８号明細書 米国特許第３，６３９，０１５号明細書 米国特許第３，７４３，０５９号明細書 米国特許第３，９６１，８２９号明細書 米国特許第４，０８３，５８０号明細書 米国特許第４，７２２，６１８号明細書 米国特許第５，０３３，８７５号明細書 米国特許第５，５０１，５３１号明細書

公知の装置の性能特性に合致または超えると共に、従来の技術での問題点を克服する改良された振動アイソレータ及びその製造組立て方法並びに簡単で経済的な製造組立て方法及び製造が容易な方法が必要とされる。

成形ゴム／エラストマーアイソレータの外側ブラケットへの取り付けを容易にするインサートを組み込んだ改良された弾性マウントまたはセンタ軸受けアイソレータを提供する。

より詳細には、弾性マウントアセンブリは、剛性のある内側マウントを収容する開口部を有した剛性のある外側ブラケットを含む。弾性部材またはアイソレータが内側マウント及び外側ブラケットの間に介設されて振動を緩衝する。インサートは前記外側ブラケット及び内側マウントの一方に固着されると共に、外側ブラケット及び内側マウントの他方へ選択的に固着される弾性スナップ部材を含む。

前記インサートは径方向へ撓んで外側ブラケット及び内側マウントをスナップ嵌めする複数の週方向に隔置された指部を含むのが好適である。
好適な実施例では、前記指部が、外側ブラケット及び内側マウントが一旦組立てられると離反するのを防止する係止タブを含む。

前記エラストマーアイソレータ部材は前記内側スリーブへ成形されるのが望ましく、且つ、前記インサートは前記アイソレータ部材へ成形される。
好適な振動アイソレータアセンブリを製造する方法は外側ブラケットを設ける段階と、内側スリーブ及びエラストマーアイソレータを一体に成形接着する段階と、インサートを設ける段階と、及び接着されたスリーブアイソレータ及びインサートを外側ブラケット内へ挿入する段階とを含む。

好適には、前記成形接着段階は内側スリーブ、エラストマーアイソレータ及びインサート一体に成形接着する段階を含む。
本発明の第一の効果は、ゴム／エラストマーモールドから既存の大型の外側ブラケットを取り外して小型の成形プラスチック部品に交換した、即ち、モールド中のキャビティ数を増やすことにより製造量を増大したことにある。

もう１つの効果は、成形接着されたアイソレータ／内側スリーブアセンブリを外側ブラケットへ組み付ける際の力を低減したことである。
更に別の効果は、振動アイソレータアセンブリの中の選択した部品間での電触をなくすことである。

本発明のその他の特徴及び効果は下記の詳細な説明を読み且つ理解すれば当業者には明白となる。

先ず、図１を参照して、プロペラシャフト２０等の回転軸が図示されており、斯かる回転軸は３つの別個の部分、つまり、前側プロペラシャフト２２、中間プロペラシャフト２４及び後側プロペラシャフト２６を含む。これらの部分は公知の方法で一体に組み立てられて、当業界でよく知られた方法で一体に組み立てられたプロペラシャフトの一方の端から他方の端へ回転力が伝達されるように構成されるが、斯かる伝達の詳細は本書に述べられてはおらず、また、本発明を十分且つ完全に理解する上では不要である。しかしながら、後述するように、中間プロペラシャフトはその対向端に隣接した位置で弾性マウントまたはブッシュ、より詳細には、センタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ３０により支持される。図１に図示するごとく、軸受けアイソレータマウントアセンブリ３０の各々は互いに同一であるが、変更も可能であり、その幾つかを下記により詳細に説明する。

引き続き図１を参照すると共に、図２及び図３を合わせて参照すると、軸受けアイソレータマウントアセンブリは剛性のある第１の部材または外側ブラケット３２を含む。斯かる外側ブラケットは該ブラケットを軸方向に貫通する開口または開口部３４を有する。本実施例では、外側ブラケットは概ね中空円筒形状または円環であり、斯かる中空円筒形状または円環は外側に伸長した支持部材３６、３８を有しており、斯かる支持部材により外側ブラケットが自動車（図示なし）の関係したフレームへ固着される。ここでも、より詳細な取り付け構成は当業界では概ね公知である。ブラケットフランジ３６、３８は図３においては対称に外方向へ伸長するごとく図示されているが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱しなければその他の構成も使用することが可能である。例えば、図３及び図４に図示する如く、ダッシュ（’）を施した同様の符号は同様の要素を示し、非対称フランジ３６’、３８’は外側ブラケットから外方向へ伸長する。

外側ブラケットは金属等の剛性のある材料から形成されるのが好適である。好適な実施例では、斯かる金属はアルミニウムであり、所望の構造のブラケットへ押出し成形される。本発明は斯かる好適な構成に限定されるものではなく、押出し成形以外の打ち抜及び鋳造により形成されても良く、また、その他の材料または構造を使用することも可能である。フランジ部３６、３８はまた関係する車両へ外側ブラケットを固着するファスナー（図示なし）を収容する開口部４０を含むのが好適である。前記開口３４は外側ブラケットの中心に位置し且つサブアセンブリ５０を収容するような寸法にされるのが好適である。

前記サブアセンブリ５０（図６乃至図９を参照）は剛性部材即ち内側スリーブ５２を含み、斯かる内側スリーブ５２は概ね環状にされると共に貫通開口部５４を含み、斯かる開口部５４は前記中間プロペラシャフト上に支持収容される寸法にされる。当業界では概ね公知であるように、エラストマーまたはゴム等の弾性材料６０が前記内側スリーブと前記外側ブラケットとの間に設けられる。前記ゴムは内側スリーブの外周に成形して接合されるのが好適である。図７及び図８に最もよく図示されているように、エラストマーが内側スリーブの略全長に亘って伸長すると共に、中間部位６２を含み、斯かる中間部位６２は半径方向外側へ前進するに連れて内側スリーブから軸方向外側へ伸長する。この構成は当業界では概ね公知である。同様に、外周部６４は概ね半径方向外側へ伸長した鋸歯状部６６（図９）を有する。ここでも、当業界で概ね公知の方法で、通常の静荷重状態において鋸歯状部６６が十分に撓んでその周りに隙間をもたらす。静または動荷重が増大した場合、鋸歯状部が半径方向に圧縮されてアセンブリの半径方向の剛性が増大すると、エラストマー材料の半径方向ばね定数が増大する。

また、インサート７０が内側スリーブと外側ブラケットとの間の環状空間に収容される。好適な実施例では、前記インサートはポリマーまたはプラスチック材料から形成される。前記インサートは、図６乃至図８に示すと共に図１０と図１１にもそれぞれ示される。インサートの軸方向長さは内側スリーブの軸方向長さより若干長くされると共に、内側開口部７２を有し、斯かる内側開口部は内側スリーブの外側壁との間に環状空間を画定するような寸法にされる。好適な実施例では、ナイロンにガラス強化繊維を組み込んだ等のポリマー構造がエラストマーアイソレータへ成形され鋳込まれる。この方法では、内側スリーブ、アイソレータ及びインサートが一体に接合されて前記サブアセンブリ５０を形成する。前記インサートは一方の端の連続肩部７４及び周方向に隔置された指部７６（図１２）を含み、斯かる指部７６は係止タブ７８を有し、斯かる係止タブ７８は前記インサートの他端において前記指部７６から半径方向外側へ伸長する。インサートは、更に、軸方向に伸長したキー８０を含み、斯かるキー８０は前記サブアセンブリ５０を回転整列させて前記外側ブラケットに対して周方向に適切に配向させる凹部即ちキー溝８２（図２乃至図５）と協働する。これによりサブアセンブリを外側ブラケットの開口部３４に軸方向に挿入する際の組立てが容易になる。

図１２乃至図１４に図示するように、サブアセンブリを外側ブラケット内へ軸方向に挿入する時に、指部７６に軸方向の力が加わって当該指部７６が半径方向内側へ撓む。すると、係止タブが外側ブラケットの開口部を貫通して受け入れられ半径方向外側へ屈曲すると共に半径方向外側へスナップ嵌めして、外側ブラケットの反対側の面に軸方向に係合する。同様に、肩部７４が外側ブラケットの反対側の面に当接する。このように、プラスチックインサートが外側ブラケット内へ挿入される内側スリーブ、ゴムアイソレータ及びインサートサブアセンブリ５０から成るクィックスナップ即ちスナップ嵌めアセンブリを提供する。また、外側ブラケットの一方の側の面の係止タブ７８と外側ブラケットの反対側の面の半径方向肩部７４との協働により、外側ブラケットに対するサブアセンブリの軸方向相対移動即ち「歩き出し（ｗａｌｋ−ｏｕｔ）」を防止する。

また、前記インサートをプラスチックから製造することで、前記部品間で電触が防止される。前記内側鋼製インサートは外側のアルミニウム押出し成形ブラケットから隔離され、且つ、前記成形接着ゴム／エラストマーが振動を効果的に減衰すると共に、振動力が内側スリーブから外側ブラケットへ伝達されるのを防止する。実質的により小さな力でサブアセンブリを外側ブラケットに挿入することが出来る。また、この新たな構成により既存のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリに比較して重量及びコストを低減することが出来る。

本発明をセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリに関して説明して来たが、本発明の特徴はブラケットまたはスリーブと成形したゴム／エラストマーとの間で取り付けを必要とするその他の振動規制商品へ適用しても良い。同様に、能動ストップを用いて上記の部品間での軸方向での相対移動を防止する場合には、斯かる環境においては上記の特徴が有益となることは明白である。

ゴム／エラストマーモールドから大型の外側ブラケットを取り外し、その代わりに小型の成形したプラスチック部品（インサート）を使用することで、ゴムモールド中のキャビティ数を増大するようにしても良い。これにより製造量が増大される。加えて、サブアセンブリを外側ブラケット内へ組み付けるのに必要な力は減少され、斯かる減少された力は現在の業界において標準となっている内側スリーブ及びアイソレータを外側ブラケットに圧入する力より相当に小さい。プラスチックはインサートの材料として好適ではあるが、本発明の範囲を逸脱しなければその他の材料を使用することが可能である。

本発明を好適な実施例を参照して説明してきたが、本明細書を読み且つ理解した上でその他の修正変更が可能である。斯かる修正及び変更の全てが本明細書に添付した特許請求の範囲またはそれと同等の範囲に入るのであれば、それら全ての修正及び変更は本発明に包含されるものである。

本発明のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリを組み込んだプロペラシャフトの斜視図である。 頂部に取り付けたセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリの斜視図である。 図２の組立て部品の立面図である。 ハンガーに取り付けたセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリの斜視図である。 図４の組立て部品の立面図である。 成形したセンタ軸受けサブアセンブリの立面図である。 概ね図６の線７−７に沿った断面図である。 図７の円で囲まれた部分の拡大詳細図である。 図６の円で囲まれた部分の拡大詳細図である。 インサートの立面図及び断面図である。 インサートの立面図及び断面図である。 分解した及び組み立てた部品の斜視図である。 分解した及び組み立てた部品の斜視図である。 組み立てたセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリの平面図である。

Claims (28)

1. 貫通開口部を有する剛性のある外側ブラケットであって、関係する車両の第１部材に取り付けられるようにされた外側ブラケットと、
   該ブラケットに収容される寸法にされた剛性のある内側マウントと、
   該内側マウント及び前記外側ブラケットの間に介設されて前記内側マウント及び外側ブラケットの間の振動を減衰させる弾性部材と、
   前記外側ブラケット及び前記内側マウントの一方に固着されると共に、前記外側ブラケット及び前記内側マウントの他方に選択的に固着される弾性スナップ部材を含んだインサートとを備えている弾性マウントアセンブリ。
2. 前記インサートが、半径方向に撓んで前記外側ブラケット及び前記内側マウントを一体にスナップ嵌めする複数の周方向に隔置された指部を含む請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
3. 前記指部が、前記外側ブラケット及び前記内側マウントが一旦組み付けられると該外側ブラケット及び内側マウントの離反を防止する係止タブを含む請求項２に記載の弾性マウントアセンブリ。
4. 前記インサートが、前記弾性部材へ成形される請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
5. 前記弾性部材が、前記内側マウントへ成形される請求項４に記載の弾性マウントアセンブリ。
6. 前記インサートが、ポリマーである請求項４に記載の弾性マウントアセンブリ。
7. 前記弾性部材が、前記内側マウントへ成形される請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
8. 前記内側マウントが、概ね円筒状の構造を有し且つ前記外側ブラケット内へ収容されて、前記弾性部材を収容する環状空間を前記内側マウント及び前記外側ブラケットの間に画定する請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
9. 前記外側ブラケット及びインサートが、嵌め合いキー部を含んで前記インサートを前記外側ブラケットに整列させる請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
10. 前記インサートが、複数の周方向へ隔置されると共に半径方向外側へ付勢された指部を含み、該指部が、それぞれ前記外側ブラケットの一方の端と軸方向に係合する係止タブをその上に有する請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
11. 前記ブラケットが、金属である請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
12. 前記ブラケットが、アルミニウムを押出し成形したものである請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
13. 前記内側マウントが、金属である請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
14. 前記弾性部材が、ゴムである請求項１に記載の弾性マウントアセンブリ。
15. 関係車両に取り付けられるようにされた外側ブラケットであって、該ブラケットを貫通伸張した開口を有した外側ブラケットと、
    前記外側ブラケット内へ収容されて、該外側ブラケットとの間で環状空間を画定する内側スリーブと、
    該内側スリーブに固着されて前記環状空間内に収容され、前記外側ブラケットに係合していて周方向に隔置されると共に外側へ付勢された複数の指部を有する、インサート部材と、
    前記環状空間内に収容されて振動の減衰をすると共に、前記内側スリーブと前記外側ブラケットとを隔離するエラストマーアイソレータ部材とを備えるセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
16. 前記指部の少なくともいくつかの指部が、係止タブを含んでいて前記内側スリーブが前記外側ブラケットから取り外されるのを防止する請求項１５に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
17. 前記インサート部材が、前記内側スリーブへ成形される請求項１５に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
18. 前記アイソレータ部材が、前記インサート部材へ成形される請求項１７に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
19. 前記インサートが、ポリマー材料である請求項１５に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
20. 前記エラストマーアイソレータ部材が、前記内側スリーブへ成形されると共に、前記インサートが、前記アイソレータ部材へ成形される請求項１９に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
21. 前記アイソレータ部材が、複数の周方向へ隔置された突き出し部を含む表面部を有する請求項１５に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
22. 前記周方向に隔置された突き出し部が、変形自在であると共に半径方向へ撓むような外形で形成された周方向の突起の形を取る請求項２１に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
23. 前記突起が、前記中がスリーブから前記インサート部材へ向けて半径方向外側へ伸張するように配置されている請求項２１に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
24. 前記外側ブラケット部材が、アルミニウムである請求項１５に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
25. 前記インサート部材が、非金属材料から成り、電触を防止する請求項１５に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
26. 前記環状リングの表面及び前記インサート部材に嵌め合いキー構成を設けて、前記インサート部材が前記環状リング内へ摺動挿入されて該インサート部材の相対移動を制限すると共に、前記インサート部材及び前記環状リングを単一の部品として合体機能させるように連動させる請求項１５に記載のセンタ軸受けアイソレータマウントアセンブリ。
27. 外側ブラケットと、インサートと、内側スリーブと、及びエラストマーアイソレータとを有した振動緩衝用の振動アイソレータアセンブリを製造する方法であって、
    外側ブラケットを設ける段階と、
    内側スリーブ及びエラストマーアイソレータを一体に成形して接合する段階と、
    インサートを設ける段階と、及び
    前記接合されたスリーブ及びアイソレータ、並びにインサートを前記外側ブラケット内へ挿入する段階とを備える振動緩衝用の振動アイソレータアセンブリを製造する方法。
28. 更に、前記内側スリーブ、エラストマーアイソレータ及びインサートを一体に成形接着する段階を備える請求項２７に記載の振動緩衝用の振動アイソレータアセンブリを製造する方法。

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