JP2009030697A - 液体封入式防振装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体封入式防振装置の製造方法において、空気が液室内に残留しないようにする。
【解決手段】連結金具１、ゴム弾性体２、支持金具３、液室Ｆ、オリフィス盤４、オリフィス通路Ｐ、及びダイヤフラム５を備えたマウントワークＷを製造する。ダイヤフラム５を内包するようにマウントワークＷのダイヤフラム５側にキャップ部材９を被せる。マウントワークＷにキャップ部材９を被せた状態でキャップ部材９内を真空引きすることによって、ダイヤフラム５をオリフィス盤本体４０とは反対側に膨張させる。マウントワークＷにキャップ部材９を被せかつダイヤフラム５が膨張した状態で、液室Ｆ内を真空引きする。液室Ｆ内を真空引きする工程の完了後に液室Ｆに液体を封入する。
【選択図】図６

Description

本発明は、液体封入式防振装置の製造方法に関するものである。

従来より、この種の防振装置としては自動車用のエンジンマウントが良く知られている。その基本的な構造は、被支持体であるエンジン側の連結金具と車体側の支持金具との間にゴム弾性体を介設し、このゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するよう両金具間に液室を形成するとともに、この液室を受圧室及び平衡室に仕切り、さらに、それら受圧室及び平衡室を連通するオリフィス通路を設けたものである。このオリフィス通路を介して液体が流動することで、所定周波数域のエンジン振動を効果的に吸収し、減衰させることができる。

このような防振装置の製造工程では、例えば特許文献１に示すように、液室の内部を真空引きしてからそこに液体を封入するようにすることがある。
特開平４−７８８４８号公報

ところで、平衡室を区画する壁の一部は、容積の変化を許容すべく通常、ゴム製のダイヤフラムによって形成されているが、前記のように液室の内部を真空引きすると、このダイヤフラムが平衡室の負圧によって仕切部材に吸い付けられるようになる。こうして吸い付けられるときにダイヤフラムは、その一部が袋状になったりして、仕切部材との間にエアポケットが形成され、空気の残留する一因となる。そうして液室内に空気が残留すると、損失係数（tanδ）が悪化したりするなど、完成したマウントの性能が低下する虞れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気が液室内に残留しないようにすることにある。

第１の発明は、被支持体側に連結される連結金具と、これをゴム弾性体を介して支持する支持金具と、そのゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するように前記両金具間に形成された液室と、この液室の内部を受圧室及び平衡室に仕切る仕切部材と、それら受圧室及び平衡室を連通するオリフィス通路と、前記平衡室を区画するゴム製のダイヤフラムと、を備えた液体封入式防振装置の製造方法であって、前記連結金具、前記ゴム弾性体、前記支持金具、前記液室、前記仕切部材、前記オリフィス通路、及び前記ダイヤフラムを備えたワークを製造する工程と、前記ダイヤフラムを内包するように前記ワークのダイヤフラム側にキャップ部材を被せる工程と、前記ワークに前記キャップ部材を被せた状態で該キャップ部材内を真空引きすることによって、前記ダイヤフラムを前記仕切部材とは反対側に膨張させる工程と、前記ワークにキャップ部材を被せかつ前記ダイヤフラムが膨張した状態で、前記液室内を真空引きする工程と、前記液室内を真空引きする工程の完了後に前記液室に液体を封入する工程と、を備えたことを特徴とするものである。

これにより、ダイヤフラムを内包するようにワークのダイヤフラム側にキャップ部材を被せた状態でキャップ部材内を真空引きすることによって、ダイヤフラムを仕切部材とは反対側に膨張させ、そして、ワークにキャップ部材を被せかつダイヤフラムが膨張した状態で、液室内を真空引きするので、液室内を真空引きする時にダイヤフラムが仕切部材に吸い付けられるのを抑えることができ、空気が液室内に残留しないようにすることができる。

第２の発明は、前記第１の発明において、前記液室内を真空引きする工程は、前記キャップ部材内を真空引きする工程の開始後に開始することを特徴とするものである。

これにより、液室内を真空引きするのをキャップ部材内を真空引きするのを開始した後に開始するので、液室内を真空引きするのを開始する時にはダイヤフラムは既に仕切部材とは反対側に膨張している。このため、液室内を真空引きする時にダイヤフラムが仕切部材に吸い付けられるのを確実に抑えることができ、確かに空気が液室内に残留しないようにすることができる。

本発明によれば、ダイヤフラムを内包するようにワークのダイヤフラム側にキャップ部材を被せた状態でキャップ部材内を真空引きすることによって、ダイヤフラムを仕切部材とは反対側に膨張させ、そして、ワークにキャップ部材を被せかつダイヤフラムが膨張した状態で、液室内を真空引きするので、液室内を真空引きする時にダイヤフラムが仕切部材に吸い付けられるのを抑えることができ、空気が液室内に残留しないようにすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、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。

−マウントの全体構成−
図１、２は、本発明に係る液体封入式の防振支持装置の一実施形態である自動車用エンジンマウントＡを示し、このエンジンマウントＡは、図示しない自動車のエンジン及び変速機（以下、両者をまとめてパワープラントという）と車体との間に介在されて、そのパワープラントの静荷重を支持するとともに、当該パワープラントからの振動を吸収し或いは減衰させて、車体への伝達を抑制する機能を有する。

この実施形態のエンジンマウントＡは、図示しないブラケット等を介して被支持体であるパワープラントに取り付けられる概略円柱状の連結金具１と、これをゴム弾性体２を介して下方から支持する円筒状の支持金具３とを備え、この支持金具３の下側外周における自動車の前側及び後側（以下、単に前側、後側という）にそれぞれ溶接された一対の脚部３０，３０によって、車体フレームに固定されるようになっている。支持金具３は、後述するストッパ金具８とともにマウントＡのケースとしても機能する。

図２に示すように、連結金具１は、軸線Ｚ方向の中間部につば部１０を有し、その下側には下方に向かってすぼんだテーパ部１１が、また上側には軸部１２が、それぞれ形成されている。軸部１２の上端面にはパワープラント側のブラケットが取り付けられて、図示しないボルトがボルト穴１２ａに螺入される。図の例では、つば部１０は軸線Ｚを中心とする円環状であり、その上面及び外周面に各々環状のストッパゴム６，７が設けられている。

さらに、連結金具１の内部には、ボルト穴１２ａの下端から下方に延びてテーパ部１１の先端に開口するように通路１３が形成されている。この通路１３は、ボルト穴１２ａよりも小径で、上広がりのテーパ部を介してボルト穴１２ａに連通していて、後述のように液室Ｆに液体を供給する経路となる。尚、通路１３の上端には鋼球等の封止材ｂが打ち込まれて、液室Ｆを封止している。

前記ゴム弾性体２は、その上部が連結金具１の下側のテーパ部１１を覆って加硫接着され、そこから放射状に拡がりながら斜め下に向かって延びる厚肉の傘状部２０と、この傘状部２０の下端に連続して下方に延びる円筒部２１とからなり、この円筒部２１が支持金具３の内周に固定されている。すなわち、支持金具３は、図の例では内筒３１と外筒３２とからなる二重構造のものであり、その内筒３１がゴム弾性体２の円筒部２１に埋め込まれて一体化されるとともに、この円筒部２１の外周面が外筒３２の内周面に接着固定されている。

また、ゴム弾性体２の円筒部２１は下側で内径が拡大されて、環状の段部が形成されており、この段部を受け部として下方からオリフィス盤４が嵌挿されるとともに、このオリフィス盤４を下方から覆うようにしてゴム製のダイヤフラム５が配設されている。ダイヤフラム５は、全体としては上方に開口する碗状であり、その開口縁を周回するように厚肉部５０が形成されるとともに、補強部材５１が埋め込まれている。こうして補強された厚肉部５０は、オリフィス盤４の下面に液密に重ね合わされて、支持金具３の内筒３１の下端に内向きに形成されたフランジによって下方からかしめられている。

また、ダイヤフラム５は、厚肉部５０の内周側に連続して、オリフィス盤４の下面から略直角に離れる円筒状の周壁部５２を備えており、その下縁には下凸に湾曲する環状のロール部５３が連続している。このロール部５３にて折り返されたダイヤフラム５の中央部５４は常態で上すぼまりの円錐台状になっている。言い換えると、ダイヤフラム５は、常態では中央部５４が上方に折り返されて断面略Ｗ字状をなし、その中央部５４とそれを囲む環状のロール部５３とが上下に反転することによって、容積が大幅に変化するものである。

そのように容積の変化するダイヤフラム５によって円筒部２１の下端が閉じられ、ゴム弾性体２の内部には液体の封入される液室Ｆが形成されている。この液室Ｆは、オリフィス盤４によって上下に仕切られていて、その上側が受圧室ｆ１になり、下側、即ちオリフィス盤４及びダイヤフラム５によって区画される部分が、平衡室ｆ２になる。パワープラントからの振動が入力してゴム弾性体２が変形すると、主に受圧室ｆ１の容積が変化し、液体がオリフィス通路Ｐを介して平衡室ｆ２との間を流通する。この液体の流出入に伴い前記のようにダイヤフラム５が変形して、平衡室ｆ２の容積が変化する（体積補償）。

オリフィス盤４は、金属製の本体部材４０（仕切部材：以下、オリフィス盤本体４０ともいう）と蓋部材４１とが組合わされて、全体としては比較的厚肉の円盤状をなし、その内部にはゴム製の可動板４２が収容されている。可動板４２は、比較的周波数が高く振幅の小さなエンジン振動が入力したときに、この振動に同期して振動することで受圧室ｆ１の液圧変動を吸収する。

すなわち、オリフィス盤本体４０は、円形板の上面に円環状の立壁部４０ａが立設されてなり、その上に重ね合わされた蓋部材４１との間に可動板４２を収容している。この収容室を受圧室ｆ１に連通させるよう蓋部材４１には複数の貫通穴４１ａ，４１ａ，…が形成され、同様に、収容室を平衡室ｆ２に連通させるようオリフィス盤本体４０の相対的に内周寄りの範囲にも貫通穴４０ｂ，４０ｂ，…が形成されている。

また、立壁部４０ａの外周には、上方を蓋部材４１によって囲まれて外周側に開口する溝部が概ね全周に亘って形成され、この溝部が外周側からゴム弾性体２の円筒部２１によって囲まれることで、円環状のオリフィス通路Ｐが形成されている。オリフィス通路Ｐの一端は蓋部材４１上面の開口部４１ｂにて受圧室ｆ１に臨み、他端はオリフィス盤本体４０下面に開口する開口部（不図示）から平衡室ｆ２に臨んでいる。オリフィス通路Ｐは、比較的低周波で振幅の大きな振動にチューニングされている。

一方、ゴム弾性体２の傘状部２０等、マウントＡの上側の部分を囲むように、支持金具３の上端にはその外筒３２と略同径の円筒形状を有するストッパ金具８が取り付けられている。ストッパ金具８の下端には外側に張り出したフランジが形成され、このフランジがゴム弾性体２の円筒部２１の上端に載置されて、その内部の内筒３１の上端に外向きに形成されたフランジとともに、外筒３２の上端に形成されたコ字状部によってかしめられている。

ストッパ金具８は、つば部１０のストッパゴム７と当接することによって連結金具１の前後方向の相対変位を規制する。このストッパ金具８の上端には、連結金具１の軸部１２を取り囲むように内周側に向かって延びるフランジが形成されており、このフランジの下面がつば部１０上面のストッパゴム６に当接することによって、連結金具１の上方への変位を規制する。また、そのフランジの上面には、図示しないエンジン側のブラケットに当接して上方への移動が規制されるように、換言すれば、連結金具１の下方への相対変位を規制するように、ゴム層８０が設けられている。

尚、図２においては、エンジンマウントＡにパワープラントの静荷重が作用していない状態を示しており、つば部１０上面のストッパゴム６とストッパ金具８上端のフランジとの隙間は小さいが、エンジンマウントＡが自動車に取り付けられてパワープラントを支持し、その静荷重が加わる１Ｇ状態では、ゴム弾性体２が撓んで連結金具１が下方に変位するので、前記の隙間は大きくなる。

−マウントの製造工程−
上述の如き構成のマウントＡの製造工程では、まず、連結金具１と、ゴム弾性体２と、支持金具３の内筒３１とを加硫一体化成形して、オリフィス盤４をゴム弾性体２の円筒部２１に嵌挿するとともに、ダイヤフラム５をオリフィス盤４を覆うように配設し、ダイヤフラム５の厚肉部５０を内筒３１によってかしめて、図３のように、支持金具３の外筒３２やストッパ金具８の取り付けられていない、連結金具１、ゴム弾性体２、内筒３１、液室Ｆ、オリフィス盤４、オリフィス通路Ｐ、及びダイヤフラム５を備えたマウントワークＷを構成する。このマウントワークＷをダイヤフラム５が上側になるように図示しない液封入装置にセットして連結金具１の軸部１２にノズルを取り付ける。

次に、図４のように、ダイヤフラム５を内包するようにマウントワークＷのダイヤフラム５側、つまり上側に有底円筒状のキャップ部材９（図５参照）を被せる。このキャップ部材９の側壁部には、キャップ部材９の内部と外部とを連通させるように１つの貫通穴９０が形成されている。キャップ部材９の開口縁には環状の段部が形成されており、この段部が内筒３１の上端（図２では下端）に内向きに形成されたフランジやダイヤフラム５の厚肉部５０と隙間なく当接することによってキャップ部材９と内筒３１及びダイヤフラム５との間をシールしている。そして、図６のように、マウントワークＷをキャップ部材９で覆った状態で、図示しない真空ポンプにより貫通穴９０を介してキャップ部材９とダイヤフラム５とに囲まれた密閉空間内の空気を強制的に排気する。このようにキャップ部材９内を真空引きすると、ダイヤフラム５がキャップ部材９内の負圧によってオリフィス盤本体４０とは反対側、つまり上側に膨張して断面略Ｕ字状となる。

それから、キャップ部材９内を真空引きし続けることによってダイヤフラム５が膨らんだ状態で、真空ポンプによりノズル、ボルト穴１２ａ及び通路１３を介して液室Ｆ内の空気を強制的に排気する。このようにダイヤフラム５を広げたまま液室Ｆ内を真空引きすると、ダイヤフラム５はオリフィス盤本体４０に吸い付けられず、オリフィス盤本体４０との間にエアポケットが形成されない。

液室Ｆ内が所定の真空圧になったら、液室Ｆ内を真空引きするのを完了し、液室Ｆ内を真空引きしたのと同じノズルから液体を供給して液室Ｆに充填した後に、通路１３にノズルから封止材ｂ（図２参照）を打ち込んで封止する。この液体封入時もキャップ部材９内を真空引きし続けている。そして、キャップ部材９内を真空引きするのを完了し、液室Ｆに液体が封入されたマウントワークＷからノズルやキャップ部材９を取り外してマウントワークＷを液封入装置から取って離す。このマウントワークＷに外筒３２やストッパ金具８を取り付けてマウントＡを完成させる。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、ダイヤフラム５を内包するようにマウントワークＷのダイヤフラム５側にキャップ部材９を被せた状態でこのキャップ部材９内を真空引きすることによって、ダイヤフラム５をオリフィス盤本体４０とは反対側に膨張させ、そして、マウントワークＷにキャップ部材９を被せかつダイヤフラム５が膨張した状態で、液室Ｆ内を真空引きするので、液室Ｆ内を真空引きする時にダイヤフラム５が仕切部材に吸い付けられるのを抑えることができ、空気が液室Ｆ内に残留しないようにすることができる。

また、液室Ｆ内を真空引きするのをキャップ部材９内を真空引きするのを開始した後に開始するので、液室Ｆ内を真空引きするのを開始する時にはダイヤフラム５は既にオリフィス盤本体４０とは反対側に膨張している。このため、液室Ｆ内を真空引きする時にダイヤフラム５がオリフィス盤本体４０に吸い付けられるのを確実に抑えることができ、確かに空気が液室Ｆ内に残留しないようにすることができる。

常態にて断面略Ｗ字状をなすダイヤフラム５は、従来のように液室Ｆ内のみ真空引きすると、その構造上、オリフィス盤本体４０との間にエアポケットが形成されやすい。このようなダイヤフラム５に対して、上述のような工程は効果的である。

（その他の実施形態）
前記実施形態では、液室Ｆ内を真空引きするのをキャップ部材９内を真空引きするのを開始した後に開始しているが、これに限らず、例えば、それらを同時に開始してもよい。但し、液室Ｆ内を真空引きしている時にダイヤフラム５が膨張している必要がある。また、確実に空気が液室Ｆ内に残留しないようにするためには、前者の方が望ましい。

前記実施形態では、キャップ部材９内を真空引きしながら液室Ｆ内を真空引きしているが、キャップ部材９内を真空引きしなくてもよい。但し、液室Ｆ内を真空引きしている時にダイヤフラム５が膨張している必要がある。また、確実に空気が液室Ｆ内に残留しないようにするためには、前者の方が望ましい。

前記実施形態では、キャップ部材９内を真空引きしながら液室Ｆに液体を封入しているが、この液体封入時にはキャップ部材９内を真空引きしなくてもよい。さらに、マウントワークＷにキャップ部材９を被せたまま液室Ｆに液体を封入しているが、この液体封入時にはマウントワークＷからキャップ部材９を取り外してもよい。

前記実施形態では、本発明の製造方法を前述したオリフィス盤本体４０やダイヤフラム５に適用しているが、他の形状・構造のオリフィス盤本体４０やダイヤフラム５にも適用できる。つまり、本発明の製造方法によれば、オリフィス盤本体４０やダイヤフラム５が如何なる形状・構造であっても、空気が液室Ｆ内に残留しないようにすることができる。

以上説明したように、本発明にかかる液体封入式防振装置の製造方法は、空気が液室内に残留しないようにする用途等に適用できる。

本発明の実施形態に係るエンジンマウントの外観を示す斜視図である。 同液室等、内部の構造を縦断面で示す斜視図である。 製造過程のマウントワークの構造を縦断面で示す斜視図である。 製造過程のマウントワークの構造を縦断面で示す斜視図である。 キャップ部材の外観を示す斜視図である。 製造過程のマウントワークの構造を縦断面で示す斜視図である。

符号の説明

Ａ エンジンマウント（液体封入式防振装置）
Ｆ 液室
ｆ１ 受圧室
ｆ２ 平衡室
Ｐ オリフィス通路
Ｗ マウントワーク
１ 連結金具
２ ゴム弾性体
３ 支持金具
４ オリフィス盤
４０ 本体部材（オリフィス盤本体：仕切部材）
５ ダイヤフラム
９ キャップ部材

Claims (2)

1. 被支持体側に連結される連結金具と、これをゴム弾性体を介して支持する支持金具と、そのゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するように前記両金具間に形成された液室と、この液室の内部を受圧室及び平衡室に仕切る仕切部材と、それら受圧室及び平衡室を連通するオリフィス通路と、前記平衡室を区画するゴム製のダイヤフラムと、を備えた液体封入式防振装置の製造方法であって、
   前記連結金具、前記ゴム弾性体、前記支持金具、前記液室、前記仕切部材、前記オリフィス通路、及び前記ダイヤフラムを備えたワークを製造する工程と、
   前記ダイヤフラムを内包するように前記ワークのダイヤフラム側にキャップ部材を被せる工程と、
   前記ワークに前記キャップ部材を被せた状態で該キャップ部材内を真空引きすることによって、前記ダイヤフラムを前記仕切部材とは反対側に膨張させる工程と、
   前記ワークにキャップ部材を被せかつ前記ダイヤフラムが膨張した状態で、前記液室内を真空引きする工程と、
   前記液室内を真空引きする工程の完了後に前記液室に液体を封入する工程と、を備えたことを特徴とする液体封入式防振装置の製造方法。
2. 請求項１記載の液体封入式防振装置の製造方法において、
   前記液室内を真空引きする工程は、前記キャップ部材内を真空引きする工程の開始後に開始することを特徴とする液体封入式防振装置の製造方法。

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