JP2009287709A

JP2009287709A - 防振装置

Info

Publication number: JP2009287709A
Application number: JP2008142265A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yabe; 健治矢部
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2009-12-10
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: JP4870722B2

Abstract

【課題】防振装置の外側部材を構成する３つの金具を高い強度を持たせて溶接する。
【解決手段】外側部材１４は、ゴム状弾性体１６を軸方向Ｘに挟圧する第１外側金具２２及び第２外側金具２４と、第２外側金具の下面に固定される第３外側金具２６とからなる。第１外側金具の第１フランジ部２２Ｃと第２外側金具の第２フランジ部２４Ｂとの重ね合わせ部には、ボルト締結部３４，３６が軸芯Ｏを挟んで対向する２箇所に設けられており、両フランジ部２２Ｃ，２４Ｂが、周方向Ｃに均等配置された６点の外側溶接部３８にて固定され、そのうちの２点の外側溶接部３８Ａがボルト締結部間を結ぶ直線Ｌに直交する直線Ｍ上に配置されている。また、第２外側金具２４と第３外側金具２６とが周方向Ｃに均等配置された３点の内側溶接部４０にて固定され、そのうちの１点の内側溶接部４０Ａが上記直線Ｍ上に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、防振装置に関するものである。

従来、例えば、自動車のサスペンション機構に用いられるサスペンションサポートとして、ショックアブソーバのピストンロッドが挿通されて固定される内筒部材と、該内筒部材の外周部に設けられた環状のゴム状弾性体と、車体側に固定されるものであって前記ゴム状弾性体を収容する筒状部を有し内筒部材に対してゴム状弾性体を介して結合される外側部材と、を備えた防振装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

この種の防振装置において、前記外側部材を、ゴム状弾性体を上下方向で挟圧保持する上側の第１外側金具及び下側の第２外側金具と、バウンドストッパを保持するために前記第２外側金具の下面に固定される第３外側金具とで構成する場合がある。その場合、第１外側金具と第２外側金具は、互いの外周フランジ部同士を重ね合わせた状態で溶接により固定される。

一方、第２外側金具に対する第３外側金具の固定手段としては、第２外側金具の開口部に第３外側金具の開口縁部をかしめ締結する場合があるが、その場合、第２外側金具と第３外側金具の結合強度が不足することがある。そのため、第２外側金具と第３外側金具との固定にも溶接を行うことが考えられるが、第１外側金具と第２外側金具との溶接箇所との関係上、外側部材全体として十分な強度が得られるように、第２外側金具と第３外側金具の溶接箇所を設定することは容易ではない。
特開２００３−２７８８２２号公報特開平６−２１３２６４号公報

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、防振装置の外側部材を構成する３つの金具を十分な強度を持たせて溶接することで、優れた強度を持つ外側部材を備えた防振装置を提供することを目的とする。

本発明に係る防振装置は、内筒部材と、前記内筒部材の外周部に設けられた環状のゴム状弾性体と、前記ゴム状弾性体を収容する筒状部を有して前記内筒部材に対して前記ゴム状弾性体を介して結合された外側部材と、を備えるものである。前記外側部材は、第１外側金具と第２外側金具と第３外側金具とからなり、第１外側金具は、前記ゴム状弾性体の軸方向一方面に当接されるリング板状の第１壁部を有するとともに、軸直角方向外方に全周にわたって延設された第１フランジ部を有する。また、第２外側金具は、前記第１壁部との間で前記ゴム状弾性体を軸方向に挟圧するリング板状の第２壁部を有するとともに、前記第１フランジ部に重ね合わされて固定される第２フランジ部を有する。また、第３外側金具は、前記第２外側金具の前記第２壁部に対して前記第１外側金具とは反対側の面に重ね合わされて固定される環状の金具である。そして、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部の重ね合わせ部には、被取付け面に対するボルト締結部が、前記内筒部材の軸芯を挟んで軸直角方向に対向する２箇所に設けられている。ここにおいて、前記第１外側金具の第１フランジ部と前記第２外側金具の第２フランジ部とが、前記ボルト締結部の軸直角方向内方側において、周方向に均等配置された６点の外側溶接部にて固定され、そのうちの軸直角方向に対向する２点の前記外側溶接部が、前記２箇所のボルト締結部を結ぶ直線に直交する直線上に配置されている。また、前記第２外側金具の第２壁部と前記第３外側金具とが、前記外側溶接部の内周側において、周方向に均等配置された３点の内側溶接部にて固定され、そのうちの１点の前記内側溶接部が、前記２箇所のボルト締結部を結ぶ直線に直交する直線上に配置されている。

本発明によれば、第１外側金具と第２外側金具とを、周上６点の外側溶接部にて固定し、そのうちの２点の外側溶接部をボルト締結部を結ぶ直線上ではなくこれに直交する直線上に設定するとともに、第２外側金具と第３外側金具とを、前記外側溶接部と重なるように周方向に均等配置された３点の内側溶接部にて固定したので、外側部材の結合強度を著しく高くすることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の１実施形態に係る防振装置１０の平面図であり、図２は、その縦断面図、図３は、車体への組付け状態での縦断面図である。

この防振装置１０は、自動車のサスペンション機構におけるショックアブソーバのピストンロッド１を、車体２に対して弾性的に結合するためのサスペンションサポートであり、ピストンロッド１の上端部が挿通固定される金属製の内筒部材１２と、該内筒部材１２の外周を取り囲み車体２に取り付けられる金属製の外側部材１４と、これら内筒部材１２と外側部材１４との間に介設されたゴム状弾性体１６と、を備えてなり、ピストンロッド１の軸方向Ｘを上下方向として設けられている。

内筒部材１２は、円筒状の内筒部１８と、内筒部１８の上端部から軸直角方向Ｙの外方Ｙ１に張り出す内筒フランジ２０とからなり、ピストンロッド１の上端部が内筒部１８内に下方から挿通されてナット３を締め付けることで当該ピストンロッド１に固定される。

ゴム状弾性体１６は、内筒部材１２の外周部において前記内筒フランジ２０を覆うようにその上下に一体に加硫成形されており、全体として環状に形成されている。

外側部材１４は、ゴム状弾性体１６を収容する筒状部２２Ｂを有して、内筒部材１２に対して該ゴム状弾性体１６を介して結合されている。詳細には、外側部材１４は、上から順に、第１外側金具２２と、第２外側金具２４と、第３外側金具２６との、３つの金具で構成されている。

第１外側金具２２は、ゴム状弾性体１６の軸方向一方面である上面１６Ａに当接される第１壁部２２Ａと、第１壁部２２Ａの外周縁から下方に延設されてゴム状弾性体１６の外周面に当接した状態で当該ゴム状弾性体１６を取り囲む上記筒状部２２Ｂと、筒状部２２Ｂの下端から軸直角方向外方Ｙ１に向かって全周にわたって延設された平面視菱形状の第１フランジ部２２Ｃと、を備えてなり、下側開放のカップ状をなしている。第１壁部２２Ａは、リング板状をなしており、中央部に円形の開口部２８を備える。

第２外側金具２４は、ゴム状弾性体１６の軸方向他方面である下面１６Ｂに当接されて上記第１壁部２２Ａとの間でゴム状弾性体１６を軸方向Ｘに挟圧する第２壁部２４Ａと、第２壁部２４Ａから軸直角方向外方Ｙ１に向かって全周にわたって延設されて上記第１フランジ部２２Ｃに重ね合わされた状態に固定される第２フランジ部２４Ｂと、を備えてなり、この例では、全体として平板状をなして平面視菱形状に形成されている。第２壁部２４Ａは、リング板状をなしており、中央部に円形の開口部３０を備える。そして、第１外側金具２２と第２外側金具２４との間で、ゴム状弾性体１６の収容空間が設けられている。なお、第２フランジ部２４Ｂの外周縁には、全周にわたって下向きに立壁部２４Ｃが延設されている。

第３外側金具２６は、第２外側金具２４の第２壁部２４Ａに対して、第１外側金具２２とは反対側の面である下面２４Ａ１に重ね合わされた状態に固定される環状の金具である。第３外側金具２６は、不図示のバウンドストッパを保持するための保持部材であり、第２壁部２４Ａの下面２４Ａ１に重ね合わされる第３壁部２６Ａと、前記バウンドストッパを保持するために第３壁部２６Ａの外周縁から下方に延設された保持筒部２６Ｂとからなる。第３壁部２６Ａは、中央部に円形の開口部３２を備え、この開口部３２にはかしめ用筒部３２Ａが上向きに延設されており、このかしめ用筒部３２Ａにて第２金具２４の開口部３０にかしめ固定されている。

第１フランジ部２２Ｃと第２フランジ部２４Ｂの重ね合わせ部には、車体２の被取付け面２Ａに対するボルト締結部となる円形のボルト穴３４，３６が互いに重なり合うように設けられている。ボルト穴３４，３６は、図１に示すように、内筒部材１２の軸芯Ｏを挟んで軸直角方向Ｙに対向する２箇所に設けられている。詳細には、第１外側金具２２及び第２外側金具２４は内筒部材１２の軸芯Ｏを中心とした平面視菱形状をなしており、該菱形の２本の対角線のうちの長い方の対角線Ｌ上に上記ボルト穴３４，３６が設けられ、ボルト穴３４，３６は上記軸芯Ｏを挟んだ両側に当該軸芯Ｏから等距離にて設けられている。なお、ボルト穴３４，３６には、下方からボルト４が圧入され、該ボルト４を被取付け面２Ａに対して締結することで、外側部材１４は車体２に取り付け固定される。

以上の基本構成において、本実施形態では、第１外側金具２２と第２外側金具２４とが溶接により固定されるとともに、第２外側金具２４と第３外側金具２６とが溶接により固定されている。

詳細には、第１外側金具２２の第１フランジ部２２Ｃと第２外側金具２４の第２フランジ部２４Ｂとは、周方向Ｃに均等配置された６点の外側溶接部３８にて固定されている。外側溶接部３８は、図１に示すように、ボルト穴３４，３６よりも軸直角方向内方Ｙ２側において、上記軸芯Ｏを同芯状に取り囲む周上６箇所に、等間隔（即ち、６０°間隔）に設けられている。また、６点の外側溶接部３８のうちの軸直角方向Ｙに直交する２点の外側溶接部３８Ａ，３８Ａが、２箇所のボルト穴３４，３６を結ぶ直線（即ち、上記長い方の対角線）Ｌに直交する直線（即ち、上記菱形の短い方の対角線）Ｍ上に位置するように設定されている。

また、第２外側金具２４の第２壁部２４Ａと第３外側金具２６の第３壁部２６Ａとは、外側溶接部３８の内周側において、周方向Ｃに均等配置された３点の内側溶接部４０にて固定されている。内側溶接部４０は、上記軸芯Ｏを同芯状に取り囲む周上３箇所に、等間隔（即ち、１２０°間隔）に設けられており、しかも、外周側の外側溶接部３８に対して周方向Ｃでの位置が一致するように、３点の内側溶接部４０のうちの１点の内側溶接部４０Ａが、２箇所のボルト穴３４，３６を結ぶ直線Ｌに直交する直線Ｍ上に位置するように設定されている。従って、内側溶接部４０は、２箇所のボルト穴３４，３６を結ぶ直線Ｌに対して３０°の角度をなす２箇所と、その直線Ｌを挟んだ反対側において該直線Ｌと９０°の角度をなす１箇所とに設定されている。

上記防振装置１０を製造するに際しては、図６に示すように、第２外側金具２４の開口部３０に対して、下方から第３外側金具２６のかしめ用筒部３２Ａを挿入し、図４，５に示すように、かしめ用筒部３２Ａを外向きに曲げてかしめ締結するとともに、第２壁部２４と第３壁部２６Ａとを上記内側溶接部４０にて溶接固定する。溶接方法は、この例では、プロジェクション溶接による。プロジェクション溶接は、溶接箇所にプロジェクション（突起部）を設けておき、この突起部に電流を集中して流し、加熱すると同時に加圧接合する溶接法であり、図６に示すように、この例では、第２壁部２４に下向きの突起部４２が設けられ、図５に示すように、溶接により突起部４２がつぶれて溶着される。

このようにして第２外側金具２４と第３外側金具２６を溶接した後、予め加硫成形されたゴム状弾性体１６付きの内筒部材１２を上記筒状部２２Ｂに収容した状態で、図１，２に示すように、第１外側金具２２の第１フランジ部２２Ｃと第２外側金具２４の第２フランジ部２４Ｂを重ね合わせて、両者を上記外側溶接部３８にて溶接固定する。この場合の溶接もプロジェクション溶接により行われ、この例では、図４，５に示すように第２フランジ部２４Ｂに上向きの突起部４４が設けられ、図２に示すように、溶接により突起部４４が潰されて溶着される。

以上のようにして構成された外側部材１４であると、外側溶接部３８と内側溶接部４０の上記特有の配置構成により、内筒部材１２の軸方向Ｘでの入力に対する外側部材１４の強度を著しく高くすることができる。特に、内側溶接部４０を上記の周上３点に設定することで、溶接時の電流の流れを安定化して、強度アップを図ることができる。また、ボルト穴３４，３６に対する外側溶接部３８と内側溶接部４０の配置関係も相俟って、軸方向Ｘでの入力を受けたときの外側部材１４全体での強度を効果的に高めることができる。

上記実施形態に係る外側部材１４の溶接強度を確認するために、島津製作所製オートグラフを用いて、引張試験を実施して、破断強度を測定した。測定では、内筒部材１２とゴム状弾性体１６の代わりに内筒部材１２と同じ外形を持つ円板を配置し、ボルト穴３４，３６部分を固定した状態で、前記円板により第２外側金具２４の第２壁部２４Ａに対して軸方向Ｘ下方に荷重を負荷し、破断強度から溶接部の応力値を求めた。また、比較のため、図７（Ｂ）〜（Ｄ）に示す溶接配置構成についても同様に測定した。なお、図７（Ａ）が上記実施形態に係る溶接配置構成を示したものである。結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例の溶接配置構成であると、比較例１〜３に係る他の構成に比べて、溶接部位の強度が明らかに高く、優れた強度を持つ外側部材が得られた。

実施形態に係る防振装置の平面図図１のII−II線断面図同防振装置を車体に組み付けた状態を示す断面図同防振装置の第２外側金具と第３外側金具を結合した状態を示す平面図図４のＶ−Ｖ線断面図第２外側金具と第３外側金具の結合前の断面図実施例及び比較例に係る外側部材の溶接配置構成を示す概略図

符号の説明

１０…防振装置
１２…内筒部材
１４…外側部材
１６…ゴム状弾性体、１６Ａ…上面（軸方向一方面）
２２…第１外側金具、２２Ａ…第１壁部、２２Ｂ…筒状部、２２Ｃ…第１フランジ部
２４…第２外側金具、２４Ａ…第２壁部、２４Ｂ…第２フランジ部
２６…第３外側金具
３４，３６…ボルト穴（ボルト締結部）
３８…外側溶接部
４０…内側溶接部
２Ａ…被取付け面
Ｃ…周方向
Ｌ…長い方の対角線（２箇所のボルト締結部を結ぶ直線）
Ｍ…短い方の対角線（直線Ｌに直交する直線）
Ｏ…軸芯
Ｘ…軸方向
Ｙ…軸直角方向、Ｙ１…外方、Ｙ２…内方

Claims

内筒部材と、前記内筒部材の外周部に設けられた環状のゴム状弾性体と、前記ゴム状弾性体を収容する筒状部を有して前記内筒部材に対して前記ゴム状弾性体を介して結合された外側部材と、を備える防振装置において、
前記外側部材は、
前記ゴム状弾性体の軸方向一方面に当接されるリング板状の第１壁部を有するとともに軸直角方向外方に全周にわたって延設された第１フランジ部を有する第１外側金具と、
前記第１壁部との間で前記ゴム状弾性体を軸方向に挟圧するリング板状の第２壁部を有するとともに前記第１フランジ部に重ね合わされて固定される第２フランジ部を有する第２外側金具と、
前記第２外側金具の前記第２壁部に対して前記第１外側金具とは反対側の面に重ね合わされて固定される環状の第３外側金具と、
からなり、
前記第１フランジ部と前記第２フランジ部の重ね合わせ部には、被取付け面に対するボルト締結部が、前記内筒部材の軸芯を挟んで軸直角方向に対向する２箇所に設けられ、
前記第１外側金具の第１フランジ部と前記第２外側金具の第２フランジ部とが、前記ボルト締結部の軸直角方向内方側において周方向に均等配置された６点の外側溶接部にて固定され、軸直角方向に対向する２点の前記外側溶接部が、前記２箇所のボルト締結部を結ぶ直線に直交する直線上に配置され、
前記第２外側金具の第２壁部と前記第３外側金具とが、前記外側溶接部の内周側において周方向に均等配置された３点の内側溶接部にて固定され、１点の前記内側溶接部が、前記２箇所のボルト締結部を結ぶ直線に直交する直線上に配置された、
防振装置。