JP2010249249A - 防振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケット部材と外筒部材との固定を確実に行うと共に、２分割のブラケット部材を必要としない防振装置を提供する。
【解決手段】ブラケット部材１２は、略円筒状とされ、空間構成部１２Ａ及び外筒保持部１２Ｂを備えている外筒保持部１２Ｂは、開放端側が大径となるテーパー形状とされている。外筒保持部１２Ｂの開放端側には、周方向に所定間隔で軸方向Ｓに突出した折返し部１２Ｄが形成されている。外筒部材２０は、略円筒状とされ、大径部２２、固定部２４、及び、小径部２６を備えている。大径部２２は、開放側が小径となるテーパー形状とされ、ブラケット部材１２の外筒保持部１２Ｂの内側に配置されている。外筒部材２０は、固定部２４でブラケット部材１２の折返し部１２Ｄが径方向内側に折り返され、ブラケット部材１２の内周に加締め固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般産業機械、自動車におけるエンジンマウント等として用いられ、エンジン等の振動発生部から車体等の振動受部へ伝達される振動を吸収及び減衰させる防振装置に関する。

例えば、車両の振動発生部となるエンジンと振動受部となる車体との間にはエンジンマウントとしての防振装置が配設されており、この防振装置はエンジンが発生する振動を吸収し、車体側への振動伝達を抑制する。このような防振装置としては、振動発生部に連結される第１連結部材と、振動受部に連結される第２連結部材が、ゴム弾性体により連結された構成のものが知られている。この防振装置によれば、搭載されたエンジンが作動して振動が発生した場合には、弾性体の制振機能で振動を吸収し、車体側への振動伝達が抑制される。

上記のような従来の防振装置としては、例えば、特許文献１、２に示されるようなものがある。

ところで、特許文献１、２に示される防振装置では、第２連結部材の振動受部への連結は、ブラケット部材を介して行われている。ブラケット部材と第２連結部材との固定は、特許文献１では圧入によって行われており、特許文献２では、上下に２分割されたブラケットが用いられ、外筒部材は下側のブラケット内に圧入され、外筒部材の上端及び下側ブラケットの上端と、上側ブラケット部材の下端とが加締め固定されている。

特許文献１のような圧入のみの固定の場合、抜け力の確保が難しい場合がある。また、特許文献２では、ブラケット部材が２部材となってしまう。

特許第３３６２５７５号 特許第３５１７５４９号

本発明の目的は、上記事実を考慮して成されたものであり、ブラケット部材と外筒部材との固定を確実に行うと共に、２分割のブラケット部材を必要としない防振装置を提供することある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る防振装置は、筒状とされ、振動発生部及び振動受部の一方に連結されるブラケット部材と、筒状とされ、前記ブラケット部材の内側に配置され、外周面に前記ブラケット部材の端部が径方向内側に折り返されて加締め固定される固定部の構成された外筒部材と、前記外筒部材に対して、径方向内側で且つ軸方向の一端から外側に少なくとも一部が突出して配置され、振動発生部及び振動受部の他方に連結される内側取付部材と、前記外筒部材と前記内側取付部材との間に配置されて両者を連結し、前記ブラケット部材の内側に収納されるゴム弾性体と、を備え、前記外筒部材は、前記固定部から前記内側取付部材側の端部が、当該端部に向かって小径となるテーパー形状とされている。

上記請求項１に係る防振装置では、外筒部材に固定部が構成されており、この固定部でブラケット部材の端部が径方向内側に折り返されて加締め固定されている。したがって、単に圧入により固定する場合と比較して、確実に固定を行うことができる。また、外筒部材の外周面に固定部を構成し、この固定部で加締めるので、別体のブラケット部材を用いることなく、外筒部材を径方向に直接加締め固定することができる。
また、外筒部材の端部をテーパー形状とすることにより、ブラケット部材への挿入が容易となる。

本発明の請求項２に係る防振装置は、前記外筒部材の前記固定部から前記内側取付部材側の端部にかけての外周面に、ゴム膜が形成されていること、を特徴とする。

このように、外筒部材の外周面にゴム膜を形成することにより、外筒部材はゴム膜を介してブラケット部材の内側に密着させて固定することができ、

本発明の請求項３に係る防振装置は、前記ブラケット部材の前記外筒部材が固定される部分の内周面は、前記加締め処理前は、軸方向からの傾斜角度が、前記外筒部材の軸方向からの傾斜角度よりも大きいこと、を特徴とする。

このように、加締め処理前において、ブラケット部材の内周面の軸方向からの傾斜角度を、外筒部材の外周面の軸方向からの傾斜角度よりも大きくすることにより、外筒部材をブラケット部材へ容易に挿入することができる。

本発明の請求項４に係る防振装置の製造方法は、請求項１に記載の防振装置の製造方法であって、前記内側取付部材と前記外側部材との間に前記ゴム弾性体を加硫成形して両者を連結し、連結された前記内側取付部材、前記外側部材、及び前記ゴム弾性体を、前記内側取付部材側から前記ブラケット部材へ挿入し、前記ブラケット部材を前記外筒部材の前記固定部で径方向内側へ折り返して加締める加締め処理により、前記外筒部材を内側に固定するものである。

本発明の防振装置の製造方法では、連結された内側取付部材、外側部材、及びゴム弾性体を、内側取付部材側からブラケット部材へ挿入する。そして、ブラケット部材を、外筒部材の固定部で径方向内側へ折り返して加締める。本発明では、内側取付部材側からブラケット部材へ挿入し、固定部で加締め固定するので、加締め処理により確実に固定することができると共に、１つのブラケット部材により外筒部材を直接加締め固定することができる。

本発明の請求項５に係る防振装置の製造方法は、前記ゴム弾性体により前記内側取付部材と連結された前記外筒部材の前記固定部から前記内側取付部材側の端部を、前記ブラケット部材への挿入前に径方向内側へ絞る絞り処理を行うこと、を特徴とする。

このように、絞り処理を行うことにより、加硫成型されたゴム弾性体の残留引張応力を、減少させることができる。

以上説明したように本発明の防振装置、及び、防振装置の製造方法によれば、ブラケット部材と外筒部材との固定を確実に行うことができると共に、ブラケット部材と外筒部材との間の位置決めを容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る防振装置の構成を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る防振装置の構成を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る防振装置の防振装置本体の構成を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る防振装置の組み付け前の防振装置本体とブラケット部材の構成を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る防振装置の挿入後、加締め前の、防振装置本体とブラケット部材の構成を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る防振装置の変形例の構成を示す側面断面図である。 本発明の実施形態の変形例に係る防振装置の構成を示す側断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る防振装置について図面を参照して説明する。

図１及び図２には本発明の実施形態に係る防振装置１０が示されている。この防振装置１０は、自動車における振動発生部であるエンジンを振動受部である車体へ支持するエンジンマウントとして適用されるものである。なお、図中の符号Ｓは装置の軸心を示し、この軸心に沿った方向を装置の軸方向Ｓとして以下の説明を行う。

図１に示されるように、防振装置１０は、ブラケット部材１２、内側取付部材１４、及び、外筒部材２０を備えている。内側取付部材１４と外筒部材２０との間には、吸振主体となるゴム製のゴム弾性体３０が配置されている。

ブラケット部材１２は、略円筒状とされ、空間構成部１２Ａ及び外筒保持部１２Ｂを備えている。空間構成部１２Ａの内径は、外筒保持部１２Ｂの内径よりも小径とされており、空間構成部１２Ａと外筒保持部１２Ｂの間に、段部１２Ｃが構成されている。外筒保持部１２Ｂは、開放端側が大径となるテーパー形状とされている。外筒保持部１２Ｂの開放端側には、周方向に所定間隔で軸方向Ｓに突出した折返し部１２Ｄが形成されている。ブラケット部材１２の外側には、固定脚１６が備えられている。固定脚１６は、溶接等によりブラケット部材１２に固着されている。固定脚１６の下面側が、車体（不図示）に固定されている。

外筒部材２０は、略円筒状とされ、大径部２２、固定部２４、及び、小径部２６を備えている。大径部２２は、開放側が小径となるテーパー形状とされ、ブラケット部材１２の外筒保持部１２Ｂの内側に配置されている。小径部２６は、大径部２２よりも小径とされている。固定部２４は、大径部２２と小径部２６との間の段差部分で構成されている。外筒部材２０は、固定部２４でブラケット部材１２の折返し部１２Ｄが径方向内側に折り返され、ブラケット部材１２の内周に加締め固定されている。

内側取付部材１４は、外径が外筒部材２０よりも小径の略円柱状とされ、外筒部材２０と同軸的に、かつ、軸方向Ｓで外筒部材２０の外側に突出して配置されている。内側取付部材１４の外筒部材２０側の部分は、先端に向かって小径となるようにテーパー形状とされている。内側取付部材１４の軸方向の中間部には、径方向外側に張り出す環状のストッパ芯部１４Ｂが形成されている。内側取付部材１４には、上面（テーパー形状とされた先端と逆側の面）中央部分から軸方向下側に向かって雌ねじが形成されたねじ穴１４Ａが構成されている。ねじ穴１４Ａにボルト（不図示）が螺合されることにより、車両の振動発生部（エンジン）が連結される。

ゴム弾性体３０は、内側取付部材１４の先端側外周に加硫接着されると共に、外筒部材２０の大径部２２から小径部２６の一部にかけて加硫接着されており、内側取付部材１４と外筒部材２０とを弾性的に連結している。ゴム弾性体３０の、下面（内側取付部材１４と逆側面）には、凹部３０Ａが構成されている。ゴム弾性体３０は、ブラケット部材１２の内側に配置されている。

ゴム弾性体３０には、その下端部から下方へ延出する薄膜状の内側被覆部３２が一体的に形成されている。この内側被覆部３２は、外筒部材２０の内周面に加硫接着されて外筒部材２０の内周面を覆っている。ゴム弾性体３０と内側被覆部３２との間には、後述するオリフィス形成部材４０の位置決めを行う段差部３１が構成されている。

また、ゴム弾性体３０には、内側取付部材１４のストッパ芯部１４Ｂを覆うようにストッパゴム部３６が一体的に形成されている。ストッパゴム部３６の上面がブラケット部材１２の上部１２Ｅに突き当てられ、内側取付部材１４のストッパ芯部１４Ｂよりも上側がブラケット部材１２の上方へ突出されている。

内側被覆部３２の内周側には、オリフィス形成部材４０が嵌め込まれている。オリフィス形成部材４０は、環状とされ、外周壁に溝が形成されており、この溝と内側被覆部３２とで制限通路としてのオリフィス４２が構成される。オリフィス形成部材４０の上端部は、段差部３１に突き当てられることにより、軸方向Ｓの位置決めが行われている。

オリフィス形成部材４０の内周壁には、径方向内側に突出する仕切枠部４４が構成されており、この仕切枠部４４を外縁に構成された溝が挟み込んで、メンブラン４６がオリフィス形成部材４０に取り付けられている。メンブラン４６は略円板状の弾性体で構成され、外筒部材２０及びゴム弾性体３０の内側に構成される空間を仕切っている。メンブラン４６により仕切られた上側（ゴム弾性体３０側）の空間を主液室５２、下側の空間を副液室５４とする。オリフィス４２は、不図示の開口部により、主液室５２、副液室５４の各々に連通されており、オリフィス４２を介して、主液室５２と副液室５４とが連通されている。

オリフィス形成部材４０の下側で内側被覆部３２の内周側には、リング２８が配置されている。オリフィス形成部材４０、及びリング２８が内周側に挿入された外筒部材２０は、下端部２６Ａが内周側へ加締められる。これにより、オリフィス形成部材４０、及びリング２８が、外筒部材２０内に固定される。

リング２８には、ゴム製のダイヤフラム３８の外周部が全周に亘って加硫接着されている。ダイヤフラム３８は、弾性変形が生じていない状態では上方へ向かって突出した略円錐台状に形成されており、軸方向Ｓに沿って外筒部材２０内の容積を変化させるように弾性変形可能とされている。リング２８は、内側被覆部３２を介して外筒部材２０の内周壁へ圧接されている。

外筒部材２０及びゴム弾性体３０内の空間は、ダイヤフラム３８により外部から密閉されており、この密閉空間内が、前述の主液室５２、及び、副液室５４に区画されている。この密閉空間内には水、オイル等の液体Ｌが封入されている。

ブラケット部材１２の空間構成部１２Ａの内側には、ゴム弾性体３０及びストッパゴム部３６との間に空間が構成されている。ストッパゴム部３６の径方向外側部分は、ブラケット部材１２の空間構成部１２Ａの内側と対向されている。ストッパゴム部３６の上面は、ブラケット部材１２の上部１２Ｅに突き当てられている。

次に本実施の形態に係る防振装置１０の組立を説明する。

まず、図示しない金型内で、内側取付部材１４と外筒部材２０との間にゴム弾性体３０を加硫接着すると共に、内側被覆部３２、及び、ストッパゴム部３６を形成する。また、これとは別に、リング２８にダイヤフラム３８を加硫形成し、オリフィス形成部材４０にメンブラン４６を加硫形成する。（図３参照）。

なお、外筒部材２０の大径部２２のテーパー形状については、ゴム弾性体３０の加硫成形前の外筒部材２０単体時に絞り加工などによってテーパー形状に形成してもよいし、ゴム弾性体３０の加硫成形後に外側から径方向内側に絞り加工することによりテーパー形状に形成しても良い。特に、ゴム弾性体３０の加硫成形後に絞り加工することにより、ゴム弾性体３０の加硫形成時における残留引張応力を、除去することができる。

次に、ゴム弾性体３０が加硫形成された外筒部材２０へ、一体化されたオリフィス形成部材４０とメンブラン４６を圧入する。オリフィス形成部材４０は、上端部が段差部３１に突き当てられることにより、軸方向Ｓの位置決めが行われる。次に、一体化されたリング２８とダイヤフラム３８を外筒部材２０へ圧入する。そして、外筒部材２０の下端部２６Ａを径方向内側に加締める。これにより、ブラケット部材１２の内側に収納される部材が組み付けられ、外筒部材２０の内側に、主液室５２、副液室５４、オリフィス４２が構成された、防振装置本体１１が完成する。上記の組み付けを、主液室５２、副液室５４に封入する液体中で行うことにより、組み付け時に、液体の封入も行うことができる。

次に、防振装置本体１１を、ブラケット部材１２へ取り付ける。ブラケット部材１２は、予め車体へ溶接などにより固定しておく。そして、図４に示すように、固定されたブラケット部材１２の外筒保持部１２Ｂ側から防振装置本体１１を挿入する。

このとき、取り付ける前の外筒保持部１２Ｂのテーパー形状が軸方向Ｓとなす角度θ１（テーパー角度θ１）は、外筒部材２０の大径部２２のテーパー形状が軸方向となす角度θ２（テーパー角度θ２）よりも大きくなるように設定されている。したがって、防振装置本体１１を容易に挿入して、径方向内側へセンタリングしつつ段部１２Ｃへ当接させることができる。防振装置本体１１の外筒部材２０の上端ゴム部が段部１２Ｃに当接された状態では、図５に示すように、外筒保持部１２Ｂと外側被覆部３４の先端部分とは離間されて、隙間Ａが構成されている。

次に、ブラケット部材１２の折返し部１２Ｃを、外筒部材２０の固定部２４に沿うように折り曲げ、径方向内側へ加締めてブラケット部材１２へ防振装置本体１１を固定する。これにより、防振装置１０全体の組み付けが完了する。

次に、上記のように構成された本実施形態に係る防振装置１０の作用について、説明する。

防振装置１０では、エンジン又は車体側からの振動入力時に、吸振主体であるゴム弾性体３０が振動により弾性変形すると、この振動がゴム弾性体３０によって減衰吸収される。

また防振装置１０では、ゴム弾性体３０の変形により主液室５２の内容積が拡縮し、この主液室５２の拡縮に伴って主液室５２と副液室５４との間で液体Ｌがオリフィス４２を通して相互に流通する。このとき、比較的低い周波数域の振動、例えばシェイク振動等の入力時には、入力振動に共振して液体Ｌが主液室５２と副液室５４との間で流入及び流出する液柱共振が生じる。このとき、オリフィス４２内の空間に生ずる液体の圧力変化、液体流動の粘性抵抗等により振動エネルギが吸収されるので、防振装置１０では、特にシェイク振動等の比較的低い周波数域の振動については主液室５２、副液室５４間の液柱共振によって効果的に吸収できる。

またダイヤフラム３８は、主液室５２から副液室５４内への液体Ｌの流入時に外側へ膨出するように弾性変形することにより、副液室５４内の過度の液圧上昇を抑制する。これにより、副液室５４内の液圧上昇により主液室５２内から副液室５４内への液体Ｌの流入が抑制されることが防止される。

一方、エンジンから比較的高い周波数域の振動、例えばアイドル振動等が入力する時には、オリフィス４２に目詰まりが発生して液柱共振により振動を吸収できなくなる。この時には、主液室５２内の液体Ｌへ伝達される高い周波数域の振動によりメンブラン４６が主液室５２内の容積を拡縮するように弾性変形する。これにより、主液室５２内の液圧上昇が抑制されることから、エンジンから比較的高い周波数域の振動が入力した時でも、主液室５２内の液体Ｌの液圧上昇に伴う動ばね定数の上昇を抑制できるので、高い周波数域の振動も効果的に吸収できる。

さらに、エンジンから大きな振幅の振動が入力された場合には、内側取付部材１４と外筒部材２０とが、互いに近づく方向へ相対移動する動作に続いて、互いに離れる方向へ相対移動する。このとき、内側取付部材１４のストッパ芯部１４Ｂの上側に配置されるストッパゴム部３６が、ブラケット部材１２の上部１２Ｅと当接し弾性変形することで、外筒部材２０に対する内側取付部材１４の相対移動が規制されている。

本実施形態によれば、ブラケット部材１２と外筒部材２０とが、加締め固定されているので、単に圧入により固定した場合と比較して、確実な固定を行うことができる。

また、本実施形態では、加締め位置を外筒部材２０の外周面に形成される段差部分である固定部２４としているので、他のブラケット部材を必要とすることなく、直接ブラケット部材１２と外筒部材２０とを加締め固定することができる。

なお、本実施形態では、加締め固定前のブラケット部材１２のテーパー角度θ１が、外筒部材２０のテーパー角度θ２よりも大きい場合について説明したが、テーパー角度θ１とテーパー角度θ２とは、略同一であってもよい。

また、本実施形態では、外筒部材２０の内側に液体が封入された液封式の防振装置について説明したが、本発明は、図６に示すように、液封部分を有さない、ソリッド式の防振装置５０に適用することもできる。図６に示す防振装置５０は、オリフィス形成部材４０、メンブラン４６、リング２８、及び、ダイヤフラム３８を備えず、主液室、副液室は構成されていない。そして。外筒部材２０の下端部２６Ａにより、ゴム弾性体３０の下部が支持され、ゴム弾性体３０の下部には、凹部３０Ａが構成されている。

上記構成の防振装置５０においても、ブラケット部材１２と外筒部材２０を確実に固定することができる。

また、図７に示すように、前述の防振装置１０、５０の外筒部材２０の外側に外周面を覆う外側被覆部３４を形成してもよい。外側被覆部３４は、ゴム弾性体３０と一体的に形成することができる。特に、この外側被覆部３４を形成することにより、ブラケット部材１２との密着性をより高めることができる。

１０ 防振装置
１１ 防振装置本体
１２ ブラケット部材
１４ 内側取付部材
２０ 外筒部材
２４ 固定部
３０ ゴム弾性体
３４ 外側被覆部
３６ ストッパゴム部
５０ 防振装置

Claims (5)

1. 筒状とされ、振動発生部及び振動受部の一方に連結されるブラケット部材と、
   筒状とされ、前記ブラケット部材の内側に挿入され、外周面に前記ブラケット部材の端部が径方向内側に折り返されて加締め固定される固定部の構成された外筒部材と、
   前記外筒部材に対して、径方向内側で且つ軸方向の一端から外側に少なくとも一部が突出して配置され、振動発生部及び振動受部の他方に連結される内側取付部材と、
   前記外筒部材と前記内側取付部材との間に配置されて両者を連結し、前記ブラケット部材の内側に収納されるゴム弾性体と、
   を備え、
   前記外筒部材は、前記固定部から前記内側取付部材側の端部が、当該端部に向かって小径となるテーパー形状とされている、防振装置。
2. 前記外筒部材の前記固定部から前記内側取付部材側の端部にかけての外周面には、ゴム膜が形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の防振装置。
3. 前記ブラケット部材の前記外筒部材が固定される部分の内周面は、前記加締め処理前は、軸方向からの傾斜角度が、前記外筒部材の軸方向からの傾斜角度よりも大きいこと、を特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の防振装置。
4. 請求項１に記載の防振装置の製造方法であって、
   前記内側取付部材と前記外側部材との間に前記ゴム弾性体を加硫成形して両者を連結し、
   連結された前記内側取付部材、前記外側部材、及び前記ゴム弾性体を、前記内側取付部材側から前記ブラケット部材へ挿入し、
   前記ブラケット部材を前記外筒部材の前記固定部で径方向内側へ折り返して加締める加締め処理により、前記外筒部材を内側に固定する、
   防振装置の製造方法。
5. 前記ゴム弾性体により前記内側取付部材と連結された前記外筒部材の前記固定部から前記内側取付部材側の端部を、前記ブラケット部材への挿入前に径方向内側へ絞る絞り処理を行うこと、を特徴とする、請求項４に記載の防振装置の製造方法。

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