JP2013224728A - 防振装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる防振装置を提供すること。
【解決手段】第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面とが軸O方向に離間し互いの分割面の間に空間SPが形成された状態で、第1外筒部421及び第2外筒部422が筒状部材440により保持固定される。この第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部431の分割面との間の空間SPにより、こじり方向におけるゴム基体430のせん断成分および軸O直角方向におけるゴム基体430の圧縮成分を抑制しつつ、軸O方向におけるゴム基体430の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができる。
【選択図】図11

Description

本発明は、防振装置に関し、特に、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる防振装置に関するものである。
内筒部材と外筒部材との間をゴム状弾性体からなるゴム基体で連結し、サスペンション装置に使用されるブッシュ(防振装置)では、自動車の乗り心地を確保するために、こじり方向におけるばね定数を小さくすることが要請される。
特許文献1には、こじり方向におけるばね定数を小さくするために、内筒1(内筒部材)の軸方向中間部に、径方向外方へ膨出する球状の膨出部4を設け、その膨出部4を囲む外筒2(外筒部材)の内周面部分を、膨出部4の凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成する防振ブッシュ101(防振装置)が開示される。
この防振ブッシュ101によれば、こじり方向の変位の入力に対し、凸状の球面と、これに同心状の凹状の球面との間で、ゴム状弾性体3(ゴム基体)を、主にせん断方向に変形させることができるので、こじり方向におけるばね定数を小さくできる。
特開2008−019927(段落0006,0020、図1など)
しかしながら、上述した従来の防振ブッシュ101では、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることが十分にできないという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる防振装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
請求項1記載の防振装置によれば、径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部を有する内筒部材と、その内筒部材の膨出部を取り囲む凹状の球面である凹状内周面を有する外筒部材と、それら内筒部材の膨出部の外周面および外筒部材の凹状内周面の間を連結するゴム基体とを備えるので、こじり方向の変位の入力に対しては、ゴム基体を、主にせん断方向に変形させることができる。よって、こじり方向におけるばね定数を小さくできるという効果がある。
この場合、請求項1によれば、外筒部材が、第1外筒部と第2外筒部とに軸方向に2分割されると共に、第1外筒部における凹状内周面および第2外筒部における凹状内周面と内筒部材の膨出部の外周面との間が、第1ゴム部および第2ゴム部によって、それぞれ連結され、第1外筒部および第2外筒部をその外周側に配設される筒状の筒状部材により保持固定する構造である。
よって、第1ゴム部および第2ゴム部が加硫成形された後、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面とが軸方向に離間し互いの分割面の間に空間が形成された状態で、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材により保持固定できる。このように、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を形成できることで、その空間の分、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸直角方向におけるゴム基体の圧縮成分を抑制しつつ、軸方向におけるゴム基体の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる。
なお、ゴム基体は、第1ゴム部と第2ゴム部とが軸方向に完全に分割(分断)されている必要はなく、少なくとも外筒部材側で軸方向に分割されていれば足りる。よって、内筒部材側で第1ゴム部と第2ゴム部とが連結されていても(軸方向に分割されていなくても)良い。即ち、内筒部材の外周面を被覆するゴム基体の一部によって、第1ゴム部と第2ゴム部とが連結されていても良い。
請求項2記載の防振装置によれば、請求項1記載の防振装置の奏する効果に加え、内筒部材の膨出部における最大の外径寸法が、第1外筒部および第2外筒部の軸方向端部開口における最小の内径寸法よりも大きくされるので、軸方向への変位に対し、受圧面積を大きくして、ゴム基体の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくする効果を顕著とすることができる。
なお、このような請求項2の構成は、内筒部材の膨出部と外筒部材の凹状内周面との間にゴム基体が連続して配設される従来品では、軸方向におけるゴム基体の圧縮成分と同時に、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸直角方向におけるゴム基体の圧縮成分も増大させるため、採用することが不可能であり、本発明のように、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を形成することで初めて採用可能となったものであり、これにより、軸方向におけるゴム基体の圧縮成分は確保しつつ、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸直角方向におけるゴム基体の圧縮成分を抑制することができる。即ち、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる。
請求項3記載の防振装置によれば、請求項1又は2に記載の防振装置の奏する効果に加え、第1ゴム部および第2ゴム部の剥がれや亀裂の発生を抑制しつつ、第1ゴム部および第2ゴム部に径方向(軸直角方向)への予備圧縮を付与できるという効果がある。
ここで、防振装置は、その耐久性を確保するために、ゴム基体に径方向への予備圧縮を付与する。ゴム基体への径方向への予備圧縮の付与は、通常、外筒部材に絞り加工を施すことにより行われる。この場合、従来品のように、外筒部材(外筒)の内周面部分に部分的に凹状の球面を形成する構造では、凹状の球面を形成した部分と凹状の球面が非形成となる部分との間に肉厚の差が生じると共に、凹状の球面が非形成となる部分の肉厚が厚くなるため、外筒部材の絞り加工が困難となる。
そのため、従来品では、外筒部材の内周面に、軸方向に延びると共に凹状の球面と同等の深さを有する複数の凹溝を周方向に分散して形成する。これにより、絞り加工に伴って、外筒部材は、各凹溝の溝幅が狭くなるように絞り変形するので、肉厚の差があり、かつ、凹状の球面が非形成となる部分の肉厚が厚くても、絞り加工を施すことができる。
しかしながら、この従来品では、こじり方向におけるばね定数は小さくできるが、外筒部材に凹溝を形成して、その絞り加工を可能とすることで、ゴム基体(ゴム状弾性体)に予備圧縮を付与する構造であるので、外筒部材に絞り加工を施すと、凹溝に変形が集中し、この凹溝に接着される部位でゴム状弾性体の剥がれが発生すると共に、溝幅が狭まった凹溝に挟まれてゴム基体に亀裂が発生する。
これに対し、請求項3によれば、第1外筒部および第2外筒部に絞り加工が施された状態で、第1外筒部および第2外筒部が筒状部材により保持固定されるので、第1ゴム部および第2ゴム部に径方向への予備圧縮を付与することができるという効果がある。また、第1外筒部および第2外筒部の板厚が一定の素材から凹状内周面を備える形状に形成されるので、第1外筒部および第2外筒部に絞り加工を可能とするための凹溝を形成する必要がない。よって、第1ゴム部および第2ゴム部の剥がれや亀裂の発生を抑制しつつ、第1ゴム部および第2ゴム部に径方向への予備圧縮を付与できるという効果がある。
即ち、本発明では、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材が保持固定する構造であるので、相手部材への取り付け部位としての形状(例えば、サスペンションアームの圧入穴へ圧入可能な外形形状)を筒状部材に担わせることができ、第1外筒部および第2外筒部は、相手部材への取り付け部位としての形状を考慮する必要がない。よって、第1外筒部および第2外筒部を、板厚が一定の素材から例えばプレス加工により形成することができ、その結果、凹溝を設けなくても、これら第1外筒部および第2外筒部に絞り加工を施すことが可能となる。
請求項4記載の防振装置によれば、請求項1から3のいずれかに記載の防振装置の奏する効果に加え、筒状部材に絞り加工が施される、即ち、第1外筒部および第2外筒部の外周面側が筒状部材の内周面側によって締め付けられることで、第1外筒部および第2外筒部が筒状部材により保持固定されるので、かかる保持固定を簡易に行うことができるという効果がある。また、絞り加工を施す前の筒状部材の内径を第1外筒部および第2外筒部の外径よりも大きくしておけるので、組み立て工程において、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材の内周側へ軸方向に沿って挿入する作業を効率的に行うことができるという効果がある。
この場合、第1外筒部および第2外筒部の外周面と筒状部材の内周面とが直接接触する(即ち、金属材料どうしが接触する)場合には、両者の間での摩擦係数の確保が困難となる。また、絞り加工後のスプリングバックは、外周側に位置する部材が大きくなるので、締め代の確保が困難となる。そのため、筒状部材から第1外筒部および第2外筒部が軸方向へ抜け出すおそれがある。
これに対し、本発明では、第1外筒部および第2外筒部の外周面または筒状部材の内周面の少なくとも一方の少なくとも一部にゴム状弾性体から構成されるゴム膜部が覆設されるので、かかるゴム膜部の介在により、摩擦係数を確保することができる。また、ゴム膜部が介在することで、筒状部材のスプリングバックによる締め代の不足分を、ゴム膜部の弾性回復による圧縮力で補うことができる。よって、軸方向への抜け出しに対する保持力を確保して、第1外筒部および第2外筒部が筒状部材から軸方向へ抜け出すことを抑制できるという効果がある。
また、請求項4によれば、筒状部材に絞り加工が施されるので、かかる筒状部材の内周側で第1外筒部および第2外筒部が径方向(軸直角方向)にがたつくことを抑制することができるという効果がある。
請求項5記載の防振装置によれば、請求項4記載の防振装置の奏する効果に加え、第1外筒部および第2外筒部の外周面および筒状部材の内周面の内の第1外筒部および第2外筒部の外周面のみにゴム膜部が覆設され、そのゴム膜部が第1ゴム部または第2ゴム部の少なくとも一方に連なるので、筒状部材にゴム膜部を覆設する必要がなく、かかるゴム膜部を第1ゴム部および第2ゴム部と同時に加硫成形することができるので、その分、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。
請求項6記載の防振装置によれば、請求項1から5のいずれかに記載の防振装置の奏する効果に加え、第1外筒部の分割面と第2外筒部の分割面とが軸方向に離間されると共に、ストッパゴム部の外周面と筒状部材の内周面とが径方向に離間され、第1外筒部および第2外筒部の分割面の間を介してストッパゴム部の外周面が筒状部材の内周面に当接可能とされるので、径方向(軸直角方向)への大変位入力時には、ストッパ突出部をストッパゴム部を介して筒状部材の内周面に当接させ、その入力変位に伴うゴム基体の変形を所定量に規制するストッパ機能を発揮させることができる。これにより、ゴム基体の耐久性の向上を図ることができるという効果がある。特に、請求項6によれば、ストッパ機能を発揮するための部位を、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に形成される空間内に収めることができるので、ストッパ機能の発揮によるゴム基体の耐久性の向上を図りつつ、デッドスペースとなる空間を有効活用して、防振装置の小型化を図ることができるという効果がある。
請求項7記載の防振装置によれば、請求項1から5のいずれかに記載の防振装置の奏する効果に加え、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができると共に、筒状部材に対して第1外筒部および第2外筒部が互いの分割面を近接させる方向へ位置ずれすることを抑制できるという効果がある。
即ち、第1内筒部の分割面および第1外筒部の分割面が同じ軸方向位置に配置される状態で、第1内筒部における膨出部の外周面および第1外筒部における凹状内周面の間が第1ゴム部により連結されると共に、第2内筒部の分割面および第2外筒部の分割面が同じ軸方向位置に配置される状態で、第2内筒部における膨出部の外周面および第2外筒部における凹状内周面の間が第2ゴム部により連結され、第1ゴム部が第1外筒部の分割面および第1内筒部の分割面よりも軸方向に後退して位置すると共に、第2ゴム部が第2外筒部の分割面および第2内筒部の分割面よりも軸方向に後退して位置するので、第1内筒部および第1外筒部の分割面と第2内筒部および第2外筒部の分割面とを当接させた状態で、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材により保持固定することができ、これにより、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を形成できるので、その空間により、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる。
また、このように第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を設定しつつ、第1外筒部の分割面と第2外筒部の分割面とを当接させておくことができるので、これら第1外筒部および第2外筒部が、互いの分割面を近接させる方向へ移動することを規制することができる。即ち、かかる方向への移動を筒状部材の内周面との間の摩擦に頼らずに規制することができるので、軸方向への大変位入力時に、第1外筒部または第2外筒部が筒状部材に対して位置ずれすることを確実に抑制できる。
請求項8記載の防振装置によれば、請求項7記載の防振装置の奏する効果に加え、筒状部材には、絞り加工が施され、筒状部材の軸方向一端側および軸方向他端側が、第1外筒部および第2外筒部の凹状内周面の背面側となる外周面に沿って縮径された形状に形成されるので、筒状部材に対して、第1外筒部および第2外筒部が、互いの分割面を近接させる方向へ移動することだけでなく、互いの分割面を離間させる方向へ移動することも規制することができるという効果がある。
即ち、第1外筒部および第2外筒部が、互いの分割面を近接させる方向へ移動する場合にはその移動を互いの分割面の当接により規制すると共に、互いの分割面を離間させる方向へ移動する場合にはその移動を筒状部材の軸方向一端側または軸方向他端側により規制することができる。これにより、これら両方向への移動を筒状部材の内周面との間の摩擦に頼らずに規制することができるので、軸方向への大変位入力時に、第1外筒部または第2外筒部が筒状部材に対して位置ずれすることを確実に抑制できる。
(a)は、本発明の第1実施の形態における防振装置の上面図であり、(b)は、図1(a)のIb−Ib線における防振装置の断面図である。 (a)は、内筒部材の上面図であり、(b)は、図2(a)のIIb−IIb線における内筒部材の断面図である。 (a)は、第1外筒部の上面図であり、(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線における第1外筒部の断面図である。 (a)は、筒状部材の上面図であり、(b)は、図4(a)のIVb−IVb線における筒状部材の断面図である。 (a)は、加硫成形体の上面図であり、(b)は、図5(a)のVb−Vb線における加硫成形体の断面図である。 (a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体の断面図であり、(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体の断面図である。 (a)は、ゴム基体圧縮工程においてゴム基体が軸方向に圧縮された状態における加硫成形体および筒状部材の断面図であり、(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施された後の状態における加硫成形体および筒状部材の断面図である。 (a)は、曲げ工程において曲げ加工が施される前の状態における加硫成形体および筒状部材の断面図であり、(b)は、曲げ工程において曲げ加工が施された後の状態における加硫成形体および筒状部材の断面図である。 (a)は、第2実施の形態における防振装置を構成する加硫成形体Bの断面図であり、(b)は、第2実施の形態における防振装置の断面図である。 (a)は、第3実施の形態における防振装置を構成する加硫成形体の断面図であり、図10(b)は、第3実施の形態における防振装置の断面図である。 (a)は、第4実施の形態における防振装置の上面図であり、(b)は、図11(a)のXIb−XIb線における防振装置の断面図である。 (a)は、第1外筒部の上面図であり、(b)は、図12(a)のXIIb−XIIb線における第1外筒部の断面図である。 (a)は、加硫成形体の側面図であり、(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線における加硫成形体の断面図である。 (a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体の断面図であり、(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体の断面図である。 (a)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施される前の状態における加硫成形体及び筒状体の断面図であり、(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施された後の状態における防振装置の断面図である。 第5実施の形態における防振装置の断面図である。 第6実施の形態における加硫成形体の断面図である。 (a)は外筒絞り工程において絞り加工が施された加硫成形体と筒状部材絞り工程にいて絞り加工が施される前の状態における筒状部材との断面図であり、(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施された後の状態における防振装置の断面図である。 第7実施の形態における防振装置の断面図である。
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図1を参照して、防振装置100の全体構成について説明する。図1(a)は、本発明の第1実施の形態における防振装置100の上面図であり、図1(b)は、図1(a)のIb−Ib線における防振装置100の断面図である。
図1に示すように、防振装置100は、自動車のサスペンション装置(懸架装置)に使用される防振ブッシュであり、筒状の内筒部材10と、その内筒部材10の外周側に配設される外筒部材20と、それら内筒部材10及び外筒部材20の間を連結すると共にゴム状弾性体から構成されるゴム基体30と、外筒部材20の外周側に配設される筒状の筒状部材40とを備える。
防振装置100は、サスペンションメンバーのブラケットにおける一対の挟持部の間に、内筒部材10に挿通される取り付けボルトを介して、内筒部材10の軸O方向端面が挟持固定されると共に、筒状部材40が、サスペンションアーム(本実施の形態では、ロアアーム)の一端における圧入穴に圧入され、これにより、自動車のサスペンション装置に装着される。
次いで、図2から図4を参照して、防振装置100を構成する各部の詳細構成について説明する。まず、図2を参照して、内筒部材1の詳細構成について説明する。図2(a)は、内筒部材10の上面図であり、図2(b)は、図2(a)のIIb−IIb線における内筒部材10の断面図である。
図2に示すように、内筒部材10は、取り付けボルトが挿通される挿通孔が軸Oに沿って貫通形成された筒状の軸部11と、その軸部11の外周面から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部12とを備え、これらが金属材料から一体に構成される。なお、軸部11と膨出部12とは別材料(例えば、膨出部12が樹脂材料)から別体に構成されていても良い。
膨出部12は、軸部11の軸O方向中央(図2(b)上下方向中央)に配設され、膨出部12における凸状の球面の中心は、軸部11の軸O上に位置する。即ち、内筒部材10は、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称形状に形成される。
図3を参照して、外筒部材20の詳細構成について説明する。図3(a)は、第1外筒部21の上面図であり、図3(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線における第1外筒部21の断面図である。なお、図3では、外筒絞り工程における絞り加工(図6参照)が施される前の状態が図示される。
なお、外筒部材20は、軸O方向の中央部で第1外筒部21と第2外筒部22とに2分割される(図1参照)。これら第1外筒部21と第2外筒部22とは、同一の部材(構成)であり、名称のみが異なる部材であるので、以下においては、第1外筒部21について説明し、第2外筒部22の説明は省略する。
図3に示すように、第1外筒部21は、板厚が一定の板状の金属材料(本実施の形態では鉄鋼材料)をプレス加工により器状に成形して得られる部材であり、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称に形成される。
なお、第1外筒部21は、板厚が一定の素材から形成されるので、従来品のように絞り加工を可能とするための凹溝を形成する必要がない。よって、第1外筒部21及び第2外筒部22に絞り加工を施す外筒絞り工程(図6参照)において、第1ゴム部31及び第2ゴム部32の剥がれや亀裂の発生を抑制しつつ、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に径方向(軸O直角方向)への予備圧縮を付与することができる。
即ち、第1外筒部21(及び、第2外筒部22)は、筒状部材40に保持固定されるので(図1参照)、相手部材への取り付け部位としての形状(本実施の形態では、ロアアームの圧入穴へ圧入可能な外形形状)を筒状部材40に担わせることができ、第1外筒部21は、相手部材への取り付け部位としての形状を考慮する必要がない。よって、第1外筒部21を、板厚が一定の素材からプレス加工により成形することができ、その結果、凹溝を設けなくても、第1外筒部21(及び、第2外筒部22)に絞り加工を施すことが可能となる。
第1外筒部21は、軸Oに直交する円環板状に形成される環状部20aと、その環状部20aの内縁に接続されると共に断面形状が円弧状に湾曲する湾曲部20bと、その湾曲部20bの終端(図3(b)下側)に接続され湾曲部20bから離間する従って内径が漸次拡大される円錐筒状の拡径部20cと、その拡径部20cの最大径側に接続されると共に内径が略一定に形成される円筒状の円筒部20dとを備え、これら各部20a〜20dが軸Oに沿って同軸に一体に形成される。
拡径部20cと円筒部20dとの間は断面円弧状に滑らかに接続される。また、環状部20aが軸Oに直交する環状板状に形成され、後述する曲げ工程(図8参照)において筒状部材40の軸O方向端部が径方向内方に曲げられた場合には、その曲げられた部分が環状部20aと軸O方向で重なる(図1参照)。よって、筒状部材40の曲げられた部分と環状部20aとの係合を強固とすることができる。
ここで、拡径部20c及び円筒部20dの内周面が凹状内周面ISとされる。凹状内周面ISは、内筒部材10の膨出部12を取り囲む部位であり、外筒絞り工程(図6参照)において、拡径部20c及び円筒部20dが絞り加工が施されることで、その凹状内周面ISの形状が、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成される(図1参照)。
なお、本実施の形態では、図3に示すように、環状部20aの外径(環状部20aの外縁における径)D1が、円筒部20dの外径(円筒部20dの外周面における径)D2よりも小さくされる(D1<D2)。これにより、外筒絞り工程(図6参照)において、円筒部20dの部分のみをダイス片(図示せず)に当接させ、そのダイス片により径方向内方へ押圧(移動)させることができるので、凹状内周面ISの形状を、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に近づけることができる。
図4を参照して、筒状部材40について説明する。図4(a)は、筒状部材40の上面図であり、図4(b)は、図4(a)のIVb−IVb線における筒状部材40の断面図である。なお、図4では、筒状部材絞り工程(図7参照)前の状態(即ち、絞り加工前の筒状部材40)が図示される。
図4に示すように、筒状部材40は、金属材料(本実施の形態では鉄鋼材料)から軸Oを有する筒状に形成される部材である。即ち、筒状部材40は、軸Oを対称軸(回転軸)として回転対称となる形状に形成される。
筒状部材40の内径は、後述する外筒絞り工程による絞り加工(図6(b)参照)が施された後の加硫成形体Aの最大外径(ゴム膜部33,34の外周面における径)よりも大きくされる。本実施の形態では、絞り加工前の加硫成形体Aの最大外径(円筒部20dの外径D2)よりも大きくされる。これにより、防振装置100の組み立て作業において、加硫成形体Aを筒状部材40の内周側へ軸O方向に沿って挿入する作業を効率的に行うことができる(図7(a)参照)。
また、筒状部材40の軸O方向(図4(b)上下方向)端部には、内周面側の角部に面取り加工が施され、断面直線状の面取り面40aが形成される。この面取り面40aの形成によっても、筒状部材40の内周側へ加硫成形体Aを軸O方向に沿って挿入する作業性の向上を図ることができる。更に、面取り面40aを備えることで、後述する曲げ工程(図8参照)において、筒状部材40の軸O方向端部を径方向内方へ曲げ加工し易くすることができる。
次いで、図5から図8を参照して、防振装置100の製造方法について説明する。まず、図5を参照して、加硫成形体Aの製造方法について説明し、併せて、ゴム基体30の構成について説明する。図5(a)は、加硫成形体Aの上面図であり、図5(b)は、図5(a)のVb−Vb線における加硫成形体Aの断面図である。
図5に示すように、加硫成形体Aは、加硫金型により成形された部品であり、防振装置100の一要素を構成する。即ち、加硫成形体Aに筒状部材40を装着することで、防振装置100が構成される。加硫成形体Aの製造は、内筒部材10と外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)とを加硫金型内に設置し、型締め後、ゴム材料を充填して、ゴム基体30を加硫成形することで行われる。これにより、内筒部材10の外周面と外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)の内周面との間がゴム基体30により連結され、加硫成形体Aが製造される。
なお、第1外筒部21及び第2外筒部22は、互いの円筒部20dどうしを向かい合わせた姿勢で同軸状に加硫金型内に設置される。加硫金型は、内筒部材10の軸O方向(図5(b)上下方向)中央に位置する中型を備え、この中型は、型締め後の形状が円環状となり、型締め時は、その中型の内周先端縁部が、膨出部12の外周面であって球面の頂部に密着される。
これにより、第1外筒部21及び第2外筒部22の分割面どうしの間に中型が介在されることで、第1外筒部21及び第2外筒部22は、その分割面(円筒部20dの軸O方向端面、図3(b)下側面)を軸O方向に離間させた状態で加硫金型内に設置され、ゴム基体30は、第1ゴム部31と第2ゴム部32とに軸O方向に2分割された状態に加硫成形される。即ち、加硫成形体Aのゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)は、第1外筒部21の分割面と第2外筒部21の分割面とが軸O方向に離間し所定の間隔を隔てた状態を形成する。
第1ゴム部31は、内筒部材10の膨出部12の外周面および第1外筒部21における凹状内周面ISを連結する部位であり、第2ゴム部32は、内筒部材10の膨出部12の外周面および第2外筒部22における凹状内周面ISを連結する部位である。これら第1ゴム部31及び第2ゴム部32は、互いの分割面の間に所定の間隔を隔てて配設される。この分割面の間の間隔は、第1外筒部21及び第2外筒部22から内筒部材10の膨出部12へ近接するに従って狭くなるように形成される。
なお、第1ゴム部31と第2ゴム部32とは、軸O方向に完全に分割(分断)されている必要はない。例えば、内筒部材10の膨出部12の外周面を被覆するゴム基体30の一部(例えば、膜状体)によって、第1ゴム部31と第2ゴム部32とが連結されていても良い。
ゴム基体30は、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面に覆設されるゴム膜部33,34を備える。ゴム膜部33,34は、軸Oを中心とする上面視円形の外周面を形成する部位であり、円環部20aから円錐部20cの中途に亘る範囲に形成されると共に、円環部20aの上面または下面(例えば、ゴム膜33であれば図5(b)上側面)と湾曲部20bの内周面を介して、第1ゴム部31又は第2ゴム部32に連なる。
なお、本実施の形態では、図5に示すように、ゴム膜部33,34の外径(ゴム膜部33,34の外周面における径)D3が、円筒部20dの外径(円筒部20dの外周面における径)D2よりも小さくされる(D3<D2)。
ここで、ゴム膜部33,34の覆設範囲は、円錐部20cの中途までの範囲であり、円筒部20d及びその円筒部20d側となる円錐部20cの残部には、ゴム膜部33,34が覆設されない(即ち、外周面が露出される)。これにより、外筒絞り工程(図6参照)において、ゴム膜部33,34を介さずに、円筒部20dを絞り金型(図示せず)により直接押圧可能として、円筒部20d及び円錐部20cの絞り加工を高精度に行うことができる。
ゴム膜部33,34は、その外周面から円錐部20cへ向けて凹設されると共に円筒部20d側に位置する受入凹部33a,34aを備える。これにより、加硫金型と円錐部20cとの当接面積を確保して、加硫成形時のシール性を高めることができるので、円筒部20dの外周面にゴム膜部33,34が形成されることを抑制できる。また、この受入凹部33a,34aの凹設により、筒状部材絞り工程(図7参照)において、筒状部材40の内周面と円錐部20cの外周面との間に空間を形成して、その空間に、余肉となったゴム膜部33,34を受け入れることができる。
図6から図8を参照して、加硫成形体Aと筒状部材40とから防振装置100を組み立てる組み立て方法について説明する。防振装置100の組み立ては、外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)に絞り加工を施す外筒絞り工程(図6参照)、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)を軸O方向へ圧縮するゴム基体圧縮工程(図7参照)、筒状部材40に絞り加工を施す筒状部材絞り工程(図7参照)、及び、筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施す曲げ工程(図8参照)を順に実施することで行われる。
図6を参照して、外筒絞り工程について説明する。図6(a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体Aの断面図であり、図6(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体Aの断面図である。
外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)に絞り加工を施すための絞り金型は、環状のダイスと、その環状のダイスを外周側から保持して案内する環状のホルダとを備える(いずれも図示せず)。ダイスは、周方向に複数のダイス片に分割されると共に外周面にテーパ面が形成され、ホルダは、ダイスのテーパ面に対応するテーパ面が内周に形成される。
外筒絞り工程は、プレス装置の台上に設置されたホルダにダイスを保持させ、加硫成形体Aをダイスの内周側にセットした後、プレス装置の加圧力により、ダイスをホルダに対して相対移動させる。かかる相対移動により、各ダイス片は、その外周面のテーパ面がホルダの内周面のテーパ面によって案内されることで、加硫成形体Aの径方向内方であって軸心Oへ向けて互いに接近するように移動され、ダイスの径寸法が小さくなる。
これにより、図6(b)に示すように、第1外筒部21及び第2外筒部22の円筒部20dの外周面が、各ダイス片の内周面により、径方向内方へ押圧され、第1外筒部21及び第2外筒部22に絞り加工が施される。
この外筒絞り工程により、第1外筒部21及び第2外筒部22の円筒部20dは、外径D2から外径D4まで縮径される(D4<D2)。これにより、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)に径方向(軸O直角方向)への予備圧縮を付与することができる。
また、円筒部20dの縮径に伴い、円錐部20c及び円筒部20dが湾曲部20b側を支点として径方向内方へ曲げられるように絞り変形されることで、これら円錐部20c及び円筒部20dが湾曲される。その結果、凹状内周面ISの形状を、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に近づけることができる。
なお、本実施の形態では、外径D2が53.6mmとされ、外径D4が52.0mmとされる。また、外径D4は、ゴム膜部33,34の外径D3(図5参照)よりも小さくされる(D4<D3)。即ち、外筒絞り工程が行われた後の図6(b)に示す加硫成形体Aにおいては、ゴム膜部33,34が円筒部20dよりも大径とされ、ゴム膜部33,34の外周面が、円筒部20dの外周面よりも、径方向外方(軸Oから離間した位置)に配設される。
図7を参照して、ゴム基体圧縮工程および筒状部材絞り工程について説明する。図7(a)は、ゴム基体圧縮工程においてゴム基体30が軸O方向に圧縮された状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図であり、図7(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材40に絞り加工が施された後の状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図である。
図7(a)に示すように、ゴム基体圧縮工程では、まず、筒状部材40に加硫成形体Aを軸O方向に沿って挿入し、加硫成形体Aを筒状部材40の内周側に設置する。次いで、加硫成形体Aの第1外筒部21及び第2外筒部22を、それら両外筒部21,22の分割面(円筒部20dの軸O方向端面、図3(b)下側面)どうしが互いに近接するように、軸O方向に相対移動させる。
具体的には、一対の筒状の治具Jの端面間に、第1外筒部21の環状部20a及び第2外筒部22の環状部20aを挟み込み、上方の治具Jを下方の治具Jへ向けて軸O方向へ所定量だけ押し下げる。なお、本実施の形態では、図7(a)に示すように、第1外筒部21の分割面と第2外筒部22の分割面との間に所定の隙間が形成される位置で、一対の治具Jが固定される。
図7(b)に示すように、筒状部材絞り工程による筒状部材40の絞り加工は、一対の治具Jを固定した状態で(即ち、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)が軸O方向に圧縮された状態を維持しつつ)行われる。なお、筒状部材40に絞り加工を施すための絞り金型の構成およびその作用は、外筒絞り工程で使用される絞り金型と同様であるので、その説明は省略する。
ここで、筒状部材40の絞り加工は、筒状部材40の内周面によって第1外筒部21及び第2外筒部22の円筒部20dを径方向内方へ押圧して、かかる円筒部20dに所定の締め代(本実施の形態では、半径で0.01mm〜0.02mm程度)を付与することで、第1外筒部21及び第2外筒部22を筒状部材40内に保持することを目的とする。このように、締め代が小さな値に設定され、比較的低い加圧力での絞り金型の動作により絞り加工を行うことができるため、プレス装置の小型化を図ることができる。なお、この場合には、後述するように、圧縮されたゴム膜部33,34の弾性回復力により、筒状部材40の内周面とゴム膜部33,34とが密着される。
図8を参照して、曲げ工程について説明する。図8(a)は、曲げ工程において曲げ加工が施される前の状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図であり、図8(b)は、曲げ工程において曲げ加工が施された後の状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図である。
筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施すためのかしめ金型は、一対の環状のダイスと、それら一対のダイスを軸O方向に移動可能に保持するホルダとを備える。一対のダイスの対向面には、筒状部材40の軸O方向端部が当接される部位に、軸Oを含む平面で切断した断面形状が円弧状に湾曲する凹部である湾曲凹部が凹設される。
曲げ工程は、プレス装置の台上に設置されたかしめ金型の一対のダイス間に、図8(a)に示す状態の加硫成形体A及び筒状部材40をセットした後、プレス装置の加圧力により、一対のダイスを互いに近接する方向へ相対移動させる。かかる相対移動に伴い、筒状部材40の軸O方向端部が、ダイスの湾曲凹部の内面形状に沿って変形され、径方向内方へ向けて曲げられる。その結果、図8(b)に示すように、加硫成形体Aに筒状部材40が装着され、これらの組み立て(防振装置100の製造)が完了される。
ここで、筒状部材40には、上述した筒状部材絞り工程における絞り加工が施されていることで(図7参照)、図8(a)に示すように、一対の治具Jが取り外された状態でも、その内周側に、第1外筒部21及び第2外筒部22を保持しておくことができる。
この場合、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面と筒状部材40の内周面とが直接接触する(即ち、金属材料どうしが接触する)場合には、両者の間での摩擦係数の確保が困難となる。また、絞り加工後のスプリングバックは、外周側に位置する筒状部材40で大きくなるので、締め代の確保が困難となる。そのため、筒状部材40から第1外筒部21及び第2外筒部22が軸O方向へ抜け出すおそれがある。
これに対し、本実施の形態では、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面の一部にゴム状弾性体から構成されるゴム膜部33,34が覆設されるので、かかるゴム膜部の介在により、摩擦係数を確保することができる。また、ゴム膜部33,34が介在することで、筒状部材40のスプリングバックによる締め代の不足分を、ゴム膜部33,34の弾性回復による圧縮力で補うことができる。よって、軸O方向への抜け出しに対する保持力を確保して、第1外筒部21及び第2外筒部22が筒状部材40から軸O方向へ抜け出すことを抑制できる。これにより、曲げ工程において使用するかしめ金型は、治具Jとの関係を考慮する必要がない(即ち、治具Jが取り外された状態で曲げ加工を行うことができる)ので、その構造を簡素化することができる。
なお、一対の治具Jを取り外すことで、筒状部材40に対して第1外筒部21及び第2外筒部22が軸O方向へ多少ずれた(抜け出す方向へ移動した)としても、曲げ工程において筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施す際に、その曲げられた部分により第1外筒部21及び第2外筒部22を押し戻し、軸O方向の位置を規定する(適正な位置に配置する)ことができる。
また、筒状部材40に絞り加工が施され、その内周面が、第1外筒部21及び第2外筒部22とゴム膜部33,34とに密着されていることで、防振装置100の使用時において、かかる筒状部材40の内周側で加硫成形体Aが径方向(軸O直角方向)にがたつくことを抑制することができる。
以上のように、防振装置100によれば、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)が、内筒部材10の膨出部12の外周面と、外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)の凹状内周面IS(即ち、内筒部材10の膨出部12を取り囲む同心状の凹状の球面)との間を連結するので、こじり方向の変位の入力に対しては、ゴム基体30を、主にせん断方向に変形させることができる。よって、防振装置100のこじり方向におけるばね定数を小さくすることができる。
この場合、加硫成形体Aは、加硫工程により、第1外筒部21の分割面と第2外筒部22の分割面とを軸O方向に離間させた(所定の間隔を隔てた)状態に第1ゴム部31及び第2ゴム部32が加硫成形される(図6(a)参照)。このような形態に加硫成形された加硫成形体Aは、ゴム基体圧縮工程(図6(b)及び図7(a)参照)、筒状部材絞り工程(図7(a)及び図7(b)参照)、及び、曲げ工程(図8(a)及び図8(b)参照)により、第1外筒部21及び第2外筒部22が、軸O方向に相対移動されて分割面どうしを互いに近接させた状態で、筒状部材40により保持固定される。これにより、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に軸O方向への予備圧縮を付与することができる。
なお、このような軸O方向への予備圧縮の付与は、従来品のように絞り加工に伴う外筒部材の縮径を利用する構造では付与不可能なものであり、防振装置100のように、軸O方向へ相対移動させた第1外筒部21及び第2外筒部22を、筒状部材40により保持固定する構造を採用したことで始めて付与可能となったものである。これにより、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができると共に、軸O方向変位に対する耐久性の向上を図ることができる。
また、防振装置100によれば、上述したように、加硫成形体Aは、第1外筒部21の分割面と第2外筒部22の分割面とを軸O方向に離間させた(所定の間隔を隔てた)状態で加硫成形され(図6(a)参照)、その加硫成形後に、第1外筒部21及び第2外筒部22を軸O方向へ相対移動させ(図6(b)及び図7(a)参照)、筒状部材40により保持固定する構成なので(図8(b)参照)、第1外筒部21と第2外筒部22との間の軸O方向における相対距離(即ち、筒状部材40に保持固定された際の分割面どうしの軸O方向における離間距離(図8(b)上下方向距離))を調整することができる。これにより、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に付与する軸O方向への予備圧縮量を調整することができるので、軸O方向におけるばね定数の値を増減させることができる。
なお、この場合には、筒状部材40の軸O方向端部の曲げ変形の量を調整する必要があり、曲げ工程(図8参照)で使用するかしめ金型の湾曲凹部の形状を調整する。この曲げ変形の量(湾曲凹部の形状)の調整で不足する場合には、筒状部材40の軸O方向寸法を変更する。
次いで、図9を参照して、第2実施の形態における防振装置200について説明する。なお、上述した第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図9(a)は、第2実施の形態における防振装置200を構成する加硫成形体Bの断面図であり、図9(b)は、第2実施の形態における防振装置200の断面図である。なお、図9(a)では、外筒絞り工程により外筒部材20に絞り加工が施されれる前の状態の加硫成形体Bが図示される。
第2実施の形態における加硫成形体Bは、ゴム膜部233,234の構成(形成範囲)が、第1実施の形態におけるゴム膜部33,34の構成と異なる点を除き、他の構成は第1実施の形態における加硫成形体Aと同一である。また、防振装置200の製造方法は、防振装置100の場合と同一である。よって、これらの説明は省略する。
図9(a)に示すように、第2実施の形態におけるゴム膜部233,234は、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面の全体に亘って覆設される。即ち、第1実施の形態におけるゴム膜部33,34の覆設範囲が円環部20aから円錐部20cの中途に亘る範囲であったのに対し(図5(b)参照)、この覆設範囲が延長され、円錐部20cの外周面および円筒部20dの外周面にもゴム膜部233,234が覆設される。
ゴム膜部233,234は、第1実施の形態の場合と同様に、軸Oを中心とする上面視円形の外周面を形成する。これらゴム膜部233,234の外径(ゴム膜部233,234の外周面における径)は、筒状部材40の内径よりも小さくされる。
第2実施の形態における防振装置200によれば、ゴム膜部233,234の覆設範囲が拡大されたことで、筒状部材40の内周面との接触面積を増加させることができる。これにより、筒状部材40による加硫成形体Bの保持力を確保できるので、筒状部材絞り工程により筒状部材40に絞り加工を施した後、曲げ工程へ移行するまでの間に(図8参照)、筒状部材40の内周側から加硫成形体Bが軸O方向へ抜け出すことをより確実に抑制することができる。
次いで、図10を参照して、第3実施の形態における防振装置300について説明する。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図10(a)は、第3実施の形態における防振装置300を構成する加硫成形体Cの断面図であり、図10(b)は、第3実施の形態における防振装置300の断面図である。
第3実施の形態における加硫成形体Cは、第1外筒部321及び第2外筒部322の構成が、第1実施の形態における第1外筒部21及び第2外筒部22の構成と異なる点を除き、他の構成は第1実施の形態における加硫成形体Aと同一である。但し、ゴム膜部233,234については、第2実施の形態における加硫成形体Bと同一である。また、防振装置300の製造方法は、外筒絞り工程(図6参照、外筒部材320の絞り加工)が省略される点を除き、他の工程は防振装置100の場合と同一である。よって、これらの説明は省略する。
図10(a)に示すように、第3実施の形態における外筒部材320は、鋳造により形成される中実状の部材(本実施の形態ではアルミダイカスト製の部材)であり、内周側に凹状の球面として形成される凹状内周面ISを備えると共に、その凹状内周面ISの軸O方向における中央部で第1外筒部321と第2外筒部322とに2分割される。これら第1外筒部321と第2外筒部322とは、同一の部材(構成)である。
加硫成形体Cは、第1実施の形態における加硫成形体Aの場合と同様に、第1外筒部321の分割面と第2外筒部322の分割面とが軸O方向に離間し所定の間隔を隔てた状態に加硫形成される。凹状内周面ISは、ゴム基体圧縮工程(図7参照)において、第1外筒部321及び第2外筒部322が、それら両外筒部321,322の分割面どうしが互いに近接するように、軸O方向に相対移動されることで、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成される。
防振装置300によれば、こじり方向の変位の入力に対して、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)を、主にせん断方向に変形させることができるので、こじり方向におけるばね定数を小さくすることができる。
また、第1外筒部321及び第2外筒部322が、軸O方向に相対移動させて分割面どうしを互いに近接させた状態で、筒状部材40により保持固定されるので、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に軸O方向への予備圧縮を付与することができる。
即ち、外筒部材320(第1外筒部321及び第2外筒部322)が絞り加工(縮径加工)を施すことができない形状の場合であっても、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に軸O方向への予備圧縮を付与して、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができると共に、軸O方向変位に対する耐久性の向上を図ることができる。
次いで、図11から図15を参照して、第4実施の形態における防振装置400について説明する。図11(a)は、第4実施の形態における防振装置400の上面図であり、図11(b)は、図11(a)のXIb−XIb線における防振装置400の断面図である。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
図11に示すように、内筒部材410は、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称形状に形成される部材であり、挿通孔が軸Oに沿って貫通形成された筒状の軸部411と、その軸部411の外周面から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部412とを備え、これらが金属材料から一体に構成される。膨出部412は、軸部411の軸O方向中央(図11(b)上下方向中央)に配設され、膨出部412における凸状の球面の中心は、軸部411の軸O上に位置する。
外筒部材420は、軸O方向の中央部で第1外筒部421と第2外筒部422とに2分割される。ここで、図12を参照して、外筒部材420の詳細構成について説明する。なお、第1外筒部421と第2外筒部422とは、同一の部材(構成)であり、名称のみが異なる部材であるので、以下においては、第1外筒部421について説明し、第2外筒部422の説明は省略する。
図12(a)は、第1外筒部421の上面図であり、図12(b)は、図12(a)のXIIb−XIIb線における第1外筒部421の断面図である。なお、図12では、外筒絞り工程における絞り加工(図14参照)が施される前の状態が図示される。
図12に示すように、第1外筒部421は、板厚が一定の板状の金属材料(本実施の形態では鉄鋼材料)をプレス加工により器状に成形して得られる部材であり、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称に形成される。なお、第1外筒部421に対し、従来品のように絞り加工を可能とするための凹溝を形成する必要がない点およびその効果は、第1実施の形態における第1外筒部21と同様であるので、その説明は省略する。
第1外筒部421は、軸O方向一端側(図12(b)上側)に位置し、直径(内径および外径)が略一定に形成される円筒状の部位と、その円筒状の部位に接続され、分割面(図12(b)下側端面)へ向かうに従って直径が漸次拡大されると共に断面形状が円弧状に湾曲される部位とからなる。
第1外筒部421は、後述する外筒絞り工程による絞り加工が施される前の状態において、円筒状の部位の内径寸法(即ち、第1外筒部421の軸O方向端部開口(図12(b)上側)における最小の内径寸法)が、内筒部材410の膨出部412における最大の外径寸法よりも小さくされる(図13(b)参照)。
断面形状が円弧状に湾曲される部位には、周方向等間隔に複数(本実施の形態では4個)の貫通孔421aが貫通形成される。また、円弧状に湾曲される部位の内周面が、内筒部材410の膨出部412を取り囲む凹状内周面ISとされる。凹状内周面ISは、外筒絞り工程(図14参照)において、絞り加工(絞り変形される)ことで、内筒部材410の膨出部412における凸状の球面と同心状の凹状の球面に近づけられる。
図11に戻って説明する。筒状部材440は、面取り面40aの形成が省略される点を除き、第1実施の形態における筒状部材40と同様の構成であるため(図4及び図15(a)参照)、その説明は省略する。なお、図11では、筒状部材絞り工程(図15参照)により絞り加工が施された後の筒状部材440が図示される。
次いで、図13から図15を参照して、防振装置400の製造方法について説明する。まず、図13を参照して、加硫成形体Dの製造方法について説明し、併せて、ゴム基体430の構成について説明する。図13(a)は、加硫成形体Dの側面図であり、図13(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線における加硫成形体Dの断面図である。
図13に示すように、加硫成形体Dは、第1実施の形態の場合と同様に、内筒部材410と外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)とを加硫金型内に設置すると共に、ゴム基体430(第1ゴム部431及び第2ゴム部432)を加硫成形し、内筒部材410の外周面と外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)の内周面との間がゴム基体430により連結されることで、製造される。
この場合、加硫金型は、内筒部材410の軸O方向(図13(b)上下方向)中央に位置すると共に型締め後の形状が円環状となる中型を備え、型締め時には、その中型の内周先端縁部が、膨出部412の外周面(頂部)に所定の間隔を隔てて対面すると共に、中型の上面および下面が、第1外筒部421及び第2外筒部422の分割面を支持する。なお、この分割面の中型による支持部分(図示せず)は、周方向に断続して配置される。
中型の介在により、第1外筒部421及び第2外筒部422は、その分割面を軸O方向に離間させた状態で加硫金型内に設置され、ゴム基体430は、第1ゴム部431と第2ゴム部432とに軸O方向に2分割された状態に加硫成形される。即ち、加硫成形体Dには、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間(及び第1外筒部421の分割面および第2外筒部422の分割面との間)に中型に対応する形状(本実施の形態では断面コ字状)の空間SPが形成される。
第1ゴム部431は、内筒部材410の膨出部412の外周面および第1外筒部421における凹状内周面ISを連結する部位であり、第2ゴム部432は、内筒部材410の膨出部412の外周面および第2外筒部422における凹状内周面ISを連結する部位である。
ゴム基体430は、第1外筒部421の外周面に覆設されるゴム膜部431a,431bを備える。ゴム膜部431a,431bは、周方向に連続する2本の帯状の膜であり、ゴム膜部431aは第1外筒部421の貫通孔421aを介して、ゴム膜部431bは第1外筒部421の分割面を介して、それぞれ第1ゴム部431に連なる。
なお、本実施の形態では、ゴム膜部431bが、第1外筒部421の分割面を介して、第1ゴム部431に連なる構成を採用するので、貫通孔421aに加え、更に、ゴム膜部431bを第1ゴム部431に連ならせるための貫通孔を第1外筒部421に貫通形成する必要がない。よって、貫通孔の形成を最小限に抑制できるので、その分、第1外筒部421の剛性を確保して、その耐久性の向上を図ることができる。
ここで、ゴム膜部431a,431bの覆設範囲は部分的であり、ゴム膜部431aの上方(図13(b)上側)及びゴム膜部431a,431bの間の領域には、ゴム膜部431a,431bが覆設されない(即ち、第1外筒部421の外周面が露出される)。これにより、外筒絞り工程(図14参照)において、ゴム膜部431a,431bを介さずに、第1外筒部421の外周面を絞り金型(図示せず)により直接押圧可能として、その絞り加工を高精度に行うことができる。
ゴム基体430は、第2外筒部422の外周面に覆設されるゴム膜部432a,432bを備える。これらゴム膜部432a,432bは、ゴム膜部431a,431bとそれぞれ同一に構成されるので、その説明は省略する。
図14及び図15を参照して、加硫成形体Dと筒状部材440とから防振装置400を組み立てる組み立て方法について説明する。第1実施の形態(防振装置100)では、ゴム基体圧縮工程(図7参照)によりゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)が軸O方向へ圧縮されたが、第4実施の形態(防振装置400)では、かかるゴム基体圧縮工程は省略される。
図14(a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体Dの断面図であり、図14(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体Dの断面図である。
図14に示すように、加硫成形体Dは、外筒絞り工程において、第1外筒部421及び第2外筒部422が、外径D401から外径D402に縮径される(D402<D401)。これにより、ゴム基体430(第1ゴム部431及び第2ゴム部432)に径方向(軸O直角方向)への予備圧縮を付与することができる。なお、絞り金型の構成および作用は、第1実施の形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
図15(a)は、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施される前の状態における加硫成形体D及び筒状体440の断面図であり、図15(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施された後の状態における防振装置400の断面図である。
図15に示すように、第4実施の形態では、ゴム基体圧縮工程が省略されるので、筒状部材440に加硫成形体Dを軸O方向に沿って挿入し、加硫成形体Dを筒状部材440の内周側に設置した後は(図15(a))、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施される(図15(b))。
筒状部材絞り工程では、2段階の絞り加工が筒状部材440に施される。即ち、第1段階の絞り加工により、筒状部材440の全体が、外径D403から外径D404に縮径される(D404<D403)。次いで、第2段階の絞り加工により、筒状部材440は、軸O方向中央部分を除く軸O方向一端側および軸O方向他端側の部位が、第1外筒部421及び第2外筒部422の凹状内周面ISの背面側となる(即ち、断面形状が円弧状に湾曲される部位の)外周面に沿って密着する形状に縮径される(断面視において径方向内方へ折り曲げられる)。その結果、加硫成形体Dに筒状部材440が装着され、これらの組み立て(防振装置400の製造)が完了される。
なお、第1段階の絞り加工と第2段階の絞り加工とは、異なる絞り金型によって行われるものであっても良く、或いは、同じ絞り金型により行われるものであっても良い。同じ絞り金型により行われる場合には、第1段階の絞り加工と第2段階の絞り加工とが同時に進行するものであっても良い。
筒状部材絞り工程では、筒状部材440の内周面によって第1外筒部421及び第2外筒部422を径方向内方へ押圧して、かかる第1外筒部421及び第2外筒部422に所定の締め代(本実施の形態では、半径で0.01mm〜0.02mm程度)を付与する。これにより、第1外筒部421及び第2外筒部422を筒状部材440内に強固に保持できる。この場合、圧縮されたゴム膜部431a〜432bの弾性回復力により、筒状部材440の内周面とゴム膜部431a〜432bとが密着される。
なお、図15(a)に示すように、筒状部材440の内径は、外筒絞り工程による絞り加工(図14(b)参照)が施された後の外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)の外径D402よりも大きくされる。本実施の形態では、筒状部材440の内径が、加硫成形体Dの最大外径(ゴム膜部431b,432bの外周面における外径)よりも大きくされる。これにより、防振装置400の組み立て作業において、加硫成形体Dを筒状部材440の内周側へ軸O方向に沿って挿入する作業を効率的に行うことができる。
但し、筒状部材440の内径が、外筒部材420の外径D402よりも大きく、かつ、加硫成形体Dの最大外径(ゴム膜部431b,432bの外周面における径)よりも小さくされ、ゴム膜部431b,432bが弾性変形されつつ圧入される関係にあっても良い。筒状部材440に施す絞り加工の加工量を抑制して、歩留まりの向上や加工コストの削減を図ることができる。
また、第1外筒部421及び第2外筒部422の外周面にゴム膜部431a〜432bが覆設されるので、第1実施の形態の場合と同様に、摩擦係数を確保すると共に、筒状部材440のスプリングバックによる締め代の不足分を、ゴム膜部431a〜432bの弾性回復による圧縮力で補うことができる。よって、第1外筒部421の分割面と第2外筒部422の分割面との間が離間されていても、軸O方向への移動に対する保持力を確保できる。これにより、軸O方向への大変位入力時に、第1外筒部421及び第2外筒部422が互いの分割面を近接させる方向へ筒状部材440内で移動することを抑制することができる。
以上のように、防振装置400によれば、ゴム基体圧縮工程が省略され、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面とが軸O方向に離間し互いの分割面の間に空間SPが形成された状態(即ち、第1ゴム部431及び第2ゴム部432に軸O方向への予備圧縮が付与されない状態)で、第1外筒部421及び第2外筒部422が筒状部材440により保持固定される。
このように、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間に空間SPが形成されることで、その空間SPの分、こじり方向における第1ゴム部431及び第2ゴム部432のせん断成分および軸O直角方向における第1ゴム部431及び第2ゴム部432の圧縮成分を抑制しつつ、軸O方向における第1ゴム部431及び第2ゴム部432の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができる。
特に、防振装置400によれば、内筒部材410の膨出部412における最大の外径寸法(軸O方向中央部分における外径)が、第1外筒部421及び第2外筒部422の軸O方向端部開口における最小の内径寸法(円筒状の部位の内径寸法)よりも大きくされるので、軸O方向への変位に対し、受圧面積を大きくして、第1ゴム部431及び第2ゴム部432の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくする効果を顕著とすることができる。
なお、このような膨出部412の最大外径と外筒部材420の最小内径との関係は、内筒部材410の膨出部412と外筒部材420の凹状内周面ISとの間にゴム基体が連続して配設される(即ち、空間SPを有さない)従来品では、軸O方向におけるゴム基体の圧縮成分と同時に、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸O直角方向におけるゴム基体の圧縮成分も増大させるため、採用することが不可能であり、防振装置400のように、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間に空間SPを形成することで初めて採用可能となったものである。
ここで、本実施の形態は、第1実施の形態に対し、ゴム基体圧縮工程(図7参照)を省略し、第1ゴム部431及び第2ゴム部432に軸O方向への予備圧縮を付与しないことを技術思想とするが、筒状部材絞り工程(図15参照)において、筒状部材440の軸O方向一端側および軸O方向他端側の変形に伴い、第1ゴム部431及び第2ゴム部432が軸O方向に圧縮変形されることは許容される。即ち、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間に空間SPが確保されていれば足りる趣旨である。
次いで、図16を参照して、第5実施の形態における防振装置500について説明する。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図16は、第5実施の形態における防振装置500の断面図である。
第5実施の形態における防振装置500は、内筒部材510の構成が、第4実施の形態における内筒部材410の構成と異なる点を除き、他の構成は第4実施の形態における防振装置400と同一である。よって、これら同一の部分の説明は省略する。
図16に示すように、第5実施の形態における防振装置500の内筒部材510は、筒状の軸部411と、その軸部411から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部512とを備え、膨出部512が樹脂材料からなる。即ち、軸部411と膨出部512とが別材料から別体に構成される。このように構成される内筒部材510を採用した防振装置500においても、第4実施の形態における防振装置400と同一の作用効果を奏することができる。
次いで、図17及び図18を参照して、第6実施の形態における防振装置600について説明する。第1実施の形態では、外筒部材20のみが軸O方向の中央部で2分割されたが、第6実施の形態では、外筒部材620に加え、内筒部材610も軸O方向の中央部で2分割される。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
また、第1内筒部610a、第1外筒部621及び第1ゴム部631は、第2内筒部610b、第2外筒部622及び第2ゴム部632と同一の部材(構成)であり、名称のみが異なる部材であるので、以下においては、前者についてのみ説明し、後者についての説明は省略する。
図17は、第6実施の形態における加硫成形体Eの断面図である。図17に示すように、第6実施の形態における内筒部材610は、第4実施の形態における内筒部材410(図13(b)参照)を軸O方向の中央部で第1内筒部610aと第2内筒部610bとに2分割した形状に形成される。即ち、内筒部材610は、第1内筒部610a及び第2内筒部610bの互いの分割面どうしが当接されることで、筒状の軸部411と、その軸部411から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部412とを有する内筒部材410と同一の形状に形成される(図18(a)参照)。
第6実施の形態における外筒部材620(第1外筒部621及び第2外筒部622)は、第4実施の形態における外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)に対し(図13(b)参照)、断面形状が円弧状に湾曲される部位の分割面側を軸O方向に延長した形状に形成される。
即ち、第1外筒部621は、軸O方向一端側(図17上側)に位置し、直径が略一定に形成される円筒状の部位と、その円筒状の部位に接続され、分割面(図17下側端面)へ向かうに従って直径が漸次拡大される断面形状が円弧状に湾曲した部位とからなる。
加硫成形体Eは、第1内筒部610a及び第1外筒部621が設置された加硫金型内で、第1ゴム部631を加硫成形し、第1内筒部610aの膨出部412における外周面と第1外筒部621における凹状内周面ISとの間を第1ゴム部631により連結することで製造される。即ち、加硫成形体Eは、図17に図示される上半分と下半分とが互いに同一の形状(構成)とされる。
この場合、加硫成形体Eは、第1内筒部610aの分割面および第1外筒部621の分割面が、同じ軸O方向位置に配置される状態(即ち、両者の分割面が同一平面内に位置する状態)とされると共に、第1ゴム部631が第1内筒部610aの分割面および第1外筒部621の分割面よりも軸O方向に後退して位置する形状に形成される。これにより、第1ゴム部631には、第1内筒部610aの膨出部412における外周面と第1外筒部621の凹状内周面ISとの間に、これら第1内筒部610a及び第1外筒部621の分割面側が開放されると共に周方向に連続する空間である空間SPが形成される。
図18を参照して、加硫成形体Eと筒状部材440とから防振装置600を組み立てる組み立て方法について説明する。なお、第6実施の形態(防振装置600)では、第4実施の形態(防振装置400)と同様に、ゴム基体圧縮工程が省略される。他の工程は、第4実施の形態と同一である。
図18(a)は外筒絞り工程において絞り加工が施された加硫成形体Eと筒状部材絞り工程にいて絞り加工が施される前の状態における筒状部材440との断面図であり、図18(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施された後の状態における防振装置600の断面図である。
図18(a)に示すように、加硫成形体Eは、外筒絞り工程において、第1外筒部621及び第2外筒部622に絞り加工が施され、外径が縮径された後、筒状部材440に軸O方向に沿って挿入され、筒状部材絞り工程に移行される。筒状部材絞り工程では、第4実施の形態の場合と同様に、2段階の絞り加工が筒状部材440に施される。その結果、図18(b)に示すように、加硫成形体Eに筒状部材440が装着され、これらの組み立て(防振装置600の製造)が完了される。
なお、外筒絞り工程および筒状部材絞り工程においては、第1内筒部610aの分割面と第2内筒部610bの分割面とを当接させ、内筒部材610が図示しない治具により軸O方向両側から挟圧保持された状態で、外筒部材620又は筒状部材440に絞り加工が施される。この場合、第1外筒部621及び第2外筒部622も互いの分割面どうしを当接させた状態となる。
以上のように、第6実施の形態における防振装置600によれば、図18(b)に示すように、第1内筒部610a及び第1外筒部621の分割面と第2内筒部610b及び第2外筒部622の分割面とを当接させた状態で、第1外筒部621及び第2外筒部622を筒状部材440により保持固定させることができる。よって、第1ゴム部631及び第2ゴム部632に軸O方向の予備圧縮が付与されることを回避できる。また、第1ゴム部631の分割面と第2ゴム部632の分割面との間に空間SPを形成でき、その空間SPにより、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができる。
また、防振装置600によれば、上述の通り、第1ゴム部631の分割面と第2ゴム部632の分割面との間に空間SPを設定しつつ、第1外筒部621の分割面と第2外筒部622の分割面とを当接させておくことができるので、これら第1外筒部621及び第2外筒部622が、筒状部材440の内部で、互いの分割面を近接させる方向へ移動することを規制することができる。
同様に、防振装置600によれば、筒状部材440の軸O方向中央部分を除く軸O方向一端側および軸O方向他端側の部位が、第1外筒部421及び第2外筒部422の凹状内周面ISの背面側となる(即ち、断面形状が円弧状に湾曲される部位の)外周面に沿って密着する形状に縮径される(断面視において径方向内方へ折り曲げられる)ので、筒状部材440に対して、第1外筒部621及び第2外筒部622が、互いの分割面を離間させる方向へ移動することも規制することができる。
即ち、第1外筒部621及び第2外筒部622が、互いの分割面を近接させる方向へ移動する場合にはその移動を互いの分割面の当接により規制すると共に、互いの分割面を離間させる方向へ移動する場合にはその移動を筒状部材440の軸O方向一端側または軸O方向他端側の部位により規制することができる。これにより、これら両方向への移動を筒状部材440の内周面との間の摩擦に頼らずに規制することができるので、軸O方向への大変位入力時に、第1外筒部621又は第2外筒部622が筒状部材440に対して軸O方向に位置ずれすることを確実に抑制できる。
次いで、図19を参照して、第7実施の形態における防振装置700について説明する。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図19は、第7実施の形態における防振装置700の断面図である。
図19に示すように、第7実施の形態における防振装置700は、内筒部材710に、膨出部412の軸O方向中央部からストッパ突出部713が径方向外方へ向けて突出される。ストッパ突出部713は、周方向に連続して形成され、その突出先端面が軸Oを中心とする円筒の外周面として形成される(即ち、突出先端面が図19に示す断面視において軸Oと平行な直線状に形成される)。
外筒部材720(第1外筒部721及び第2外筒部722)は、第4実施の形態における外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)に対し(図13(b)参照)、断面形状が円弧状に湾曲される部位の分割面側を軸O方向に短縮した形状に形成される。よって、その短縮の分、第4実施の形態における防振装置400に対し、空間SPの軸O方向寸法が大きくされる。また、第1外筒部721の分割面と第2外筒部722の分割面との間の軸O方向に沿った離間寸法は、後述するストッパゴム部735が通過可能な大きさに設定される。
ゴム基体730は、ストッパ突出部713全体に覆設されるストッパゴム部735を備え、そのストッパゴム部735は、第1外筒部721及び第2外筒部722の凹状内周面と内筒部材710の膨出部412の外周面との間をそれぞれ連結する第1ゴム部731及び第2ゴム部732に連なる。ストッパゴム部735は、その外周面と筒状部材440の内周面との間に径方向において所定の隙間が形成されるように厚さ寸法(図19左右方向寸法)が設定される。
以上のように、第7実施の形態における防振装置700によれば、径方向(軸O直角方向)への大変位入力時には、ストッパ突出部713をストッパゴム部735を介して筒状部材440の内周面に当接させ、その入力変位に伴うゴム基体730の変形を所定量に規制するストッパ機能を発揮させることができる。これにより、ゴム基体730の耐久性の向上を図ることができる。
特に、防振装置700によれば、ストッパ機能を発揮するための部位(ストッパ突出部713及びストッパゴム部735)を、第1ゴム部731の分割面と第2ゴム部732の分割面との間に形成される空間SP内に収めることができるので、ストッパ機能の発揮によるゴム基体730の耐久性の向上を図りつつ、デッドスペースとなる空間SPを有効活用して、防振装置700の小型化を図ることができる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、各構成の寸法(外径D1〜D4,D401〜D404など)や締め代などの値は任意に設定することができる。
上記各実施の形態における防振装置の一部または全部を、他の実施の形態における防振装置の一部または全部と組み合わせて、又は、他の実施の形態における防振装置の一部または全部と置き換えて、防振装置を構成しても良い。例えば、第7実施の形態における内筒部材710の膨出部412を、第5実施の形態における内筒部材510の膨出部512に置き換えると共に、その樹脂製の膨出部512にストッパ突出部713を組み合わせて一体に形成しても良い。ストッパ突出部713の形成のための切削加工や複雑な鍛造加工を行うことを不要とできるので、歩留まりの向上と製造コストの削減とを図ることができる。
上記第1から第3実施の形態では、加硫成形体A〜Cにおいて、第1ゴム部31と第2ゴム部32とが分割される(互いの分割面が軸O方向に離間される)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第1ゴム部31の分割面と第2ゴム部32の分割面とがその一部(内筒部材10の膨出部12の外周面側の一部)で連結されていても良い。一方、第4及び第5実施の形態では、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面とがその一部で連なる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第1ゴム部431と第2ゴム部432とが分割されていても良い。
上記第1から第3実施の形態では、完成状態(防振装置100〜300の状態)において、第1外筒部21,321の分割面と第2外筒部22,322の分割面とが軸O方向に離間されている場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、完成状態において、第1外筒部21,321の分割面と第2外筒部22,322の分割面とが当接されていても良い。
即ち、ゴム基体圧縮工程において、第1外筒部21,321の分割面と第2外筒部22,322の分割面とが当接される位置までゴム基体430(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)を軸O方向へ圧縮し、その状態で、筒状部材絞り工程において、筒状部材40に絞り加工を施すと共に、曲げ工程において、筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施すことで、上記状態となるように防振装置100〜300を製造しても良い。
一方、第1から第3実施の形態において、ゴム基体圧縮工程を省略しても良い。即ち、外筒絞り工程の後、ゴム基体圧縮工程を行うことなく(ゴム基体430に軸O方向への予備圧縮を付与することなく)、筒状部材絞り工程に移行しても良い。
上記各実施の形態では、ゴム膜部33,34,233,234,431a,431bを外筒部材20,320,420,620,720の外周面に覆設する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、これに代えて、或いは、これに加えて、筒状部材40,440の内周面にゴム膜部33,34,233,234,431a,431bを覆設しても良い。
上記第1から第3実施の形態では、曲げ工程を行う(筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施す)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、曲げ工程を省略して、防振装置100〜300を製造しても良い。即ち、筒状部材絞り工程において絞り加工が施された筒状部材40とゴム膜部33,34,333,334との間の保持力により、加硫成形品A〜Cを筒状部材40の内周側に保持しても良い。
上記第1から第3実施の形態では、その説明を省略したが、第1外筒部21,321及び第2外筒部22,322に貫通孔を形成しても良い。加硫成形工程におけるゴム状弾性体の流動性を貫通孔により確保することができるので、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に連なるゴム膜部33,34,333,334の歩留まりを高めることができる。
上記各実施の形態では、説明を省略したが、曲げ工程の後、内筒部材10,410,510,610,710に拡径加工(内筒部材10を軸O方向に圧縮して、軸O方向端部を拡径させることで、座面の面積を拡大させる加工)を施しても良い。
上記第1、第2及び第4から第7実施の形態では、外筒絞り工程を行う(外筒部材20,420,620,720(第1外筒部21,421,621,721及び第2外筒部22,422,622,722)に絞り加工を施す)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外筒絞り工程を省略して、防振装置100,200,400〜700を製造しても良い。
上記第3実施の形態では、外筒部材320を鋳造により形成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外筒部材320を、例えば、鍛造や切削により形成しても良い。
上記第4から第7実施の形態では、ゴム基体圧縮工程を省略する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ゴム基体圧縮工程によりゴム基体430,630,730に軸O方向への予備圧縮を付与した状態で、防振装置400〜700を製造しても良い。
上記第7実施の形態では、ストッパ突出部713が周方向に連続して形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、周方向に断続的に形成されるものであっても良い。
ここで、請求項1記載の「凹状の球面」とは、完全な球面形状を要求するものではなく、少なくとも内筒部材の膨出部における凸状の球面に対向配置される凹状の面として形成されていれば足りる趣旨である。同様に、「凸状の球面と同心状」も、完全に中心が一致することを要求するものではなく、第1外筒部および第2外筒部から視て、凹状の球面の中心が、凸状の球面の中心と同じ側に位置すれば足りる趣旨である。
100,200,300,400,500,600,700 防振装置
10,410,510,610,710 内筒部材
610a 第1内筒部
610b 第2内筒部
12,412 膨出部
713 ストッパ突出部
20,320,420,620,720 外筒部材
21,321,421,621,721 第1外筒部
22,322,422,622,722 第2外筒部
IS 凹状内周面
30,430,630,730 ゴム基体
31,431,631,731 第1ゴム部
32,432,632,732 第2ゴム部
33,333,431a,431b ゴム膜部
34,334,432a,432b ゴム膜部
735 ストッパゴム部
40,440 筒状部材
O 軸
SP 空間
本発明は、防振装置に関し、特に、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる防振装置に関するものである。
内筒部材と外筒部材との間をゴム状弾性体からなるゴム基体で連結し、サスペンション装置に使用されるブッシュ(防振装置)では、自動車の乗り心地を確保するために、こじり方向におけるばね定数を小さくすることが要請される。
特許文献1には、こじり方向におけるばね定数を小さくするために、内筒1(内筒部材)の軸方向中間部に、径方向外方へ膨出する球状の膨出部4を設け、その膨出部4を囲む外筒2(外筒部材)の内周面部分を、膨出部4の凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成する防振ブッシュ101(防振装置)が開示される。
この防振ブッシュ101によれば、こじり方向の変位の入力に対し、凸状の球面と、これに同心状の凹状の球面との間で、ゴム状弾性体3(ゴム基体)を、主にせん断方向に変形させることができるので、こじり方向におけるばね定数を小さくできる。
特開2008−019927(段落0006,0020、図1など)
しかしながら、上述した従来の防振ブッシュ101では、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることが十分にできないという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる防振装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
請求項1記載の防振装置によれば、径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部を有する内筒部材と、その内筒部材の膨出部を取り囲む凹状の球面である凹状内周面を有する外筒部材と、それら内筒部材の膨出部の外周面および外筒部材の凹状内周面の間を連結するゴム基体とを備えるので、こじり方向の変位の入力に対しては、ゴム基体を、主にせん断方向に変形させることができる。よって、こじり方向におけるばね定数を小さくできるという効果がある。
この場合、請求項1によれば、外筒部材が、第1外筒部と第2外筒部とに軸方向に2分割されると共に、第1外筒部における凹状内周面および第2外筒部における凹状内周面と内筒部材の膨出部の外周面との間が、第1ゴム部および第2ゴム部によって、それぞれ連結され、第1外筒部および第2外筒部をその外周側に配設される筒状の筒状部材により保持固定する構造である。
よって、第1ゴム部および第2ゴム部が加硫成形された後、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面とが軸方向に離間し互いの分割面の間に空間が形成された状態で、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材により保持固定できる。このように、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を形成できることで、その空間の分、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸直角方向におけるゴム基体の圧縮成分を抑制しつつ、軸方向におけるゴム基体の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる。
なお、ゴム基体は、第1ゴム部と第2ゴム部とが軸方向に完全に分割(分断)されている必要はなく、少なくとも外筒部材側で軸方向に分割されていれば足りる。よって、内筒部材側で第1ゴム部と第2ゴム部とが連結されていても(軸方向に分割されていなくても)良い。即ち、内筒部材の外周面を被覆するゴム基体の一部によって、第1ゴム部と第2ゴム部とが連結されていても良い。
また、内筒部材の膨出部における最大の外径寸法が、第1外筒部および第2外筒部の軸方向端部開口における最小の内径寸法よりも大きくされるので、軸方向への変位に対し、受圧面積を大きくして、ゴム基体の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくする効果を顕著とすることができる。
なお、このような請求項の構成は、内筒部材の膨出部と外筒部材の凹状内周面との間にゴム基体が連続して配設される従来品では、軸方向におけるゴム基体の圧縮成分と同時に、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸直角方向におけるゴム基体の圧縮成分も増大させるため、採用することが不可能であり、本発明のように、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を形成することで初めて採用可能となったものであり、これにより、軸方向におけるゴム基体の圧縮成分は確保しつつ、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸直角方向におけるゴム基体の圧縮成分を抑制することができる。即ち、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる。
また、第1ゴム部および第2ゴム部の剥がれや亀裂の発生を抑制しつつ、第1ゴム部および第2ゴム部に径方向(軸直角方向)への予備圧縮を付与できるという効果がある。
ここで、防振装置は、その耐久性を確保するために、ゴム基体に径方向への予備圧縮を付与する。ゴム基体への径方向への予備圧縮の付与は、通常、外筒部材に絞り加工を施すことにより行われる。この場合、従来品のように、外筒部材(外筒)の内周面部分に部分的に凹状の球面を形成する構造では、凹状の球面を形成した部分と凹状の球面が非形成となる部分との間に肉厚の差が生じると共に、凹状の球面が非形成となる部分の肉厚が厚くなるため、外筒部材の絞り加工が困難となる。
そのため、従来品では、外筒部材の内周面に、軸方向に延びると共に凹状の球面と同等の深さを有する複数の凹溝を周方向に分散して形成する。これにより、絞り加工に伴って、外筒部材は、各凹溝の溝幅が狭くなるように絞り変形するので、肉厚の差があり、かつ、凹状の球面が非形成となる部分の肉厚が厚くても、絞り加工を施すことができる。
しかしながら、この従来品では、こじり方向におけるばね定数は小さくできるが、外筒部材に凹溝を形成して、その絞り加工を可能とすることで、ゴム基体(ゴム状弾性体)に予備圧縮を付与する構造であるので、外筒部材に絞り加工を施すと、凹溝に変形が集中し、この凹溝に接着される部位でゴム状弾性体の剥がれが発生すると共に、溝幅が狭まった凹溝に挟まれてゴム基体に亀裂が発生する。
これに対し、請求項によれば、第1外筒部および第2外筒部に絞り加工が施された状態で、第1外筒部および第2外筒部が筒状部材により保持固定されるので、第1ゴム部および第2ゴム部に径方向への予備圧縮を付与することができるという効果がある。また、第1外筒部および第2外筒部の板厚が一定の素材から凹状内周面を備える形状に形成されるので、第1外筒部および第2外筒部に絞り加工を可能とするための凹溝を形成する必要がない。よって、第1ゴム部および第2ゴム部の剥がれや亀裂の発生を抑制しつつ、第1ゴム部および第2ゴム部に径方向への予備圧縮を付与できるという効果がある。
即ち、本発明では、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材が保持固定する構造であるので、相手部材への取り付け部位としての形状(例えば、サスペンションアームの圧入穴へ圧入可能な外形形状)を筒状部材に担わせることができ、第1外筒部および第2外筒部は、相手部材への取り付け部位としての形状を考慮する必要がない。よって、第1外筒部および第2外筒部を、板厚が一定の素材から例えばプレス加工により形成することができ、その結果、凹溝を設けなくても、これら第1外筒部および第2外筒部に絞り加工を施すことが可能となる。
また、筒状部材に絞り加工が施される、即ち、第1外筒部および第2外筒部の外周面側が筒状部材の内周面側によって締め付けられることで、第1外筒部および第2外筒部が筒状部材により保持固定されるので、かかる保持固定を簡易に行うことができるという効果がある。また、絞り加工を施す前の筒状部材の内径を第1外筒部および第2外筒部の外径よりも大きくしておけるので、組み立て工程において、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材の内周側へ軸方向に沿って挿入する作業を効率的に行うことができるという効果がある。
この場合、第1外筒部および第2外筒部の外周面と筒状部材の内周面とが直接接触する(即ち、金属材料どうしが接触する)場合には、両者の間での摩擦係数の確保が困難となる。また、絞り加工後のスプリングバックは、外周側に位置する部材が大きくなるので、締め代の確保が困難となる。そのため、筒状部材から第1外筒部および第2外筒部が軸方向へ抜け出すおそれがある。
これに対し、本発明では、第1外筒部および第2外筒部の外周面の少なくとも一部にゴム状弾性体から構成されるゴム膜部が覆設されるので、かかるゴム膜部の介在により、摩擦係数を確保することができる。また、ゴム膜部が介在することで、筒状部材のスプリングバックによる締め代の不足分を、ゴム膜部の弾性回復による圧縮力で補うことができる。よって、軸方向への抜け出しに対する保持力を確保して、第1外筒部および第2外筒部が筒状部材から軸方向へ抜け出すことを抑制できるという効果がある。
また、請求項によれば、筒状部材に絞り加工が施されるので、かかる筒状部材の内周側で第1外筒部および第2外筒部が径方向(軸直角方向)にがたつくことを抑制することができるという効果がある。
また、第1外筒部および第2外筒部の外周面のみにゴム膜部が覆設され、そのゴム膜部が第1ゴム部または第2ゴム部の少なくとも一方に連なるので、筒状部材にゴム膜部を覆設する必要がなく、かかるゴム膜部を第1ゴム部および第2ゴム部と同時に加硫成形することができるので、その分、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。
請求項2記載の防振装置によれば、請求項1記載の防振装置の奏する効果に加え、ゴム膜部は、第1外筒部および第2外筒部に貫通形成された貫通孔を介して第1ゴム部または第2ゴム部に連なっているので、貫通孔に加え、更に、ゴム膜部を第1ゴム部に連ならせるための貫通孔を第1外筒部に貫通形成する必要がなく、貫通孔の形成を最小限に抑制できる。よって、第1外筒部の剛性を確保して、その耐久性の向上を図ることができるという効果がある。
さらに、第1外筒部および第2外筒部の外周面にはゴム膜部が部分的に覆設されることで、第1外筒部および第2外筒部の外周面の一部が露出しているので、外筒絞り工程において、ゴム膜部を介さずに、第1外筒部の外周面を絞り金型により直接押圧可能として、その絞り加工を高精度に行うことができるという効果がある。
請求項記載の防振装置によれば、請求項1又は2に記載の防振装置の奏する効果に加え、第1外筒部の分割面と第2外筒部の分割面とが軸方向に離間されると共に、ストッパゴム部の外周面と筒状部材の内周面とが径方向に離間され、第1外筒部および第2外筒部の分割面の間を介してストッパゴム部の外周面が筒状部材の内周面に当接可能とされるので、径方向(軸直角方向)への大変位入力時には、ストッパ突出部をストッパゴム部を介して筒状部材の内周面に当接させ、その入力変位に伴うゴム基体の変形を所定量に規制するストッパ機能を発揮させることができる。これにより、ゴム基体の耐久性の向上を図ることができるという効果がある。特に、請求項によれば、ストッパ機能を発揮するための部位を、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に形成される空間内に収めることができるので、ストッパ機能の発揮によるゴム基体の耐久性の向上を図りつつ、デッドスペースとなる空間を有効活用して、防振装置の小型化を図ることができるという効果がある。
請求項記載の防振装置によれば、請求項1からのいずれかに記載の防振装置の奏する効果に加え、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができると共に、筒状部材に対して第1外筒部および第2外筒部が互いの分割面を近接させる方向へ位置ずれすることを抑制できるという効果がある。
即ち、第1内筒部の分割面および第1外筒部の分割面が同じ軸方向位置に配置される状態で、第1内筒部における膨出部の外周面および第1外筒部における凹状内周面の間が第1ゴム部により連結されると共に、第2内筒部の分割面および第2外筒部の分割面が同じ軸方向位置に配置される状態で、第2内筒部における膨出部の外周面および第2外筒部における凹状内周面の間が第2ゴム部により連結され、第1ゴム部が第1外筒部の分割面および第1内筒部の分割面よりも軸方向に後退して位置すると共に、第2ゴム部が第2外筒部の分割面および第2内筒部の分割面よりも軸方向に後退して位置するので、第1内筒部および第1外筒部の分割面と第2内筒部および第2外筒部の分割面とを当接させた状態で、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材により保持固定することができ、これにより、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を形成できるので、その空間により、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる。
また、このように第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を設定しつつ、第1外筒部の分割面と第2外筒部の分割面とを当接させておくことができるので、これら第1外筒部および第2外筒部が、互いの分割面を近接させる方向へ移動することを規制することができる。即ち、かかる方向への移動を筒状部材の内周面との間の摩擦に頼らずに規制することができるので、軸方向への大変位入力時に、第1外筒部または第2外筒部が筒状部材に対して位置ずれすることを確実に抑制できる。
請求項記載の防振装置によれば、請求項記載の防振装置の奏する効果に加え、筒状部材には、絞り加工が施され、筒状部材の軸方向一端側および軸方向他端側が、第1外筒部および第2外筒部の凹状内周面の背面側となる外周面に沿って縮径された形状に形成されるので、筒状部材に対して、第1外筒部および第2外筒部が、互いの分割面を近接させる方向へ移動することだけでなく、互いの分割面を離間させる方向へ移動することも規制することができるという効果がある。
即ち、第1外筒部および第2外筒部が、互いの分割面を近接させる方向へ移動する場合にはその移動を互いの分割面の当接により規制すると共に、互いの分割面を離間させる方向へ移動する場合にはその移動を筒状部材の軸方向一端側または軸方向他端側により規制することができる。これにより、これら両方向への移動を筒状部材の内周面との間の摩擦に頼らずに規制することができるので、軸方向への大変位入力時に、第1外筒部または第2外筒部が筒状部材に対して位置ずれすることを確実に抑制できる。
(a)は、本発明の第1実施の形態における防振装置の上面図であり、(b)は、図1(a)のIb−Ib線における防振装置の断面図である。 (a)は、内筒部材の上面図であり、(b)は、図2(a)のIIb−IIb線における内筒部材の断面図である。 (a)は、第1外筒部の上面図であり、(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線における第1外筒部の断面図である。 (a)は、筒状部材の上面図であり、(b)は、図4(a)のIVb−IVb線における筒状部材の断面図である。 (a)は、加硫成形体の上面図であり、(b)は、図5(a)のVb−Vb線における加硫成形体の断面図である。 (a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体の断面図であり、(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体の断面図である。 (a)は、ゴム基体圧縮工程においてゴム基体が軸方向に圧縮された状態における加硫成形体および筒状部材の断面図であり、(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施された後の状態における加硫成形体および筒状部材の断面図である。 (a)は、曲げ工程において曲げ加工が施される前の状態における加硫成形体および筒状部材の断面図であり、(b)は、曲げ工程において曲げ加工が施された後の状態における加硫成形体および筒状部材の断面図である。 (a)は、第2実施の形態における防振装置を構成する加硫成形体Bの断面図であり、(b)は、第2実施の形態における防振装置の断面図である。 (a)は、第3実施の形態における防振装置を構成する加硫成形体の断面図であり、図10(b)は、第3実施の形態における防振装置の断面図である。 (a)は、第4実施の形態における防振装置の上面図であり、(b)は、図11(a)のXIb−XIb線における防振装置の断面図である。 (a)は、第1外筒部の上面図であり、(b)は、図12(a)のXIIb−XIIb線における第1外筒部の断面図である。 (a)は、加硫成形体の側面図であり、(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線における加硫成形体の断面図である。 (a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体の断面図であり、(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体の断面図である。 (a)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施される前の状態における加硫成形体及び筒状体の断面図であり、(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施された後の状態における防振装置の断面図である。 第5実施の形態における防振装置の断面図である。 第6実施の形態における加硫成形体の断面図である。 (a)は外筒絞り工程において絞り加工が施された加硫成形体と筒状部材絞り工程にいて絞り加工が施される前の状態における筒状部材との断面図であり、(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施された後の状態における防振装置の断面図である。 第7実施の形態における防振装置の断面図である。
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図1を参照して、防振装置100の全体構成について説明する。図1(a)は、本発明の第1実施の形態における防振装置100の上面図であり、図1(b)は、図1(a)のIb−Ib線における防振装置100の断面図である。
図1に示すように、防振装置100は、自動車のサスペンション装置(懸架装置)に使用される防振ブッシュであり、筒状の内筒部材10と、その内筒部材10の外周側に配設される外筒部材20と、それら内筒部材10及び外筒部材20の間を連結すると共にゴム状弾性体から構成されるゴム基体30と、外筒部材20の外周側に配設される筒状の筒状部材40とを備える。
防振装置100は、サスペンションメンバーのブラケットにおける一対の挟持部の間に、内筒部材10に挿通される取り付けボルトを介して、内筒部材10の軸O方向端面が挟持固定されると共に、筒状部材40が、サスペンションアーム(本実施の形態では、ロアアーム)の一端における圧入穴に圧入され、これにより、自動車のサスペンション装置に装着される。
次いで、図2から図4を参照して、防振装置100を構成する各部の詳細構成について説明する。まず、図2を参照して、内筒部材1の詳細構成について説明する。図2(a)は、内筒部材10の上面図であり、図2(b)は、図2(a)のIIb−IIb線における内筒部材10の断面図である。
図2に示すように、内筒部材10は、取り付けボルトが挿通される挿通孔が軸Oに沿って貫通形成された筒状の軸部11と、その軸部11の外周面から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部12とを備え、これらが金属材料から一体に構成される。なお、軸部11と膨出部12とは別材料(例えば、膨出部12が樹脂材料)から別体に構成されていても良い。
膨出部12は、軸部11の軸O方向中央(図2(b)上下方向中央)に配設され、膨出部12における凸状の球面の中心は、軸部11の軸O上に位置する。即ち、内筒部材10は、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称形状に形成される。
図3を参照して、外筒部材20の詳細構成について説明する。図3(a)は、第1外筒部21の上面図であり、図3(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線における第1外筒部21の断面図である。なお、図3では、外筒絞り工程における絞り加工(図6参照)が施される前の状態が図示される。
なお、外筒部材20は、軸O方向の中央部で第1外筒部21と第2外筒部22とに2分割される(図1参照)。これら第1外筒部21と第2外筒部22とは、同一の部材(構成)であり、名称のみが異なる部材であるので、以下においては、第1外筒部21について説明し、第2外筒部22の説明は省略する。
図3に示すように、第1外筒部21は、板厚が一定の板状の金属材料(本実施の形態では鉄鋼材料)をプレス加工により器状に成形して得られる部材であり、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称に形成される。
なお、第1外筒部21は、板厚が一定の素材から形成されるので、従来品のように絞り加工を可能とするための凹溝を形成する必要がない。よって、第1外筒部21及び第2外筒部22に絞り加工を施す外筒絞り工程(図6参照)において、第1ゴム部31及び第2ゴム部32の剥がれや亀裂の発生を抑制しつつ、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に径方向(軸O直角方向)への予備圧縮を付与することができる。
即ち、第1外筒部21(及び、第2外筒部22)は、筒状部材40に保持固定されるので(図1参照)、相手部材への取り付け部位としての形状(本実施の形態では、ロアアームの圧入穴へ圧入可能な外形形状)を筒状部材40に担わせることができ、第1外筒部21は、相手部材への取り付け部位としての形状を考慮する必要がない。よって、第1外筒部21を、板厚が一定の素材からプレス加工により成形することができ、その結果、凹溝を設けなくても、第1外筒部21(及び、第2外筒部22)に絞り加工を施すことが可能となる。
第1外筒部21は、軸Oに直交する円環板状に形成される環状部20aと、その環状部20aの内縁に接続されると共に断面形状が円弧状に湾曲する湾曲部20bと、その湾曲部20bの終端(図3(b)下側)に接続され湾曲部20bから離間する従って内径が漸次拡大される円錐筒状の拡径部20cと、その拡径部20cの最大径側に接続されると共に内径が略一定に形成される円筒状の円筒部20dとを備え、これら各部20a〜20dが軸Oに沿って同軸に一体に形成される。
拡径部20cと円筒部20dとの間は断面円弧状に滑らかに接続される。また、環状部20aが軸Oに直交する環状板状に形成され、後述する曲げ工程(図8参照)において筒状部材40の軸O方向端部が径方向内方に曲げられた場合には、その曲げられた部分が環状部20aと軸O方向で重なる(図1参照)。よって、筒状部材40の曲げられた部分と環状部20aとの係合を強固とすることができる。
ここで、拡径部20c及び円筒部20dの内周面が凹状内周面ISとされる。凹状内周面ISは、内筒部材10の膨出部12を取り囲む部位であり、外筒絞り工程(図6参照)において、拡径部20c及び円筒部20dが絞り加工が施されることで、その凹状内周面ISの形状が、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成される(図1参照)。
なお、本実施の形態では、図3に示すように、環状部20aの外径(環状部20aの外縁における径)D1が、円筒部20dの外径(円筒部20dの外周面における径)D2よりも小さくされる(D1<D2)。これにより、外筒絞り工程(図6参照)において、円筒部20dの部分のみをダイス片(図示せず)に当接させ、そのダイス片により径方向内方へ押圧(移動)させることができるので、凹状内周面ISの形状を、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に近づけることができる。
図4を参照して、筒状部材40について説明する。図4(a)は、筒状部材40の上面図であり、図4(b)は、図4(a)のIVb−IVb線における筒状部材40の断面図である。なお、図4では、筒状部材絞り工程(図7参照)前の状態(即ち、絞り加工前の筒状部材40)が図示される。
図4に示すように、筒状部材40は、金属材料(本実施の形態では鉄鋼材料)から軸Oを有する筒状に形成される部材である。即ち、筒状部材40は、軸Oを対称軸(回転軸)として回転対称となる形状に形成される。
筒状部材40の内径は、後述する外筒絞り工程による絞り加工(図6(b)参照)が施された後の加硫成形体Aの最大外径(ゴム膜部33,34の外周面における径)よりも大きくされる。本実施の形態では、絞り加工前の加硫成形体Aの最大外径(円筒部20dの外径D2)よりも大きくされる。これにより、防振装置100の組み立て作業において、加硫成形体Aを筒状部材40の内周側へ軸O方向に沿って挿入する作業を効率的に行うことができる(図7(a)参照)。
また、筒状部材40の軸O方向(図4(b)上下方向)端部には、内周面側の角部に面取り加工が施され、断面直線状の面取り面40aが形成される。この面取り面40aの形成によっても、筒状部材40の内周側へ加硫成形体Aを軸O方向に沿って挿入する作業性の向上を図ることができる。更に、面取り面40aを備えることで、後述する曲げ工程(図8参照)において、筒状部材40の軸O方向端部を径方向内方へ曲げ加工し易くすることができる。
次いで、図5から図8を参照して、防振装置100の製造方法について説明する。まず、図5を参照して、加硫成形体Aの製造方法について説明し、併せて、ゴム基体30の構成について説明する。図5(a)は、加硫成形体Aの上面図であり、図5(b)は、図5(a)のVb−Vb線における加硫成形体Aの断面図である。
図5に示すように、加硫成形体Aは、加硫金型により成形された部品であり、防振装置100の一要素を構成する。即ち、加硫成形体Aに筒状部材40を装着することで、防振装置100が構成される。加硫成形体Aの製造は、内筒部材10と外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)とを加硫金型内に設置し、型締め後、ゴム材料を充填して、ゴム基体30を加硫成形することで行われる。これにより、内筒部材10の外周面と外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)の内周面との間がゴム基体30により連結され、加硫成形体Aが製造される。
なお、第1外筒部21及び第2外筒部22は、互いの円筒部20dどうしを向かい合わせた姿勢で同軸状に加硫金型内に設置される。加硫金型は、内筒部材10の軸O方向(図5(b)上下方向)中央に位置する中型を備え、この中型は、型締め後の形状が円環状となり、型締め時は、その中型の内周先端縁部が、膨出部12の外周面であって球面の頂部に密着される。
これにより、第1外筒部21及び第2外筒部22の分割面どうしの間に中型が介在されることで、第1外筒部21及び第2外筒部22は、その分割面(円筒部20dの軸O方向端面、図3(b)下側面)を軸O方向に離間させた状態で加硫金型内に設置され、ゴム基体30は、第1ゴム部31と第2ゴム部32とに軸O方向に2分割された状態に加硫成形される。即ち、加硫成形体Aのゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)は、第1外筒部21の分割面と第2外筒部21の分割面とが軸O方向に離間し所定の間隔を隔てた状態を形成する。
第1ゴム部31は、内筒部材10の膨出部12の外周面および第1外筒部21における凹状内周面ISを連結する部位であり、第2ゴム部32は、内筒部材10の膨出部12の外周面および第2外筒部22における凹状内周面ISを連結する部位である。これら第1ゴム部31及び第2ゴム部32は、互いの分割面の間に所定の間隔を隔てて配設される。この分割面の間の間隔は、第1外筒部21及び第2外筒部22から内筒部材10の膨出部12へ近接するに従って狭くなるように形成される。
なお、第1ゴム部31と第2ゴム部32とは、軸O方向に完全に分割(分断)されている必要はない。例えば、内筒部材10の膨出部12の外周面を被覆するゴム基体30の一部(例えば、膜状体)によって、第1ゴム部31と第2ゴム部32とが連結されていても良い。
ゴム基体30は、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面に覆設されるゴム膜部33,34を備える。ゴム膜部33,34は、軸Oを中心とする上面視円形の外周面を形成する部位であり、円環部20aから円錐部20cの中途に亘る範囲に形成されると共に、円環部20aの上面または下面(例えば、ゴム膜33であれば図5(b)上側面)と湾曲部20bの内周面を介して、第1ゴム部31又は第2ゴム部32に連なる。
なお、本実施の形態では、図5に示すように、ゴム膜部33,34の外径(ゴム膜部33,34の外周面における径)D3が、円筒部20dの外径(円筒部20dの外周面における径)D2よりも小さくされる(D3<D2)。
ここで、ゴム膜部33,34の覆設範囲は、円錐部20cの中途までの範囲であり、円筒部20d及びその円筒部20d側となる円錐部20cの残部には、ゴム膜部33,34が覆設されない(即ち、外周面が露出される)。これにより、外筒絞り工程(図6参照)において、ゴム膜部33,34を介さずに、円筒部20dを絞り金型(図示せず)により直接押圧可能として、円筒部20d及び円錐部20cの絞り加工を高精度に行うことができる。
ゴム膜部33,34は、その外周面から円錐部20cへ向けて凹設されると共に円筒部20d側に位置する受入凹部33a,34aを備える。これにより、加硫金型と円錐部20cとの当接面積を確保して、加硫成形時のシール性を高めることができるので、円筒部20dの外周面にゴム膜部33,34が形成されることを抑制できる。また、この受入凹部33a,34aの凹設により、筒状部材絞り工程(図7参照)において、筒状部材40の内周面と円錐部20cの外周面との間に空間を形成して、その空間に、余肉となったゴム膜部33,34を受け入れることができる。
図6から図8を参照して、加硫成形体Aと筒状部材40とから防振装置100を組み立てる組み立て方法について説明する。防振装置100の組み立ては、外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)に絞り加工を施す外筒絞り工程(図6参照)、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)を軸O方向へ圧縮するゴム基体圧縮工程(図7参照)、筒状部材40に絞り加工を施す筒状部材絞り工程(図7参照)、及び、筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施す曲げ工程(図8参照)を順に実施することで行われる。
図6を参照して、外筒絞り工程について説明する。図6(a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体Aの断面図であり、図6(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体Aの断面図である。
外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)に絞り加工を施すための絞り金型は、環状のダイスと、その環状のダイスを外周側から保持して案内する環状のホルダとを備える(いずれも図示せず)。ダイスは、周方向に複数のダイス片に分割されると共に外周面にテーパ面が形成され、ホルダは、ダイスのテーパ面に対応するテーパ面が内周に形成される。
外筒絞り工程は、プレス装置の台上に設置されたホルダにダイスを保持させ、加硫成形体Aをダイスの内周側にセットした後、プレス装置の加圧力により、ダイスをホルダに対して相対移動させる。かかる相対移動により、各ダイス片は、その外周面のテーパ面がホルダの内周面のテーパ面によって案内されることで、加硫成形体Aの径方向内方であって軸心Oへ向けて互いに接近するように移動され、ダイスの径寸法が小さくなる。
これにより、図6(b)に示すように、第1外筒部21及び第2外筒部22の円筒部20dの外周面が、各ダイス片の内周面により、径方向内方へ押圧され、第1外筒部21及び第2外筒部22に絞り加工が施される。
この外筒絞り工程により、第1外筒部21及び第2外筒部22の円筒部20dは、外径D2から外径D4まで縮径される(D4<D2)。これにより、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)に径方向(軸O直角方向)への予備圧縮を付与することができる。
また、円筒部20dの縮径に伴い、円錐部20c及び円筒部20dが湾曲部20b側を支点として径方向内方へ曲げられるように絞り変形されることで、これら円錐部20c及び円筒部20dが湾曲される。その結果、凹状内周面ISの形状を、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に近づけることができる。
なお、本実施の形態では、外径D2が53.6mmとされ、外径D4が52.0mmとされる。また、外径D4は、ゴム膜部33,34の外径D3(図5参照)よりも小さくされる(D4<D3)。即ち、外筒絞り工程が行われた後の図6(b)に示す加硫成形体Aにおいては、ゴム膜部33,34が円筒部20dよりも大径とされ、ゴム膜部33,34の外周面が、円筒部20dの外周面よりも、径方向外方(軸Oから離間した位置)に配設される。
図7を参照して、ゴム基体圧縮工程および筒状部材絞り工程について説明する。図7(a)は、ゴム基体圧縮工程においてゴム基体30が軸O方向に圧縮された状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図であり、図7(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材40に絞り加工が施された後の状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図である。
図7(a)に示すように、ゴム基体圧縮工程では、まず、筒状部材40に加硫成形体Aを軸O方向に沿って挿入し、加硫成形体Aを筒状部材40の内周側に設置する。次いで、加硫成形体Aの第1外筒部21及び第2外筒部22を、それら両外筒部21,22の分割面(円筒部20dの軸O方向端面、図3(b)下側面)どうしが互いに近接するように、軸O方向に相対移動させる。
具体的には、一対の筒状の治具Jの端面間に、第1外筒部21の環状部20a及び第2外筒部22の環状部20aを挟み込み、上方の治具Jを下方の治具Jへ向けて軸O方向へ所定量だけ押し下げる。なお、本実施の形態では、図7(a)に示すように、第1外筒部21の分割面と第2外筒部22の分割面との間に所定の隙間が形成される位置で、一対の治具Jが固定される。
図7(b)に示すように、筒状部材絞り工程による筒状部材40の絞り加工は、一対の治具Jを固定した状態で(即ち、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)が軸O方向に圧縮された状態を維持しつつ)行われる。なお、筒状部材40に絞り加工を施すための絞り金型の構成およびその作用は、外筒絞り工程で使用される絞り金型と同様であるので、その説明は省略する。
ここで、筒状部材40の絞り加工は、筒状部材40の内周面によって第1外筒部21及び第2外筒部22の円筒部20dを径方向内方へ押圧して、かかる円筒部20dに所定の締め代(本実施の形態では、半径で0.01mm〜0.02mm程度)を付与することで、第1外筒部21及び第2外筒部22を筒状部材40内に保持することを目的とする。このように、締め代が小さな値に設定され、比較的低い加圧力での絞り金型の動作により絞り加工を行うことができるため、プレス装置の小型化を図ることができる。なお、この場合には、後述するように、圧縮されたゴム膜部33,34の弾性回復力により、筒状部材40の内周面とゴム膜部33,34とが密着される。
図8を参照して、曲げ工程について説明する。図8(a)は、曲げ工程において曲げ加工が施される前の状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図であり、図8(b)は、曲げ工程において曲げ加工が施された後の状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図である。
筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施すためのかしめ金型は、一対の環状のダイスと、それら一対のダイスを軸O方向に移動可能に保持するホルダとを備える。一対のダイスの対向面には、筒状部材40の軸O方向端部が当接される部位に、軸Oを含む平面で切断した断面形状が円弧状に湾曲する凹部である湾曲凹部が凹設される。
曲げ工程は、プレス装置の台上に設置されたかしめ金型の一対のダイス間に、図8(a)に示す状態の加硫成形体A及び筒状部材40をセットした後、プレス装置の加圧力により、一対のダイスを互いに近接する方向へ相対移動させる。かかる相対移動に伴い、筒状部材40の軸O方向端部が、ダイスの湾曲凹部の内面形状に沿って変形され、径方向内方へ向けて曲げられる。その結果、図8(b)に示すように、加硫成形体Aに筒状部材40が装着され、これらの組み立て(防振装置100の製造)が完了される。
ここで、筒状部材40には、上述した筒状部材絞り工程における絞り加工が施されていることで(図7参照)、図8(a)に示すように、一対の治具Jが取り外された状態でも、その内周側に、第1外筒部21及び第2外筒部22を保持しておくことができる。
この場合、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面と筒状部材40の内周面とが直接接触する(即ち、金属材料どうしが接触する)場合には、両者の間での摩擦係数の確保が困難となる。また、絞り加工後のスプリングバックは、外周側に位置する筒状部材40で大きくなるので、締め代の確保が困難となる。そのため、筒状部材40から第1外筒部21及び第2外筒部22が軸O方向へ抜け出すおそれがある。
これに対し、本実施の形態では、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面の一部にゴム状弾性体から構成されるゴム膜部33,34が覆設されるので、かかるゴム膜部の介在により、摩擦係数を確保することができる。また、ゴム膜部33,34が介在することで、筒状部材40のスプリングバックによる締め代の不足分を、ゴム膜部33,34の弾性回復による圧縮力で補うことができる。よって、軸O方向への抜け出しに対する保持力を確保して、第1外筒部21及び第2外筒部22が筒状部材40から軸O方向へ抜け出すことを抑制できる。これにより、曲げ工程において使用するかしめ金型は、治具Jとの関係を考慮する必要がない(即ち、治具Jが取り外された状態で曲げ加工を行うことができる)ので、その構造を簡素化することができる。
なお、一対の治具Jを取り外すことで、筒状部材40に対して第1外筒部21及び第2外筒部22が軸O方向へ多少ずれた(抜け出す方向へ移動した)としても、曲げ工程において筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施す際に、その曲げられた部分により第1外筒部21及び第2外筒部22を押し戻し、軸O方向の位置を規定する(適正な位置に配置する)ことができる。
また、筒状部材40に絞り加工が施され、その内周面が、第1外筒部21及び第2外筒部22とゴム膜部33,34とに密着されていることで、防振装置100の使用時において、かかる筒状部材40の内周側で加硫成形体Aが径方向(軸O直角方向)にがたつくことを抑制することができる。
以上のように、防振装置100によれば、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)が、内筒部材10の膨出部12の外周面と、外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)の凹状内周面IS(即ち、内筒部材10の膨出部12を取り囲む同心状の凹状の球面)との間を連結するので、こじり方向の変位の入力に対しては、ゴム基体30を、主にせん断方向に変形させることができる。よって、防振装置100のこじり方向におけるばね定数を小さくすることができる。
この場合、加硫成形体Aは、加硫工程により、第1外筒部21の分割面と第2外筒部22の分割面とを軸O方向に離間させた(所定の間隔を隔てた)状態に第1ゴム部31及び第2ゴム部32が加硫成形される(図6(a)参照)。このような形態に加硫成形された加硫成形体Aは、ゴム基体圧縮工程(図6(b)及び図7(a)参照)、筒状部材絞り工程(図7(a)及び図7(b)参照)、及び、曲げ工程(図8(a)及び図8(b)参照)により、第1外筒部21及び第2外筒部22が、軸O方向に相対移動されて分割面どうしを互いに近接させた状態で、筒状部材40により保持固定される。これにより、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に軸O方向への予備圧縮を付与することができる。
なお、このような軸O方向への予備圧縮の付与は、従来品のように絞り加工に伴う外筒部材の縮径を利用する構造では付与不可能なものであり、防振装置100のように、軸O方向へ相対移動させた第1外筒部21及び第2外筒部22を、筒状部材40により保持固定する構造を採用したことで始めて付与可能となったものである。これにより、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができると共に、軸O方向変位に対する耐久性の向上を図ることができる。
また、防振装置100によれば、上述したように、加硫成形体Aは、第1外筒部21の分割面と第2外筒部22の分割面とを軸O方向に離間させた(所定の間隔を隔てた)状態で加硫成形され(図6(a)参照)、その加硫成形後に、第1外筒部21及び第2外筒部22を軸O方向へ相対移動させ(図6(b)及び図7(a)参照)、筒状部材40により保持固定する構成なので(図8(b)参照)、第1外筒部21と第2外筒部22との間の軸O方向における相対距離(即ち、筒状部材40に保持固定された際の分割面どうしの軸O方向における離間距離(図8(b)上下方向距離))を調整することができる。これにより、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に付与する軸O方向への予備圧縮量を調整することができるので、軸O方向におけるばね定数の値を増減させることができる。
なお、この場合には、筒状部材40の軸O方向端部の曲げ変形の量を調整する必要があり、曲げ工程(図8参照)で使用するかしめ金型の湾曲凹部の形状を調整する。この曲げ変形の量(湾曲凹部の形状)の調整で不足する場合には、筒状部材40の軸O方向寸法を変更する。
次いで、図9を参照して、第2実施の形態における防振装置200について説明する。なお、上述した第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図9(a)は、第2実施の形態における防振装置200を構成する加硫成形体Bの断面図であり、図9(b)は、第2実施の形態における防振装置200の断面図である。なお、図9(a)では、外筒絞り工程により外筒部材20に絞り加工が施されれる前の状態の加硫成形体Bが図示される。
第2実施の形態における加硫成形体Bは、ゴム膜部233,234の構成(形成範囲)が、第1実施の形態におけるゴム膜部33,34の構成と異なる点を除き、他の構成は第1実施の形態における加硫成形体Aと同一である。また、防振装置200の製造方法は、防振装置100の場合と同一である。よって、これらの説明は省略する。
図9(a)に示すように、第2実施の形態におけるゴム膜部233,234は、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面の全体に亘って覆設される。即ち、第1実施の形態におけるゴム膜部33,34の覆設範囲が円環部20aから円錐部20cの中途に亘る範囲であったのに対し(図5(b)参照)、この覆設範囲が延長され、円錐部20cの外周面および円筒部20dの外周面にもゴム膜部233,234が覆設される。
ゴム膜部233,234は、第1実施の形態の場合と同様に、軸Oを中心とする上面視円形の外周面を形成する。これらゴム膜部233,234の外径(ゴム膜部233,234の外周面における径)は、筒状部材40の内径よりも小さくされる。
第2実施の形態における防振装置200によれば、ゴム膜部233,234の覆設範囲が拡大されたことで、筒状部材40の内周面との接触面積を増加させることができる。これにより、筒状部材40による加硫成形体Bの保持力を確保できるので、筒状部材絞り工程により筒状部材40に絞り加工を施した後、曲げ工程へ移行するまでの間に(図8参照)、筒状部材40の内周側から加硫成形体Bが軸O方向へ抜け出すことをより確実に抑制することができる。
次いで、図10を参照して、第3実施の形態における防振装置300について説明する。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図10(a)は、第3実施の形態における防振装置300を構成する加硫成形体Cの断面図であり、図10(b)は、第3実施の形態における防振装置300の断面図である。
第3実施の形態における加硫成形体Cは、第1外筒部321及び第2外筒部322の構成が、第1実施の形態における第1外筒部21及び第2外筒部22の構成と異なる点を除き、他の構成は第1実施の形態における加硫成形体Aと同一である。但し、ゴム膜部233,234については、第2実施の形態における加硫成形体Bと同一である。また、防振装置300の製造方法は、外筒絞り工程(図6参照、外筒部材320の絞り加工)が省略される点を除き、他の工程は防振装置100の場合と同一である。よって、これらの説明は省略する。
図10(a)に示すように、第3実施の形態における外筒部材320は、鋳造により形成される中実状の部材(本実施の形態ではアルミダイカスト製の部材)であり、内周側に凹状の球面として形成される凹状内周面ISを備えると共に、その凹状内周面ISの軸O方向における中央部で第1外筒部321と第2外筒部322とに2分割される。これら第1外筒部321と第2外筒部322とは、同一の部材(構成)である。
加硫成形体Cは、第1実施の形態における加硫成形体Aの場合と同様に、第1外筒部321の分割面と第2外筒部322の分割面とが軸O方向に離間し所定の間隔を隔てた状態に加硫形成される。凹状内周面ISは、ゴム基体圧縮工程(図7参照)において、第1外筒部321及び第2外筒部322が、それら両外筒部321,322の分割面どうしが互いに近接するように、軸O方向に相対移動されることで、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成される。
防振装置300によれば、こじり方向の変位の入力に対して、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)を、主にせん断方向に変形させることができるので、こじり方向におけるばね定数を小さくすることができる。
また、第1外筒部321及び第2外筒部322が、軸O方向に相対移動させて分割面どうしを互いに近接させた状態で、筒状部材40により保持固定されるので、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に軸O方向への予備圧縮を付与することができる。
即ち、外筒部材320(第1外筒部321及び第2外筒部322)が絞り加工(縮径加工)を施すことができない形状の場合であっても、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に軸O方向への予備圧縮を付与して、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができると共に、軸O方向変位に対する耐久性の向上を図ることができる。
次いで、図11から図15を参照して、第4実施の形態における防振装置400について説明する。図11(a)は、第4実施の形態における防振装置400の上面図であり、図11(b)は、図11(a)のXIb−XIb線における防振装置400の断面図である。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
図11に示すように、内筒部材410は、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称形状に形成される部材であり、挿通孔が軸Oに沿って貫通形成された筒状の軸部411と、その軸部411の外周面から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部412とを備え、これらが金属材料から一体に構成される。膨出部412は、軸部411の軸O方向中央(図11(b)上下方向中央)に配設され、膨出部412における凸状の球面の中心は、軸部411の軸O上に位置する。
外筒部材420は、軸O方向の中央部で第1外筒部421と第2外筒部422とに2分割される。ここで、図12を参照して、外筒部材420の詳細構成について説明する。なお、第1外筒部421と第2外筒部422とは、同一の部材(構成)であり、名称のみが異なる部材であるので、以下においては、第1外筒部421について説明し、第2外筒部422の説明は省略する。
図12(a)は、第1外筒部421の上面図であり、図12(b)は、図12(a)のXIIb−XIIb線における第1外筒部421の断面図である。なお、図12では、外筒絞り工程における絞り加工(図14参照)が施される前の状態が図示される。
図12に示すように、第1外筒部421は、板厚が一定の板状の金属材料(本実施の形態では鉄鋼材料)をプレス加工により器状に成形して得られる部材であり、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称に形成される。なお、第1外筒部421に対し、従来品のように絞り加工を可能とするための凹溝を形成する必要がない点およびその効果は、第1実施の形態における第1外筒部21と同様であるので、その説明は省略する。
第1外筒部421は、軸O方向一端側(図12(b)上側)に位置し、直径(内径および外径)が略一定に形成される円筒状の部位と、その円筒状の部位に接続され、分割面(図12(b)下側端面)へ向かうに従って直径が漸次拡大されると共に断面形状が円弧状に湾曲される部位とからなる。
第1外筒部421は、後述する外筒絞り工程による絞り加工が施される前の状態において、円筒状の部位の内径寸法(即ち、第1外筒部421の軸O方向端部開口(図12(b)上側)における最小の内径寸法)が、内筒部材410の膨出部412における最大の外径寸法よりも小さくされる(図13(b)参照)。
断面形状が円弧状に湾曲される部位には、周方向等間隔に複数(本実施の形態では4個)の貫通孔421aが貫通形成される。また、円弧状に湾曲される部位の内周面が、内筒部材410の膨出部412を取り囲む凹状内周面ISとされる。凹状内周面ISは、外筒絞り工程(図14参照)において、絞り加工(絞り変形される)ことで、内筒部材410の膨出部412における凸状の球面と同心状の凹状の球面に近づけられる。
図11に戻って説明する。筒状部材440は、面取り面40aの形成が省略される点を除き、第1実施の形態における筒状部材40と同様の構成であるため(図4及び図15(a)参照)、その説明は省略する。なお、図11では、筒状部材絞り工程(図15参照)により絞り加工が施された後の筒状部材440が図示される。
次いで、図13から図15を参照して、防振装置400の製造方法について説明する。まず、図13を参照して、加硫成形体Dの製造方法について説明し、併せて、ゴム基体430の構成について説明する。図13(a)は、加硫成形体Dの側面図であり、図13(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線における加硫成形体Dの断面図である。
図13に示すように、加硫成形体Dは、第1実施の形態の場合と同様に、内筒部材410と外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)とを加硫金型内に設置すると共に、ゴム基体430(第1ゴム部431及び第2ゴム部432)を加硫成形し、内筒部材410の外周面と外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)の内周面との間がゴム基体430により連結されることで、製造される。
この場合、加硫金型は、内筒部材410の軸O方向(図13(b)上下方向)中央に位置すると共に型締め後の形状が円環状となる中型を備え、型締め時には、その中型の内周先端縁部が、膨出部412の外周面(頂部)に所定の間隔を隔てて対面すると共に、中型の上面および下面が、第1外筒部421及び第2外筒部422の分割面を支持する。なお、この分割面の中型による支持部分(図示せず)は、周方向に断続して配置される。
中型の介在により、第1外筒部421及び第2外筒部422は、その分割面を軸O方向に離間させた状態で加硫金型内に設置され、ゴム基体430は、第1ゴム部431と第2ゴム部432とに軸O方向に2分割された状態に加硫成形される。即ち、加硫成形体Dには、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間(及び第1外筒部421の分割面および第2外筒部422の分割面との間)に中型に対応する形状(本実施の形態では断面コ字状)の空間SPが形成される。
第1ゴム部431は、内筒部材410の膨出部412の外周面および第1外筒部421における凹状内周面ISを連結する部位であり、第2ゴム部432は、内筒部材410の膨出部412の外周面および第2外筒部422における凹状内周面ISを連結する部位である。
ゴム基体430は、第1外筒部421の外周面に覆設されるゴム膜部431a,431bを備える。ゴム膜部431a,431bは、周方向に連続する2本の帯状の膜であり、ゴム膜部431aは第1外筒部421の貫通孔421aを介して、ゴム膜部431bは第1外筒部421の分割面を介して、それぞれ第1ゴム部431に連なる。
なお、本実施の形態では、ゴム膜部431bが、第1外筒部421の分割面を介して、第1ゴム部431に連なる構成を採用するので、貫通孔421aに加え、更に、ゴム膜部431bを第1ゴム部431に連ならせるための貫通孔を第1外筒部421に貫通形成する必要がない。よって、貫通孔の形成を最小限に抑制できるので、その分、第1外筒部421の剛性を確保して、その耐久性の向上を図ることができる。
ここで、ゴム膜部431a,431bの覆設範囲は部分的であり、ゴム膜部431aの上方(図13(b)上側)及びゴム膜部431a,431bの間の領域には、ゴム膜部431a,431bが覆設されない(即ち、第1外筒部421の外周面が露出される)。これにより、外筒絞り工程(図14参照)において、ゴム膜部431a,431bを介さずに、第1外筒部421の外周面を絞り金型(図示せず)により直接押圧可能として、その絞り加工を高精度に行うことができる。
ゴム基体430は、第2外筒部422の外周面に覆設されるゴム膜部432a,432bを備える。これらゴム膜部432a,432bは、ゴム膜部431a,431bとそれぞれ同一に構成されるので、その説明は省略する。
図14及び図15を参照して、加硫成形体Dと筒状部材440とから防振装置400を組み立てる組み立て方法について説明する。第1実施の形態(防振装置100)では、ゴム基体圧縮工程(図7参照)によりゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)が軸O方向へ圧縮されたが、第4実施の形態(防振装置400)では、かかるゴム基体圧縮工程は省略される。
図14(a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体Dの断面図であり、図14(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体Dの断面図である。
図14に示すように、加硫成形体Dは、外筒絞り工程において、第1外筒部421及び第2外筒部422が、外径D401から外径D402に縮径される(D402<D401)。これにより、ゴム基体430(第1ゴム部431及び第2ゴム部432)に径方向(軸O直角方向)への予備圧縮を付与することができる。なお、絞り金型の構成および作用は、第1実施の形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
図15(a)は、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施される前の状態における加硫成形体D及び筒状体440の断面図であり、図15(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施された後の状態における防振装置400の断面図である。
図15に示すように、第4実施の形態では、ゴム基体圧縮工程が省略されるので、筒状部材440に加硫成形体Dを軸O方向に沿って挿入し、加硫成形体Dを筒状部材440の内周側に設置した後は(図15(a))、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施される(図15(b))。
筒状部材絞り工程では、2段階の絞り加工が筒状部材440に施される。即ち、第1段階の絞り加工により、筒状部材440の全体が、外径D403から外径D404に縮径される(D404<D403)。次いで、第2段階の絞り加工により、筒状部材440は、軸O方向中央部分を除く軸O方向一端側および軸O方向他端側の部位が、第1外筒部421及び第2外筒部422の凹状内周面ISの背面側となる(即ち、断面形状が円弧状に湾曲される部位の)外周面に沿って密着する形状に縮径される(断面視において径方向内方へ折り曲げられる)。その結果、加硫成形体Dに筒状部材440が装着され、これらの組み立て(防振装置400の製造)が完了される。
なお、第1段階の絞り加工と第2段階の絞り加工とは、異なる絞り金型によって行われるものであっても良く、或いは、同じ絞り金型により行われるものであっても良い。同じ絞り金型により行われる場合には、第1段階の絞り加工と第2段階の絞り加工とが同時に進行するものであっても良い。
筒状部材絞り工程では、筒状部材440の内周面によって第1外筒部421及び第2外筒部422を径方向内方へ押圧して、かかる第1外筒部421及び第2外筒部422に所定の締め代(本実施の形態では、半径で0.01mm〜0.02mm程度)を付与する。これにより、第1外筒部421及び第2外筒部422を筒状部材440内に強固に保持できる。この場合、圧縮されたゴム膜部431a〜432bの弾性回復力により、筒状部材440の内周面とゴム膜部431a〜432bとが密着される。
なお、図15(a)に示すように、筒状部材440の内径は、外筒絞り工程による絞り加工(図14(b)参照)が施された後の外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)の外径D402よりも大きくされる。本実施の形態では、筒状部材440の内径が、加硫成形体Dの最大外径(ゴム膜部431b,432bの外周面における外径)よりも大きくされる。これにより、防振装置400の組み立て作業において、加硫成形体Dを筒状部材440の内周側へ軸O方向に沿って挿入する作業を効率的に行うことができる。
但し、筒状部材440の内径が、外筒部材420の外径D402よりも大きく、かつ、加硫成形体Dの最大外径(ゴム膜部431b,432bの外周面における径)よりも小さくされ、ゴム膜部431b,432bが弾性変形されつつ圧入される関係にあっても良い。筒状部材440に施す絞り加工の加工量を抑制して、歩留まりの向上や加工コストの削減を図ることができる。
また、第1外筒部421及び第2外筒部422の外周面にゴム膜部431a〜432bが覆設されるので、第1実施の形態の場合と同様に、摩擦係数を確保すると共に、筒状部材440のスプリングバックによる締め代の不足分を、ゴム膜部431a〜432bの弾性回復による圧縮力で補うことができる。よって、第1外筒部421の分割面と第2外筒部422の分割面との間が離間されていても、軸O方向への移動に対する保持力を確保できる。これにより、軸O方向への大変位入力時に、第1外筒部421及び第2外筒部422が互いの分割面を近接させる方向へ筒状部材440内で移動することを抑制することができる。
以上のように、防振装置400によれば、ゴム基体圧縮工程が省略され、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面とが軸O方向に離間し互いの分割面の間に空間SPが形成された状態(即ち、第1ゴム部431及び第2ゴム部432に軸O方向への予備圧縮が付与されない状態)で、第1外筒部421及び第2外筒部422が筒状部材440により保持固定される。
このように、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間に空間SPが形成されることで、その空間SPの分、こじり方向における第1ゴム部431及び第2ゴム部432のせん断成分および軸O直角方向における第1ゴム部431及び第2ゴム部432の圧縮成分を抑制しつつ、軸O方向における第1ゴム部431及び第2ゴム部432の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができる。
特に、防振装置400によれば、内筒部材410の膨出部412における最大の外径寸法(軸O方向中央部分における外径)が、第1外筒部421及び第2外筒部422の軸O方向端部開口における最小の内径寸法(円筒状の部位の内径寸法)よりも大きくされるので、軸O方向への変位に対し、受圧面積を大きくして、第1ゴム部431及び第2ゴム部432の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくする効果を顕著とすることができる。
なお、このような膨出部412の最大外径と外筒部材420の最小内径との関係は、内筒部材410の膨出部412と外筒部材420の凹状内周面ISとの間にゴム基体が連続して配設される(即ち、空間SPを有さない)従来品では、軸O方向におけるゴム基体の圧縮成分と同時に、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸O直角方向におけるゴム基体の圧縮成分も増大させるため、採用することが不可能であり、防振装置400のように、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間に空間SPを形成することで初めて採用可能となったものである。
ここで、本実施の形態は、第1実施の形態に対し、ゴム基体圧縮工程(図7参照)を省略し、第1ゴム部431及び第2ゴム部432に軸O方向への予備圧縮を付与しないことを技術思想とするが、筒状部材絞り工程(図15参照)において、筒状部材440の軸O方向一端側および軸O方向他端側の変形に伴い、第1ゴム部431及び第2ゴム部432が軸O方向に圧縮変形されることは許容される。即ち、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間に空間SPが確保されていれば足りる趣旨である。
次いで、図16を参照して、第5実施の形態における防振装置500について説明する。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図16は、第5実施の形態における防振装置500の断面図である。
第5実施の形態における防振装置500は、内筒部材510の構成が、第4実施の形態における内筒部材410の構成と異なる点を除き、他の構成は第4実施の形態における防振装置400と同一である。よって、これら同一の部分の説明は省略する。
図16に示すように、第5実施の形態における防振装置500の内筒部材510は、筒状の軸部411と、その軸部411から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部512とを備え、膨出部512が樹脂材料からなる。即ち、軸部411と膨出部512とが別材料から別体に構成される。このように構成される内筒部材510を採用した防振装置500においても、第4実施の形態における防振装置400と同一の作用効果を奏することができる。
次いで、図17及び図18を参照して、第6実施の形態における防振装置600について説明する。第1実施の形態では、外筒部材20のみが軸O方向の中央部で2分割されたが、第6実施の形態では、外筒部材620に加え、内筒部材610も軸O方向の中央部で2分割される。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
また、第1内筒部610a、第1外筒部621及び第1ゴム部631は、第2内筒部610b、第2外筒部622及び第2ゴム部632と同一の部材(構成)であり、名称のみが異なる部材であるので、以下においては、前者についてのみ説明し、後者についての説明は省略する。
図17は、第6実施の形態における加硫成形体Eの断面図である。図17に示すように、第6実施の形態における内筒部材610は、第4実施の形態における内筒部材410(図13(b)参照)を軸O方向の中央部で第1内筒部610aと第2内筒部610bとに2分割した形状に形成される。即ち、内筒部材610は、第1内筒部610a及び第2内筒部610bの互いの分割面どうしが当接されることで、筒状の軸部411と、その軸部411から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部412とを有する内筒部材410と同一の形状に形成される(図18(a)参照)。
第6実施の形態における外筒部材620(第1外筒部621及び第2外筒部622)は、第4実施の形態における外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)に対し(図13(b)参照)、断面形状が円弧状に湾曲される部位の分割面側を軸O方向に延長した形状に形成される。
即ち、第1外筒部621は、軸O方向一端側(図17上側)に位置し、直径が略一定に形成される円筒状の部位と、その円筒状の部位に接続され、分割面(図17下側端面)へ向かうに従って直径が漸次拡大される断面形状が円弧状に湾曲した部位とからなる。
加硫成形体Eは、第1内筒部610a及び第1外筒部621が設置された加硫金型内で、第1ゴム部631を加硫成形し、第1内筒部610aの膨出部412における外周面と第1外筒部621における凹状内周面ISとの間を第1ゴム部631により連結することで製造される。即ち、加硫成形体Eは、図17に図示される上半分と下半分とが互いに同一の形状(構成)とされる。
この場合、加硫成形体Eは、第1内筒部610aの分割面および第1外筒部621の分割面が、同じ軸O方向位置に配置される状態(即ち、両者の分割面が同一平面内に位置する状態)とされると共に、第1ゴム部631が第1内筒部610aの分割面および第1外筒部621の分割面よりも軸O方向に後退して位置する形状に形成される。これにより、第1ゴム部631には、第1内筒部610aの膨出部412における外周面と第1外筒部621の凹状内周面ISとの間に、これら第1内筒部610a及び第1外筒部621の分割面側が開放されると共に周方向に連続する空間である空間SPが形成される。
図18を参照して、加硫成形体Eと筒状部材440とから防振装置600を組み立てる組み立て方法について説明する。なお、第6実施の形態(防振装置600)では、第4実施の形態(防振装置400)と同様に、ゴム基体圧縮工程が省略される。他の工程は、第4実施の形態と同一である。
図18(a)は外筒絞り工程において絞り加工が施された加硫成形体Eと筒状部材絞り工程にいて絞り加工が施される前の状態における筒状部材440との断面図であり、図18(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施された後の状態における防振装置600の断面図である。
図18(a)に示すように、加硫成形体Eは、外筒絞り工程において、第1外筒部621及び第2外筒部622に絞り加工が施され、外径が縮径された後、筒状部材440に軸O方向に沿って挿入され、筒状部材絞り工程に移行される。筒状部材絞り工程では、第4実施の形態の場合と同様に、2段階の絞り加工が筒状部材440に施される。その結果、図18(b)に示すように、加硫成形体Eに筒状部材440が装着され、これらの組み立て(防振装置600の製造)が完了される。
なお、外筒絞り工程および筒状部材絞り工程においては、第1内筒部610aの分割面と第2内筒部610bの分割面とを当接させ、内筒部材610が図示しない治具により軸O方向両側から挟圧保持された状態で、外筒部材620又は筒状部材440に絞り加工が施される。この場合、第1外筒部621及び第2外筒部622も互いの分割面どうしを当接させた状態となる。
以上のように、第6実施の形態における防振装置600によれば、図18(b)に示すように、第1内筒部610a及び第1外筒部621の分割面と第2内筒部610b及び第2外筒部622の分割面とを当接させた状態で、第1外筒部621及び第2外筒部622を筒状部材440により保持固定させることができる。よって、第1ゴム部631及び第2ゴム部632に軸O方向の予備圧縮が付与されることを回避できる。また、第1ゴム部631の分割面と第2ゴム部632の分割面との間に空間SPを形成でき、その空間SPにより、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができる。
また、防振装置600によれば、上述の通り、第1ゴム部631の分割面と第2ゴム部632の分割面との間に空間SPを設定しつつ、第1外筒部621の分割面と第2外筒部622の分割面とを当接させておくことができるので、これら第1外筒部621及び第2外筒部622が、筒状部材440の内部で、互いの分割面を近接させる方向へ移動することを規制することができる。
同様に、防振装置600によれば、筒状部材440の軸O方向中央部分を除く軸O方向一端側および軸O方向他端側の部位が、第1外筒部421及び第2外筒部422の凹状内周面ISの背面側となる(即ち、断面形状が円弧状に湾曲される部位の)外周面に沿って密着する形状に縮径される(断面視において径方向内方へ折り曲げられる)ので、筒状部材440に対して、第1外筒部621及び第2外筒部622が、互いの分割面を離間させる方向へ移動することも規制することができる。
即ち、第1外筒部621及び第2外筒部622が、互いの分割面を近接させる方向へ移動する場合にはその移動を互いの分割面の当接により規制すると共に、互いの分割面を離間させる方向へ移動する場合にはその移動を筒状部材440の軸O方向一端側または軸O方向他端側の部位により規制することができる。これにより、これら両方向への移動を筒状部材440の内周面との間の摩擦に頼らずに規制することができるので、軸O方向への大変位入力時に、第1外筒部621又は第2外筒部622が筒状部材440に対して軸O方向に位置ずれすることを確実に抑制できる。
次いで、図19を参照して、第7実施の形態における防振装置700について説明する。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図19は、第7実施の形態における防振装置700の断面図である。
図19に示すように、第7実施の形態における防振装置700は、内筒部材710に、膨出部412の軸O方向中央部からストッパ突出部713が径方向外方へ向けて突出される。ストッパ突出部713は、周方向に連続して形成され、その突出先端面が軸Oを中心とする円筒の外周面として形成される(即ち、突出先端面が図19に示す断面視において軸Oと平行な直線状に形成される)。
外筒部材720(第1外筒部721及び第2外筒部722)は、第4実施の形態における外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)に対し(図13(b)参照)、断面形状が円弧状に湾曲される部位の分割面側を軸O方向に短縮した形状に形成される。よって、その短縮の分、第4実施の形態における防振装置400に対し、空間SPの軸O方向寸法が大きくされる。また、第1外筒部721の分割面と第2外筒部722の分割面との間の軸O方向に沿った離間寸法は、後述するストッパゴム部735が通過可能な大きさに設定される。
ゴム基体730は、ストッパ突出部713全体に覆設されるストッパゴム部735を備え、そのストッパゴム部735は、第1外筒部721及び第2外筒部722の凹状内周面と内筒部材710の膨出部412の外周面との間をそれぞれ連結する第1ゴム部731及び第2ゴム部732に連なる。ストッパゴム部735は、その外周面と筒状部材440の内周面との間に径方向において所定の隙間が形成されるように厚さ寸法(図19左右方向寸法)が設定される。
以上のように、第7実施の形態における防振装置700によれば、径方向(軸O直角方向)への大変位入力時には、ストッパ突出部713をストッパゴム部735を介して筒状部材440の内周面に当接させ、その入力変位に伴うゴム基体730の変形を所定量に規制するストッパ機能を発揮させることができる。これにより、ゴム基体730の耐久性の向上を図ることができる。
特に、防振装置700によれば、ストッパ機能を発揮するための部位(ストッパ突出部713及びストッパゴム部735)を、第1ゴム部731の分割面と第2ゴム部732の分割面との間に形成される空間SP内に収めることができるので、ストッパ機能の発揮によるゴム基体730の耐久性の向上を図りつつ、デッドスペースとなる空間SPを有効活用して、防振装置700の小型化を図ることができる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、各構成の寸法(外径D1〜D4,D401〜D404など)や締め代などの値は任意に設定することができる。
上記各実施の形態における防振装置の一部または全部を、他の実施の形態における防振装置の一部または全部と組み合わせて、又は、他の実施の形態における防振装置の一部または全部と置き換えて、防振装置を構成しても良い。例えば、第7実施の形態における内筒部材710の膨出部412を、第5実施の形態における内筒部材510の膨出部512に置き換えると共に、その樹脂製の膨出部512にストッパ突出部713を組み合わせて一体に形成しても良い。ストッパ突出部713の形成のための切削加工や複雑な鍛造加工を行うことを不要とできるので、歩留まりの向上と製造コストの削減とを図ることができる。
上記第1から第3実施の形態では、加硫成形体A〜Cにおいて、第1ゴム部31と第2ゴム部32とが分割される(互いの分割面が軸O方向に離間される)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第1ゴム部31の分割面と第2ゴム部32の分割面とがその一部(内筒部材10の膨出部12の外周面側の一部)で連結されていても良い。一方、第4及び第5実施の形態では、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面とがその一部で連なる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第1ゴム部431と第2ゴム部432とが分割されていても良い。
上記第1から第3実施の形態では、完成状態(防振装置100〜300の状態)において、第1外筒部21,321の分割面と第2外筒部22,322の分割面とが軸O方向に離間されている場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、完成状態において、第1外筒部21,321の分割面と第2外筒部22,322の分割面とが当接されていても良い。
即ち、ゴム基体圧縮工程において、第1外筒部21,321の分割面と第2外筒部22,322の分割面とが当接される位置までゴム基体430(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)を軸O方向へ圧縮し、その状態で、筒状部材絞り工程において、筒状部材40に絞り加工を施すと共に、曲げ工程において、筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施すことで、上記状態となるように防振装置100〜300を製造しても良い。
一方、第1から第3実施の形態において、ゴム基体圧縮工程を省略しても良い。即ち、外筒絞り工程の後、ゴム基体圧縮工程を行うことなく(ゴム基体430に軸O方向への予備圧縮を付与することなく)、筒状部材絞り工程に移行しても良い。
上記各実施の形態では、ゴム膜部33,34,233,234,431a,431bを外筒部材20,320,420,620,720の外周面に覆設する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、これに代えて、或いは、これに加えて、筒状部材40,440の内周面にゴム膜部33,34,233,234,431a,431bを覆設しても良い。
上記第1から第3実施の形態では、曲げ工程を行う(筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施す)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、曲げ工程を省略して、防振装置100〜300を製造しても良い。即ち、筒状部材絞り工程において絞り加工が施された筒状部材40とゴム膜部33,34,333,334との間の保持力により、加硫成形品A〜Cを筒状部材40の内周側に保持しても良い。
上記第1から第3実施の形態では、その説明を省略したが、第1外筒部21,321及び第2外筒部22,322に貫通孔を形成しても良い。加硫成形工程におけるゴム状弾性体の流動性を貫通孔により確保することができるので、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に連なるゴム膜部33,34,333,334の歩留まりを高めることができる。
上記各実施の形態では、説明を省略したが、曲げ工程の後、内筒部材10,410,510,610,710に拡径加工(内筒部材10を軸O方向に圧縮して、軸O方向端部を拡径させることで、座面の面積を拡大させる加工)を施しても良い。
上記第1、第2及び第4から第7実施の形態では、外筒絞り工程を行う(外筒部材20,420,620,720(第1外筒部21,421,621,721及び第2外筒部22,422,622,722)に絞り加工を施す)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外筒絞り工程を省略して、防振装置100,200,400〜700を製造しても良い。
上記第3実施の形態では、外筒部材320を鋳造により形成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外筒部材320を、例えば、鍛造や切削により形成しても良い。
上記第4から第7実施の形態では、ゴム基体圧縮工程を省略する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ゴム基体圧縮工程によりゴム基体430,630,730に軸O方向への予備圧縮を付与した状態で、防振装置400〜700を製造しても良い。
上記第7実施の形態では、ストッパ突出部713が周方向に連続して形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、周方向に断続的に形成されるものであっても良い。
ここで、請求項1記載の「凹状の球面」とは、完全な球面形状を要求するものではなく、少なくとも内筒部材の膨出部における凸状の球面に対向配置される凹状の面として形成されていれば足りる趣旨である。同様に、「凸状の球面と同心状」も、完全に中心が一致することを要求するものではなく、第1外筒部および第2外筒部から視て、凹状の球面の中心が、凸状の球面の中心と同じ側に位置すれば足りる趣旨である。
100,200,300,400,500,600,700 防振装置
10,410,510,610,710 内筒部材
610a 第1内筒部
610b 第2内筒部
12,412 膨出部
713 ストッパ突出部
20,320,420,620,720 外筒部材
21,321,421,621,721 第1外筒部
421a,421b 貫通孔
22,322,422,622,722 第2外筒部
IS 凹状内周面
30,430,630,730 ゴム基体
31,431,631,731 第1ゴム部
32,432,632,732 第2ゴム部
33,333,431a,431b ゴム膜部
34,334,432a,432b ゴム膜部
735 ストッパゴム部
40,440 筒状部材
O 軸
SP 空間

本発明は、防振装置に関し、特に、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる防振装置に関するものである。
内筒部材と外筒部材との間をゴム状弾性体からなるゴム基体で連結し、サスペンション装置に使用されるブッシュ(防振装置)では、自動車の乗り心地を確保するために、こじり方向におけるばね定数を小さくすることが要請される。
特許文献1には、こじり方向におけるばね定数を小さくするために、内筒1(内筒部材)の軸方向中間部に、径方向外方へ膨出する球状の膨出部4を設け、その膨出部4を囲む外筒2(外筒部材)の内周面部分を、膨出部4の凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成する防振ブッシュ101(防振装置)が開示される。
この防振ブッシュ101によれば、こじり方向の変位の入力に対し、凸状の球面と、これに同心状の凹状の球面との間で、ゴム状弾性体3(ゴム基体)を、主にせん断方向に変形させることができるので、こじり方向におけるばね定数を小さくできる。
特開2008−019927(段落0006,0020、図1など)
しかしながら、上述した従来の防振ブッシュ101では、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることが十分にできないという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる防振装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
請求項1記載の防振装置によれば、径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部を有する内筒部材と、その内筒部材の膨出部を取り囲む凹状の球面である凹状内周面を有する外筒部材と、それら内筒部材の膨出部の外周面および外筒部材の凹状内周面の間を連結するゴム基体とを備えるので、こじり方向の変位の入力に対しては、ゴム基体を、主にせん断方向に変形させることができる。よって、こじり方向におけるばね定数を小さくできるという効果がある。
この場合、請求項1によれば、外筒部材が、第1外筒部と第2外筒部とに軸方向に2分割されると共に、第1外筒部における凹状内周面および第2外筒部における凹状内周面と内筒部材の膨出部の外周面との間が、第1ゴム部および第2ゴム部によって、それぞれ連結され、第1外筒部および第2外筒部をその外周側に配設される筒状の筒状部材により保持固定する構造である。
よって、第1ゴム部および第2ゴム部が加硫成形された後、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面とが軸方向に離間し互いの分割面の間に空間が形成された状態で、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材により保持固定できる。このように、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を形成できることで、その空間の分、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸直角方向におけるゴム基体の圧縮成分を抑制しつつ、軸方向におけるゴム基体の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる。
なお、ゴム基体は、第1ゴム部と第2ゴム部とが軸方向に完全に分割(分断)されている必要はなく、少なくとも外筒部材側で軸方向に分割されていれば足りる。よって、内筒部材側で第1ゴム部と第2ゴム部とが連結されていても(軸方向に分割されていなくても)良い。即ち、内筒部材の外周面を被覆するゴム基体の一部によって、第1ゴム部と第2ゴム部とが連結されていても良い。
また、内筒部材の膨出部における最大の外径寸法が、第1外筒部および第2外筒部の軸方向端部開口における最小の内径寸法よりも大きくされるので、軸方向への変位に対し、受圧面積を大きくして、ゴム基体の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくする効果を顕著とすることができる。
なお、このような請求項1の構成は、内筒部材の膨出部と外筒部材の凹状内周面との間にゴム基体が連続して配設される従来品では、軸方向におけるゴム基体の圧縮成分と同時に、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸直角方向におけるゴム基体の圧縮成分も増大させるため、採用することが不可能であり、本発明のように、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を形成することで初めて採用可能となったものであり、これにより、軸方向におけるゴム基体の圧縮成分は確保しつつ、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸直角方向におけるゴム基体の圧縮成分を抑制することができる。即ち、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる。
また、第1ゴム部および第2ゴム部の剥がれや亀裂の発生を抑制しつつ、第1ゴム部および第2ゴム部に径方向(軸直角方向)への予備圧縮を付与できるという効果がある。
ここで、防振装置は、その耐久性を確保するために、ゴム基体に径方向への予備圧縮を付与する。ゴム基体への径方向への予備圧縮の付与は、通常、外筒部材に絞り加工を施すことにより行われる。この場合、従来品のように、外筒部材(外筒)の内周面部分に部分的に凹状の球面を形成する構造では、凹状の球面を形成した部分と凹状の球面が非形成となる部分との間に肉厚の差が生じると共に、凹状の球面が非形成となる部分の肉厚が厚くなるため、外筒部材の絞り加工が困難となる。
そのため、従来品では、外筒部材の内周面に、軸方向に延びると共に凹状の球面と同等の深さを有する複数の凹溝を周方向に分散して形成する。これにより、絞り加工に伴って、外筒部材は、各凹溝の溝幅が狭くなるように絞り変形するので、肉厚の差があり、かつ、凹状の球面が非形成となる部分の肉厚が厚くても、絞り加工を施すことができる。
しかしながら、この従来品では、こじり方向におけるばね定数は小さくできるが、外筒部材に凹溝を形成して、その絞り加工を可能とすることで、ゴム基体(ゴム状弾性体)に予備圧縮を付与する構造であるので、外筒部材に絞り加工を施すと、凹溝に変形が集中し、この凹溝に接着される部位でゴム状弾性体の剥がれが発生すると共に、溝幅が狭まった凹溝に挟まれてゴム基体に亀裂が発生する。
これに対し、請求項1によれば、第1外筒部および第2外筒部に絞り加工が施された状態で、第1外筒部および第2外筒部が筒状部材により保持固定されるので、第1ゴム部および第2ゴム部に径方向への予備圧縮を付与することができるという効果がある。また、第1外筒部および第2外筒部の板厚が一定の素材から凹状内周面を備える形状に形成されるので、第1外筒部および第2外筒部に絞り加工を可能とするための凹溝を形成する必要がない。よって、第1ゴム部および第2ゴム部の剥がれや亀裂の発生を抑制しつつ、第1ゴム部および第2ゴム部に径方向への予備圧縮を付与できるという効果がある。
即ち、本発明では、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材が保持固定する構造であるので、相手部材への取り付け部位としての形状(例えば、サスペンションアームの圧入穴へ圧入可能な外形形状)を筒状部材に担わせることができ、第1外筒部および第2外筒部は、相手部材への取り付け部位としての形状を考慮する必要がない。よって、第1外筒部および第2外筒部を、板厚が一定の素材から例えばプレス加工により形成することができ、その結果、凹溝を設けなくても、これら第1外筒部および第2外筒部に絞り加工を施すことが可能となる。
また、筒状部材に絞り加工が施される、即ち、第1外筒部および第2外筒部の外周面側が筒状部材の内周面側によって締め付けられることで、第1外筒部および第2外筒部が筒状部材により保持固定されるので、かかる保持固定を簡易に行うことができるという効果がある。また、絞り加工を施す前の筒状部材の内径を第1外筒部および第2外筒部の外径よりも大きくしておけるので、組み立て工程において、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材の内周側へ軸方向に沿って挿入する作業を効率的に行うことができるという効果がある。
この場合、第1外筒部および第2外筒部の外周面と筒状部材の内周面とが直接接触する(即ち、金属材料どうしが接触する)場合には、両者の間での摩擦係数の確保が困難となる。また、絞り加工後のスプリングバックは、外周側に位置する部材が大きくなるので、締め代の確保が困難となる。そのため、筒状部材から第1外筒部および第2外筒部が軸方向へ抜け出すおそれがある。
これに対し、本発明では、第1外筒部および第2外筒部の外周面の少なくとも一部にゴム状弾性体から構成されるゴム膜部が覆設されるので、かかるゴム膜部の介在により、摩擦係数を確保することができる。また、ゴム膜部が介在することで、筒状部材のスプリングバックによる締め代の不足分を、ゴム膜部の弾性回復による圧縮力で補うことができる。よって、軸方向への抜け出しに対する保持力を確保して、第1外筒部および第2外筒部が筒状部材から軸方向へ抜け出すことを抑制できるという効果がある。
また、請求項1によれば、筒状部材に絞り加工が施されるので、かかる筒状部材の内周側で第1外筒部および第2外筒部が径方向(軸直角方向)にがたつくことを抑制することができるという効果がある。
また、第1外筒部および第2外筒部の外周面のみにゴム膜部が覆設され、そのゴム膜部が第1ゴム部または第2ゴム部の少なくとも一方に連なるので、筒状部材にゴム膜部を覆設する必要がなく、かかるゴム膜部を第1ゴム部および第2ゴム部と同時に加硫成形することができるので、その分、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。
さらに、筒状部材には、絞り加工が施され、筒状部材の軸方向一端側および軸方向他端側が、第1外筒部および第2外筒部の凹状内周面の背面側となる外周面に沿って縮径された形状に形成されるので、筒状部材に対して、第1外筒部および第2外筒部が、互いの分割面を近接させる方向へ移動することだけでなく、互いの分割面を離間させる方向へ移動することも規制することができるという効果がある。
即ち、第1外筒部および第2外筒部が、互いの分割面を近接させる方向へ移動する場合にはその移動を互いの分割面の当接により規制すると共に、互いの分割面を離間させる方向へ移動する場合にはその移動を筒状部材の軸方向一端側または軸方向他端側により規制することができる。これにより、これら両方向への移動を筒状部材の内周面との間の摩擦に頼らずに規制することができるので、軸方向への大変位入力時に、第1外筒部または第2外筒部が筒状部材に対して位置ずれすることを確実に抑制できる。
請求項2記載の防振装置によれば、請求項1記載の防振装置の奏する効果に加え、ゴム膜部は、第1外筒部および第2外筒部に貫通形成された貫通孔を介して第1ゴム部または第2ゴム部に連なっているので、貫通孔に加え、更に、ゴム膜部を第1ゴム部に連ならせるための貫通孔を第1外筒部に貫通形成する必要がなく、貫通孔の形成を最小限に抑制できる。よって、第1外筒部の剛性を確保して、その耐久性の向上を図ることができるという効果がある。
さらに、第1外筒部および第2外筒部の外周面にはゴム膜部が部分的に覆設されることで、第1外筒部および第2外筒部の外周面の一部が露出しているので、外筒絞り工程において、ゴム膜部を介さずに、第1外筒部の外周面を絞り金型により直接押圧可能として、その絞り加工を高精度に行うことができるという効果がある。
請求項3記載の防振装置によれば、請求項1又は2に記載の防振装置の奏する効果に加え、第1外筒部の分割面と第2外筒部の分割面とが軸方向に離間されると共に、ストッパゴム部の外周面と筒状部材の内周面とが径方向に離間され、第1外筒部および第2外筒部の分割面の間を介してストッパゴム部の外周面が筒状部材の内周面に当接可能とされるので、径方向(軸直角方向)への大変位入力時には、ストッパ突出部をストッパゴム部を介して筒状部材の内周面に当接させ、その入力変位に伴うゴム基体の変形を所定量に規制するストッパ機能を発揮させることができる。これにより、ゴム基体の耐久性の向上を図ることができるという効果がある。特に、請求項3によれば、ストッパ機能を発揮するための部位を、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に形成される空間内に収めることができるので、ストッパ機能の発揮によるゴム基体の耐久性の向上を図りつつ、デッドスペースとなる空間を有効活用して、防振装置の小型化を図ることができるという効果がある。
請求項4記載の防振装置によれば、請求項1から3のいずれかに記載の防振装置の奏する効果に加え、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができると共に、筒状部材に対して第1外筒部および第2外筒部が互いの分割面を近接させる方向へ位置ずれすることを抑制できるという効果がある。
即ち、第1内筒部の分割面および第1外筒部の分割面が同じ軸方向位置に配置される状態で、第1内筒部における膨出部の外周面および第1外筒部における凹状内周面の間が第1ゴム部により連結されると共に、第2内筒部の分割面および第2外筒部の分割面が同じ軸方向位置に配置される状態で、第2内筒部における膨出部の外周面および第2外筒部における凹状内周面の間が第2ゴム部により連結され、第1ゴム部が第1外筒部の分割面および第1内筒部の分割面よりも軸方向に後退して位置すると共に、第2ゴム部が第2外筒部の分割面および第2内筒部の分割面よりも軸方向に後退して位置するので、第1内筒部および第1外筒部の分割面と第2内筒部および第2外筒部の分割面とを当接させた状態で、第1外筒部および第2外筒部を筒状部材により保持固定することができ、これにより、第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を形成できるので、その空間により、こじり方向におけるばね定数および軸直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸方向におけるばね定数を大きくすることができる。
また、このように第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面との間に空間を設定しつつ、第1外筒部の分割面と第2外筒部の分割面とを当接させておくことができるので、これら第1外筒部および第2外筒部が、互いの分割面を近接させる方向へ移動することを規制することができる。即ち、かかる方向への移動を筒状部材の内周面との間の摩擦に頼らずに規制することができるので、軸方向への大変位入力時に、第1外筒部または第2外筒部が筒状部材に対して位置ずれすることを確実に抑制できる。
(a)は、本発明の第1実施の形態における防振装置の上面図であり、(b)は、図1(a)のIb−Ib線における防振装置の断面図である。 (a)は、内筒部材の上面図であり、(b)は、図2(a)のIIb−IIb線における内筒部材の断面図である。 (a)は、第1外筒部の上面図であり、(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線における第1外筒部の断面図である。 (a)は、筒状部材の上面図であり、(b)は、図4(a)のIVb−IVb線における筒状部材の断面図である。 (a)は、加硫成形体の上面図であり、(b)は、図5(a)のVb−Vb線における加硫成形体の断面図である。 (a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体の断面図であり、(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体の断面図である。 (a)は、ゴム基体圧縮工程においてゴム基体が軸方向に圧縮された状態における加硫成形体および筒状部材の断面図であり、(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施された後の状態における加硫成形体および筒状部材の断面図である。 (a)は、曲げ工程において曲げ加工が施される前の状態における加硫成形体および筒状部材の断面図であり、(b)は、曲げ工程において曲げ加工が施された後の状態における加硫成形体および筒状部材の断面図である。 (a)は、第2実施の形態における防振装置を構成する加硫成形体Bの断面図であり、(b)は、第2実施の形態における防振装置の断面図である。 (a)は、参考例における防振装置を構成する加硫成形体の断面図であり、図10(b)は、参考例における防振装置の断面図である。 (a)は、第実施の形態における防振装置の上面図であり、(b)は、図11(a)のXIb−XIb線における防振装置の断面図である。 (a)は、第1外筒部の上面図であり、(b)は、図12(a)のXIIb−XIIb線における第1外筒部の断面図である。 (a)は、加硫成形体の側面図であり、(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線における加硫成形体の断面図である。 (a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体の断面図であり、(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体の断面図である。 (a)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施される前の状態における加硫成形体及び筒状体の断面図であり、(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施された後の状態における防振装置の断面図である。 実施の形態における防振装置の断面図である。 実施の形態における加硫成形体の断面図である。 (a)は外筒絞り工程において絞り加工が施された加硫成形体と筒状部材絞り工程にいて絞り加工が施される前の状態における筒状部材との断面図であり、(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材に絞り加工が施された後の状態における防振装置の断面図である。 実施の形態における防振装置の断面図である。
以下、本発明の好ましい実施の形態および参考例について添付図面を参照して説明する。まず、図1を参照して、防振装置100の全体構成について説明する。図1(a)は、本発明の第1実施の形態における防振装置100の上面図であり、図1(b)は、図1(a)のIb−Ib線における防振装置100の断面図である。
図1に示すように、防振装置100は、自動車のサスペンション装置(懸架装置)に使用される防振ブッシュであり、筒状の内筒部材10と、その内筒部材10の外周側に配設される外筒部材20と、それら内筒部材10及び外筒部材20の間を連結すると共にゴム状弾性体から構成されるゴム基体30と、外筒部材20の外周側に配設される筒状の筒状部材40とを備える。
防振装置100は、サスペンションメンバーのブラケットにおける一対の挟持部の間に、内筒部材10に挿通される取り付けボルトを介して、内筒部材10の軸O方向端面が挟持固定されると共に、筒状部材40が、サスペンションアーム(本実施の形態では、ロアアーム)の一端における圧入穴に圧入され、これにより、自動車のサスペンション装置に装着される。
次いで、図2から図4を参照して、防振装置100を構成する各部の詳細構成について説明する。まず、図2を参照して、内筒部材1の詳細構成について説明する。図2(a)は、内筒部材10の上面図であり、図2(b)は、図2(a)のIIb−IIb線における内筒部材10の断面図である。
図2に示すように、内筒部材10は、取り付けボルトが挿通される挿通孔が軸Oに沿って貫通形成された筒状の軸部11と、その軸部11の外周面から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部12とを備え、これらが金属材料から一体に構成される。なお、軸部11と膨出部12とは別材料(例えば、膨出部12が樹脂材料)から別体に構成されていても良い。
膨出部12は、軸部11の軸O方向中央(図2(b)上下方向中央)に配設され、膨出部12における凸状の球面の中心は、軸部11の軸O上に位置する。即ち、内筒部材10は、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称形状に形成される。
図3を参照して、外筒部材20の詳細構成について説明する。図3(a)は、第1外筒部21の上面図であり、図3(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb線における第1外筒部21の断面図である。なお、図3では、外筒絞り工程における絞り加工(図6参照)が施される前の状態が図示される。
なお、外筒部材20は、軸O方向の中央部で第1外筒部21と第2外筒部22とに2分割される(図1参照)。これら第1外筒部21と第2外筒部22とは、同一の部材(構成)であり、名称のみが異なる部材であるので、以下においては、第1外筒部21について説明し、第2外筒部22の説明は省略する。
図3に示すように、第1外筒部21は、板厚が一定の板状の金属材料(本実施の形態では鉄鋼材料)をプレス加工により器状に成形して得られる部材であり、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称に形成される。
なお、第1外筒部21は、板厚が一定の素材から形成されるので、従来品のように絞り加工を可能とするための凹溝を形成する必要がない。よって、第1外筒部21及び第2外筒部22に絞り加工を施す外筒絞り工程(図6参照)において、第1ゴム部31及び第2ゴム部32の剥がれや亀裂の発生を抑制しつつ、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に径方向(軸O直角方向)への予備圧縮を付与することができる。
即ち、第1外筒部21(及び、第2外筒部22)は、筒状部材40に保持固定されるので(図1参照)、相手部材への取り付け部位としての形状(本実施の形態では、ロアアームの圧入穴へ圧入可能な外形形状)を筒状部材40に担わせることができ、第1外筒部21は、相手部材への取り付け部位としての形状を考慮する必要がない。よって、第1外筒部21を、板厚が一定の素材からプレス加工により成形することができ、その結果、凹溝を設けなくても、第1外筒部21(及び、第2外筒部22)に絞り加工を施すことが可能となる。
第1外筒部21は、軸Oに直交する円環板状に形成される環状部20aと、その環状部20aの内縁に接続されると共に断面形状が円弧状に湾曲する湾曲部20bと、その湾曲部20bの終端(図3(b)下側)に接続され湾曲部20bから離間する従って内径が漸次拡大される円錐筒状の拡径部20cと、その拡径部20cの最大径側に接続されると共に内径が略一定に形成される円筒状の円筒部20dとを備え、これら各部20a〜20dが軸Oに沿って同軸に一体に形成される。
拡径部20cと円筒部20dとの間は断面円弧状に滑らかに接続される。また、環状部20aが軸Oに直交する環状板状に形成され、後述する曲げ工程(図8参照)において筒状部材40の軸O方向端部が径方向内方に曲げられた場合には、その曲げられた部分が環状部20aと軸O方向で重なる(図1参照)。よって、筒状部材40の曲げられた部分と環状部20aとの係合を強固とすることができる。
ここで、拡径部20c及び円筒部20dの内周面が凹状内周面ISとされる。凹状内周面ISは、内筒部材10の膨出部12を取り囲む部位であり、外筒絞り工程(図6参照)において、拡径部20c及び円筒部20dが絞り加工が施されることで、その凹状内周面ISの形状が、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成される(図1参照)。
なお、本実施の形態では、図3に示すように、環状部20aの外径(環状部20aの外縁における径)D1が、円筒部20dの外径(円筒部20dの外周面における径)D2よりも小さくされる(D1<D2)。これにより、外筒絞り工程(図6参照)において、円筒部20dの部分のみをダイス片(図示せず)に当接させ、そのダイス片により径方向内方へ押圧(移動)させることができるので、凹状内周面ISの形状を、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に近づけることができる。
図4を参照して、筒状部材40について説明する。図4(a)は、筒状部材40の上面図であり、図4(b)は、図4(a)のIVb−IVb線における筒状部材40の断面図である。なお、図4では、筒状部材絞り工程(図7参照)前の状態(即ち、絞り加工前の筒状部材40)が図示される。
図4に示すように、筒状部材40は、金属材料(本実施の形態では鉄鋼材料)から軸Oを有する筒状に形成される部材である。即ち、筒状部材40は、軸Oを対称軸(回転軸)として回転対称となる形状に形成される。
筒状部材40の内径は、後述する外筒絞り工程による絞り加工(図6(b)参照)が施された後の加硫成形体Aの最大外径(ゴム膜部33,34の外周面における径)よりも大きくされる。本実施の形態では、絞り加工前の加硫成形体Aの最大外径(円筒部20dの外径D2)よりも大きくされる。これにより、防振装置100の組み立て作業において、加硫成形体Aを筒状部材40の内周側へ軸O方向に沿って挿入する作業を効率的に行うことができる(図7(a)参照)。
また、筒状部材40の軸O方向(図4(b)上下方向)端部には、内周面側の角部に面取り加工が施され、断面直線状の面取り面40aが形成される。この面取り面40aの形成によっても、筒状部材40の内周側へ加硫成形体Aを軸O方向に沿って挿入する作業性の向上を図ることができる。更に、面取り面40aを備えることで、後述する曲げ工程(図8参照)において、筒状部材40の軸O方向端部を径方向内方へ曲げ加工し易くすることができる。
次いで、図5から図8を参照して、防振装置100の製造方法について説明する。まず、図5を参照して、加硫成形体Aの製造方法について説明し、併せて、ゴム基体30の構成について説明する。図5(a)は、加硫成形体Aの上面図であり、図5(b)は、図5(a)のVb−Vb線における加硫成形体Aの断面図である。
図5に示すように、加硫成形体Aは、加硫金型により成形された部品であり、防振装置100の一要素を構成する。即ち、加硫成形体Aに筒状部材40を装着することで、防振装置100が構成される。加硫成形体Aの製造は、内筒部材10と外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)とを加硫金型内に設置し、型締め後、ゴム材料を充填して、ゴム基体30を加硫成形することで行われる。これにより、内筒部材10の外周面と外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)の内周面との間がゴム基体30により連結され、加硫成形体Aが製造される。
なお、第1外筒部21及び第2外筒部22は、互いの円筒部20dどうしを向かい合わせた姿勢で同軸状に加硫金型内に設置される。加硫金型は、内筒部材10の軸O方向(図5(b)上下方向)中央に位置する中型を備え、この中型は、型締め後の形状が円環状となり、型締め時は、その中型の内周先端縁部が、膨出部12の外周面であって球面の頂部に密着される。
これにより、第1外筒部21及び第2外筒部22の分割面どうしの間に中型が介在されることで、第1外筒部21及び第2外筒部22は、その分割面(円筒部20dの軸O方向端面、図3(b)下側面)を軸O方向に離間させた状態で加硫金型内に設置され、ゴム基体30は、第1ゴム部31と第2ゴム部32とに軸O方向に2分割された状態に加硫成形される。即ち、加硫成形体Aのゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)は、第1外筒部21の分割面と第2外筒部21の分割面とが軸O方向に離間し所定の間隔を隔てた状態を形成する。
第1ゴム部31は、内筒部材10の膨出部12の外周面および第1外筒部21における凹状内周面ISを連結する部位であり、第2ゴム部32は、内筒部材10の膨出部12の外周面および第2外筒部22における凹状内周面ISを連結する部位である。これら第1ゴム部31及び第2ゴム部32は、互いの分割面の間に所定の間隔を隔てて配設される。この分割面の間の間隔は、第1外筒部21及び第2外筒部22から内筒部材10の膨出部12へ近接するに従って狭くなるように形成される。
なお、第1ゴム部31と第2ゴム部32とは、軸O方向に完全に分割(分断)されている必要はない。例えば、内筒部材10の膨出部12の外周面を被覆するゴム基体30の一部(例えば、膜状体)によって、第1ゴム部31と第2ゴム部32とが連結されていても良い。
ゴム基体30は、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面に覆設されるゴム膜部33,34を備える。ゴム膜部33,34は、軸Oを中心とする上面視円形の外周面を形成する部位であり、円環部20aから円錐部20cの中途に亘る範囲に形成されると共に、円環部20aの上面または下面(例えば、ゴム膜33であれば図5(b)上側面)と湾曲部20bの内周面を介して、第1ゴム部31又は第2ゴム部32に連なる。
なお、本実施の形態では、図5に示すように、ゴム膜部33,34の外径(ゴム膜部33,34の外周面における径)D3が、円筒部20dの外径(円筒部20dの外周面における径)D2よりも小さくされる(D3<D2)。
ここで、ゴム膜部33,34の覆設範囲は、円錐部20cの中途までの範囲であり、円筒部20d及びその円筒部20d側となる円錐部20cの残部には、ゴム膜部33,34が覆設されない(即ち、外周面が露出される)。これにより、外筒絞り工程(図6参照)において、ゴム膜部33,34を介さずに、円筒部20dを絞り金型(図示せず)により直接押圧可能として、円筒部20d及び円錐部20cの絞り加工を高精度に行うことができる。
ゴム膜部33,34は、その外周面から円錐部20cへ向けて凹設されると共に円筒部20d側に位置する受入凹部33a,34aを備える。これにより、加硫金型と円錐部20cとの当接面積を確保して、加硫成形時のシール性を高めることができるので、円筒部20dの外周面にゴム膜部33,34が形成されることを抑制できる。また、この受入凹部33a,34aの凹設により、筒状部材絞り工程(図7参照)において、筒状部材40の内周面と円錐部20cの外周面との間に空間を形成して、その空間に、余肉となったゴム膜部33,34を受け入れることができる。
図6から図8を参照して、加硫成形体Aと筒状部材40とから防振装置100を組み立てる組み立て方法について説明する。防振装置100の組み立ては、外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)に絞り加工を施す外筒絞り工程(図6参照)、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)を軸O方向へ圧縮するゴム基体圧縮工程(図7参照)、筒状部材40に絞り加工を施す筒状部材絞り工程(図7参照)、及び、筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施す曲げ工程(図8参照)を順に実施することで行われる。
図6を参照して、外筒絞り工程について説明する。図6(a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体Aの断面図であり、図6(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体Aの断面図である。
外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)に絞り加工を施すための絞り金型は、環状のダイスと、その環状のダイスを外周側から保持して案内する環状のホルダとを備える(いずれも図示せず)。ダイスは、周方向に複数のダイス片に分割されると共に外周面にテーパ面が形成され、ホルダは、ダイスのテーパ面に対応するテーパ面が内周に形成される。
外筒絞り工程は、プレス装置の台上に設置されたホルダにダイスを保持させ、加硫成形体Aをダイスの内周側にセットした後、プレス装置の加圧力により、ダイスをホルダに対して相対移動させる。かかる相対移動により、各ダイス片は、その外周面のテーパ面がホルダの内周面のテーパ面によって案内されることで、加硫成形体Aの径方向内方であって軸心Oへ向けて互いに接近するように移動され、ダイスの径寸法が小さくなる。
これにより、図6(b)に示すように、第1外筒部21及び第2外筒部22の円筒部20dの外周面が、各ダイス片の内周面により、径方向内方へ押圧され、第1外筒部21及び第2外筒部22に絞り加工が施される。
この外筒絞り工程により、第1外筒部21及び第2外筒部22の円筒部20dは、外径D2から外径D4まで縮径される(D4<D2)。これにより、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)に径方向(軸O直角方向)への予備圧縮を付与することができる。
また、円筒部20dの縮径に伴い、円錐部20c及び円筒部20dが湾曲部20b側を支点として径方向内方へ曲げられるように絞り変形されることで、これら円錐部20c及び円筒部20dが湾曲される。その結果、凹状内周面ISの形状を、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に近づけることができる。
なお、本実施の形態では、外径D2が53.6mmとされ、外径D4が52.0mmとされる。また、外径D4は、ゴム膜部33,34の外径D3(図5参照)よりも小さくされる(D4<D3)。即ち、外筒絞り工程が行われた後の図6(b)に示す加硫成形体Aにおいては、ゴム膜部33,34が円筒部20dよりも大径とされ、ゴム膜部33,34の外周面が、円筒部20dの外周面よりも、径方向外方(軸Oから離間した位置)に配設される。
図7を参照して、ゴム基体圧縮工程および筒状部材絞り工程について説明する。図7(a)は、ゴム基体圧縮工程においてゴム基体30が軸O方向に圧縮された状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図であり、図7(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材40に絞り加工が施された後の状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図である。
図7(a)に示すように、ゴム基体圧縮工程では、まず、筒状部材40に加硫成形体Aを軸O方向に沿って挿入し、加硫成形体Aを筒状部材40の内周側に設置する。次いで、加硫成形体Aの第1外筒部21及び第2外筒部22を、それら両外筒部21,22の分割面(円筒部20dの軸O方向端面、図3(b)下側面)どうしが互いに近接するように、軸O方向に相対移動させる。
具体的には、一対の筒状の治具Jの端面間に、第1外筒部21の環状部20a及び第2外筒部22の環状部20aを挟み込み、上方の治具Jを下方の治具Jへ向けて軸O方向へ所定量だけ押し下げる。なお、本実施の形態では、図7(a)に示すように、第1外筒部21の分割面と第2外筒部22の分割面との間に所定の隙間が形成される位置で、一対の治具Jが固定される。
図7(b)に示すように、筒状部材絞り工程による筒状部材40の絞り加工は、一対の治具Jを固定した状態で(即ち、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)が軸O方向に圧縮された状態を維持しつつ)行われる。なお、筒状部材40に絞り加工を施すための絞り金型の構成およびその作用は、外筒絞り工程で使用される絞り金型と同様であるので、その説明は省略する。
ここで、筒状部材40の絞り加工は、筒状部材40の内周面によって第1外筒部21及び第2外筒部22の円筒部20dを径方向内方へ押圧して、かかる円筒部20dに所定の締め代(本実施の形態では、半径で0.01mm〜0.02mm程度)を付与することで、第1外筒部21及び第2外筒部22を筒状部材40内に保持することを目的とする。このように、締め代が小さな値に設定され、比較的低い加圧力での絞り金型の動作により絞り加工を行うことができるため、プレス装置の小型化を図ることができる。なお、この場合には、後述するように、圧縮されたゴム膜部33,34の弾性回復力により、筒状部材40の内周面とゴム膜部33,34とが密着される。
図8を参照して、曲げ工程について説明する。図8(a)は、曲げ工程において曲げ加工が施される前の状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図であり、図8(b)は、曲げ工程において曲げ加工が施された後の状態における加硫成形体A及び筒状部材40の断面図である。
筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施すためのかしめ金型は、一対の環状のダイスと、それら一対のダイスを軸O方向に移動可能に保持するホルダとを備える。一対のダイスの対向面には、筒状部材40の軸O方向端部が当接される部位に、軸Oを含む平面で切断した断面形状が円弧状に湾曲する凹部である湾曲凹部が凹設される。
曲げ工程は、プレス装置の台上に設置されたかしめ金型の一対のダイス間に、図8(a)に示す状態の加硫成形体A及び筒状部材40をセットした後、プレス装置の加圧力により、一対のダイスを互いに近接する方向へ相対移動させる。かかる相対移動に伴い、筒状部材40の軸O方向端部が、ダイスの湾曲凹部の内面形状に沿って変形され、径方向内方へ向けて曲げられる。その結果、図8(b)に示すように、加硫成形体Aに筒状部材40が装着され、これらの組み立て(防振装置100の製造)が完了される。
ここで、筒状部材40には、上述した筒状部材絞り工程における絞り加工が施されていることで(図7参照)、図8(a)に示すように、一対の治具Jが取り外された状態でも、その内周側に、第1外筒部21及び第2外筒部22を保持しておくことができる。
この場合、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面と筒状部材40の内周面とが直接接触する(即ち、金属材料どうしが接触する)場合には、両者の間での摩擦係数の確保が困難となる。また、絞り加工後のスプリングバックは、外周側に位置する筒状部材40で大きくなるので、締め代の確保が困難となる。そのため、筒状部材40から第1外筒部21及び第2外筒部22が軸O方向へ抜け出すおそれがある。
これに対し、本実施の形態では、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面の一部にゴム状弾性体から構成されるゴム膜部33,34が覆設されるので、かかるゴム膜部の介在により、摩擦係数を確保することができる。また、ゴム膜部33,34が介在することで、筒状部材40のスプリングバックによる締め代の不足分を、ゴム膜部33,34の弾性回復による圧縮力で補うことができる。よって、軸O方向への抜け出しに対する保持力を確保して、第1外筒部21及び第2外筒部22が筒状部材40から軸O方向へ抜け出すことを抑制できる。これにより、曲げ工程において使用するかしめ金型は、治具Jとの関係を考慮する必要がない(即ち、治具Jが取り外された状態で曲げ加工を行うことができる)ので、その構造を簡素化することができる。
なお、一対の治具Jを取り外すことで、筒状部材40に対して第1外筒部21及び第2外筒部22が軸O方向へ多少ずれた(抜け出す方向へ移動した)としても、曲げ工程において筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施す際に、その曲げられた部分により第1外筒部21及び第2外筒部22を押し戻し、軸O方向の位置を規定する(適正な位置に配置する)ことができる。
また、筒状部材40に絞り加工が施され、その内周面が、第1外筒部21及び第2外筒部22とゴム膜部33,34とに密着されていることで、防振装置100の使用時において、かかる筒状部材40の内周側で加硫成形体Aが径方向(軸O直角方向)にがたつくことを抑制することができる。
以上のように、防振装置100によれば、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)が、内筒部材10の膨出部12の外周面と、外筒部材20(第1外筒部21及び第2外筒部22)の凹状内周面IS(即ち、内筒部材10の膨出部12を取り囲む同心状の凹状の球面)との間を連結するので、こじり方向の変位の入力に対しては、ゴム基体30を、主にせん断方向に変形させることができる。よって、防振装置100のこじり方向におけるばね定数を小さくすることができる。
この場合、加硫成形体Aは、加硫工程により、第1外筒部21の分割面と第2外筒部22の分割面とを軸O方向に離間させた(所定の間隔を隔てた)状態に第1ゴム部31及び第2ゴム部32が加硫成形される(図6(a)参照)。このような形態に加硫成形された加硫成形体Aは、ゴム基体圧縮工程(図6(b)及び図7(a)参照)、筒状部材絞り工程(図7(a)及び図7(b)参照)、及び、曲げ工程(図8(a)及び図8(b)参照)により、第1外筒部21及び第2外筒部22が、軸O方向に相対移動されて分割面どうしを互いに近接させた状態で、筒状部材40により保持固定される。これにより、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に軸O方向への予備圧縮を付与することができる。
なお、このような軸O方向への予備圧縮の付与は、従来品のように絞り加工に伴う外筒部材の縮径を利用する構造では付与不可能なものであり、防振装置100のように、軸O方向へ相対移動させた第1外筒部21及び第2外筒部22を、筒状部材40により保持固定する構造を採用したことで始めて付与可能となったものである。これにより、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができると共に、軸O方向変位に対する耐久性の向上を図ることができる。
また、防振装置100によれば、上述したように、加硫成形体Aは、第1外筒部21の分割面と第2外筒部22の分割面とを軸O方向に離間させた(所定の間隔を隔てた)状態で加硫成形され(図6(a)参照)、その加硫成形後に、第1外筒部21及び第2外筒部22を軸O方向へ相対移動させ(図6(b)及び図7(a)参照)、筒状部材40により保持固定する構成なので(図8(b)参照)、第1外筒部21と第2外筒部22との間の軸O方向における相対距離(即ち、筒状部材40に保持固定された際の分割面どうしの軸O方向における離間距離(図8(b)上下方向距離))を調整することができる。これにより、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に付与する軸O方向への予備圧縮量を調整することができるので、軸O方向におけるばね定数の値を増減させることができる。
なお、この場合には、筒状部材40の軸O方向端部の曲げ変形の量を調整する必要があり、曲げ工程(図8参照)で使用するかしめ金型の湾曲凹部の形状を調整する。この曲げ変形の量(湾曲凹部の形状)の調整で不足する場合には、筒状部材40の軸O方向寸法を変更する。
次いで、図9を参照して、第2実施の形態における防振装置200について説明する。なお、上述した第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図9(a)は、第2実施の形態における防振装置200を構成する加硫成形体Bの断面図であり、図9(b)は、第2実施の形態における防振装置200の断面図である。なお、図9(a)では、外筒絞り工程により外筒部材20に絞り加工が施されれる前の状態の加硫成形体Bが図示される。
第2実施の形態における加硫成形体Bは、ゴム膜部233,234の構成(形成範囲)が、第1実施の形態におけるゴム膜部33,34の構成と異なる点を除き、他の構成は第1実施の形態における加硫成形体Aと同一である。また、防振装置200の製造方法は、防振装置100の場合と同一である。よって、これらの説明は省略する。
図9(a)に示すように、第2実施の形態におけるゴム膜部233,234は、第1外筒部21及び第2外筒部22の外周面の全体に亘って覆設される。即ち、第1実施の形態におけるゴム膜部33,34の覆設範囲が円環部20aから円錐部20cの中途に亘る範囲であったのに対し(図5(b)参照)、この覆設範囲が延長され、円錐部20cの外周面および円筒部20dの外周面にもゴム膜部233,234が覆設される。
ゴム膜部233,234は、第1実施の形態の場合と同様に、軸Oを中心とする上面視円形の外周面を形成する。これらゴム膜部233,234の外径(ゴム膜部233,234の外周面における径)は、筒状部材40の内径よりも小さくされる。
第2実施の形態における防振装置200によれば、ゴム膜部233,234の覆設範囲が拡大されたことで、筒状部材40の内周面との接触面積を増加させることができる。これにより、筒状部材40による加硫成形体Bの保持力を確保できるので、筒状部材絞り工程により筒状部材40に絞り加工を施した後、曲げ工程へ移行するまでの間に(図8参照)、筒状部材40の内周側から加硫成形体Bが軸O方向へ抜け出すことをより確実に抑制することができる。
次いで、図10を参照して、参考例における防振装置300について説明する。なお、上述した各実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図10(a)は、参考例における防振装置300を構成する加硫成形体Cの断面図であり、図10(b)は、参考例における防振装置300の断面図である。
参考例における加硫成形体Cは、第1外筒部321及び第2外筒部322の構成が、第1実施の形態における第1外筒部21及び第2外筒部22の構成と異なる点を除き、他の構成は第1実施の形態における加硫成形体Aと同一である。但し、ゴム膜部233,234については、第2実施の形態における加硫成形体Bと同一である。また、防振装置300の製造方法は、外筒絞り工程(図6参照、外筒部材320の絞り加工)が省略される点を除き、他の工程は防振装置100の場合と同一である。よって、これらの説明は省略する。
図10(a)に示すように、参考例における外筒部材320は、鋳造により形成される中実状の部材(本参考例の形態ではアルミダイカスト製の部材)であり、内周側に凹状の球面として形成される凹状内周面ISを備えると共に、その凹状内周面ISの軸O方向における中央部で第1外筒部321と第2外筒部322とに2分割される。これら第1外筒部321と第2外筒部322とは、同一の部材(構成)である。
加硫成形体Cは、第1実施の形態における加硫成形体Aの場合と同様に、第1外筒部321の分割面と第2外筒部322の分割面とが軸O方向に離間し所定の間隔を隔てた状態に加硫形成される。凹状内周面ISは、ゴム基体圧縮工程(図7参照)において、第1外筒部321及び第2外筒部322が、それら両外筒部321,322の分割面どうしが互いに近接するように、軸O方向に相対移動されることで、内筒部材10の膨出部12における凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成される。
防振装置300によれば、こじり方向の変位の入力に対して、ゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)を、主にせん断方向に変形させることができるので、こじり方向におけるばね定数を小さくすることができる。
また、第1外筒部321及び第2外筒部322が、軸O方向に相対移動させて分割面どうしを互いに近接させた状態で、筒状部材40により保持固定されるので、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に軸O方向への予備圧縮を付与することができる。
即ち、外筒部材320(第1外筒部321及び第2外筒部322)が絞り加工(縮径加工)を施すことができない形状の場合であっても、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に軸O方向への予備圧縮を付与して、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができると共に、軸O方向変位に対する耐久性の向上を図ることができる。
次いで、図11から図15を参照して、第実施の形態における防振装置400について説明する。図11(a)は、第実施の形態における防振装置400の上面図であり、図11(b)は、図11(a)のXIb−XIb線における防振装置400の断面図である。なお、上述した各実施の形態および参考例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
図11に示すように、内筒部材410は、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称形状に形成される部材であり、挿通孔が軸Oに沿って貫通形成された筒状の軸部411と、その軸部411の外周面から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部412とを備え、これらが金属材料から一体に構成される。膨出部412は、軸部411の軸O方向中央(図11(b)上下方向中央)に配設され、膨出部412における凸状の球面の中心は、軸部411の軸O上に位置する。
外筒部材420は、軸O方向の中央部で第1外筒部421と第2外筒部422とに2分割される。ここで、図12を参照して、外筒部材420の詳細構成について説明する。なお、第1外筒部421と第2外筒部422とは、同一の部材(構成)であり、名称のみが異なる部材であるので、以下においては、第1外筒部421について説明し、第2外筒部422の説明は省略する。
図12(a)は、第1外筒部421の上面図であり、図12(b)は、図12(a)のXIIb−XIIb線における第1外筒部421の断面図である。なお、図12では、外筒絞り工程における絞り加工(図14参照)が施される前の状態が図示される。
図12に示すように、第1外筒部421は、板厚が一定の板状の金属材料(本実施の形態では鉄鋼材料)をプレス加工により器状に成形して得られる部材であり、軸Oを対称軸(回転中心)とする回転対称に形成される。なお、第1外筒部421に対し、従来品のように絞り加工を可能とするための凹溝を形成する必要がない点およびその効果は、第1実施の形態における第1外筒部21と同様であるので、その説明は省略する。
第1外筒部421は、軸O方向一端側(図12(b)上側)に位置し、直径(内径および外径)が略一定に形成される円筒状の部位と、その円筒状の部位に接続され、分割面(図12(b)下側端面)へ向かうに従って直径が漸次拡大されると共に断面形状が円弧状に湾曲される部位とからなる。
第1外筒部421は、後述する外筒絞り工程による絞り加工が施される前の状態において、円筒状の部位の内径寸法(即ち、第1外筒部421の軸O方向端部開口(図12(b)上側)における最小の内径寸法)が、内筒部材410の膨出部412における最大の外径寸法よりも小さくされる(図13(b)参照)。
断面形状が円弧状に湾曲される部位には、周方向等間隔に複数(本実施の形態では4個)の貫通孔421aが貫通形成される。また、円弧状に湾曲される部位の内周面が、内筒部材410の膨出部412を取り囲む凹状内周面ISとされる。凹状内周面ISは、外筒絞り工程(図14参照)において、絞り加工(絞り変形される)ことで、内筒部材410の膨出部412における凸状の球面と同心状の凹状の球面に近づけられる。
図11に戻って説明する。筒状部材440は、面取り面40aの形成が省略される点を除き、第1実施の形態における筒状部材40と同様の構成であるため(図4及び図15(a)参照)、その説明は省略する。なお、図11では、筒状部材絞り工程(図15参照)により絞り加工が施された後の筒状部材440が図示される。
次いで、図13から図15を参照して、防振装置400の製造方法について説明する。まず、図13を参照して、加硫成形体Dの製造方法について説明し、併せて、ゴム基体430の構成について説明する。図13(a)は、加硫成形体Dの側面図であり、図13(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線における加硫成形体Dの断面図である。
図13に示すように、加硫成形体Dは、第1実施の形態の場合と同様に、内筒部材410と外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)とを加硫金型内に設置すると共に、ゴム基体430(第1ゴム部431及び第2ゴム部432)を加硫成形し、内筒部材410の外周面と外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)の内周面との間がゴム基体430により連結されることで、製造される。
この場合、加硫金型は、内筒部材410の軸O方向(図13(b)上下方向)中央に位置すると共に型締め後の形状が円環状となる中型を備え、型締め時には、その中型の内周先端縁部が、膨出部412の外周面(頂部)に所定の間隔を隔てて対面すると共に、中型の上面および下面が、第1外筒部421及び第2外筒部422の分割面を支持する。なお、この分割面の中型による支持部分(図示せず)は、周方向に断続して配置される。
中型の介在により、第1外筒部421及び第2外筒部422は、その分割面を軸O方向に離間させた状態で加硫金型内に設置され、ゴム基体430は、第1ゴム部431と第2ゴム部432とに軸O方向に2分割された状態に加硫成形される。即ち、加硫成形体Dには、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間(及び第1外筒部421の分割面および第2外筒部422の分割面との間)に中型に対応する形状(本実施の形態では断面コ字状)の空間SPが形成される。
第1ゴム部431は、内筒部材410の膨出部412の外周面および第1外筒部421における凹状内周面ISを連結する部位であり、第2ゴム部432は、内筒部材410の膨出部412の外周面および第2外筒部422における凹状内周面ISを連結する部位である。
ゴム基体430は、第1外筒部421の外周面に覆設されるゴム膜部431a,431bを備える。ゴム膜部431a,431bは、周方向に連続する2本の帯状の膜であり、ゴム膜部431aは第1外筒部421の貫通孔421aを介して、ゴム膜部431bは第1外筒部421の分割面を介して、それぞれ第1ゴム部431に連なる。
なお、本実施の形態では、ゴム膜部431bが、第1外筒部421の分割面を介して、第1ゴム部431に連なる構成を採用するので、貫通孔421aに加え、更に、ゴム膜部431bを第1ゴム部431に連ならせるための貫通孔を第1外筒部421に貫通形成する必要がない。よって、貫通孔の形成を最小限に抑制できるので、その分、第1外筒部421の剛性を確保して、その耐久性の向上を図ることができる。
ここで、ゴム膜部431a,431bの覆設範囲は部分的であり、ゴム膜部431aの上方(図13(b)上側)及びゴム膜部431a,431bの間の領域には、ゴム膜部431a,431bが覆設されない(即ち、第1外筒部421の外周面が露出される)。これにより、外筒絞り工程(図14参照)において、ゴム膜部431a,431bを介さずに、第1外筒部421の外周面を絞り金型(図示せず)により直接押圧可能として、その絞り加工を高精度に行うことができる。
ゴム基体430は、第2外筒部422の外周面に覆設されるゴム膜部432a,432bを備える。これらゴム膜部432a,432bは、ゴム膜部431a,431bとそれぞれ同一に構成されるので、その説明は省略する。
図14及び図15を参照して、加硫成形体Dと筒状部材440とから防振装置400を組み立てる組み立て方法について説明する。第1実施の形態(防振装置100)では、ゴム基体圧縮工程(図7参照)によりゴム基体30(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)が軸O方向へ圧縮されたが、第実施の形態(防振装置400)では、かかるゴム基体圧縮工程は省略される。
図14(a)は外筒絞り工程において絞り加工が施される前の状態における加硫成形体Dの断面図であり、図14(b)は外筒絞り工程において絞り加工が施された後の状態における加硫成形体Dの断面図である。
図14に示すように、加硫成形体Dは、外筒絞り工程において、第1外筒部421及び第2外筒部422が、外径D401から外径D402に縮径される(D402<D401)。これにより、ゴム基体430(第1ゴム部431及び第2ゴム部432)に径方向(軸O直角方向)への予備圧縮を付与することができる。なお、絞り金型の構成および作用は、第1実施の形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
図15(a)は、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施される前の状態における加硫成形体D及び筒状体440の断面図であり、図15(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施された後の状態における防振装置400の断面図である。
図15に示すように、第実施の形態では、ゴム基体圧縮工程が省略されるので、筒状部材440に加硫成形体Dを軸O方向に沿って挿入し、加硫成形体Dを筒状部材440の内周側に設置した後は(図15(a))、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施される(図15(b))。
筒状部材絞り工程では、2段階の絞り加工が筒状部材440に施される。即ち、第1段階の絞り加工により、筒状部材440の全体が、外径D403から外径D404に縮径される(D404<D403)。次いで、第2段階の絞り加工により、筒状部材440は、軸O方向中央部分を除く軸O方向一端側および軸O方向他端側の部位が、第1外筒部421及び第2外筒部422の凹状内周面ISの背面側となる(即ち、断面形状が円弧状に湾曲される部位の)外周面に沿って密着する形状に縮径される(断面視において径方向内方へ折り曲げられる)。その結果、加硫成形体Dに筒状部材440が装着され、これらの組み立て(防振装置400の製造)が完了される。
なお、第1段階の絞り加工と第2段階の絞り加工とは、異なる絞り金型によって行われるものであっても良く、或いは、同じ絞り金型により行われるものであっても良い。同じ絞り金型により行われる場合には、第1段階の絞り加工と第2段階の絞り加工とが同時に進行するものであっても良い。
筒状部材絞り工程では、筒状部材440の内周面によって第1外筒部421及び第2外筒部422を径方向内方へ押圧して、かかる第1外筒部421及び第2外筒部422に所定の締め代(本実施の形態では、半径で0.01mm〜0.02mm程度)を付与する。これにより、第1外筒部421及び第2外筒部422を筒状部材440内に強固に保持できる。この場合、圧縮されたゴム膜部431a〜432bの弾性回復力により、筒状部材440の内周面とゴム膜部431a〜432bとが密着される。
なお、図15(a)に示すように、筒状部材440の内径は、外筒絞り工程による絞り加工(図14(b)参照)が施された後の外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)の外径D402よりも大きくされる。本実施の形態では、筒状部材440の内径が、加硫成形体Dの最大外径(ゴム膜部431b,432bの外周面における外径)よりも大きくされる。これにより、防振装置400の組み立て作業において、加硫成形体Dを筒状部材440の内周側へ軸O方向に沿って挿入する作業を効率的に行うことができる。
但し、筒状部材440の内径が、外筒部材420の外径D402よりも大きく、かつ、加硫成形体Dの最大外径(ゴム膜部431b,432bの外周面における径)よりも小さくされ、ゴム膜部431b,432bが弾性変形されつつ圧入される関係にあっても良い。筒状部材440に施す絞り加工の加工量を抑制して、歩留まりの向上や加工コストの削減を図ることができる。
また、第1外筒部421及び第2外筒部422の外周面にゴム膜部431a〜432bが覆設されるので、第1実施の形態の場合と同様に、摩擦係数を確保すると共に、筒状部材440のスプリングバックによる締め代の不足分を、ゴム膜部431a〜432bの弾性回復による圧縮力で補うことができる。よって、第1外筒部421の分割面と第2外筒部422の分割面との間が離間されていても、軸O方向への移動に対する保持力を確保できる。これにより、軸O方向への大変位入力時に、第1外筒部421及び第2外筒部422が互いの分割面を近接させる方向へ筒状部材440内で移動することを抑制することができる。
以上のように、防振装置400によれば、ゴム基体圧縮工程が省略され、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面とが軸O方向に離間し互いの分割面の間に空間SPが形成された状態(即ち、第1ゴム部431及び第2ゴム部432に軸O方向への予備圧縮が付与されない状態)で、第1外筒部421及び第2外筒部422が筒状部材440により保持固定される。
このように、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間に空間SPが形成されることで、その空間SPの分、こじり方向における第1ゴム部431及び第2ゴム部432のせん断成分および軸O直角方向における第1ゴム部431及び第2ゴム部432の圧縮成分を抑制しつつ、軸O方向における第1ゴム部431及び第2ゴム部432の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができる。
特に、防振装置400によれば、内筒部材410の膨出部412における最大の外径寸法(軸O方向中央部分における外径)が、第1外筒部421及び第2外筒部422の軸O方向端部開口における最小の内径寸法(円筒状の部位の内径寸法)よりも大きくされるので、軸O方向への変位に対し、受圧面積を大きくして、第1ゴム部431及び第2ゴム部432の圧縮成分を確保することができる。その結果、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくする効果を顕著とすることができる。
なお、このような膨出部412の最大外径と外筒部材420の最小内径との関係は、内筒部材410の膨出部412と外筒部材420の凹状内周面ISとの間にゴム基体が連続して配設される(即ち、空間SPを有さない)従来品では、軸O方向におけるゴム基体の圧縮成分と同時に、こじり方向におけるゴム基体のせん断成分および軸O直角方向におけるゴム基体の圧縮成分も増大させるため、採用することが不可能であり、防振装置400のように、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間に空間SPを形成することで初めて採用可能となったものである。
ここで、本実施の形態は、第1実施の形態に対し、ゴム基体圧縮工程(図7参照)を省略し、第1ゴム部431及び第2ゴム部432に軸O方向への予備圧縮を付与しないことを技術思想とするが、筒状部材絞り工程(図15参照)において、筒状部材440の軸O方向一端側および軸O方向他端側の変形に伴い、第1ゴム部431及び第2ゴム部432が軸O方向に圧縮変形されることは許容される。即ち、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面との間に空間SPが確保されていれば足りる趣旨である。
次いで、図16を参照して、第実施の形態における防振装置500について説明する。なお、上述した各実施の形態および参考例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図16は、第実施の形態における防振装置500の断面図である。
実施の形態における防振装置500は、内筒部材510の構成が、第実施の形態における内筒部材410の構成と異なる点を除き、他の構成は第実施の形態における防振装置400と同一である。よって、これら同一の部分の説明は省略する。
図16に示すように、第実施の形態における防振装置500の内筒部材510は、筒状の軸部411と、その軸部411から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部512とを備え、膨出部512が樹脂材料からなる。即ち、軸部411と膨出部512とが別材料から別体に構成される。このように構成される内筒部材510を採用した防振装置500においても、第実施の形態における防振装置400と同一の作用効果を奏することができる。
次いで、図17及び図18を参照して、第実施の形態における防振装置600について説明する。第1実施の形態では、外筒部材20のみが軸O方向の中央部で2分割されたが、第実施の形態では、外筒部材620に加え、内筒部材610も軸O方向の中央部で2分割される。なお、上述した各実施の形態および参考例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
また、第1内筒部610a、第1外筒部621及び第1ゴム部631は、第2内筒部610b、第2外筒部622及び第2ゴム部632と同一の部材(構成)であり、名称のみが異なる部材であるので、以下においては、前者についてのみ説明し、後者についての説明は省略する。
図17は、第実施の形態における加硫成形体Eの断面図である。図17に示すように、第実施の形態における内筒部材610は、第実施の形態における内筒部材410(図13(b)参照)を軸O方向の中央部で第1内筒部610aと第2内筒部610bとに2分割した形状に形成される。即ち、内筒部材610は、第1内筒部610a及び第2内筒部610bの互いの分割面どうしが当接されることで、筒状の軸部411と、その軸部411から径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部412とを有する内筒部材410と同一の形状に形成される(図18(a)参照)。
実施の形態における外筒部材620(第1外筒部621及び第2外筒部622)は、第実施の形態における外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)に対し(図13(b)参照)、断面形状が円弧状に湾曲される部位の分割面側を軸O方向に延長した形状に形成される。
即ち、第1外筒部621は、軸O方向一端側(図17上側)に位置し、直径が略一定に形成される円筒状の部位と、その円筒状の部位に接続され、分割面(図17下側端面)へ向かうに従って直径が漸次拡大される断面形状が円弧状に湾曲した部位とからなる。
加硫成形体Eは、第1内筒部610a及び第1外筒部621が設置された加硫金型内で、第1ゴム部631を加硫成形し、第1内筒部610aの膨出部412における外周面と第1外筒部621における凹状内周面ISとの間を第1ゴム部631により連結することで製造される。即ち、加硫成形体Eは、図17に図示される上半分と下半分とが互いに同一の形状(構成)とされる。
この場合、加硫成形体Eは、第1内筒部610aの分割面および第1外筒部621の分割面が、同じ軸O方向位置に配置される状態(即ち、両者の分割面が同一平面内に位置する状態)とされると共に、第1ゴム部631が第1内筒部610aの分割面および第1外筒部621の分割面よりも軸O方向に後退して位置する形状に形成される。これにより、第1ゴム部631には、第1内筒部610aの膨出部412における外周面と第1外筒部621の凹状内周面ISとの間に、これら第1内筒部610a及び第1外筒部621の分割面側が開放されると共に周方向に連続する空間である空間SPが形成される。
図18を参照して、加硫成形体Eと筒状部材440とから防振装置600を組み立てる組み立て方法について説明する。なお、第実施の形態(防振装置600)では、第実施の形態(防振装置400)と同様に、ゴム基体圧縮工程が省略される。他の工程は、第実施の形態と同一である。
図18(a)は外筒絞り工程において絞り加工が施された加硫成形体Eと筒状部材絞り工程にいて絞り加工が施される前の状態における筒状部材440との断面図であり、図18(b)は、筒状部材絞り工程において筒状部材440に絞り加工が施された後の状態における防振装置600の断面図である。
図18(a)に示すように、加硫成形体Eは、外筒絞り工程において、第1外筒部621及び第2外筒部622に絞り加工が施され、外径が縮径された後、筒状部材440に軸O方向に沿って挿入され、筒状部材絞り工程に移行される。筒状部材絞り工程では、第実施の形態の場合と同様に、2段階の絞り加工が筒状部材440に施される。その結果、図18(b)に示すように、加硫成形体Eに筒状部材440が装着され、これらの組み立て(防振装置600の製造)が完了される。
なお、外筒絞り工程および筒状部材絞り工程においては、第1内筒部610aの分割面と第2内筒部610bの分割面とを当接させ、内筒部材610が図示しない治具により軸O方向両側から挟圧保持された状態で、外筒部材620又は筒状部材440に絞り加工が施される。この場合、第1外筒部621及び第2外筒部622も互いの分割面どうしを当接させた状態となる。
以上のように、第実施の形態における防振装置600によれば、図18(b)に示すように、第1内筒部610a及び第1外筒部621の分割面と第2内筒部610b及び第2外筒部622の分割面とを当接させた状態で、第1外筒部621及び第2外筒部622を筒状部材440により保持固定させることができる。よって、第1ゴム部631及び第2ゴム部632に軸O方向の予備圧縮が付与されることを回避できる。また、第1ゴム部631の分割面と第2ゴム部632の分割面との間に空間SPを形成でき、その空間SPにより、こじり方向におけるばね定数および軸O直角方向におけるばね定数を小さくしつつ、軸O方向におけるばね定数を大きくすることができる。
また、防振装置600によれば、上述の通り、第1ゴム部631の分割面と第2ゴム部632の分割面との間に空間SPを設定しつつ、第1外筒部621の分割面と第2外筒部622の分割面とを当接させておくことができるので、これら第1外筒部621及び第2外筒部622が、筒状部材440の内部で、互いの分割面を近接させる方向へ移動することを規制することができる。
同様に、防振装置600によれば、筒状部材440の軸O方向中央部分を除く軸O方向一端側および軸O方向他端側の部位が、第1外筒部421及び第2外筒部422の凹状内周面ISの背面側となる(即ち、断面形状が円弧状に湾曲される部位の)外周面に沿って密着する形状に縮径される(断面視において径方向内方へ折り曲げられる)ので、筒状部材440に対して、第1外筒部621及び第2外筒部622が、互いの分割面を離間させる方向へ移動することも規制することができる。
即ち、第1外筒部621及び第2外筒部622が、互いの分割面を近接させる方向へ移動する場合にはその移動を互いの分割面の当接により規制すると共に、互いの分割面を離間させる方向へ移動する場合にはその移動を筒状部材440の軸O方向一端側または軸O方向他端側の部位により規制することができる。これにより、これら両方向への移動を筒状部材440の内周面との間の摩擦に頼らずに規制することができるので、軸O方向への大変位入力時に、第1外筒部621又は第2外筒部622が筒状部材440に対して軸O方向に位置ずれすることを確実に抑制できる。
次いで、図19を参照して、第実施の形態における防振装置700について説明する。なお、上述した各実施の形態および参考例と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。図19は、第実施の形態における防振装置700の断面図である。
図19に示すように、第実施の形態における防振装置700は、内筒部材710に、膨出部412の軸O方向中央部からストッパ突出部713が径方向外方へ向けて突出される。ストッパ突出部713は、周方向に連続して形成され、その突出先端面が軸Oを中心とする円筒の外周面として形成される(即ち、突出先端面が図19に示す断面視において軸Oと平行な直線状に形成される)。
外筒部材720(第1外筒部721及び第2外筒部722)は、第実施の形態における外筒部材420(第1外筒部421及び第2外筒部422)に対し(図13(b)参照)、断面形状が円弧状に湾曲される部位の分割面側を軸O方向に短縮した形状に形成される。よって、その短縮の分、第実施の形態における防振装置400に対し、空間SPの軸O方向寸法が大きくされる。また、第1外筒部721の分割面と第2外筒部722の分割面との間の軸O方向に沿った離間寸法は、後述するストッパゴム部735が通過可能な大きさに設定される。
ゴム基体730は、ストッパ突出部713全体に覆設されるストッパゴム部735を備え、そのストッパゴム部735は、第1外筒部721及び第2外筒部722の凹状内周面と内筒部材710の膨出部412の外周面との間をそれぞれ連結する第1ゴム部731及び第2ゴム部732に連なる。ストッパゴム部735は、その外周面と筒状部材440の内周面との間に径方向において所定の隙間が形成されるように厚さ寸法(図19左右方向寸法)が設定される。
以上のように、第実施の形態における防振装置700によれば、径方向(軸O直角方向)への大変位入力時には、ストッパ突出部713をストッパゴム部735を介して筒状部材440の内周面に当接させ、その入力変位に伴うゴム基体730の変形を所定量に規制するストッパ機能を発揮させることができる。これにより、ゴム基体730の耐久性の向上を図ることができる。
特に、防振装置700によれば、ストッパ機能を発揮するための部位(ストッパ突出部713及びストッパゴム部735)を、第1ゴム部731の分割面と第2ゴム部732の分割面との間に形成される空間SP内に収めることができるので、ストッパ機能の発揮によるゴム基体730の耐久性の向上を図りつつ、デッドスペースとなる空間SPを有効活用して、防振装置700の小型化を図ることができる。
以上、実施の形態および参考例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態または参考例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
上記各実施の形態または参考例で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、各構成の寸法(外径D1〜D4,D401〜D404など)や締め代などの値は任意に設定することができる。
上記各実施の形態または参考例における防振装置の一部または全部を、他の実施の形態または参考例における防振装置の一部または全部と組み合わせて、又は、他の実施の形態または参考例における防振装置の一部または全部と置き換えて、防振装置を構成しても良い。例えば、第実施の形態における内筒部材710の膨出部412を、第実施の形態における内筒部材510の膨出部512に置き換えると共に、その樹脂製の膨出部512にストッパ突出部713を組み合わせて一体に形成しても良い。ストッパ突出部713の形成のための切削加工や複雑な鍛造加工を行うことを不要とできるので、歩留まりの向上と製造コストの削減とを図ることができる。
上記第1から第実施の形態および参考例では、加硫成形体A〜Cにおいて、第1ゴム部31と第2ゴム部32とが分割される(互いの分割面が軸O方向に離間される)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第1ゴム部31の分割面と第2ゴム部32の分割面とがその一部(内筒部材10の膨出部12の外周面側の一部)で連結されていても良い。一方、第及び第実施の形態では、第1ゴム部431の分割面と第2ゴム部432の分割面とがその一部で連なる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第1ゴム部431と第2ゴム部432とが分割されていても良い。
上記第1から第実施の形態および参考例では、完成状態(防振装置100〜300の状態)において、第1外筒部21,321の分割面と第2外筒部22,322の分割面とが軸O方向に離間されている場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、完成状態において、第1外筒部21,321の分割面と第2外筒部22,322の分割面とが当接されていても良い。
即ち、ゴム基体圧縮工程において、第1外筒部21,321の分割面と第2外筒部22,322の分割面とが当接される位置までゴム基体430(第1ゴム部31及び第2ゴム部32)を軸O方向へ圧縮し、その状態で、筒状部材絞り工程において、筒状部材40に絞り加工を施すと共に、曲げ工程において、筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施すことで、上記状態となるように防振装置100〜300を製造しても良い。
一方、第1から第実施の形態および参考例において、ゴム基体圧縮工程を省略しても良い。即ち、外筒絞り工程の後、ゴム基体圧縮工程を行うことなく(ゴム基体430に軸O方向への予備圧縮を付与することなく)、筒状部材絞り工程に移行しても良い。
上記各実施の形態および参考例では、ゴム膜部33,34,233,234,431a,431bを外筒部材20,320,420,620,720の外周面に覆設する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、これに代えて、或いは、これに加えて、筒状部材40,440の内周面にゴム膜部33,34,233,234,431a,431bを覆設しても良い。
上記第1から第実施の形態および参考例では、曲げ工程を行う(筒状部材40の軸O方向端部に曲げ加工を施す)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、曲げ工程を省略して、防振装置100〜300を製造しても良い。即ち、筒状部材絞り工程において絞り加工が施された筒状部材40とゴム膜部33,34,333,334との間の保持力により、加硫成形品A〜Cを筒状部材40の内周側に保持しても良い。
上記第1から第実施の形態および参考例では、その説明を省略したが、第1外筒部21,321及び第2外筒部22,322に貫通孔を形成しても良い。加硫成形工程におけるゴム状弾性体の流動性を貫通孔により確保することができるので、第1ゴム部31及び第2ゴム部32に連なるゴム膜部33,34,333,334の歩留まりを高めることができる。
上記各実施の形態および参考例では、説明を省略したが、曲げ工程の後、内筒部材10,410,510,610,710に拡径加工(内筒部材10を軸O方向に圧縮して、軸O方向端部を拡径させることで、座面の面積を拡大させる加工)を施しても良い。
上記第1から第6実施の形態では、外筒絞り工程を行う(外筒部材20,420,620,720(第1外筒部21,421,621,721及び第2外筒部22,422,622,722)に絞り加工を施す)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外筒絞り工程を省略して、防振装置100,200,400〜700を製造しても良い。
上記参考例では、外筒部材320を鋳造により形成する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外筒部材320を、例えば、鍛造や切削により形成しても良い。
上記第から第実施の形態では、ゴム基体圧縮工程を省略する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ゴム基体圧縮工程によりゴム基体430,630,730に軸O方向への予備圧縮を付与した状態で、防振装置400〜700を製造しても良い。
上記第実施の形態では、ストッパ突出部713が周方向に連続して形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、周方向に断続的に形成されるものであっても良い。
ここで、請求項1記載の「凹状の球面」とは、完全な球面形状を要求するものではなく、少なくとも内筒部材の膨出部における凸状の球面に対向配置される凹状の面として形成されていれば足りる趣旨である。同様に、「凸状の球面と同心状」も、完全に中心が一致することを要求するものではなく、第1外筒部および第2外筒部から視て、凹状の球面の中心が、凸状の球面の中心と同じ側に位置すれば足りる趣旨である。
100,200,300,400,500,600,700 防振装置
10,410,510,610,710 内筒部材
610a 第1内筒部
610b 第2内筒部
12,412 膨出部
713 ストッパ突出部
20,320,420,620,720 外筒部材
21,321,421,621,721 第1外筒部
421a,421b 貫通孔
22,322,422,622,722 第2外筒部
IS 凹状内周面
30,430,630,730 ゴム基体
31,431,631,731 第1ゴム部
32,432,632,732 第2ゴム部
33,333,431a,431b ゴム膜部
34,334,432a,432b ゴム膜部
735 ストッパゴム部
40,440 筒状部材
O 軸
SP 空間

Claims (8)

  1. 径方向外方へ向けて膨出する球状の膨出部を軸方向中央に有する内筒部材と、
    前記内筒部材の膨出部における凸状の球面と同心状の凹状の球面に形成され前記内筒部材の膨出部を取り囲む凹状内周面を有すると共に、前記内筒部材の外周側に配設される外筒部材と、
    前記内筒部材の膨出部の外周面および外筒部材の凹状内周面の間を連結すると共にゴム状弾性体から構成されるゴム基体とを備えた防振装置において、
    筒状に形成され前記外筒部材の外周側に配設されると共に前記外筒部材を保持固定する筒状部材を備え、
    前記外筒部材が、第1外筒部と第2外筒部とに軸方向に2分割されると共に、前記ゴム基体が、前記内筒部材の膨出部の外周面および第1外筒部における凹状内周面の間を連結する第1ゴム部と、前記内筒部材の膨出部の外周面および第2外筒部における凹状内周面の間を連結する第2ゴム部とに少なくとも前記外筒部材側で軸方向に2分割され、
    前記第1ゴム部の分割面と第2ゴム部の分割面とが軸方向に離間し互いの分割面の間に空間が形成された状態で、前記第1外筒部および第2外筒部が前記筒状部材により保持固定されることを特徴とする防振装置。
  2. 前記内筒部材の膨出部における最大の外径寸法が、前記第1外筒部および第2外筒部の軸方向端部開口における最小の内径寸法よりも大きくされることを特徴とする請求項1記載の防振装置。
  3. 前記第1外筒部および第2外筒部は、板厚が一定の素材から前記凹状内周面を備える形状に形成され、
    前記第1外筒部および第2外筒部に絞り加工が施された状態で、前記第1外筒部および第2外筒部が前記筒状部材により保持固定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の防振装置。
  4. 前記第1外筒部および第2外筒部の外周面または前記筒状部材の内周面の少なくとも一方の少なくとも一部に覆設されると共にゴム状弾性体から構成されるゴム膜部を備え、
    前記第1外筒部および第2外筒部と筒状部材とが金属材料からなり、
    前記筒状部材に絞り加工が施されることで、前記第1外筒部および第2外筒部が前記筒状部材により保持固定されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の防振装置。
  5. 前記第1外筒部および第2外筒部の外周面および前記筒状部材の内周面の内の前記第1外筒部および第2外筒部の外周面のみに前記ゴム膜部が覆設され、
    前記ゴム膜部が前記第1ゴム部または第2ゴム部の少なくとも一方に連なることを特徴とする請求項4記載の防振装置。
  6. 軸方向における前記膨出部の中央部から径方向外方へ向けて突出されるストッパ突出部と、
    前記ストッパ突出部に覆設されると共にゴム状弾性体から構成され前記第1ゴム部または第2ゴム部の少なくとも一方に連なるストッパゴム部とを備え、
    前記第1外筒部の分割面と第2外筒部の分割面とが軸方向に離間されると共に、前記ストッパゴム部の外周面と前記筒状部材の内周面とが径方向に離間され、前記第1外筒部および第2外筒部の分割面の間を介して前記ストッパゴム部の外周面が前記筒状部材の内周面に当接可能とされることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の防振装置。
  7. 前記内筒部材が、軸方向における前記膨出部の中央部で第1内筒部と第2内筒部とに2分割され、
    前記第1内筒部の分割面および第1外筒部の分割面が同じ軸方向位置に配置される状態で、前記第1内筒部における膨出部の外周面および前記第1外筒部における凹状内周面の間が前記第1ゴム部により連結されると共に、前記第1ゴム部が前記第1外筒部の分割面および第1内筒部の分割面よりも軸方向に後退して位置し、
    前記第2内筒部の分割面および第2外筒部の分割面が同じ軸方向位置に配置される状態で、前記第2内筒部における膨出部の外周面および前記第2外筒部における凹状内周面の間が前記第2ゴム部により連結されると共に、前記第2ゴム部が前記第2外筒部の分割面および第2内筒部の分割面よりも軸方向に後退して位置し、
    第1内筒部および第1外筒部の分割面と第2内筒部および第2外筒部の分割面とを当接させた状態で、前記第1外筒部および第2外筒部が前記筒状部材により保持固定されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の防振装置。
  8. 前記第1外筒部および第2外筒部は、板厚が一定の素材から前記凹状内周面を備える形状に形成されることで、前記凹状内周面の背面側となる外周面が軸方向端部へ向かうほど縮径された形状とされ、
    前記筒状部材には、絞り加工が施され、前記筒状部材の軸方向一端側および軸方向他端側が、前記第1外筒部および第2外筒部の前記凹状内周面の背面側となる外周面に沿って縮径された形状に形成されることを特徴とする請求項7記載の防振装置。
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