JP3712154B2 - 液体封入式防振装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両に搭載されるサスペンション機構に防振連結部材として好適に用いられる液体封入式防振装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば車両に搭載されるサスペンション機構には、路面やタイヤからの振動を低減するためにストラットマウント等の液体封入式防振装置が用いられている。このような液体封入式防振装置として、図５及び図６に示すように、主軸金具１０１と、主軸金具１０１の外側に離間して同軸状に配設され、軸方向両端に位置する一対のリング部１２１、１２２と両リング部１２１、１２２間を架橋しリング部１２１、１２２とともに周方向に配列された２個の窓部１２５、１２６を形成する一対の架橋部１２３、１２４とからなる中間金具１０２と、中間金具１０２と主軸金具１０１とを一体的に連結し、一対のリング部１２１、１２２と対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部１３１、１３２と、両環状側壁部１３１、１３２に両端が連結されて軸方向に延設され、両環状側壁部１３１、１３２の間を二分割して環状側壁部１３１、１３２とともに窓部に開口する２個の凹部１３７、１３８を形成する一対の腕状隔壁部１３３、１３４とからなるゴム弾性体体１０３と、中間金具１０２の外側に同軸状に配設され、凹部１３７、１３８を液密的に覆蓋してゴム弾性体１０３との間に液体Ｌが封入された２個の液室１４１、１４２を形成する外筒金具１０４と、主軸金具１０１の外周に嵌着され各液室１４１、１４２に突出するストッパ部１５１、１５２を有するストッパ部材１０５とからなるものが知られている。
【０００３】
このストラットマウントは次のようにして製造されている。先ず、ストッパ部材１０５を嵌着した主軸金具１０１及び所定形状に形成した中間金具１０２を準備する。次に、ゴム弾性体１０３を形成するゴム加硫成形型に、中間金具１０２が主軸金具１０１の外側に距離を隔てて同軸状に位置し架橋部１２３、１２４がストッパ部１５１、１５２と９０゜位相がずれるようにして主軸金具１０１及び中間金具１０２を配置する。
【０００４】
そして、ゴム加硫成形型内でゴム成形材料を加硫成形することにより、中間金具１０２と主軸金具１０１とを一体的に連結し、一対のリング部１２１、１２２と対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部１３１、１３２と、両環状側壁部１３１、１３２に両端が連結されて軸方向に延設され、両環状側壁部１３１、１３２の間を二分割して環状側壁部１３１、１３２とともに窓部１２５、１２６に開口する２個の凹部１３７、１３８を形成する一対の腕状隔壁部１３３、１３４とからなるゴム弾性体体１０３を形成する。
【０００５】
そして、各液室１４１、１４２に封入すべき液体Ｌを満たした液槽内にそのゴム成形体及び外筒金具１０４を浸漬した状態で、中間金具１０２の外側に外筒金具１０４を挿着した後、外筒金具１０４に絞り加工を施して縮径させる。これにより、ゴム弾性体１０３の凹部１３７、１３８が外筒金具１０４により液密的に覆蓋されて２個の液室１４１、１４２が形成されると同時に、各液室１４１、１４２の内部に液体Ｌが封入される。また、ゴム弾性体１０３は、外筒金具１０４の縮径により圧縮された状態となり、耐久性の向上が図られる。
【０００６】
このようにして製造されたストラットマウントは、例えば主軸金具１０１を車体側の支持部材に固定するとともに、外筒金具１０４を車輪側の取付部材に固定し、両腕状隔壁部１３３、１３４が車両の前後方向に位置し、両液室１４１、１４２が車両の左右方向に位置するように配設される。そして、主軸金具１０１と外筒金具１０４との間に振動が入力すると、ゴム弾性体１０３の弾性作用や、ゴム弾性体１０３の弾性変形に基づいて各液室１４１、１４２内を流動する液体Ｌの液柱共振作用により、その振動が効果的に減衰される。
【０００７】
このような液体封入式のストラットマウントは、各液室１４１、１４２内を流動する液体Ｌの液柱共振作用を利用して、路面やタイヤから伝達される上下方向（軸方向）の振動（ロードノイズ）を効果的に低減するように構成されている。なお、主軸金具１０１と外筒金具１０４との３次元方向への相対移動を許容するゴム弾性体１０３は、両環状側壁部１３１、１３２及び両腕状隔壁部１３３、１３４のボリュームや形状等により、車両の前後方向及び左右方向のばね定数が適宜設定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ストラットマウントは、軸直角方向（車両の左右方向や前後方向）の振動が入力したときにも、ゴム弾性体１０３の弾性変形により液体Ｌの液柱共振作用が生起される。しかし、ストラットマウントの軸直角方向においては、結果的に液体Ｌの液柱共振作用が発生していてもそれをチューニングすることは困難であった。
【０００９】
一方、上記ストラットマウントでは、車両の左右方向の剛性が高い方が操縦安定性において良好であることが知られているが、上記ロードノイズの低減を考慮すると、左右方向の剛性は低い方がよい。したがって、相反する特性が要求されることとなるものの、この相反する特性を両立させることは困難である。
本発明は上記実状に鑑み案出されたものであり、ゴム弾性体の変形に対する自由度が大きく、振動吸収特性を有利に設定することができる液体封入式防振装置の簡単な製造方法を提供することを解決すべき課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の液体封入式防振装置の製造方法は、軸対称位置で径方向外方に突出し周方向両側に貫通するオリフィス通路が形成された一対のストッパ部を有する主軸金具と、軸方向両端に位置する一対のリング部と両該リング部に両端が連結されて軸対称位置に設けられた一対の架橋部とからなる中間金具とを準備する第１工程と、ゴム加硫成形型内に、前記中間金具が前記主軸金具の外側に距離を隔てて同軸状に位置し前記架橋部が前記ストッパ部と９０゜位相がずれるようにして前記主軸金具及び前記中間金具を配置する第２工程と、前記ゴム加硫成形型内でゴム成形材料を加硫成形することにより、各前記リング部と対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部と、各前記架橋部と対応して軸方向に延設され両前記環状側壁部の間を二分割する一対の腕状隔壁部と、各前記ストッパ部に連結され隣り合う前記腕状隔壁部及び前記環状側壁部とともに周方向に配列された４個の凹部を形成する一対の仕切壁部とからなり、前記主軸金具と前記中間金具とを一体的に連結するゴム弾性体を形成する第３工程と、両前記リング部に絞り加工を施して縮径させ、各前記仕切壁部の外側端部に前記リング部よりも径方向外方に突出するシール部を形成する第４工程と、前記中間金具の外側に円筒状の外筒金具を挿着して前記ゴム弾性体の前記凹部を液密的に覆蓋し、前記ゴム弾性体との間に液体が封入される４個の液室を形成する第５工程と、を有するという手段を採用している。
【００１１】
本発明の製造方法により製造される液体封入式防振装置は、各仕切壁部を間に挟んで相対向する液室どうしがオリフィス通路によってそれぞれ連通されているため、主軸金具と外筒金具との間に腕状隔壁部を結ぶ方向に振動が入力すると、それら相対向する液室どうしの容積変化に伴い、オリフィス通路を流動する液体によりそれぞれ独立した二つの液柱共振作用が発揮される。このとき、仕切壁部とともにその両側の液室を仕切るように構成された主軸金具のストッパ部は、仕切壁部のように弾性変形することなく変位するため、その両側の液室の容積変化が大きくなってオリフィス通路を流動する液体の流動量が多くなることから液柱共振作用を促進させる。
【００１２】
そして、ゴム弾性体の腕状隔壁部は、中間金具の架橋部と対応する部分に架橋部に加硫接着されて設けられているため、この腕状隔壁部の剛性を容易に高くすることができる。これにより、ゴム弾性体の腕状隔壁部を結ぶ方向のばね定数をより高く設定することが可能となり、その設定範囲が拡大する。
一方、ゴム弾性体の仕切壁部は、中間金具の架橋部と９０゜位相がずれた位置に設けられ、しかも第４工程で形成されるシール部が外筒金具の内周面に圧接するように構成されているため、中間金具に拘束されずに自由な弾性変形が可能となる。これにより、ゴム弾性体の仕切壁部を結ぶ方向のばね定数をより低く設定することが可能となり、その設定範囲が拡大する。
【００１３】
よって、本発明の製造方法によれば、ゴム弾性体の変形に対する自由度が大きく、振動吸収特性を有利に設定することが可能な液体封入式防振装置を簡単に製造することができる。
また、本発明の製造方法によれば、第３工程においてゴム弾性体を加硫成形により形成する際には、その後の第４工程で形成される仕切壁部のシール部が中間金具のリング部よりも径方向外方に突出しない状態に形成することができるため、ゴム成形材料が中間金具の外側に回り込みにくくして、ばりの発生を抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の製造方法により製造される液体封入式防振装置の軸直角方向の断面図であり、図２は図１のII−II線に相当する部分の断面図である。
本実施形態の製造方法は、自動車のサスペンション機構にストラットマウントとして好適に用いられる図１及び図２に示すような液体封入式防振装置を製造するものである。
【００１５】
この液体封入式防振装置は、軸対称位置で径方向外方に突出し周方向両側に貫通する第１及び第２オリフィス通路１５、１６が形成された一対のストッパ部１３、１４を有する主軸金具１と、主軸金具１の外側に離間して同軸状に配設され、軸方向両端に位置する一対のリング部２１、２２と、両リング部２１、２２間を架橋し両ストッパ部１３、１４と９０゜位相をずらせた軸対称位置に設けられた一対の架橋部２３、２４とからなる中間金具２と、主軸金具１と中間金具２とを一体的に連結し、中間金具２のリング部２１、２２と対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部３１、３２と、中間金具２の架橋部２３、２４と対応して軸方向に延設され両環状側壁部３１、３２の間を二分割する一対の腕状隔壁部３３、３４と、主軸金具１の各ストッパ部１３、１４に連結されて腕状隔壁部３３、３４と位相が略９０゜ずれた軸対称位置に設けられた一対の仕切壁部３５、３６とからなり、その外周面に開口し周方向に配列された４個の凹部３７ａ〜３７ｄを有するゴム弾性体３と、中間金具２の外側に同軸状に配設され、凹部３７ａ〜３７ｄを液密的に覆蓋してゴム弾性体３との間に液体Ｌが封入された４個の第１〜第４液室４１〜４４を形成する外筒金具４とから構成されている。
【００１６】
この液体封入式防振装置は、各仕切壁部３５、３６を間に挟んで相対向する第１及び第２液室４１、４２どうし並びに第３及び第４液室４３、４４どうしが第１及び第２オリフィス通路１５、１６によってそれぞれ連通されており、この第１及び第２オリフィス通路１５、１６は、その長さ距離と断面積とを適宜設定することにより、低減を目的とする振動（ロードノイズ）の周波数に合わせてそれぞれチューニングされている。
【００１７】
また、中間金具２の各架橋部２３、２４は、求心方向に突出する断面コの字形状に形成されてゴム弾性体３の各腕状隔壁部３３、３４に埋設されており、これにより主軸金具１と外筒金具４との腕状隔壁部３３、３４を結ぶ方向及び軸方向の相対変位を規制するストッパ機能を有するように構成されている。なお、主軸金具１のストッパ部１３、１４は、主軸金具１と外筒金具４との仕切壁部３５、３６を結ぶ方向及び軸方向の相対変位を規制するように設けられている。
【００１８】
この液体封入式防振装置は次のようにして製造される。先ず、第１工程では、所定形状に形成した主軸金具１及び中間金具２を準備する。即ち、ここでの主軸金具１は、パイプ状の基部１１と、基部１１の外周に嵌着され第１及び第２オリフィス通路１５、１６をそれぞれ形成した一対のストッパ部１３、１４を有するストッパ部材１２とからなる。また、中間金具２は、軸方向両端に位置する一対のリング部２１、２２と、両リング部２１、２２間を架橋し軸対称位置に設けられた一対の架橋部２３、２４とからなる。
【００１９】
次の第２工程では、ゴム弾性体３を形成するゴム加硫成形型内の所定位置に、第１工程で準備した主軸金具１及び中間金具２を配置する。このとき、中間金具２が主軸金具１の外側に距離を隔てて同軸状に位置し、架橋部２３、２４がストッパ部１３、１４と９０゜位相がずれる状態に配置する。
次の第３工程では、そのゴム加硫成形型内に、所定のゴム材料や加硫剤等を配合したゴム成形材料を注入して加硫成形を行う。これにより、図３に示すように、一対のリング部２１、２２に対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部３１、３２と、一対の架橋部２３、２４と対応して軸方向に延設され両環状側壁部３１、３２の間を二分割する一対の腕状隔壁部３３、３４と、一対のストッパ部１３、１４と対応して軸対称位置に設けられ隣り合う腕状隔壁部３３、３４及び環状側壁部３１、３２とともに周方向に配列された４個の凹部３７ａ〜３７ｄを形成する一対の仕切壁部３５、３６とからなり、主軸金具１と中間金具２とを一体的に連結するゴム弾性体３が形成される。
【００２０】
次の第４工程では、第３工程で得られたゴム成形体の中間金具２の両リング部２１、２２に絞り加工を施して、両リング部２１、２２を所定寸法の径に縮径させる。これにより、図４に示すように、両リング部２１、２２の縮径に伴って、ゴム弾性体３の両仕切壁部３５、３６の外側端部が両リング部２１、２２よりも外側に突出した状態となり、その突出した部分によりシール部３５ａ、３６ａが形成される。
【００２１】
次の第５工程では、各液室４１〜４４に封入すべき液体Ｌを満たした液槽内にそのゴム成形体及び外筒金具４を浸漬した状態で、中間金具２の外側に外筒金具４を挿着する。これにより、ゴム弾性体３の凹部３７ａ〜３７ｄが外筒金具４により液密的に覆蓋されて４個の第１〜第４液室４１〜４４が形成されると同時に、第１〜第４液室４１〜４４の内部には液体Ｌが封入される。このとき、ゴム弾性体３の両仕切壁部３５、３６の外側端部に形成されたシール部３５ａ、３６ａが圧縮された状態で外筒金具４の内周面に圧接するため、各仕切壁部３５、３６の両側にある第１及び第２液室４１、４２どうし並びに第３及び第４液室４３、４４どうしが確実にシールされた状態で仕切られる。
【００２２】
その後、組付け品を液槽内から取出し、必要に応じて後処理を施すことにより図１及び図２に示す液体封入式防振装置が完成する。
以上のようにして製造された液体封入式防振装置は、自動車に搭載されるサスペンション機構のストラットマウントとして好適に使用される。この場合、例えば主軸金具１を車体側の支持部材に固定するとともに、外筒金具４を車輪側の取付部材に固定することにより取付けられる。このとき、仕切壁部３５、３６が車両の前後方向に位置し、腕状隔壁部３３、３４が車両の左右方向に位置するように配設される。
【００２３】
そして、主軸金具１と外筒金具４との間に、車両の左右方向（両腕状隔壁部３３、３４を結ぶ方向）に振動が入力すると、各仕切壁部３５、３６を間に挟んで相対向する液室どうしの容積変化に伴い、それら液室どうしを連通する第１及び第２オリフィス通路１５、１６を流動する液体Ｌによりそれぞれ独立した二つの液柱共振作用が発揮され、これによりロードノイズ等の振動が効果的に減衰される。
【００２４】
また、このとき各仕切壁部３５、３６とともにその両側の液室４１〜４４を仕切るように構成された主軸金具１のストッパ部１３、１４は、仕切壁部３５、３６のように弾性変形することなく変位するため、その両側の液室４１〜４４の容積変化が大きくなって第１及び第２オリフィス通路１５、１６を流動する液体Ｌの流動量が多くなり、液柱共振作用が促進される。
【００２５】
そして、ゴム弾性体３の腕状隔壁部３３、３４には、中間金具２の架橋部２３、２４が埋設されているため、この腕状隔壁部３３、３４の剛性を容易に高くすることができる。これにより、ゴム弾性体３の両腕状隔壁部３３、３４を結ぶ方向のばね定数をより高く設定することができるようになり、その設定範囲が拡大する。
【００２６】
一方、ゴム弾性体３の仕切壁部３５、３６は、中間金具２の架橋部２３、２４と９０゜位相がずれた位置に設けられ、架橋部２３、２４に相当するものが埋設されておらず、しかも第４工程で形成される各仕切壁部３５、３６のシール部３５ａ、３６ａが外筒金具４の内周面に圧接するように構成されているため、中間金具２の厚み寸法の分を径方向に長く形成することができるとともに、中間金具２に拘束されずに自由な弾性変形が可能となる。これにより、ゴム弾性体３の仕切壁部３５、３６を結ぶ方向のばね定数をより低く設定することができるようになり、その設定範囲が拡大する。
【００２７】
なお、ゴム弾性体３の各仕切壁部３５、３６は、シール部３５ａ、３６ａが外筒金具４の内周面に圧接し、径方向に圧縮された状態になっているため、仕切壁部３５、３６を結ぶ方向に振動が入力したときにも、シール部３５ａ、３６ａにより確実なシール性が確保される。
したがって、本実施形態の製造方法によれば、ゴム弾性体３の変形に対する自由度が大きく、振動吸収特性を有利に設定することができる液体封入式防振装置を、上記の第１〜第５工程を実施することにより簡単に製造することができる。
【００２８】
また、本実施形態の製造方法によれば、第３工程においてゴム弾性体３を加硫成形により形成する際には、その後の第４工程で形成される仕切壁部３５、３６のシール部３５ａ、３６ａが中間金具２のリング部２１、２２よりも径方向外方に突出しない状態に形成することができるため、ゴム成形材料が中間金具２の外側に回り込みにくくして、ばりの発生を抑制することができる。
【００２９】
なお、上記実施形態の第５工程においては、ゴム成形体及び外筒金具４を液体Ｌに浸漬した状態で組付けることにより、第１〜第４液室４１〜４４への液体Ｌの封入を同時に行うようにしているが、他の方法を採用することもできる。例えば、ゴム成形体及び外筒金具４の組付けを大気中で行った後、注射器などにより液体Ｌを第１〜第４液室４１〜４４に注入するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における製造方法により製造される液体封入式防振装置の軸直角方向の断面図である。
【図２】図１のII−II線に相当する部分の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液体封入式防振装置の加硫成形により形成した成形体の軸方向の断面図である。
【図４】図３に示す成形体に絞り加工を施した状態を示す断面図である。
【図５】従来の液体封入式防振装置の軸直角方向の断面図である。
【図６】従来の液体封入式防振装置の軸方向の断面図である。
【符号の説明】
１、１０１…主軸金具 ２、１０２…中間金具
３、１０３…ゴム弾性体 ４、１０４…外筒金具
１１…基部 １２、１０５…ストッパ部材
１３、１４、１５１、１５２…ストッパ部
１５…第１オリフィス通路 １６…第２オリフィス通路
２１、２２、１２１、１２２…リング部
２３、２４、１２３、１２４…架橋部
３１、３２、１３１、１３２…環状側壁部
３３、３４、１３３、１３４…腕状隔壁部 ３５、３６…仕切壁部
３５ａ、３６ａ…シール部 ３７ａ〜３７ｄ、１３７、１３８…凹部
４１…第１液室 ４２…第２液室 ４３…第３液室
４４…第４液室 １４１、１４２…液室
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両に搭載されるサスペンション機構に防振連結部材として好適に用いられる液体封入式防振装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば車両に搭載されるサスペンション機構には、路面やタイヤからの振動を低減するためにストラットマウント等の液体封入式防振装置が用いられている。このような液体封入式防振装置として、図５及び図６に示すように、主軸金具１０１と、主軸金具１０１の外側に離間して同軸状に配設され、軸方向両端に位置する一対のリング部１２１、１２２と両リング部１２１、１２２間を架橋しリング部１２１、１２２とともに周方向に配列された２個の窓部１２５、１２６を形成する一対の架橋部１２３、１２４とからなる中間金具１０２と、中間金具１０２と主軸金具１０１とを一体的に連結し、一対のリング部１２１、１２２と対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部１３１、１３２と、両環状側壁部１３１、１３２に両端が連結されて軸方向に延設され、両環状側壁部１３１、１３２の間を二分割して環状側壁部１３１、１３２とともに窓部に開口する２個の凹部１３７、１３８を形成する一対の腕状隔壁部１３３、１３４とからなるゴム弾性体体１０３と、中間金具１０２の外側に同軸状に配設され、凹部１３７、１３８を液密的に覆蓋してゴム弾性体１０３との間に液体Ｌが封入された２個の液室１４１、１４２を形成する外筒金具１０４と、主軸金具１０１の外周に嵌着され各液室１４１、１４２に突出するストッパ部１５１、１５２を有するストッパ部材１０５とからなるものが知られている。
【０００３】
このストラットマウントは次のようにして製造されている。先ず、ストッパ部材１０５を嵌着した主軸金具１０１及び所定形状に形成した中間金具１０２を準備する。次に、ゴム弾性体１０３を形成するゴム加硫成形型に、中間金具１０２が主軸金具１０１の外側に距離を隔てて同軸状に位置し架橋部１２３、１２４がストッパ部１５１、１５２と９０゜位相がずれるようにして主軸金具１０１及び中間金具１０２を配置する。
【０００４】
そして、ゴム加硫成形型内でゴム成形材料を加硫成形することにより、中間金具１０２と主軸金具１０１とを一体的に連結し、一対のリング部１２１、１２２と対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部１３１、１３２と、両環状側壁部１３１、１３２に両端が連結されて軸方向に延設され、両環状側壁部１３１、１３２の間を二分割して環状側壁部１３１、１３２とともに窓部１２５、１２６に開口する２個の凹部１３７、１３８を形成する一対の腕状隔壁部１３３、１３４とからなるゴム弾性体体１０３を形成する。
【０００５】
そして、各液室１４１、１４２に封入すべき液体Ｌを満たした液槽内にそのゴム成形体及び外筒金具１０４を浸漬した状態で、中間金具１０２の外側に外筒金具１０４を挿着した後、外筒金具１０４に絞り加工を施して縮径させる。これにより、ゴム弾性体１０３の凹部１３７、１３８が外筒金具１０４により液密的に覆蓋されて２個の液室１４１、１４２が形成されると同時に、各液室１４１、１４２の内部に液体Ｌが封入される。また、ゴム弾性体１０３は、外筒金具１０４の縮径により圧縮された状態となり、耐久性の向上が図られる。
【０００６】
このようにして製造されたストラットマウントは、例えば主軸金具１０１を車体側の支持部材に固定するとともに、外筒金具１０４を車輪側の取付部材に固定し、両腕状隔壁部１３３、１３４が車両の前後方向に位置し、両液室１４１、１４２が車両の左右方向に位置するように配設される。そして、主軸金具１０１と外筒金具１０４との間に振動が入力すると、ゴム弾性体１０３の弾性作用や、ゴム弾性体１０３の弾性変形に基づいて各液室１４１、１４２内を流動する液体Ｌの液柱共振作用により、その振動が効果的に減衰される。
【０００７】
このような液体封入式のストラットマウントは、各液室１４１、１４２内を流動する液体Ｌの液柱共振作用を利用して、路面やタイヤから伝達される上下方向（軸方向）の振動（ロードノイズ）を効果的に低減するように構成されている。なお、主軸金具１０１と外筒金具１０４との３次元方向への相対移動を許容するゴム弾性体１０３は、両環状側壁部１３１、１３２及び両腕状隔壁部１３３、１３４のボリュームや形状等により、車両の前後方向及び左右方向のばね定数が適宜設定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ストラットマウントは、軸直角方向（車両の左右方向や前後方向）の振動が入力したときにも、ゴム弾性体１０３の弾性変形により液体Ｌの液柱共振作用が生起される。しかし、ストラットマウントの軸直角方向においては、結果的に液体Ｌの液柱共振作用が発生していてもそれをチューニングすることは困難であった。
【０００９】
一方、上記ストラットマウントでは、車両の左右方向の剛性が高い方が操縦安定性において良好であることが知られているが、上記ロードノイズの低減を考慮すると、左右方向の剛性は低い方がよい。したがって、相反する特性が要求されることとなるものの、この相反する特性を両立させることは困難である。
本発明は上記実状に鑑み案出されたものであり、ゴム弾性体の変形に対する自由度が大きく、振動吸収特性を有利に設定することができる液体封入式防振装置の簡単な製造方法を提供することを解決すべき課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の液体封入式防振装置の製造方法は、軸対称位置で径方向外方に突出し周方向両側に貫通するオリフィス通路が形成された一対のストッパ部を有する主軸金具と、軸方向両端に位置する一対のリング部と両該リング部に両端が連結されて軸対称位置に設けられた一対の架橋部とからなる中間金具とを準備する第１工程と、ゴム加硫成形型内に、前記中間金具が前記主軸金具の外側に距離を隔てて同軸状に位置し前記架橋部が前記ストッパ部と９０゜位相がずれるようにして前記主軸金具及び前記中間金具を配置する第２工程と、前記ゴム加硫成形型内でゴム成形材料を加硫成形することにより、各前記リング部と対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部と、各前記架橋部と対応して軸方向に延設され両前記環状側壁部の間を二分割する一対の腕状隔壁部と、各前記ストッパ部に連結され隣り合う前記腕状隔壁部及び前記環状側壁部とともに周方向に配列された４個の凹部を形成する一対の仕切壁部とからなり、前記主軸金具と前記中間金具とを一体的に連結するゴム弾性体を形成する第３工程と、両前記リング部に絞り加工を施して縮径させ、各前記仕切壁部の外側端部に前記リング部よりも径方向外方に突出するシール部を形成する第４工程と、前記中間金具の外側に円筒状の外筒金具を挿着して前記ゴム弾性体の前記凹部を液密的に覆蓋し、前記ゴム弾性体との間に液体が封入される４個の液室を形成する第５工程と、を有するという手段を採用している。
【００１１】
本発明の製造方法により製造される液体封入式防振装置は、各仕切壁部を間に挟んで相対向する液室どうしがオリフィス通路によってそれぞれ連通されているため、主軸金具と外筒金具との間に腕状隔壁部を結ぶ方向に振動が入力すると、それら相対向する液室どうしの容積変化に伴い、オリフィス通路を流動する液体によりそれぞれ独立した二つの液柱共振作用が発揮される。このとき、仕切壁部とともにその両側の液室を仕切るように構成された主軸金具のストッパ部は、仕切壁部のように弾性変形することなく変位するため、その両側の液室の容積変化が大きくなってオリフィス通路を流動する液体の流動量が多くなることから液柱共振作用を促進させる。
【００１２】
そして、ゴム弾性体の腕状隔壁部は、中間金具の架橋部と対応する部分に架橋部に加硫接着されて設けられているため、この腕状隔壁部の剛性を容易に高くすることができる。これにより、ゴム弾性体の腕状隔壁部を結ぶ方向のばね定数をより高く設定することが可能となり、その設定範囲が拡大する。
一方、ゴム弾性体の仕切壁部は、中間金具の架橋部と９０゜位相がずれた位置に設けられ、しかも第４工程で形成されるシール部が外筒金具の内周面に圧接するように構成されているため、中間金具に拘束されずに自由な弾性変形が可能となる。これにより、ゴム弾性体の仕切壁部を結ぶ方向のばね定数をより低く設定することが可能となり、その設定範囲が拡大する。
【００１３】
よって、本発明の製造方法によれば、ゴム弾性体の変形に対する自由度が大きく、振動吸収特性を有利に設定することが可能な液体封入式防振装置を簡単に製造することができる。
また、本発明の製造方法によれば、第３工程においてゴム弾性体を加硫成形により形成する際には、その後の第４工程で形成される仕切壁部のシール部が中間金具のリング部よりも径方向外方に突出しない状態に形成することができるため、ゴム成形材料が中間金具の外側に回り込みにくくして、ばりの発生を抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の製造方法により製造される液体封入式防振装置の軸直角方向の断面図であり、図２は図１のII−II線に相当する部分の断面図である。
本実施形態の製造方法は、自動車のサスペンション機構にストラットマウントとして好適に用いられる図１及び図２に示すような液体封入式防振装置を製造するものである。
【００１５】
この液体封入式防振装置は、軸対称位置で径方向外方に突出し周方向両側に貫通する第１及び第２オリフィス通路１５、１６が形成された一対のストッパ部１３、１４を有する主軸金具１と、主軸金具１の外側に離間して同軸状に配設され、軸方向両端に位置する一対のリング部２１、２２と、両リング部２１、２２間を架橋し両ストッパ部１３、１４と９０゜位相をずらせた軸対称位置に設けられた一対の架橋部２３、２４とからなる中間金具２と、主軸金具１と中間金具２とを一体的に連結し、中間金具２のリング部２１、２２と対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部３１、３２と、中間金具２の架橋部２３、２４と対応して軸方向に延設され両環状側壁部３１、３２の間を二分割する一対の腕状隔壁部３３、３４と、主軸金具１の各ストッパ部１３、１４に連結されて腕状隔壁部３３、３４と位相が略９０゜ずれた軸対称位置に設けられた一対の仕切壁部３５、３６とからなり、その外周面に開口し周方向に配列された４個の凹部３７ａ〜３７ｄを有するゴム弾性体３と、中間金具２の外側に同軸状に配設され、凹部３７ａ〜３７ｄを液密的に覆蓋してゴム弾性体３との間に液体Ｌが封入された４個の第１〜第４液室４１〜４４を形成する外筒金具４とから構成されている。
【００１６】
この液体封入式防振装置は、各仕切壁部３５、３６を間に挟んで相対向する第１及び第２液室４１、４２どうし並びに第３及び第４液室４３、４４どうしが第１及び第２オリフィス通路１５、１６によってそれぞれ連通されており、この第１及び第２オリフィス通路１５、１６は、その長さ距離と断面積とを適宜設定することにより、低減を目的とする振動（ロードノイズ）の周波数に合わせてそれぞれチューニングされている。
【００１７】
また、中間金具２の各架橋部２３、２４は、求心方向に突出する断面コの字形状に形成されてゴム弾性体３の各腕状隔壁部３３、３４に埋設されており、これにより主軸金具１と外筒金具４との腕状隔壁部３３、３４を結ぶ方向及び軸方向の相対変位を規制するストッパ機能を有するように構成されている。なお、主軸金具１のストッパ部１３、１４は、主軸金具１と外筒金具４との仕切壁部３５、３６を結ぶ方向及び軸方向の相対変位を規制するように設けられている。
【００１８】
この液体封入式防振装置は次のようにして製造される。先ず、第１工程では、所定形状に形成した主軸金具１及び中間金具２を準備する。即ち、ここでの主軸金具１は、パイプ状の基部１１と、基部１１の外周に嵌着され第１及び第２オリフィス通路１５、１６をそれぞれ形成した一対のストッパ部１３、１４を有するストッパ部材１２とからなる。また、中間金具２は、軸方向両端に位置する一対のリング部２１、２２と、両リング部２１、２２間を架橋し軸対称位置に設けられた一対の架橋部２３、２４とからなる。
【００１９】
次の第２工程では、ゴム弾性体３を形成するゴム加硫成形型内の所定位置に、第１工程で準備した主軸金具１及び中間金具２を配置する。このとき、中間金具２が主軸金具１の外側に距離を隔てて同軸状に位置し、架橋部２３、２４がストッパ部１３、１４と９０゜位相がずれる状態に配置する。
次の第３工程では、そのゴム加硫成形型内に、所定のゴム材料や加硫剤等を配合したゴム成形材料を注入して加硫成形を行う。これにより、図３に示すように、一対のリング部２１、２２に対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部３１、３２と、一対の架橋部２３、２４と対応して軸方向に延設され両環状側壁部３１、３２の間を二分割する一対の腕状隔壁部３３、３４と、一対のストッパ部１３、１４と対応して軸対称位置に設けられ隣り合う腕状隔壁部３３、３４及び環状側壁部３１、３２とともに周方向に配列された４個の凹部３７ａ〜３７ｄを形成する一対の仕切壁部３５、３６とからなり、主軸金具１と中間金具２とを一体的に連結するゴム弾性体３が形成される。
【００２０】
次の第４工程では、第３工程で得られたゴム成形体の中間金具２の両リング部２１、２２に絞り加工を施して、両リング部２１、２２を所定寸法の径に縮径させる。これにより、図４に示すように、両リング部２１、２２の縮径に伴って、ゴム弾性体３の両仕切壁部３５、３６の外側端部が両リング部２１、２２よりも外側に突出した状態となり、その突出した部分によりシール部３５ａ、３６ａが形成される。
【００２１】
次の第５工程では、各液室４１〜４４に封入すべき液体Ｌを満たした液槽内にそのゴム成形体及び外筒金具４を浸漬した状態で、中間金具２の外側に外筒金具４を挿着する。これにより、ゴム弾性体３の凹部３７ａ〜３７ｄが外筒金具４により液密的に覆蓋されて４個の第１〜第４液室４１〜４４が形成されると同時に、第１〜第４液室４１〜４４の内部には液体Ｌが封入される。このとき、ゴム弾性体３の両仕切壁部３５、３６の外側端部に形成されたシール部３５ａ、３６ａが圧縮された状態で外筒金具４の内周面に圧接するため、各仕切壁部３５、３６の両側にある第１及び第２液室４１、４２どうし並びに第３及び第４液室４３、４４どうしが確実にシールされた状態で仕切られる。
【００２２】
その後、組付け品を液槽内から取出し、必要に応じて後処理を施すことにより図１及び図２に示す液体封入式防振装置が完成する。
以上のようにして製造された液体封入式防振装置は、自動車に搭載されるサスペンション機構のストラットマウントとして好適に使用される。この場合、例えば主軸金具１を車体側の支持部材に固定するとともに、外筒金具４を車輪側の取付部材に固定することにより取付けられる。このとき、仕切壁部３５、３６が車両の前後方向に位置し、腕状隔壁部３３、３４が車両の左右方向に位置するように配設される。
【００２３】
そして、主軸金具１と外筒金具４との間に、車両の左右方向（両腕状隔壁部３３、３４を結ぶ方向）に振動が入力すると、各仕切壁部３５、３６を間に挟んで相対向する液室どうしの容積変化に伴い、それら液室どうしを連通する第１及び第２オリフィス通路１５、１６を流動する液体Ｌによりそれぞれ独立した二つの液柱共振作用が発揮され、これによりロードノイズ等の振動が効果的に減衰される。
【００２４】
また、このとき各仕切壁部３５、３６とともにその両側の液室４１〜４４を仕切るように構成された主軸金具１のストッパ部１３、１４は、仕切壁部３５、３６のように弾性変形することなく変位するため、その両側の液室４１〜４４の容積変化が大きくなって第１及び第２オリフィス通路１５、１６を流動する液体Ｌの流動量が多くなり、液柱共振作用が促進される。
【００２５】
そして、ゴム弾性体３の腕状隔壁部３３、３４には、中間金具２の架橋部２３、２４が埋設されているため、この腕状隔壁部３３、３４の剛性を容易に高くすることができる。これにより、ゴム弾性体３の両腕状隔壁部３３、３４を結ぶ方向のばね定数をより高く設定することができるようになり、その設定範囲が拡大する。
【００２６】
一方、ゴム弾性体３の仕切壁部３５、３６は、中間金具２の架橋部２３、２４と９０゜位相がずれた位置に設けられ、架橋部２３、２４に相当するものが埋設されておらず、しかも第４工程で形成される各仕切壁部３５、３６のシール部３５ａ、３６ａが外筒金具４の内周面に圧接するように構成されているため、中間金具２の厚み寸法の分を径方向に長く形成することができるとともに、中間金具２に拘束されずに自由な弾性変形が可能となる。これにより、ゴム弾性体３の仕切壁部３５、３６を結ぶ方向のばね定数をより低く設定することができるようになり、その設定範囲が拡大する。
【００２７】
なお、ゴム弾性体３の各仕切壁部３５、３６は、シール部３５ａ、３６ａが外筒金具４の内周面に圧接し、径方向に圧縮された状態になっているため、仕切壁部３５、３６を結ぶ方向に振動が入力したときにも、シール部３５ａ、３６ａにより確実なシール性が確保される。
したがって、本実施形態の製造方法によれば、ゴム弾性体３の変形に対する自由度が大きく、振動吸収特性を有利に設定することができる液体封入式防振装置を、上記の第１〜第５工程を実施することにより簡単に製造することができる。
【００２８】
また、本実施形態の製造方法によれば、第３工程においてゴム弾性体３を加硫成形により形成する際には、その後の第４工程で形成される仕切壁部３５、３６のシール部３５ａ、３６ａが中間金具２のリング部２１、２２よりも径方向外方に突出しない状態に形成することができるため、ゴム成形材料が中間金具２の外側に回り込みにくくして、ばりの発生を抑制することができる。
【００２９】
なお、上記実施形態の第５工程においては、ゴム成形体及び外筒金具４を液体Ｌに浸漬した状態で組付けることにより、第１〜第４液室４１〜４４への液体Ｌの封入を同時に行うようにしているが、他の方法を採用することもできる。例えば、ゴム成形体及び外筒金具４の組付けを大気中で行った後、注射器などにより液体Ｌを第１〜第４液室４１〜４４に注入するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における製造方法により製造される液体封入式防振装置の軸直角方向の断面図である。
【図２】図１のII−II線に相当する部分の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る液体封入式防振装置の加硫成形により形成した成形体の軸方向の断面図である。
【図４】図３に示す成形体に絞り加工を施した状態を示す断面図である。
【図５】従来の液体封入式防振装置の軸直角方向の断面図である。
【図６】従来の液体封入式防振装置の軸方向の断面図である。
【符号の説明】
１、１０１…主軸金具 ２、１０２…中間金具
３、１０３…ゴム弾性体 ４、１０４…外筒金具
１１…基部 １２、１０５…ストッパ部材
１３、１４、１５１、１５２…ストッパ部
１５…第１オリフィス通路 １６…第２オリフィス通路
２１、２２、１２１、１２２…リング部
２３、２４、１２３、１２４…架橋部
３１、３２、１３１、１３２…環状側壁部
３３、３４、１３３、１３４…腕状隔壁部 ３５、３６…仕切壁部
３５ａ、３６ａ…シール部 ３７ａ〜３７ｄ、１３７、１３８…凹部
４１…第１液室 ４２…第２液室 ４３…第３液室
４４…第４液室 １４１、１４２…液室
Claims (1)
- 軸対称位置で径方向外方に突出し周方向両側に貫通するオリフィス通路が形成された一対のストッパ部を有する主軸金具と、軸方向両端に位置する一対のリング部と両該リング部に両端が連結されて軸対称位置に設けられた一対の架橋部とからなる中間金具とを準備する第１工程と、
ゴム加硫成形型内に、前記中間金具が前記主軸金具の外側に距離を隔てて同軸状に位置し前記架橋部が前記ストッパ部と９０゜位相がずれるようにして前記主軸金具及び前記中間金具を配置する第２工程と、
前記ゴム加硫成形型内でゴム成形材料を加硫成形することにより、各前記リング部と対応して軸方向両端に位置する一対の環状側壁部と、各前記架橋部と対応して軸方向に延設され両前記環状側壁部の間を二分割する一対の腕状隔壁部と、各前記ストッパ部に連結され隣り合う前記腕状隔壁部及び前記環状側壁部とともに周方向に配列された４個の凹部を形成する一対の仕切壁部とからなり、前記主軸金具と前記中間金具とを一体的に連結するゴム弾性体を形成する第３工程と、両前記リング部に絞り加工を施して縮径させ、各前記仕切壁部の外側端部に前記リング部よりも径方向外方に突出するシール部を形成する第４工程と、
前記中間金具の外側に円筒状の外筒金具を挿着して前記ゴム弾性体の前記凹部を液密的に覆蓋し、前記ゴム弾性体との間に液体が封入される４個の液室を形成する第５工程と、
を有することを特徴とする液体封入式防振装置の製造方法。
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|---|---|---|---|---|
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