JP4025410B2 - 防振装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車に装備されるサスペンションアームやエンジンマウント等として好適に使用される防振装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば自動車のサスペンションアームの連結部に防振連結装置として用いられるサスペンションブッシュが知られている。このブッシュは、図11に示すように、パイプ状の内筒金具101と、内筒金具101の外側に距離を隔てて略同軸的に配置された外筒金具102と、内筒金具101の外周面と外筒金具102の内周面に加硫接着され両者を一体的に連結する略円筒状のゴム弾性体103とからなる。
【0003】
このブッシュは、ゴム弾性体103の特性や耐久性を考慮して、図12に示すように、外筒金具102に絞り加工を施して径方向内方に圧縮変形させた後、図12に示すように、サスペンションアーム104の一端に設けられた装着孔141の内周面に対して外筒金具102を圧入することにより嵌合固定される。そして、内筒金具101の内孔に他方の連結アーム等の取付軸部をボルト締め等により嵌合固定することによって取付けられ、使用に供される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のブッシュは、外筒金具102がサスペンションアーム104の装着孔141に圧入により嵌合固定されるため、外筒金具102の外径寸法は高い精度が要求される。しかし、圧入作業の前に絞り加工が施された外筒金具102は、満足できる寸法精度を得ることが困難であるため、絞り加工を施してそのまま用いると、圧入作業性及び圧入固定強度を充分にかつ安定して確保することは困難である。
【0005】
即ち、装着孔141の内径寸法に対して外筒金具102の外径寸法が、周方向全周に亘って又は部分的に小さすぎると、圧入時にカジリ等が生じて圧入が極めて困難となる。一方、装着孔141の内径寸法に対して外筒金具102の外径寸法が、周方向全周に亘って又は部分的に大きすぎると、充分な圧入固定強度を確保することが困難となる。
【0006】
そこで、従来では、絞り加工を施した外筒金具102に対して、更に研摩加工等を施すことにより必要な寸法精度を確保していたが、このような特別な加工のために特別な工程や設備が必要となるため、製造が面倒となり大幅なコストアップを招くという問題があった。
本発明は上記問題に鑑み案出されたものであり、金属部材どうしの圧入構造を廃止し、製造の容易化及びコストの低減化を図り得る防振装置の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。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項1記載の発明は、軸部材と、該軸部材の外側に距離を隔てて略同軸状に配置される筒状部と該筒状部の外周に突設され該筒状部の外周面に沿った位置に軸方向に貫通する空洞部を有するブラケット部とを備えたアルミニウム合金製の外側部材と、前記軸部材と前記筒状部との間に介装される筒状のゴム弾性体とを準備する準備工程と、絞り加工装置のベース盤上の周方向における一箇所に配置された固定型の中型部に前記外側部材の前記空洞部を挿通して前記筒状部の外周面が前記中型部に当接する状態に配置するとともに、前記筒状部の内側に前記ゴム弾性体及び前記軸部材を同軸状に配置し、前記筒状部の外側であって前記ベース盤上の前記固定型を除く部分に周方向に沿って配列され求心方向に進退動自在に設けられた分割可動型により、前記筒状部を全体的に前記中型部に向かって押圧しつつ縮径させて塑性変形させる絞り工程と、から構成されているという手段を採用している。
【0008】
この手段によれば、準備工程で所定形状に形成された軸部材、外側部材及びゴム弾性体を準備し、次の絞り工程において、絞り加工装置のベース盤上の周方向における一箇所に配置された固定型の中型部に外側部材の空洞部を挿通して筒状部の外周面が中型部に当接する状態に配置するとともに、筒状部の内側にゴム弾性体及び軸部材を同軸状に配置し、筒状部の外側であって前記ベース盤上の前記固定型を除く部分に周方向に沿って配列され求心方向に進退動自在に設けられた分割可動型により、筒状部を中型部に向かって押圧しつつ縮径させて筒状部の全体を塑性変形させる。これにより、筒状部と軸部材の間に配置されているゴム弾性体は、筒状部の縮径に伴って圧縮され、内圧が付与された状態となる。
【0009】
したがって、本発明の防振装置の製造方法によれば、従来の外筒金具に相当する部材を廃止し、防振装置の製造を極めて容易に行うことができ、コストの大幅な低減化が可能となる。また、従来行われていた外筒金具の圧入工程をも廃止することができるため、研磨加工等の特別な加工工程やそれに伴う特別な設備等を必要としなくなり、これによっても製造が極めて容易になり、コストの大幅な低減化が可能となる。さらに、筒状部は、絞り加工が施されるのみで、従来のような外筒金具の圧入工程を伴わないため、筒状部の高い寸法精度の要求を緩和することができる。
【0010】
なお、本発明における準備工程では、軸部材、外側部材及びゴム弾性体をそれぞれ個別に形成したままの状態に準備してもよく、また、外側部材の筒状部及び軸部材の少なくとも一方にゴム弾性体を圧入乃至は接着して一体化した状態に準備してもよい。筒状部及び軸部材の少なくとも一方にゴム弾性体を一体化しておけば、次の絞り工程において、絞り加工装置の所定位置にそれらを配置する際に、容易に位置決めして配置することが可能となる。ゴム弾性体の接着方法としては、例えば後述の請求項2記載の発明のようにゴム弾性体を加硫成形により形成する際に加硫接着したり、或いは接着剤を用いて接着するなど種々の方法を採用することができる。
【0011】
なお、本発明における外側部材は、伸び性に優れ、かつ高強度であるアルミニウム合金製のものが用いられる。この外側部材は、例えば押出し成形や真空ダイカスト成形等により形成したものを用いることができる。
そして、本発明における絞り工程は、絞り加工装置に設けられた固定型に外側部材の空洞部を挿通して筒状部の外周面が固定型に当接する状態に配置するとともに、筒状部の内側にゴム弾性体及び軸部材を同軸状に配置し、筒状部を固定型に向かって押圧しつつ縮径させて塑性変形させることにより、筒状部と軸部材の間に配置されているゴム弾性体に内圧を付与するものである。
【0012】
よって、ここで用いる絞り加工装置は、少なくとも外側部材の空洞部が挿通されて筒状部が押圧されつつ縮径されるときに筒状部の外周面を支持する部分(支持面)を有する固定型を備えたものが必要である。また、筒状部を押圧しつつ縮径させる型としては、例えば、筒状部の外側に周方向に沿って配列され求心方向に進退動自在に設けられる分割可動型が好適に採用される。これら固定型及び分割可動型は、絞り加工を施す筒状部及び外側部材全体の形状等に応じて適宜設計することができる。
【0013】
そして、請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記準備工程は、前記筒状部が前記軸部材の外側に略同軸状に位置するように前記軸部材及び前記外側部材を成形型内に配置して、前記軸部材と前記筒状部との間に筒状のゴム弾性体を加硫成形により形成し、該ゴム弾性体が前記軸部材の外周面と前記筒状部の内周面とに加硫接着されたゴム成形体を形成するゴム成形体形成工程を含むという手段を採用している。
【0014】
この手段によれば、ゴム弾性体を加硫成形により形成する際に、ゴム弾性体の形成と同時に軸部材及び筒状部との一体化を行うことができるため、次の絞り工程において、絞り加工装置の所定位置にそれらを配置する際に、容易に位置決めして配置することができる。
【0015】
【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。
〔実施形態1〕
本実施形態は、自動車に装備されるサスペンションアームの一端部を構成する防振装置の製造方法である。この防振装置は、図1及び図2に示すように、円筒状の軸部材1と、軸部材1の外側に距離を隔てて同軸状に配置され内部に軸方向に貫通する装着孔22を有する筒状部21と該筒状部21の外周に突設され内部に取付孔25a及び空洞部26を有するブラケット部23とからなるアルミニウム合金製の外側部材2と、軸部材1の外周面と筒状部21の外周面とに加硫接着され、両者に圧縮されて内圧を付与された略円筒状のゴム弾性体3とで構成されている。
【0016】
この防振装置は、以下のゴム成形体形成工程を含む準備工程と、絞り工程とを実施することにより製造される。
先ず、準備工程では、軸部材1及び外側部材2を準備する。この軸部材1は、アルミニウム合金により所定の大きさの円筒状に形成されている。そして、外側部材2は、内部に軸方向に貫通する装着孔22を有する筒状部21と、筒状部21の外周から略同一方向に突出する一対の脚部24、24と両脚部24、24の突出先端に連結しその内部に取付孔25aを有する角ブロック状の連結部25とからなるブラケット部23とで構成されている(図1及び図2参照)。
【0017】
一対の脚部24、24の間には、筒状部21の外周面及び連結部25の外周面とともに形成される空洞部26が形成されている。この空洞部26は、装着孔22及び取付孔25aと平行に軸方向に貫設されている。この外側部材2は、押出し成形により形成されたアルミニウム合金製のものである。
次のゴム成形体形成工程では、ゴム弾性体3を加硫成形により形成する成形型を用意し、その成形型内に、筒状部21が軸部材1の外側に略同軸状に位置するようにして軸部材1及び外側部材2を配置する。その状態で、成形型内の軸部材1と筒状部21との間に形成されたキャビティにゴム成形材料を注入して加硫成形を行い、軸部材1と筒状部21との間に円筒状のゴム弾性体3を形成する。これにより、ゴム弾性体3が軸部材1の外周面と筒状部21の内周面とに加硫接着されて一体となったゴム成形体が形成される。
【0018】
そして、次の絞り工程では、前工程で得たゴム成形体に対して、図3及び図4に示すような絞り加工装置を用いて絞り加工を施す。ここで用いる絞り加工装置は、ベース盤41と、ベース盤41と一体に設けられベース盤41上の周方向における一箇所に配置された固定型42と、周方向に10分割に形成されてベース盤41上の固定型42を除く部分に周方向に沿って配列され求心方向に進退動自在に設けられた分割可動型45と、各分割可動型45を求心方向に同期して進退駆動する駆動部46とで構成されている。
【0019】
固定型42には、外側部材2のブラケット部23が嵌合される嵌合孔43と、空洞部26が挿通される柱状の中型部44とが設けられている。中型部44の内側面には、筒状部21が縮径されるときに筒状部21の外周面の一部を支持する円弧状の支持面44aが形成されている。
また、固定型42の両側に隣接する分割可動型45を除く各分割可動型45の内周側の側面には、絞り後の筒状部21の外周面形状に対応して中型部44の支持面44aとともに同一円周上に位置する円弧状の作用面45aが形成されている。なお、固定型42の両側に隣接する分割可動型45の内側面には、絞り後の両脚部24、24の外側面形状と対応する平面状の作用面45aが形成されている。これら各分割可動型45は、通常は遠心方向に後退した位置に待機しており、駆動部46が下降して各分割可動型45の外側傾斜面45bを押圧することにより、求心方向に同期して進出するようになっている。
【0020】
この絞り加工装置により絞り加工を行うには、図3及び図4に示すように、固定型42の中型部44に空洞部26を挿通させつつ嵌合孔43にブラケット部23を嵌合させることにより、筒状部21が各分割可動型45の内側に位置するように配置する。これにより、固定型42の支持面44aに筒状部21の外周面の一部が当接する状態に配置される。この状態で、駆動部46を下降させることにより各分割可動型45が求心方向に進出する。
【0021】
これにより、図5及び図6に示すように、各分割可動型45が筒状部21を全体的に固定型42の中型部44に向かって押圧しつつ進出し、各分割可動型45の各作用面45a及び中型部44の支持面44aにより筒状部21を縮径させて塑性変形させる。なお、このとき、固定型42の両側に隣接する分割可動型45は、両脚部24、24の外側面を押圧し、筒状部21の絞り(縮径)に伴って両脚部24、24の筒状部21側を互いに近づく方向に変形させる。これにより、筒状部21と軸部材1との間にあるゴム弾性体3は、両者に圧縮されて内圧が付与された状態になる。
【0022】
以上のようにして、外側部材2の筒状部21に絞り加工を施した後、その中間製品を絞り加工装置から取出し、後処理を施すことにより、図1及び図2に示す防振装置が完成する。
以上のように、本実施形態の防振装置の製造方法は、準備工程において、軸部材1の外周面と筒状部21の内周面とにゴム弾性体3が直接接着されたゴム成形体を形成し、その後、絞り工程において、絞り加工装置の各分割可動型45により筒状部21を全体的に固定型42の中型部44に向かって押圧しつつ縮径させて塑性変形させ、これにより筒状部21と軸部材1の間に配置されているゴム弾性体3に内圧を付与するようにしている。
【0023】
したがって、本実施形態の防振装置の製造方法によれば、従来の外筒金具に相当する部材を廃止し、製造を極めて容易に行うことができ、コストの大幅な低減化が可能となる。また、従来行われていた外筒金具の圧入工程をも廃止することができるため、研磨加工等の特別な加工工程やそれに伴う特別な設備等を必要としなくなり、これによっても製造が極めて容易になり、コストの大幅な低減化が可能となる。さらに、筒状部21は、絞り加工が施されるのみで、従来のような外筒金具の圧入工程を伴わないため、筒状部21の高い寸法精度の要求を緩和することができる。
【0024】
また、本実施形態の準備工程では、ゴム弾性体3を加硫成形により形成する際に、軸部材1及び外側部材2と一体成形し、ゴム弾性体3の形成と同時に軸部材1及び筒状部21との一体化を行うようにしているため、次の絞り工程において、絞り加工装置の所定位置にそれらを配置する際に、容易に位置決めして配置することができる。
【0025】
そして、本実施形態の絞り工程では、外側部材2のブラケット部23に設けられた空洞部26を利用し、その空洞部26が挿通される中型部44の支持面44aに対して筒状部21を全体的に押圧しつつ縮径させて塑性変形させるようにしているため、絞り後の筒状部21の真円度や寸法精度が良好となる絞り加工を行うことができる。
【0026】
〔実施形態2〕
本実施形態は、上記実施形態1と同様の自動車に装備されるサスペンションアームの一端部を構成する防振装置の製造方法である。この防振装置は、図7及び図8に示すように、円筒状の軸部材5と、軸部材5の外側に距離を隔てて同軸状に配置され内部に軸方向に貫通する装着孔62を有する筒状部61と該筒状部61の外周に突設され内部に取付孔65a及び空洞部66を有するブラケット部63とからなるアルミニウム合金製の外側部材6と、軸部材5の外周面と筒状部61の外周面とに加硫接着されるとともに両者に圧縮されて内圧を付与された略円筒状のゴム弾性体7とで構成されている。
【0027】
なお、この防振装置は、外側部材6のブラケット部63が、筒状部61の外周から同一方向に平行状に突出する一対の脚部64、64と両脚部64、64の突出先端に連結しその内部に取付孔65aを有する角ブロック状の連結部65とから構成されている点で上記実施形態1と異なる。即ち、一対の脚部64、64どうしの間隔を広くして、その間に設けられる空洞部66を周方向に長くすることにより、空洞部66に面する筒状部61の外周面の周方向長さを充分に確保できるようにしている。
【0028】
この防振装置は、上記実施形態1の場合と同様に、ゴム成形体形成工程を含む準備工程と、絞り工程とを実施することにより製造される。
先ず、準備工程では、所定形状に形成した軸部材5及び外側部材6を準備する。そして、次のゴム成形体形成工程では、上記実施形態1と同様に、ゴム弾性体7を加硫成形により形成する成形型内に、筒状部61が軸部材5の外側に略同軸状に位置するようにして軸部材5及び外側部材6を配置し、成形型内のキャビティにゴム成形材料を注入して加硫成形を行うことにより、ゴム弾性体7が軸部材5の外周面と筒状部61の内周面とに加硫接着されて一体となったゴム成形体を形成する。
【0029】
そして、次の絞り工程では、前工程で得たゴム成形体に対して、図9及び図10に示すように、上記実施形態1と同様の絞り加工装置を用いて絞り加工を施す。なお、ここで用いる絞り加工装置は、外側部材6のブラケット部63の形状が上記実施形態1のものと異なるのに対応して、固定型82の嵌合孔83や中型部84及び固定型82の両側のそれぞれ2個の分割可動型85が設計変更されている。特に、空洞部66に面する筒状部61の外周面の周方向長さが長くなっているのに対応して、中型部84の支持面84aの周方向長さは充分な長さが確保されている。
【0030】
この絞り加工装置により絞り加工を行うには、固定型82の中型部84に空洞部66を挿通させつつ嵌合孔83にブラケット部63を嵌合させることにより、筒状部61が各分割可動型85の内側に位置するように配置する。これにより、固定型82の支持面84aには筒状部61の外周面の一部が当接する状態に配置される。この状態で、駆動部86を下降させて各分割可動型85を求心方向に進出させると、図9及び図10に示すように、各分割可動型85が筒状部61を全体的に固定型82の中型部84に向かって押圧しつつ進出し、各分割可動型85の各作用面85a及び中型部84の支持面84aにより筒状部61を縮径させて塑性変形させる。なお、このとき、固定型82の両側のそれぞれ2個の分割可動型85は、両脚部64、64の外側面を押圧しており、筒状部61の絞り(縮径)に伴って両脚部64、64の筒状部61側を互いに近づく方向に変形させる。これにより、筒状部61と軸部材5との間にあるゴム弾性体7は、両者に圧縮されて内圧が付与された状態になる。
【0031】
以上のようにして、外側部材6に絞り加工を施した後、その中間製品を絞り加工装置から取出し、後処理を施すことにより、図7及び図8に示すような防振装置が完成する。
以上のように、本実施形態の防振装置の製造方法は、準備工程工程において、軸部材5の外周面と筒状部61の内周面とにゴム弾性体7が直接接着されたゴム成形体を形成し、その後、絞り工程において、絞り加工装置の各分割可動型85により筒状部61を全体的に固定型82の中型部84に向かって押圧しつつ縮径させて塑性変形させ、これにより筒状部61と軸部材5の間に配置されているゴム弾性体7に内圧を付与するようにしている。
【0032】
したがって、本実施形態の防振装置の製造方法によれば、従来の外筒金具に相当する部材を廃止し、製造を極めて容易に行うことができ、コストの大幅な低減化が可能となり、その他にも上記実施形態1と同様の作用及び効果を得ることができる。
また、本実施形態では、外側部材6のブラケット部63に設けられた空洞部66が周方向に長く形成され、空洞部66に面する筒状部61の外周面の周方向長さが長いため、その空洞部66に挿通されて、筒状部61に絞り加工が施される際に筒状部61の外周面を支持する固定型82の中型部84の支持面84aを周方向に長くすることができる。これにより、筒状部61の絞り加工をより確実に行うことができ、絞り後における筒状部61の真円度や寸法精度をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1において製造される防振装置の平面図である。
【図2】図2のII−II線矢視断面図である。
【図3】本発明の実施形態1において使用される絞り加工装置に中間製品を載置した状態を示す平面図である。
【図4】図3のIV−IV線に相当する部分の矢視断面図である。
【図5】本発明の実施形態1において絞り加工装置により中間製品に絞り加工を施した状態を示す平面図である。
【図6】図5のVI−VI線に相当する部分の矢視断面図である。
【図7】本発明の実施形態2において製造される防振装置の平面図である。
【図8】図7のVIII−VIII線に相当する部分の矢視断面図である。
【図9】本発明の実施形態2において絞り加工装置により中間製品に絞り加工を施した状態を示す平面図である。
【図10】図9のX−X線に相当する部分の矢視断面図である。
【図11】従来の防振装置としてのサスペンションブッシュの断面図である。
【図12】従来の防振装置としてのサスペンションブッシュに絞り加工を施す状態を示す説明図である。
【図13】従来の防振装置としてのサスペンションブッシュをサスペンションアームの装着孔に圧入する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1、5…軸部材 2、6…外側部材 3、7…ゴム弾性体
21、61…筒状部 22、62…装着孔
23、63…ブラケット部 24、64…脚部
25、65…連結部 25a、65a…取付孔
26、66…空洞部 41…ベース盤 42、82…固定型
43、83…嵌合孔 44、84…中型部
44a、84a…支持面 45、85…分割可動型
45a、85a…作用面 45b…外側傾斜面
46、86…駆動部
Claims (2)
- 軸部材と、該軸部材の外側に距離を隔てて略同軸状に配置される筒状部と該筒状部の外周に突設され該筒状部の外周面に沿った位置に軸方向に貫通する空洞部を有するブラケット部とを備えたアルミニウム合金製の外側部材と、前記軸部材と前記筒状部との間に介装される筒状のゴム弾性体とを準備する準備工程と、
絞り加工装置のベース盤上の周方向における一箇所に配置された固定型の中型部に前記外側部材の前記空洞部を挿通して前記筒状部の外周面が前記中型部に当接する状態に配置するとともに、前記筒状部の内側に前記ゴム弾性体及び前記軸部材を同軸状に配置し、前記筒状部の外側であって前記ベース盤上の前記固定型を除く部分に周方向に沿って配列され求心方向に進退動自在に設けられた分割可動型により、前記筒状部を全体的に前記中型部に向かって押圧しつつ縮径させて塑性変形させる絞り工程と、
から構成されていることを特徴とする防振装置の製造方法。 - 前記準備工程は、前記筒状部が前記軸部材の外側に略同軸状に位置するように前記軸部材及び前記外側部材を成形型内に配置して、前記軸部材と前記筒状部との間に筒状のゴム弾性体を加硫成形により形成し、該ゴム弾性体が前記軸部材の外周面と前記筒状部の内周面とに加硫接着されたゴム成形体を形成するゴム成形体形成工程を含むことを特徴とする請求項1記載の防振装置の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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