JP4113192B2 - 液封入式防振装置 - Google Patents

Description

本発明は、
第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、これらの間に介在するゴム状弾性体から成る防振基体と、前記第２取付け具に設けられ、前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の第１液室と前記ダイヤフラム側の第２液室に仕切る仕切り体と、前記第１液室と第２液室を連通させるオリフィスとを備え、前記仕切体は、弾性仕切り膜と、前記弾性仕切り膜の変位量を前記弾性仕切り膜の一方の膜面の外方側から規制する第１変位規制部材と、他方の膜面の外方側から規制する第２変位規制部材とから成り、前記第１変位規制部材と第２変位規制部材に開口部が各別に形成されている液封入式防振装置に関する。

この種の液封入式防振装置では、大振幅の振動が生じると、液体がオリフィスを通って第１液室と第２液室間を流通し、その液体流動効果によって振動を減衰させる。また、微振幅の振動が生じると、オリフィス内での液体の流通作用は小さく、弾性仕切り膜が往復動変形することで、第１液室の液圧を吸収して振動を減衰させている。

従来、上記の液封入式防振装置の仕切り体は、第１変位規制部材や第２変位規制部材が鉄のプレス品から成っていた。そして、液封入式防振装置の組み立ての際に、第１変位規制部材と弾性仕切り膜と第２変位規制部材を、第１取付け具と第２取付け具と防振基体とから成るゴム成形品に対してそれぞれ位置決めしてかしめ固定していた（特許文献１参照）。
特開２００４−３０８８００号公報

しかしながら上記従来の構造によれば、液封入式防振装置の組み立ての際に、第１変位規制部材と弾性仕切り膜と第２変位規制部材を、第１取付け具と第２取付け具と防振基体とから成るゴム成形品に対してそれぞれ位置決めしていたために、組み立てに手間がかかって組み立ての作業性がよくなかった。

本発明の目的は、組み立ての作業性を向上させることができて、製作コストを低廉化できる液封入式防振装置を提供する点にある。

本発明の特徴は、冒頭の［技術分野］の項に記載した液封入式防振装置において、
前記第１変位規制部材はリング状の支持体の内周面間に設けられ、
前記第２変位規制部材は前記支持体に内嵌するリング状の周壁部を備え、
前記支持体の内周部に、前記周壁部を前記支持体の軸芯方向で受止める第１受け面と、前記弾性仕切り膜を径方向外方側から受止める第２受け面とを備えた受け止め段部が形成され、
前記支持体と第１変位規制部材が樹脂材で一体に形成され、前記第２変位規制部材が樹脂材で形成され、前記周壁部の外周面に設けられた溶着部と、前記支持体の内周面に設けられた被溶着部とが超音波溶着により固着されており、
前記支持体の外周部に、前記第２取付け具の内周部との間に前記オリフィスを形成するオリフィス溝が形成され、
前記周壁部の軸芯方向の一端部から前記周壁部の径方向に張出すとともに、外面が前記第１変位規制部材側を向くフランジ壁を前記第２変位規制部材が備え、
前記周壁部の一部分が、前記周壁部の残りの部分の内周面よりも前記径方向内方側に位置するように凹まされて、前記周壁部の残りの部分と一体に連なる凹部が形成され、
前記フランジ壁は、前記周壁部の残りの部分から径方向内方側に張出す第１壁部と、前記周壁部の一部分から径方向外方側に張出す第２壁部とから成り、
前記周壁部の径方向で前記凹部の外方側に前記オリフィス溝の開口が位置し、前記凹部が、前記オリフィス溝の開口と、前記フランジ壁の内面の外方側の第１液室又は第２液室とに連通するよう構成されている点にある。

この構成によれば、液封入式防振装置を組み立てる前に仕切体を形成することができる。つまり、第１変位規制部材が内周面間に設けられているリング状の支持体に弾性仕切り膜を収容し、第１変位規制部材と第２変位規制部材の間に弾性仕切り膜が位置するように第２変位規制部材のリング状の周壁部を仕切り体に内嵌する。そして、第２変位規制部材を超音波溶着装置のホーンで超音波振動させる。これにより、周壁部の外周面に設けられた溶着部と、支持体の内周面に設けられた被溶着部とが固着されて仕切体が形成される。超音波溶着は一般に短時間で済むので溶着作業を簡単化することができる。そして上記のようにして形成した仕切体を、第１取付け具と第２取付け具と防振基体とから成るゴム成形品に対して位置決めするとともに固定して液封入式防振装置を組み立てることができる。

第２変位規制部材の周壁部を支持体の軸芯方向で受け止め段部の第１受け面によって受止めることで、第２変位規制部材を前記軸芯方向で確実に位置固定することができる。そして、弾性仕切り膜をその径方向外方側から受け止め段部の第２受け面によって受止めることで、弾性仕切り膜が前記径方向に大きく位置ずれすることを防止することができる。超音波溶着されるのは前記溶着部と被溶着部とであり、上記の受止め段部を設けたことで、弾性仕切り膜に対する第２変位規制部材の規制面（弾性仕切り膜に当接する面）と溶着部（及び被溶着部）とを離すことができ、前記規制面の超音波溶着による歪みや弾性仕切り膜の熱劣化等の不具合を回避することができる。

本発明において、
前記溶着部は前記周壁部の周方向に沿う線状に形成され、前記被溶着部は前記支持体の内周面の周方向に沿う線状に形成されるとともに、前記溶着部が、前記周壁部の軸芯方向で前記周壁部の両端面から離間した前記周壁部の軸芯方向中間部に位置していると、周壁部の軸芯方向で、弾性仕切り膜に対する第２変位規制部材の規制面（弾性仕切り膜に当接する面）と溶着部（及び被溶着部）とを離すことができ、前記規制面の超音波溶着による歪みや弾性仕切り膜の熱劣化等の不具合を回避することができるとともに、溶融した樹脂が周壁部の外周面と支持体の内周面との間から周壁部の軸芯方向の端面側に洩れ出るのを抑制することができる。

本発明において、
前記受け止め段部は、前記支持体の内周部に全周にわたって形成されて、前記第１変位規制部材の外周側の部分と一体に連なっている構成にすることができる。

本発明によれば、前記支持体の外周部に、前記第２取付け具の内周部との間に前記オリフィスを形成するオリフィス溝が形成され、前記周壁部の軸芯方向の一端部から前記周壁部の径方向に張出すとともに、外面が前記第１変位規制部材側を向くフランジ壁を前記第２変位規制部材が備え、前記周壁部の一部分が、前記周壁部の残りの部分の内周面よりも前記径方向内方側に位置するように凹まされて、前記周壁部の残りの部分と一体に連なる凹部が形成され、前記フランジ壁は、前記周壁部の残りの部分から径方向内方側に張出す第１壁部と、前記周壁部の一部分から径方向外方側に張出す第２壁部とから成り、前記周壁部の径方向で前記凹部の外方側に前記オリフィス溝の開口が位置し、前記凹部が、前記オリフィス溝の開口と、前記フランジ壁の内面の外方側の第１液室又は第２液室とに連通するよう構成されているので、次の作用を奏することができる。

大振幅の振動が生じた場合、第１液室内（又は第２液室内）の液体は凹部に入り込み、オリフィス溝の開口からオリフィス溝内を通って、オリフィス溝の別の開口から第２液室（又は第１液室）に流れ込む。逆に、第２液室内（又は第１液室内）の液体は、前記別の開口からオリフィス溝内を通り、前記開口から凹部を通って第１液室（又は第２液室）に入り込む。液体の給排口としての前記凹部は周壁部の径方向内方側に凹んだ状態になっているから、第１液室（又は第２液室）に対する液体の給排口を周壁部の径方向で大きく設定することができて、圧力損失を抑制することができる。

例えば、前記液体の給排口としての切欠きを周壁部に形成した構造では、周壁部が周方向で分断されて周壁部の剛性が弱くなり、超音波振動させられる第２変位規制部材がその振動に耐えられなくなって第２変位規制部材に歪が生じる不具合や、超音波振動のエネルギーが周壁部から逃げやすくなる不具合があるが、本発明によれば、前記液体の給排口を設けたにもかかわらず、周壁部は周方向で分断されることなく一体に連なっているから、周壁部の剛性、すなわち、第２変位規制部材の剛性を強くすることができて、上記の不具合を回避することができる。

本発明において、
前記フランジ壁の内面と、前記周壁部の内周面とに架け渡された複数のリブが、前記周壁部の軸芯周りに放射状に形成されていると、第２変位規制部材の剛性を強くすることができ、周壁部の径方向の肉厚をより薄くすることができて、周壁部が薄肉の構造でありながら、第２変位規制部材が超音波振動で歪む不具合を回避することができる。このように第２変位規制部材をより軽量化することができる。

本発明によれば、組み立ての作業性を向上させることができて、製作コストを低廉化できる液封入式防振装置を提供することができた。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１に、第１連結ボルトを介して自動車のエンジンに取付けられる第１取付け具１と、第２連結ボルト１１を介して車体フレームに取付けられる第２取付け具２と、これらの間に介在して第１取付け具１と第２取付け具２を連結するゴム状弾性体から成る防振基体３と、第２取付け具２に設けられて、防振基体３との間に液体封入室４を形成する部分球状のゴム膜から成るダイヤフラム５と、液体封入室４を防振基体３側の第１液室６とダイヤフラム５側の第２液室７とに仕切る仕切り体８と、第１液室６と第２液室７を連通させるオリフィス９とを備えた液封入式防振装置を示してある。

第１取付け具１は軸芯方向の中間部が大径部１Ａに形成され、前記第１連結ボルトに対する雌ねじ部１Ｂを備えている。

第２取付け具２は、防振基体３が軸芯方向の一端部１２Ｃ（上端部）側に加硫成形される横断面円形の筒状金具１２と、防振基体３と第１取付け具１の大径部１Ａを覆う筒状のストッパ金具１３と、筒状金具１２の他端部１２Ｄ（下端部）に第１開口部５０が固定されるカップ状の底金具１４とから成る。第１取付け具１の大径部１Ａはストッパ金具１３に対するストッパ部になっている。筒状金具１２の一端部１２Ｃは上広がりのテーパ筒状に形成され、この一端部１２Ｃから径方向外方側に張出すフランジ１２Ｅに前記ストッパ金具１３の下端部１３Ｃがかしめ固定されている。５９はストッパ金具１３を覆うキャップ状のストッパゴムである。底金具１４の軸芯はＰは第２筒状金具１２の軸芯Ｏ１に対して傾斜している。

図２，図３にも示すように前記仕切体８は、ゴム製の弾性仕切り膜１５と、この弾性仕切り膜１５の変位量を弾性仕切り膜１５の一方の膜面１５Ａの外方側Ｇ１から規制する第１変位規制部材１６と、他方の膜面１５Ｂの外方側Ｇ２から規制する第２変位規制部材１７とから成り、第１変位規制部材１６と第２変位規制部材１７に第２開口部２０と第３開口部２１が各別に形成され、防振基体３の下端部に形成された段部５７と円板状の挟持金具１８とで挟持固定されている。

ダイヤフラム５の外周部５Ｃにリング円板状の補強金具１９が一体に設けられ、この補強金具１９と挟持金具１８と底金具１４の第１開口部５０と、これらを包み込んだ筒状金具１２の他端部１２Ｄとが一体にかしめ固定されている。

次に前記仕切り体８の構造について詳しく説明する。
図２，図３に示すように前記弾性仕切り膜１５は、外周側の第１厚肉部３７（外周側の部分に相当）と、径方向中央側の第２厚肉部３８と、これらの間の薄肉部３９とから成り、薄肉部３９の両膜面１５Ａ、１５Ｂに環状の第１リブ４０と、これに交差する放射状の第２リブ４１とを備えている。第１厚肉部３７は、第１変位規制部材１６の外周側の部分１６Ａと第２変位規制部材１７の外周側の部分１７Ｂとで挟持固定される。

図７〜図１４にも示すように、第１変位規制部材１６は円形リング状の支持体２２の内周面２２Ｃ間に設けられており、外周部が支持体２２の内周面２２Ｃに連なるリング状の第１円板部４２（第１円板部４２は前記外周側の部分１６Ａを含んだ部分である）と、この第１円板部４２の内周面４２Ｃ間に設けられた放射状の３本の第３リブ４３とから成る。支持体２２と第１変位規制部材１６は樹脂材で一体に形成されている。互いに隣合う第３リブ４３の間が前記第２開口部２０になる。３本の第３リブ４３は、前記第２厚肉部３８に当接する第１規制部１５７から放射状に延出している。

図３，図９に示すように、支持体２２の内周部２２Ｅに、第２変位規制部材１７の後述の周壁部２８を支持体２２の軸芯方向で受止める第１受け面２４と、弾性仕切り膜１５を径方向外方側から受止める第２受け面２５とを備えた受け止め段部２６が全周にわたって設けられて、第１変位規制部材１６の外周側の部分１６Ａと一体に連なっている。また、支持体２２の外周部２２Ｂに、筒状金具１２の内周部１２Ｂとの間に前記オリフィス９を形成するオリフィス溝２７が形成されている。６６は弾性仕切り膜１５の抜け止め用の円弧状突起である。

図４，図５，図６にも示すように、第２変位規制部材１７は支持体２２に内嵌する円形リング状の周壁部２８を備えている。そして、周壁部２８の軸芯方向Ｊの一端部２８Ｆから周壁部２８の径方向Ｋに張出すとともに、外面３３Ａが第１変位規制部材１７側を向くフランジ壁３３と、フランジ壁３３の内周面の間に設けられた放射状の３本の第４リブ６０とを第２変位規制部材１７が備えている。互いに隣合う第４リブ６０の間が前記第３開口部２１になる。３本の第４リブ６０は、前記第２厚肉部３８に当接する第２規制部１５８から放射状に延出している。

周壁部２８の一部分２９が、周壁部２８の残りの部分３０の内周面３０Ａよりも前記径方向内方側Ｋ１に位置するように凹まされて、周壁部２８の残りの部分３０と一体に連なる凹部３１が形成されている。フランジ壁３３は、周壁部２８の残りの部分３０から径方向内方側Ｋ１に張出す円形リング板状の第１壁部７５と、周壁部２８の一部分２９から径方向外方側Ｋ２に張出す円弧板状の第２壁部７６とから成る。凹部３１は、周壁部２８の径方向内方側に突出する一対の第１凹部部分４４と、これらの突出端部に架け渡された円弧状の第２凹部部分４５とから成る。フランジ壁３３の内面３３Ｂと、周壁部２８の残りの部分３０の内周面３０Ａとに架け渡された縦断面三角形状の複数のリブ４６が、周壁部２８の軸芯Ｏ２周りに放射状に形成されている。周壁部２８の軸芯Ｏ２は筒状金具１２の軸芯Ｏ１と同一位置に位置する。

図２に示すように、オリフィス溝２７の第１開口３２は、周壁部２８の径方向で凹部３１の外方側に位置し、図８，図１２に示すように、第２開口４７は第２液室７を臨むように位置する。そして、凹部３１が、オリフィス溝２７の第１開口３２と、フランジ壁３３の内面３３Ｂの外方側の（弾性仕切り膜１５の他方の膜面１５Ｂの外方側の）第１液室６に連通するよう構成されている。

図３に示すように、周壁部２８の軸芯方向Ｊでフランジ壁３３の外面３３Ａが向く方向とは反対側を向く周壁部２８の端面２８Ｄと、周壁部２８の端面２８Ｄと同一方向を向く支持体２２の端面２２Ｄとが、第２変位規制部材１７及び支持体２２の軸芯方向で同一位置に位置している。

支持体２２と第２変位規制部材１７をそれらの周方向Ｓで位置決めするとともに、支持体２２の軸芯方向Ｒでの支持体２２と第２変位規制部材１７の相対変位を許す位置決め手段２３が設けられている。この位置決め手段２３は、フランジ壁３３の第２壁部７６に形成された切欠き３４と、支持体２２の内周部２２Ｅに突設されて切欠き３４に嵌合する凸部３５とから成る。そして切欠き３４が、第２壁部７６のうち、第１凹部部分４４側の部位５０Ｃに形成されて、第１凹部部分４４が前記凸部３５を周壁部２８の周方向一方側から受止めるよう構成されている。６７は弾性仕切り膜１５の抜け止め用の円弧状突起である。

第２変位規制部材１７は第１変位規制部材１６及び支持体２２と同様に樹脂材で形成されている。図５に示すように、周壁部２８の外周面７０に、周方向に沿う一本の線状の溶着用突起４８（溶着部に相当）が設けられ、この溶着用突起４８と、支持体２２の内周面２２Ｃに設けられた周方向に沿う一本の線状の被溶着部１５１（前記溶着用突起４８に対応する部分）とが超音波溶着により固着されている。溶着用突起４８は、周壁部２８の軸芯方向Ｊで周壁部２８の両端面２８Ｄ，２８Ｍから離間した周壁部２８の軸芯方向中間部２８Ｎに位置し、周壁部２８の残りの部分３０の周方向の一端３０Ｍ側から他端３０Ｎ側にわたって連続して設けられている。超音波溶着は超音波溶着装置を用いて次のように行う。
（１）周壁部２８を支持体２２に内嵌させ、位置決め手段２３で支持体２２と第２変位規制部材１７を位置決めする。
（２）この位置決め状態で、ホーン（図示せず）により第２変位規制部材１７を超音波振動させながら支持体２２内に送り込む。これにより、溶着用突起４８が溶融し溶着する。

大振幅の振動が生じた場合、第１液室６内の液体は凹部３１に入り込み、オリフィス溝２７の第１開口３２からオリフィス溝２７内（オリフィス９）を通って第２開口４７から第２液室７に流れ込む。逆に、第２液室７内の液体は、第２開口４７からオリフィス溝２７内（オリフィス９）を通り、第１開口３２から凹部３１を通って第１液室内６に入り込む。前記凹部３１は周壁部２８の径方向内方側に凹んだ状態になっているから、第１液室６に対する液体の給排口を周壁部２８の径方向で大きく設定することができて、圧力損失を抑制することができる。
［別実施形態］

上記の実施形態では第１変位規制部材１６が第２液室７側に位置し、第２変位規制部材１７が第１液室６側に位置するが、この構造とは逆に、図１において、仕切り体８を上下反転させて、第１変位規制部材１６が第１液室６側に位置し、第２変位規制部材１７が第２液室６側に位置する構造に構成してあってもよい。

液封入式防振装置の縦断面図 仕切り体の平面図 図２のＡ−Ａ断面図 第２変位規制部材の底面図 第２変位規制部材の正面図 第２変位規制部材の平面図 仕切り体及び第２変位規制部材の平面図 仕切り体及び第２変位規制部材の側面図 図７のＡ−Ａ断面図 図７のＢ−Ｂ断面図 図８のＥ−Ｅ断面図 仕切り体及び第２変位規制部材の底面図 図１２のＣ−Ｃ断面図 図１２のＤ−Ｄ断面図

符号の説明

１…第１取付け具、２…第２取付け具、３…防振基体、４…液体封入室、５…ダイヤフラム、６…第１液室、７…第２液室、８…仕切り体、９…オリフィス、１２Ｂ…第２取付け具の内周部（筒状金具の内周部）、１５……弾性仕切り膜、１５Ａ…一方の膜面、１５Ｂ…他方の膜面、１６…第１変位規制部材、１６Ａ…第１変位規制部材の外周側の部分、１７…第２変位規制部材、２０…開口部（第２開口部）、２１…開口部（第３開口部）、２２…支持体、２２Ｂ…支持体の外周部、２２Ｃ…支持体の内周面、２２Ｄ…支持体の端面、２２Ｅ…支持体の内周部、２４…第１受け面、２５…第２受け面、２６…受け止め段部、２７…オリフィス溝、２８…第２変位規制部材の周壁部、２８Ｄ，２８Ｍ…周壁部の両端面、２８Ｆ…周壁部の軸芯方向の一端部、２８Ｎ…周壁部の軸芯方向中間部、２９…第２変位規制部材の周壁部の一部分、３０…第２変位規制部材の周壁部の残りの部分、３０Ａ…周壁部の残りの部分の内周面（周壁部の内周面）、３０Ｍ…周壁部の残りの部分の周方向の一端、３０Ｎ…周壁部の残りの部分の周方向の他端、３１…凹部、３２…オリフィス溝の開口、３３…フランジ壁、３３Ａ…フランジ壁の外面、３３Ｂ…フランジ壁の内面、３７…弾性仕切り膜の外周側の部分（第１厚肉部）４８…溶着部（溶着用突起）、５０Ｃ…第２壁部のうち、凹部部分側の部位、７０…周壁部の外周面、７５…第１壁部、７６…第２壁部、１５１…被溶着部、Ｏ２…周壁部の軸芯、Ｇ１…一方の膜面の外方側、Ｇ２……他方の膜面の外方側、Ｓ…周方向、Ｒ…支持体の軸芯方向、Ｊ…周壁部の軸芯方向、Ｋ…周壁部の径方向、Ｋ１…径方向内方側、Ｋ２…径方向外方側、Ｌ…フランジ壁の内面の外方側

Claims (1)

1. 第１取付け具と、筒状の第２取付け具と、これらの間に介在するゴム状弾性体から成る防振基体と、前記第２取付け具に設けられ、前記防振基体との間に液体封入室を形成するダイヤフラムと、前記液体封入室を前記防振基体側の第１液室と前記ダイヤフラム側の第２液室に仕切る仕切り体と、前記第１液室と第２液室を連通させるオリフィスとを備え、前記仕切体は、弾性仕切り膜と、前記弾性仕切り膜の変位量を前記弾性仕切り膜の一方の膜面の外方側から規制する第１変位規制部材と、他方の膜面の外方側から規制する第２変位規制部材とから成り、前記第１変位規制部材と第２変位規制部材に開口部が各別に形成されている液封入式防振装置であって、
   前記第１変位規制部材はリング状の支持体の内周面間に設けられ、
   前記第２変位規制部材は前記支持体に内嵌するリング状の周壁部を備え、
   前記支持体の内周部に、前記周壁部を前記支持体の軸芯方向で受止める第１受け面と、前記弾性仕切り膜を径方向外方側から受止める第２受け面とを備えた受け止め段部が形成され、
   前記支持体と第１変位規制部材が樹脂材で一体に形成され、前記第２変位規制部材が樹脂材で形成され、前記周壁部の外周面に設けられた溶着部と、前記支持体の内周面に設けられた被溶着部とが超音波溶着により固着されており、
   前記支持体の外周部に、前記第２取付け具の内周部との間に前記オリフィスを形成するオリフィス溝が形成され、
   前記周壁部の軸芯方向の一端部から前記周壁部の径方向に張出すとともに、外面が前記第１変位規制部材側を向くフランジ壁を前記第２変位規制部材が備え、
   前記周壁部の一部分が、前記周壁部の残りの部分の内周面よりも前記径方向内方側に位置するように凹まされて、前記周壁部の残りの部分と一体に連なる凹部が形成され、
   前記フランジ壁は、前記周壁部の残りの部分から径方向内方側に張出す第１壁部と、前記周壁部の一部分から径方向外方側に張出す第２壁部とから成り、
   前記周壁部の径方向で前記凹部の外方側に前記オリフィス溝の開口が位置し、前記凹部が、前記オリフィス溝の開口と、前記フランジ壁の内面の外方側の第１液室又は第２液室とに連通するよう構成されている液封入式防振装置。

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