JP4841404B2 - 防振装置の製法 - Google Patents

Description

この発明は、自動車のエンジンマウント等に好適な防振装置の製法に関する。

筒型ブッシュの外側部材を樹脂製とし、かつインシュレータにすぐり穴を設けることは公知である。このようなブッシュにおいては、まず、すぐり穴部分を形成する一次成形コマを設けた金型内へ、ゴム等の弾性体原料を注入してインシュレータを成形し、その後、インシュレータの外周部へ樹脂を射出成形して外側部材を成形すると同時にインシュレータと一体化するか、又は予め別に 成形した樹脂製の外側部材を嵌合してインシュレータと接着一体化し、その後、一次成形コマを外してすぐり穴を形成するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−８９６２３号公報

ところで、耐久性を向上させるため、すぐり穴のクリアランスをできるだけ小さく、例えば、２ｍｍ以下程度にしたい場合がある。しかし、現状では、成形コマの製造限度が肉厚２ｍｍ程度であり、この周囲へ注入して成形されたインシュレータは、成形後の収縮があるため、すぐり穴のクリアランスがせいぜい５ｍｍ程度に拡大してしまう。
そこで本願発明は、係る製造上の限界を超えたより小さいクリアランスのすぐり穴を成形できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため防振装置の製法に係る請求項１は、外側部材と、その内側に間隔を持って配される内側部材と、これら外側部材と内側部材とを連結する弾性体からなるインシュレータとを備え、このインシュレータに、最小クリアランスの幅がＣ０をなすすぐり穴を設けた防振装置の製法において、
前記すぐり穴の最終形状と異なる当初形状をなし、前記最小クリアランスの幅Ｃ０よりも大きな最小クリアランスの幅Ｃ２を形成するすぐり穴形成用コマを用いてインシュレータを成形する第１工程と、
前記すぐり穴の最終形状に略一致する形状をなし、最小クリアランスの幅Ｃ３が前記最小クリアランスの幅Ｃ２よりも小さな穴形状変形部材を前記第１工程で形成された当初形状のすぐり穴に嵌合し、このすぐり穴の上縁部を伸ばして前記最終形状に変化させる第２工程と、
その後前記インシュレータの外周部を第２工程による形状のまま囲むように前記外側部材を接着一体化してから前記穴形状変形部材を除去する第３工程とを備えたことを特徴とする。

請求項２は上記請求項１において、前記穴形状変形部材の周長が前記当初形状のすぐり穴における周長よりも長くなっていることを特徴とする。

請求項３は上記請求項１において、前記インシュレータにおける当初形状のすぐり穴周囲部分に剛性差を形成する低剛性部と高剛性部を設けたことを特徴とする。

請求項４は上記請求項３において、前記高剛性部の少なくとも一部を内側部材の軸方向へ突出させて成形時の位置決めとなるガイド部としたことを特徴とする。

請求項５は上記請求項１において、前記外側部材が樹脂製であり、前記第３工程において前記インシュレータの外周部へ射出成形されてインシュレータと接着一体化されることを特徴とする。

請求項１によれば、成形されたインシュレータに対して、当初形状のすぐり穴と異なる形状の穴形状変形部材を嵌合し、すぐり穴を変形させてから外周部を外側部材と一体化させることにより、すぐり穴の形状を変化させて最終形状とするので、すぐり穴の変形時に必要なクリアランスの調整が可能になる。このため、インシュレータ成形と同時に形成される当初形状のすぐり穴のままでは実現できないような小さなクリアランスを実現できる。

請求項２によれば、穴形状変形部材の周長をすぐり穴の当初形状における周長よりも長くしたので、穴形状変形部材の嵌合により、すぐり穴の周囲部分を一部伸ばして変形させることが容易かつ確実になる。

請求項３によれば、すぐり穴の周囲部分に剛性差を設けたので、穴形状変形部材の嵌合により、低剛性部が優先的に伸びる。このため、変形部位を正確に特定でき、かつより確実に必要部分を変形させることができる。

請求項４によれば、高剛性部部分を利用して、軸方向へ突出するガイドとしたので、インシュレータを成形型へセットするとき、このガイドを利用して位置決めすることができる。

請求項５によれば、第３工程においてインシュレータの外周部へ樹脂を射出成形すると、インシュレータの外周部に樹脂製の外側部材が接着一体化されるとともに、穴形状変形部材を外しても、すぐり穴を最終形状に維持することができる。

以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は、本実施例方法によって得られる自動車用エンジンマウント等に用いられる筒型のブッシュの正面図を示す。なお以下の説明において上下・左右方向とは、図１におけるエンジンマウントの図示状態を基準とし、図の上下・左右方向をいうものとする。

このエンジンマウント１は、略円筒形の外側部材２と、その内側へ配置される略円筒形の内側部材３と、これらを連結するインシュレータ４とで構成されている。
外側部材２は熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂等の適宜樹脂材料からなる樹脂製のものであり、車体側（図示省略）へ取付けられる。内側部材３は軸穴に通したボルト等の軸部材を介して、エンジン（図示省略）等へ取付けられる。
インシュレータ４はゴム等の防振用弾性材料よりなる防振主体部であり、入力振動を弾性変形により吸収する。本実施例ではゴム製である。

インシュレータ４のうち、内側部材３の上方部分を含む部分には上部すぐり穴５が設けられ、内側部材３を挟んでその反対側にも下部すぐり穴９が設けられている。これらのすぐり穴はいずれも外側部材２又は内側部材３の軸方向へ貫通している。外側部材２及び内側部材３がいずれも非円形の場合は、外側部材２又は内側部材３の端面と直交する方向にてインシュレータ４の肉厚を貫通する方向に形成される。

上部すぐり穴５の形状は、図示のものが最終形状であり、後述する当初形状から変化している。ここですぐり穴形状とは、内側部材３の軸方向から見た形状を言うものとする。

インシュレータ４の上部すぐり穴５を囲む部分のうち、外側部材２側の部分は肉厚が薄い上縁部６をなし、この内の一部が肉厚の大きな高剛性部７をなす。他の部分は相対的に剛性の小さな低剛性部をなす。したがって、上縁部６には剛性差が形成されていることになる。

上部すぐり穴５はインシュレータ４の上半部側にて外側部材２に沿うように左右へ延びて形成され、中間部は内側部材３の上方を通り、最も上方へ凸に湾曲する。上部すぐり穴５の下側をなす下縁部８のうち、内側部材３の上部は、インシュレータ４の一部が上方へ突出するストッパ部８ａをなし、その直上となる上縁部６の最上部６ａとの間を最小クリアランス部としている。この最小クリアランスをＣ０とする。

ここで、クリアランスとは、内側部材３へ加えられる主たる荷重方向である図の上下方向における上部すぐり穴５の幅とする。

最小クリアランスＣ０は、従来では製造上の制約により形成することができなかった、２ｍｍ程度もしくはそれ以下になっている。なお、このクリアランスは、成形後の状態における、内側部材３に対して無負荷状態のものを言う。エンジンマウント１を車体へ取付けた使用状態では、内側部材３へ静荷重が加わって図示状態よりも下方へ移動するため、最小クリアランスも拡大される。

上部すぐり穴５の下縁部８は略山形に変化するので、ストッパ８から左右へ向かって次第に下方へ下がる。このため、上縁部６が下縁部８と連結する先端部６ｂ近傍の左右側端部は最も幅を拡大する最大クリアランス部をなす。上縁部６は最上部６ａを含む部分が略水平であり、先端部６ｂは上下方向へ延び、先端部６ｂから水平に屈曲するコーナー部に略三角形状の高剛性部７が設けられ、上部すぐり穴５内へ張り出している。

図２はエンジンマウント１の側面図であり、内側部材３は外側部材２よりも長く突出している。
高剛性部７も外側部材２よりも長く、内側部材３の軸方向外方へ突出し、後述する製造時の位置決めをなしている。

次に、このエンジンマウントの製造方法を説明する。図３〜５は、インシュレータ４を成形する第１工程を示す。図３はインシュレータ成形用下型１０の断面であり、キャビティ１１内には内側部材３をセットする。図中の符号１０ａはキャビティ１１に臨む成形凹部の底部であり、１０ｂは内側部材３のセット凹部、１０ｃは高剛性部７を形成するための凹部である。

底部１０ａには、すぐり穴成形用コマ１２及び１３が予め一体に形成され、図の上方へ突出している。すぐり穴成形用コマ１２は上部すぐり穴５の当初形状に相当する部分を成形するためのものであり、すぐり穴成形用コマ１３はすぐり穴９を成形する。なお、これらのすぐり穴成形用コマ１２、１３を別体にして内側部材３と一緒にセットするようにしてもよい。

内側部材３をセット後、インシュレータ成形用上型１４を被せてキャビティ１１内へ、加熱軟化されたゴム原料１５を射出により注入し、加硫させてから脱型すると、内側部材３とインシュレータ４が一体化するとともに、上すぐり穴５及び下すぐり穴９が形成された小組体４０（図５）が成形される。但し、この状態の上すぐり穴５は最終形状と異なる当初形状をしている。

図４は、すぐり穴成形用コマ１２の正面形状を示す。略円弧状に上方へ湾曲する上縁部１６と、略山形をなす下縁部１８を備え、上縁部１６の左右端部側には切り欠き状の段部１７が形成され、この部分で高剛性部７を形成する。上縁部１６は最終形状の上縁部６（図１）とは異なる形状をなす。下縁部１８は最終形状の下縁部８（同図）とほぼ同形である。

下縁部１８の頂部位置となる最小クリアランス部１９の幅Ｃ１は、最終形状の上部すぐり穴５における最小クリアランスＣ０（図１）よりも大きな値である。本実施例のすぐり穴成形用コマ１２は比較的細長く、かつ中間が幅狭になっているので、ゴム原料射出時の高圧に耐えるためにある程度の厚みが必要であり、この強度等の製造上の制約により、最小クリアランス部１９の幅Ｃ１は２ｍｍ以上になっている。

図５は、成形された小組体４０の正面図であり、上部すぐり穴５はすぐり穴成形用コマ１２によって形成されるため、これと同形の当初形状をなしている。したがって、上縁部６の形状は最終形状と異なって略円弧状であり、上部すぐり穴５の最小クリアランスＣ２は、冷却硬化に伴う収縮により、Ｃ１よりも拡大され、例えば、略５ｍｍ程度になっている。

この成形後における上部すぐり穴５の周長Ｌ２は、一次成形コマ１２の周長Ｌ１と同じであるが、硬化後の収縮による上部すぐり穴５の拡大により、若干Ｌ１よりも長くなっている。
なお、下部すぐり穴９も一次成形コマ１３と同形に形成されるが、本実施例では下部すぐり穴９に対するその後のクリアランス調整は行わない。

図６及び７は、上部すぐり穴５を変形する第２工程を示す。図６は小組体４０の上部すぐり穴５へすぐり穴成形用コマ１２とは別に形成された型と別体のすぐり穴形成用コマ部材である穴形状変形部材２０を嵌合して上すぐり穴５の当初形状を最終形状へ変化させる状態を示し、図７は穴形状変形部材２０を嵌合した状態における小組体４０の正面図である。

まず、図６において、図中右側に示す穴形状変形部材２０を、同左側に示す小組体４０において当初形状をなしている上部すぐり穴５へ嵌合する。穴形状変形部材２０は図４に示したすぐり穴成形用コマとは形状が異なり、図１に示した最終形状の上部すぐり穴５と同形の輪郭になっている。

特に、上縁部２１は直線状に水平方向へ延びている。下縁部２２はインシュレータ４のストッパ部８ａを嵌合するため同形の略山形をなす。その頂部２２ａと直上の上縁部２１との最小クリアランスはＣ３であり、Ｃ０〜Ｃ２のいずれよりも小さく、例えば、２ｍｍもしくはそれ以下となっている（Ｃ２＞Ｃ１＞Ｃ３＝Ｃ０）。ただし、Ｃ２＞Ｃ１＞＝Ｃ３＝Ｃ０なる場合もある。

穴形状変形部材２０には、図３に示したインシュレータ４の成形時におけるような比較的大きな射出圧が加わらないので、このような薄肉にすることが可能になる。

上縁部２１の左右には、階段状凹部２３をなし、ここに高剛性部７を嵌合させる。左右の縁部２４は略直線状に上下へ延びている。穴形状変形部材２０の周長Ｌ３は、Ｌ１及びＬ２よりも大きな値になっている。ただし周長の差は穴形状変形部材２０の形状等により大小広範囲に変化する。Ｌ２は成形後にＬ１よりも縮むので、例えば、Ｌ１の２％程度小さくなる。

図７は、穴形状変形部材２０（ハッチングで示す）を上部すぐり穴５へ嵌合した後の状態を示す。穴形状変形部材２０の周長Ｌ３が当初形状の上部すぐり穴５における周長Ｌ２よりもかなり大きいので、穴形状変形部材２０は当初形状の上部すぐり穴５（図６参照）を変形させながら密に嵌合し、上縁部６側を穴形状変形部材２０の上縁部２１に沿うように変形させる。

このとき、周長Ｌ３＞Ｌ２のため、上縁部６が伸ばされるが、上縁部６には剛性差が設けられているため、高剛性部７を除く低剛性部部分が優先的に延びて上縁部２１及び左右縁部２４へ密着する。高剛性部７はあまり変形せずに階段状凹部２３へ嵌合し、上縁部６の変形基点となり、高剛性部７より最上部６ａ側が伸ばされて略水平になり、先端部６ｂは略垂直方向へ伸ばされる。この状態における上部すぐり穴５の最小クリアランスはＣ３である。

図中の符号２５は、下部すぐり穴９に嵌合させて当初形状を維持するためのコマ部材であり、当初形状の下部すぐり穴９と同形・同寸か若干大きめの輪郭を有するものを用いる。但し、本実施例のようにこの部分のクリアランス調整を行わない場合は、省略することもできる。また、穴形状があまり異ならない場合はすぐり穴成形用コマ１３をそのまま使用することもできる。

図８は、外側部材を成形一体化する第３工程を示す。図８にて穴形状変形部材２０及びコマ部材２５を一体化した小組体４０を、インシュレータ４の外周部へ接着剤を塗布してから樹脂射出用下型３０のキャビティ３１内へ嵌合する。このとき、キャビティ３１内の底部３２には、内側部材３を嵌合する穴３３と、高剛性部７を嵌合する穴３４が形成されているため、これらへ内側部材３及び高剛性部７を嵌合することにより、位置決めして簡単にセットできる。

この状態で、樹脂射出用上型３５を閉じ、内部へ溶融樹脂を射出して冷却硬化させることにより外側部材２が形成され、インシュレータ４の外周部へ接着して一体化する。その後、成形品を脱型して穴形状変形部材２０、２５を外せば、図１に示すエンジンマウント１が得られる。このとき、上部すぐり穴５は穴形状変形部材２０に倣って変形された最終形状を維持し、その最小クリアランスはＣ０となる。

このＣ０は若干収縮してＣ３よりも多少拡大している場合があるが、ほぼＣ３と同程度であり、Ｃ１及びＣ２よりは著しく小さく、十分に所期の目的を達成する、２ｍｍもしくは２ｍｍ以下の微少クリアランスをなすようになっている。

次に、本実施例の作用を説明する。図６に示すように、成形された小組体４０に対して、当初形状の上部すぐり穴５と異なる形状の穴形状変形部材２０を嵌合し、当初形状の上部すぐり穴５を穴形状変形部材２０の外周へ密着するように変形させてから、インシュレータ４の外周部へ外側部材２を射出成形して接着一体化させることにより、その後穴形状変形部材２０を外しても、上部すぐり穴５を最終形状に変化させた状態て維持するので、上部すぐり穴５における最小クリアランスＣ０を従来では困難であった２ｍｍ以下の微少クリアランスとなるよう調整が可能になる。

また、穴形状変形部材２０の周長Ｌ３を、上部すぐり穴５の当初形状における周長Ｌ２よりも長くしたので、穴形状変形部材２０の嵌合により、上部すぐり穴５の周囲部分である上縁部６を一部伸ばして変形させることが容易かつ確実になる。

さらに、上部すぐり穴５の周囲部分である上縁部６に剛性差を設けたので、穴形状変形部材２０の嵌合により、上縁部６における高剛性部７を除く他の部分が低剛性部として優先的に伸びる。このため、変形部位を正確に特定でき、かつより確実に必要部分を変形させることができる。

そのうえ、高剛性部７部分を利用して、軸方向へ突出するガイドとしたので、図８に示すように、小組体４０を樹脂射出用下型３０へセットするとき、高剛性部７を底部３１に設けられた凹部３４へ嵌合することにより、高剛性部７をガイドとして利用して位置決めすることができる。

なお、本願発明は上記実施例に限定されず種々に変形や応用が可能であり、例えば、穴形状変形部材２０は中間部で分断させれば、図１において最上部６ａとストッパ部８ａを接触させてクリアランス０になるようにすることも可能である。

また、当初形状の上部すぐり穴５と穴形状変形部材２０の周長が仮に同じであっても、当初形状の上部すぐり穴５に対して穴形状変形部材２０の形状を異ならせることにより、当初形状から最終形状へ上部すぐり穴５を変形させればクリアランスを調整することができる場合もある。

さらに、すぐり穴９側へも適用できる。また、図示の上部すぐり穴５やすぐり穴９以外の種々な場所や形状の凹部に対するクリアランス調整にも適用できる。また、穴形状変形部材２０を樹脂射出型へ一体化させることもできる。但し、実施例のように型と別体にすれば、すぐり穴への着脱が容易になるので、作業性が向上する。

そのうえ、エンジンマウントのみならず、サスペンション用等、各種用途の筒型ブッシュや防振マウント等の防振装置に適用できる。また、必ずしも筒型にしなくてもよい。さらに、外側部材は金属製であってもよい。この場合には予め円筒状等に形成した外側部材にインシュレータを圧入して接着一体化させればよい。

実施例に係るエンジンマウントの正面図 同上側面図 第１工程を示す断面図 すぐり穴成形用コマの正面図 成形直後におけるインシュレータの正面図 穴形状変形部材を嵌合する第２工程を示す図 穴形状変形部材を嵌合した状態におけるインシュレータの正面図 第３工程を示す断面図

符号の説明

１：エンジンマウント、２：外側部材、３：内側部材、４：インシュレータ、５：上部すぐり穴、６：上縁部、７：高剛性部、８：下縁部、８ａ：ストッパ部、２０：穴形状変形部材、４０：小組体

Claims (5)

1. 外側部材（２）と、その内側に間隔を持って配される内側部材（３）と、これら外側部材（２）と内側部材（３）とを連結する弾性体からなるインシュレータ（４）とを備え、このインシュレータ（４）に、最小クリアランスの幅がＣ０をなすすぐり穴（５）を設けた防振装置の製法において、
   前記すぐり穴（５）の最終形状と異なる当初形状をなし、前記最小クリアランスの幅Ｃ０よりも大きな最小クリアランスの幅Ｃ２を形成するすぐり穴形成用コマ（１２）を用いて前記インシュレータ（４）を成形する第１工程と、
   前記すぐり穴（５）の最終形状に略一致する形状をなし、最小クリアランスの幅Ｃ３が前記最小クリアランスの幅Ｃ２よりも小さな穴形状変形部材（２０）を前記第１工程で形成された当初形状のすぐり穴に嵌合し、このすぐり穴の上縁部（６）を伸ばして前記最終形状に変化させる第２工程と、
   その後前記インシュレータの外周部を第２工程による形状のまま囲むように前記外側部材（２）を接着一体化してから前記穴形状変形部材（２０）を除去する第３工程とを備えたことを特徴とする防振装置の製法。
2. 前記穴形状変形部材（２０）の周長が前記当初形状のすぐり穴における周長よりも長くなっていることを特徴とする請求項１に記載した防振装置の製法。
3. 前記インシュレータ（４）における当初形状のすぐり穴周囲部分に剛性差を形成する低剛性部と高剛性部（７）を設けたことを特徴とする請求項１に記載した防振装置の製法。
4. 前記高剛性部（７）の少なくとも一部を内側部材（３）の軸方向へ突出させて成形時の位置決めとなるガイド部としたことを特徴とする請求項３に記載した防振装置の製法。
5. 前記外側部材（２）が樹脂製であり、前記第３工程において前記インシュレータ（４）の外周部へ射出成形されてインシュレータ（４）と接着一体化されることを特徴とする請求項１に記載した防振装置の製法。

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