JP4936760B2 - 流体封入式筒型防振組付体の製造方法 - Google Patents

流体封入式筒型防振組付体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、流体封入式筒型防振組付体の製造方法に係り、特に、軸方向の入力振動に対して、内部に封入された流体の流動作用に基づく防振効果が有利に発揮されて、自動車のサスペンション用メンバマウント等として好適に用いられる流体封入式筒型防振組付体の有利な製造方法に関するものである。
従来から、振動伝達系を構成する二つの部材間に介装されて、それら両部材を防振連結する防振組付体の一種として、内部に封入した流体の共振作用等の流動作用に基づいて、より優れた防振特性が発揮され得るように構成された、所謂流体封入式筒型防振組付体が、知られている(例えば、特許文献1参照)。
この従来の流体封入式筒型防振組付体は、例えば、防振連結されるべき一方の部材に取り付けられる軸部材に対して、その径方向外方に所定距離隔てて配された中間スリーブ(アウタ筒部材)が、本体ゴム弾性体を介して連結されると共に、かかる中間スリーブに対して、防振連結されるべき他方の部材に取り付けられる外筒金具(外挿筒金具)が、その内周面上に配設された薄肉のシールゴム層を介して外挿されて、嵌着固定されている。また、本体ゴム弾性体に、外周面に開口するポケット部が形成されると共に、このポケット部の開口が外筒金具にて覆蓋されることにより、外筒金具と軸部材との間に、壁部の少なくとも一部が本体ゴム弾性体とシールゴム層とにて構成された、内部に非圧縮性流体が封入された流体室が設けられて成っている。そして、このような流体封入式筒型防振組付体が、例えば、自動車のサスペンション用メンバマウントやストラットバークッション、サスペンション用アッパーサポート等として、使用されているのである。
ところで、かくの如き従来の流体封入式筒型防振組付体の中には、外筒金具の軸方向一方側の端部に、内フランジ部を一体形成する一方、それとは反対側の端部に、径方向内方に屈曲せしめられてなる係合部を設け、そして、それら内フランジ部と係合部とを、中間スリーブの軸方向の両側端部にそれぞれ係合させてなる構造を有するものがある(例えば、下記特許文献2参照)。このような筒型防振組付体においては、外筒金具と中間スリーブとの間に及ぼされる軸方向への抜け力に対する抵抗力、つまり外筒金具と中間スリーブの軸方向における耐抜け力が、十分に確保され得るのである。
なお、このような筒型防振組付体を製造する際には、一般に、先ず、軸部材と中間スリーブとを本体ゴム弾性体にて連結せしめてなる中間成形体が、形成される。また、その一方で、軸方向一方側の端部に内フランジ部が一体形成されると共に、内周面上に薄肉のシールゴム層が配設された外筒金具が、形成される。次いで、非圧縮性流体中において、外筒金具が中間成形体に外挿され、外筒金具における内フランジ部の内側面が、中間スリーブの軸方向一方側の端面に接触、係合せしめられて、それら外筒金具と中間成形体とが組み付けられる。その後、外筒金具に対して、八方絞り等の縮径加工が行われて、外筒金具が中間スリーブに嵌着固定される一方、外筒金具における内フランジ部形成側とは反対側の端部が径方向内方に屈曲せしめられて、かかる端部に係合部が形成されると共に、この係合部が中間スリーブの端部に係合せしめられる。以て、目的とする流体封入式筒型防振組付体が得られるのである。
かかる状況下、本発明者等は、従来の流体封入式筒型防振組付体について、様々な角度から検討を加えた。その結果、この筒型防振組付体では、量産時において、製作性が不可避的に低下してしまうことが明らかとなった。
すなわち、上記せる如き従来の製造手法により筒型防振組付体を量産する場合には、通常、1個の加硫成形金型に対して、複数の外筒金具をセットした状態で、それら各外筒金具の内周面上に、シールゴム層が同時に加硫成形されることとなる。このとき、外筒金具の軸方向一端部に内フランジ部が設けられているところから、シールゴム層の加硫成型後の離型に際して、外筒金具の内孔内に突入せしめられた金型部分を、外筒金具の軸方向他方側のみから引き抜かなければならず、それ故に、そのような金型部分の外周面と外筒金具の内周面との間での摺動抵抗が極めて大きなものとなってしまう。このため、外筒金具の加硫成形金型からの離型が困難となって、複数の外筒金具の同時形成、更には目的とする筒型防振組付体の量産に際しての製作性が低下するといった問題が、惹起されていたのである。
そこで、本発明者等は、そのような問題を解消するために、外筒金具を軸方向一方側から他方側に向かうに従って径が漸増するテーパ筒形状として、外筒金具に抜け勾配を付与することを着想した。つまり、抜け勾配を付与することで、外筒金具の離型性を高め得るようにしたのである。
ところが、実際に、テーパ筒状の外筒金具を用いて筒型防振組付体を製造したところ、離型性の向上により、確かに、外筒金具の製作性は高められたものの、目的とする筒型防振組付体の製造過程で、外筒金具を中間成形体に非圧縮性流体中で外挿して、それらを組み付けた後、外筒金具に対する縮径加工を行ったときに、流体室の壁部の一部を構成する本体ゴム弾性体が部分的に膨張し、それによって、防振特性や使用耐久性に悪影響が及ぼされることが判明したのであり、また場合によっては、そのような本体ゴム弾性体の膨張部分に損傷が生ずる恐れさえもあることが判ったのである。
特開平5−332393号公報 特開平10−47420号公報
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、外筒金具と中間スリーブとの軸方向における耐抜け力が十分な大きさにおいて確保可能な流体封入式筒型防振組付体を、優れた製作性をもって、しかも防振特性や使用耐久性を損なうことなく、有利に量産することが出来る流体封入式筒型防振組付体の製造方法を提供することにある。
そして、かかる課題の解決のために、本発明者等は、先ず、非圧縮性流体中で、テーパ筒状の外筒金具を中間成形体に外挿して、組み付けた後、外筒金具に対する縮径加工を行ったときに、流体室の壁部の一部を構成する本体ゴム弾性体が部分的に膨張する原因の究明を行った。その結果、以下の如き結論に達した。
すなわち、非圧縮性流体中で、外筒金具を、内フランジ部において中間スリーブの端面に接触、係合させた状態で中間成形体に組み付けた時、外筒金具における内フランジ部形成側とは反対の大径側の端部と、中間スリーブにおける内フランジ部との係合側とは反対側の端部との間には、流体の流動を許容する逃げ道(間隙)が形成される。そして、外筒金具の縮径過程では、外筒金具の縮径量の漸増に伴って、外筒金具と軸部材との間に存在する流体が、かかる逃げ道を通じて、外部に逃がされる。その後、縮径の進行により、外筒金具の大径側端部に、径方向内方に屈曲せしめられた係合部が形成されて、この係合部が中間スリーブに係合せしめられると、そのような逃げ道が閉鎖される。このとき、外筒金具と軸部材との間には、流体室内に収容されるべき量よりも多くの流体が、逃げ場を失った状態で残存せしめられるようになるが、この流体の残存量は、外筒金具の内周面と中間スリーブとの間に形成される隙間の容積に応じた量とされるため、外筒金具がテーパ筒形状とされていると、それがストレートな筒形状とされているときよりも、流体の残存量が不可避的に多くなってしまう。それ故、外筒金具がテーパ筒形状とされている場合には、係合部が中間スリーブに係合せしめられた状態から、外筒金具が中間スリーブに完全に嵌着固定されるまで更に縮径される間に、流体室内の流体圧が過度に上昇し、その結果として、流体室の壁部の一部を構成する本体ゴム弾性体が部分的に膨張するのであろうとの結論を得たのである。
そして、本発明者等は、外筒金具を中間成形体に非圧縮性流体中で組み付けた時、外筒金具と中間スリーブとの間に、上記せる第一の逃げ道に加えて、外筒金具における内フランジ部の形成側端部と、中間スリーブにおける内フランジ部との係合側端部との間にも、流体の流動を許容する第二の逃げ道を更に形成すると共に、縮径の進行により、外筒金具に係合部が形成され、それが中間スリーブに係合せしめられて、第一の逃げ道が閉鎖された後においても、第二の逃げ道が閉鎖されることのないように為すことによって、テーパ筒状とされた外筒金具と軸部材との間に、流体室内に収容されるべき量よりも多くの量をもって、逃げ場を失った状態で残存せしめられる流体の量が可及的に減少せしめられ、以て、本体ゴム弾性体の部分的な膨張が解消乃至は抑制され得ることを、前記せる結論から見出したのである。
而して、本発明は、かくの如き知見に基づいて更に鋭意研究を重ねた結果、完成されたものであって、その要旨とするところは、軸部材と、該軸部材の外周側に離間配置された中間スリーブと、該軸部材と該中間スリーブとの間に介装されて、それら軸部材と中間スリーブとを連結する本体ゴム弾性体と、内周面上にシールゴム層が設けられた状態で、該中間スリーブに外挿されて、嵌着固定された外筒金具と、該外筒金具の軸方向一方側の端部が径方向内方に屈曲せしめられて形成された係合部と、該外筒金具の軸方向他方側の端部に一体形成された内フランジ部と、該外筒金具と前記軸部材との間に、壁部の少なくとも一部が前記本体ゴム弾性体と前記シールゴム層とにて構成された状態で設けられて、内部に非圧縮性流体が封入された流体室とを有し、前記係合部を前記中間スリーブの軸方向一方側の端部に係合せしめる一方、前記内フランジ部を該中間スリーブの軸方向他方側の端部に接触、係合せしめて構成した流体封入式筒型防振組付体の製造方法であって、(a)前記軸部材と前記中間スリーブとが前記本体ゴム弾性体にて連結せしめられた一体加硫成形品からなり、且つ該中間スリーブの軸方向一方側の端部よりも軸方向他方側の端部の方が小径化されてなる中間成形体を準備する工程と、(b)軸方向一方側から他方側に向かうに従って次第に小径化するテーパ筒形状を呈し、且つ小径側の端部に、前記内フランジ部が一体形成された金属成形品を、前記外筒金具として準備する工程と、(c)該準備された外筒金具の内周面上に、前記シールゴム層を形成する工程と、(d)該外筒金具における前記内フランジ部の内側面に、前記シールゴム層を所定の厚さで形成すると共に、該内フランジ部の内側面上の該シールゴム層に、径方向に延出して、該内側面上と径方向内方とにそれぞれ開口する凹溝を設ける工程と、(e)所定の収容体内に収容された前記非圧縮性流体中において、前記凹溝が設けられた前記外筒金具を前記中間成形体に外挿し、該外筒金具における前記内フランジ部の前記内側面を該中間成形体における前記中間スリーブの小径側の端面に対して、前記シールゴム層を介して接触、係合させることにより、該外筒金具と該中間成形体の間の部分が前記凹溝を通じて外部に連通するように、該記凹溝を該内フランジ部と該中間スリーブの小径側の端面との間に位置させつつ、それら外筒金具と中間成形体とを組み付けた後、該外筒金具に対する縮径加工を行って、該中間スリーブに対して該外筒金具を嵌着固定せしめると共に、該外筒金具における大径側の端部を径方向内方に屈曲させることにより、前記係合部を形成して、該係合部を該中間スリーブの大径側の端部に係合せしめる工程とを含むことを特徴とする流体封入式筒型防振組付体の製造方法にある。
要するに、本発明に従う流体封入式筒型防振組付体の製造方法によれば、外筒金具が、その軸方向の両側端部にそれぞれ設けられた内フランジ部と係合部とにおいて、中間スリーブの軸方向両側端部に各々係合せしめられた状態で、中間スリーブに嵌着固定されるため、それら外筒金具と中間スリーブとの軸方向における耐抜け力が、十分な大きさにおいて確保可能となる。
また、かかる本発明手法においては、内周面上にシールゴム層が配設されると共に、テーパ筒形状とされて、抜け勾配が付与されることで、シールゴム層の加硫成形時に、高い離型性が発揮される金属成形品が、外筒金具として準備されるところから、そのような外筒金具を準備する際に、複数の外筒金具が、優れた製作性をもって、同時に且つ容易に得られることとなる。
そして、本発明に係る流体封入式筒型防振組付体の製造方法では、特に、中間成形体として、外筒金具の内フランジ部との係合側端部が、それとは反対側の端部よりも小径化せしめられた中間スリーブを有するものが用いられ、また、この中間成形体に外筒金具を組み付けた状態での外筒金具に対する縮径加工の実施に先立って、外筒金具における内フランジ部の内側面上のシールゴム層に対して、径方向に延出して、内側面上と径方向内方とにそれぞれ開口する凹溝が設けられる。
このため、本発明手法においては、外筒金具を中間成形体に非圧縮性流体中で組み付けた時、外筒金具における内フランジ部形成側とは反対の大径側の端部と、中間スリーブにおける内フランジ部との係合側とは反対側の端部との間に、前記せる如き第一の逃げ道が形成されるだけでなく、外筒金具の内フランジ部形成側端部と中間スリーブの内フランジ部に対する係合側端部との間にも、前記せる第二の逃げ道が、内フランジ部の内側面上のシールゴム層に設けられた凹溝にて、形成されるようになる。
そして、中間スリーブの内フランジ部との係合側端部が、それとは反対側の端部よりも小径化されているため、非圧縮性流体中での外筒金具に対する縮径加工により、外筒金具に係合部が形成され、それが中間スリーブに係合せしめられて、第一の逃げ道が閉鎖された後においても、外筒金具の内フランジ部形成側端部と中間スリーブの内フランジ部に対する係合側端部とが、径方向において離間位置せしめられるようになり、それによって、それらの端部同士の間に残存せしめられた流体が、第二の逃げ道となる凹溝を通じて、外部に逃がされ得る状態が、安定的に確保され得る。
それ故、本発明手法を採用すれば、外筒金具がテーパ筒状とされているにも拘わらず、非圧縮性流体中での外筒金具に対する縮径時において、外筒金具と軸部材との間に、流体室内に収容されるべき量よりも多くの量をもって、逃げ場を失った状態で残存せしめられる流体の量が可及的に減少せしめられ、以て、本体ゴム弾性体の部分的な膨張が、効果的に解消乃至は抑制され得る。
従って、かくの如き本発明に従う流体封入式筒型防振組付体の製造方法によれば、外筒金具と中間スリーブとの軸方向における耐抜け力が十分な大きさにおいて確保可能な流体封入式筒型防振組付体を、優れた製作性をもって、しかも防振特性や使用耐久性を損なうことなく、有利に量産することが可能となるのである。
発明の態様
ところで、本発明は、少なくとも、以下に列挙する如き各種の態様において、好適に実施され得るものである。
<1>軸部材と、該軸部材の外周側に離間配置された中間スリーブと、該軸部材と該中間スリーブとの間に介装されて、それら軸部材と中間スリーブとを連結する本体ゴム弾性体と、内周面上にシールゴム層が設けられた状態で、該中間スリーブに外挿されて、嵌着固定された外筒金具と、該外筒金具の軸方向一方側の端部が径方向内方に屈曲せしめられて形成された係合部と、該外筒金具の軸方向他方側の端部に一体形成された内フランジ部と、該外筒金具と前記軸部材との間に、壁部の少なくとも一部が前記本体ゴム弾性体と前記シールゴム層とにて構成された状態で設けられて、内部に非圧縮性流体が封入された流体室とを有し、前記係合部を前記中間スリーブの軸方向一方側の端部に係合せしめる一方、前記内フランジ部を該中間スリーブの軸方向他方側の端部に接触、係合せしめて構成した流体封入式筒型防振組付体の製造方法であって、(a)前記軸部材と前記中間スリーブとが前記本体ゴム弾性体にて連結せしめられた一体加硫成形品からなり、且つ該中間スリーブの軸方向一方側の端部よりも軸方向他方側の端部の方が小径化されてなる中間成形体を準備する工程と、(b)軸方向一方側から他方側に向かうに従って次第に小径化するテーパ筒形状を呈し、且つ小径側の端部に、前記内フランジ部が一体形成された金属成形品を、前記外筒金具として準備する工程と、(c)該準備された外筒金具の内周面上に、前記シールゴム層を形成する工程と、(d)該外筒金具における前記内フランジ部の内側面に、前記シールゴム層を所定の厚さで形成すると共に、該内フランジ部の内側面上の該シールゴム層に、径方向に延出して、該内側面上と径方向内方とにそれぞれ開口する凹溝を設ける工程と、(e)所定の収容体内に収容された前記非圧縮性流体中において、前記凹溝が設けられた前記外筒金具を前記中間成形体に外挿し、該外筒金具における前記内フランジ部の前記内側面を該中間成形体における前記中間スリーブの小径側の端面に対して、前記シールゴム層を介して接触、係合させることにより、該外筒金具と該中間成形体の間の部分が前記凹溝を通じて外部に連通するように、該記凹溝を該内フランジ部と該中間スリーブの小径側の端面との間に位置させつつ、それら外筒金具と中間成形体とを組み付けた後、該外筒金具に対する縮径加工を行って、該中間スリーブに対して該外筒金具を嵌着固定せしめると共に、該外筒金具における大径側の端部を径方向内方に屈曲させることにより、前記係合部を形成して、該係合部を該中間スリーブの大径側の端部に係合せしめる工程とを含むことを特徴とする流体封入式筒型防振組付体の製造方法。
> 上記せる態様<1>において、前記外筒金具と前記中間成形体との組付け後の該外筒金具に対する縮径加工を、該外筒金具における前記内フランジ部の形成側の端部が、それとは反対側の端部よりも小径となるように実施すること。この本態様によれば、中間スリーブに対する縮径加工により、小径化された中間スリーブの内フランジ部との係合側端部に対して、外筒金具を確実に密接させることが可能となり、それによって、より優れたシール性が確保され得ることとなる。
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明に従う一実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
先ず、図1及び図2には、本発明に従う構造を有する流体封入式筒型防振組付体の一実施形態としての自動車用サスペンションメンバマウントが、その縦断面形態と横断面形態とにおいて、それぞれ概略的に示されている。それらの図から明らかなように、本実施形態のサスペンションメンバマウント10は、互いに径方向に所定距離を隔てて配された軸部材としての内筒金具12と中間スリーブ14とを有し、それら内筒金具12と中間スリーブ14とが、本体ゴム弾性体16によって弾性的に連結された構造とされている。また、かかる中間スリーブ14には、外筒部材としての外筒金具18が外挿されて、嵌着固定されている。
そして、このようなメンバマウント10は、図に明示されてはいないものの、図1中の上下方向が車両上下方向となり、且つ図2中の上下方向及び左右方向が車両の前後方向及び左右方向となる状態で、内筒金具12が、車両のボデー側に取り付けられる一方、外筒金具18が、サスペンションメンバに取り付けられることによって、サスペンションメンバのボデーに対する取付部位に介装されるようになっている。なお、以下の説明中、上下方向とは、原則として、図1中の上下方向をいうものとする。
より詳細には、内筒金具12は、軸方向上端部が厚肉化された円筒形状を有している。また、この内筒金具12の周りには、金属製の中間スリーブ14が、径方向外方に所定距離を隔てて同軸的に配置されている。
中間スリーブ14は、全体として、大径の略薄肉円筒形状を呈しており、軸方向中間部20が、周方向に連続した凹溝状に小径化されている。また、中間スリーブ14にあっては、かかる凹溝状とされた中間部20を間に挟んだ軸方向下側端部22が、軸方向上側端部24よりも小径で且つ軸方向中間部よりも大径とされている。更に、かかる中間スリーブ14における車両前後方向に相当する径方向両側部分には、上側端部24の下側部分と中間部20の全体と下側端部22の上側部分とを切り欠いた切欠形態をもって、半周には所定寸法至らない周方向長さで延びる一対の窓部26,26が形成されている。
そして、このような中間スリーブ14と、それに対して径方向に所定距離を隔てて配された内筒金具12との間に、全体として、略厚肉円筒形状を呈する本体ゴム弾性体16が介装されており、この本体ゴム弾性体16によって、内筒金具12と中間スリーブ14とが弾性的に連結されている。なお、この本体ゴム弾性体16は、内筒金具12と中間スリーブ14がセットされた成形型内で加硫成形されている。即ち、かかる本体ゴム弾性体16が、内外周面に内筒金具12と中間スリーブ14とが加硫接着された一体加硫成形品として、形成されているのである。
また、本体ゴム弾性体16の軸方向中間部における車両前後方向(図2中、上下方向)に相当する径方向両側部分には、半周には所定寸法至らない周方向長さで延びる、凹陥部形態を呈する一対のポケット部30,30が形成されている。そして、それら一対のポケット部30,30が、中間スリーブ14における一対の窓部26,26を通じて、それぞれ、中間スリーブ14の外周面において開口せしめられている。また、かかる本体ゴム弾性体16の各ポケット部30の形成部分の上端面と下端面とには、それらの端面において開口する上側すぐり部32と下側すぐり部34とが、所定の深さをもって、それぞれ形成されている。
かくして、本体ゴム弾性体16における各ポケット部30の形成部分のうち、各ポケット部30と上側及び下側すぐり部32,34とを仕切る仕切部分が、それぞれ薄肉部36とされている。一方、本体ゴム弾性体16のうち、周方向において各ポケット部30の形成部分にて挟まれた部分であって、ポケット部30が形成されていない部分が、それぞれ厚肉部38とされている。換言すれば、車両前後方向に相当する径方向において対向位置する本体ゴム弾性体16部分が、薄肉部36とされている一方、車両左右方向に相当する径方向において対向位置する本体ゴム弾性体16部分が、厚肉部38とされている。
これによって、ここでは、車両左右方向に相当する径方向において硬いばね特性が発揮されて、優れた操縦安定性が確保され得るようになっていると共に、車両前後方向に相当する径方向にて柔らかいばね特性が発揮されて、ハーシュネス等に対する防振性能の向上が図られ、以て、優れた乗り心地が達成され得るように構成されているのである。
また、かかる本体ゴム弾性体16の内外周面に内筒金具12と中間スリーブ14とが加硫接着されてなる一体加硫成形品には、同一形状とされた一対のオリフィス形成部材40,40が、組み付けられている。このオリフィス形成部材40,40は、それぞれ、全体として、略半円環形状を有しており、その外周面における幅方向(軸方向)の中央部には、周方向の一端部の端面において開口して、半周強の周方向長さをもって連続して延びる凹溝42が形成されている。また、それら各オリフィス形成部材40における周方向の略中央部には、幅方向の一端部の端面において開口して、幅方向の中央部に向かって連続して延び、且つかかる幅方向中央部において凹溝42と連通する縦溝44が形成されている。
そして、このような一対のオリフィス形成部材40,40が、それぞれの凹溝42が開口せしめられる周方向の端面同士において対向せしめられ、且つそれぞれの縦溝44が開口せしめられる幅方向の端面を下方側に位置せしめるように配された状態で、縦溝中間スリーブ14の小径の中間部20に対して、一対の窓部26,26のそれぞれの開口方向側から嵌め込まれて、組み付けられている。
これにより、一対のオリフィス形成部材40,40の各凹溝42が周方向に接続され、以て、周方向に半周強の長さで延び、且つ長さ方向の両端部において、各縦溝44を通じて、本体ゴム弾性体16における一対のポケット部30,30にそれぞれ連通された周溝46が形成されているのである。なお、本実施形態では、本体ゴム弾性体16の一部が、中間スリーブ14における小径の中間部20の内外周面を取り巻くように形成されており、それによって、各オリフィス形成部材40と、それが嵌め込まれる中間部20との間に、かかる本体ゴム弾性体16部分が介在せしめられて、それら各オリフィス形成部材40と中間部20との間がシールされるようになっている。
そして、このような一対のオリフィス形成部材40,40が組み付けられた一体加硫成形品に対して、内周面の全面に亘って薄肉のシールゴム層48が形成されてなる外筒金具18が、外挿されて、嵌着固定されている。ここでは、この外筒金具18における軸方向下側端部が、軸方向上側端部よりも所定寸法だけ小径化されている。
かくして、一対のポケット部30,30の開口が、流体密に覆蓋されると共に、オリフィス形成部材40,40によって形成された周溝46が流体密に覆蓋されている。そして、それによって、それぞれ内部に所定の非圧縮性流体が封入された第一流体室50及び第二流体室52と、それら第一流体室50と第二流体室52とを相互に連通するオリフィス通路54とが、形成されているのである。
なお、ここでは、外筒金具18の内周面に形成されたシールゴム層48の内周面のうち、中間スリーブ14における大径の上側端部24の上部外周面に接触せしめられる部位と、それよりも小径の下側端部22の下部外周面に接触せしめられる部位と、オリフィス形成部材40の外周面に接触せしめられる部位とに、周方向に連続して延びる突条形態を呈するシール突起(55)が、互いに軸方向に所定の間隔をおいて、それぞれ一体形成されており(図5及び図7参照)、それによって、外筒金具18と中間スリーブ14との間のシール性が、より十分に高められるようになっている。また、第一及び第二流体室50,52に封入される非圧縮性流体としては、水やアルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、シリコーン油等が採用され得、特に、流体の共振作用に基づく防振効果を有効に得るためには、0.1Pa・s以下の粘度を有する低粘性流体が好適に採用される。
そして、このような構造とされた本実施形態のメンバマウント10においては、内筒金具12と外筒金具18の間に軸方向の振動荷重が及ぼされると、本体ゴム弾性体16の薄肉部36の弾性変形に基づいて第一流体室50と第二流体室52の間で相対的な内圧変動が惹起されるようになる。また、それにより、第一流体室50と第二流体室52の間で、オリフィス通路54を通じての流体流動が生ぜしめられ、以て、かかる流体の共振作用に基づいて防振効果が発揮され得るようになっている。そして、このような防振効果と、前述せる如き車両前後方向における柔らかいばね特性と車両左右方向における硬いばね特性とによって得られる防振効果とが相俟って、より一層優れた乗り心地が実現され得るようになっているのである。なお、流体の共振作用に基づく防振効果は、オリフィス通路54の長さや断面積等を調節することによって、適当にチューニングすることが可能である。
ところで、かくの如き本実施形態においては、外筒金具18の軸方向長さ(高さ)が、中間スリーブ14よりも十分に大きくされている。そして、そのような外筒金具18の中間スリーブ14に対する外嵌固定状態下で、中間スリーブ14の大径の上側端部24の上端面56よりも上側に位置する外筒金具18の上側開口周縁部に、軸直角方向外方に所定寸法突出し、且つ周方向に連続して延びる外フランジ部58が、一体的に形成されている。また、かかる状態下において、中間スリーブ14の下側端部22の下端面60よりも下側に位置する外筒金具18の下側開口周縁部には、軸直角内方に突出する内フランジ部62が、一体的に周設されている。
すなわち、ここでは、外筒金具18の上端部が、中間スリーブ14の上端面56よりも上方に延び出す延出筒壁部分と、その先端に設けられた外フランジ部58とを有して構成されている一方、その下端部が、中間スリーブ14の下端面60よりも下方に延び出す延出筒壁部分と、その先端に設けられた内フランジ部62とを含んで構成されているのである。
また、そのような外筒金具18における外フランジ部58の上面には、所定高さの略山形形状をもって突出するストッパゴム部64が、シールゴム層48と一体的に形成されている。一方、内フランジ部62の下面にも、所定高さの略山形形状をもって突出する緩衝ゴム部66が、シールゴム層48と一体的に設けられている。
そして、メンバマウント10が、車両に取り付けられた状態下において、軸方向に大きな振動荷重が入力せしめられた際に、各ストッパゴム部64と各緩衝ゴム部66とが、ボデー本体や、ボデー本体に設けられる、図示しないストッパ部材等に対して当接せしめられることにより、内筒金具12に対する外筒金具18との軸方向における相対変位量が規制されるようになっている。
さらに、ここでは、内フランジ部62の上面に、外筒金具18における下端部の前記延出筒壁部分に相当する肉厚をもった連結ゴム部68が形成され、この連結ゴム部68にて、内フランジ部62の下面に設けられた緩衝ゴム部66と外筒金具18の内周面に固着されたシールゴム層48とが互いに連結されて、一体化されている。これによって、中間スリーブ14の下端面60が、連結ゴム部68を介して、内フランジ部62の上面(内側面)と対向位置せしめられており、以て、中間スリーブ14と外筒金具18との間に、外筒金具18を上方に引き抜くような引抜力、若しくは中間スリーブ14を下方に引き抜くような引抜力が作用せしめられた際に、中間スリーブ14の下端面60に対する連結ゴム部68及び内フランジ部62の係止作用に基づいて、かかる引抜きが阻止されるようになっている。
また、かかる連結ゴム部68とそれに連続する緩衝ゴム部66とには、連結ゴム部68の上面と、連結ゴム部68及び緩衝ゴム部66の各内周面とにおいてそれぞれ開口し、径方向と上下方向に連続してL字状に延びる凹溝70が、周方向に等間隔をおいた周上の複数個所(ここでは6個所)に、それぞれ1個ずつ形成されている(図6参照)。
さらに、本実施形態のメンバマウント10においては、外筒金具18の上端部における前記延出筒壁部分に、かかる部分が径方向内方に屈曲せしめられて、凹まされることにより、径方向内方に突出した係合凸部72が、周方向に連続して延びるように設けられている。そして、この係合凸部72が、中間スリーブ14の上端面56に対して、それらの間に介装されたシールゴム層48の介装部分を介して、軸方向において係合せしめられている。
かくして、かかるメンバマウント10においては、中間スリーブ14と外筒金具18との間に、外筒金具18を下方に引き抜くような引抜力、若しくは中間スリーブ14を上方に引き抜くような引抜力が作用せしめられた際に、中間スリーブ14の上端面56に対するシールゴム層48の介装部分及び係合凸部72の係止作用に基づいて、中間スリーブ14と外筒金具18との間に、有効な引抜抵抗力、つまり耐抜け力が、十分な大きさにおいて発揮され得るようになっているのである。
ところで、かくの如き構造とされたサスペンションメンバマウント10を製造する際には、例えば、以下の如き手法が好適に採用される。
先ず、図3に示されるように、本体ゴム弾性体16の内外周面に内筒金具12と中間スリーブ14とが加硫接着された一体加硫成形品74を公知の手法にて加硫成形する。なお、この一体加硫成形品74の成形に際しては、中間スリーブ14として、2個の窓部26,26を有すると共に、軸方向中間部20が凹溝状に小径化されてなるものの、軸方向の上側端部24と下側端部22とが同一の径とされたものが、使用される。
次いで、かくして成形された一体加硫成形品74の中間スリーブ14に対して、縮径加工を行う。この縮径加工は、例えば、図4に示される如く、八方絞り加工や十六方絞り加工等において一般に用いられる絞り型76が使用されて、実施されるが、ここでは、特に、かかる絞り型76として、中間スリーブ14の下側端部22との接触部位が小径部78とされる一方、中間スリーブ14の上側端部24との接触部位が大径部80とされてなるものが、用いられる。そして、このような絞り型76を用いた中間スリーブ14に対する縮径加工が行われることによって、中間スリーブの下側端部22が、その上側端部24よりも所定寸法だけ小径化されてなる中間成形体82が、一体加硫成形品74から形成されて、準備されることとなる。
なお、この中間成形体82の形成に際しては、例えば、一体加硫成形品74を成形する前に、中間スリーブ14に対して、絞り型76を用いた縮径加工を予め実施したり、或いは転造加工等、絞り加工以外の公知の塑性加工等により、下側端部22を上側端部24よりも小径化し、その後、この中間スリーブ14を内筒金具12と共に、本体ゴム弾性体16に加硫接着せしめて、一体加硫成形品74を成形するように為すことも出来る。この手法によれば、一体加硫成形品74の成形と同時に、中間成形体82が形成されることとなる。また、かかる方法は、本体ゴム弾性体16に予備圧縮を与える必要がない場合に、特に有効である。
一方、そのような中間成形体82の準備とは別に、外筒金具18を準備する。ここでは、図5(図6のV−V断面説明図)及び図6に示されるように、上端部と下端部とに、外フランジ部58と内フランジ部62とが、それぞれ一体形成されると共に、上方から下方に向かうに従って次第に小径となるテーパ筒状の全体形状を有する金属成形品が、外筒金具18として、使用される。
そして、それに引き続いて、準備された外筒金具18における内周面の全面に、薄肉のシールゴム層48を、公知の加硫成形手法によって形成する。また、このシールゴム層48の形成時には、外フランジ部58の上面に、ストッパゴム部64が、また、内フランジ部62の上面(内側面)と下面(外側面)とに、連結ゴム部68と緩衝ゴム部66とが、それぞれ、内フランジ部62を取り巻くようにして、シールゴム層48と一体に形成される。そして、ここでは、特に、連結ゴム部68と緩衝ゴム部66とに対して、それらに跨って延びる凹溝70が、周方向に等間隔をおいて、複数個(ここでは6個)設けられる。
なお、これら各凹溝70は、各ゴム部64,66,68を一体で有するシールゴム層48の加硫成形時において、凹溝70に対応した外形形状を有する突起状の凹溝形成部が設けられた加硫成形金型を用いることで、シールゴム層48の成形と同時に、容易に形成されることとなる。また、ここでは、外筒金具18として、内フランジ部62の形成側が小径側とされたテーパ筒形状を有して、抜け勾配が付与されたものが使用されるため、シールゴム層48の加硫成形時において、外筒金具18の内周面に接触せしめられた金型部分が、内フランジ部62側とは反対側のみから引き抜かれるにも拘わらず、優れた離型性が発揮され得る。それ故、複数の外筒金具18のそれぞれに対するシールゴム層48の加硫成形が、一挙に且つ容易に行われ得るようになる。
次に、図7に示されるように、中間成形体82の中間スリーブ14に一対のオリフィス形成部材40,40を組み付けた後、非圧縮性流体83中において、かかる中間成形体82に対して、外筒金具18を、その上側開口部を通じて、下側から外挿せしめる。その後、それらを支持台81に支持させる。かくして、かかる外挿操作により、外筒金具18の内フランジ部62の上面(内側面)を、連結ゴム部68を介して、中間スリーブ14の下端面68に接触させ、係合せしめる。また、シールゴム層48の内周面に設けられた各シール突起55を、中間スリーブ14の上側端部24の上部外周面及び下側端部22の下部外周面と、オリフィス形成部材40とに対して、それぞれ対応位置せしめる。
このとき、中間スリーブ14の外周面と外筒金具18の内周面との間には、それらの全周にわたって隙間が形成されている。そして、そのような隙間のうち、中間スリーブ14の大径の上側端部24の端縁部と外筒金具18の上端部における外フランジ部58よりも下側部分との間に形成される隙間が、中間成形体82と外筒金具18との間の部分を、その上側において、外部に連通せしめる第一の逃げ道85とされる。また、中間スリーブ14の小径の下側端部22の端縁部と外筒金具18の下端部における内フランジ部62よりも上側部分との間に形成される隙間が、外筒金具18の内フランジ部62を取り巻く連結ゴム部68と緩衝ゴム部66とに連続して延びるように設けられた前記複数の凹溝70を通じて、中間成形体82と外筒金具18との間の部分を、その下側において、外部に連通せしめる第二の逃げ道87とされる。
その後、外筒金具18に対して縮径加工を行う。この縮径加工は、例えば、図8に示されるように、非圧縮性流体83中で、所定の絞り型84を用いた八方絞り加工や十六方絞り加工等により、外筒金具18に対して、外周面から径方向内方への圧縮力を及ぼすことによって、有利に為され得る。そして、この絞り加工(縮径加工)により、外筒金具18を縮径して、一対のオリフィス形成部材40,40を中間スリーブ14に対して流体密に嵌着固定せしめると共に、中間スリーブ14を外筒金具18に対して流体密に嵌着固定せしめる。それにより、中間成形体82と外筒金具18とが固定的に組に付けられると同時に、第一及び第二流体室(50,52)が形成される。
なお、そこにおいて、絞り型84の上端部には、内周面側に突出する絞り突起86が形成されており、この絞り突起86が形成された上端部が、その他の部位よりも径方向の絞り率を大きくなし得るように構成されている。また、かかる絞り突起86は、絞り型84の上端部に向かって傾斜面をもって次第に突出し、上端部で突出高さが最大となると共に、突出先端部に滑らかなアール面とされた断面形状をもって、絞り型84の周方向に連続して形成されている。更に、この絞り型84においては、下端部側部位が、絞り突起86の形成部位を除いた上端部側部位よりも所定寸法大径化された大径部88とされている。
かくして、ここでは、そのような絞り型84を用いて、上述の如き外筒金具18に対する絞り加工を行うことにより、外筒金具18は、絞り突起86と接触する上端部において、それ以外の部位よりも大きく縮径され、また、絞り型84の大径部88と接触する下端部側部位において、上端部を除く上側部分よりも大きく縮径される。その結果、図1に示されるように、外筒金具18における中間スリーブ14の上端面56よりも上方に延び出す延出筒壁部分に、係合凸部72が、周方向に連続して設けられると共に、下端部側部位が、係合凸部72を除く上端部分よりも小径化される。
また、このような外筒金具18の縮径過程では、中間成形体82と外筒金具18との間に存在せしめられた非圧縮性流体83のうち、本体ゴム弾性体16のポケット部30内に収容された部分を除いた非圧縮性流体83が、絞り(縮径)操作の進行に伴って、前記せる第一の逃げ道85と第二の逃げ道87及び複数の凹溝70とを通じて、中間成形体82と外筒金具18との間から外部に逃がされるようになる。
そして、外筒金具18の絞り加工の更なる進行により、外筒金具18の上端部が、絞り突起86にて大きく縮径されて、図8に示される如く、かかる上端部に係合凸部72が形成されると共に、この係合凸部72の内側に位置するシールゴム層48部分が、中間スリーブ14における上側端部24の端縁部に接触せしめられると、第一の逃げ道85が閉鎖されて、この第一の逃げ道85を通じての非圧縮性流体83の逃げが阻止されるようになる。
しかしながら、中間スリーブ14の下側端部22が、その上側端部24よりも小径化されているため、図8及び図9から明らかな如く、第一の逃げ道85が閉鎖されて時点でも、第二の逃げ道87が閉鎖されることなく、各凹溝70を通じての外部との連通状態が未だ維持されるようになる。これによって、第一の逃げ道85が閉鎖された後においても、外筒金具18に対する絞り加工の進行に伴って、本体ゴム弾性体16のポケット部30内に収容された部分を除いた非圧縮性流体83が、第二の逃げ道87と各凹溝70とを通じて、中間成形体82と外筒金具18との間から外部に逃がされるようになる。
そして、絞り加工の更なる進行により、やがて、外筒金具18の下端部が、係合凸部72を除く他の部位よりも大きく縮径されて、シールゴム層48を介して、中間スリーブ14の下側端部22に密接せしめられると、第二の逃げ道87も閉鎖されて、外筒金具18の内周面と中間スリーブ14の外周面との間が流体密にシールされる。このとき、外筒金具18と中間成形体82との間に存在する非圧縮性流体83が、第一及び第二流体室50,52内に収容されるのに十分な量とされると共に、それら各流体室50,52内に収容される非圧縮性流体83の余剰量が可及的に少なく為され得るようになる。
そうして、前記せるように、中間成形体82と外筒金具18とが固定的に組に付けられると同時に、第一及び第二流体室(50,52)が形成され、以て、目的とするサスペンションメンバマウント10が、完成されることとなる。
このように、本実施形態においては、前述せる如き外筒金具18と中間スリーブ14の軸方向における優れた耐抜け力を実現する外筒金具18の係合凸部72が、外筒金具18を中間スリーブ14に嵌着固定するために従来から一般に実施される外筒金具18に対する絞り加工を行うことによって、容易に形成され得る。その結果、係合凸部72を形成するために特別な工程や作業を行うことなく、外筒金具18と中間スリーブ14との間の軸方向における耐抜け力が、有利に確保され得る。
そして、特に、本実施形態によれば、外筒金具18がテーパ筒形状とされていることにより、複数の外筒金具18のそれぞれに対するシールゴム層48の成形が、一挙に且つ容易に行われ得るため、シールゴム層48が内周面に形成された外筒金具18、ひいては目的とするサスペンションメンバマウント10の製作性、更にはその量産性が、効果的に高められ得る。
しかも、本実施形態においては、そのように外筒金具18がテーパ筒形状とされているにも拘わらず、外筒金具18の縮径過程で、外筒金具18と中間成形体82との間に存在する余分な非圧縮性流体83が、第一の逃げ道85と第二の逃げ道87とを通じて、十分な量において外部に十分に逃がされて、第一及び第二流体室50,52内に収容される非圧縮性流体83の余剰量が可及的に少なくされる。それ故、それら第一及び第二流体室50,52の壁部の一部を構成する本体ゴム弾性体16の薄肉部36が、余剰な非圧縮性流体83によって、膨張したり、余分な負荷を掛けられるようなことが効果的に解消乃至は抑制され得る。
従って、かくの如き本実施形態によれば、外筒金具18と中間スリーブ14との軸方向における耐抜け力が十分な大きさにおいて確保されて、軸方向の耐荷重性が有利に高められたサスペンションメンバマウント10を、優れた製作性をもって、しかも防振特性や使用耐久性を損なうことなく、有利に量産することが可能となるのである。
また、本実施形態においては、第二の逃げ道87を外部に連通せしめる凹溝70が、外筒金具18における内フランジ部62を取り巻くようにして、シールゴム層48と一体に形成された連結ゴム部68と緩衝ゴム部66に連続して延びるように設けられていることで、外筒金具18に対してシールゴム層48を形成すると同時に形成されるようになっているところから、そのような凹溝70を設けるための特別な操作が必要なく、その分だけ、目的とするサスペンションメンバマウント10の製作工数の削減が有利に図られている。これによって、サスペンションメンバマウント10の製作性が、更に効果的に高められ得るのである。
さらに、本実施形態によれば、外筒金具18に対する絞り加工により、外筒金具18の下端部が、係合凸部72を除いた他の部分よりも大きく縮径されるため、かかる外筒金具18の下端部を、予め小径化された中間スリーブ14の下側端部22に対して、より確実に密接させることが可能となり、以て、より優れたシール性が確保され得ることとなる。
以上、本発明の一実施形態について詳述してきたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、かかる実施形態に関する具体的な記載によって、何等限定的に解釈されるものではない。
例えば、外筒金具18の上端部に形成される係合凸部72は、外フランジ部58の下側部分を凹ませてなる如き例示の形状に、何等限定されるものではない。即ち、例えば、特開平10−47420号公報に記載されるように、外筒金具18の上端部を、単に、内側に屈曲せしめてなる形状としても良い。
さらに、テーパ筒形状とされた外筒金具18のテーパ角度は、特に限定されるものではなく、外筒金具18に対するシールゴム層48の加硫成形時における離型性等を考慮して、適宜に決定されるところである。
更にまた、流体室50,52やオリフィス通路54の配設位置や配設個数、配設形態等の具体的構造は、要求される防振特性等に応じて適宜に決定されるものであって、例示のものに、決して限定されるものでない。
また、軸部材は、例示の金属製の筒状部材以外の中実の部材であっても、何等差し支えない。
加えて、本発明は、例示の如きサスペンションメンバマウントの製造方法の他、デフマウントやボデーマウント、サブフレームマウント、キャブマウント、ストラットバークッション等、更にはその他の各種の機械装置等における流体封入式筒型防振組付体の製造方法の何れに対しても、適用可能であることは、勿論である。
その他、一々列挙はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々なる変更,修正,改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
本発明手法に従って製造される流体封入式筒型防振組付体の一実施形態を示す縦断面説明図であって、図2におけるI−I断面に相当する図である。 図1におけるII−II断面説明図である。 本発明手法に従って、図1に示された流体封入式防振組付体を製造する際の一工程例を説明するための図であって、中間成形体を与える一体加硫成形品を作製して、準備した状態を示している。 図3に示される工程に引き続いて実施される工程を説明するための図であって、一体加硫成形品に対する絞り加工を行って、中間スリーブの下側部位が上側部位よりも小径化されてなる中間成形体を形成した状態を示している。 図3に示される工程とは別個に実施される工程を説明するための図であって、中間成形体に組み付けられるべき外筒金具を作製して、準備した状態を示す、図6におけるV−V断面に相当する図である。 図5における平面説明図である。 図3や図5に示される工程に引き続いて実施される工程を説明するための図であって、非圧縮性流体中で、中間成形体に外筒金具を外挿して組み付けた状態を示している。 図7に示される工程に引き続いて実施される工程を説明するための図であって、中間成形体に組み付けた外筒金具に対する絞り加工を行っている状態を示している。 図7における部分拡大説明図である。
符号の説明
10 サスペンションメンバマウント 12 内筒金具
14 中間スリーブ 16 本体ゴム弾性体
18 外筒金具 22 下側端部
24 上側端部 48 シールゴム層
50 第一流体室 52 第二流体室
54 オリフィス通路 62 内フランジ部
70 凹溝 72 係合凸部
82 中間成形体 85 第一の逃げ道
87 第二の逃げ道

Claims (2)

  1. 軸部材と、該軸部材の外周側に離間配置された中間スリーブと、該軸部材と該中間スリーブとの間に介装されて、それら軸部材と中間スリーブとを連結する本体ゴム弾性体と、内周面上にシールゴム層が設けられた状態で、該中間スリーブに外挿されて、嵌着固定された外筒金具と、該外筒金具の軸方向一方側の端部が径方向内方に屈曲せしめられて形成された係合部と、該外筒金具の軸方向他方側の端部に一体形成された内フランジ部と、該外筒金具と前記軸部材との間に、壁部の少なくとも一部が前記本体ゴム弾性体と前記シールゴム層とにて構成された状態で設けられて、内部に非圧縮性流体が封入された流体室とを有し、前記係合部を前記中間スリーブの軸方向一方側の端部に係合せしめる一方、前記内フランジ部を該中間スリーブの軸方向他方側の端部に接触、係合せしめて構成した流体封入式筒型防振組付体の製造方法であって、
    前記軸部材と前記中間スリーブとが前記本体ゴム弾性体にて連結せしめられた一体加硫成形品からなり、且つ該中間スリーブの軸方向一方側の端部よりも軸方向他方側の端部の方が小径化されてなる中間成形体を準備する工程と、
    軸方向一方側から他方側に向かうに従って次第に小径化するテーパ筒形状を呈し、且つ小径側の端部に、前記内フランジ部が一体形成された金属成形品を、前記外筒金具として準備する工程と、
    該準備された外筒金具の内周面上に、前記シールゴム層を形成する工程と、
    該外筒金具における前記内フランジ部の内側面に、前記シールゴム層を所定の厚さで形成すると共に、該内フランジ部の内側面上の該シールゴム層に、径方向に延出して、該内側面上と径方向内方とにそれぞれ開口する凹溝を設ける工程と、
    所定の収容体内に収容された前記非圧縮性流体中において、前記凹溝が設けられた前記外筒金具を前記中間成形体に外挿し、該外筒金具における前記内フランジ部の前記内側面を該中間成形体における前記中間スリーブの小径側の端面に対して、前記シールゴム層を介して接触、係合させることにより、該外筒金具と該中間成形体の間の部分が前記凹溝を通じて外部に連通するように、該記凹溝を該内フランジ部と該中間スリーブの小径側の端面との間に位置させつつ、それら外筒金具と中間成形体とを組み付けた後、該外筒金具に対する縮径加工を行って、該中間スリーブに対して該外筒金具を嵌着固定せしめると共に、該外筒金具における大径側の端部を径方向内方に屈曲させることにより、前記係合部を形成して、該係合部を該中間スリーブの大径側の端部に係合せしめる工程と、
    を含むことを特徴とする流体封入式筒型防振組付体の製造方法。
  2. 前記外筒金具と前記中間成形体との組付け後の該外筒金具に対する縮径加工を、該外筒金具における前記内フランジ部の形成側の端部が、それとは反対側の端部よりも小径となるように実施することを特徴とする請求項1に記載の流体封入式筒型防振組付体の製造方法。
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