JP5417340B2 - 防振装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2008年10月28日に、日本に出願された特願2008−276460号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
近年では、例えば下記特許文献1に示されるように、第1取付け部材の内部に、複数種の液体を含有する混合液が封入された防振装置が提案されている。
このような防振装置の製造方法としては、以下の方法が考えられる:まず、第1取付け部材と第2取付け部材とがゴム弾性体により連結された本体ゴム部材を形成する。その後に、この本体ゴム部材に、仕切り部材およびダイヤフラムを組付けて、第1取付け部材の内部を主液室と副液室とに区画しかつ密閉する。そして、第1取付け部材の内部を排気して負圧にし、この負圧による吸引力によって第1取付け部材の内部に混合液を注入して防振装置を形成する方法である。
そして、この第1液体の注入により、第1取付け部材の内部に残存していた希薄なエアが圧縮されてこの第1取付け部材の内圧が上昇させられるので、その後、第1液体および第2液体のうち蒸気圧が高い第2液体を第1取付け部材の内部に注入したときに、この第2液体が気化するのを抑制することが可能になる。
なお、第1液体および第2液体が例えば互いに不溶であって、これらの両液体を均等に分散させ難い場合には、両液体をまとめて前記混合液として第1取付け部材の内部に直接注入すると、両液体を所望の量ずつ高精度に再現性よく注入するのが困難になると考えられる。しかしながら、本発明のように、第1液体を注入した後に第2液体を注入すると、前述のように第2液体が気化するのを抑えられることと相俟って、このような問題の発生を防止することができる。
以上より、互いに蒸気圧が異なる複数種の液体を含有する混合液を第1取付け部材の内部に封入するに際し、エア溜まりの発生を抑えつつ、複数種の液体を所望の量ずつ高精度に再現性よく封入することができる。
この場合、第1液体の注入時に、この液体が気化するのを確実に防ぐことができる。
この場合、第1取付け部材の内圧が第2液体の蒸気圧以上の負圧になるまで、第1液体を第1取付け部材の内部に注入するので、その後の第2液体の注入時に、この第2液体が気化するのを防ぐことが可能になる。
さらに、前記封入工程は、前記第1液体を前記第1取付け部材の内部に60重量%以上99.9重量%以下注入し、前記第2液体を前記第1取付け部材の内部に0.1重量%以上40重量%以下注入してもよい。
この場合、第1液体の注入量が第2液体よりも多いので、第1液体を第1取付け部材の内部に注入したときに、その内圧を、少なくとも第2液体が気化し難くなる程度までは十分に高め易くすることが可能になり、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
この場合、前述の作用効果が確実に奏功される。
また、前記第1液体および前記第2液体は、互いに不溶であってもよい。
そして、この防振装置10が例えば自動車に装着された場合、第2取付け部材12が振動発生部としてのエンジンに連結される一方、第1取付け部材11が図示されないブラケット等を介して振動受部としての車体に連結されることにより、エンジンの振動が車体に伝達するのを抑えることができる。
図示の例では、仕切り部材16は、円環状に形成された仕切り部材本体16bと;ゴム材料で円板状に形成されるとともに、その外周縁部が全周にわたって仕切り部材本体16bの内周面に加硫接着されたメンブラン(membrane)16aと;を備えている。仕切り部材本体16bの外周面には周溝が形成されており、この周溝が前記オリフィス通路24である。このオリフィス通路24は、仕切り部材本体16bの径方向の外側から第1取付け部材11の内周面に被覆されたゴム膜18によって閉塞されている。
なお、混合液Lは、第1液体L1および第2液体L2が互いに不溶であっても、少なくともこの防振装置10に路面の凹凸等により大きな振動(荷重)が入力されると、第1液体L1中に第2液体L2が第1液体L1に対して分離した状態で多数箇所に分散された態様になる。
まず、第1取付け部材11と第2取付け部材12とがゴム弾性体13により連結されてなる本体ゴム部材17を形成する本体ゴム部材形成工程を行う。
本体ゴム部材形成工程を具体的に説明すると、まず、第1取付け部材11の内周面および第2取付け部材12の外周面にそれぞれ接着下地処理を施し、その後、これらの両取付け部材11、12をそれぞれ、図示せぬ金型内に配置する。次に、この金型内に、未加硫ゴムを射出してゴム弾性体13の成形体およびゴム膜18の成形体を一体に形成した後に、これらを加熱して加硫し、ゴム弾性体13およびゴム膜18を一体に形成する。この際、ゴム弾性体13が、第1取付け部材11の内周面および第2取付け部材12の外周面に接着されるとともに、ゴム膜18が、第1取付け部材11の内周面に接着されて、本体ゴム部材17が形成される。そして、第1取付け部材11およびゴム膜18に前記貫通孔10bを穿設する。
仕切り部材形成工程を具体的に説明すると、仕切り部材本体16bの内周面に接着下地処理を施した後に、この仕切り部材本体16bを、メンブラン16aを形成するための図示せぬ金型内に配置する。次に、この金型内に、未加硫ゴムを射出してメンブラン16aの成形体を形成した後に、これを加熱して加硫し、メンブラン16aを形成する。この際、メンブラン16aの外周縁部が、仕切り部材本体16bの内周面に接着されて、仕切り部材16が形成される。
ダイヤフラム形成工程を具体的に説明すると、リング板19aの内周面に接着下地処理を施した後に、このリング板19aを、ダイヤフラムゴム19bを形成するための図示せぬ金型内に配置する。次に、この金型内に、未加硫ゴムを射出してダイヤフラムゴム19bの成形体を形成した後に、これを加熱して加硫し、ダイヤフラムゴム19bを形成する。この際、ダイヤフラムゴム19bの外周縁部が、リング板19aの内周面に接着されて、ダイヤフラム19が形成される。
防振装置本体の形成工程を具体的に説明すると、まず、本体ゴム部材17の第1取付け部材11内に仕切り部材16の仕切り部材本体16bを嵌合させて、本体ゴム部材17に仕切り部材16を組付ける。これにより、第1取付け部材11の内部が主液室14と副液室15とに区画される。この際、仕切り部材16は、第1取付け部材11の内部において、仕切り部材本体16bのオリフィス通路24に、第1取付け部材11およびゴム膜18に穿設された前記貫通孔10bが開口する位置に配設される。
以上より、第1取付け部材11の内部に混合液Lが封入される前の防振装置本体21が形成される。
まず、この封入工程で用いる封入装置30について説明する。
この封入装置30は、図1に示されるように、第1液体L1が充填された第1タンク31と、第2液体L2が充填された第2タンク32と、第1タンク31に接続されこのタンク31内に連通した第1給液管33と、第2タンク32に接続されこのタンク32内に連通した第2給液管34と、これらの両給液管33、34が接続された三方弁35と、三方弁35に接続され先端側が注入ノズル36aである共通給液管36と、真空ポンプ37と、真空ポンプ37に接続され先端側が吸入ノズル38aである吸気管38と、吸気管38の途中位置に設けられた圧力計39と、吸気管38において圧力計39を挟んで真空ポンプ37側と反対に設けられた吸気バルブ40と、吸入ノズル38aの外周側に配設されたシール部材42と、真空ポンプ37および圧力計39からの各出力信号に基づいて三方弁35および吸気バルブ40を各別に作動させる制御装置41と、を備えている。
シール部材42は、リング状に形成されるとともにその中央部に窪み部が形成された台座42aと、台座42aの窪み部に装着されたOリング42bと、を備える。台座42aおよびOリング42bには、注入ノズル36aおよび吸入ノズル38aが貫設されている。
なお、防振装置本体21に形成された前記貫通孔10bの内径は、Oリング42bの内径よりも大きく、かつOリングの外径よりも小さい。このため、吸入ノズル38aおよび注入ノズル36aを防振装置本体21の貫通孔10b内に挿入したときに、この貫通孔10bがシール部材42により密閉される。
まず、吸入ノズル38aおよび注入ノズル36aを防振装置本体21の貫通孔10b内に挿入し、この貫通孔10bをシール部材42で密閉した後に、真空ポンプ37を駆動させる。この際、真空ポンプ37から制御装置41に信号が出力され、この出力信号を受けた制御装置41は吸気バルブ40に制御信号を出力し、このバルブ40を開放させる。これにより、吸気管38の吸入ノズル38aから前記貫通孔10bを通して、防振装置本体21における第1取付け部材11の内部、つまり主液室14および副液室15(オリフィス通路24を含む。以下同じ)の気体(エア)が排出され、これらの両液室14、15の内圧が大気圧(101325Pa)より低い圧力つまり負圧になる。
この際、両液室14、15に残存していた希薄なエアが、注入された第1液体L1により圧縮されることで、この両液室14、15の内圧が上昇する。
その後、吸入ノズル38aおよび注入ノズル36aが前記貫通孔10bから抜き出され、この貫通孔10bにリベット10aが嵌着されることにより、両液室14、15を密閉して防振装置10が形成される。
この算出に際し、第1液体L1を注入する前に両液室14、15を排気してその内圧を40Paとし、この両液室14、15の内容積を100ccとし、両液体L1、L2の注入が完了したときの両液室14、15の内圧が大気圧になると仮定し、さらに第1液体L1を注入する前後で両液室14、15の残留エアは等エンタルピー(enthalpy)変化(P×Vκ=一定(但し、Pは圧力、Vは体積、κは比熱比であって2原子分子の場合は1.4))すると仮定した。
まず、第1液体L1としてエチレングリコール(蒸気圧8Pa(25℃))、および第2液体L2としてシリコーンオイル(蒸気圧35Pa(25℃))を採用し、また、第1液体L1を90cc、第2液体L2を10ccそれぞれ両液室14、15に注入する例について説明する。
両液室14、15に第1液体L1を90cc注入すると、この両液室14、15の残留エアは100ccから10ccに圧縮されるため、40×(100×10−6)1.4=P×(10×10−6)1.4が成立する。これにより、第1液体L1を注入した後であって第2液体L2を注入する前の両液室14、15の内圧Pは、40Paから1004.75Paに上昇し、第2液体L2の蒸気圧35Paよりも高くなる。そのため、第2液体L2を両液室14、15に注入しても、この第2液体L2は気化することはない。
次に、第1液体L1としてエチレングリコール(蒸気圧8Pa(25℃))、および第2液体L2として純水(蒸気圧3166Pa(25℃))を採用し、また、第1液体L1を96cc、第2液体L2を4ccそれぞれ両液室14、15に注入する例について説明する。
両液室14、15に第1液体L1を96cc注入すると、この両液室14、15の残留エアは100ccから4ccに圧縮されるため、40×(100×10−6)1.4=P×(4×10−6)1.4が成立する。これにより、第1液体L1を注入した後であって第2液体L2を注入する前の両液室14、15の内圧Pは、40Paから3623.9Paに上昇し、第2液体L2の蒸気圧3166Paよりも高くなる。そのため、第2液体L2を両液室14、15に注入しても、この第2液体L2は気化することはない。
そして、この第1液体L1の注入により、第1取付け部材11の内部に残存していた希薄なエアが圧縮されてこの第1取付け部材11の内圧が上昇するので、その後、第1液体L1および第2液体L2のうち蒸気圧が高い第2液体L2を第1取付け部材11の内部に注入したときに、この第2液体L2が気化するのを抑制することが可能になる。
また、本実施形態では、第1液体L1を注入するときの第1取付け部材11の内圧が、第1液体L1の蒸気圧の2倍〜3倍程度高くなっているので、第1液体L1の注入時に、この液体L1が気化するのを確実に防ぐことができる。
また、第1液体L1の注入量が第2液体L2よりも多いので、第1液体L1を第1取付け部材11の内部に注入したときに、その内圧を、少なくとも第2液体L2が気化し難くなる程度までは十分に高め易くすることが可能になる。
さらに、本実施形態では、第1液体L1および第2液体L2それぞれの注入量が前記数値範囲とされ、また、第1液体L1および第2液体L2それぞれの材質が前述の材質であるため、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
例えば、第1液体L1および第2液体L2は、前述したものに限らず、適宜変更してもよい。
また、防振装置10として圧縮式を示したが、主液室14が鉛直方向下側に位置し、かつ副液室15が鉛直方向上側に位置するように取り付けられる吊り下げ式の防振装置にも適用可能である。
さらに、前記混合液Lは、二種類の液体L1、L2に限らず、三種類以上の液体を含有してもよい。
さらに、前記実施形態では、封入工程時に、第1取付け部材11の内圧が第2液体L2の蒸気圧以上の負圧になるまで、第1液体L1を第1取付け部材11の内部に注入したが、これに限らず、第1液体L1を注入した後の第1取付け部材11の内圧を、第2液体L2の蒸気圧より低くしてもよいし、第2液体L2の蒸気圧よりも高い正圧にしてもよい。
さらに、封入工程を行う封入装置30は、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。
11 第1取付け部材
12 第2取付け部材
13 ゴム弾性体
14 主液室
15 副液室
16 仕切り部材
17 本体ゴム部材
21 防振装置本体
24 オリフィス通路
L 混合液
L1 第1液体
L2 第2液体
Claims (6)
- 振動発生部および振動受部のいずれか一方に連結される筒状の第1取付け部材と、
振動発生部および振動受部のいずれか他方に連結される第2取付け部材と、
これらの両取付け部材同士を弾性的に連結するゴム弾性体と、
前記第1取付け部材の内部を、前記ゴム弾性体を隔壁の一部とし、かつゴム弾性体の変形により内容積が変化する主液室、および隔壁の少なくとも一部が変形可能に形成された副液室に区画する仕切り部材と、が備えられ、
前記仕切り部材の外周面側と前記第1取付け部材の内周面側との間に、主液室と副液室とを連通するオリフィス通路が形成されるとともに、前記第1取付け部材の内部に、互いに蒸気圧が異なる第1液体および第2液体を少なくとも含有する混合液が封入された防振装置の製造方法であって、
前記両取付け部材同士がゴム弾性体により連結されてなる本体ゴム部材を形成する本体ゴム部材形成工程と、
前記本体ゴム部材に、少なくとも前記仕切り部材を組付けて、前記第1取付け部材の内部を密閉しかつ前記主液室と前記副液室とに区画して防振装置本体を形成する防振装置本体形成工程と、
この防振装置本体における前記第1取付け部材の内部に前記混合液を封入して防振装置を形成する封入工程と、を備え、
この封入工程は、前記第1取付け部材の内圧を、前記第1液体および前記第2液体のうち、蒸気圧が低い前記第1液体の蒸気圧以上の負圧にした後に、前記第1液体を前記第1取付け部材の内部に注入してその内圧を上昇させ、その後、前記第2液体を前記第1取付け部材の内部に注入する防振装置の製造方法。 - 請求項1記載の防振装置の製造方法であって、
前記封入工程は、前記第1取付け部材の内圧が前記第2液体の蒸気圧以上の負圧になるまで、前記第1液体を前記第1取付け部材の内部に注入する防振装置の製造方法。 - 請求項1または2に記載の防振装置の製造方法であって、
前記封入工程は、前記第1液体を前記第1取付け部材の内部に前記第2液体よりも多く注入する防振装置の製造方法。 - 請求項3記載の防振装置の製造方法であって、
前記封入工程は、前記第1液体を前記第1取付け部材の内部に60重量%以上99.9重量%以下注入し、前記第2液体を前記第1取付け部材の内部に0.1重量%以上40重量%以下注入する防振装置の製造方法。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の防振装置の製造方法であって、
前記第1液体は、エチレングリコールとプロピレングリコールとを含有するもの、若しくはエチレングリコール単体とされ、前記第2液体は、シリコーンオイル、フッ素オイル若しくは水とされる防振装置の製造方法。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の防振装置の製造方法であって、
前記第1液体および前記第2液体は、互いに不溶である防振装置の製造方法。
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