JP5452089B2 - 防振装置の製造方法 - Google Patents
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ところで、このような防振装置の製造方法として、防振装置を液中で組み立てる方法が知られている。この方法は、まず、第1取付け部材と第2取付け部材とが弾性体を介して連結された防振装置本体を作製する工程を行う。次に、防振装置本体を、封入液を貯留したプールの中に入れ、このプール内(封入液中)で防振装置本体に仕切り部材およびダイヤフラムを組み付ける工程を行う。これにより、液室内に封入液を封止することができる。
本発明に係る防振装置の製造方法は、振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第1取付け部材、および他方に連結される第2取付け部材と、前記第1取付け部材と前記第2取付け部材とを弾性的に連結する弾性体と、前記第1取付け部材内の液室を、前記弾性体を壁面の一部とする一方側の主液室と他方側の副液室とに区画する仕切り部材と、内面が前記副液室の壁面の一部を形成するダイヤフラムと、を備え、前記液室に、互いに非相溶性を有する第1液体および第2液体を少なくとも含有する封入液が封入され、前記仕切り部材に、前記主液室と前記副液室とを連通しかつ前記封入液が流通することで液柱共振を生じさせる制限通路が形成された液体封入型の防振装置の製造方法であって、第1液体中で、前記ダイヤフラムの内側に備えられた収納凹部内に前記第2液体を注入する第2液体注入工程と、第1液体中で、前記第1取付け部材と前記第2取付け部材とが前記弾性体で連結されてなる防振装置本体、前記仕切り部材および前記ダイヤフラムを互いに組み付けて主液室および副液室を画成し、前記液室内に前記第1液体および前記第2液体を封止する液中組立工程と、を備えていることを特徴とする。
図1に示すように、防振装置10は、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11、および他方に連結される第2取付け部材12と、これらの第1取付け部材11と第2取付け部材12とを弾性的に連結する弾性体13と、第1取付け部材11の内部に形成された液室17を後述する主液室14と副液室15とに区画する仕切り部材16と、内面19bが後述する副液室15の壁面の一部を形成するダイヤフラム19と、を備えている。
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が図示し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されるのを抑えられるようになっている。
第2取付け部材12は、前記中心軸線O方向に延在し前記振動発生部に連結される取付け筒部12aと、この取付け筒部12aの前記中心軸線O方向の他方側の他端部に前記他方側に向けて突設された補強筒部12bと、を備えている。取付け筒部12aの内周面には、雌ねじ部が形成されており、前記振動発生部は、該雌ねじ部に螺着されることで第2取付け部材12に連結される。また、取付け筒部12aは、前記中心軸線O方向の一方側の一端部が、第1取付け部材11の前記中心軸線O方向の一方側の一端開口面よりも前記中心軸線O方向の外側(一方側)に突出している。補強筒部12bは、有底筒状に形成されており、その底壁部が取付け筒部12aの前記中心軸線O方向の他方側の開口部を閉塞している。また、補強筒部12bの周壁部は、前記中心軸線O方向の一方側から他方側に向かうに従って漸次拡径している。
このように形成されたダイヤフラム19の内側には、後述する第2液体注入工程で第2液体L2(図2参照)が注入される収納凹部21が備えられている。図示の例では、ダイヤフラム19の内側の全体が収納凹部21となっている。なお、無負荷状態での収納凹部21の内容積は、無負荷状態での液室17の内容積の1%以上であることが好ましい。
そして、液室17は、仕切り部材16によって、弾性体13を壁面の一部に有しこの弾性体13の変形により内容積が変化する主液室14と、ダイヤフラム19を壁面の一部に有しこのダイヤフラム19の変形により内容積が変化する副液室15と、に区画されている。
また、第1仕切り板16bおよび第2仕切り板16cにおいてメンブラン16dと対向する位置には、各仕切り板16b、16cを前記中心軸線O方向に貫通する複数の流通孔が形成されている。
図示の例では、仕切り部材本体16aの外周面には、前記制限通路24となる周溝が形成されており、この周溝が前記被覆膜13c(第1取付け部材11の大径部11b)によって径方向の外側から閉塞されることで制限通路24が形成されている。
なお図示の例では、封入液Lにおいて、粒状になった無数の第2液体L2が第1液体L1中で互いに独立した状態で分散されている。
このように形成された防振装置10においては、振動の入力に伴って弾性体13が変形して主液室14の内容積が変化することで、封入液Lが主液室14と副液室15との間で制限通路24を通って流通し、この流通時に生じる液柱共振により振動が吸収および減衰される。
以上より、主液室14内の封入液L全体で発生する衝撃波を小さく抑えることが可能になり、発生する異音の大きさを低減することができる。
なお、その後さらに振動(荷重)が繰り返し入力されると、第2液体L2が第1液体L1中でより一層細かくかつ全域にわたって均等に分散されることとなり、前述の作用効果が効果的に奏功される。
具体的に説明すると、まず、弾性体13および被覆膜13cを形成するための図示しない防振装置本体金型の中に第1取付け部材11および第2取付け部材12をそれぞれ所定位置に配置するとともに、第1取付け部材11および第2取付け部材12にそれぞれ接着下地処理を施した後に接着剤を塗布する。その後、前記防振装置本体金型の中に未加硫ゴムを射出して弾性体13を成形するとともに、この弾性体13と一体に被覆膜13cを成形する。続いて、これらの弾性体13および被覆膜13cに硫黄ガス、圧力および熱をそれぞれ加えて加硫する。そして、前記防振装置本体金型の脱型を行うことにより、防振装置本体20が作製される。
具体的に説明すると、まず、仕切り部材本体16aおよび第1仕切り板16bと、第2仕切り板16cおよび収容筒部16eと、をそれぞれ一体に形成する。その後、第1仕切り板16b、第2仕切り板16cおよび収容筒部16eによって画成されるメンブラン収容空間16fにメンブラン16dを配置した状態で第1仕切り板16bと収容筒部16eとを互いに接合して仕切り部材16を作製する。
具体的に説明すると、ダイヤフラム19を形成するための図示しないダイヤフラム金型の中にダイヤフラムリング19aを所定位置に配置するとともに、ダイヤフラムリング19aの表面に接着下地処理を施した後に接着剤を塗布する。その後、前記ダイヤフラム金型の中に未加硫ゴムを射出してダイヤフラム19を成形した後、そのダイヤフラム19に硫黄ガス、圧力および熱をそれぞれ加えて加硫する。そして、前記ダイヤフラム金型の脱型を行うことにより、外周縁部にダイヤフラムリング19aが埋設されたダイヤフラム19が作製される。
具体的に説明すると、まず、プールP内に貯留された第1液体L1にダイヤフラム19を浸漬するとともに、収納凹部21内などに空気が残留しないようにダイヤフラム19を第1液体L1中で適宜揺動させる。その後、ダイヤフラム19を、その向きが第1液体L1と第2液体L2との比重差に対応するように第1液体L1中に配置する。本実施形態では、第2液体L2の比重が第1液体L1の比重より高いので、前記収納凹部21が鉛直方向上側に向けて開口するようにダイヤフラム19を配置する。
以上により、第1液体L1中にダイヤフラム19、仕切り部材16および防振装置本体20が配置される。
具体的に説明すると、まず、収納凹部21内に注出管Nの先端部を位置させるとともに、注出管Nに、その先端部から第2液体L2を注出させる図示しない注出器を接続し、これらの後、この注出管Nの先端部から収納凹部21に第2液体L2を注出する。ここで、本実施形態では、第2液体L2の比重が第1液体L1の比重より高くなっているので、注出管Nから注出された第2液体L2が第1液体L1中で沈降して収納凹部21の底部に注入される。そして、収納凹部21に第2液体L2を所定量注入した後、図3に示すように、収納凹部21から注出管Nを退避させる。
具体的に説明すると、まず、プールP内に貯留された第1液体L1中で、仕切り部材16を防振装置本体20の第1取付け部材11内に進入させた後、第1取付け部材11の大径部11bを縮径加工して仕切り部材16を第1取付け部材11内に嵌合させる。その後、プールP内に貯留された第1液体L1中で、ダイヤフラム19を第1取付け部材11内に進入させた後、大径部11bの前記他端部を全周にわたって径方向の内側に屈曲させてカシメ部11dを形成し、ダイヤフラムリング19aをカシメ固定する。
以上により、仕切り部材16およびダイヤフラム19が防振装置本体20に組み付けられ、主液室14および副液室15が画成されて前記液室17内に第1液体L1および第2液体L2が封止され、プールP内に貯留された第1液体L1中で防振装置10が形成される。
また、第2液体注入工程時に、収納凹部21内に注出管Nを位置させて、第2液体L2をこの注出管Nから注出して収納凹部21に注入するので、収納凹部21に第2液体L2を確実に注入することができる。
例えば、ダイヤフラム19は、ダイヤフラムリング19aを備え、第1取付け部材11のカシメ部11dにダイヤフラム19(ダイヤフラムリング19a)がカシメ固定されているものとしたが、ダイヤフラムリング19aはなくても良く、図4に示すような防振装置30であっても良い。
ダイヤフラム31の前記外周縁部は、前記中心軸線O方向の一方側に沿って延在し、仕切り部材16を径方向の外側から覆っている。
組付けリング32は、前記中心軸線Oと同軸に配設されている。そして、この組付けリング32と仕切り部材16との間にダイヤフラム31の前記外周縁部が挟まった状態で、組付けリング32内に仕切り部材16が嵌合されている。これにより、ダイヤフラム31が仕切り部材16に組み付けられ、これらのダイヤフラム31と仕切り部材16と組付けリング32とによって副液室15を備える中間部材33が構成されている。そしてこの中間部材33が、第1取付け部材11の大径部11b内に嵌合されるとともにカシメ部11dによりカシメ固定されることで防振装置本体20に組み付けられ、これらの中間部材33および防振装置本体20によって防振装置30が構成されている。
この防振装置30の製造方法においても、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、ダイヤフラム19、31の内側に備えられた収納凹部21、34は、前記各実施形態に示したものに限られない。例えば、収納凹部は、ダイヤフラムの内面の一部に形成されることで、ダイヤフラムの内側に備えられていても良い。
なお、第2液体L2の比重が第1液体L1の比重より低い場合には、第2液体L2が第1液体L1中で浮上するので、前記液中配置工程時に、前記収納凹部21、34が鉛直方向下側に向けて開口するようにダイヤフラム19、31を配置すれば良い。
また、本発明は、第1液体L1が相溶性を有する複数の成分(液体)からなっていてもよい。この場合、第2液体L2の蒸気圧が同一温度において第1液体L1の主たる成分の蒸気圧より高くなっていれば、第1液体L1の蒸気圧が第2液体L2の蒸気圧よりも高くなっていてもよい。例えば、第1液体L1が、相溶性を有するエチレングリコール(常温時の蒸気圧13.4Pa、含有率96%、主成分)と水(常温時の蒸気圧3173Pa、含有率4%、副成分)との混合溶液からなる場合、第1液体L1(混合溶液)の蒸気圧が400Paとなるが、第2液体L2の蒸気圧は第1液体L1の主成分の蒸気圧(13.4Pa)よりも高ければ、第1液体L1の蒸気圧(400Pa)より低くても、キャビテーションの発生を抑制する効果を得ることができる。
また、第2液体L2の蒸気圧が水単体の蒸気圧よりも高い場合には、第1液体L1として水単体を用いることもできる。つまり、第1液体L1は、水単体、エチレングリコール単体、プロピレングリコール単体、もしくはこれらのうち少なくとも2つを含有していても良い。
また、前記各実施形態では、防振装置10、30として吊下式を示したが、主液室14が鉛直方向上側に位置しかつ副液室15が鉛直方向下側に位置するように取り付けられて用いられる圧縮式の防振装置にも適用可能である。
この検証試験では、互いに異なる4種類の封入液がそれぞれ封入された防振装置を用い、各防振装置において、封入液の体積に対する第2液体の体積の比率を変化させ、その封入液が封入された状態で振動が入力されたときに発生する振動加速度(以下、単に振動加速度という)を測定した。
なお、図5の例では、第1液体としてエチレングリコール、第2液体としてフッ素オイルを、図6の例では、第1液体としてエチレングリコール、第2液体としてシリコーンオイルを、図7の例では、第1液体としてエチレングリコールおよびプロピレングリコール、第2液体としてフッ素オイルを、図8の例では、第1液体としてエチレングリコールおよびプロピレングリコール、第2液体としてシリコーンオイルを、それぞれ含有する封入液用いた。また、封入液の体積に対する第2液体の体積の比率の測定は、いずれの場合も室温で行った。
ここで、振動加速度は、防振装置への振動入力時における異音の発生と相関があり、振動加速度が大きいほど、異音が発生しやすくなる。
11 第1取付け部材
12 第2取付け部材
13 弾性体
14 主液室
15 副液室
16 仕切り部材
17 液室
19、31 ダイヤフラム
19b 内面
20 防振装置本体
21、34 収納凹部
24 制限通路
L 封入液
L1 第1液体
L2 第2液体
N 注出管
Claims (2)
- 振動発生部および振動受部のうちのいずれか一方に連結される筒状の第1取付け部材、および他方に連結される第2取付け部材と、
前記第1取付け部材と前記第2取付け部材とを弾性的に連結する弾性体と、
前記第1取付け部材内の液室を、前記弾性体を壁面の一部とする一方側の主液室と他方側の副液室とに区画する仕切り部材と、
内面が前記副液室の壁面の一部を形成するダイヤフラムと、を備え、
前記液室に、互いに非相溶性を有する第1液体および第2液体を少なくとも含有する封入液が封入され、
前記仕切り部材に、前記主液室と前記副液室とを連通しかつ前記封入液が流通することで液柱共振を生じさせる制限通路が形成された液体封入型の防振装置の製造方法であって、
第1液体中で、前記ダイヤフラムの内側に備えられた収納凹部内に前記第2液体を注入する第2液体注入工程と、
第1液体中で、前記第1取付け部材と前記第2取付け部材とが前記弾性体で連結されてなる防振装置本体、前記仕切り部材および前記ダイヤフラムを互いに組み付けて主液室および副液室を画成し、前記液室内に前記第1液体および前記第2液体を封止する液中組立工程と、を備えていることを特徴と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、
前記第2液体注入工程は、前記収納凹部内に注出管を位置させて、前記第2液体をこの注出管から注出して前記収納凹部に注入することを特徴とする防振装置の製造方法。
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