JP5457265B2 - 液体封入式防振装置およびそれの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、キャビンマウントとして用いて好適な、いわゆる差動タイプの液体封入式防振装置および、それの製造方法に関するものであり、とくに、封入液体の充填態様のいかんにかかわらず、防振装置、とりわけ外筒の、所定の個所への挿入、圧入等を簡単かつ容易にし、併せて、液体注入口の密閉部材が外筒の外表面から突入することがあっても、その密閉部材の、挿入ないしは圧入対象物等との干渉のおそれを十分に取り除くことができる技術を提案するものである。

この種の防振装置にあって、装置の内部に形成される複数、多くは二つの空所のそれぞれに所要の液体を十分に充満させるに当っては、所要の液中にて外筒等の最終組付け部品を、八方絞り加工等の縮径加工によって、液密シール状態として組付けることが従来から広く一般に行われており、液体のこのような充満技術によれば、各液室内に入り込んだ液体が、外筒等の縮径加工によって加圧状態とされることになる。

非圧縮性の封入液体のこのような加圧状態に対しては、特許文献１に開示されたような可撓弾性膜を具える、いわゆる差圧タイプの防振装置では、その可撓弾性膜の変形によって圧力を逃がすことが可能であり、また、特許文献２に開示されたような、サブダイヤフラムを具える防振装置では、サブダイヤフラムの変形によって圧力を逃がすことが可能である。

しかるに、可撓弾性膜、サブダイヤフラム等の、加圧液体の圧力を逃がすための手段を有しておらず、封入液体の増加内圧を、装置の構成部材に実質的な影響を及ぼすことなく逃がすことができない、差動タイプの防振装置では、液室の区画に寄与する本体ゴムが自身の変形下で、その液体圧力を常時支持することになるため、本体ゴムの耐久性の必然的な低下が余儀なくされるという問題があった。

そこで、特許文献３に開示されているように、それぞれの液室に、貫通孔から負圧を導入しつつ液体を注入する方法や、全ての構成部品の組付け後に、その組立体を液中に浸漬して貫通孔から液体を充填する方法等が提案されており、これらの方法によれば、貫通孔の事後的な密閉により、各液室内へ大気圧の液体を充填することができる。

特開平５−２６２８８号公報 実開平５−４７５７９号公報 特開平７−２０８５３６号公報

しかるに、特許文献３に開示された装置は、ブッシュタイプの液体封入式防振装置であって、内筒金具の周りの環状金具の凹所内で、その環状金具とピストンとの間に液室を設けたものであるので、内外筒の軸線と交差する方向の入力ないしは相対振動を、絶縁および減衰することはできても、内外筒の軸線方向の相対振動等に対しては防振装置を有効に機能させることができず、しかも、この装置では、外筒金具の軸線方向の中央部分の、液室形成個所を、軸線方向両端部分よりも小径化させており、これがためには、外筒金具を、金属スリーブの周りに、縮径加工によって一旦嵌着固定させた後、軸線方向の中央部分を再度縮径加工させることが必要になるので、外筒金具の縮径加工工程数が多くなり、装置コストも増加することになるという問題があった。

しかも、特許文献３に開示された装置では、外筒金具がその両端部分に大径部を有することから、外筒金具を、所定の取付部材内へ挿入ないしは圧入等して使用に供する場合、その外筒金具を圧入対象物等に対して最初から正確に位置決めするとともに、外筒金具を、その全長にわたって圧入対象物等に対して大きな力で圧入等することが必要になるので、外筒金具、ひいては、装置の所定の個所への挿入、圧入等に多くの工数を要することになり、また、大きな押込力等が必要になるという問題があった。

この発明は従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、それぞれの液室用空所内への、所要の液体の大気圧での充填封入を可能にすることはもちろん、内外筒の軸線方向の入力ないしは相対振動を十分に絶縁および減衰させることができる、構造が簡単であるとともに、加工が容易であり、さらには、防振装置、直接的には外筒の、所要の挿入・圧入等を簡単かつ容易なものとし、また、外筒の押込力等を有効に低減できる液体封入式防振装置および、それの製造方法を提供するにある。

この発明の、差動タイプの液体封入式防振装置は、内筒と、内筒の周りに間隔をおいて配置した外筒と、内外筒の軸線方向に離隔させて設けられて、内外筒を、直接的もしくは間接的に液密に連結するそれぞれの端部分の本体ゴムと、内外筒とそれぞれの本体ゴムとで区画される空間を、内外筒の軸線方向の中間部で二つの気室に分割する、内筒および外筒の両者に取付けた、剛性部材と弾性部材とからなる仕切部材と、この仕切部材に形成されて二つの気室の連通をもたらす絞り通路とを具え、二つの分割気室のそれぞれに、所要の非圧縮性の液体を充満させてそれぞれの液室としてなり、内外筒の軸線方向の入力、相対振動等を、それぞれの液室の拡縮変形に伴う液体の流動等に基いて絶縁および減衰するものであって、外筒の、一方の本体ゴム側の端部分に、外筒の、他方の本体ゴム側の端部分および、仕切部材の配設位置と対応する部分のいずれよりも外径の小さい小径端部を設け、該小径端部に、雄部材によって密閉した液体注入口を設けてなるものである。

ここで好ましくは、小径端部側の端縁に、一方の本体ゴム内へ入り込む内向きフランジを設ける。

また、この発明の液体封入式防振装置の製造方法は、上述したいずれかの防振装置を製造するに当り、それぞれの装置構成部材の組付けの後、外筒に設けた液体注入口から、液体を注入し、次いで、その液体注入口を雄部材により大気中で密閉するにある。

この発明の、差動タイプの防振装置では、それぞれの装置構成部材の組付けの終了後に、外筒の一端部分の小径端部に設けた液体注入口から、たとえば、負圧吸引下で、または液体中への浸漬下で、所要の液体を、二つの分割気室のそれぞれに注入充填させた後、その液体注入口を、ブラインドリベット、ねじ、ボルト等の雄部材によって密閉することで、それぞれの液室への封入液体圧力を大気圧とすることができるので、本体ゴムへの初期変形の発生のおそれ、ひいては、本体ゴムの耐久性の低下のおそれを十分に取り除くことができる。

またこの装置は、外筒の一方の端部分に小径端部を設けたものであり、この小径端部は、予め小径に形成することで、外筒の組付け後の、小径端部の形成のための縮径加工等が不要になるので、外筒に対する加工工程数を十分少なくして、装置コストを有効に低減させることができるとともに、縮径加工等に起因する、液体注入口の変形のおそれを十分に取り除くことができる。

しかも、この防振装置では、外筒が一端部分に小径端部を有することから、その外筒を、所定の取付部材内へ挿入ないしは圧入等して使用に供する場合、外筒のその小径端部を、挿入ないしは圧入等のガイド部として取付部材内へ入れ込むことで、外筒の初期姿勢を正確に位置決め特定することなしに、所要の挿入ないしは圧入等を行うことができるので、その挿入・圧入等を簡易にかつ迅速に行うことができる。

加えてここでは、外筒の、取付部材内への圧力等に際し、外筒の小径端部を除いた大径部分だけを取付部材内へ押し込めば足りるので、外筒と取付部材との総摩擦力の低減により、所要の押込力を有効に減少させることができる。

そして、この防振装置では、内外筒の軸線方向の入力もしくは相対振動に対し、それぞれの本体ゴムの剪断変形に基いて、入力および振動を、伝達側の部材に対して絶縁し、そして減衰させることができ、また、それぞれの本体ゴムの変形に伴うそれぞれの液室容積、ひいては、液室内の液体の圧力変動による、両液室間での液体の流動に基いてもまた、入力および振動を有効に絶縁し、減衰させることができる。

なおこの装置において、外筒の小径端部材側の端縁に、一方の本体ゴム内へ入り込む内向きフランジを設けた場合は、内外筒の軸線方向の入力もしくは相対振動に起因する、本体ゴムの剪断変形に当ってのその剪断変形量を、内向きフランジによって抑制して、それぞれの液室内の液圧の変動幅を大きくすることができるので、両液室間での液体の流動量を多くして、よりすぐれた減衰機能を発揮させることができる。

この発明の製造方法では、とくに、装置のそれぞれの構成部材の組付けの終了後、外筒の小径端部に設けた液体注入口から、適宜の方法をもって、液室用のそれぞれの分割気室内へ液体を注入して各気室に充満させ、次いで、該液体注入口を、雄部材により大気中で密閉することにより、各液室内に、大気圧の液体を隙間なく充満させることができ、これにより、本体ゴムへの初期変形の発生を十分に防止して、本体ゴムの耐久性の低下のおそれを十分に取り除くことができる。

なおこの場合、液体注入口を密閉する、リベット、ねじ、ボルト等の雄部材の一部が外筒の外表面側に突出することがあっても、液体注入口それ自体が外筒の小径端部に形成されていることから、外筒の、所定取付部材への挿入、圧入等に当っての、雄部材の突出部の、所定取付部材への干渉のおそれを十分に取除くことができる。

この発明の装置の実施の形態を示す中心軸線含む断面図である。 他の実施形態を示す、図１と同様の断面図である。

図1に示す実施形態において、1は、図の上端にフランジを設けた、たとえば金属製の、多くは円筒状をなす内筒を、２は、内筒１の周りに所定の間隔をおいて配置した、これも多くは円筒状をなす、上端フランジ付きのたとえば金属製の外筒をそれぞれ示す。

これらの内外筒１，２は、それらの軸線方向に離隔させてそれらの間に配設した、図の上端側の本体ゴム3および下端側の本体ゴム４のそれぞれによって液密に連結されており、内外筒１，２とそれぞれの本体ゴム３，４とで区画される空間は、内外筒１，２の軸線方向の中間部で、内筒１および外筒２のそれぞれに連結した、剛性部材と弾性部材とからなる仕切部材５によって二つの気室に分割される。
なお、図１に示すところでは、仕切部材５の剛性部材５ａを内筒１の周りに液密に取付け、その剛性部材５ａに加硫接着等させた弾性部材５ｂを外筒側に液密に取付けることとしているも、仕切部材５の剛性部材を外筒側に、そして弾性部材を内筒側にそれぞれ液密に取付けることもできる。

そしてここでは、仕切部材５、好ましくはそれの剛性部材５ａに、二つの分割気室の連通をもたらす絞り通路５ｃを設け、さらに、二つの分割気室のそれぞれに、非圧縮性の所要の液体を隙間なく充満させて、それらの分割気室を、それぞれの液室６，７とする。

ところでこの装置では、外筒２の、一方の本体ゴム側の端部分、図では、下端側の本体ゴム４側の端部分に、外筒２の、他方の本体ゴム３側の端部分および、仕切部材５の配設位置と対応する部分のいずれよりも外径の小さい小径端部２ａを設け、この小径端部２ａに、リベット、ねじ、ボルト等の雄部材８によって密閉してなる液体注入口９を設ける。
なおこの雄部材８は外筒２の小径端部２ａに設けられているので、液体注出口９を密閉するに当って、雄部材８の一部が小径端部２ａの外表面から突出することがあっても、雄部材８のこの突出部を、外筒２の大径部と小径部との段差内に納め得る限りにおいては、外筒２の大径部分を、所定の取付部材内へ挿入ないしは圧入等するに当っての、雄部材突出部と所定の取付部材との干渉を十分に防止することができる。

このような防振装置は、内外筒１，２の軸線方向の入力、相対振動等に対しては、それぞれの本体ゴム３，４の剪断変形およびそれぞれの液室６，７の拡縮変形を生じるとともに、両液室内の液体の、絞り通路５ｃを通る流動を生じ、これらによって、すぐれた防振および振動減衰機能を発揮することができる。

また、図示の防振装置では、図の上端側の本体ゴム３を、内筒１に、その上端フランジをも含めて加硫接着等によって固着させるとともに、外筒２の上端フランジと整合する、たとえば、車体等への連結フランジを設けた剛性中間筒１０の内周面にも固着させて設けており、ここで、中間筒１０は、それの下端に設けた内向きフランジ１０ａを本体ゴム３内に入り込ませることによっても、本体ゴム３に一体化されている。

そして、この装置の仕切部材５は、内筒１の周りに、圧入等によって取付けた剛性部材５ａと、この剛性部材５ａの外周面に取付けた外接剛性筒部材および、支持筒５ｄの内周面のそれぞれに、加硫接着等によって固着させた弾性部材５ｂとを具えてなり、図示の剛性部材５ａは、延在形態を円弧状、螺旋状等に形成した、所要の断面積および長さをもつ絞り通路５ｃを有する。

そして、図の下端側の本体ゴム４は、仕切部材５の下方側で、内筒１の周りに圧入等によって取付けた内筒スリーブ１１の外周面と、外筒２の内周面とのそれぞれに加硫接着等によって固着されており、ここで外筒２は、それの縮径加工によって、上端フランジ２ｂを中間筒１０の連結フランジに整合させた姿勢で、中間筒１０の外周面および、仕切部材５の支持筒５ｄの外周面のそれぞれに、外筒２の内周面へのゴムライニング層を介して液密に取付けられる。
なおこの外筒２は、本体ゴム４側の端部分で、図の下方側の液室７と対応する位置、および、その液室７より下方側の、本体ゴム４の固着域のそれぞれを、外筒２の、本体ゴム３側の端部分および、仕切部材５の配設位置と対応する部分のいずれよりも外径の小さい、先に述べたような小径端部２ａとされており、そしてこの小径端部２ａの、液室７と対応する位置に雄部材８で密閉される液体注入口９を有する。
なおここで、小径端部２ａは、外筒２に予め形成しておくことで、外筒２の組付け後の、小径端部の形成のための、縮径加工等の加工が全く不要になる。

かくして、この防振装置では、たとえば、外筒２の大径部分を所定の取付部材内に挿入ないしは圧入等することによってその装置を使用に供する場合、小径端部２ａを挿入ガイド等として機能させて外筒２を取付部材内に差し込むことで、所要の挿入、圧入等を、外筒２の初期の高精度の位置決め配置等を要することなく、簡易にかつ迅速に行うことができる。
またこの場合には、外筒２の、所定取付部材に対する所要の圧入長さ等が、小径端部２ａの軸線方向距離に相当する長さだけ短くなるので、外筒２の外周面と取付部材の内周面との摩擦力を有効に低下させて、外筒２の所要の押込力を効果的に低減させることができる。

このような防振装置においてより好ましくは、外筒２の小径端部２ａ側の端縁に、本体ゴム４内へ入り込む内向きフランジ２ｃを設ける。この内向きフランジ２ｃは、たとえば、内外筒１，２の軸線方向の相対振動に際し、中間筒１０の下端の内向きフランジ１０ａと同様に、本体ゴムの剪断変形量を抑制して、液室内圧の増減量を増加させて、封入流体の流動に基く振動減衰機能を高めるべく機能することになる。

ところで、図１に示すところでは、本体ゴム３に、内筒１の周りで環状に延在して、液室６に開口する環状窪み３ａを設けるとともに、本体ゴム４に、内筒スリーブ１１の周りで環状に延在して大気に開口する環状窪み４ａを設け、これらの各環状窪み３ａ，４ａにより、内外筒１，２の軸線方向の相対変位に伴う、それぞれの本体ゴム３，４の剪断変形時の、それらのゴム３，４の、内筒１もしくは内筒スリーブ１１への固着端への、応力集中に起因するセパレーション発生を防止することとしている。

そしてまた図１に示すところでは、内筒１の、仕切部材５の取付個所を、段差部を介した均一外径の小径部とするとともに、内筒１の周りに圧入等される剛性部材５ａの内径を、図の下方側に向けて漸次小径となるテーパ面として、剛性部材５ａの下半部側の部分だけを、内筒１の小径部に摩擦係合させることで、内筒１に対する剛性部材５ａの所要の押込力の低減を図るとともに、剛性部材５ａの圧入限界位置を内筒１の段差部によって特定可能とする。

このような防振装置では、内外筒１，２の軸線方向の入力もしくは相対振動に対し、それぞれの本体ゴム３，４の剪断変形に基いて、入力および振動を伝達側の部材に対して絶縁するとともに減衰させることができ、また、それぞれの本体ゴム３，４の変形に伴うそれぞれの液室６，７の容積、ひいては、液室６，７内液体の圧力の変動による、両液室６，７間での液体の流動に基く、絞り通路５ｃ内での液柱共振および、絞り通路５ｃが液体に及ぼす流動抵抗等によっても、入力および振動を絶縁し、減衰させることができる。

しかも、以上のような防振装置によれば、液体注入口からそれぞれの分割気室内へ所要の液体を充填した後、その注入口を雄部材によって密閉することで、それぞれの液室への封入液体の圧力を大気圧として、本体ゴム３，４への初期変形の発生を十分に防止することができるので、それらの本体ゴム３，４の耐久性の低下のおそれを有効に取り除くことができる。
またこの装置は、外筒の一方の端部分に小径端部を設けたものであり、この小径端部は、外筒に予め形成することができるので、外筒の縮径加工に要する工程数を少なくして、装置コストを有効に低減させることができる。

加えて、この装置では、外筒２が一端部分に小径端部２ａを有することから、その外筒を所定の取付部材内へ挿入ないしは圧入等するに当って、その小径端部２ａをガイド部として機能させることで、外筒２を、取付部材に対して正確に位置決め保持する必要なしに、所要の挿入、圧入等を簡易・迅速に、かつ常に適用に行うことができ、さらに、取付部材に対しては、外筒２の、小径端部２ａを除いた大径部分だけを押し込み等すれば足りるので、外筒２の全体を大径部分とする場合に比して、所要の押込力等を有効に低減させることができる。

他の実施形態を示す図２において、図２（ａ）に示すものは、とくに、外筒２に対する小径端部２ａの形成域を、下方側の液室７の配設部分よりもさらに下方側の、本体ゴム４と対応する部分のみとし、この小径端部２ａに、雄部材８にて密閉される液体注入口９を設け、そして、この液体注入口９を、本体ゴム４に設けた窪み１２を介して下方側の液室７に連通させたものである点で、図１に示す実施形態とは構成を異にするものである。
そして、図２（ｂ）に示すものは、とくに、仕切部材５の剛性部材５ａを外筒２に、そして、弾性部材５ｂを、剛性筒体５ｅを介して内筒１にそれぞれ取付けてなる点で、図１および図２（ａ）に示すものとは構成を異にするものである。

しかるに、図２に示すこれらのいずれの防振装置も、図１に示すものと同様の作用および効果をもたらすことができる。

なお図２に示すそれぞれの装置では、液体注入口８を密閉する雄部材９の、外筒２の内周側への突部と、本体ゴム４との干渉は、窪み１２の寸法、形状等を適宜に選択することで容易に防止することができる。

１ 内筒
２ 外筒
２ａ 小径部材
２ｂ 上端フランジ
２ｃ 内向きフランジ
３，４ 本体ゴム
３ａ，４ａ 環状窪み
５ 仕切部材
５ａ 剛性部材
５ｂ 弾性部材
５ｃ 絞り通路
５ｄ 支持筒
５ｅ 剛性筒体
６，７ 液室
８ 雄部材
９ 液体注入口
１０ 中間筒
１０ａ 内向きフランジ
１１ 内筒スリーブ
１２ 窪み

Claims (3)

1. 内筒と、内筒の周りに間隔をおいて配置した外筒と、内外筒の軸線方向に離隔させて設けられて、内外筒を液密に連結するそれぞれの端部分の本体ゴムと、内外筒とそれぞれの本体ゴムとで区画される空間を、内外筒の軸線方向の中間部で二つの気室に分割する、剛性部材と弾性部材とからなる仕切部材と、仕切部材に形成されて二つの分割気室の連通をもたらす絞り通路とを具え、二つの分割気室のそれぞれに液体を充満させてそれぞれの液室としてなる液体封入式防振装置であって、
   外筒の、一方の本体ゴム側の端部分に、外筒の、他方の本体ゴム側の端部分および、仕切部材の配設位置と対応する部分のいずれよりも外径の小さい小径端部を設け、該小径端部に、雄部材によって密閉した液体注入口を設けてなる液体封入式防振装置。
2. 外筒の小径端部側の端縁に、一方の本体ゴム内へ入り込む内向きフランジを設けてなる請求項１に記載の液体封入式防振装置。
3. 請求項１もしくは２に記載の液体封入式防振装置を製造するに当り、
   それぞれの構成部材の組付けの後、外筒に設けた液体注入口から、液体を注入し、次いで、該液体注入口を雄部材で密閉する液体封入式防振装置の製造方法。

Images