(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
筒状に形成された内筒と、前記内筒を外周側から取り囲む外筒と、前記内筒および外筒を連結すると共にゴム状弾性体からなる防振基体と、前記外筒および防振基体の間に形成される液室と、前記液室内に配設される粘性体と、前記内筒の外面または前記外筒の内面から径方向へ向けて突出されると共に前記外筒の内面または前記内筒の外面との間に所定の間隔を隔てて配置され前記内筒および前記外筒の径方向における相対変位を規制するストッパ部と、を備える液封入式防振装置において、
前記ストッパ部に外嵌される外嵌部材を備え、
前記外嵌部材は、前記防振基体の内面に面する一対の当接部と、それら一対の当接部どうしを連結する一対の連結部とから筒状に形成されると共に、前記当接部の前記連結部側の縁部が前記連結部よりも外方へ張り出して形成され、
前記外筒に対して前記内筒が径方向へ相対変位され、前記ストッパ部が前記外筒の内面または前記内筒の外面へ近接する際に、弾性変形された前記防振基体が前記外嵌部材に当接されることを特徴とする液封入式防振装置。
前記ストッパ部の突出方向の長さ寸法が、前記突出方向における前記外嵌部材の長さ寸法よりも大きな寸法に設定され、前記ストッパ部に前記外嵌部材が外嵌されると、前記ストッパ部の突出先端側が前記外嵌部材の一側から突出されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の液封入式防振装置。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、
図1から
図4を参照して第1実施形態について説明する。
図1(a)は、第1実施形態における液封入式防振装置100の上面図であり、
図1(b)は、
図1(a)のIb−Ib線における液封入式防振装置100の断面図である。
図2(a)は、
図1(b)のIIa−IIa線における液封入式防振装置100の断面図であり、
図2(b)は、
図2(a)のIIb部における液封入式防振装置100の部分拡大断面図である。
【0019】
図1及び
図2に示すように、液封入式防振装置100は、車体フレーム又は懸架装置の一方に固定される円筒状の内筒10と、その内筒10を外周側から(本実施形態では同芯状に)取り囲むと共に車体フレーム又は懸架装置の他方に固定される円筒状の外筒20と、その外筒20の内周面に内嵌される円筒状の中間筒30と、内筒10及び中間筒30の間に加硫成型により介設される防振基体40と、内筒10、外筒20及び防振基体40に区画されて形成される液室50と、内筒10のストッパ部11aに配設される外嵌部材60とを備えて構成される。
【0020】
内筒10は、その軸方向略中央に、径方向外側(軸直角方向)へ突出するストッパ部11a,11bが形成される。ストッパ部11aは、第1の方向(
図2(a)上下方向、例えば、車両前後方向)に沿って突出されると共に、ストッパ部11bは、第2の方向(
図2(b)左右方向、例えば、車両左右方向)に沿って突出される。即ち、内筒10には、位相を90度異ならせて4本のストッパ部11a,11bが突出される。
【0021】
これらストッパ部11a,11bは、外筒20との間に所定の間隔を隔てる突出寸法に設定され、それらの突出先端が外筒20の内周面に当接するまでは、外筒20に対する内筒10の径方向への相対変位が許容される一方、突出先端が外筒20の内周面に当接することで、外筒20に対する内筒10の径方向への相対変位が規制される。
【0022】
なお、本実施形態では、ストッパ部11a,11bは、その突出方向に垂直な平面で切断した断面が矩形状に形成される。この場合、ストッパ部11aは、ストッパ部11bに対して、内筒10の軸方向視における幅寸法が大きくされる一方、内筒10の軸直角方向視における厚み寸法が略同等とされる。また、これら4本のストッパ部11a,11bの突出寸法はそれぞれ略同一とされる。
【0023】
外筒20には、その軸方向両端を径方向内側へ向けて折り返すことで、かしめ部21が
形成される。かしめ部21は、中間筒30が軸方向へ移動して抜け出ることを規制する。なお、外筒20の外周面には貫通孔が穿設されており、かかる貫通孔を介して、シリコンオイルやエチレングリコール等の液体(粘性体)が、公知の真空引きによる充填方法により、液室50に充填される。貫通孔は、液体の充填後にリベットにより封止される。
【0024】
中間筒30は、内筒10及び外筒20と同心状に配設され、外筒20が縮径加工されることで、外筒20の内周面にゴム膜を介して密着された状態で内嵌される。
【0025】
防振基体40は、所定の厚み寸法(
図1(b)左右方向寸法)を有し軸方向視円環状に形成されるゴム状弾性体であり、内筒10の軸方向(
図1(b)左右方向)に所定の間隔を隔てつつ一対が対向配置される。これら一対の防振基体40の対向面(内面)の間に液室50が形成される。
【0026】
ここで、本実施形態では、防振基体40は、内筒10の軸を含む平面での断面視が、ストッパ部11a,11bへ向けて円弧状に湾曲した形状に形成される(
図1(b)参照)。即ち、防振基体40は、その内面がストッパ部11a,11bへ向けて凸の円弧状に湾曲されると共に、外面がストッパ部11a,11bへ向けて凹む円弧状に湾曲される。よって、内筒10が外筒20に対して径方向へ相対変位される際には、内筒10が外筒20へ近接される側では、防振基体40の内面がストッパ部11a,11bへ近接される態様にて、防振基体40を撓ませることができる。
【0027】
覆設ゴム部42は、ストッパ部11a,11bの外面に覆設されるゴム状弾性体であり、防振基体40に連なって形成される。ストッパ部11aに覆設される覆設ゴム部42には、その側面(防振基体40の内面に対面する側面どうしを接続する側面、
図2(b)左右の側面)に溝状の溝部42aが凹設される。溝部42aは、外嵌部材60の突設部62aが嵌合される溝であり、覆設ゴム部42の突出方向先端面からストッパ部11aの突出方向に沿って直線状に延設される。よって、外嵌部材60のストッパ部11aへの挿入性を妨げない。
【0028】
ストッパ部11aには、外嵌部材60がそれぞれ配設される。ここで、
図3を参照して、外嵌部材60について説明する。
【0029】
図3(a)は、外嵌部材60の正面図であり、
図3(b)は、
図3(a)のIIIb−IIIb線における外嵌部材60の断面図である。
【0030】
図3に示すように、外嵌部材60は、樹脂材料から上面視横長矩形の環状の部材として形成される。即ち、外嵌部材60は、上面視矩形の長辺を形成する一対の当接部61と、その当接部61の端部どうしを連結すると共に上面視矩形の短辺を形成する一対の連結部62とから断面矩形の環状(筒状)体として形成される。
【0031】
連結部62の内面には、断面矩形の突設部62aが突設される。突設部62aは、覆設ゴム部42の溝部42aにおける溝幅よりも若干幅広に形成される。よって、突設部62aの外側面が覆設ゴム部42の溝部42aの内壁面に密着されることで、ストッパ部11aから外嵌部材60が抜けることを防止できる。
【0032】
また、連結部62の内面の両端には、上面視円弧状に湾曲する凹部60bが凹設される。これにより、後述するように、防振基体40の内面により外嵌部材60(当接部61)がストッパ部11aへ押圧される動作が繰り返される際に(
図4参照)、外嵌部材60の角部(当接部61及び連結部62の連結部分)における応力集中の発生を抑制して、外嵌部材60の耐久性の向上を図ることができる。
【0033】
外嵌部材60は、環状に形成されるので、ストッパ部11aの突出先端から嵌め込むことで、ストッパ部11aの周囲に配設することができる。即ち、ストッパ部11aに外嵌部材60が外嵌された状態を容易に形成することできる。よって、外嵌部材60のストッパ部11aへの装着性を向上して、組立コストの削減を図ることができる。
【0034】
この場合、外嵌部材60は、その内形が、ストッパ部11aの外形より大きく、かつ、ストッパ部11aに覆設される覆設ゴム部42の外形と同等または若干小さく形成される。詳細には、上面視横長矩形の短辺の対向間隔(
図3(a)左右方向間隔)が、ストッパ部11aの幅寸法(
図2(b)左右方向寸法)よりも大きく、且つ、該寸法方向における覆設ゴム部42の外形寸法と同等または若干小さくされ、上面視横長矩形の長辺の対向間隔(
図3(a)上下方向間隔)が、ストッパ部11aの厚み寸法(
図2(b)左右方向寸法)よりも大きく、且つ、該寸法方向における覆設ゴム部42の外形寸法と同等または若干小さくされる。
【0035】
これにより、外嵌部材60を覆設ゴム部42に密着させ、ストッパ部11aに強固に外嵌させることができる。よって、ストッパ部11aから外嵌部材60が抜け出ることを防止できる。
【0036】
図1及び
図2に戻って説明する。外嵌部材60は、その側壁(上面視矩形の長辺を形成する側壁、
図3(a)参照)の厚み寸法(
図1(b)左右方向寸法)が、防振基体40の内面との間に所定の間隔を隔てる大きさに設定される。これにより、比較的小振幅の振動入力時には、外嵌部材60に防振基体40の内面が接触することを回避して、動ばね定数を小さくすることができる。
【0037】
外嵌部材60は、その高さ寸法(
図1(b)及び
図2(b)上下方向寸法)が、ストッパ部11aの突出寸法よりも小さくされる。これにより、ストッパ部11aに外嵌部材60が外嵌された状態では、ストッパ部11aの先端を、外嵌部材60の一側の開放端から突出させておくことができる。その結果、内筒10及び外筒20との径方向の相対変位を規制する場合には、ストッパ部の先端のみを外筒20の内面に当接させることができ、外嵌部材60が外筒20の内面に当接して破損することを防止できる。
【0038】
次いで、
図4を参照して、外嵌部材60の機能について説明する。
図4は、液封入式防振装置100の断面図であり、
図1(b)に示す状態から内筒10が外筒20に対して径方向へ相対変位された状態が図示される。
【0039】
図4に示すように、内筒10が外筒20に対して径方向に相対変位されると、内筒10が外筒20に接近される側(
図4右側)では、内筒10及び外筒20の間で防振基体40が圧縮方向に弾性変形される。これにより、圧縮方向に弾性変形された防振基体40の内面の一部が外嵌部材60に当接され、防振基体40の内面のうちの液室50に面する面積を小さくすることができる。よって、その分、液室50の内圧を逃げ難く(液圧が緩和され難く)することができ、液室50の内圧を高めることができる。その結果、液封入式防振装置100を大型化することなく、高い減衰効果を得ることができる。
【0040】
特に、本実施形態では、外嵌部材60は防振基体40より硬質の樹脂材料から形成されるので、かかる外嵌部材60が液室50の内圧で変形することを抑制できる。よって、液室50の内圧を逃げ難く(液圧が緩和され難く)することができ、その結果、液室50の内圧を高めることができる。
【0041】
また、本実施形態では、上述したように、防振基体40がストッパ部11aへ向けて凸となる円弧状に湾曲した形状に形成されるので(
図1(b)参照)、圧縮方向へ弾性変形された防振基体40の内面をストッパ部11a(外嵌部材60)へ近接する態様にて、防振基体40を撓ませることができる。その結果、防振基体40の内面を確実に外嵌部材60の外面に密着させることができる。従って、この点からも、液室50の内圧を逃げ難くして、液室50の内圧を確実に高めることができる。
【0042】
ここで、外嵌部材60に相当する形状を覆設ゴム部42の外面(或いは、防振基体40の内面)にゴム状弾性体により一体に形成し、外嵌部材60を省略することも考えられるが、この場合には、内筒10及び中間筒30の間を防振基体40により連結した加硫成形品を加硫成形するための加硫金型において、液室50の空間を形成するための中子型の先端部分(防振基体40の内面と覆設ゴム部42の外面との対向間に挿入される部分)が極めて薄肉となり、中子型の耐久性の点から現実的でない。
【0043】
一方で、中子型の先端を厚肉としたのでは、防振基体40の内面と覆設ゴム部42の外面(外嵌部材60相当部分)との間の間隔が過大となり、内筒10及び外筒20の径方向へ相対変位時に、防振基体40の内面を外嵌部材60相当部分に当接させることができず、液室50の内圧を高めることができない。
【0044】
これに対し、本実施形態では、外嵌部材60が別体の部品として形成されるので、防振基体40と覆設ゴム部42の外面との間の間隔を十分に確保することができ、中子型の耐久性を確保できる一方で、外嵌部材60を装着した後は、防振基体40の内面が外嵌部材60に当接される状態を形成でき、液室50の内圧を高めることができる。
【0045】
次いで、
図5及び
図6を参照して、第2実施形態における液封入式防振装置200について説明する。
図5(a)は、第2実施形態における外嵌部材260の上面図であり、
図5(b)は、
図5(a)のVb−Vb線における外嵌部材260の側面図であり、
図5(c)は、液封入式防振装置200の部分拡大断面図である。なお、
図5(c)は、
図2(b)に対応する。また、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0046】
図5に示すように、第2実施形態における外嵌部材260は、その当接部261の長手方向(
図5(a)左右方向)における長さ寸法が、第1実施形態における外嵌部材60の当接部61の長さ寸法より長く形成され、連結部62の両側(
図5(a)左側および右側)から当接部261が外方へ突出される。よって、その突出部分の分、外嵌部材260は、当接部261の面積が、第1実施形態における外嵌部材60の当接部61の面積よりも大きく形成される。
【0047】
これにより、内筒10が外筒20に対して径方向に相対変位され、圧縮方向に弾性変形された防振基体40の内面の一部が外嵌部材60に当接される際には(
図4参照)、外嵌部材60の当接部261の突出部分の分、当接面積を拡大することができる。即ち、防振基体40の内面のうちの液室50に面する面積をより小さくすることができる。よって、その分、液室50の内圧を逃げ難く(液圧が緩和され難く)することができ、液室50の内圧を高めることができる。その結果、液封入式防振装置200を大型化することなく、高い減衰効果を得ることができる。
【0048】
次いで、
図6及び
図7を参照して、第3実施形態における液封入防振装置300について説明する。
図6(a)は、第3実施形態における液封入防振装置300の断面図であり、
図6(b)は、
図6(a)のVIb−VIb線における液封入式防振装置300の断面図である。なお、
図6(a)は、
図1(b)のIIa−IIa線における断面に対応する。また、上記各実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0049】
図6に示すように、第3実施形態における液封入式防振装置300は、第1実施形態における液封入式防振装置100に対して、内筒10へのストッパ部11bの形成が省略される一方で、そのストッパ部11bに対応する位置においてゴム脚343が内筒10から突出する姿勢で形成される。
【0050】
ゴム脚343は、防振基体40及び覆設ゴム部42と一体に加硫成型されるゴム状弾性体であり、所定間隔を隔てて対向配置される防振基体40の対向面間を連結すると共に外周面が外筒20の内周面に密着される。これにより、液室50が第1液室50a及び第2液室50bに区画される。
【0051】
ゴム脚343の外周面には、凹状の溝が凹設され、その凹溝と外筒20の内周面との間にオリフィス355が形成される。オリフィス355は、第1液室50aと第2液室50bとを連通させ、これら両液室50a,50b間で液体を流動させるためのオリフィス流路である。また、ゴム脚343には、一対の中間筒30どうしを連結する断面コ字状の接続部331が埋設される。
【0052】
液封入式防振装置300によれば、内筒10が外筒20に対して所定の径方向(
図6(a)上下方向)に相対変位されることで、オリフィス355による第1液室50a及び第2液室50bの間で液体流動効果により、減衰効果を得ることができる。
【0053】
この場合、本実施形態によれば、内筒10が外筒20に対して所定の径方向に相対変位されると、圧縮方向に弾性変形された防振基体40の内面の一部が外嵌部材60に当接され、防振基体40の内面のうちの液室50に面する面積を小さくすることができる(
図4参照)。よって、その分、液室50の内圧を逃げ難く(液圧が緩和され難く)することができ、液室50の内圧を高めることができるので、オリフィス355を介して第1液室50a及び第2液室50bの間で流動する液体を増加させることができる。その結果、液封入式防振装置100を大型化することなく、高い減衰効果を得ることができる。
【0054】
次いで、
図7を参照して、第4実施形態について説明する。
図7(a)は、第4実施形態における外嵌部材460の斜視図である。なお、上記各実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0055】
図7(a)に示すように、第4実施形態における外嵌部材460は、第1実施形態における外嵌部材60に対し、一対の連結部62のうちの一方の連結部62にスリット部463が形成される。スリット部463は、スリット状の切り欠きであり、外嵌部材460の一方の開口端面から他方の開口端面まで直線状に延設される。このように、連結部62にスリット部463が形成されることで、外嵌部材460をストッパ部11a(
図1及び
図2参照)の先端から嵌め込む際には、外嵌部材460を拡大方向へ弾性変形させることができる。その結果、外嵌部材のストッパ部11aへの装着性を向上して、組立コストの削減をはかることができる。
【0056】
また、スリット部463は、外嵌部材460の連結部62に形成される。よって、内筒10が外筒20に対して径方向に相対変位され、圧縮方向に弾性変形された防振基体40の内面の一部が外嵌部材60(当接部61)に当接される際には(
図4参照)、防止基体40の内面がスリット部463の縁部に当接して損傷を受けることを回避できる。その結果、防振基体40に亀裂が発生することを抑制できる。
【0057】
また、外嵌部材460の連結部62にスリット部463が形成されることで、防振基体40の内面により外嵌部材460(当接部61)がストッパ部11aへ押圧される際に(
図4参照)、スリット部463の隙間の分、外嵌部材460を弾性変形させることができる。これにより、外嵌部材460に作用される外力を緩和して、破損を抑制できる。その結果、外嵌部材460の耐久性の向上を図ることができる。
【0058】
次いで、
図7(b)を参照して、第5実施形態について説明する。
図7(b)は、第5実施形態における液封入式防振装置500の断面図であり、
図1(b)のVIIb−VIIb線における断面に対応する。なお、上記各実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0059】
図7(b)に示すように、第5実施形態における液封入式防振装置500は、外嵌部材560が金属製の線材から形成され、かかる外嵌部材560は、覆設ゴム部42を弾性変形させつつその外面に螺旋状に巻き付けられることで、ストッパ部11aに装着される。よって、覆設ゴム部42の弾性回復力を利用して外嵌部材560を保持させることができるので、かかる外嵌部材560がストッパ部11aから抜けることを抑制できる。
【0060】
また、本実施形態においても、内筒10が外筒20に対して所定の径方向に相対変位され、圧縮方向に弾性変形された防振基体40の内面の一部が外嵌部材560に当接されることで、防振基体40の内面のうちの液室50に面する面積を小さくすることができる(
図4参照)。よって、その分、液室50の内圧を逃げ難く(液圧が緩和され難く)することができ、液室50の内圧を高めることができる。その結果、液封入式防振装置500を大型化することなく、高い減衰効果を得ることができる。
【0061】
次いで、
図8を参照して、第6実施形態について説明する。
図8(a)は、第6実施形態における外嵌部材660正面図であり、
図8(b)は、
図8(a)のVIIIb−VIIIb線における外嵌部材660の断面図である。また、
図8(c)は、液封入式防振装置600の部分拡大断面図である。
【0062】
図8(a)及び
図8(b)に示すように、第6実施形態における外嵌部材660には、内面ゴム664が配設される。内面ゴム664は、外嵌部材660の内面に覆設されるゴム状弾性体であり、当接部61の内面に覆設される膜部664aと、その膜部664aに連なると共に連結部62の内面から内方へ向けて突設される複数の突設部664bとを備える。なお、突設部664bは、隣り合うものと所定の間隔を隔てつつ縦横に複数(本実施形態では片面に9個)が配設される。
【0063】
図8(c)に示すように、ストッパ部11aに覆設される覆設ゴム部42には、その側面(
図8(c)左右の側面)に溝状の溝部642aが凹設される。溝部642aの深さ寸法は、その溝部642aの溝底と外嵌部材660の連結部62との間で内面ゴム664の突設部664bが弾性的に圧縮変形される寸法に設定される。なお、溝部642aは、覆設ゴム部42の突出方向先端面からストッパ部11aの突出方向に沿って直線状に延設される。よって、外嵌部材660のストッパ部11aへの挿入性を妨げない。
【0064】
液封入式防振装置600によれば、ストッパ部11aに外嵌部材660が装着された状態では、外嵌部材660の内面ゴム664における膜部664aが覆設ゴム部42の外面に密着されると共に、外嵌部材660の内面ゴム664における各突設部664bの突設先端面が覆設ゴム部42の溝部642aにおける溝底に密着されるので、ストッパ部11aから外嵌部材660が抜けることを防止できる。
【0065】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【0066】
上記各実施形態における構成の一部または全部を他の実施形態における構成の一部または全部と組み合わせることは当然可能である。
【0067】
上記各実施形態では、4本のストッパ部11a,11b(第3実施形態では2本のストッパ部11a)の突出寸法がそれぞれ略同一とされる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、4本のストッパ部11a,11bの突出寸法(即ち、ストッパ部11a,11bの突出先端と外筒20の内面との間に形成される4カ所の間隔)をそれぞれ異ならせても良い。
【0068】
上記各実施形態では、2本のストッパ部11aに外嵌部材60,260,460,560,660が外嵌される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外嵌部材60,260,460,560,660が、1本のストッパ部11a,11bのみに外嵌されていても良く、3本以上のストッパ部11a,11bに外嵌されていても良い。
【0069】
上記各実施形態では、ストッパ部11aが内筒10の外面から径方向へ向けて突出される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、これに代えて、或いは、これに加えて、ストッパ部が外筒20の内面から径方向へ向けて突出されても良い。
【0070】
上記第5実施形態では、外嵌部材560が金属製の線材として形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、金属製の心材にゴム状弾性体や樹脂などの柔軟性を有する被覆材を被覆して形成される線材を採用しても良い。
【0071】
上記第5実施形態では、外嵌部材560が密に(即ち、線材どうしの間に隙間を有さない状態で)巻き付けられる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、線材どうしの間に所定の間隔が形成される状態で巻き付けられるものであっても良い。
【0072】
上記第5実施形態では、外嵌部材560を線材から形成し、かかる線材をストッパ部11aに螺旋状に巻き付ける場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外嵌部材560を金属材料からなる平板状の板材から形成し、かかる板材をストッパ部11aに巻き付けるものであっても良い。この場合、板材の巻き付けは、1周に満たないものであっても良く、1周を越えるもの(即ち、重なり代を有するもの)であっても良い。
【0073】
上記第6実施形態では、ストッパ部11aの外面であって外嵌部材660が外嵌される領域に覆設ゴム部42が覆設される(即ち、ストッパ部11aと外嵌部材660との間に覆設ゴム部42が介在する)場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、少なくとも外嵌部材660が外嵌される領域における覆設ゴム部42の覆設を省略しても良い。即ち、外嵌部材660が外嵌される領域において、ストッパ部11aの外面を露出させても良い。この場合でもあっても、外嵌部材660の内面に配設される内面ゴム664(膜部664a及び突設部664b)をストッパ部11aの外面に密着させることができるので、ストッパ部11aから外嵌部材660が抜け出ることを抑制できる。