特開 2023-60667 内筒ユニット、液封防振装置及び液封防振装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023060667

(43)【公開日】2023-04-28

(54)【発明の名称】内筒ユニット、液封防振装置及び液封防振装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16F 13/14 20060101AFI20230421BHJP

【ＦＩ】

F16F13/14 A

F16F13/14 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021170385

(22)【出願日】2021-10-18

(71)【出願人】

【識別番号】522297236

【氏名又は名称】株式会社プロスパイラ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(72)【発明者】

【氏名】田代 慎之介

【テーマコード（参考）】

3J047

【Ｆターム（参考）】

3J047AA05

3J047AB01

3J047CA02

3J047CD02

3J047CD05

3J047FA01

3J047GA01

(57)【要約】

【課題】簡易な構成で、ゴムを外筒に圧入する際に生じるオリフィス部の破損や過剰な変形に伴う不具合を防止可能な液封防振装置等を提供する。
【解決手段】内筒１０と、内筒１０の外周側に設けられた中間筒２０と、内筒１０と中間筒２０の間に介在するゴム材と、周方向に延在する溝を有し、当該溝により内部に封入された液体の複数の液室ＷＬ；ＷＲ間の流動を確保するオリフィス通路とを備え、内筒１０と同軸上に配置される外筒５０内に、軸方向に沿って圧入可能な内筒ユニット６０であって、オリフィス通路は、溝の両縁部に、弾性変形可能とされ、径方向外側に向けて突出し、軸方向の他方に位置する面が軸方向の一方に傾斜する傾斜面として形成された一対の突起４６；４８を有する内筒ユニットとした。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内筒と、
前記内筒の外周側に設けられた中間筒と、
前記内筒と前記中間筒の間に介在するゴム材と、
周方向に延在する溝を有し、当該溝により内部に封入された液体の複数の液室間の流動を確保するオリフィス通路と、
を備え、
前記内筒と同軸上に配置される外筒内に、軸方向に沿って圧入可能な内筒ユニットであって、
前記オリフィス通路は、前記溝の両縁部に、弾性変形可能とされ、径方向外側に向けて突出し、軸方向の他方に位置する面が軸方向の一方に傾斜する傾斜面として形成された一対の突起を有することを特徴とする内筒ユニット。

【請求項2】

前記内筒ユニットが前記外筒内に圧入された液封防振装置であって、
前記一対の突起の前記傾斜面が前記外筒の内周面と圧接した状態であることを特徴とする液封防振装置。

【請求項3】

内筒と、
前記内筒の外周側に設けられた中間筒と、
前記内筒と前記中間筒の間に介在するゴム材と、
周方向に延在する溝を有し、当該溝により内部に封入された液体の複数の液室間の流動を確保するオリフィス通路と、
を備えた内筒ユニットを前記内筒と同軸上に配置される外筒内に、軸方向に沿って圧入する工程を備えた液封防振装置の製造方法であって、
前記オリフィス通路における溝の両縁部に、弾性変形可能とされ、前記外筒側に向けて突出し、軸方向の他方に位置する面が軸方向の一方に傾斜する傾斜面として形成された一対の突起を形成し、
前記内筒ユニットの圧入に際し、前記傾斜面が形成された軸方向の他方を前記外筒に向けて圧入し、前記一対の突起の前記傾斜面を前記外筒の内周面と圧接させることを特徴とする液封防振装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液封防振装置に関し、特に、ゴム材の圧入時におけるオリフィスの破損防止が可能な液封防振装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、外筒に中間筒を圧入して得られる液封防振装置が知られている。このような形態にあっては、液封防振装置の製造過程において、内筒と中間筒とを弾性的に連結するゴム材を外筒に圧入する際に要する軸力が高くなるため、オリフィスの破損・倒れ等が発生する懸念があった。近年においては、中間筒の外周面に、径方向に突出し、周方向に延びる環状突部を軸方向に間隔をあけて複数配置し、隣接する環状突部間にゴム材料からなるシール片を配設することで、ゴム材を圧入する際の軸力を抑制しつつ、液室及びオリフィス通路のシール性を確保する構成の液封防振装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ＷＯ２０２０／１２９８９１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のような形態にあっては、中間筒の構造が複雑となると言う問題点があった。
本発明は、上記点を課題としてなされた発明であって、簡易な構成で、ゴムを外筒に圧入する際に生じるオリフィスの破損や過剰な変形に伴う不具合を防止可能な液封防振装置等を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述の課題を解決するための構成として、内筒と、内筒の外周側に設けられた中間筒と、内筒と前記中間筒の間に介在するゴム材と、周方向に延在する溝を有し、当該溝により内部に封入された液体の複数の液室間の流動を確保するオリフィス通路とを備え、内筒と同軸上に配置される外筒内に、軸方向に沿って圧入可能な内筒ユニットであって、オリフィス通路は、溝の両縁部に、弾性変形可能とされ、径方向外側に向けて突出し、軸方向の他方に位置する面が軸方向の一方に傾斜する傾斜面として形成された一対の突起を有する内筒ユニットとした。
本構成に係る内筒ユニットによれば、オリフィス通路が、溝の両縁部に、弾性変形可能とされ、径方向外側に向けて突出し、軸方向の他方に位置する面が軸方向の一方に傾斜する傾斜面として形成された一対の突起を有していることから、外筒への圧入時における外筒の内周面との接触面積が減少し、破損に結び付くような摩擦による過剰な変形を防止できる。
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態に係る液封防振装置を示す概略断面図である。

【図2】外筒への圧入前の状態と内筒ユニットの圧入方向を示す概略図である。

【図3】突起の圧接状態を示す図である。

【図4】突起の他の形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

［液封防振装置の構造］
図１（ａ）～（ｃ）は、実施形態に係る液封防振装置１を示す図で、（ａ）図は平面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ－Ａ断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ－Ｂ断面図である。液封防振装置１は、内筒１０、中間筒２０、ゴム材３０、オリフィス形成部材４０、及び、外筒５０を備える。内筒１０は、例えば、自動車のサスペンションアーム等の振動発生部側に組付けられ、外筒５０は車体フレーム等の振動受動部側に組付けられる。以下、本明細書において図１、図２の矢印で示す上下、左右、前後方向を液封防振装置１の上下、左右、前後方向として説明する。また、図１（ｂ）及び図１（ｃ）の一点鎖線で示す内筒１０の中心軸Ｊの延長方向(以下、軸方向とも言う）は、上下方向と一致する。

【0008】

内筒１０は、中心に貫通孔１２が形成された円筒状の部材体であって、アルミニウムや鉄等の金属から構成される。内筒１０の長さ寸法は、中間筒２０及び外筒５０の長さ寸法よりも長く形成されている。即ち、内筒１０の上端部及び下端部は、それぞれ、中間筒２０の上端部及び下端部、外筒５０の上端部及び下端部よりも上方及び下方に突出している。また、貫通孔１２の中心軸は内筒１０の中心軸Ｊと同軸である。

【0009】

中間筒２０は、内筒１０と同軸上であって、内筒１０の外周側に設けられ、ゴム材３０を介して内筒１０と一体化される。図１（ｂ），（ｃ）に示すように、中間筒２０は、内筒１０の上端側に配置された環状の上側環状部２２と、下方に配置された環状の下側環状部２４と、上側環状部２２及び下側環状部２４を接続する一対の接続部２６とを備える。上側環状部２２と下側環状部２４の内径寸法及び外径寸法は、同一に設定される。上側環状部２２及び下側環状部２４の外周面には、後述のゴム材３０と同様のゴムによる被覆２３がなされており、後述の外筒５０の上下のカシメ部５２；５４との間がシールされる。接続部２６は、周方向の所定範囲に渡って形成され、前後方向に設けられた一対の領域である。接続部２６は、上側環状部２２及び下側環状部２４よりも縮径され、軸方向と平行に延長する直線部２６ａを有する。直線部２６ａの上部は、径方向外側に向かって傾斜する上側接続片２６ｂを介して上側環状部２２と接続される。直線部２６ａの下部は、径方向外側に向かって傾斜する下側接続片２６ｃを介して下側環状部２４と接続される。

【0010】

ゴム材３０は、内筒１０の外周面と中間筒２０の内周面との間に加硫接着され、内筒１０と中間筒２０とを弾性的に連結する。図１（ｂ）に示すように、ゴム材３０は、内筒１０の上端側から中間筒２０の上側環状部２２に向けて延在する上壁部３２と、内筒１０の下端側から中間筒２０の下側環状部２４に向けて延在する下壁部３４とを有する。上壁部３２と下壁部３４は、内筒１０の外周を被覆する被覆部３８により接続される。被覆部３８は、上壁部３２及び下壁部３４に対して径方向内側に窪むように形成されており、その外周面は、上壁部３２の下面及び下壁部３４の上面、及びオリフィス形成部材４０の内周面と共に液室ＷＬ；ＷＲを区画する。図１（ｃ）に示すように、ゴム材３０は、周方向の所定範囲に渡って形成された隔壁部３６を有する。隔壁部３６が液室ＷＬ，ＷＲ間に形成されることにより、液室ＷＬ，ＷＲが周方向に間隔を有して離間した状態となる。
なお、液室の数や形状、範囲、或いは、ゴム材３０の断面形状は減衰特性等の要求に応じて適宜設定可能である。また、液室ＷＬ，ＷＲには、例えば、エチレングリコール、水、シリコーンオイル等が封入されている。

【0011】

［オリフィス形成部材について］
図１（ｂ）及び図２に示すように、オリフィス形成部材４０は、断面形状が略台形状の本体部４２と、断面矩形状のオリフィス通路の一部を形成する一連の溝部４４と、溝部４４の経路に沿って、縁部（溝縁部）４２ａ；４２ｂにそれぞれ設けられた一対の突起４６及び突起４８とを有する。オリフィス形成部材４０は、例えば、樹脂、アルミ、鉄、ゴム等から構成される平面視円弧状の部材であって、左右方向両側にそれぞれ配置される。

【0012】

各オリフィス形成部材４０は、被覆部３８の外周面と外筒５０の内周面との間の位置にてはめ込まれ、周方向の両端面がゴム材３０の隔壁部３６の周方向両端面と密接し、軸方向（上下方向）の両端面が上側環状部２２及び上壁部３２の下端面と、下側環状部２４及び下壁部３４の上端面とそれぞれ密接する。そして、この状態で外筒５０に圧入されることにより、オリフィス形成部材４０が適切に位置決めされる。なお、以下の説明において、オリフィス形成部材４０がはめ込まれ、かつ、圧入により外筒５０との一体化が図られる以前の状態を内筒ユニット６０という場合がある。

【0013】

図２は、外筒５０に圧入される以前の内筒ユニット６０を示す概要図である。図１（ｂ），図２に示すように、オリフィス通路の一部を構成する溝部４４は、液室ＷＬ；ＷＲの内部と連通する開口部ＷＬ１；ＷＲ１に接続，連通される一方の直線部４４ａと、図外の湾曲状の反転部を介して直線部４４ａと連続し、前側の隔壁部３６に向かって延長する他方の直線部４４ｂとを有する。また、図２に示すように、前側の隔壁部３６の外周面には、溝部４４の他方の直線部４４ｂ；４４ｂと対応するように、外筒５０の内周面に向けて開口する溝部３５が形成されている。溝部３５の縁部（溝縁部）３５ａ；３５ｂには、溝部４４の縁部４２ａ；４２ｂに形成された突起４６及び突起４８と連接する同様の突起４６；４８が形成される。オリフィス形成部材４０の溝部４４と隔壁部３６の溝部３５とが互いに連通することにより、液室ＷＬから液室ＷＲに至る流路（オリフィス通路）が画成され、一方の液室ＷＬ；ＷＲに封入された液体が、前側に位置する隔壁部３６を経由して他方の液室ＷＲ；ＷＬに流動可能とされる。なお、オリフィス通路の配置や形状は、減衰特性に応じて任意に設定可能である。例えば後側の隔壁部３６についても溝部３５及び突起４６；４８を形成し、液体の流動範囲を前側及び後側に設定しても良い。また、図示の例では、溝部４４の延長形状を一方の直線部４４ａ、図外の反転部及び他方の直線部４４ｂを含むループ状としたが、これに限られるものではなく、液室ＷＬから液室ＷＲに至る延長形状をストレート状としても良い。

【0014】

［突起について］
隔壁部３６に形成された突起４６；４８は、隔壁部３６を構成するゴムと同じゴム材からなる弾性変形可能な部位であり、溝部３５の上方の縁部３５ａと下方の縁部３５ｂとに分かれて形成される。また、オリフィス形成部材４０に形成された突起４６；４８も同様に、溝部４４の縁部４２ａと縁部４２ｂとに分かれて形成される。なお、オリフィス形成部材を樹脂や金属により形成した場合にあっては、弾性変形可能なゴムを縁部４２ａ及び縁部４２ｂに沿って加硫接着することで突起４６；４８を形成可能である。各突起４６；４８は、径方向外側、即ち、外筒５０の内周面側に突出しており、圧入により外筒５０との一体化が図られた図１の例では、外筒５０の内周面に圧接（押圧）されて変形した状態となる。なお、突起４６；４８の圧接前の形状については後述する。

【0015】

外筒５０は、内筒１０と同軸上に、中間筒２０の径方向外側に配置される円筒状の部材であって、アルミニウムや鉄等の金属から構成される。外筒５０は、中間筒２０及びオリフィス形成部材４０の外周面を覆うように密接する。外筒５０の両端部に形成されたカシメ部５２；５４は、中間筒２０側に折曲され、中間筒２０の上端及び下端を保持する。

【0016】

［突起の形状について］
以下、突起４６；４８の詳細な形状について説明する。図２，図３の矢印で示すように以下の説明において内筒ユニット６０は、外筒５０の上側から下側に向けて圧入されるものとする。なお、図２の部分拡大断面図、及び図３は、前側の隔壁部３６に形成された溝部３５と突起４６；４８との関係を示すものであるが、オリフィス形成部材４０に形成された溝部４４と突起４６；４８との関係についても同様であるため、図示の関係を代表例として説明する。図２に示すように、上方に位置する突起４６は、断面視台形状に形成される。突起４６は、溝部３５の縁部３５ａから径方向外側に向けて上方に向かって傾斜して延長する傾斜面４００と、当該傾斜面４００と接続して鉛直方向に延長する直立面４０２と、直立面４０２と接続して径方向内側に向けて水平に延長する平面４０４とから構成される。直立面４０２の上下寸法は、傾斜面４００の内側端部と平面４０４の内側端部とを上下に結んだ破線（溝開口）で示す寸法よりも短く設定される。

【0017】

下方に位置する突起４８は、径方向外側に向けて上方に向かって傾斜して延長する傾斜面５００と、当該傾斜面５００と接続して鉛直方向に延長する直立面５０２と、直立面５０２と接続して径方向内側に向けて水平に延長し、縁部３５ｂと交わる平面５０４とから構成される。直立面５０２の上下寸法は、傾斜面５００の内側端部と平面５０４の内側端部とを上下に結んだ破線で示す寸法よりも短く設定される。即ち、上方の突起４６と下方の突起４８とは実質的に同一の断面形状とされる。

【0018】

このように、突起４６；４８は、それぞれ溝部３５の両縁部３５ａ；３５ｂと対応して形成されると共に、軸方向の一方に向けて傾斜する傾斜面４００；５００を有しており、外筒５０に対して圧入されると軸方向の一方に向けて僅かに潰れるように弾性変形する。突起４６；４８の変形後の詳細については後述する。

【0019】

次に、液封防振装置１の製造工程ついて説明する。
［内筒ユニットの製造工程］
（１）内筒１０、中間筒２０、オリフィス形成部材４０、及び、外筒５０を個別に作製する。
（２）内筒１０と中間筒２０、オリフィス形成部材４０及び未加硫ゴムを金型内に配置して位置決めする。そして、金型を加熱しながら圧力をかけて、ゲートから未加硫ゴムをキャビティ内に充填し、所定時間加硫した後に脱型する。これにより、内筒１０、中間筒２０、オリフィス形成部材４０及びゴム材３０が加硫接着により一体化された内筒ユニット６０が得られる。なお、脱型後にオリフィス形成部材４０を別途接着により取り付けても良い。

【0020】

［内筒ユニットの圧入］
（３）内筒ユニット６０を外筒５０の上方から下方に向けて圧入する。即ち、図３に示すように、下側突起４８の傾斜面５００を下方に向けた状態で外筒５０に対して圧入する。換言すれば、軸方向の一方に向けて傾斜する傾斜面４００；５００の傾斜方向とは反対となる軸方向の他方を外筒５０に向けて圧入する。なお、外筒５０と内筒ユニット６０との圧入による一体化は、封入対象となる液中にて行われ、一体化と同時に液室ＷＬ；ＷＲ内に液体が封入される。

【0021】

図３（ａ）に示すように、内筒ユニット６０が外筒５０の軸方向中心付近まで圧入されると、外筒５０の上端面の角部５０ａが下方の突起４８の傾斜面５００に当接する。図３（ｂ）に示すように、内筒ユニット６０を更に下側に圧入すると、角部５０ａが突起４８を上側に向けて僅かに圧し潰し、傾斜面５００が外筒５０の内周面に押圧された状態で密着する。またこのとき、平面５０４は、溝部３５の開口側に向けて僅かに膨出するものの、溝部３５の断面形状は維持され、オリフィス通路としての流路断面が維持，確保される。また、更なる圧入によって、上方に位置する突起４６が同様に僅かに圧し潰され、図３（ｃ）に示すように、突起４６；突起４８が共に上方に向けて変形する共に、傾斜面４００；５００が外筒５０の内周面に対して圧接され、溝部３５、突起４６；４８、外筒５０の内周面により囲まれたオリフィス通路が画成される。また、オリフィス形成部材４０に形成された溝部４４及び突起４６；４８についても同様であり、外筒５０の内周面に対する圧接により、溝部４４、突起４６；４８、及び外筒５０の内周面により囲まれたオリフィス通路が画成されることにより、一連のオリフィス通路が形成される。

【0022】

上記圧入の過程において、上側突起４６及び下側突起４８の傾斜面４００；５００は、いずれも圧入方向（図示では下側）とは反対側に向かって傾斜（図示では上側）する。また、突起４６；４８の断面形状は、外筒５０に向かって先細となる形状であって根本のゴム幅が確保された形状である。よって、外筒５０の角部５０ａや内周面との接触面積が少なくなり、圧入時の摩擦が低減される。よって、簡易な構成により、突起４６；４８自体が破断すること、過剰な変形によって突起４８が溝部３５；４４内に進入すること、或いは、溝部３５；４４自体の断面形状の変化によりオリフィス通路の流路断面の減少や閉塞等を防止できる。

【0023】

（４）内筒ユニット６０の圧入完了後には、外筒５０の上下のカシメ部５２；５４を折曲する。これらの工程によって液体が液室ＷＬ；ＷＲ内に封入された液体防振装置１を得ることができる。なお、図示の圧入工程の説明においては、説明の便宜上、外筒５０に対して内筒ユニット６０を傾斜面４００；５００の傾斜方向（軸方向の一方側）とは反対の軸方向の他方側から圧入する例を示したが、例えば内筒ユニット６０を不動として外筒５０を圧入する場合には、軸方向の他方側から一方側に向けて圧入すべきことは当然である。

【0024】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

【0025】

上述の実施形態では、上方の突起４６及び下方の突起４８の断面形状を台形状としたが、図４（ａ）に示すように、突起４６の傾斜面４００及び突起４８の傾斜面５００を上方に向かって平面４０４；５０４に近づくような弧状の傾斜面としても良い。また、図４（ｂ）に示すように、溝部３５；４４の縁部に土台となる接着層４１０を形成し、当該接着層４１０を介して突起４６；４８を設けても良い。また、図４（ｃ）に示すように、突起４６；４８を傾斜面４００；５００を有する断面三角形状としても良い。

【0026】

上述の各実施形態に係る内筒ユニット６０を外筒５０に圧入すれば、一対の突起４６；４８の傾斜面４００；５００が外筒５０の内周面と圧接した状態となり、簡易な構成により溝部３５；４４の両縁部に適切なシールが形成され、オリフィス通路における液漏れを防止可能な液封防振装置を得ることができる。
また、オリフィス通路を形成する溝部３５；４４の縁部（３５ａ；３５ｂ，４２ａ；４２ｂ）に、弾性変形可能であり、軸方向の他方に位置する面が軸方向の一方に傾斜する傾斜面４００；５００として形成された一対の突起４６；４８を形成し、当該内筒ユニット６０を外筒５０に圧入する際に傾斜面４００；５００が形成された軸方向の他方を外筒に向けて圧入する態様とすれば、外筒５０への圧入時における外筒５０の内周面との接触面積が減少し、破損に結び付くような摩擦による過剰な変形を防止しつつ、液漏れを防止可能な液封防振装置を得ることができる。

【符号の説明】

【0027】

１ 液封防振装置、１０ 内筒、２０ 中間筒、２２ 上側環状部、
２４ 下側環状部、２６ 接続部、３０ ゴム材、３２ 上壁部、３４ 下壁部、
３５ 溝部、３６ 隔壁部、３８ 被覆部、４０ オリフィス形成部材、４２ 本体部、
４４ 溝部、４６ 上側突起、４８ 下側突起、５０ 外筒、６０ 内筒ユニット、
ＷＬ，ＷＲ 液室、ＷＬ１；ＷＲ１ 開口部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】