JP2018138799A - 防振装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造工程の順序の自由度を向上できる防振装置を提供すること。
【解決手段】軸方向の第1端および第2端と、第1端側の外周面が第1端へ向かうにつれて拡径される径方向断面が円環状の拡径部とを有する内筒10と、内筒の外周側に配置される外筒20と、内筒の外周面と外筒の内周面とを連結するゴム状弾性体から構成される防振基体30と、内筒の第1端側が挿入される取付孔を中央に有する撓み変形可能な環状のストッパ40とを備え、ストッパは、取付孔の中心から取付孔の内周面までの第1距離R5が拡径部の外半径の最大値よりも小さく設定される第1部と、中心から前記取付孔の内周面までの第2距離が第1距離よりも大きく設定される第2部とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】軸方向の第1端および第2端と、第1端側の外周面が第1端へ向かうにつれて拡径される径方向断面が円環状の拡径部とを有する内筒10と、内筒の外周側に配置される外筒20と、内筒の外周面と外筒の内周面とを連結するゴム状弾性体から構成される防振基体30と、内筒の第1端側が挿入される取付孔を中央に有する撓み変形可能な環状のストッパ40とを備え、ストッパは、取付孔の中心から取付孔の内周面までの第1距離R5が拡径部の外半径の最大値よりも小さく設定される第1部と、中心から前記取付孔の内周面までの第2距離が第1距離よりも大きく設定される第2部とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、内筒に環状のストッパを取り付けた防振装置に関するものである。
従来から、内筒と外筒とをゴム状弾性体から構成される防振基体で連結した防振装置が知られている。その防振装置には、外筒を振動源側等のブラケットに圧入して固定し、内筒を振動受側等の相手部材にボルト等で固定し、内筒の一端部に環状のストッパを嵌めることで、外筒の端部と相手部材との衝突をストッパにより緩衝するものがある(特許文献1)。特許文献1には、内筒を相手部材にボルトで固定するまでの間、内筒からストッパを脱落し難くするために、ストッパを内筒の一端部に嵌めた後、内筒の一端部を拡径させることが記載されている。
しかしながら、上記従来の技術では、内筒をストッパの内周側に挿入した後に、内筒を拡径させるという製造工程の順序に制約が生じる。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、製造工程の順序の自由度を向上できる防振装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために本発明の防振装置は、軸方向の第1端および第2端と、前記第1端側の外周面が前記第1端へ向かうにつれて拡径される径方向断面が円環状の拡径部とを有する内筒と、前記内筒の外周側に配置される外筒と、前記内筒の外周面と前記外筒の内周面とを連結するゴム状弾性体から構成される防振基体と、前記内筒の前記第1端側が挿入される取付孔を中央に有する撓み変形可能な環状のストッパとを備え、前記ストッパは、前記取付孔の中心から前記取付孔の内周面までの第1距離が前記拡径部の外半径の最大値よりも小さく設定される第1部と、前記中心から前記取付孔の内周面までの第2距離が前記第1距離よりも大きく設定される第2部とを備える。
請求項1記載の防振装置によれば、ストッパの第1部は、取付孔の中心から取付孔の内周面までの第1距離が拡径部の外半径の最大値よりも小さく設定されるので、ストッパの取付孔に内筒を挿入すると、拡径部によりストッパを内筒から脱落し難くできる。ストッパの第2部は、取付孔の中心から取付孔の内周面までの第2距離が第1距離よりも大きく設定される。第1距離と第2距離との寸法差を利用しつつ、ストッパを撓み変形させることで、予め内筒の第1端側の外周面を拡径して形成された径方向断面が円環状の拡径部をストッパの取付孔に挿入し易くできる。その結果、拡径部を形成する拡径工程と、内筒を取付孔に挿入する挿入工程との順序に制約が生じないので、防振装置の製造工程の順序の自由度を向上できる効果がある。
請求項2記載の防振装置によれば、取付孔は、取付孔の中心から離れる方向へ延びて設けられる複数のスリットを備える。複数のスリットによりストッパの内周側が周方向に分断され、スリット間の部位が第1部であり、スリットよりも取付孔の中心から離れた側の部位が第2部である。スリットによって第1部の撓み変形が第2部に妨げられ難くできるので、取付孔に拡径部をより挿入し易くできる。その結果、請求項1の効果に加え、拡径部を取付孔に挿入する挿入工程の作業性を向上できる効果がある。
請求項3記載の防振装置によれば、ストッパには、第1端側の第1端面または第2端側の第2端面の少なくとも一方を凹ませる周溝部が周方向に延びて設けられる。これにより、周溝部を起点にストッパを撓み変形させ易くできるので、取付孔に拡径部をより挿入し易くできる。その結果、請求項1又は2の効果に加え、拡径部を取付孔に挿入する挿入工程の作業性を向上できる効果がある。
請求項4記載の防振装置によれば、少なくとも第2端面に周溝部が設けられ、外筒の第1端側の軸方向端部と周溝部とが外筒の軸方向に対面する。周溝部により外筒の第1端側の軸方向端部をストッパに食い込み難くできるので、請求項3の効果に加え、ストッパの耐久性を向上できる効果がある。
請求項5記載の防振装置によれば、ストッパには、第1端側の第1端面または第2端側の第2端面の少なくとも一方を凹ませる径溝部が、取付孔の中心から離れる方向へ延びて設けられる。これにより、径溝部の位置でストッパを周方向に伸び易くできるので、取付孔に拡径部をより挿入し易くできる。その結果、請求項1から4のいずれかの効果に加え、拡径部を取付孔に挿入する挿入工程の作業性を向上できる効果がある。
請求項6記載の防振装置によれば、外筒の第2端側の軸方向端部から径方向に環状のフランジが突出し、拡径部の外半径の最大値が外筒の外半径よりも小さく設定されるので、第1端側から外筒をブラケットに圧入できる。取付孔の中心からストッパの外周面までの距離の最大値が外筒の外半径よりも大きく設定されるので、外筒が挿入されて固定されるブラケットと、内筒の第1端および第2端が固定される相手部材との衝突をストッパにより緩衝できる。
また、取付孔の中心からストッパの外周面までの距離の最大値が外筒の外半径よりも大きく設定されるので、取付孔に内筒を挿入する前に、外筒をブラケットに圧入する必要がある。ここで、内筒をストッパに挿入した状態で、拡径部を形成する場合には、外筒をブラケットに圧入した状態で拡径部を形成する必要があり、防振装置の製造・組付工程の順序にさらに制約が生じる。これに対し、第2部により拡径部をストッパに挿入し易くできるので、拡径部を形成する形成工程と、外筒をブラケットに圧入する圧入工程との順序の制約を緩和できる。その結果、請求項1から5のいずれかの効果に加え、防振装置の製造・組付工程の順序の自由度を向上できる効果がある。
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を参照して、本発明の第1実施の形態における防振装置1について説明する。図1は防振装置1の断面図である。なお、図1は軸心Oを含む防振装置1の断面が図示されている。
図1に示すように、防振装置1は、自動車のサスペンション装置に設けられるブッシュである。防振装置1は、車体等の振動受側である相手部材2,3と、振動源側であるブラケット6(車輪に連結するリンク)とを連結し、振動源側から振動受側への振動の伝達を抑制するものである。なお、相手部材2,3を振動源側とし、ブラケット6を振動受側としても良い。
防振装置1は、軸方向の第1端11及び第2端12を有する内筒10と、内筒10の外周側に距離を隔てて同軸状に配置される外筒20と、ゴム状弾性体から構成されると共に内筒10と外筒20とを連結する防振基体30と、内筒10の第1端11側に取り付けられる環状のストッパ40とを備える。
内筒10は、軸心Oを中心とした円筒状の部材であり、鉄鋼材料やアルミニウム合金等の剛性材料から構成される。一対の相手部材2,3で内筒10を挟んだ状態で、内筒10の内周側や相手部材2,3の貫通孔にボルト4を挿入し、ボルト4にナット5を締結することで、内筒10が相手部材2,3に取り付けられる。なお、ボルト4及びナット5で内筒10を相手部材2,3に取り付ける場合に限らず、リベット等の軸状部材を用いて内筒10を相手部材2,3に取り付けても良い。
内筒10は、第1端11へ向かうにつれて拡径される第1拡径部13と、第2端12へ向かうにつれて拡径される第2拡径部14とを備える。なお、内筒10の内周面および外周面は、第1拡径部13と第2拡径部14との間が、それぞれ軸心Oに平行な内周面10a及び外周面10bである。
第1拡径部13は、内筒10を第1端11から所定箇所まで塑性変形させた部位であり、軸心Oと直交する径方向断面が円環状である。第1拡径部13は、第1端11へ向かうにつれて内周面13aおよび外周面13bが拡径される。第2拡径部14は、内筒10を第2端12から所定箇所まで塑性変形させた部位であり、軸心Oと直交する径方向断面が円環状である。第2拡径部14は、第2端12へ向かうにつれて内周面14a及び外周面14bが拡径される。第1拡径部13の外半径の最大値R1(以下「最大径R1」と称す)は、第2拡径部14の外半径の最大値R2(以下「最大径R2」と称す)よりも小さく設定される。
第1拡径部13は、第1端11へ向かうにつれて厚さ(径方向寸法)が大きく形成される。第2拡径部14は、第2端12へ向かうにつれて厚さが大きく形成される。これにより、内筒10の軸方向端面の面積を大きくできるので、相手部材2,3との締結により内筒10の軸方向端面が受ける面圧を小さくできる。その結果、相手部材2,3の陥没や内筒10の座屈を抑制できる。
外筒20は、軸心Oを中心とした厚さ(径方向寸法)が略一定の円筒状に形成される部材であり、鉄鋼材料やアルミニウム合金等の剛性材料から構成される。外筒20は、円筒状のブラケット6に圧入されて取り付けられる。外筒20は、内筒10よりも短く形成される。外筒20の外半径R3は、第1拡径部13の最大径R1、及び、第2拡径部14の最大径R2よりも大きく設定される。なお、外筒20の外半径R3が第2拡径部14の最大径R2より小さくても良い。
外筒20の第1端11側の軸方向端部21は、先細り形状に形成される。これにより、外筒20をブラケット6に圧入し易くできる。外筒20の第2端12側の軸方向端部22からは、環状のフランジ23が径方向外側へ突出する。フランジ23は、外筒20の軸方向端部22に連なり、軸心Oに対して略直角に形成される。フランジ23の軸方向端面23aは外筒20の内周面20aに連なり、フランジ23の軸方向端面23bは外筒20の外周面20bに連なる。
外筒20を軸方向端部21からブラケット6に圧入すると、フランジ23の軸方向端面23bにブラケット6が接触して、ブラケット6に対して外筒20が位置決めされる。ブラケット6の軸方向寸法は、フランジ23の軸方向端面23bから外筒20の軸方向端部21までの寸法と同一に設定される。これにより、外筒20をブラケット6に圧入してブラケット6をフランジ23に接触させたとき、ブラケット6の第1端11側の軸方向端部と、外筒20の軸方向端部21とが、軸心Oと直交する同一平面上に位置する。
防振基体30は、内筒10と外筒20とを連結するゴム状弾性体から構成される略円筒状の部材である。防振基体30は、内筒10の外周面10bに加硫接着され、外筒20の内周面20aとフランジ23の軸方向端面23aとに加硫接着される。また、防振基体30は、第1拡径部13の外周面13bと第2拡径部14の外周面14bとに非接着である。
防振基体30は、内筒10と外筒20との間およびフランジ23から第2拡径部14へ向かって突出する環状の規制部32を備える。規制部32は、第2拡径部14から力が加わることで内筒10及び外筒20の軸方向の相対変位を規制する部位である。内筒10又は外筒20に軸方向の荷重が入力されて第1拡径部13から規制部32へ力が加わることで、防振装置1の軸方向のばね定数を大きくできる。
次に図1に加えて図2を参照して、ストッパ40について説明する。図2はストッパ40の平面図である。図1及び図2に示すように、ストッパ40は、内筒10に対して相対移動する外筒20と相手部材2との衝突を緩衝する板状の部材である。ストッパ40は、内筒10が挿入される取付孔40aが中央に設けられて円環状に形成される。円環状のストッパ40の中心であって取付孔40aの中心は、ストッパ40を内筒10に嵌めた状態で、内筒10や外筒20の軸心Oに一致する。ストッパ40の外半径R4(軸心Oからストッパ40の外周面までの直線距離の最大値)は、外筒20の外半径R3よりも大きいので、ストッパ40はブラケット6と相手部材2との衝突も緩衝できる。
ストッパ40は、ゴム状弾性体から構成される。なお、ストッパ40の素材はゴム状弾性体に限らず、撓み変形可能な素材であれば良い。ゴム状弾性体以外の撓み変形可能な素材としては、例えば、合成樹脂や布地、それらの合成物が挙げられる。
ストッパ40は、第1端11側の第1端面41と第2端12側の第2端面42とをそれぞれ凹ませる第1周溝部43及び第2周溝部44と、軸心(中心)Oから取付孔40aの内周面までの直線上の第1距離R5が第1拡径部13の最大径R1よりも小さく設定される第1部45と、軸心Oから取付孔40aの内周面までの直線上の第2距離R6が第1部45の第1距離R5よりも大きく設定される第2部46とを備える。
第1周溝部43は、ストッパ40の全周に形成される軸心Oを中心とした円環状の溝である。第1周溝部43は、ストッパ40を内筒10に嵌めた状態で、外筒20の軸方向端部21と径方向の位置が一致し、第1拡径部13よりも径方向外側(軸心Oから離れた位置)に配置される。
第2周溝部44は、ストッパ40の全周に形成される軸心Oを中心とした円環状の溝であり、第1周溝部43よりも径方向外側(軸心Oから離れた位置)に配置される。第2周溝部44は、ストッパ40を内筒10に嵌めた状態で、ブラケット6の軸方向端部の角6aと径方向の位置が一致する。
外筒20側の第2端面42に設けられる第1周溝部43が外筒20の軸方向端部21と外筒20の軸方向に対面し、第2端面42に設けられる第2周溝部44がブラケット6の角6aと外筒20の軸方向に対面するので、外筒20の軸方向端部21やブラケット6の角6aをストッパ40に食い込み難くできる。その結果、ストッパ40の耐久性を向上できる。
なお、ブラケット6の角6aに比べて、外筒20の軸方向端部21の方が大きくて鋭角なので、第1周溝部43と第2周溝部44の幅(径方向寸法)や深さ(板厚方向寸法)が同じ場合には、外筒20の軸方向端部21がストッパ40に食い込み易い。本実施の形態では、第1周溝部43の幅や深さが第2周溝部44の幅や深さよりも大きいので、ブラケット6の角6aに比べて、外筒20の軸方向端部21がストッパ40に食い込み易くなることを抑制できる。その結果、ストッパ40の耐久性をより向上できる。
また、第1端面41にも第1周溝部43及び第2周溝部44を設けることで、ストッパ40の表裏を同一にでき、表裏の区別をなくすことができる。その結果、ストッパ40を内筒10に取り付けるとき、ストッパ40の表裏を確認する手間を省いたり、表裏の付け間違いを防止したりできる。また、第1周溝部43及び第2周溝部44により、相手部材2やブラケット6、外筒20とストッパ40との接触を部分的や段階的にできるので、それらの接触による異音を抑制できる。
取付孔40aは、径方向外側へ向かって(中心Oから離れる方向へ)延びて設けられる4本のスリット47を備える。スリット47は、ストッパ40を板厚方向に貫通し、ストッパ40の内周側を周方向に4分割する。スリット47は、径方向外側の先端が第1周溝部43に位置する。スリット47の先端は、平面視において円形状に形成される。これにより、スリット47の先端を起点にストッパ40が破断し易くなることを防止できる。
第1部45は、スリット47間の部位であってスリット47により周方向に分断された各部である。第1部45の第1距離R5は、第1拡径部13の最大径R1よりも小さく設定される。そのため、第1拡径部13により内筒10の第1端11からストッパ40を脱落し難くできる。
第1部45の第1距離R5は、外周面10bにおける内筒10の外半径R7と略同一寸法に設定される。これにより、第1部45で内筒10を径方向から挟むように、第1部45の内周面が内筒10の外周面10bに接触する。そのため、内筒10に対するストッパ40の径方向への相対移動を規制できるので、第1周溝部43と外筒20の軸方向端部21とを、第2周溝部44とブラケット6の角6aとを軸方向に対面させた状態を維持できる。さらに、振動による取付孔40aの内周面と外周面10bとの衝突を防止でき、その衝突に起因する異音の発生を防止できる。
第2部46は、スリット47の径方向外側(スリット47よりも軸心Oから離れた側)の部位である。第2部46の第2距離R6は、第1部45の第1距離R5よりも大きいので、第2部46は内筒10の外周面10bに接触しない。第2部46の第2距離R6は、第1拡径部13の最大径R1よりも大きく設定される。
次に、図3を参照して第1拡径部13及び第2拡径部14を形成するための圧接治具50について説明する。図3は拡径工程を示す防振装置1の断面図である。図3に示すように、圧接治具50は、中心軸C周りで軸対称に構成される内筒10よりも高強度の鉄鋼製の治具である。圧接治具50は、円柱状の治具本体51と、治具本体51の一側の端部に設けられる円錐面状の圧接面52と、圧接面52の中央から軸方向に突出する断面円形状の突起部53とを備える。突起部53は、先端が半球状であり、先端までの外周面が中心軸Cと平行に形成される。
次に、図3に加えて図4を参照して防振装置1の製造方法および組付方法について説明する。図4は挿入工程を示す防振装置1の断面図である。まず、内筒10の外周面10b、外筒20の内周面20a及び軸方向端面23aに接着剤を塗布する。次いで、内筒10の径方向外側に距離を隔てて同軸状に外筒20が位置するように内筒10及び外筒20を加硫成形型(図示せず)に配置する。内筒10の外周面10bと外筒20の内周面20a及び軸方向端面23aとを連結するように防振基体30を加硫成形して、内筒10及び外筒20を防振基体30により一体化する。
次いで、図3に示すように、内筒10、外筒20及び防振基体30を加硫成形型から取り出す。加硫成形型から取り出した状態の内筒10は、第1端11から第2端12に亘って、軸心Oを含む断面における内周面10a,13a,14a及び外周面10b,13b,14bの外形線が直線状であって軸心Oと平行である。これにより、加硫成形型を簡素化できると共に、内筒10、外筒20及び防振基体30を加硫成形型から容易に取り出すことができる。
次いで、圧接治具50の突起部53を第1端11側から内筒10に挿入し、圧接面52と内筒10の第1端11側の端面とが平行になるように圧接面52で、内筒10の端面を軸方向から圧接しながら軸心Oを中心に圧接治具50を旋回させる。これにより、内筒10の第1端11側の端面全体が圧接されつつ、軸方向に押圧されて内筒10の第1端11側が塑性変形する。
内筒10の内周面13aが突起部53により径方向外側へ押圧されるので、内筒10の内周面13a及び外周面13bが拡径されて第1拡径部13が形成される。同様に、圧接治具50を用いて内筒10の第2端12側を拡径することで、第2拡径部14が形成される。
次いで、図4に示すように、第1拡径部13の最大径R1よりも外筒20の外半径R3が大きいので、第1拡径部13を形成した状態で、第1拡径部13をブラケット6に挿入しつつ、ブラケット6に外筒20を圧入できる。外筒20をブラケット6に圧入した後、ストッパ40の内周側を内筒10の軸方向に撓み変形させつつ、内筒10の第1拡径部13をストッパ40の取付孔40aに挿入してストッパ40を内筒10に取り付ける。これにより、ブラケット6に組み付けた防振装置1が得られる。その後、図1に示すように、内筒10をボルト4及びナット5で相手部材2,3に組み付けて、防振装置1が使用される。
以上のような防振装置1及び防振装置1の製造方法・組付方法によれば、第1部45の第1距離R5と第2部46の第2距離R6との寸法差を利用しつつ、ストッパ40を撓み変形させることで、予め内筒10の第1端11が拡径された第1拡径部13を取付孔40aに挿入し易くできる。その結果、第1拡径部13を形成する拡径工程と、ストッパ40を内筒10に取り付ける挿入工程との順序に制約を生じなくできるので、防振装置1の製造工程の順序の自由度を向上できる。これにより、例えば、ストッパ40と、拡径工程で第1拡径部13を形成してストッパ40を取り付けていない防振装置1とをそれぞれ納品し、納品先の後工程において挿入工程を行うことができる。
また、第1部45の第1距離R5と第2部46の第2距離R6との寸法差を利用しつつ、ストッパ40を撓み変形させることで、第1拡径部13が形成された内筒10からストッパ40を取り外し易くできる。これにより、例えば、第1拡径部13を形成してストッパ40を取り付けた防振装置1を納品し、納品先の後工程において内筒10からストッパ40を外して作業を行った後、再び内筒10にストッパ40を取り付けることができる。この場合、納品時に防振装置1の数量とストッパ40の数量とを同一にできると共に、第1拡径部13により納品時に内筒10からストッパ40を脱落し難くできる。
なお、当然ながら、内筒10を取付孔40aに挿入した状態で第1拡径部13を形成することは可能である。但し、ストッパ40の外半径R4が外筒20の外半径R3よりも大きいので、ストッパ40を内筒10に取り付けた状態で外筒20をブラケット6に圧入できない。そのため、取付孔40aに内筒10を挿入した状態で第1拡径部13を形成する場合には、外筒20をブラケット6に圧入した状態で第1拡径部13を形成する必要がある。このように、防振装置1の製造・組付工程の順序にさらに制約が生じる。
これに対し、予め拡径された第1拡径部13を取付孔40aに挿入することで、第1拡径部13を形成した後に、外筒20をブラケット6に圧入できる。その結果、第1拡径部13を拡径する拡径工程と、ストッパ40を内筒10に取り付ける挿入工程と、外筒20をブラケット6に圧入する圧入工程との順序の制約を緩和できるので、防振装置1の製造・組付工程の順序の自由度を向上できる。これにより、例えば、拡径工程で第1拡径部13を形成してストッパ40を取り付けた防振装置1を納品し、納品先の後工程において内筒10からストッパ40を外して圧入工程を行った後に再び挿入工程を行うことができる。
径方向外側へ向かって延びて設けられる複数のスリット47間の部位が第1部45であり、スリット47の径方向外側の部位が第2部46であるので、第1部45の内周面に対して、段差状に第2部46の内周面が径方向外側に位置し、それらの内周面を非連続にできる。これにより、取付孔40aに第1拡径部13を挿入するとき、第1部45の内周側の撓み変形を第2部46に妨げられ難くできるので、取付孔40aに第1拡径部13をより挿入し易くできるので、第1拡径部13を取付孔40aに挿入する挿入工程の作業性を向上できる。
第1周溝部43や第2周溝部44を設けた部分のストッパ40の剛性が低下するので、第1周溝部43や第2周溝部44を起点にストッパ40を撓み変形させ易くできる。これにより、取付孔40aに第1拡径部13をさらに挿入し易くできるので、挿入工程の作業性をさらに向上できる。
特に、ストッパ40を内筒10の軸方向に撓み変形させる場合には、周長が短い径方向内側が撓み変形し易いので、本実施の形態では、図4に示すように、ストッパ40が第1周溝部43を起点に撓み変形する。第2周溝部44の幅や深さよりも第1周溝部43の幅や深さが大きいので、第2周溝部44に比べて第1周溝部43でのストッパ40の剛性を小さくできる。撓み変形し易い部分の剛性をより小さくできるので、取付孔40aに第1拡径部13をさらに挿入し易くでき、挿入工程の作業性をさらに向上できる。
また、第1周溝部43が第1拡径部13よりも外側に位置するので、第1周溝部43を起点にストッパ40が撓み変形することで、第1拡径部13の最大径R1に対して、ストッパ40の取付孔40aを十分に拡げることができる。その結果、取付孔40aに第1拡径部13をさらに挿入し易くできるので、挿入工程の作業性をさらに向上できる。
さらに、第1周溝部43までスリット47が設けられるので、撓み変形する起点よりも内周側では第1部45と第2部46とを繋がらなくできる。これにより、第2部46と略無関係に第1部45を撓み変形させることができ、第1部45をより大きく撓み変形させることができる。その結果、取付孔40aに第1拡径部13をさらに挿入し易くできるので、挿入工程の作業性をさらに向上できる。
防振基体30の加硫成形後に第1拡径部13及び第2拡径部14を形成するので、加硫成形型から内筒10を軸方向に脱型できる。これにより、加硫成形型を簡素化できると共に、加硫成形後の型抜き作業を容易にできる。
ここで、第1拡径部13及び第2拡径部14と防振基体30とが接着されている場合、内筒10の拡径時に防振基体30の接着層に応力が作用して、防振基体30の接着層がひび割れするおそれがある。本実施の形態では、第1拡径部13と第2拡径部14との間の内筒10の外周面10bに防振基体30が加硫接着され、第1拡径部13の外周面13b及び第2拡径部14の外周面14bには防振基体30が加硫接着されていない。これにより、内筒10の拡径時に防振基体30の接着層に加わる応力を小さくできる。
次に、図5(a)及び図5(b)を参照して第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、スリット47が第1周溝部43まで設けられる場合について説明した。これに対し第2実施の形態では、スリット65が周溝部61よりも径方向内側に位置する場合について説明する。なお、第1実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図5(a)は第2実施の形態におけるストッパ60の平面図であり、図5(b)は図5(a)のVb−Vb線におけるストッパ60の断面図である。
図5(a)及び図5(b)に示すように、ストッパ60は、内筒10(図1参照)に対して相対移動する外筒20及びブラケット6と相手部材2(いずれも図1参照)との衝突を緩衝する板状の部材である。ストッパ60は、内筒10が挿入される取付孔60aが中央に設けられて円環状に形成される。円環状のストッパ60及び取付孔60aの中心Oは、ストッパ60を内筒10に嵌めた状態で、内筒10や外筒20の軸心Oに一致する。ストッパ60は、撓み変形可能な素材、例えばゴム状弾性体から構成される。
ストッパ60は、第1端面41及び第2端面42をそれぞれ凹ませる周溝部61及び径溝部62と、中心Oから取付孔60aの内周面までの第1距離R5が第1拡径部13の最大径R1(いずれも図1参照)よりも小さく設定される第1部63と、中心Oから取付孔60aの内周面までの第2距離R8が第1部63の第1距離R5よりも大きく設定される第2部64とを備える。ストッパ60は、表裏が同一に形成されるので、ストッパ60を内筒10に取り付けるとき、ストッパ60の表裏を確認する手間を省いたり、表裏の付け間違いを防止したりできる。また、周溝部61及び径溝部62により、相手部材2やブラケット6、外筒20とストッパ60との接触を部分的や段階的にできるので、それらの接触による異音を抑制できる。
周溝部61は、ストッパ60の全周に形成される中心Oを中心とした円環状の溝である。これにより、周溝部61を設けた部分のストッパ60の剛性を低下させることができるので、周溝部61を起点にストッパ60を撓み変形させ易くできる。その結果、取付孔60aに第1拡径部13を挿入し易くできるので、第1拡径部13を取付孔60aに挿入する挿入工程の作業性を向上できる。
周溝部61は、外筒20の軸方向端部21(図1参照)と径方向の位置が一致する。外筒20側の第2端面42に設けられる周溝部61が外筒20の軸方向端部21と軸方向に対面するので、外筒20の軸方向端部21をストッパ60に食い込み難くできる。その結果、ストッパ60の耐久性を向上できる。
径溝部62は、周溝部61から径方向外側(中心Oから離れる方向)へ延びて設けられる溝である。これにより、径溝部62を設けた部分のストッパ60の剛性を低下させることができるので、径溝部62の位置でストッパ60を周方向に伸び易くできる。その結果、ストッパ60を周方向に伸ばして第1部63の第1距離R5を大きくし易くできるので、取付孔60aに第1拡径部13を挿入し易くでき、第1拡径部13を取付孔60aに挿入する挿入工程の作業性を向上できる。
取付孔60aは、径方向外側へ向かって延びて設けられる4本のスリット65を備える。スリット65は、ストッパ60を板厚方向に貫通し、ストッパ60の内周側を周方向に4分割する。スリット65は、径方向外側の先端が周溝部61よりも中心O側に位置する。スリット65の先端は、平面視において円弧状に形成される。これにより、スリット65の先端を起点にストッパ60が破断し易くなることを防止できる。
第1部63は、スリット65間の部位であってスリット65により周方向に分断された各部である。第1部63の第1距離R5は、第1拡径部13の最大径R1よりも小さいので、第1拡径部13により内筒10の第1端11からストッパ60を脱落し難くできる。また、第1部63の第1距離R5は、内筒10(図1参照)の外半径R7と略同一寸法に設定される。これにより、第1部63で内筒10を径方向から挟むように、第1部63の内周面が内筒10の外周面10bに接触する。
第2部64は、スリット65の径方向外側の部位である。第2部64の第2距離R8は、第1部63の第1距離R5よりも大きいので、第2部64は内筒10の外周面10bに接触しない。第2部64の第2距離R8は、第1拡径部13の最大径R1よりも大きく設定される。
この第2部64により、第1実施の形態と同様に、第1部63の第1距離R5と第2部64の第2距離R8との寸法差を利用しつつ、ストッパ60を撓み変形させることで、予め内筒10の第1端11が拡径された第1拡径部13を取付孔60aに挿入し易くできる。その結果、第1拡径部13を形成する拡径工程と、ストッパ60を内筒10に取り付ける挿入工程との順序に制約を生じなくできるので、防振装置の製造工程の順序の自由度を向上できる。
次に、図6(a)及び図6(b)を参照して第3実施の形態について説明する。第1実施の形態では、ストッパ40の取付孔40aが平面視において円形状である場合について説明した。これに対し第3実施の形態では、ストッパ71の取付孔71aが平面視において楕円形状である場合について説明する。なお、第1実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図6(a)は第3実施の形態における防振装置70の平面図であり、図6(b)は図6(a)のVIb−VIb線における防振装置70の断面図である。
図6(a)及び図6(b)に示すように、防振装置70は、第1実施の形態における防振装置1に対してストッパ71の形状が異なるが、その他の構成は同一である。ストッパ71は、内筒10に対して相対移動する外筒20及びブラケット6と相手部材2(図1参照)との衝突を緩衝する環状の部位である。ストッパ71の外周は平面視において円形状である。
ストッパ71は、内筒10が挿入される取付孔71aが中央に設けられて環状に形成される。環状のストッパ71の中心Oは、ストッパ71を内筒10に嵌めた状態で、内筒10や外筒20の軸心Oに一致する。ストッパ71は、撓み変形可能な素材、例えばゴム状弾性体から構成される。
取付孔71aは、平面視において楕円形状に形成される。ストッパ71は、第1端面41から突出する突出部72,73と、第2端面42を凹ませる第1周溝部43及び第2周溝部44と、中心Oから取付孔71aの内周面までの第1距離R5が第1拡径部13の最大径R1よりも小さく設定される第1部74と、中心Oから取付孔71aの内周面までの第2距離が第1部74の第1距離R5よりも大きく設定される第2部75とを備える。
突出部72,73は、ストッパ71の全周に形成される中心Oを中心とした円環状の突起である。突出部72,73により、相手部材2とストッパ71との接触を部分的や段階的にできるので、それらの接触による異音を抑制できる。
突出部72,73は、第1周溝部43及び第2周溝部44に対して径方向にずらして配置される。これにより、第1周溝部43や第2周溝部44を起点としたストッパ71の撓み変形を突出部72,73によって妨げられ難くできる。
第1部74は、楕円形状の取付孔71aの短軸側の一対の部位である。第1部74の第1距離R5は、第1拡径部13の最大径R1よりも小さいので、第1拡径部13により内筒10の第1端11からストッパ71を脱落し難くできる。また、第1部74の第1距離R5は、内筒10の外半径R7と略同一寸法に設定される。これにより、第1部74で内筒10を径方向から挟むように、第1部74の内周面が内筒10の外周面10bに接触する。
第2部75は、楕円形状の取付孔71aの長軸側の部位であって、内周面が内筒10に接触しない部位である。この第2部75により、第1,2実施の形態と同様に、第1距離R5と第2距離との寸法差を利用しつつ、ストッパ71を撓み変形させることで、予め内筒10の第1端11が拡径された第1拡径部13を取付孔71aに挿入し易くできる。その結果、第1拡径部13を形成する拡径工程と、ストッパ71を内筒10に取り付ける挿入工程との順序に制約を生じなくできるので、防振装置70の製造工程の順序の自由度を向上できる。
第2部75の第2距離の最大値R9は、第1拡径部13の最大径R1よりも大きく設定される。これにより、一対の第1部74のうち一方を内筒10の外周面10bに接触させた状態で、ストッパ71を楕円形状の短軸方向に伸ばしつつ、取付孔71aに第1拡径部13を挿入して、一対の第1部74のうち他方を外周面10bに接触させることができる。ストッパ71の内周側を内筒10の軸方向に撓み変形させてストッパ71を内筒10に取り付ける場合に比べ、ストッパ71を径方向に撓み変形させてストッパ71を内筒10に取り付ける方が、ストッパ71を取り付けるのに要する力を小さくできる。その結果、取付孔71aに第1拡径部13を挿入し易くできるので、第1拡径部13を取付孔71aに挿入する挿入工程の作業性を向上できる。
次に、図7(a)を参照して第4実施の形態について説明する。第1実施の形態では、ストッパ40の取付孔40aが平面視において円形状である場合について説明した。これに対し第4実施の形態では、ストッパ80の取付孔80aが平面視において、各辺が対向する辺に向かって凸状に湾曲した四角形状である場合について説明する。なお、第1実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図7(a)は第4実施の形態におけるストッパ80の平面図である。図7(a)には、第1端11における第1拡径部13と、内筒10の外周面10bが二点鎖線で図示される。
図7(a)に示すように、ストッパ80は、内筒10(図1参照)に対して相対移動する外筒20及びブラケット6と相手部材2(いずれも図1参照)との衝突を緩衝する環状の部位である。ストッパ80の外周は平面視において円形状である。
ストッパ80は、内筒10が挿入される取付孔80aが中央に設けられて環状に形成される。環状のストッパ80の中心Oは、ストッパ80を内筒10に嵌めた状態で、内筒10や外筒20の軸心Oに一致する。ストッパ80は、撓み変形可能な素材、例えばゴム状弾性体から構成される。
取付孔80aは、各辺が対向する辺に向かって凸状に湾曲した四角形状に形成される。ストッパ80は、第1部81と、第1部81の周方向に隣接する第2部82とを備える。第1部81は、取付孔80aのうち凸状に湾曲した部分の頂点付近の部位である。第1部81は、中心Oから内周面までの第1距離R5が内筒10の外半径R7と略同一なので、第1部81で内筒10を径方向から挟むように、第1部81の内周面が外周面10bに接触する。第1部81の第1距離R5が第1拡径部13の最大径R1よりも小さく設定されるので、第1拡径部13により内筒10の第1端11からストッパ80を脱落し難くできる。
第2部82は、取付孔80aが外周面10bに接触しない部位である。第2部82は、中心Oから内周面までの第2距離が第1部81の第1距離R5よりも大きい。この第2部82により、第1〜3実施の形態と同様に、第1距離R5と第2距離との寸法差を利用しつつ、ストッパ80を撓み変形させることで、予め内筒10の第1端11が拡径された第1拡径部13を取付孔80aに挿入し易くできる。その結果、第1拡径部13を形成する拡径工程と、ストッパ80を内筒10に取り付ける挿入工程との順序に制約を生じなくできるので、防振装置の製造工程の順序の自由度を向上できる。
第2部82の第2距離の最大値R10は、第1拡径部13の最大径R1よりも大きく設定される。これにより、4箇所の第1部81のうち隣接する2箇所を内筒10の外周面10bに接触させた状態で、ストッパ80を径方向に伸ばしつつ、取付孔80aに第1拡径部13を挿入して、残り2箇所の第1部81を外周面10bに接触させることができる。ストッパ80の内周側を内筒10の軸方向に撓み変形させてストッパ80を内筒10に取り付ける場合に比べ、ストッパ80を径方向に撓み変形させてストッパ80を内筒10に取り付ける方が、ストッパ80を取り付けるのに要する力を小さくできる。その結果、取付孔80aに第1拡径部13を挿入し易くできるので、第1拡径部13を取付孔80aに挿入する挿入工程の作業性を向上できる。
次に、図7(b)を参照して第5実施の形態について説明する。第1実施の形態では、ストッパ40の取付孔40aが平面視において円形状である場合について説明した。これに対し第5実施の形態では、ストッパ90の取付孔90aが平面視において長方形状である場合について説明する。なお、第1実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図7(b)は第5実施の形態におけるストッパ90の平面図である。図7(b)には、第1端11における第1拡径部13と、内筒10の外周面10bが二点鎖線で図示される。
図7(b)に示すように、ストッパ90は、内筒10(図1参照)に対して相対移動する外筒20及びブラケット6と相手部材2(いずれも図1参照)との衝突を緩衝する環状の部位である。ストッパ90の外周は平面視において円形状である。
ストッパ90は、内筒10が挿入される取付孔90aが中央に設けられて環状に形成される。環状のストッパ90の中心Oは、ストッパ90を内筒10に嵌めた状態で、内筒10や外筒20の軸心Oに一致する。ストッパ90は、撓み変形可能な素材、例えばゴム状弾性体から構成される。
取付孔90aは、平面視において長方形状に形成される。ストッパ90は、第1部91と、第1部91の周方向に隣接する第2部92とを備える。第1部91は、長方形状の取付孔90aのうち長辺の中央部分である。第1部91は、中心Oから内周面までの第1距離R5が内筒10の外半径R7と略同一なので、第1部91で内筒10を挟むように、第1部91の内周面が外周面10bに接触する。第1部91は、中心Oから内周面までの第1距離R5が第1拡径部13の最大径R1よりも小さく設定されるので、第1拡径部13により内筒10の第1端11からストッパ90を脱落し難くできる。
第2部92は、取付孔90aが外周面10bに接触しない部位である。第2部92は、中心Oから内周面までの第2距離が第1部91の第1距離R5よりも大きい。この第2部92により、第1〜4実施の形態と同様に、第1距離R5と第2距離との寸法差を利用しつつ、ストッパ90を撓み変形させることで、予め内筒10の第1端11が拡径された第1拡径部13を取付孔90aに挿入し易くできる。その結果、第1拡径部13を形成する拡径工程と、ストッパ90を内筒10に取り付ける挿入工程との順序に制約を生じなくできるので、防振装置の製造工程の順序の自由度を向上できる。
第2距離のうち、2箇所の第1部91の対向方向に垂直な部分R11は、第1拡径部13の最大径R1よりも大きく設定される。これにより、2箇所の第1部91のうち1箇所を内筒10の外周面10bに接触させた状態で、ストッパ90を径方向に伸ばしつつ、取付孔90aに第1拡径部13を挿入して、残り1箇所の第1部91を外周面10bに接触させることができる。ストッパ90の内周側を内筒10の軸方向に撓み変形させてストッパ90を内筒10に取り付ける場合に比べ、ストッパ90を径方向に撓み変形させてストッパ90を内筒10に取り付ける方が、ストッパ90を取り付けるのに要する力を小さくできる。その結果、取付孔90aに第1拡径部13を挿入し易くできるので、第1拡径部13を取付孔90aに挿入する挿入工程の作業性を向上できる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記各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。例えば、内筒10、外筒20、防振基体30、ストッパ40,60,71,80,90、その取付孔40a,60a,71a,80a,90a、スリット47,65等の形状は一例であり、種々の形状を採用することは当然である。例えば、平面視におけるストッパの外周は円形状に限らず、ストッパの外周を多角形状や楕円形状等に形成することは可能である。なお、この場合には、上記各実施の形態における「ストッパの径方向外側」を「中心Oから離れた側」に、「ストッパの径方向内側」を「中心O側」に置き換える。
上記第1実施の形態では、防振装置1を自動車のサスペンション装置に設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるのではなく、振動源側から振動受側への振動伝達を抑えることが要求される装置に適用することは当然可能である。また、自動車向けの用途だけでなく、各種産業機械等に適用することは当然可能である。
上記第1実施の形態では、内筒10の第2端12側に第2拡径部14を設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるのではなく、第2拡径部14を省略して第2端12側を軸心Oと平行に形成することは当然可能である。
また、規制部32やフランジ23を省略することも可能である。規制部32を省略した場合、第1拡径部13を取付孔40aに挿入するだけでなく、第2拡径部14を取付孔40aに挿入し、内筒10の第1端11側および第2端12側の両方にストッパ40を取り付けても良い。
上記第1実施の形態では、防振基体30で外筒20と連結された内筒10の第1端11側および第2端12側を圧接治具50で拡径して第1拡径部13及び第2拡径部14を形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。予め第1拡径部13及び第2拡径部14を形成した状態で、防振基体30を加硫成形して内筒10と外筒20とを連結することは当然可能である。また、圧接治具50以外の器具や装置を用いて第1拡径部13及び第2拡径部14を形成することが可能であり、内筒10の成形時に第1拡径部13及び第2拡径部14を同時に形成することも可能である。
上記第1実施の形態では、内筒10の両端がそれぞれ第1拡径部13及び第2拡径部14である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第1拡径部13の第1端11側に、軸心Oと平行な円筒部や、第1端11へ向かうにつれて外周面が縮径する部分を有することは当然可能である。これらの構成を第2拡径部14の第2端12側に設けることも可能である。
上記第1実施の形態では、第1拡径部13及び第2拡径部14は、内周面13a,14a及び外周面13b,14bがそれぞれ第1端11及び第2端12へ向かって拡径される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、少なくとも外周面13b,14bがそれぞれ第1端11及び第2端12へ向かって拡径されていれば良い。例えば、第1拡径部13及び第2拡径部14の内周面をそれぞれ第1端11及び第2端12へ向かって縮径させることが可能である。
上記第3実施の形態では、ストッパ71の第1端面41に円環状の突出部72,73が設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、楕円環状や多角形環状に突出部を設けることは当然可能である。また、突出部をストッパ71の周方向に断続的に設けたり、点状や線状の突起を複数設けることも可能である。
上記第1,2実施の形態では、4本のスリット47,65が設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、スリット47,65の数は適宜変更可能である。また、スリット47,65の長さも適宜変更可能である。なお、スリットの数が多い程、又は、スリットが長い程、スリット間の各第1部を撓み変形させ易くできる。また、スリット47,65が円環状のストッパ40,60の径方向に沿って設けられる場合に限らず、取付孔40a,60aの中心Oから離れる方向へ延びてスリットを設ければ良い。例えば、ストッパ40,60の径方向と交わる方向へ延びてスリットを設けることが可能である。
上記第1実施の形態では第1周溝部43及び第2周溝部44の2本の周溝部が設けられ、第2実施の形態では1本の周溝部61が設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、周溝部の数は適宜変更可能である。周溝部と外筒20の軸方向端部21やブラケット6の角6aとの径方向位置が同一である場合に限らず、周溝部の位置は適宜変更可能である。また、径溝部62の数や位置、長さ等も適宜変更可能である。
また、周溝部が円環状の溝である場合に限らず、周溝部をストッパ40,60の全周に亘って断続的に設けることが可能である。さらに、第1端面41側の周溝部と第2端面42側の周溝部を繋げて、周溝部を貫通孔としても良い。
上記各実施の形態では、第1部45,63,74,81,91で内筒10を挟むように、第1部45,63,74,81,91の内周面が内筒10の外周面10bに接触する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第1距離R5を内筒10の外半径R7よりも大きく設定することで、第1部を外周面10bと非接触にしたり、第1部で第1拡径部13を挟むように第1部を第1拡径部13の外周面13bに接触させたりすることは可能である。
上記第1実施の形態では、第1拡径部13と第2拡径部14との間の内筒10は、内周面10a及び外周面10bが軸心Oに平行である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、内筒10の軸方向中央の全周を径方向外側に張り出させたり、内筒10の軸方向中央の周方向の一部を径方向外側に突出させたりすることが可能である。
また、上記各実施の形態のいずれかの一部または全部を、他の実施の形態の一部または全部と組み合わせることは可能である。また、上記各実施の形態のうちの一部の構成を省略することも可能である。例えば、上記第1実施の形態における第1周溝部43及び第2周溝部44を、第4,5実施の形態におけるストッパ80,90に適用することは当然可能である。また、第2実施の形態における径溝部62を、第1,3〜5実施の形態におけるストッパ40,71,80,90に適用することが可能である。
1,70 防振装置
10 内筒
10b 外周面
11 第1端
12 第2端
13 第1拡径部(拡径部)
20 外筒
23 フランジ
30 防振基体
40,60,71,80,90 ストッパ
40a,60a,71a,80a,90a 取付孔
41 第1端面
42 第2端面
43 第1周溝部(周溝部)
44 第2周溝部(周溝部)
45,63,74,81,91 第1部
46,64,75,82,92 第2部
47,65 スリット
61 周溝部
62 径溝部
O 中心
R5 第1距離
R6,R8 第2距離
10 内筒
10b 外周面
11 第1端
12 第2端
13 第1拡径部(拡径部)
20 外筒
23 フランジ
30 防振基体
40,60,71,80,90 ストッパ
40a,60a,71a,80a,90a 取付孔
41 第1端面
42 第2端面
43 第1周溝部(周溝部)
44 第2周溝部(周溝部)
45,63,74,81,91 第1部
46,64,75,82,92 第2部
47,65 スリット
61 周溝部
62 径溝部
O 中心
R5 第1距離
R6,R8 第2距離
Claims (6)
- 軸方向の第1端および第2端と、前記第1端側の外周面が前記第1端へ向かうにつれて拡径される径方向断面が円環状の拡径部とを有する内筒と、
前記内筒の外周側に配置される外筒と、
前記内筒の外周面と前記外筒の内周面とを連結するゴム状弾性体から構成される防振基体と、
前記内筒の前記第1端側が挿入される取付孔を中央に有する撓み変形可能な環状のストッパとを備え、
前記ストッパは、前記取付孔の中心から前記取付孔の内周面までの第1距離が前記拡径部の外半径の最大値よりも小さく設定される第1部と、
前記中心から前記取付孔の内周面までの第2距離が前記第1距離よりも大きく設定される第2部とを備えることを特徴とする防振装置。 - 前記取付孔は、前記中心から離れる方向へ延びて設けられると共に、前記ストッパの内周側を周方向に分断する複数のスリットを備え、
前記第1部は、前記スリット間の部位であり、
前記第2部は、前記スリットよりも前記中心から離れた側の部位であることを特徴とする請求項1記載の防振装置。 - 前記ストッパは、前記第1端側の第1端面または前記第2端側の第2端面の少なくとも一方を凹ませると共に、周方向に延びて設けられる周溝部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の防振装置。
- 前記周溝部は、少なくとも前記第2端面に設けられ、前記外筒の前記第1端側の軸方向端部と前記外筒の軸方向に対面することを特徴とする請求項3記載の防振装置。
- 前記ストッパは、前記第1端側の第1端面または前記第2端側の第2端面の少なくとも一方を凹ませると共に、前記中心から離れる方向へ延びて設けられる径溝部を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の防振装置。
- 前記外筒の前記第2端側の軸方向端部から径方向に突出する環状のフランジを備え、
前記拡径部は、外半径の最大値が前記外筒の外半径よりも小さく設定され、
前記ストッパは、前記中心から外周面までの距離の最大値が前記外筒の外半径よりも大きく設定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防振装置。
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