JP6554007B2 - 防振装置とその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車のエンジンマウントなどを構成する防振装置に係り、特にアウタブラケットを合成樹脂製とした防振装置とその製造方法に関するものである。
従来から、振動伝達系を構成する部材間に介装されて、それら部材を相互に防振連結する防振支持体乃至は防振連結体の一種として防振装置が知られており、自動車のエンジンマウントなどに適用されている。防振装置は、一般的に、振動伝達系を構成する一方の部材(パワーユニット等)に取り付けられるインナ取付部材と、振動伝達系を構成する他方の部材(車両ボデー等)に取り付けられるアウタ取付部材とが、本体ゴム弾性体によって弾性連結された構造を有している。
ところで、防振装置は、インナ取付部材がインナブラケットを介して振動伝達系の構成部材に取り付けられると共に、アウタ取付部材がアウタブラケットを介して振動伝達系の構成部材に取り付けられる場合があるが、比重の大きい金属で形成された大型のブラケットが取り付けられることによって重量が大きくなってしまう。そこで、特開2010−255685号公報(特許文献1)では、アウタブラケットを合成樹脂で形成した防振装置が提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載の防振装置は、アウタ取付部材にアウタブラケットを取り付ける構造であることから、未だ部品点数が多く構造が複雑になるという問題がある。しかも、特許文献1に係る防振装置では、インナ取付部材のアウタブラケットに対する上方への相対変位量を制限する一方向のストッパのみが構成されており、複数方向の振動入力には対応できないことから、適用可能な防振対象の構造が限定されるという問題もあった。
特開2010−255685号公報
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、更なる軽量化と構造の簡略化を図りつつ、複数の方向でストッパ作用を得ることにより幅広い防振対象に適用可能とされる、新規な構造の防振装置とその製造方法を提供することにある。
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
すなわち、本発明の第一の態様は、振動伝達系を構成する一方の部材に取り付けられるインナ取付部材と、該振動伝達系を構成する他方の部材に取り付けられる合成樹脂製のアウタブラケットが、本体ゴム弾性体によって弾性連結された構造を有している防振装置において、前記アウタブラケットは、前記本体ゴム弾性体に直接的に固着される固着部と、該固着部から突出して前記インナ取付部材を挟んで対向配置される一対の対向部と、それら一対の対向部を該固着部からの突出先端側で相互に連結して該インナ取付部材と対向する連結部とを、備えており、該固着部と該インナ取付部材から側方へ延び出すインナブラケットとの当接によって該インナ取付部材と該アウタブラケットの相対変位量を制限するバウンドストッパが構成されると共に、該一対の対向部と該インナ取付部材の当接によって該インナ取付部材と該アウタブラケットの相対変位量を制限する側方ストッパが構成され、更に該連結部と該インナ取付部材の当接によって該インナ取付部材と該アウタブラケットの相対変位量を制限するリバウンドストッパが構成される一方、該本体ゴム弾性体の大径側端部が、略矩形状とされていると共に、前記アウタブラケットには、対向部の内面において該側方ストッパの構成部分よりも対向面間距離を大きくされた段差状の逃がし部が、該本体ゴム弾性体の矩形状とされた該大径側端部における一対の直線状の外周辺部に沿って直線的に延びるように設けられていることを、特徴とする。
このような第一の態様に従う構造とされた防振装置によれば、アウタブラケットが合成樹脂で形成されていることにより、従来の金属製のアウタブラケットに対して、大幅に軽量とされる。更に、アウタブラケットが本体ゴム弾性体に直接に固着されており、アウタ取付部材が省略された構造とされることにより、構造の簡略化や軽量化が図られる。
また、本発明では、アウタブラケットとインナブラケットの当接によってバウンドストッパが構成されると共に、アウタブラケットとインナ取付部材の当接によって側方ストッパとリバウンドストッパが構成されるようになっていることから、複数方向の入力に対しても有効なストッパ作用を得ることができる。それ故、たとえば本発明に係る防振装置は、特定の一方向でのみ振動が入力される場合のみならず、複数方向で振動が入力される場合にも用いることが可能となって、より多様な防振対象構造に対して適用可能となる。更に、本発明では、振動入力による本体ゴム弾性体の弾性変形(一対の対向部側への膨出変形)が、逃がし部によって十分に許容されて、目的とする防振特性を得ることができると共に、本体ゴム弾性体の一対の対向部への当接による損傷なども回避される。また、一対の対向部における対向面間距離が逃がし部よりも小さい部分によって側方ストッパを構成することにより、側方ストッパのストッパクリアランスを防振特性への影響を防ぎながら大きな自由度で設定することができる。
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された防振装置において、前記固着部が筒状とされており、該固着部の周上の一部が前記バウンドストッパを構成するストッパ受部とされていると共に、該固着部の周上における該ストッパ受部を外れた部分に前記一対の対向部が設けられているものである。
第二の態様によれば、筒状の固着部に対して本体ゴム弾性体を全周に亘って固着することにより、本体ゴム弾性体とアウタブラケットの固着強度を大きく得ることもできる。また、固着部が筒状とされることでアウタブラケットの剛性を高め易くなって、アウタブラケットの耐荷重性の向上が図られる。
本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された防振装置において、前記固着部において前記インナブラケットへの当接により前記バウンドストッパを構成する部分には、前記本体ゴム弾性体と一体形成された第一の緩衝ゴムが固着されているものである。
第三の態様によれば、バウンドストッパにおいて、アウタブラケットとインナブラケットの打ち当たりによる打音が第一の緩衝ゴムの緩衝作用によって低減される。
さらに、たとえば特開2013−190037号公報に記載された従来構造の防振装置では、インナブラケットとアウタブラケットが本体ゴム弾性体に対して直接的に固着されておらず、インナ取付部材とアウタ取付部材を備えた本体ゴム弾性体の一体加硫成形品に対して後付けされている。それ故、部品点数を少なくするために本体ゴム弾性体と一体形成された第一の緩衝ゴムは、それらインナブラケットとアウタブラケットの間に差し入れられて非固着で配されており、第一の緩衝ゴムがインナブラケットやアウタブラケットに打ち当たるなどして、異音が発生する場合も考えられる。これに対して、本態様では、アウタブラケットが本体ゴム弾性体に直接固着されることから、本体ゴム弾性体と一体形成された第一の緩衝ゴムをアウタブラケットに固着することが可能とされており、第一の緩衝ゴムとアウタブラケットの打ち当たりによる異音は生じ得ない。しかも、第一の緩衝ゴムがアウタブラケットによって拘束されることにより、第一の緩衝ゴムの不要な変形が防止されて、目的とする緩衝作用を安定して得ることができる。
本発明の第四の態様は、第一〜第三の何れか1つの態様に記載された防振装置において、前記インナ取付部材において前記一対の対向部への当接により前記側方ストッパを構成する部分および前記連結部への当接により前記リバウンドストッパを構成する部分には、前記本体ゴム弾性体と一体形成された第二の緩衝ゴムが固着されているものである。
第四の態様によれば、第二の緩衝ゴムの緩衝作用によって、側方ストッパおよびリバウンドストッパにおけるインナ取付部材とアウタブラケットの当接に対して、打音の発生が回避される。
本態様を第三の態様と組み合わせて採用すれば、第一の緩衝ゴムと第二の緩衝ゴムによる打音の低減効果を各方向のストッパにおいて得ることができると共に、それら第一の緩衝ゴムと第二の緩衝ゴムを本体ゴム弾性体と一体で容易に形成することができる。
本発明の第の態様は、第一〜第の何れか1つの態様に記載された防振装置の製造方法であって、前記インナ取付部材を備える前記本体ゴム弾性体の一体加硫成形品を形成する加硫成形工程と、前記本体ゴム弾性体の一体加硫成形品を前記アウタブラケットの成形用金型にセットして、該アウタブラケットを射出成形することで該アウタブラケットの前記固着部が該本体ゴム弾性体に固着された状態で該アウタブラケットを形成するブラケット成形工程とを、有しており、該ブラケット成形工程において、該本体ゴム弾性体の一体加硫成形品をセットする該アウタブラケットの該成形用金型を選択することにより、ソリッド式の防振装置と流体封入式の防振装置とを共通の該本体ゴム弾性体の一体加硫成形品によって選択的に製造することを、特徴とする。
このような第の態様に従う防振装置の製造方法によれば、インナ取付部材および本体ゴム弾性体を共通化しながら、ソリッド式(非流体封入式)の防振装置と流体封入式の防振装置を選択的に製造することができる。なお、ソリッド式の防振装置と流体封入式の防振装置は、たとえば流体封入式防振装置を製造する際に、アウタブラケットに流体封入用の部材を固定する金具などをインサートする一方、ソリッド式の防振装置を製造する際にはかかる金具のインサートを行わないことなどにより、選択的に実現され得る。
本発明によれば、合成樹脂製のアウタブラケットが本体ゴム弾性体に直接的に固着されることにより、構造の簡略化や軽量化が図られる。また、アウタブラケットによってバウンドストッパと側方ストッパとリバウンドストッパが構成されることから、複数方向の入力に対して有効なストッパ作用を得ることができて、適用可能な防振対象構造の範囲が広くなる。
本発明の第一の実施形態としてのエンジンマウントを示す正面図。 図1に示すエンジンマウントの平面図。 図1に示すエンジンマウントの底面図。 図1に示すエンジンマウントの右側面図。 図1のV−V断面図。 図1に示すエンジンマウントを構成する一体加硫成形品の正面図。 図6に示す一体加硫成形品の平面図。 図6に示す一体加硫成形品の底面図。 図6に示す一体加硫成形品の右側面図。 図1に示すエンジンマウントの製造工程を説明する縦断面図であって、成形用金型に一体加硫成形品とかしめ部材をセットした図。 図1に示すエンジンマウントを構成するかしめ部材の斜視図。 本発明の第二の実施形態としてのエンジンマウントを示す正面図。 図12のXIII−XIII断面図。 図13のXIV−XIV断面図。 図12に示すエンジンマウントの製造工程を説明する縦断面図であって、成形用金型に一体加硫成形品をセットした図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1〜5には、本発明に従う構造とされた防振装置の第一の実施形態として、自動車用のエンジンマウント10が示されている。エンジンマウント10は、流体封入式の防振装置とされており、一体加硫成形品12にアウタブラケット14が固着された構造を有している。以下の説明において、原則として、上下方向とは図1中の上下方向を、前後方向とは図1中の左右方向を、左右方向とは図2中の上下方向を、それぞれ言う。
より詳細には、一体加硫成形品12は、図6〜9に示すように、インナ取付部材16に本体ゴム弾性体18が加硫接着された構造とされている。インナ取付部材16は、鉄やアルミニウム合金などで形成された高剛性の部材であって、左右に延びる略角丸矩形筒状の嵌着部20と、上向きに開口する凹形状の埋設部22とを備えており、嵌着部20の下壁部の中央部分に埋設部22が一体形成されて下方へ突出している。本実施形態のインナ取付部材16は、金属のプレス材とされており、嵌着部20と埋設部22が連続的に一体形成されている。
本体ゴム弾性体18は、大径の略四角錐台形状を有しており、小径側の端部にインナ取付部材16が加硫接着されている。本実施形態では、埋設部22が本体ゴム弾性体18に埋設状態で加硫接着されている一方、嵌着部20の内周面が本体ゴム弾性体18と一体形成された被覆ゴム層24によって覆われていると共に、嵌着部20の外周面には、本体ゴム弾性体18と一体形成された第二の緩衝ゴムとしての前後緩衝ゴム26,26およびリバウンド緩衝ゴム28が加硫接着されている。前後緩衝ゴム26,26とリバウンド緩衝ゴム28の略中央には、厚さ寸法が部分的に大きくされた先細形状の緩衝突部29がそれぞれ一体形成されて外側へ突出している。
さらに、本体ゴム弾性体18には、第一の緩衝ゴムとしてのバウンド緩衝ゴム30が一体形成されている。バウンド緩衝ゴム30は、後述するアウタブラケット14に固着される本体ゴム弾性体18の下部に設けられており、本体ゴム弾性体18の周上の一部で外周側へ突出する板状とされて、本体ゴム弾性体18の周方向(左右方向)に所定の長さで延びている。
更にまた、本体ゴム弾性体18には、大径側の端面に開口する大径凹所32が形成されている。大径凹所32は、上方に行くに従って横断面形状が小さくなる略四角錐台状の凹所であって、インナ取付部材16の埋設部22までは至らない深さとされている。この大径凹所32が本体ゴム弾性体18の下部に形成されていることにより、本体ゴム弾性体18の下部は、内周面と外周面の両方が下方に向かって外周へ傾斜している。
このような構造とされた一体加硫成形品12には、図1〜5に示すように、アウタブラケット14が固着される。アウタブラケット14は、ポリアミドなどの合成樹脂で形成されており、筒状とされた固着部としての装着筒部34と、装着筒部34における前後対辺部分において下方へ突出する前後の取付脚部36,36と、前後の取付脚部36,36に対して上方へ延び出して装着筒部34の上方を跨ぐ門形ストッパ部38とを、一体で備えている。なお、アウタブラケット14の形成材料として、たとえばガラス繊維等で繊維補強された合成樹脂を採用することにより、強度の向上を図ることもできる。
装着筒部34は、角を丸められた略四角筒形状とされており、内周面が段付き筒状面とされて、上部内法寸法が下部内法寸法よりも大きくされていると共に、内周面の上部が上方に向けて拡開するテーパ形状を有している。更に、装着筒部34の左右対辺の一方には、外周側へ突出するストッパ受部40が設けられており、ストッパ受部40の形成部分において装着筒部34が周上部分的に厚肉とされている。このストッパ受部40の上面は、略上下直交方向に広がる平面とされている。
取付脚部36は、前後外側へ突出するとともに下方へ延び出しており、下端において前後外側へ延び出している。この取付脚部36の下端部には、ナット42がインサート成形によって配されており、ナット42には内周面にねじ山が形成されて上下に貫通するねじ孔が設けられている。なお、前後の取付脚部36,36は、相互に略前後対称構造とされている。
門形ストッパ部38は、装着筒部34から上方へ延び出す一対の対向部としての前後の竪壁部44,44と、竪壁部44,44の上端を相互に繋ぐように設けられる連結部としての天壁部46とを一体で備えており、全体として略門形とされている。また、一対の竪壁部44,44は、装着筒部34の周上においてストッパ受部40を外れた部分に設けられており、本実施形態では、ストッパ受部40が装着筒部34における左右方向の対辺の一方に設けられていると共に、一対の竪壁部44,44が装着筒部34における前後方向の対辺に設けられている。
本実施形態では、前後の竪壁部44,44において、装着筒部34側となる基端部分(下部)48,48が、天壁部46側となる先端部分(上部)50,50よりも対向面間距離を大きくされており、かかる竪壁部44,44の基端部分48,48の対向内側に逃がし部51,51が形成されている。このような逃がし部51,51が竪壁部44,44の基端部分48,48に形成されていることにより、本実施形態では、後述する前後ストッパ98,98を構成する竪壁部44,44の先端部分50,50が、基端部分48,48に比して厚肉とされている。
そして、装着筒部34と前後の取付脚部36,36と門形ストッパ部38とを一体で備えるアウタブラケット14は、図10に示すような成形用金型52を用いた型成形によって形成されている。即ち、複数の分割金型を組み合わせてなる成形用金型52に一体加硫成形品12やナット42,42などがセットされた状態で、キャビティ54にアウタブラケット14の形成材料が射出充填されることにより、アウタブラケット14が装着筒部34を一体加硫成形品12の本体ゴム弾性体18に固着された状態で形成される。これにより、インナ取付部材16とアウタブラケット14が本体ゴム弾性体18によって相互に弾性連結されている。
また、アウタブラケット14の装着筒部34に対して本体ゴム弾性体18が略全周に亘って連続的に固着されていると共に、装着筒部34の周上の一部に設けられたストッパ受部40の上面に本体ゴム弾性体18と一体形成されたバウンド緩衝ゴム30が固着されており、ストッパ受部40の上面がバウンド緩衝ゴム30によって覆われている。
また、アウタブラケット14には、左右一対のかしめ部材56,56が取り付けられている。かしめ部材56は、アウタブラケット14とは異なる鉄などの材料によって、アウタブラケット14とは別体で形成されており、後述するかしめ固定を実現し得る塑性加工性に優れた部材とされている。本実施形態では、鉄製のプレス金具とされており、薄肉とされることにより厚さ方向の曲げ加工が容易とされている。かしめ部材56は、図11に示すように、上端部が基部58とされている。基部58は、前後に延びる略矩形板形状とされており、本実施形態では厚さ方向へ貫通する係止孔60,60が形成されている。
さらに、基部58には、板状の2つの突片62,62が一体形成されている。2つの突片62,62は、前後に所定の距離を隔てて配置されて、基部58の前後端部において下方へ突出している。なお、本実施形態では、互いに独立した左右一対のかしめ部材56,56が採用されているが、例えば、基部が軸方向視でU字形状とされて周方向に連続しており、該基部の左右対向部分に各2つの突片62,62が一体形成されることによって、左右両側に各2つの突片62,62を備えたかしめ部材を1つの部品として形成することもできる。
そして、一対のかしめ部材56,56は、左右に相互に対向して配置されて、図10に示すように、アウタブラケット14の成形時に成形用金型52のキャビティ54に配置されてアウタブラケット14にインサートされる。これにより、各基部58がアウタブラケット14の装着筒部34に埋設状態で固着されていると共に、各突片62が少なくとも先端部分においてアウタブラケット14の装着筒部34から下方へ突出しており、かしめ部材56,56がアウタブラケット14に対して各突片62が下方へ突出する部分的な埋設状態で固着されている。本実施形態では、各基部58の全体がアウタブラケット14の装着筒部34に埋設されており、各基部58に設けられた突片62,62の前後間において、基部58の下方がアウタブラケット14によって覆われて、かしめ部材56のアウタブラケット14からの抜けが防止されている。また、本実施形態では、アウタブラケット14の成形時に、基部58に形成された係止孔60,60に形成材料が充填されることで、アウタブラケット14の一部が係止孔60,60に挿通係止されて、かしめ部材56のアウタブラケット14からの抜けが防止されている。
このかしめ部材56によって、一体加硫成形品12およびアウタブラケット14には、図5に示すように、仕切部材64と可撓性膜66が取り付けられる。
仕切部材64は、厚肉大径の略四角板形状を有する部材であって、仕切部材本体68に板金具70が取り付けられた構造を有している。仕切部材本体68は、厚肉の略四角板形状を有しており、中央部分には上面に開口する収容凹所72が形成されている一方、外周部分には上面に開口しながら周方向へ延びる周溝74が一周に満たない長さで形成されている。図中には示されていないが、仕切部材本体68における収容凹所72の底壁部分に複数の下透孔が貫通形成されていると共に、周溝74の一方の端部の底壁部に下連通孔が形成されている。
板金具70は、薄肉の略四角板形状であって、仕切部材本体68の上面に重ね合わされて収容凹所72および周溝74の上開口を覆っている。図中において明らかではないが、板金具70には、収容凹所72を覆う部分に上透孔が貫通形成されていると共に、周溝74の他方の端部を覆う部分に上連通孔が形成されている。なお、板金具70は、仕切部材本体68に対して接着や機械的な係合などによって固定されていても良いし、仕切部材本体68に対して非固着で重ね合わされて、本体ゴム弾性体18と後述する可撓性膜66との間で挟持されるなどしても良い。
さらに、板金具70で覆われた仕切部材本体68の収容凹所72には、可動部材76が収容されている。本実施形態の可動部材76は、略オーバル断面の筒状体であって、ゴム弾性体で形成されている。なお、可動部材76としては、たとえば、特開2013−148192号公報、特開2013−155817号公報、特開2013−210093号公報、特開2013−256980号公報、特開2013−256981号公報、特開2014−5857号公報、特開2014−31850号公報などに開示された構造が、好適に採用され得る。
このような可動部材76を配された仕切部材64は、アウタブラケット14の装着筒部34に挿入されて、上面外周端部が本体ゴム弾性体18に下方から当接状態で重ね合わされている。本実施形態では、仕切部材64の外周面と、アウタブラケット14の装着筒部34の内周面との間に隙間77が形成されており、仕切部材64と装着筒部34が直接的には当接していない。更に、仕切部材64は、後述する固定部材78に対して可撓性膜66を挟んで間接的に当接しており、本体ゴム弾性体18と可撓性膜66によって弾性的に支持されて、アウタブラケット14に間接的に支持されている。尤も、仕切部材64は、アウタブラケット14の装着筒部34や固定部材78に対して、直接的に当接して取り付けられても良い。
一方、可撓性膜66は、薄肉の略矩形板形状を有するゴム膜であって、厚さ方向の変形が容易に許容されていると共に、上下の弛みが与えられている。この可撓性膜66は、外周部分が仕切部材64と固定部材78の間で挟持されることによって、本体ゴム弾性体18の下方を覆うように取り付けられており、アウタブラケット14の下開口部が可撓性膜66によって閉塞されている。固定部材78は、鉄などの金属で形成された高剛性の部材であって、環状とされており、外周端部が上下に厚肉の外周かしめ部80とされていると共に、内周部分が外周かしめ部80よりも薄肉の内周挟持部82とされている。
そして、固定部材78の外周かしめ部80がかしめ部材56,56の各突片62によってかしめ固定されて、可撓性膜66の外周端部が固定部材78の内周挟持部82と仕切部材64との間で上下に挟まれることにより、可撓性膜66がアウタブラケット14に取り付けられている。より具体的には、仕切部材64と可撓性膜66と固定部材78をかしめ部材56,56の対向間に挿入した状態で、上下に直線的に延びる略平板形状の各突片62を曲げ加工し、各突片62の下部を下方に行くに従って一対のかしめ部材56,56の対向方向内側へ傾斜するテーパ形状に屈曲させて、各突片62の対向内面を固定部材78の下端外周縁に当接させる。これにより、固定部材78の外周かしめ部80が、アウタブラケット14の装着筒部34と、かしめ部材56の各突片62の下部との上下間で挟まれて、周上の4箇所においてかしめ固定される。なお、本実施形態では、可撓性膜66と固定部材78によって、蓋部材が構成されている。
かしめ部材は、アウタブラケットに固定された状態で設けられて、蓋部材をアウタブラケットに対して直接的または間接的にかしめ加工によって取り付け得るものであれば良い。かしめ加工とは、複数の部品を接合するための加工方法の1つであり、かしめ部材の塑性加工によって接合するものである。それ故、実施形態の如き曲げ加工によるかしめ固定の他、円筒状かしめ部材の絞り加工によるかしめ固定や、アウタブラケットから突出させた中空または中実のかしめ突部を蓋部材に挿通してかしめ加工するリベットやハトメ構造のかしめ固定、バーリングかしめやダボかしめ等によるかしめ固定なども採用することができる。
このように可撓性膜66が取り付けられることにより、本体ゴム弾性体18と可撓性膜66の上下間には、壁部の一部が本体ゴム弾性体18で構成された流体室84が流体密に画成されており、流体室84には非圧縮性流体が封入されている。更に、流体室84に仕切部材64が配されて、流体室84が仕切部材64によって上下に仕切られており、仕切部材64の上方には、壁部の一部を本体ゴム弾性体18で構成された受圧室86が、大径凹所32を利用して形成されている一方、仕切部材64の下方には、壁部の一部を可撓性膜66で構成された平衡室88が形成されている。本実施形態では、可撓性膜66が仕切部材64と固定部材78の間で上下に挟み込まれていることにより、かしめ部材56による固定部材78のかしめ固定部分を外れた内周側にシール構造が設けられて、流体室84の流体密性が確保されている。なお、受圧室86と平衡室88を含む流体室84に封入される非圧縮性流体は、特に限定されるものではないが、例えば、水やエチレングリコール、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、シリコーン油、或いはそれらの混合液などの液体が望ましく、より好適には、0.1Pa・s以下の低粘性流体が採用される。
また、周溝74の上開口が板金具70によって覆蓋されることによりトンネル状の流路が形成されており、当該トンネル状流路の一方の端部が図示しない上連通孔を通じて受圧室86に連通されていると共に、周溝74の他方の端部が図示しない下連通孔を通じて平衡室88に連通されている。これにより、受圧室86と平衡室88を相互に連通するオリフィス通路90が、周溝74によって形成されている。そして、インナ取付部材16とアウタブラケット14の間への上下振動入力によって、受圧室86の内圧が平衡室88の内圧に対して相対的に変動することにより、オリフィス通路90を通じて受圧室86と平衡室88の間で流体流動が生ぜしめられる。これにより、流体の共振作用などの流動作用に基づいた防振効果が発揮されるようになっている。なお、オリフィス通路90は、流体室84の壁ばね剛性を考慮しつつ、通路断面積(A)の通路長(L)に対する比(A/L)を調節することにより、流動流体の共振周波数であるチューニング周波数が適宜に設定されており、例えばエンジンシェイクに相当する10Hz程度の低周波振動にチューニングされる。
さらに、可動部材76の上面に対して、上透孔を通じて受圧室86の圧力が及ぼされると共に、可動部材76の下面に対して、下透孔を通じて平衡室88の圧力が及ぼされることから、受圧室86と平衡室88の相対的な圧力変動によって可動部材76が収容凹所72内で上下に変位して、液圧吸収作用に基づく低ばね化が図られるようになっている。特に、可動部材76による液圧吸収作用は、オリフィス通路90のチューニング周波数よりも高周波の小振幅振動入力に対して有効に発揮されるようになっており、***振によるオリフィス通路90の実質的な遮断状態において、著しい高動ばね化が回避されて、目的とする振動絶縁効果が発揮される。一方、低周波大振幅振動であるエンジンシェイクの入力に対しては、可動部材76の変位が仕切部材64への当接によって規制されることから、受圧室86の内圧変動が有効に惹起されて、低周波にチューニングされたオリフィス通路90を通じての流体流動が効率的に生じるようになっている。
このような本実施形態に係るエンジンマウント10は、嵌着部20に被覆ゴム層24を介して嵌入されるインナブラケット92を介して、インナ取付部材16が振動伝達系を構成する一方の部材である図示しないパワーユニットに取り付けられるようになっていると共に、アウタブラケット14の取付脚部36,36が、ナット42,42に螺着される図示しないボルトによって、振動伝達系を構成する他方の部材である図示しない車両ボデーに取り付けられるようになっている。
インナブラケット92は、インナ取付部材16に対して嵌着部20の開口方向一方へ突出するように配設されており、インナブラケット92の突出部分がアウタブラケット14の装着筒部34におけるストッパ受部40と上下に対向して配置されている。なお、インナブラケット92の具体的な構造は例示であって特に限定されるものではないが、金属や合成樹脂等で形成された高剛性の部材であって、本実施形態では、後述するバウンドストッパ96を構成する突出部94が、アウタブラケット14のストッパ受部40に向けて下方へ突出している。
かくの如き車両への装着状態において、本実施形態のエンジンマウント10では、上下および前後のストッパが構成される。
すなわち、インナ取付部材16に固定されるインナブラケット92の突出部94と、アウタブラケット14の装着筒部34のストッパ受部40は、上下に所定の距離を隔てて対向配置されている。そして、インナブラケット92の突出部94とアウタブラケット14のストッパ受部40の当接によりインナ取付部材16のアウタブラケット14に対する下方への相対変位量を制限するバウンドストッパ96が構成される。
さらに、アウタブラケット14のストッパ受部40の上面には、本体ゴム弾性体18と一体形成されたバウンド緩衝ゴム30が固着されており、バウンドストッパ96におけるアウタブラケット14側の当接面がバウンド緩衝ゴム30によって覆われている。
また、インナ取付部材16の嵌着部20と、アウタブラケット14の門形ストッパ部38の竪壁部44,44が、前後に所定の距離を隔てて対向配置されている。そして、インナ取付部材16の嵌着部20とアウタブラケット14の竪壁部44,44との当接によりインナ取付部材16のアウタブラケット14に対する前後への相対変位量を制限する側方ストッパとしての前後ストッパ98,98が構成される。
さらに、インナ取付部材16の嵌着部20の前後両外面には、本体ゴム弾性体18と一体形成された第二の緩衝ゴムとしての前後緩衝ゴム26が固着されており、前後ストッパ98,98におけるインナ取付部材16側の当接面が前後緩衝ゴム26,26によって覆われている。
また、インナ取付部材16の嵌着部20と、アウタブラケット14の門形ストッパ部38の天壁部46が、上下に所定の距離を隔てて対向配置されている。そして、インナ取付部材16の嵌着部20とアウタブラケット14の天壁部46との当接によりインナ取付部材16のアウタブラケット14に対する上方への相対変位量を制限するリバウンドストッパ100が構成される。
さらに、インナ取付部材16の嵌着部20の上外面には、本体ゴム弾性体18と一体形成された第二の緩衝ゴムとしてのリバウンド緩衝ゴム28が固着されており、リバウンドストッパ100におけるインナ取付部材16側の当接面がリバウンド緩衝ゴム28によって覆われている。本実施形態では、バウンドストッパ96に設けられるバウンド緩衝ゴム30と、前後ストッパ98,98に設けられる前後緩衝ゴム26,26と、リバウンドストッパ100に設けられるリバウンド緩衝ゴム28とが、何れも本体ゴム弾性体18と一体形成されている。
このような本実施形態に従う構造とされたエンジンマウント10によれば、アウタブラケット14が合成樹脂製とされていることから、アウタブラケット14の大幅な軽量化が実現される。本体ゴム弾性体18の外周面がアウタブラケット14に直接固着されていることから、アウタブラケット14が本体ゴム弾性体18に対してアウタ取付部材を介して間接的に取り付けられる構造に比して、アウタ取付部材の省略による構造の簡略化や軽量化などが図られる。
また、アウタブラケット14のストッパ受部40とインナブラケット92の突出部94の当接によってバウンドストッパ96が構成されて、インナ取付部材16のアウタブラケット14に対する下方への相対変位量が制限される。これにより、本体ゴム弾性体18の過大な変形が防止されて、耐久性の向上が図られる。更に、バウンドストッパ96を構成するストッパ受部40の上面がバウンド緩衝ゴム30によって覆われていることから、バウンドストッパ96においてインナブラケット92とアウタブラケット14の当接による打音が低減される。
また、アウタブラケット14の一対の竪壁部44,44とインナ取付部材16の当接によって前後ストッパ98,98が構成されており、前後ストッパ98,98によってインナ取付部材16のアウタブラケット14に対する前後方向での相対変位量が制限されて、本体ゴム弾性体18の変形量が制限されている。更に、前後ストッパ98,98を構成するインナ取付部材16の前後外面が前後緩衝ゴム26,26によって覆われていることから、前後ストッパ98,98においてインナ取付部材16とアウタブラケット14の当接による打音が低減される。
また、アウタブラケット14の天壁部46とインナ取付部材16の当接によってリバウンドストッパ100が構成されており、リバウンドストッパ100によってインナ取付部材16のアウタブラケット14に対する上方への相対変位量が制限されて、本体ゴム弾性体18の変形量が制限されている。更に、リバウンドストッパ100を構成するインナ取付部材16の上外面がリバウンド緩衝ゴム28によって覆われていることから、リバウンドストッパ100においてインナ取付部材16とアウタブラケット14の当接による打音が低減される。
以上のように、上下のストッパ96,100および前後のストッパ98,98が何れもアウタブラケット14によって構成されており、上下のみ或いは前後のみの入力が想定される防振対象構造だけでなく、前後および上下のような複数方向の入力が想定される防振対象構造に対しても、本発明に係るエンジンマウント10を好適に適用することができる。
また、本実施形態では、各ストッパ96,98,98,100における緩衝ゴム30,26,26,28が、何れも本体ゴム弾性体18と一体形成されており、少ない部品点数で各方向のストッパ96,98,98,100において緩衝作用が発揮されるようになっている。
さらに、エンジンマウント10では、アウタブラケット14が本体ゴム弾性体18の一体加硫成形品12に対して後成形されて固着されることから、本体ゴム弾性体18と一体形成されたバウンド緩衝ゴム30をアウタブラケット14に固着することが可能とされている。これにより、バウンド緩衝ゴム30とアウタブラケット14の間において、打ち当たりや擦れ等による異音の発生が防止されていると共に、目的とするバウンド緩衝ゴム30の緩衝作用が安定して発揮される。
また、本実施形態のアウタブラケット14では、逃がし部51,51を設けられた基端部分48,48において一対の竪壁部44,44の対向面間距離が大きくされていると共に、逃がし部51,51よりも上方の先端部分50,50において一対の竪壁部44,44の対向面間距離が基端部分48,48よりも小さくされている。これにより、一対の竪壁部44,44の基端部分48,48の対向内側に形成される逃がし部51,51によって、本体ゴム弾性体18の外側への弾性変形を十分に許容しながら、前後ストッパ98,98の構成部分である先端部分50,50において、前後ストッパ98,98のストッパクリアランスを大きな自由度で調節することが可能となる。
また、可撓性膜66や仕切部材64を取り付けるためのかしめ部材56が、アウタブラケット14と異なる材質の別部品とされて、アウタブラケット14の成形時にアウタブラケット14に固定される。これにより、アウタブラケット14を合成樹脂で形成して更なる軽量化を図りつつ、かしめ部材56によって可撓性膜66や仕切部材64の簡単な取付けが可能とされている。特に、型成形によって高い剛性が求められるアウタブラケット14を有利に形成しながら、型成形では形成困難な薄肉で曲げ加工性に優れた突片62をアウタブラケット14に突設することができる。このように、アウタブラケット14に要求される高剛性や軽量化などの特性と、かしめ部材56においてかしめ固定に求められる加工性や薄肉での十分な強度などの特性を、両立してそれぞれ高度に実現することが可能になる。
さらに、かしめ部材56の基部58がアウタブラケット14に埋設状態で固着されることにより、かしめ部材56をアウタブラケット14に対して強固に取り付けることができる。特に本実施形態では、基部58の係止孔60,60にアウタブラケット14の一部が挿通された状態で固着されており、かしめ部材56のアウタブラケット14からの脱落がより有利に防止される。加えて、アウタブラケット14の成形時にかしめ部材56が部分的な埋設状態でアウタブラケット14に固着されることから、アウタブラケット14の成形時にかしめ部材56を成形用金型52に取り付けることによって、かしめ部材56の特別な取付工程が不要である。
更にまた、かしめ部材56が硬質のアウタブラケット14に固定されることにより、かしめ部材56をアウタブラケット14に対して高精度に位置決めすることができる。その結果、かしめ部材56を介して、アウタブラケット14に取り付けられる可撓性膜66や仕切部材64をアウタブラケット14に対して適切な位置に安定して取り付けることができる。
また、本実施形態では、左右一対のかしめ部材56,56が互いに独立して設けられていることから、かしめ部材が全周に亘って連続している場合に比して、アウタブラケット14の成形時の熱収縮などに起因したかしめ部材56の変形や損傷が問題になり難い。
図12〜14には、本発明の第二の実施形態としてのエンジンマウント110が示されている。このエンジンマウント110は、ソリッド式の防振装置とされており、一体加硫成形品12とアウタブラケット112を備えている。以下の説明において、第一の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に同一の符号を付すことにより説明を省略する。
より詳細には、本実施形態の一体加硫成形品12は、インナ取付部材16に本体ゴム弾性体18が加硫接着された第一の実施形態と同一の構造を有している。
アウタブラケット112は、第一の実施形態と同様に、本体ゴム弾性体18に固着される固着部としての装着筒部114と、装着筒部114から上方へ突出する対向部としての一対の竪壁部44,44と、一対の竪壁部44,44の上端を相互に連結する連結部としての天壁部46とを、一体で備えていると共に、装着筒部114には前後一対の取付脚部36,36が設けられている。
さらに、本実施形態のアウタブラケット112の装着筒部114には、第一の実施形態のようなかしめ部材56,56が設けられていない。即ち、図15に示すように、アウタブラケット112の射出成形時において、本体ゴム弾性体18の一体加硫成形品12が成形用金型116にセットされる一方、成形用金型116にはかしめ部材56,56をセットする凹部がなく、かしめ部材56,56は成形用金型116にセットされない。これにより、アウタブラケット112にかしめ部材56,56が設けられることがなく、流体が封入されないソリッド式のエンジンマウント110が構成される。
このような本実施形態に係るエンジンマウント110においても、第一の実施形態のエンジンマウント10と同様に、バウンドストッパ96と、側方ストッパとしての前後ストッパ98,98と、リバウンドストッパ100とが構成される。更に、本実施形態においても、バウンドストッパ96を構成するストッパ受部40の上面に第一の緩衝ゴムとしてのバウンド緩衝ゴム30が固着されていると共に、前後ストッパ98,98を構成するインナ取付部材16の嵌着部20の前後面に第二の緩衝ゴムとしての前後緩衝ゴム26,26が固着されており、更にリバウンドストッパ100を構成するインナ取付部材16の嵌着部20の上面に第二の緩衝ゴムとしてのリバウンド緩衝ゴム28が固着されている。更にまた、それらバウンド緩衝ゴム30と前後緩衝ゴム26,26とリバウンド緩衝ゴム28は、何れも本体ゴム弾性体18と一体形成されている。
このような本実施形態に係るエンジンマウント110においても、第一の実施形態のエンジンマウント10と同様の効果が発揮される。加えて、第一の実施形態のエンジンマウント10に比して、流体を封入する構造をもたないことから、構造がより一層簡略とされている。
ところで、本実施形態に示したソリッド式のエンジンマウント110は、第一の実施形態に示した流体封入式のエンジンマウント10と一部が共通とされており、それらソリッド式のエンジンマウント110と流体封入式のエンジンマウント10は、製造工程の途中で選択的に作り分けることができる。
すなわち、本実施形態に係るソリッド式のエンジンマウント110は、たとえば以下の各工程を含む製造方法によって製造することができる。先ず、予め準備したインナ取付部材16を図示しない本体ゴム弾性体18の成形用金型(図示せず)にセットし、本体ゴム弾性体18を加硫成形することにより、インナ取付部材16を備えた本体ゴム弾性体18の一体加硫成形品12を形成する。以上により加硫成形工程を完了する。
次に、加硫成形工程で得られた一体加硫成形品12と予め準備されたナット42,42をアウタブラケット112の成形用金型116にセットして、アウタブラケット112を射出成形する。これにより、装着筒部114が本体ゴム弾性体18に固着された状態のアウタブラケット112を形成して、ブラケット成形工程を完了し、本実施形態に係るエンジンマウント110の製造工程を完了する。
ここで、上記ブラケット成形工程において、第一の実施形態に示す流体封入構造のアウタブラケット14を形成する流体封入構造用金型である成形用金型52をソリッド構造用金型である成形用金型116に替えて選択し、成形用金型52に一体加硫成形品12とナット42,42に加えてかしめ部材56,56をセットした状態でアウタブラケット14を射出成形することにより、第二の実施形態に係るソリッド式のエンジンマウント110に替えて、第一の実施形態に係る流体封入式のエンジンマウント10を製造することができる。要するに、本発明では、第一の実施形態に示す流体封入式のエンジンマウント10と、第二の実施形態に示すソリッド式(非流体封入式)のエンジンマウント110を、一体加硫成形品12を共通化しながら選択的に形成できるようになっている。
なお、第一の実施形態に示す流体封入式のエンジンマウント10を製造する際には、ブラケット成形工程の完了後に、たとえば、可動部材76を備えた仕切部材64と可撓性膜66と固定部材78を非圧縮性流体で満たされた水槽中でかしめ部材56,56によってかしめ固定する流体封入工程を経て、エンジンマウント10の製造工程を完了する。
また、単に本体ゴム弾性体18の一体加硫成形品12の共用化を実現するだけでなく、アウタブラケット14,112の成形装置の共用化を図ることもできる。すなわち、ソリッド式のエンジンマウント110と流体封入式のエンジンマウント10では、アウタブラケット14,112の基本構造が共通とされており、かしめ部材56,56などの一部の部材の変更で選択的な製造に対応することができる。それ故、アウタブラケットの成形用金型の幾つかを共通化や共用化することも可能となる。
さらに、同じ樹脂成形用金型を採用することによって、ソリッド式の防振装置と流体封入式の防振装置においてアウタブラケットの成形設備と成形工程の同一化を図ることもできる。そして、このように基本構造と製造工程を共通化することで、樹脂製アウタブラケットの強度や耐久性などに関する設計を共通化することが可能になって、設計や試作、試験の工程での重複労力を軽減することができるという実用上の大きな効果が達成される。
なお、ソリッド式の防振装置と流体封入式の防振装置のアウタブラケットを同じ成形用金型(流体封入式の防振装置のアウタブラケット用の成形用金型)で形成すると、ソリッド式の防振装置におけるアウタブラケットの成形に際して、流体封入式の防振装置においてかしめ用金具(かしめ部材)を成形用金型で挟持固定してインサート成形するために設定された挟持固定用領域に合成樹脂が入り込むことも考えられる。このような場合には、たとえば、入り込んだ合成樹脂を後加工で切除することや、樹脂成形前に樹脂の入り込みを防止する仮部材をアウタブラケットの成形用金型にセットして、樹脂成形後に仮部材を取り除くことにより、同じ成形用金型(流体封入式の防振装置のアウタブラケット用の成形用金型)を使用して、ソリッド式の防振装置におけるアウタブラケットを成形することができる。
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、アウタブラケット14に孔や凹所などの肉抜きを適宜に形成して、アウタブラケット14の更なる軽量化を図ることもできる。同様に、インナブラケット92においても肉抜きによる軽量化が可能である。
また、アウタブラケットの固着部は、筒状であることが望ましいが、限定されるものではなく、たとえば半筒状や本体ゴム弾性体が固着される対向配置部分を有する溝状などでも良い。また、固着部に固着される本体ゴム弾性体の形状も、実施形態によって限定的に解釈されるものではなく、たとえば全周に亘ってアウタブラケットの固着部に固着されている必要はない。
また、バウンドストッパ96における緩衝ゴム(実施形態のバウンド緩衝ゴム30)は、必ずしもアウタブラケット14に固着されていなくても良く、本体ゴム弾性体18とは別体で形成されてインナブラケット92側に固着され得る。また、前後ストッパ98,98やリバウンドストッパ100における緩衝ゴム(実施形態の前後緩衝ゴム26,26やリバウンド緩衝ゴム28)は、本体ゴム弾性体18とは別体で形成されてアウタブラケット14側に設けられ得る。
また、インナ取付部材の構造は、前記実施形態のものに限定されない。具体的には、例えば、前記実施形態のインナブラケット92と同じ構造の金具が本体ゴム弾性体18に加硫接着されており、当該金具の本体ゴム弾性体18への固着部分によってインナ取付部材が構成されると共に、当該金具の本体ゴム弾性体18からの突出部分によってインナブラケットが構成されて、インナ取付部材とインナブラケットが一体とされた構造も採用され得る。
前記実施形態では、本発明に係る防振装置をエンジンマウントに適用した例を示したが、防振装置はメンバマウントやボデーマウント等にも適用され得る。更に、本発明の適用範囲は自動車用の防振装置に限定されるものではなく、自動二輪車や鉄道用車両、産業用車両などに用いられる防振装置にも、好適に適用可能である。
10,110:エンジンマウント(防振装置)、12:一体加硫成形品、14,112:アウタブラケット、16:インナ取付部材、18:本体ゴム弾性体、26:前後緩衝ゴム(第二の緩衝ゴム)、18:リバウンド緩衝ゴム(第二の緩衝ゴム)、30:バウンド緩衝ゴム(第一の緩衝ゴム)、34,114:装着筒部(固着部)、40:ストッパ受部、48;竪壁部(対向部)、50:天壁部(連結部)、51:逃がし部、52,116:成形用金型、90:インナブラケット、96:バウンドストッパ、98:前後ストッパ、100:リバウンドストッパ

Claims (5)

  1. 振動伝達系を構成する一方の部材に取り付けられるインナ取付部材と、該振動伝達系を構成する他方の部材に取り付けられる合成樹脂製のアウタブラケットが、本体ゴム弾性体によって弾性連結された構造を有している防振装置において、
    前記アウタブラケットは、前記本体ゴム弾性体に直接的に固着される固着部と、該固着部から突出して前記インナ取付部材を挟んで対向配置される一対の対向部と、それら一対の対向部を該固着部からの突出先端側で相互に連結して該インナ取付部材と対向する連結部とを、備えており、
    該固着部と該インナ取付部材から側方へ延び出すインナブラケットとの当接によって該インナ取付部材と該アウタブラケットの相対変位量を制限するバウンドストッパが構成されると共に、該一対の対向部と該インナ取付部材の当接によって該インナ取付部材と該アウタブラケットの相対変位量を制限する側方ストッパが構成され、更に該連結部と該インナ取付部材の当接によって該インナ取付部材と該アウタブラケットの相対変位量を制限するリバウンドストッパが構成される一方、
    該本体ゴム弾性体の大径側端部が、略矩形状とされていると共に、前記アウタブラケットには、対向部の内面において該側方ストッパの構成部分よりも対向面間距離を大きくされた段差状の逃がし部が、該本体ゴム弾性体の矩形状とされた該大径側端部における一対の直線状の外周辺部に沿って直線的に延びるように設けられていることを特徴とする防振装置。
  2. 前記固着部が筒状とされており、
    該固着部の周上の一部が前記バウンドストッパを構成するストッパ受部とされていると共に、該固着部の周上における該ストッパ受部を外れた部分に前記一対の対向部が設けられている請求項1に記載の防振装置。
  3. 前記固着部において前記インナブラケットへの当接により前記バウンドストッパを構成する部分には、前記本体ゴム弾性体と一体形成された第一の緩衝ゴムが固着されている請求項1又は2に記載の防振装置。
  4. 前記インナ取付部材において前記一対の対向部への当接により前記側方ストッパを構成する部分および前記連結部への当接により前記リバウンドストッパを構成する部分には、前記本体ゴム弾性体と一体形成された第二の緩衝ゴムが固着されている請求項1〜3の何れか一項に記載の防振装置。
  5. 請求項1〜の何れか一項に記載された防振装置の製造方法であって、
    前記インナ取付部材を備える前記本体ゴム弾性体の一体加硫成形品を形成する加硫成形工程と、
    該本体ゴム弾性体の一体加硫成形品を前記アウタブラケットの成形用金型にセットした状態で該アウタブラケットを射出成形することにより、前記固着部が該本体ゴム弾性体に固着された状態で該アウタブラケットを形成するブラケット成形工程とを、有しており、
    該ブラケット成形工程において、該本体ゴム弾性体の一体加硫成形品をセットする該アウタブラケットの該成形用金型を選択することにより、ソリッド式の防振装置と流体封入式の防振装置とを共通の該本体ゴム弾性体の一体加硫成形品によって選択的に製造することを特徴とする防振装置の製造方法。
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