专利名称：防振装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防振装置。
背景技术：
目前，作为汽车发动机支架所使用的防振装置，众所周知具备内筒体、外筒体和橡胶态弹性体(例如，参照专利文献1)。外筒体与内筒体同轴地设置在内筒体的外周。橡胶态弹性体设置在两筒体之间，并将两筒体互相连接起来。该防振装置例如以其筒轴方向与车辆前后方向一致的方式设置，进而内筒体通过插通其中空部分的螺栓而安装在发动机侧的托架上，外筒体被压入固定在车体一侧的托架的孔部。
另外，这种防振装置中，通常设置有用于限制内筒体和外筒体的轴向相对移动的制动橡胶弹性体。在以向径向外侧延伸的方式设置于外筒体的轴向端部的法兰部的筒轴方向外侧面上，以向筒轴方向外侧突出的方式设置该制动橡胶弹性体。
日本特开2001-295886号公报发明内容这里，在将车辆前后方向的载荷输入上述防振装置的情况下，该筒轴方向的弹性系数，在制动橡胶弹性体的筒轴方向外侧的端面(以下称为制动器面)与发动机侧的托架相接触之前为恒定的大小。可是，在制动面与发动机侧托架接触之后，筒轴方向的弹性系数时刻发生变化。如图12所示，即该防振装置的静弹簧特性，在制动橡胶弹性体的制动器面与发动机侧托架相接触之前为线形，相反，在制动器面与发动机侧托架相接触之后，急速上升变为非线形。换言之，目前的防振装置的静弹簧特性为一阶段的特性。这会影响到车辆的NVH特性，不很理想。这里，所谓NVH特性，指谈及车辆的舒适性的情况下所重视的特性，即并列噪音(noise)、振动(vibration)及联合振动(harshness)的英语的首字母的缩写。
因此，这次发明者们开发了静弹簧特性为二阶段特性的防振装置。
本发明是鉴于所述几点而进行的，其目的在于提供一种静弹簧特性为二阶段特性的防振装置。
本发明第一方面的防振装置具备本体部和制动弹性体，其中本体部具有内筒体、设置在该内筒体周围的外筒体和设置于所述两筒体之间而将该两筒体互相连接起来的弹性体，制动弹性体在该本体部，以其至少一部分位于比上述外筒体的轴向一侧端面还靠外的外筒体轴向外侧的方式设置，并用于限制上述两筒体的轴向相对移动，在上述制动弹性体上，形成有在外筒体轴向外侧的端面开口并向外筒体轴向内侧延伸的孔部，在比上述制动弹性体内部的上述孔部还靠内的外筒体轴向内侧的部位上设置有刚体。
由此，由于在上述制动弹性体上，形成有在外筒体轴向外侧的端面开口并向外筒体轴向内侧延伸的孔部，所以，在外筒体轴向的载荷加在防振装置上的情况下，制动弹性体的外筒体轴向外侧的端面与托架等构件相接触之后，制动弹性体膨胀变形成圆形状(鼓状)。此外，由于在比上述制动弹性体内部的孔部还靠内的外筒体轴向内侧的部分上设置有刚体，所以，在制动弹性体膨胀变形到极限以后，刚体移动至筒体轴向内侧。由上述可知，可以将制动弹性体的静弹簧特性做成二阶段特性，同时，能够加长其第二阶段特性的线性区域。
本发明的第二方面为，在上述本发明的第一方面中，在上述外筒体的轴向一侧的端部设置有向径向外侧延伸的法兰部；上述制动弹性体被以在上述法兰部的外筒体轴向外侧的面上，向该外筒体轴向外侧突出的方式设置。
本发明的第三方面为，在上述本发明的第二方面中，上述制动弹性体被以在上述法兰部的外筒体轴向外侧的面上，向外筒体周向外侧延伸的方式设置，并在上述外筒体周向上被分割。
由此，由于制动弹性体在外筒体周向上被分割，所以，与没有被那样地分割的情况相比，能够减小外筒体周向的弹性系数。
本发明的第四方面为，在上述本发明的第二方面中，在比上述制动弹性体的上述刚体还靠内的外筒体轴向内侧的部分上，形成有在该外筒体轴向内侧的端面上开口的凹部。
由此，由于在比上述制动弹性体的刚体还靠内的外筒体轴向内侧的部分上，形成有在该外筒体轴向内侧的端面上开口的凹部，所以，与没有形成有那种凹部的情况相比，能够减小外筒体周向的弹性系数。
根据本发明的第一方面，由于在制动弹性体上，形成有在外筒体轴向外侧的端面上开口，并向外筒体轴向内侧延伸的孔部，所以，在外筒体轴向的载荷加在防振装置上的情况下，在制动弹性体的外筒体轴向外侧的端面与托架等构件相接触之后，制动弹性体膨胀变形成圆形状(鼓状)。此外，由于在比制动弹性体内部中的孔部还靠内的外筒体轴向内侧的部分上设置有刚体，所以，在制动弹性体膨胀变形到极限以后，刚体移动至外筒体轴向内侧。由上述可知，可以将制动弹性体的静弹簧特性设为二阶段特性，同时，可以加长其第二阶段特性的线性区域。因此，即使加在防振装置上的外筒体轴向的载荷发生变化，也不会影响到车辆的NHV性能。
根据本发明的第三方面，由于制动弹性体在外筒体周向上被分割，所以，与没有被那样分割的情况相比，能够减小外筒体周向的弹性系数。因此，加在防振装置的外筒体轴向的载荷增大，制动弹性体在外筒体轴向变形，即使外筒体轴向的弹性系数增大，与制动弹性体未被分割的情况相比，也能够减小外筒体周向的弹性系数的变化。
根据本发明的第四方面，由于在比制动弹性体的刚体还靠内的外筒体轴向内侧的部分上，形成有在该外筒体轴向内侧的端面上开口的凹部，所以，与没有设置那种凹部的情况相比，可以减小外筒体周向的弹性系数。因此，通过形成这种凹部，能够调整外筒体轴向的弹性系数的大小。
图1为表示涉及本发明实施方式的发动机支架系统概略结构的立体图。
图2为模式地表示从车体左侧看动力装置，驱动反力进行作用的情形的说明图。
图3为防振支架装置的正面图。
图4为图3的线IV-IV处的截面图。
图5为表示防振支架装置的静弹簧特性的图。
图6为防振支架装置的正面图。
图7为图6的线VII-VII处的截面图。
图8为防振支架装置的正面图。
图9为图8的线IX-IX处的截面图。
图10为与图4相当的在制动橡胶弹性体中设置有不同的橡胶态弹性体的防振支架装置的图。
图11为表示止在制动橡胶弹性体中设置有不同的橡胶态弹性体的防振支架被装至车体侧托架上的安装工序的图。
图12为表示目前的防振装置的静弹簧特性图。
符号说明5.防振支架装置30.内筒体31.外筒体32.法兰部33.橡胶弹性体34.制动橡胶弹性体34a.孔部34c.凹部35.刚体具体实施方式
以下根据图详细说明本发明的实施方式。
(实施方式一)(发动机支架系统的整体构造)图1为表示本发明实施方式的发动机支架系统概略结构的立体图。另外，该图1为完全省略了发动机1的吸排系统或辅助机构等，仅从车体后方的斜右上方看本体部的图。图2为模式性地表示从车体左侧看动力设备，驱动反力进行作用的情形的说明图。在两图中，符号P为串行结合发动机1及变速器2构成的动力设备(power plant)。该动力设备P以其长度方向(发动机1的曲柄轴延伸方向)为车宽方向(车体的左右方向)的方式横着搭载于汽车的发动机室(未图示)，进而通过分别配置在其长度方向两端的防振支架装置3、5，被弹性地支架于车体侧支架6、7上。动力设备P的下端部，通过扭矩杆8连接在比动力设备P靠后的车体侧部件9(幅车架等)上。
发动机1的本体部由气缸体10和配置在其上部的气缸盖11构成，在与长度方向的变速器2相反侧的端部(图1中靠近自己这边所示的车体右端)配置有正时皮带室盖12。在气缸盖11的上部配置有气缸盖罩13。在气缸体10的下部配置有机油盘(oil pan)(未图示)。在气缸盖11的右侧壁上连接着发动机侧支架托架15。在发动机侧支架托架15的上端部，以从上方重合的状态连接着从发动机侧防振支架装置3伸出的法兰板29。
变速器2为液力变矩器和变速齿轮列之外的、与差速器成为一体的自动式变速器。变速器箱体20的钟状罩20a在发动机1的曲柄侧的端部，连接在气缸体10上。用于驱动汽车前轮的驱动轴22、22从在钟状罩20a后方形成的鼓出部20b，分别向左右两侧伸出。通过两叉状的变速器侧支架托架23、变速器侧的防振支架装置5及车体侧托架24，越向前越窄的变速器20前端部从车体左侧的侧支架7悬挂下来。
在动力设备P中，由于发动机1比变速器2还高，所以，在长度方向延伸的辊轴R(轧辊惯性主轴)在图2中以点划线表示，其从发动机1一侧，向着变速器2一侧向下倾斜着。此外，承受动力设备P重量的两个防振支架装置3、5分别从辊轴R与上方隔离开，通过这样做，动力设备P在连接两个防振支架装置3、5的载荷支撑点的线L(摆动支轴参照图2)的周围可以像振动子(pendulum)一样摆动。
比如，如果作用有像汽车在急加速或急减速时的大的驱动反力(torque)，则动力设备P就如图2中用中空箭头模式的表示地在辊轴R的周围旋转(rolling)，同时其整体以上方的摇动轴L为中心如振动子状前后摇动。那种旋转或整体摇动被在动力设备P下端配置的扭力杆8所限制，同时也被左右防振支架装置3、5所限制。即，在本实施方式中，动力设备P通过加速时的驱动反力等进行旋转，进而即使较大的车辆前后方向的载荷输入防振支架装置3、5上，也通过左右防振支架装置3、5承受该载荷，从而能够更加切实地限制动力设备P的摇动。
(变速器一侧防振支架装置的结构)其次，根据图3及图4说明两个防振支架装置3、5中变速器一侧防振支架装置5的详细结构。这里，图3为防振支架装置5的正面图。图4为图3的线IV-IV处的截面图。另外，虽然省略了发动机一侧的防振支架装置3的详细说明，但其基本结构为目前众所周知。
防振支架装置5以后述的内筒体30及外筒体31的轴向(以下称为筒轴方向)与车辆前后方向一致的方式配置。防振支架装置5具备，中空圆筒状的内筒体30；在该内筒体30的外周与内筒体30同轴配置的中空圆筒状的外筒体31；在该外筒体31的轴向前端以向直径向外侧延伸的方式形成的法兰部32；在内筒体30和外筒体31之间设置，将两个筒体30、31互相连接起来的橡胶态弹性体33；在法兰部32的筒轴方向外侧(车辆前侧)的面(以下称为前侧面)上设置的制动橡胶弹性体34。另外，本发明所涉及的本体部对应着内筒体30、外筒体31及橡胶态弹性体33。
内筒体30通过插通其中空部30a的螺栓(未图示)，安装在变速器侧支架托架23的两叉部23a、23a上(参照图1)。内筒体30的轴向长度大于外筒体31。即，内筒体30的轴向两端分别位于比外筒体31的轴向两端还靠外的轴向外侧。内筒体30的壁厚大于外筒体31。外筒体31被压入固定在安装于车体左侧的侧面支架7上的车体一侧托架24(参照图1)的孔部(未图示)。法兰部32与外筒体31一体成形，进而覆盖外筒体31的轴向前端部的大致右半部分，并以在外筒体31的周向(以下称为筒周向)上延伸的方式设置。在橡胶态弹性体33上形成有在筒轴方向上贯通其的贯通孔33a、33a。
制动橡胶弹性体34为用于限制内筒体30和外筒体31的轴向相对移动的部件。制动橡胶弹性体34与橡胶态弹性体33一体成形。制动橡胶弹性体34以向筒轴方向外侧(车辆前侧)突出且向筒周向延伸的方式设置在法兰部32的外侧面上。即，制动橡胶弹性体34以至少其一部分位于比外筒体31的轴向前端面还靠外的筒轴方向外侧(车辆前侧)得方式设置在外筒体31上。制动橡胶弹性体34的壁厚(筒轴方向长度)的大小大致等同于覆盖筒周向的大小。
在制动橡胶弹性体34上，形成有多个孔部34a、……，在本实施方式中设置有7个孔部34a、……。各孔部34a在制动橡胶弹性体34的筒轴方向外侧(车辆前侧)的端面(以下称为制动器面)34b，朝筒轴方向外侧(车辆前侧)开口并向筒轴方向内侧延伸。各孔部34a延伸到制动橡胶弹性体34的筒轴方向中央部附近。各孔部34a以从筒轴方向看时呈圆形状的方式形成。各孔部34a的孔径随着从该筒轴到外侧的端部向中央部而线性递增，并随着从该筒轴方向中央部到内侧的端部而线性递减。总合各孔部34a的开口面积的值，优选为制动器面34b的面积的10～20％。
在制动橡胶弹性体34上形成有两个使其内周面向径向外侧凹陷构成的凹部34d、34d。这些凹部34d、34d向筒轴方向延伸。
在比制动橡胶弹性体34的内部的各孔部34a的底部还靠内的筒轴方向内侧(车辆后侧)部分上，埋设有单一刚体35。该刚体35为铁制且板状。刚体35沿法兰部32的前侧面向筒周向延伸。刚体35的筒周向一侧面的面积小于制动橡胶弹性体34的筒轴垂直方向的截面面积、即制动器面34b的面积。
在比制动橡胶弹性体34的刚体35还靠内的筒轴方向内侧的部分上形成有凹部34c。该凹部34c在制动橡胶弹性体34的筒轴方向内侧(车辆后侧)的端面，向筒轴方向内侧开口。而且，筒轴方向的弹性系数可以通过调整凹部34c的大小来调整。此外，在法兰部32上形成有，以与凹部34c的位置相对应的方式设置，且在法兰部32厚度方向贯通其的贯通孔32a。
(防振支架装置的动作)下面，就在防振支架装置5上输入车辆前后方向的载荷的情况的防振支架装置5的动作进行说明。首先，在制动橡胶弹性体34的制动器面34b与变速器侧支架托架23接触之前，防振支架装置5的筒轴方向的弹性系数为恒定的大小。
另一方面，制动器面34b与变速器侧支架托架23接触之后，制动橡胶弹性体34膨胀变形成圆形状(鼓状)。而且，制动橡胶弹性体34膨胀变形到极限后，刚体35移动至筒轴方向内侧。通过这些动作，制动器面34b与变速器侧支架托架23接触之后，筒轴方向的弹性系数尽管变得比接触之前大，但也大致为恒定的大小。即，如图5所示，防振支架装置5的静弹簧特性在制动橡胶弹性体34的制动器面34b与变速器侧支架托架23接触之前为线性，同时，接触之后尽管倾斜也变大，但其还是线性。换言之，防振支架装置5的静弹簧特性为二阶段特性。
(效果)如上所述，根据本实施方式，由于在动橡胶态弹性体34上，形成有朝着其制动器面34b开口并向筒轴方向内侧延伸的孔部34a、……，所以，在车辆前后的载荷输入至防振支架装置5上时，制动橡胶弹性体34的制动器面34b与变速器侧支架托架23接触之后，制动橡胶弹性体34膨胀变形成圆形状(鼓状)。此外，由于在比制动橡胶弹性体34的内部中的孔部34a、……还靠内的筒轴方向内侧的部分设置有刚体35，所以，制动橡胶弹性体34膨胀变形到极限后，刚体35移动至筒轴方向内侧。由上述可知，能够使制动橡胶弹性体34的静弹簧特性成为二阶段特性，同时，能够将该第二阶段特性的线性区域加长。因此，即使输入至防振支架装置5上的车辆前后方向的载荷发生变化，也不会影响到车辆的NHV性能。
此外，在比制动橡胶弹性体34的刚体35还靠内的筒轴方向内侧部分，形成有朝着该筒轴方向内侧的端面开口的凹部34c，所以，与没有设置这种凹部34c的情况相比，能够缩小筒轴方向的弹性系数。因此，通过形成这种凹部34c，可以调整筒轴方向的弹性系数的大小。
(实施方式二)本实施方式的制动橡胶弹性体34在筒周向被分割成多个。即，如图6所示，制动橡胶弹性体34在其筒周向中央部被分割成两个，并由第一及第二制动橡胶弹性体40、41构成。在第一制动橡胶弹性体40上形成有四个孔部34a、……。在第二制动橡胶弹性体41上形成有三个孔部34a、……。如图7所示，各孔部34a的孔径随着从筒轴方向外侧的端部到中央部而曲线性地增大，并随着从筒轴方向中央部到内侧的端部前而曲线性地减小。关于其他方面，与实施方式一几乎为同样的结构。
(效果)如上所述，根据本实施方式，由于制动橡胶弹性体34在筒周向分被割成两个，所以，与没有那样地分割的情况相比，能够缩小筒周向(本实施方式中为上下方向)的弹性系数。因此，即使加在防振支架装置5上的车辆前后方向的载荷很大，制动橡胶弹性体34在筒轴方向变形，进而筒轴方向的弹性系数变大，与制动橡胶弹性体34没有被分割的情况相比，也能够减小筒周向(本实施方式中为上下方向)的弹性系数的变化。
(实施方式三)本实施方式的制动橡胶弹性体34也是在筒周向被分割成多个。即，如图8所示，制动橡胶弹性体34在筒周向被分割成大致相等的四份，由第一至第四制动橡胶弹性体50、51、52、53构成。在第一至第三制动橡胶弹性体50、51、52上分别形成有两个孔部34a、34a。第四制动橡胶弹性体53上形成有一个孔部34a。如图9所示，各孔部34a的孔径随着从筒轴方向外侧的端部到内侧的端部而直线性地变小。即，各孔部34a为所谓的锥孔。关于其他方面，与实施方式一大致为同样的结构。
根据本实施方式，可以获得与实施方式二大致相同的作用、效果。
(实施方式四)如图10所示，本实施方式的制动橡胶弹性体34与橡胶态弹性体33分开设置。在制动橡胶弹性体34的筒轴方向内侧(车辆后侧)的端面上，设置有朝着筒轴方向内侧(车辆后侧)突起的多个突起部34e、……。各突起部34e为橡胶制部件，并具有轴部34f和设置在该轴部34f前端的伞部34g。在法兰部32上形成有，以与制动橡胶弹性体34的各突起部34e的位置相对应的方式设置，并在其厚度方向贯通法兰部32的多个贯通孔32b、……。关于其他方面，与实施方式一大致为同样的结构。
下面，根据图11说明向防振支架装置5的车体侧托架24上进行安装的安装工序。首先，如图11(a)所示，将制动橡胶弹性体34的各突起部34e插入法兰部32的各贯通孔32b，进而通过将各突起部34e的伞部34g从法兰部32的筒轴方向内侧伸出，将制动橡胶弹性体34安装固定到法兰部32上。然后，如图11(b)所示，通过将外筒体31压入固定到车体侧托架24的孔部，将防振支架装置5安装固定在车体侧托架24上。此时，各突起部34e的伞部34g被夹碎在法兰部32和车体侧托架24之间。
根据本实施方式，可以获得与实施方式一大致同样的作用、效果。
(其他实施方式)另外，在上述各实施方式中，虽然内筒体30和外筒体31被同轴地设置着，但是，只要内筒体30的轴向和外筒体31的轴向相同即可。
而且，在上述各实施方式中，法兰部32形成于外筒体31上，但是，也可以形成于车底架托架等。
此外，在上述各实施方式中，虽然制动橡胶弹性体34被设置在外筒体31上，但是，只要至少其一部分位于比外筒体31的轴向前端面还靠外的筒轴方向外侧，其也可以设置在内筒体30或橡胶态弹性体33上。
此外，在上述各实施方式中，制动橡胶弹性体34被设置在外筒体31的筒轴方向前端部上，但是，根据情况也可以设置在外筒体31的筒轴方向后端，还可以在外筒体31的筒轴方向两端分别设置。
此外，由于各孔部34a的形状、大小及位置根据所要求的防振支架装置5的静弹簧特性来决定，所以，各孔部34a的形状、大小及位置也可以是上述各实施方式以外的形状、大小及位置。
此外，由于刚体35的形状、大小及位置根据所要求的防振支架装置5的静弹簧特性来决定，所以，刚体35的形状、大小及位置也可以是上述各实施方式以外的形状、大小及位置。
此外，在上述各实施方式中，虽然刚体35的筒轴方向一侧面的面积小于制动橡胶弹性体34的制动器面34b的面积，但也可是相等的大小的。
此外，在上述各实施方式中，虽然在比制动橡胶弹性体34的刚体35靠内的筒轴方向内侧部分形成有凹部34c，但是，该部分也可以是实心的。此时，筒轴方向的弹性系数比没有设置凹部34c的情况增大。
此外，在上述各实施方式中，在法兰部32上形成有贯通孔32a，但是，该部分也可以是实心的。
另外，在上述各实施方式中，变速器2为自动式变速器，但也可以是手动式式变速器或者CVT。
本发明不局限于上述实施方式，可以以不脱离其精神或者主要特征的其他各种形式实施。
这样，上述的实施方式在所有各方面不过是单纯的例示，不可解释为仅限于如此。本发明的范围为权利要求的范围，不拘泥于说明书本文。另外，属于权利要求范围的均等范围的变形或变更，皆属于本发明的范围内的变形或变更。
如以上说明，本发明涉及一种有用的防振装置，其具备内筒体；在该内筒体周围设置的外筒体；在内筒体和外筒体之间设置，并将两筒体互相连接起来的弹性体；用于限制两筒体的轴向上相对移动的制动弹性体。
权利要求
1.一种防振装置，其特征在于，具备本体部和制动弹性体，所述本体部具有内筒体、设置在该内筒体周围的外筒体和设置在所述两筒体之间并将该两筒体互相连接起来的弹性体，所述制动弹性体为以至少一部分位于比所述外筒体的轴向一侧端面还靠外的外筒体轴向外侧的方式设置在该本体部上，并且用于限制所述两筒体的轴向上的相对移动，所述制动弹性体上，形成有朝外筒体轴向外侧的端面开口，并向外筒体轴向内侧延伸的孔部，在比所述制动弹性体内部的所述孔部还靠内的外筒体轴向内侧的部分设置有刚体。
2.如权利要求1所述的防振装置，其特征在于，在所述外筒体的轴向一侧端部设置有向径向外侧延伸的法兰部，所述制动弹性体被以在所述法兰部的外筒体轴向外侧的面上，朝该外筒体轴向外侧突出的方式设置。
3.如权利要求2所述的防振装置，其特征在于，所述制动弹性体被以在所述法兰部的外筒体轴向外侧的面上，朝外筒体周向延伸的方式设置，并在所述外筒体周向上被分割。
4.如权利要求2所述的防振装置，其特征在于，在比所述制动弹性体的所述刚体还靠内的外筒体轴向内侧的部分，形成有朝该外筒体轴向内侧的端面开口的凹部。
全文摘要
本发明提供一种静弹簧特性为两阶段特性的防振装置。该防振支架装置5具有，内筒体30；在该内筒体30周围设置的外筒体31；在外筒体31的轴向前端，以向径向外侧延伸的方式设置的法兰部32；设置在内筒体30和外筒体31之间，并将两筒体30、31互相连接起来的橡胶态弹性体33；在法兰部32的筒轴方向外侧面上设置的制动橡胶弹性体34。在制动橡胶弹性体34上形成有孔部34a。孔部34a朝着制动器面34b开口并向筒轴方向内侧延伸。在比制动橡胶弹性体34内部的各孔部34a还靠内的筒轴方向内侧的部分设置有刚体35。
文档编号F16F15/08GK1707133SQ200410102469
公开日2005年12月14日 申请日期2004年12月23日 优先权日2004年6月8日
发明者藤井徹, 三宅和夫, 笹田伸行 申请人:仓敷化工株式会社