CN102803781B - 隔振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种整体强度优异的隔振装置。该隔振装置是使橡胶弹性体(3)和树脂托架(2)一体化而形成，该橡胶弹性体(3)具有隔振功能，该树脂托架(2)以支承上述橡胶弹性体(3)的状态固定在基体上。上述树脂托架(2)包括利用表层(2b)夹持芯层(2a)而成的夹层成形体，用于构成上述表层(2b)的树脂组合物A含有第1热塑性树脂及无机填充材料，并且用于构成上述芯层(2a)的树脂组合物B含有第2热塑性树脂及无机填充材料，当将上述表层(2b)的弯曲弹性模量设为E1、将表层(2b)的弯曲最大应变设为ε1、将上述芯层(2a)的弯曲弹性模量设为E2、将芯层(2a)的弯曲最大应变设为ε2时，满足下述式(1)及式(2)的关系，并且上述表层(2b)的体积比率为夹层成形体整体的40％～70％，1＜(E1/ε1)＜(E2/ε2)＜10…(1)ε1/ε2＞1…(2)。

Description

隔振装置
技术领域
本发明涉及一种隔振装置，详细而言，涉及一种用作汽车的发动机架等的汽车用的隔振装置。
背景技术
以往，在汽车、铁路车辆等中使用以防止振动、冲击向刚性部件传递为目的的各种方式的隔振装置。作为这种隔振装置，研发并实际上采用有大量的由将橡胶硫化粘接在由金属材料构成的支承构件上而获得的金属材料、橡胶复合体构成的装置。但是，最近，特别是在发动机架等汽车用隔振装置中，多采用如下隔振装置(发动机架等)：其以轻量化及降低制造成本等为目的，取代一直以来的金属制支承构件(金属托架等)而使用了由树脂材料构成的较轻的树脂制支承构件(树脂托架等)，且由树脂、橡胶复合体构成。
在上述由树脂、橡胶复合体构成的隔振装置中，作为用于构成较轻的树脂制支承构件(树脂托架等)的树脂，在各种树脂材料中，选择并使用尤其在耐热性、耐久性等方面较为优异的树脂材料，但是现在，基于由玻璃纤维带来的增强性、加工时的注射成形性及耐药性优异、而且能够将生产成本抑制成较低等方面，采用聚酰胺树脂是有效的(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2003－214494号公报
但是，在汽车的发动机架中，伴随着发动机的高输出化、大型化，要求有能够对应高温及高负载的发动机架。因此，预料到由热量导致的劣化及为了提高强度，将树脂托架设计为厚壁。但是，若将树脂托架形成为厚壁，则由于树脂的结晶化、较大的成形收缩(缩痕)等而易于产生气孔、裂纹等内部缺陷，此外，有时也产生较高的残留应力，存在有隔振装置整体的强度降低这样的缺点。
发明内容
本发明就是鉴于这种情况而做成的，其目的在于提供一种整体强度优异的隔振装置。
为了达到上述目的，本发明的隔振装置采用如下结构，其是使硫化橡胶成形体和树脂成形体一体化而形成，该硫化橡胶成形体具有隔振功能，该树脂成形体以支承上述硫化橡胶成形体的状态固定在基体上，其特征在于，上述树脂成形体包括利用表层夹持芯层而成的夹层成形体，用于构成上述表层的树脂组合物A含有第1热塑性树脂及无机填充材料，并且用于构成上述芯层的树脂组合物B含有第2热塑性树脂及无机填充材料，当将上述表层的弯曲弹性模量设为E1、将表层的弯曲最大应变设为ε1、将上述芯层的弯曲弹性模量设为E2、将芯层的弯曲最大应变设为ε2时，满足下述式(1)及式(2)的关系，并且上述表层的体积比率为夹层成形体整体的40％～70％，
1＜(E1/ε1)＜(E2/ε2)＜10…(1)
ε1/ε2＞1…(2)。
即，本发明人为了解决这种问题而反复进行了认真研究，结果发现，通过使用由如下的夹层成形体构成的树脂成形体(树脂托架)，能够使隔振装置整体的强度提高，从而获得了本发明：该夹层成形体是使由特定的树脂组合物A构成的表层夹持由特定的树脂组合物B构成的芯层而成，且上述表层的体积比率为特定范围。
本发明的隔振装置由于使用了由如下的夹层成形体构成的树脂成形体(树脂托架)，因此能够获得隔振装置整体的强度提高这样的效果：该夹层成形体是使由特定的树脂组合物A构成的表层夹持由特定的树脂组合物B构成的芯层而成，且上述表层的体积比率为特定范围。另外，本发明的隔振装置的耐热性也优异。
而且，若第1热塑性树脂及第2热塑性树脂均是聚酰胺树脂，则隔振装置整体的强度进一步提高。
另外，若无机填充材料是玻璃纤维及碳纤维中的至少一者，则隔振装置整体的强度格外提高。
而且，在表层含有平均纤维长度为100μm～500μm的玻璃纤维x、芯层含有平均纤维长度为0.5mm～5mm且比玻璃纤维x的平均纤维长度长的玻璃纤维y的情况下，隔振装置整体的强度更进一步提高。
附图说明
图1是表示本发明的隔振装置的一实施方式的外观立体图。
图2是表示上述隔振装置的主视图。
图3是在图2的隔振装置中沿箭头α方向切断由圆圈包围的A部并将其放大表示的局部剖面图。
图4是表示本发明的隔振装置的制法的一部分的示意图。
具体实施方式
接着，详细说明本发明的实施方式。但是，本发明并不限于该实施方式。
图1及图2表示本发明的隔振装置的一实施方式，但是本发明的隔振装置丝毫不被该实施方式限定。该隔振装置是利用树脂托架(树脂成形体)2支承具有隔振功能的橡胶弹性体(硫化橡胶成形体)3而成的发动机架。即，该发动机架包括：大致圆筒状的橡胶弹性体3，其与圆筒状金属配件4的外周面紧密接合；以及树脂托架2，其与该橡胶弹性体3的外周面紧密接合，并用于覆盖橡胶弹性体3的外周面；利用该树脂托架2将发动机架安装在车身等基体上。
在本发明中，如图3(在图2中沿箭头α(参照图1)方向切断由圆圈包围的A部而成的局部剖面图)所示，上述树脂托架2包括利用表层2b夹持芯层2a而成的夹层成形体。该树脂托架2的任意位置的自图2中的表面侧(外周侧)X到内周面侧Y的剖面形状均形成为如图3所示的、利用表层2b从两侧夹着芯层2a的截面夹层构造。
若进一步详细说明，则在该实施方式中，如图1及图2所示，在上述树脂托架2的左右两侧的斜面部上，为了防止由厚壁化导致的内部缺陷而设有凹部1，从而防止该部分的壁厚变厚。另外，在上述树脂托架2的底部(在图2中为下部)的4个角部埋设有螺母5。另外，上述橡胶弹性体3包括与圆筒状金属配件4紧密接合的内侧筒部3a、与树脂托架2紧密接合的外侧筒部3b、以及在2个位置连结该内侧筒部3a与外侧筒部3b的连结部3c，被该内侧筒部3a、外侧筒部3b、以及连结部3c包围的部分成为中空部3d。
上述发动机架安装在车身(未图示)与发动机(振动体，未图示)之间。即，上述树脂托架2的一部分(在图2中为树脂托架2的底部)固定(通过使螺栓(未图示)与埋设在树脂托架2内的螺母5相螺合而固定)在车身(基体)上，上述圆筒状金属配件4固定并安装在发动机侧托架(未图示)上。而且，发挥了利用与上述圆筒状金属配件4紧密接合的橡胶弹性体3使发动机的振动衰减并难以传递到车身上这样的隔振功能。
本发明的隔振装置的最大特征在于，当将上述表层2b的弯曲弹性模量设为E1、将表层2b的最大应变(最大抗弯强度时的应变)设为ε1、将上述芯层2a的弯曲弹性模量设为E2、将芯层2a的弯曲最大应变(最大抗弯强度时的应变)设为ε2时，满足下述式(1)及(2)的关系。另外，后面详细进行说明。
1＜(E1/ε1)＜(E2/ε2)＜10…(1)
ε1/ε2＞1…(2)
接着，说明上述发动机架的形成材料等。
首先，说明上述树脂托架2(夹层成形体)的形成材料。
作为上述树脂托架2的表层2b的形成材料，使用含有第1热塑性树脂及无机填充材料的树脂组合物A。
另一方面，作为上述树脂托架2的芯层2a的形成材料，使用含有第2热塑性树脂及无机填充材料的树脂组合物B。
作为上述第1热塑性树脂、第2热塑性树脂，例如能够列举出聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯、间规聚苯乙烯、聚缩醛、聚砜、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜、聚苯醚(PPE)、聚醚酮、聚碳酸酯、聚芳酯等。其中，优选聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚苯硫醚等结晶性树脂，出于成形加工性、耐热性、经济性、耐化学药品性的观点，特别优选聚酰胺树脂。
另外，上述第1热塑性树脂及第2热塑性树脂为了获得表层2b与芯层2a的界面的粘合性而优选使用相同种类的热塑性树脂。
作为上述聚酰胺树脂，例如能够列举出聚酰胺6、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺116、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺92、聚酰胺99、聚酰胺912、聚酰胺1010、聚酰胺6I、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚酰胺MXD6、聚酰胺6T/6I、聚酰胺6/6T、聚酰胺6/6I、聚酰胺66/6T、聚酰胺66/6I、含有构成这些聚酰胺树脂的聚酰胺成分(单体)中的至少2种构造不同的聚酰胺成分的聚酰胺共聚物以及它们的混合物等。其中，出于强度、成形性、经济性的观点，特别优选单独或组合使用聚酰胺6或聚酰胺66。
另外，上述无机填充材料能够应用能够用于强化热塑性树脂的材料，具体而言，能够列举出碳酸钙、碳酸锌、硅灰石、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、硅酸钙、铝酸钠、硅铝酸钠、硅酸镁、玻璃微珠、炭黑、金属纤维、金属晶须、陶瓷晶须、钛酸钾晶须、氮化硼、石墨、玻璃纤维、碳纤维、以及滑石、高岭土、云母、合成氟云母、蒙脱石、蛭石、蒙脱石、沸石、水滑石等层状硅酸盐等。这些材料能够单独使用或2种以上一起使用。其中，由于玻璃纤维、碳纤维、层状硅酸盐能够获得优异的增强效果，因此是优选的，特别优选玻璃纤维、碳纤维。
在本发明中，优选使表层2b侧含有平均纤维长度100μm～500μm的玻璃纤维x，使芯层2a侧含有平均纤维长度0.5mm～5mm且比玻璃纤维x的平均纤维长度长的玻璃纤维y。
首先，说明玻璃纤维x。
作为上述玻璃纤维x，能够列举出例如包括E玻璃(Electrical glass：电绝缘玻璃)、C玻璃(Chemical glass：化学玻璃)、A玻璃(Alkali glass：高碱性玻璃)、S玻璃(Highstrength glass：高强度玻璃)、耐碱性玻璃等玻璃材料的玻璃纤维。
上述玻璃纤维x能够利用公知的玻璃纤维的制造方法制造而成，例如能够对上述E玻璃等玻璃材料进行熔融纺丝而获得。
上述玻璃纤维x的平均纤维长度(L)优选为100μm～500μm，特别优选为150μm～500μm，最优选为200μm～500μm。
若玻璃纤维x的平均纤维长度过短，则可看到玻璃纤维x的增强效果降低，所获得的成形体的、在常温及高温环境下的抗弯强度降低的倾向。若玻璃纤维x的平均纤维长度过长，则可看到弯曲最大应变变小的倾向。
另外，玻璃纤维x的平均纤维长度是作为成形体时的、表层2b中的玻璃纤维的平均纤维长度。
关于玻璃纤维x的平均纤维长度，在后述的夹层成形体的制造方法中，能够在熔融混揉热塑性树脂(聚酰胺树脂)及玻璃纤维x来获得树脂组合物时、通过调整预定的熔融粘度下的、熔融混揉时的螺杆大小、螺杆旋转、喷出量等混揉条件来进行控制。
玻璃纤维x根据需要被集束剂集束，优选在将集束的玻璃纤维股线集合并切断为恒定的长度的、所谓的短切纤维形态下进行使用。
作为集束剂，出于与基质树脂的密合性、均匀分散性的观点，例如能够使用偶联剂。作为偶联剂，例如能够列举出硅烷偶联剂、钛系偶联剂、氧化锆偶联剂等。其中，优选使用硅烷偶联剂，特别优选使用氨基硅烷偶联剂、缩水甘油硅烷偶联剂。
出于在常温及高温环境下更有效地维持抗弯强度的观点，玻璃纤维x的纤维直径(D)优选为4μm～13μm，特别优选为7μm～11μm。另外，纤维直径是指每1根玻璃长丝(单纤维)的玻璃纤维直径。
出于使低温环境下的耐冲击性、常温及高温环境下的机械强度进一步提高并抑制成形体的应变的观点，玻璃纤维x的平均纤维长度/纤维直径(L/D)之比优选为8～125，更优选为13～60。
接着，说明玻璃纤维y。
芯层2a中的玻璃纤维y的平均纤维长度需要比表层2b中的玻璃纤维x的平均纤维长度长。通过如此设置，在芯层2a中，在与表层2b的界面上，长纤维玻璃易于向流动方向取向，并且表层2b的柔软性提高，芯层2a的刚性提高。其结果，所获得的成形体的柔软性优异，而且即使施加来自外部的力，也能够使应力降低，能够充分地承受其负载。其结果，能够抑制常温及高温环境下的抗弯强度降低。
玻璃纤维y的平均纤维长度(L)优选为0.5mm～5mm，特别优选为1mm～4mm。若玻璃纤维y的平均纤维长度过短，则可看到在100℃以上的高温环境下机械性质降低，特别是抗弯强度大大降低的倾向。若玻璃纤维y的平均纤维长度过长，则可看到成形时的流动性较差，因此在所获得的成形体中产生气孔、裂纹，所获得的成形体的抗弯强度降低的倾向。
另外，玻璃纤维y的平均纤维长度是成形体的芯层2a中的玻璃纤维的平均纤维长度。
关于玻璃纤维y的平均纤维长度，在后述的夹层成形体的制造方法中，能够通过调整熔融混揉芯层2a所含有的各种成分而成的芯层形成用颗粒(pellet)的颗粒长度来进行控制。例如，若加长芯层形成用颗粒长度，则芯层2a中的玻璃纤维y的平均纤维长度变长。若缩短芯层形成用颗粒长度，则芯层2a中的玻璃纤维y的平均纤维长度变短。
也可以在形成芯层2a时调制颗粒。在此，出于较长地保持成形体中的玻璃纤维长度的观点，芯层形成用颗粒的颗粒长度优选为3mm～20mm，更优选为5mm～15mm。通常，颗粒长度与颗粒中所含有的玻璃纤维y的平均纤维长度是大致相同的长度。更具体而言，当玻璃纤维y在颗粒中沿上述颗粒的长边方向平行配列时，颗粒中的玻璃纤维y的平均纤维长度与颗粒长度相等。另外，在玻璃纤维y相对于上述颗粒的长边方向倾斜配列的情况下，颗粒中的玻璃纤维y的平均纤维长度比颗粒长度稍长。另外，在玻璃纤维y在上述颗粒中折损的情况下，颗粒中的玻璃纤维y的平均纤维长度比颗粒长度稍短。
另外，颗粒长度是指颗粒的最大长度。在本发明中，在任意选择的30个颗粒中，能够通过计算使用游尺测量的其中任意10个颗粒长度中的、最长长度前3位的测量值的平均值来求出。
出于保持纤维长度较长的观点，优选玻璃纤维y在制造芯层形成用颗粒时以玻璃粗纱的形态进行使用。作为玻璃粗纱，能够列举出以将集束了100根～200根玻璃长丝(单纤维)而成的股线合股数十条的方式形成的玻璃粗纱、或者以将集束了数千根玻璃长丝而成的股线卷取成圆筒状的方式形成的玻璃粗纱等。
作为用于构成玻璃纤维y的材料，例如能够列举与上述玻璃纤维x相同的材料。玻璃纤维y除了平均纤维长度、其他尺寸不同以外，均能够利用与玻璃纤维x相同的方法制造而成。
出于更有效地维持常温及高温环境下的抗弯强度的观点，玻璃纤维y的纤维直径(D)优选为11μm～23μm，特别优选为11μm～17μm。
出于更有效地维持低温环境下的耐冲击性、常温及高温环境下的机械强度的观点，玻璃纤维y的平均纤维长度/纤维直径(L/D)之比优选为40～800，更优选为60～600。
关于玻璃纤维y，优选的是利用偶联剂进行表面处理。通过进行表面处理，具有相对容易实现热塑性树脂(聚酰胺树脂)向玻璃纤维y的浸渍这样的优点。
作为上述偶联剂，能够使用与上述玻璃纤维x的集束剂所含有的偶联剂相同的偶联剂。
另外，在本发明中，在用于构成表层2b的树脂组合物A、用于构成芯层2a的树脂组合物B中，除了热塑性树脂及无机填充材料之外，也可以根据需要进一步含有热稳定剂、防氧化剂、结晶成核剂、强化材料、颜料、防着色剂、耐候剂、增塑剂、脱模剂、润滑剂等添加剂。这些添加剂可以分别独立含在表层形成用颗粒中，也可以分别独立含在芯层形成用颗粒中，或者亦可以在成形加工时与这些颗粒混合进行使用。
作为上述热稳定剂、防氧化剂，例如能够列举出受阻酚类、磷化合物、受阻胺类、硫化合物、铜化合物、碱金属的卤化物或者它们的混合物等。另外，作为上述结晶成核剂，例如能够列举出滑石等。
当使构成表层2b的树脂组合物A含有上述添加剂时，优选添加剂的合计含量相对于树脂组合物总量为5质量％以下。另外，当使构成芯层2a的树脂组合物B含有上述添加剂时，优选添加剂的合计含量相对于树脂组合物总量为5质量％以下。
如上所述，本发明的隔振装置在将上述表层2b的弯曲弹性模量设为E1、将表层2b的最大应变(最大抗弯强度时的应变)设为ε1、将上述芯层2a的弯曲弹性模量设为E2、将芯层2a的弯曲最大应变(最大抗弯强度时的应变)设为ε2时，需要满足下述式(1)及(2)的关系。
1＜(E1/ε1)＜(E2/ε2)＜10…(1)
ε1/ε2＞1…(2)
(关于式(1))
若(E1/ε1)的值过小，则夹层成形体整体的机械强度降低，特别是100℃以上的环境下的夹层成形体整体的机械强度大大降低。若(E2/ε2)的值过大，则夹层成形体整体的机械强度降低。
优选的是，(E1/ε1)及(E2/ε2)满足下述式的关系。若(E1/ε1)的值过大，则可看到夹层成形体整体的机械强度降低的倾向。另外，若(E2/ε2)的值过小，则可看到夹层成形体整体的机械强度降低的倾向。
1＜(E1/ε1)＜7
3≤(E2/ε2)＜10
(关于式(2))
若(ε1/ε2)的值过小，则当在夹层成形体上施加有外力时，夹持芯层2a的表层2b容易断裂，夹层成形体整体的机械强度降低。
在本发明中，上述表层2b的最大应变ε1优选为2.0％～6.0％，特别优选为2.5％～5.0％。另外，上述芯层2a的最大应变ε2优选为1.5％～5.0％，特别优选为1.5％～4.0％。
另外，在本发明的隔振装置中，表层2b的体积比率需要为树脂托架2(夹层成形体)整体的40％～70％，优选为45％～65％。若表层2b的体积比率过低，则机械强度降低，若表层2b的体积比率过高，则特别是100℃以上的高温环境下的机械强度大大降低。如上所述，通过将表层2b的体积比率设为40％～70％，能够将构成树脂托架2的表层2b、芯层2a设为合适的厚度、均匀的厚度。
在本发明中，树脂托架2等夹层成形体能够通过分别供给表层形成用颗粒及芯层形成用颗粒作为所谓的夹层成形法中的一次材料及二次材料来进行制造。
制造表层形成用颗粒或芯层形成用颗粒的方法例如适合应用使用双轴挤出搅拌机进行混揉的方法。详细而言，从缸体的上游供给热塑性树脂(聚酰胺树脂等)，在缸体的中间部，侧给送(side feed)无机填充材料(玻璃纤维等)。之后，从模具(dies)中以股线状抽取树脂组合物，进行冷却固化，利用造粒机进行切割从而能够获得颗粒。这种方法在经济方面是合适的。另外，在添加上述添加剂的情况下，添加剂可以预先分别独立含在表层形成用颗粒中，也可以预先分别独立含在芯层形成用颗粒中，或者亦可以在成形加工时与这些颗粒混合进行使用。
作为上述夹层成形法，例如能够列举出利用注射成形法的夹层成形法等。
具体说明在利用注射成形法的夹层成形法中使用表层形成用颗粒作为一次材料、使用芯层形成用颗粒作为二次材料的情况。即，首先，向模具内注射熔融了的一次材料。接着，隔开时间差向该模具内注射熔融了的二次材料。此时，既可以停止注射一次材料，也可以不停止地与二次材料一起进行注射。接着，停止注射二次材料，再次注射一次材料，利用一次材料闭合浇口。通过如此操作，在该模具内，二次材料在熔融了的一次材料中流动，一次材料被推开并形成表层2b，浇口也被一次材料闭合，因此在整个表面上形成一次材料。最后，充分地冷却/固化模具内的材料，从而能够获得夹层成形体。这样获得的夹层成形体具有一次材料(表层2b)夹着或者包围二次材料(芯层2a)而成的夹层构造。
接着，说明本发明的隔振装置中的、上述橡胶弹性体3的形成材料。
作为用于形成上述橡胶弹性体3的橡胶弹性体用材料(橡胶组合物)，优选隔振性能优异的材料，例如使用天然橡胶(NR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊间二烯橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、羧基改性NBR、氯丁橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPM、EPDM)、马来酸改性EPM、丁基橡胶(IIR)、卤化IIR、氯磺化聚乙烯(CSM)、氟橡胶(FKM)、丙烯酸酯橡胶、表氯醇橡胶等。这些材料单独使用或者2种以上一起使用。
另外，在上述橡胶组合物中，也可以根据需要适当地混合炭黑等增强剂、硫化剂、硫化促进剂、润滑剂、助剂、塑化剂、防老化剂等。
接着，说明上述图1～图3所示的隔振装置(发动机架)的制法。即，首先，准备圆筒状金属配件4，在对其外周面(与橡胶弹性体3紧密接触的部分所对应的部分)涂布粘合剂等之后，将该圆筒状金属配件4安装在橡胶弹性体3用的成形模具内的预定位置。然后，向该成形模具内注入橡胶弹性体用材料，之后以预定的条件(例如150℃×30分钟)进行硫化，从而能够获得与圆筒状金属配件4形成为一体的橡胶弹性体3。
接着，如图4的结构图所示，准备树脂托架2成形用的成形机(夹层成形用注射成形机)17。该成形机17具有在芯层用喷嘴11的外侧以同心圆状配置有表层用喷嘴12而成的双重构造的喷嘴。然后，在对图2中的上述橡胶弹性体3的外周部分(与树脂托架2紧密接触的部分所对应的部分)涂布粘合剂等之后，将它们与螺母5一起分别安装在图4的成形模具15、16内的预定位置。另外，在图中，附图标记15表示固定模具，附图标记16表示可动模具。接着，使用表层用材料即树脂组合物A的颗粒，从表层用缸体14经由表层用喷嘴12向成形模具15、16的模腔(成形空间)内进行注射。由此，在构成成形模具15、16的模腔的内壁面及橡胶弹性体3的外周部分形成表层2b。之后，立即使用芯层用材料即树脂组合物B的颗粒，从芯层用缸体13经由芯层用喷嘴11向模具15、16的模腔内进行注射，形成芯层2a，同时使两层一体化并完成成形。接着，使可动模具16从固定模具15上脱模。这样，能够获得如图2所示的发动机架。如图3所示，该发动机架的树脂托架2成为芯层2a的外周被表层2b覆盖而成的截面夹层构造。
另外，在上述制造工序中，各个构件的制作顺序并不限定于上述制造例，例如也可以在成形树脂托架2之后涂布粘合剂，然后硫化成形橡胶弹性体3。
在本发明的隔振装置中，上述树脂托架2的芯层2a的厚度通常为2mm～20mm，优选为2.5mm～12mm，上述表层2b的厚度通常为0.5mm～8mm，优选为1mm～6mm。
关于本发明的隔振装置，在上述实施方式中对发动机架进行了说明，但是本发明的隔振装置也可以用于除此以外的用途，例如也可以用于汽车等车辆用的变速箱支架、车架、驾驶室支架、零件支架(member mount)、差速器支架、连杆、扭矩杆、支撑杆垫(strut bar cushion)、中心轴承支架、扭振阻尼器、转向橡胶联轴器(steering rubber coupling)、拉杆衬套、衬套、弹跳限制器(bound stopper)、FF发动机辊限制器(FFengine roll stopper)、消声器吊钩、稳定器连杆(stabilizer linkrod)、散热器支架、控制臂、悬挂臂等。另外，也可以用作除汽车等车辆以外的设备中的隔振装置。而且，与此相伴，隔振装置的形状也可以适当地进行变更。
实施例
接着，关于实施例与比较例一并说明。但是，本发明并不限定于这些实施例。
首先，在说明实施例及比较例之前，作为树脂托架用的表层用材料、芯层用材料，准备如下所述的材料。
(热塑性树脂)
(PA66(聚酰胺66))
尤尼吉可公司(ユニチカ社)制造、E2000
(PA12(聚酰胺12))
阿科玛公司(アルケマ社)制造、AESNTL
(PA6T(改性聚六亚甲基对苯二甲酰胺))
三井化学公司制造、A3000
(无机填充材料)
(玻璃纤维x(短纤维))
短切纤维(日本电气硝子公司制造、商品名“CS03T275H”)、(纤维直径：10μm、平均纤维长度：3mm)(由氨基硅烷偶联剂处理过的表面处理品)
(玻璃纤维y(长纤维))
玻璃粗纱(试验品)(纤维直径：13μm、纤维卷长度：3500m)(由氨基硅烷偶联剂处理过的表面处理品)
(碳纤维)
三菱丽阳公司(三菱レーヨン社)制造、TR06NEB4J(纤维直径7μm)
接着，使用上述材料，分别制作表层用材料的颗粒及芯层用材料的颗粒。
(制造例1)
在制作颗粒时，使用了同向双轴挤出机(东芝机械公司制造、TEM37BS)。在该同向双轴挤出机上，在上游部设有主原料投入用的主料斗及用于向主料斗定量供给主原料的连续定量供给装置(久保田公司(クボタ社)制造)，在中间部设有副原料投入用的侧进料器，在下游部设有冷却水槽及造粒机。
将同向双轴挤出机的挤出温度设定为270℃～300℃，自同向双轴挤出机的上游部的位置，作为主原料利用连续定量供给装置从主料斗向同向双轴挤出机供给热塑性树脂即PA66以达到65质量份，另一方面，自同向双轴挤出机的中间部的位置，利用侧进料器供给玻璃纤维x以达到35质量份，以螺杆转速300rpm熔融混揉PA66与玻璃纤维x。利用连续定量供给装置下的主原料的进料速度与侧进料器下的副原料的侧进料速度的比率调整PA66与玻璃纤维x的混合比率。之后，从模具以喷出量35kg/h呈股线状抽取含有PA66与玻璃纤维x的树脂组合物，经由冷却水槽而进行冷却固化，利用造粒机进行切割从而获得颗粒长度为3mm的颗粒。另外，从模具出来的树脂组合物的树脂温度为290℃。
(制造例2～7、制造例9)
除了以下述表1所示的比例混合该表所示的各个成分以外，按照制造例1制作颗粒。
(制造例8)
使用在顶端部安装有浸渍模座的同向双轴挤出机(东芝机械公司制造、“TEM37BS”)。在以设定温度280℃～300℃进行升温之后，利用同向双轴挤出机将熔融了的聚酰胺66以螺杆转速200rpm、供给量15kg/h输送到浸渍模座。熔融了的聚酰胺66在浸渍模座中保持熔融状态而被加热。
另一方面，以预定的比率，从浸渍模座侧方，向模座导入由玻璃纤维的纤维直径13μm、单纤维数800根构成的玻璃纤维(玻璃粗纱)即玻璃纤维y，一边利用浸渍辊夹着玻璃粗纱一边从熔融树脂中进行抽取，进行熔融树脂对玻璃粗纱的浸渍。从浸渍模座出来的树脂浸渍粗纱的树脂温度为280℃。
之后，利用位于树脂槽下游的进料辊抽取股线，经由水槽而进行冷却固化，调整刀具的转速以利用造粒机将该股线切割为颗粒长度为10mm而获得颗粒。
另外，在调制颗粒时，调整浸渍及抽取条件，设定以成为聚酰胺66为65质量份、玻璃纤维y为35质量份的混合物。所获得的颗粒中的玻璃平均纤维长度为与颗粒长度相同的10mm。
使用如上那样获得的制造例1～9的各个颗粒，按照以下标准进行各个物理特性的测量。将这些结果一并表示在下述表1中。
(弯曲弹性模量E、弯曲最大应变(最大抗弯强度时的应变)ε的测量)
使切割而成的各个颗粒干燥，利用缸体温度290℃、模具温度90℃的注射成形机(发那科(ファナック)公司制造、S－2000i 100B)进行注射成形，从而制造试验片。关于所制作的试验片，按照ISO 178标准进行弯曲试验，并测量弯曲弹性模量E及弯曲最大应变ε。
(颗粒中的玻璃纤维的平均纤维长度)
将10g颗粒放入称量瓶，在碳化炉中以600℃进行3个小时的燃烧处理。以室温充分地冷却已完成燃烧的称量瓶，之后从称量瓶的残渣中取出玻璃纤维，利用显微镜(基恩士(キーエンス)公司制造、“VH－500型”)测量任意400根玻璃纤维的各个纤维长度，利用下式求出玻璃纤维的平均纤维长度。
玻璃纤维的平均纤维长度＝∑(L1+…+L400)/400
其中，Ln是每1根玻璃纤维的纤维长度。
(表1)
接着，使用成为上述树脂托架形成用的材料的、表层用材料的颗粒及芯层用材料的颗粒，如下进行操作，制作使橡胶弹性体(硫化橡胶成形体)与树脂托架(树脂成形体)一体化而成的隔振装置(发动机架)。
(实施例1)
(橡胶弹性体用材料的调制)
对天然橡胶100质量份混合HAF炭黑(东海碳素株式会社(東海カーボン)制造、SEAST3)35质量份、氧化锌(堺化学工业公司制造、氧化锌1种)5质量份、硬脂酸(花王公司制造、LUNAC S－30)2质量份、硫化促进剂(住友化学公司制造、SOXINOL CZ)0.7质量份、以及硫(鹤见化学工业公司制造、SULFAX 200S)2质量份，使用捏合机及炼辊机进行混炼，从而调制橡胶弹性体用材料(橡胶组合物)。
(隔振装置的制作)
在制作如上述图1～图3所示的隔振装置(发动机架)时，作为圆筒状金属配件准备外径24mm、内径12mm、长度60mm的铁制配件。在对该圆筒状金属配件的外周面(与橡胶弹性体紧密接触的部分所对应的部分)涂布粘合剂之后，将该圆筒状金属配件安装在橡胶弹性体用的成形模具内的预定位置。然后，向该成形模具内注入橡胶弹性体用材料，之后以150℃×30分钟进行硫化，从而获得与圆筒状金属配件形成为一体的橡胶弹性体。接着，准备上述图4所示的树脂托架成形用的成形机(夹层成形用注射成形机)(JSW公司制造、J180AD－2M)，在对上述橡胶弹性体的外周面(与树脂托架紧密接触的部分所对应的部分)涂布粘合剂之后，将它们与螺母一起分别安装在上述成形模具内的预定位置。接着，从表层用缸体经由表层用喷嘴向模具的模腔内注射表层用材料即颗粒(制造例1)。接着，从芯层用缸体经由芯层用喷嘴向模具的模腔内注射芯层用材料即颗粒(制造例2)并进行成形(缸体温度：290℃、模具温度：80℃)。这样，制作出使橡胶弹性体(硫化橡胶成形体)与树脂托架(树脂成形体)一体化而成的隔振装置(发动机架)。
如上述图3所示，该隔振装置(发动机架)的树脂托架(长50mm×宽120mm×高100mm)成为芯层(厚度4mm)的外周被表层(厚度3mm)覆盖而成的截面夹层构造。
(实施例2～实施例8、比较例1～比较例6)
(橡胶弹性体用材料的调制)
与实施例1相同地调制橡胶弹性体用材料(橡胶组合物)。
(隔振装置的制作)
除了改变为下述表2及表3所示的表层用材料的颗粒、芯层用材料的颗粒的组合以外，按照实施例1制作隔振装置。
该隔振装置(发动机架)的树脂托架(长50mm×宽120mm×高100mm)成为芯层(厚度4mm)的外周被表层(厚度3mm)覆盖而成的截面夹层构造。
(表2)
(表3)
使用这样获得的实施例及比较例的隔振装置，按照下述标准进行各个特性的评价。将这些结果一并表示在上述表2及表3中。
(断裂强度)
在将隔振装置固定在夹具上，金属圆棒插入隔振装置的圆筒状金属配件内的状态下，在图2中向上方以20mm/min的速度拉伸圆棒直至隔振装置断裂。然后，在常温(20℃)环境下，使用拉伸试验装置(岛津制作所公司制造、Autograph AG－IS(万能精密材料试验机))测量断裂时的负载。
(表层的体积比率)
利用注射成形机测量夹层成形体的表层(一次材料)的注射体积及芯层(二次材料)的注射体积。将由注射成形机测量的一次材料的注射体积与二次材料的注射体积加在一起，利用一次材料的注射体积相对于该加在一起的总体积的比率来求出表层(一次材料)的体积比率。
另外，一次材料的注射体积与二次材料的注射体积分别利用(注射成形时的螺杆移动距离)与(缸体截面积)之积来计算。另外，注射成形时的螺杆移动距离利用(测量完成时的螺杆位置)与(注射完成时的螺杆位置)之差来计算。表层的体积比率需要为夹层成形体整体的40％～70％。
根据上述表2及表3的结果，实施例由于使用了由如下的夹层成形体构成的树脂托架，因此断裂强度均优异：该夹层成形体是使由特定的树脂组合物构成的表层夹持由特定的树脂组合物构成的芯层而成，且上述表层的体积比率为特定范围。
另外，本发明人通过试验确认，取代在实施例中使用的热塑性树脂(PA66、PA12、PA6T)而使用了PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)、PPS(聚苯硫醚)、SPS(间规聚苯乙烯)、PPE(聚苯醚)、MA－PPE(马来酸酐改性聚苯醚)等热塑性树脂的情况也能够获得与使用了聚酰胺树脂(PA66等)的实施例大致相同的优异效果。
与此相对，比较例1、6由于E1/ε1大于E2/ε2，因此断裂强度较差。
比较例2由于表层的体积比率小于规定值，因此断裂强度较差。
比较例3由于表层的体积比率大于规定值，因此断裂强度较差。
比较例4由于E2/ε2大于规定值，因此断裂强度较差。
比较例5由于E1/ε1小于规定值，因此断裂强度较差。
另外，在上述实施例中，示出了本发明的具体的实施方式，但是上述实施例只不过是单纯的例示，而不是限定性地解释。另外，属于权利要求的等价范围内的改变全部落入本发明的保护范围内。
产业上的可利用性
本发明的隔振装置适合用作在汽车等车辆中所使用的发动机架、变速箱支架、车架、驾驶室支架、零件支架、差速器支架、连杆、扭矩杆、支撑杆垫、中心轴承支架、扭振阻尼器、转向橡胶联轴器、拉杆衬套、衬套、弹跳限制器、FF发动机辊限制器、消声器吊钩、稳定器连杆、散热器支架、控制臂、悬挂臂等汽车等的车辆用隔振装置，但是也可以用作除汽车等车辆以外的设备中的隔振装置。
附图标记说明
2 树脂托架；2a 芯层；2b 表层；3 橡胶弹性体。

Claims (4)

1.一种隔振装置，其是使硫化橡胶成形体(3)和树脂成形体(2)一体化而形成，该硫化橡胶成形体(3)具有隔振功能，该树脂成形体(2)以支承上述硫化橡胶成形体(3)的状态固定在基体上，其特征在于，
上述树脂成形体(2)包括利用表层(2b)夹持芯层(2a)而成的夹层成形体，用于构成上述表层(2b)的树脂组合物A含有第1热塑性树脂及无机填充材料，并且用于构成上述芯层(2a)的树脂组合物B含有第2热塑性树脂及无机填充材料，当将上述表层(2b)的弯曲弹性模量设为E1、将表层(2b)的弯曲最大应变设为ε1、将上述芯层(2a)的弯曲弹性模量设为E2、将芯层(2a)的弯曲最大应变设为ε2时，满足下述式(1)及式(2)的关系，并且上述表层(2b)的体积比率为夹层成形体整体的40％～70％，
1＜(E1/ε1)＜(E2/ε2)＜10…(1)
ε1/ε2＞1…(2)。
2.根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于，
第1热塑性树脂及第2热塑性树脂均是聚酰胺树脂。
3.根据权利要求1或2所述的隔振装置，其特征在于，
无机填充材料是玻璃纤维及碳素纤维中的至少一者。
4.根据权利要求1或2所述的隔振装置，其特征在于，
表层(2b)含有平均纤维长度为100μm～500μm的玻璃纤维x，芯层(2a)含有平均纤维长度为0.5mm～5mm且比玻璃纤维x的平均纤维长度长的玻璃纤维y。
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Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: TOKAI RUBBER INDUSTRIES, LTD. TO: SUMITOMO RIKO COMPANY LIMITED

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