CN112585375A - 悬挂用螺旋弹簧装置 - Google Patents

Abstract

该悬挂用螺旋弹簧装置(1)具备：具有涂膜的压缩螺旋弹簧(10)、防震橡胶(20)、以及将压缩螺旋弹簧(10)与防震橡胶(20)接合的粘接层，所述粘接层为反应性热熔系粘接剂的固化物。

Description

悬挂用螺旋弹簧装置

技术领域

本发明涉及用于汽车等车辆的悬挂结构的悬挂用螺旋弹簧装置。

本申请基于在2018年8月24日向日本提出申请的日本特愿2018-157586号主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

汽车等车辆的悬挂结构中使用有具备压缩螺旋弹簧的悬挂用螺旋弹簧装置。若在汽车的行驶中，飞石等撞击压缩螺旋弹簧，则会成为压缩螺旋弹簧折损的原因。因此，通过涂膜保护压缩螺旋弹簧的表面。

在悬挂用螺旋弹簧装置中，通过吸收振动的弹簧座来保持压缩螺旋弹簧。有时在压缩螺旋弹簧与弹簧座之间夹入砂粒等异物。虽然在压缩螺旋弹簧的表面形成有涂膜，但是在压缩螺旋弹簧与弹簧座之间夹入砂粒等硬的异物的状态下压缩螺旋弹簧伸缩时，则会发生涂膜剥离并生锈、或所夹入的异物对压缩螺旋弹簧的表面造成损伤的情况。该损伤处会生锈，锈蚀严重时，会成为压缩螺旋弹簧折损的原因。

出于对压缩螺旋弹簧与弹簧座之间进行保护的目的，专利文献1中提出了在压缩螺旋弹簧上安装有防震橡胶的悬挂用螺旋弹簧装置。在专利文献1的悬挂用螺旋弹簧装置中，压缩螺旋弹簧与防震橡胶通过粘接剂接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-190538号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，若压缩螺旋弹簧与防震橡胶接合的力(粘接力)弱时，存在砂粒等异物进入压缩螺旋弹簧与防震橡胶之间的情况。

制造悬挂用螺旋弹簧装置时，要求将压缩螺旋弹簧与防震橡胶在短时间内接合，提高生产性。

此外，要求在不使压缩螺旋弹簧的表面的涂膜及防震橡胶劣化下，将压缩螺旋弹簧与防震橡胶接合。

因此，本发明的目的在于，提供一种具备粘接力优异、可以抑制涂膜及防震橡胶的劣化的粘接层、且生产性优异的悬挂用螺旋弹簧装置。

用于解决问题的方案

经过反复深入研究得出的结果是，本发明人等发现通过使用反应性热熔系粘接剂作为将悬挂用螺旋弹簧装置的压缩螺旋弹簧与防震橡胶接合的粘接剂，可以解决上述问题。

即，本发明的一个方式具有以下的构成。

[1]一种悬挂用螺旋弹簧装置，其具备：

具有涂膜的压缩螺旋弹簧、

防震橡胶、以及

将所述压缩螺旋弹簧与所述防震橡胶接合的粘接层，

所述粘接层为反应性热熔系粘接剂的固化物。

[2]根据[1]所述的悬挂用螺旋弹簧装置，其中，

所述反应性热熔系粘接剂的软化温度为40～200℃。

[3]根据[1]或[2]所述的悬挂用螺旋弹簧装置，其中，

所述粘接层的软化温度为40～250℃。

发明效果

根据本发明的悬挂用螺旋弹簧装置，具备粘接力优异、可以抑制涂膜及防震橡胶的劣化的粘接层，且生产性优异。

附图说明

图1是示出本发明的悬挂用螺旋弹簧装置的一个实施方式的立体图。

图2是图1所示的II-II线剖面图。

具体实施方式

＜悬挂用螺旋弹簧装置＞

本发明的悬挂用螺旋弹簧装置具备：压缩螺旋弹簧、防震橡胶、以及粘接层。

以下，利用附图对本发明的悬挂用螺旋弹簧装置的一个实施方式详细地进行说明。

如图1所示，本实施方式的悬挂用螺旋弹簧装置1具备：压缩螺旋弹簧10、和防震橡胶20。压缩螺旋弹簧10成型为螺旋形，且具备第一末端部分10a、和第二末端部分10b。

如图2所示，第一末端部分10a和防震橡胶20通过粘接层30接合。可以将第二末端部分10b收纳于弹簧保持构件(未图示)内。悬挂用螺旋弹簧装置1可以用于特别是汽车的悬挂结构中，在该情况下，与减震器协作而缓冲或衰减车辆的铅直方向运动。

在压缩螺旋弹簧10上形成有保护裸线(线材)12不受到飞石的撞击、腐蚀的涂膜14。第一末端部分10a的涂膜14和防震橡胶20通过粘接层30接合。

[压缩螺旋弹簧]

压缩螺旋弹簧10具备裸线12和裸线12的表面的涂膜14。

裸线12的截面为圆形。作为裸线12的原材料，可列举弹簧钢、经固化处理后的弹簧钢、经纤维增强后的塑料等。

作为涂膜14的原材料，可举出环氧系树脂等。

涂膜14的耐热温度优选为160～210℃。涂膜14的耐热温度为上述下限值以上时，使用粘接剂将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合时，涂膜14不易劣化。涂膜14的耐热温度为上述上限值以下时，涂膜14的原材料容易附着于裸线12。

需要说明的是，在本说明书中，耐热温度是指，橡胶产品等在不受力的状态下不会变形及变质而保持其功能的温度。

涂膜14的耐热温度基于JIS K 5600-6-3来测定。

[防震橡胶]

防震橡胶20形成于压缩螺旋弹簧10的包含第一末端部分10a的下端的区域。防震橡胶20以沿着压缩螺旋弹簧10的外部的侧面立起的方式形成。

防震橡胶20由具有橡胶弹性的材料制成。作为防震橡胶20的材料，可列举天然橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚氨酯橡胶等。

防震橡胶20的耐热温度优选为80～300℃、更优选为120～180℃。防震橡胶20的耐热温度为上述下限值以上时，使用粘接剂将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合时，防震橡胶20不易劣化。防震橡胶20的耐热温度为上述上限值以下时，容易将防震橡胶20成形。

防震橡胶20的耐热温度基于JIS K 6257：2017来测定。

[粘接层]

粘接层30将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合。粘接层30位于压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20之间。

粘接层30是反应性热熔系粘接剂的固化物。在本说明书中，反应性热熔系粘接剂是指，加热时熔融且具有反应性的粘接剂。反应性是指湿气固化、紫外线固化、或湿气固化与紫外线固化这两种性质。

另外，在本说明书中，固化物是指，通过加热热塑性树脂使得在软化流动的状态下的树脂通过冷却而固化、湿气固化性树脂或紫外线固化性树脂的初始缩合物通过湿气或紫外线等进行交联而成为不溶不熔的物质。

作为反应性热熔系粘接剂的成分，可举出聚氨酯预聚物等。

反应性热熔系粘接剂在固化前后，一般而言，软化温度不同。在本说明书中，将反应性热熔系粘接剂的软化温度称为第一软化温度，将粘接层30的软化温度称为第二软化温度。对于第一软化温度和第二软化温度而言，一般第二软化温度更高。第一软化温度与第二软化温度也可以相同。

需要说明的是，在本说明书中，软化温度是指，非晶质且不具有明确的熔点的固形物质软化并开始变形的温度。

软化温度通过差示扫描量热计(DSC)求出。具体而言，可以使用Hitachi High-Technologies株式会社制造的DSC DSC7000X作为差示扫描量热计，在升温速度：10℃/min、温度范围：-100～300℃、气氛：氮气40mL/min中测定。

第一软化温度优选为40～200℃、更优选为100～180℃。第一软化温度为上述下限值以上时，容易保存反应性热熔系粘接剂。第一软化温度为上述上限值以下时，容易抑制涂膜14及防震橡胶20的劣化。此外，容易将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20在短时间内接合。

第二软化温度优选为40～250℃、更优选为100～250℃。第二软化温度为上述下限值以上时，容易提高粘接层30的强度。第二软化温度为上述上限值以下时，容易抑制压缩螺旋弹簧10或防震橡胶20与粘接层30的剥离。

优选第一软化温度低于涂膜14的耐热温度。涂膜14的耐热温度与第一软化温度之差(ΔT₁)优选为10℃以上、更优选为30℃以上。ΔT₁为上述下限值以上时，将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合时，涂膜14不易劣化。ΔT₁的上限值没有特别限定，例如优选为100℃。

优选第一软化温度低于防震橡胶20的耐热温度。防震橡胶20的耐热温度与第一软化温度之差(ΔT₂)优选为10℃以上、更优选为30℃以上。ΔT₂为上述下限值以上时，将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合时，防震橡胶20不易劣化。ΔT₂的上限值没有特别限定，例如优选为100℃。

粘接层30的厚度优选为5～3000μm、更优选为100～3000μm。粘接层30的厚度为上述下限值以上时，压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20容易充分地接合。粘接层30的厚度为上述上限值以下时，容易提高粘接层30的强度。

优选粘接层30不具有粘性。粘性是指在物质的表面产生的粘粘。粘接层30不具有粘性时，容易抑制砂粒等异物的附着。粘性可以通过例如在粘接层30的表面粘贴粘合带并计测将粘合带剥离时的力来进行评价。

＜悬挂用螺旋弹簧装置的制造方法＞

本发明的悬挂用螺旋弹簧装置1的制造方法具有：在裸线12形成涂膜14的工序、和将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合的工序。

作为在裸线12形成涂膜14的工序，可举出对裸线12进行磷酸锌处理、接着涂覆成为涂膜14的材料的涂布材料并进行干燥的工序(单层涂布)。作为在裸线12形成涂膜14的工序，也可以利用双层涂布。双层涂布是在磷酸锌层上附着薄的基层(基础涂层)、然后附着比基层更厚的外层(外涂层)的工序。

作为涂布材料，可举出环氧粉体涂料等。

通过在裸线12形成涂膜14的工序，可以得到在裸线12的表面形成有涂膜14的压缩螺旋弹簧10。

作为将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合的工序，可举出：在防震橡胶20中设置凹槽、使加热后的反应性热熔系粘接剂流入所述凹槽的操作；和在将该凹槽中嵌入压缩螺旋弹簧10、接着将流入所述凹槽的反应性热熔系粘接剂冷却、使其固化的操作。

将流入所述凹槽的反应性热熔系粘接剂冷却、使其固化的操作包括：将反应性热熔系粘接剂冷却的冷却处理、和使反应性热熔系粘接剂进一步固化的反应处理。

优选流入反应性热熔系粘接剂的温度低于涂膜14的耐热温度。涂膜14的耐热温度与流入反应性热熔系粘接剂的温度之差(ΔT₃)优选为10℃以上、更优选为30℃以上。ΔT₃为上述下限值以上时，将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合时，涂膜14不易劣化。ΔT₃的上限值没有特别限定，例如优选为100℃。

优选流入反应性热熔系粘接剂的温度低于防震橡胶20的耐热温度。防震橡胶20的耐热温度与流入反应性热熔系粘接剂的温度之差(ΔT₄)优选为10℃以上、更优选为30℃以上。ΔT₄为上述下限值以上时，将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合时，防震橡胶20不易劣化。ΔT₄的上限值没有特别限定，例如优选为100℃。

作为冷却处理，可列举：将流入反应性热熔系粘接剂时的气氛温度保持为室温(25℃)的处理；流入反应性热熔系粘接剂后使气氛温度低于室温的处理；对流入凹槽后的反应性热熔系粘接剂进行送风使其冷却的处理等。从将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20在更短的时间内接合的观点考虑，作为冷却处理，优选对流入凹槽后的反应性热熔系粘接剂进行送风使其冷却的处理。

冷却处理中的气氛温度优选为1～40℃、更优选为10～30℃、进一步优选为24～26℃。冷却处理中的气氛温度为上述下限值以上时，容易提高粘接层30的强度。冷却处理中的气氛温度为上述上限值以下时，容易将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20在更短的时间内接合。其结果，容易提高悬挂用螺旋弹簧装置1的生产性。

反应处理中的相对湿度优选为10％以上、更优选为50％以上。相对湿度为上述下限值以上时，容易将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20在更短的时间内接合。其结果，容易提高悬挂用螺旋弹簧装置1的生产性。相对湿度的上限值没有特别限定，例如优选为95％。

在对反应性热熔系粘接剂进行紫外线固化(UV固化)的情况下，反应处理中的紫外线照射时间优选为3～5秒。反应处理中的紫外线照射时间为上述下限值以上时，容易将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20与充分接合。反应处理中的紫外线照射时间为上述上限值以下时，容易将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20在短时间内接合。其结果，容易提高悬挂用螺旋弹簧装置1的生产性。

反应处理中的紫外线的波长优选为200～450nm、更优选为200～380nm。反应处理中的紫外线的波长为上述下限值以上时，容易抑制涂膜14及防震橡胶20的劣化。反应处理中的紫外线的波长为上述上限值以下时，容易将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20充分地接合。

将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合的工序包含反应处理，由此，可以进一步促进反应性热熔系粘接剂的固化，进一步提高压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20的粘接力。

将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合的工序所需的时间优选为15秒以下。将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合的工序所需的时间为上述上限值以下时，容易提高悬挂用螺旋弹簧装置1的生产性。从使反应性热熔系粘接剂充分固化的观点考虑，将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合的工序所需的时间例如优选为5秒以上。

通过将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20接合的工序，可以得到粘接层30位于压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20之间的悬挂用螺旋弹簧装置1。

如以上所说明，根据本实施方式的悬挂用螺旋弹簧装置1，使用反应性热熔系粘接剂，因此，可以将压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20在短时间内接合。

因此，使用反应性热熔系粘接剂，因此，可以提高压缩螺旋弹簧10与防震橡胶20的粘接力。

需要说明的是，本发明的技术范围不限定于所述实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。

例如，在所述实施方式中，压缩螺旋弹簧10为圆筒螺旋弹簧，根据车辆的规格，也可以是桶型螺旋弹簧、鼓型螺旋弹簧、锥型螺旋弹簧、非等螺距螺旋弹簧、其他弹簧等、各种形态的压缩螺旋弹簧。

需要说明的是，实施本发明时，可以对一压缩螺旋弹簧的裸线的具体形状、尺寸、卷数、材料、弹簧系数为代表的构成压缩螺旋弹簧的裸线、防震橡胶的形状、尺寸、配置等进行各种变更。

另外，本发明也可以应用于汽车以外的车辆的悬挂结构。

此外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内将所述的实施方式中的构成要素适宜置换成周知的构成要素，另外，也可以将所述的变形例适宜组合。

附图标记说明：

1 悬挂用螺旋弹簧装置

10 压缩螺旋弹簧

10a 第一末端部分

10b 第二末端部分

12 裸线

14 涂膜

20 防震橡胶

30 粘接层

Claims (3)

1.一种悬挂用螺旋弹簧装置，其特征在于，具备：

具有涂膜的压缩螺旋弹簧、

防震橡胶、以及

将所述压缩螺旋弹簧与所述防震橡胶接合的粘接层，

所述粘接层为反应性热熔系粘接剂的固化物。

2.根据权利要求1所述的悬挂用螺旋弹簧装置，其中，

所述反应性热熔系粘接剂的软化温度为40～200℃。

3.根据权利要求1或2所述的悬挂用螺旋弹簧装置，其中，

所述粘接层的软化温度为40～250℃。

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