JP2001200100A - ストラットマウント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来にも増して低動倍率化を図ることによ
り、ロードノイズが低減されたストラットマウントを提
供する。 【解決手段】 ネオジウム触媒を用いて重合されたシス
含量９８％以上のポリブタジエンゴムを含有するゴム組
成物を用いてなるストラットマウントであって、１００
Ｈｚ時の動バネ定数と静バネ定数の比（動バネ定数／静
バネ定数）で表される動倍率を１．７以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストラットマウン
トに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ストラットマウント、エンジ
ンマウント、ボデーマウント、ブッシュ等の自動車用防
振ゴムには、天然ゴム組成物、あるいは天然ゴムとブタ
ジエンゴム又はスチレン−ブタジエン共重合体ゴムとの
ブレンドからなるゴム組成物が用いられている。

【０００３】自動車の路面より入るロードノイズに基づ
く室内騒音を軽減するには、例えばストラットマウント
の場合、１００〜３００Ｈｚの高い周波数領域の動バネ
定数を小さくし、動倍率をできるだけ１に近づけること
が望ましい。そのため、上記のごとき防振ゴムにおい
て、最近、天然ゴムにブタジエンゴムをブレンドしたゴ
ム組成物を選択し使用する傾向が高い。しかしながら、
従来使用されてきたブタジエンゴムは、シス含量９７％
以下のブタジエンゴムであるため、後述する例でも明ら
かなように、動倍率を低減する効果が充分でなく、なお
一層の低減化が求められている。

【０００４】特に、近年の省エネルギー化や廃ガス規制
等に関する社会的要請により自動車の軽量化が進められ
るにつれて、転がり抵抗を減じ、あるいは、その質量を
減じたタイヤを装着する傾向が増大しつつあるが、かか
る転がり抵抗の低いタイヤや軽量化したタイヤは、一般
的にロードノイズを悪化させるきらいがあり、上記動倍
率の低減がより一層要求されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
てなされたものであり、従来にも増して低動倍率化を図
ることにより、ロードノイズが低減されたストラットマ
ウントを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、とりわけシス含
量の高い特定のブタジエンゴムを含有するゴム組成物を
用いて動倍率の低いストラットマウントを構成すること
により所期の目的が達成されることを見出し、本発明を
完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明のストラットマウント
は、ネオジウム触媒を用いて重合されたシス含量９８％
以上のポリブタジエンゴムを含有するゴム組成物を用い
てなるストラットマウントであって、１００Ｈｚ時の動
バネ定数と静バネ定数の比（動バネ定数／静バネ定数）
で表される動倍率が１．７以下であることを特徴とす
る。

【０００８】かかる構成により、走行時のロードノイズ
に基づく車室騒音を顕著に低減することができる。

【０００９】本発明のストラットマウントの防振ゴム部
材は、前記ゴム成分とともに、窒素吸着比表面積（以
下、Ｎ_２ＳＡという。）が４０ｍ^２／ｇ以下であり、か
つ、フタル酸ジブチル吸油量（以下、ＤＢＰ吸油量とい
う。）が８０ｍｌ／１００ｇ以上であるカーボンブラッ
クを含有することが好ましい。かかる特定のカーボンブ
ラックを用いることにより上記低動倍率の達成が容易と
なる。

【００１０】本発明のストラットマウントの防振ゴム部
材は、さらに、下記式（１）で表す化合物を含有するこ
とが好ましい。

【００１１】

【化１】 この式（１）で表す化合物は、ゴムとカーボンブラック
とをカップリング反応させるカップリング剤であり、ゴ
ム成分に、かかる特定のカップリング剤と上記の特定の
カーボンブラックとを配合することにより、動倍率低減
効果を極めて高めることができる。

【００１２】上記のように本発明のストラットマウント
は特定の低動倍率を有するため、自動車に軽量化した乗
用車用ラジアルタイヤ（以下、軽量化タイヤという。）
や転がり抵抗を減じた乗用車用ラジアルタイヤ（以下、
低転がり抵抗タイヤという。）を装着した場合において
も、ロードノイズを悪化させることがない。特に、前記
特定のカーボンブラックと前記特定のカップリング剤と
を併用した場合、動倍率が極めて低くなり、ロードノイ
ズ低減効果に非常に優れる。よって、本発明によれば、
ロードノイズを悪化させることなくタイヤの軽量化又は
低燃費化が図れる。すなわち、社会的要請である自動車
の軽量化や省エネルギー化に対し、走行時の室内騒音を
悪化させることなく応えることができる。

【００１３】本発明のストラットマウントは、防振ゴム
が室壁の一部を構成する液室を備え、該防振ゴムの弾力
性と液体の流動効果とにより振動を減衰する液封入式ス
トラットマウントでもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のストラットマウントにお
いて、加硫ゴムのゴム成分として含有するシス含量９８
％以上の高シス−ブタジエンゴムは、例えばネオジウム
系触媒を用いて重合し合成することができる。好適な例
としては、ネオジウム系触媒を用いて製造されたシス含
量９８％のブタジエンゴム（エニケム エラストマー社
製、商品名：ネオシスＢＲ、及びバイエル社製、商品
名：ブナＣＢ）を挙げることができる。

【００１５】このシス含量９８％以上のブタジエンゴム
のゴム成分中における含有率は、１０〜８０重量％であ
り、好ましくは２０〜４０重量％である。この含有率が
１０重量％より少ないと、動倍率低減効果が十分でな
く、また耐へたり性（圧縮永久歪み）や耐久性（耐伸張
疲労特性）が悪化する傾向がある。また、含有率が８０
重量％より多いと強伸度特性の低下が著しく、またロー
ル加工性が悪く実用的でない。

【００１６】このシス含量９８％以上のブタジエンゴム
とブレンドされるゴム成分の残部としては、天然ゴム、
合成イソプレンゴム及びスチレン−ブタジエン共重合体
ゴムのいずれか１種、または２種以上をブレンドしたゴ
ムを用いる。かかる残部ゴムのゴム成分中における含有
率は、９０〜２０重量％であり、好ましくは、８０〜６
０重量％である。

【００１７】式（１）で表す化合物としては、Ｎ，Ｎ′
−ビス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−
ジアミノヘキサンを好適な例として挙げることができ
る。このカップリング剤の好ましい含有量は、ゴム成分
１００重量部に対して、０．５〜４．０重量部である。

【００１８】カーボンブラックは、上述したように、Ｎ
_２ＳＡが４０ｍ^２／ｇ以下、かつ、ＤＢＰ吸油量が８０
ｍｌ／１００ｇ以上のものを用いることが好ましい。Ｎ
_２ＳＡが４０ｍ^２／ｇより大きいと動倍率が高くなる。
また、ＤＢＰ吸油量が８０ｍｌ／１００ｇ未満である
と、同一配合量にした場合に静バネ定数が低くなり、静
バネ定数を一定にすると動バネ定数が高くなるため、動
倍率低減効果が十分でない。なお、かかる特定のカーボ
ンブラックの好ましい含有量は、ゴム成分１００重量部
に対して、２０〜８０重量部である。

【００１９】本発明のストラットマウントの防振ゴム部
材には、前記したものの他に、通常のゴム組成物に配合
される公知の各種配合剤、すなわち、前記特定のカーボ
ンブラックでない通常のカーボンブラック、亜鉛華、ス
テアリン酸、硫黄、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤等
を適宜配合することができる。

【００２０】本発明のストラットマウントを構成する防
振ゴム組成物を得るには、ネオジウム系触媒を用いて重
合したシス含量９８％以上のブタジエンゴムを、上記し
た天然ゴム等の他のジエン系ゴムとブレンドしてゴム成
分とし、このゴム成分に、上述した公知の各種配合剤
と、好ましくは、前記特定のカーボンブラックと前記特
定のカップリング剤とを添加して、通常の方法で混練り
してゴム組成物を調製することができる。そして、この
ゴム組成物を公知の加硫条件で加硫すれば防振ゴムが得
られる。

【００２１】このようにして得られた自動車用防振ゴム
は、動倍率低減効果が高く、自動車の路面より入るロー
ドノイズに基づく室内騒音を軽減させることができる。

【００２２】そのため、この防振ゴムを用いてなるスト
ラットマウントは、当該自動車に軽量化タイヤや低転が
り抵抗タイヤを装着した場合でも、上述したロードノイ
ズの悪化を防ぐことができる。すなわち、従来のストラ
ットマウントを用いて、軽量化タイヤ又は低転がり抵抗
タイヤを装着した場合におけるロードノイズの悪化を、
本発明のストラットマウントを用いることにより、その
悪化分を補い、さらによりロードノイズを低減させるこ
とができる。特に、前記特定カップリング剤及び前記特
定カーボンブラックを含有したゴム組成物からなる防振
ゴムを用いた場合、かかるロードノイズ低減効果が非常
に優れる。

【００２３】ここで、軽量化タイヤとは、例えば、従来
の一般の乗用車用ラジアルタイヤ（以下、一般タイヤと
いう。）に比べて１０％以上軽量化したような、一般タ
イヤに比べて大幅な軽量化を施したラジアルタイヤをい
う。このような軽量化の手法としては、カーカスを１プ
ライで構成し、さらに、トレッド部、サイド部、ビード
部の厚みをそれぞれ１０〜２０％程度薄くするなどの手
法がある。

【００２４】また、低転がり抵抗タイヤとは、低燃費タ
イヤのことであり、転がり抵抗係数［＝（転がり抵抗／
縦荷重）×１００］が、一般タイヤの１．５以上に対し
て、１．０以下で転動時の抵抗の小さいラジアルタイヤ
をいう。

【００２５】本発明の一実施態様であるストラットマウ
ントの例としては、図１に示すものが挙げられる。この
ストラットマウント１０は、筒状胴部を有し、その内部
にストラットのロッド１２の先端が導入され、該先端に
ベアリング１４を介して取付けられる本体金具１６と、
自動車本体にボルト１８により取付けられる取付金具２
０と、本体金具１６と取付金具２０との間に介在して両
者間を弾力性を有して連結する防振ゴム２２とよりな
り、この防振ゴム２２が上記した防振ゴム組成物を加硫
成型してなる。

【００２６】ストラットマウントとしては、また、防振
ゴムが室壁の一部を構成する液室を備え、該防振ゴムの
弾性力と液体の流動効果とにより振動を減衰する液封入
式ストラットマウントを用いることもできる。

【００２７】図２に液封入式ストラットマウント５０の
一例を示す。このストラットマウント５０は、筒状胴部
を有し、その内部にストラットのロッド１２の先端が導
入され、該先端にベアリング５２を介して取付けられる
本体金具５４と、自動車本体にボルト５６により取付け
られる取付金具５８と、本体金具５４と取付金具５８と
の間に介在して両者間を弾力性を有して連結する防振ゴ
ム６０と、本体金具５４と取付金具５８との間に取着さ
れたダイヤフラム６２とよりなる。そして、この防振ゴ
ム６０とダイヤフラム６２とによって、マウント内部に
は液体が封入された液室６４が形成されており、この液
室６４は、中空円板状の仕切板６６によって上下に連通
した２室に仕切られている。

【００２８】このような構造により、液封入式ストラッ
トマウントを用いた場合、防振ゴムの動倍率低減効果
と、前記液体の流動効果による動倍率低減効果とによ
り、更に動倍率を低減することができる。

【００２９】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の
特徴をより詳細に説明する。

【００３０】製造例１〜９及び比較製造例１、２ 表１に示す配合比にてゴムをブレンドし、得られたブレ
ンドゴムに、共通成分として以下の配合で各種配合剤を
添加し、通常の方法で混練して、製造例１〜９及び比較
製造例１，２の計１２種のゴム組成物を調整した。

【００３１】 ［配合］ （重量部） ゴム成分 １００（表１参照） カーボンブラック （表１参照） カップリング剤 （表１参照） 芳香族系オイル ３ 亜鉛華 ５ ステアリン酸 １ 老化防止剤（６Ｃ） ２ 硫黄 ３．５ 加硫促進剤（ＣＢＳ） １

【００３２】なお、表１中の「Ｎｄ−ＢＲ」及び「Ｃｏ
−ＢＲ」は以下のとおりである。

【００３３】Ｎｄ−ＢＲ；ネオジウム触媒を用いて重合
し合成されたシス含量９８％のブタジエンゴム（ネオシ
スＢＲ６０ エニケムエラストマー社製） Ｃｏ−ＢＲ；コバルト触媒を用いて重合し合成されたシ
ス含量９６％のブタジエンゴム（ウベポール１５０Ｂ
宇部興産（株）製）また、カーボンブラックＡ〜ＤのＮ
_２ＳＡ及びＤＢＰ吸油量は以下のとおりである。

【００３４】カーボンブラックＡ；Ｎ_２ＳＡ＝２６ｍ^２
／ｇ、ＤＢＰ吸油量＝８７ｍｌ／１００ｇ カーボンブラックＢ；Ｎ_２ＳＡ＝２８ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ
吸油量＝１５４ｍｌ／１００ｇ カーボンブラックＣ；Ｎ_２ＳＡ＝４２ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ
吸油量＝１１５ｍｌ／１００ｇ カーボンブラックＤ；Ｎ_２ＳＡ＝２７ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ
吸油量＝６８ｍｌ／１００ｇ。

【００３５】さらに、カップリング剤は、Ｎ，Ｎ′−ビ
ス（２−メチル−２−ニトロプロピル）−１，６−ジア
ミノヘキサンを用いた。

【００３６】ついで、これらのゴム組成物を１５０℃×
２５分の加硫条件で加硫してテストピース（５０ｍｍφ
×２５ｍｍ）を作成し、動特性（静バネ定数、動バネ定
数、動倍率）を測定した。また、１５０℃×１５分加硫
で各試験サンプルを作成して物性（ゴム硬度、引張り強
さ、伸び）を測定し、さらにロール加工性を評価した。
結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】 これらの特性試験で用いた測定法は、下記の通りであ
る。

【００３８】静バネ定数：オリエンテック（株）製テン
シロンを測定機に用い、上記テストピースにつき、１０
ｍｍ／ｍｉｎのクロスヘッドスピードで０〜５ｍｍ間の
圧縮を２回繰返し、２回目の荷重−たわみ線図を描き、
次式に基づいて静バネ定数を算出した。

【００３９】静バネ定数（Ｎ／ｍｍ）＝（ｗ_２−ｗ_１）
／（δ_２−δ_１） 但し、ｗ_１：たわみ量δ_１＝１．３ｍｍ時の荷重 ｗ_２：たわみ量δ_２＝３．８ｍｍ時の荷重 動バネ定数：（株）鷺宮製作所製ダイナミックサーボを
測定機に用い、プリロード７８０Ｎ、周波数１００Ｈ
ｚ、振幅±０．０５ｍｍで行い、ＪＩＳ Ｋ６３９４に
記載の計算方法により動バネ定数を求めた。

【００４０】動倍率：上記の方法で測定された静バネ定
数に対する動バネ定数の比（動バネ定数／静バネ定数）
として定義されるものであり、この値が小さいほど車内
騒音（こもり音）の軽減にとって有利である。

【００４１】硬度、引張り強さ、伸び：ＪＩＳ Ｋ６３
０１に準拠して測定した。

【００４２】ロール加工性：１０インチロールへの巻付
性で評価した。表中、○はロール浮きもなく良好、×は
ロール浮き発生を意味する。

【００４３】表１より明らかなように、天然ゴムにネオ
ジウム触媒で重合したシス含量９８％のブタジエンゴム
を配合した製造例１〜９のゴム組成物は、比較製造例
１，２のゴム組成物に比べて、動倍率が低く、動倍率低
減効果が大きい。特に、特定カップリング剤と特定カー
ボンブラック（Ａ又はＢ）の双方を添加した製造例１〜
６のゴム組成物は、動倍率が非常に低く、動倍率低減効
果に非常に優れていた。

【００４４】実施例１及び比較例１ つぎに、実施例１として上記製造例２のゴム組成物、比
較例１として比較製造例１のゴム組成物を、それぞれ防
振ゴムとして用いて、上述した図１に示すストラットマ
ウントを作成し、それぞれの動特性を測定した。結果を
表２に示す。

【００４５】

【表２】 なお、表２中の静バネ定数及び動バネ定数は、表１にお
ける静バネ定数及び動バネ定数の測定条件に準じて測定
した。即ち、静バネ定数については、クロスヘッドスピ
ード２０ｍｍ／ｍｉｎで、図１におけるロッド１２の軸
方向に、０〜２９，０００Ｎ荷重を３回繰返し、３回目
の荷重−たわみ線図の１，７５５〜５，２６５Ｎ間で算
出した。また、動バネ定数については、プリロード３，
５１０Ｎを負荷し、周波数１００Ｈｚ、振幅±０．０５
ｍｍで測定した。絶対バネ定数については、動バネ定数
の測定条件に準じて、プリロード３，５１０Ｎ、周波数
３００Ｈｚ、振幅５Ｇ（一定）で測定した。

【００４６】表２より明らかなように、製造例２のゴム
組成物を用いた実施例１のストラットマウントは、比較
製造例１のゴム組成物を用いた比較例１のストラットマ
ウントに比べて、動バネ定数及び絶対バネ定数がともに
低く、よって、動倍率が、１００Ｈｚ時動バネ定数／静
バネ定数、３００Ｈｚ時絶対バネ定数／静バネ定数とも
に低くなっている。

【００４７】次に、上記実施例１と比較例１のストラッ
トマウントを自動車に配して、ロードノイズの低減効果
を確認するための実車テストを行なった。

【００４８】自動車は１５００ｃｃのＦＦ車を用い、６
０ｋｍ／ｈにおける音圧レベルを測定した。なお、マイ
クは前席窓寄りの耳元に配した。結果を図４に示す。

【００４９】なお、自動車に装着したタイヤは、表３に
示す一般タイヤと軽量化タイヤを用いた。両タイヤは、
ともにサイズが１７５／７０Ｒ１３ ８２Ｓである。図
３に、両タイヤの半断面を示した。すなわち、左側の断
面が一般タイヤ８０、右側の断面が軽量化タイヤ９０で
ある。図に示すように、一般タイヤ８０において、カー
カス８１は、１プライであるが、ビード部８２から大き
く折り返され、サイド部８３の中央部付近までターンア
ップされている。そして、トレッド部８４、サイド部８
３、ビード部８２における法線方向の厚みが、それぞれ
Ａ＝１５．０ｍｍ、Ｂ＝５．０ｍｍ、Ｃ＝１０．０ｍｍ
となっている。一方、軽量化タイヤ９０において、カー
カス９１は、１プライで、ビード部９２における折り返
しが小さく、ビード部９２の下部で終端している。そし
て、トレッド部９３、サイド部９４、ビード部９２にお
ける法線方向の厚みが、それぞれＡ＝１３．５ｍｍ、Ｂ
＝４．０ｍｍ、Ｃ＝８．５ｍｍとなっており、一般タイ
ヤ８０の各厚みより１０〜２０％薄くなっている。これ
により、表３に示すように、軽量化タイヤ９０は、一般
タイヤ８０に比べて１０％軽量化されている。

【００５０】また、この軽量化タイヤ９０は、表３に示
すように、転がり抵抗係数（指数）が、一般タイヤ８０
の１００に対し６５であるため、低転がり抵抗タイヤで
もある。なお、両タイヤの半径方向バネ定数、横方向バ
ネ定数、コーナリングパワー及びセルフアライニングト
ルクは同等である。

【００５１】

【表３】 なお、使用リムは１３×５1/2 −ＪＪ、空気圧は２００
ｋＰａ（２．０ｋｇｆ／ｃｍ^２）とした。

【００５２】図４に示すように、比較例１のストラット
マウントを備えた自動車に軽量化タイヤを装着した場
合、一般タイヤを装着した場合に比べて、１６０Ｈｚ付
近及び２５０Ｈｚ付近で音圧レベルが１ｄＢほど上昇し
た。一方、実施例１のストラットマウントを備えた自動
車に軽量化タイヤを装着した場合、一般タイヤと比較例
１のストラットマウントを組合せた場合よりも、１６０
Ｈｚ及び２５０Ｈｚ付近の音圧レベルが、ともに２ｄＢ
低下し、また、感応評価でもロードノイズの改善効果が
確認された。

【００５３】このように、軽量化タイヤを装着した場合
においても、実施例１のストラットマウントを用いるこ
とによって、ロードノイズが低減され、軽量化タイヤの
好適な使用が可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のストラット
マウントであると、その低動倍率により、走行時のロー
ドノイズに基づく車室騒音を低減することができる。

【００５５】また、このストラットマウントであると、
ロードノイズを悪化させることなくタイヤの軽量化又は
低燃費化が図れる。すなわち、社会的要請である自動車
の軽量化や省エネルギー化に対し、走行時の室内騒音を
悪化させることなく応えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のストラットマウントの一例を示す断面
図である。

【図２】本発明のストラットマウントの一例である液封
入式ストラットマウントを示す断面図である。

【図３】軽量化タイヤと従来の一般のラジアルタイヤの
断面構造を示す断面図である。

【図４】実施例１と比較例１のストラットマウントの実
車テストにおける周波数と音圧レベルの関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１０…ストラットマウント １６，５４…本体金具 ２０，５８…取付金具 ２２，６０…防振ゴム ５０…液封入式ストラットマウント ６２…ダイヤフラム ６４…液室 ８０…一般タイヤ ９０…軽量化タイヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ネオジウム触媒を用いて重合されたシス含
   量９８％以上のポリブタジエンゴムを含有するゴム組成
   物を用いてなるストラットマウントであって、 １００Ｈｚ時の動バネ定数と静バネ定数の比（動バネ定
   数／静バネ定数）で表される動倍率が１．７以下である
   ことを特徴とするストラットマウント。
2. 【請求項２】前記ゴム組成物が、窒素吸着比表面積４０
   ｍ^２／ｇ以下であり、かつ、フタル酸ジブチル吸油量８
   ０ｍｌ／１００ｇ以上であるカーボンブラックを含有す
   ることを特徴とする請求項１記載のストラットマウン
   ト。