JP2007263241A - 防振装置およびその製法 - Google Patents
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Abstract
【課題】全体の強度に優れた防振装置を提供する。
【解決手段】防振機能を持つゴム弾性体3と、それを支持した状態で基体に固定する樹脂ブラケット2とが一体化された防振装置であって、上記樹脂ブラケット2は、エラストマーが分散したポリアミド樹脂を用いてなるコア層2aが、繊維状充填材を含有するポリアミド樹脂を用いてなるスキン層2bにより被覆された断面サンドイッチ形状の被覆成形体からなるという構成をとる。
【選択図】図3
【解決手段】防振機能を持つゴム弾性体3と、それを支持した状態で基体に固定する樹脂ブラケット2とが一体化された防振装置であって、上記樹脂ブラケット2は、エラストマーが分散したポリアミド樹脂を用いてなるコア層2aが、繊維状充填材を含有するポリアミド樹脂を用いてなるスキン層2bにより被覆された断面サンドイッチ形状の被覆成形体からなるという構成をとる。
【選択図】図3
Description
本発明は、防振装置およびその製法に関するものであり、詳しくは自動車のエンジンマウント等として用いられる自動車用防振装置およびその製法に関するものである。
従来から、自動車や鉄道車両等においては、剛性部品への振動・衝撃の伝達防止を目的とした各種形態の防振装置が用いられてきている。そして、そのような防振装置としては、金属材料からなる支持部材にゴムを加硫接着した金属材料・ゴム複合体よりなるものが数多く研究、開発され、実際に採用されている。しかし、最近では、特にエンジンマウント等の自動車用防振装置において、その軽量化および製造コストの低減等を目的とし、これまでの金属製支持部材(金属ブラケット等)に代えて、樹脂材料よりなる軽量の樹脂製支持部材(樹脂ブラケット等)を用いた、樹脂・ゴム複合体より構成される防振装置(エンジンマウント等)が多く採用されている。
上記樹脂・ゴム複合体よりなる防振装置において、軽量の樹脂製支持部材(樹脂ブラケット等)を構成する樹脂としては、各種の樹脂材料の中でも、特に耐熱性、耐久性等の優れているものが選択され、用いられることとなるが、現在では、ガラス繊維による補強性、加工時の射出成形性および耐薬品性に優れており、さらに生産コストを低く抑えることができる等の点から、ポリアミド樹脂の採用が有効とされている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−214494号公報
ところで、自動車のエンジンマウントでは、エンジンの高出力化や大型化に伴って、高温および高荷重に対応できるものが要請されている。このため、熱による劣化を見越して、また強度向上のため、樹脂ブラケットは厚肉に設計されている。しかしながら、樹脂ブラケットを厚肉化すると、樹脂の結晶化や大きな成形収縮(ひけ)等によりボイドやクラック等の内部欠陥が生じ易く、また高い残留応力が発生したりすることもあり、防振装置全体の強度が低下するという難点がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、全体の強度に優れた防振装置およびその製法の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、防振機能を持つ加硫ゴム成形体と、それを支持した状態で基体に固定する樹脂成形体とが一体化された防振装置であって、上記樹脂成形体は、エラストマーが分散したポリアミド樹脂を用いてなるコア層が、繊維状充填材を含有するポリアミド樹脂を用いてなるスキン層により被覆された断面サンドイッチ形状の被覆成形体からなる防振装置を第1の要旨とし、上記防振装置の製法であって、コア層用ノズルの外側にスキン層用ノズルが同心円状に配置された二重構造のノズルを備えた被覆成形体用射出成形機を準備し、スキン層用材料およびコア層用材料を上記ノズルからそれぞれ射出成形して、エラストマーが分散したポリアミド樹脂を用いてなるコア層が、繊維状充填材を含有するポリアミド樹脂を用いてなるスキン層により被覆された断面サンドイッチ形状の被覆成形体を形成する工程を有する防振装置の製法を第2の要旨とする。
すなわち、本発明者らは、全体の強度に優れた防振装置を得るため、鋭意研究を重ねた。そして、従来の一層のみからなる樹脂ブラケットの形状に代えて、コア層がスキン層により被覆された断面サンドイッチ形状に成形することを想起した。しかし、これによる実験を重ねたところ、コア層の樹脂が固化時に収縮して発生する内部応力によりボイドができる。また、図6に示すように、コア層31では、ガラス繊維(補強材)32が流動方向と直角方向に並んだ形となり、この間にボイド33が集まり大きなクラックになる。そして、ここが破壊の起点となり、防振装置全体の強度が低下するという現象が生じた。そこで、本発明者らは、このような問題を解決するため、さらに研究を重ねた。そして、ポリアミド樹脂からなるコア層中にエラストマーを分散させると、エラストマー粒子により樹脂の収縮(ひけ)等を抑制することができるとともに、硬化時にコア層に働く内部応力をエラストマー粒子で吸収して緩和することができるようになり、ボイドやクラックの発生を抑制することができるため、防振装置全体の強度が向上することを見いだし、本発明に到達した。
このように、本発明の防振装置は、ポリアミド樹脂からなるコア層中にエラストマーが分散しているため、エラストマー粒子により樹脂の収縮(ひけ)等を抑制することができるとともに、硬化時にコア層に働く内部応力をエラストマー粒子で吸収して緩和することができるようになる。その結果、ボイドやクラックの発生を抑制することができるため、防振装置全体の強度が向上するという効果が得られる。また、全体を厚肉化してもボイドやクラックの発生による強度低下も生じない。
また、コア層用ノズルの外側にスキン層用ノズルが同心円状に配置された二重構造のノズルを備えた被覆成形体用射出成形機を準備し、スキン層用材料およびコア層用材料を上記ノズルからそれぞれ射出成形して、エラストマーが分散したポリアミド樹脂を用いてなるコア層が、繊維状充填材を含有するポリアミド樹脂を用いてなるスキン層により被覆された断面サンドイッチ形状の被覆成形体を形成する工程を有する防振装置の製法によると、コア層とスキン層の積層体からなる樹脂成形体を一体化して成形できるため、成形時間の短縮を図ることができる。
また、上記スキン層中に繊維状充填材が含有されていると、防振装置の強度がさらに向上する。
また、上記コア層中のエラストマーが、エポキシ基,カルボン酸無水物残基,マレイン酸基,アクリル酸基,メタクリル酸基,アクリル酸エステル基,メタクリル酸エステル基および酢酸ビニル基からなる群から選ばれた少なくとも一つの官能基により変性された変性エラストマーであると、ポリアミド樹脂との親和性がさらに向上し、強度の点でより良好となる。
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図1および図2は、本発明の防振装置の一実施の形態を示すが、本発明の防振装置はこの実施の形態に何ら限定されるものではない。この防振装置は、防振機能を持つゴム弾性体(加硫ゴム成形体)3が、樹脂ブラケット(樹脂成形体)2で支持されたエンジンマウントである。すなわち、このエンジンマウントは、円筒状金具4の外周面に密着接合した略円筒状のゴム弾性体3と、このゴム弾性体3の外周面に密着接合しゴム弾性体3の外周面を被覆する樹脂ブラケット2とを備えており、樹脂ブラケット2を利用して車体等の基体に取着される。
本発明においては、上記樹脂ブラケット2が、図3〔図2において丸で囲ったA部を矢符α(図1参照)方向に切断した部分断面図〕に示すように、エラストマーEが分散したポリアミド樹脂を用いてなるコア層2aと,繊維状充填材を含有するポリアミド樹脂を用いてなるスキン層2bとからなる被覆成形体(樹脂ブラケット)2からなり、この被覆成形体2はいずれの個所も、その一端面から他端面にかけての断面形状が、図3に示すような、コア層2aを両側からスキン層2bで挟んだ断面サンドイッチ構造になっているのであって、これが最大の特徴である。
より詳しく述べると、この実施の形態では、図1および図2に示すように、上記樹脂ブラケット2の左右両側の斜面部には、厚肉化による内部欠陥の防止のために、凹部1が設けられ、この部分の厚肉化が防がれている。また、上記樹脂ブラケット2の底部(図2では、下部)の4隅部には、ナット5が埋設されている。また、上記ゴム弾性体3は、円筒状金具4に密着接合する内側筒部3aと,樹脂ブラケット2に密着接合する外側筒部3bと,これらを2ヶ所で連結する連結部3cとからなっており、それらで囲まれている部分は、中空部3dとなっている。
上記エンジンマウントは、車体(図示せず)とエンジン(振動体、図示せず)との間に介装される。すなわち、上記樹脂ブラケット2の一部(図2では、樹脂ブラケット2の底部)が車体(基体)に固定〔樹脂ブラケット2に埋設されたナット5にボルト(図示せず)を螺合させることにより固定〕され、上記円筒状金具4がエンジン側ブラケット(図示せず)に固定され介装される。そして、エンジンの振動が、上記円筒状金具4に密着接合したゴム弾性体3により減衰され、車体に伝達されにくくなるという防振機能が発揮される。
つぎに、上記エンジンマウントの形成材料等について説明する。
上記ゴム弾性体3を形成するためのゴム弾性体用材料(ゴム組成物)としては、防振機能に優れたものが好ましく、例えば、天然ゴム(NR),ブタジエンゴム(BR),スチレン−ブタジエンゴム(SBR),イソプレンゴム(IR),アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR),カルボキシル変性NBR,クロロプレンゴム(CR),エチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM),マレイン酸変性EPM,ブチルゴム(IIR),ハロゲン化IIR,クロロスルホン化ポリエチレン(CSM),フッ素ゴム(FKM),アクリルゴム,エピクロロヒドリンゴム等が用いられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
なお、上記ゴム組成物には、必要性能に応じて、カーボンブラック等の補強剤、加硫剤、加硫促進剤、滑剤、助剤、可塑剤、老化防止剤等を適宜に配合しても差し支えない。
また、上記樹脂ブラケット2(被覆成形体)のコア層2aの形成材料(コア層用材料)としては、ポリアミド樹脂とエラストマーとが用いられる。
上記ポリアミド樹脂としては、特に限定はなく、例えば、ナイロン6,ナイロン66,ナイロン610,ナイロン612,ナイロン11,ナイロン12,芳香族ナイロン,非晶質ナイロン等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
本発明において、エラストマーとは、常温(20℃)でゴム弾性を有するもの、および未加硫ゴムもしくは熱可塑性エラストマーをいい、例えば、天然ゴム(NR)、フッ素ゴム(FKM)、シリコーンゴム(Q)、アクリルゴム(ACM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、エチレン−プロピレンゴム(ERR)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、エチレン−ブテン共重合体(EBR)、エチレン−オクテン共重合体(EOR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックポリマー(SBS),スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックポリマー(SEBS:SBSの水素添加型),スチレン−イソプレン−スチレンブロックポリマー(SIS),スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロックポリマー(SEPS:SISの水素添加型)等のスチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、エチレン−グリシジルメタクリレート(EGMA)、エチレン−アクリル酸メチル共重合体(EMA)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EEA)、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体(EBA)、エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
また、上記エラストマーとしては、ポリアミド樹脂との親和性の点から、エポキシ基,カルボン酸無水物残基(マレイン酸無水物残基等),マレイン酸基,アクリル酸基,メタクリル酸基,アクリル酸エステル基,メタクリル酸エステル基および酢酸ビニル基からなる群から選ばれた少なくとも一つの官能基により変性された変性エラストマーを用いることも可能である。
上記エラストマーの含有量は、コア層用材料全体の1〜15重量%が好ましく、特に好ましくは1〜8重量%である。すなわち、エラストマーの含有量が1重量%未満であると、内部応力の緩和効果が小さくなり、逆に15重量%を超えると、防振装置全体の強度が低下する傾向がみられるからである。
なお、上記コア層用材料には、ポリアミド樹脂およびエラストマーに加えて、繊維状充填材や補強材等を配合しても差し支えない。また、本発明の目的を損なわない範囲で、ポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂を配合しても差し支えない。
上記繊維状充填材としては、例えば、ガラス繊維,カーボン繊維,アラミド繊維,ボロン繊維,アルミナ繊維,金属繊維,炭化珪素繊維等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
上記繊維状充填材の含有量は、強度等の点から、コア層用材料全体の10〜60重量%が好ましく、特に好ましくは30〜60重量%である。
上記補強材としては、例えば、ウイスカー,カオリナイト,タルク,マイカ,カーボンナノチューブ等があげられる。
上記コア層用材料は、例えば、ポリアミド樹脂とエラストマーに、繊維状充填材等を適宜に配合し、これらを一軸押出機,二軸押出機,バンバリーミキサー,ニーダー等の混練機を用いて溶融混練してペレット状に調製することができる。上記混練機としては押出機が好ましく、特に好ましくは二軸押出機である。
また、本発明の要部となる上記樹脂ブラケット2(被覆成形体)のスキン層2bの形成材料(スキン層用材料)としては、ポリアミド樹脂と繊維状充填材とが用いられる。
上記ポリアミド樹脂としては、前記スキン層用材料で例示したものと同様のものが用いられる。
また、上記繊維状充填材としては、前記スキン層用材料で例示したものと同様のものが用いられる。
上記繊維状充填材の含有量は、スキン層用材料全体の10〜60重量%が好ましく、特に好ましくは30〜60重量%である。すなわち、繊維状充填材の含有量が10重量%未満であると、充分な強度が得られないおそれがあり、逆に60重量%を超えると、防振装置自体の強度が低下する傾向がみられるからである。
なお、上記スキン層2bには、黒着色剤や耐候剤等を適宜に配合しても差し支えない。また、本発明の目的を損なわない範囲で、ポリアミド樹脂以外の熱可塑性樹脂を配合しても差し支えない。
上記樹脂ブラケット2(被覆成形体)において、コア層2aの厚みは、通常、2〜20mmであり、好ましくは3〜12mmである。また、上記スキン層2bの厚みは、通常、1〜8mmであり、好ましくは2〜6mmである。
つぎに、前記図1〜図3に示した防振装置(エンジンマウント)の製法について説明する。すなわち、まず、円筒状金具4を準備し、その外周面(ゴム弾性体3と密着する部分に対応する部分)に接着剤等を塗布した後、その円筒状金具4をゴム弾性体3用の成形金型内の所定位置にセットする。そして、その成形金型内にゴム弾性体用材料を注入した後、所定の条件(例えば、150℃×30分間)で加硫することにより、円筒状金具4が一体化したゴム弾性体3を得る。
ついで、図4の構成図に示すように、樹脂ブラケット2被覆成形用の成形機(サンドイッチ成形用射出成形機)17を準備する。この成形機17は、コア層用ノズル11の外側に、スキン層用ノズル12が同心円状に配置された二重構造のノズルを備えている。そして、図2における、上記ゴム弾性体3(樹脂ブラケット2と密着する部分に対応する部分)に接着剤等を塗布した後、ナット5とともにこれらを図4の被覆成形金型15,16内の所定位置にそれぞれセットする。なお、図において、15は固定金型(上型)、16は可動金型(下型)を示す。つぎに、ポリアミド樹脂と繊維状充填材とを含有するスキン層用材料を、スキン層用シリンダー14からスキン層用ノズル12を介して金型15,16のキャビティ内に射出する。その後に、前記のようにして調製した、ポリアミド樹脂中にエラストマーが分散されてなるペレット(コア層用材料)を、コア層用シリンダー13からコア層用ノズル11を介して金型15,16のキャビティ内に射出して成形する。その後、固定金型(上型)15から可動金型(下型)16を脱型する。このようにして、図2に示すようなエンジンマウントが得られる。このエンジンマウントの樹脂ブラケット2は、図3に示すように、コア層2aの外周がスキン層2bで被覆されてなる断面サンドイッチ構造になっている。
本発明の防振装置においては、コア層2a中に分散しているエラストマー粒子の分散径は、均一分散性の点から、2μm以下が好ましい。
なお、本発明において、エラストマー粒子の分散径とは、コア層2a中に分散して分布しているエラストマー粒子の径をいう。
上記製造工程において、各部材の作製順序は上記の製造例に限定されるものではなく、例えば、樹脂ブラケット2を成形した後、接着剤を塗布してから、ゴム弾性体3を加硫成形してもよい。
本発明の防振装置について、上記実施の形態では、エンジンマウントについて説明したが、本発明の防振装置は、それ以外の用途で用いてもよく、例えば、自動車の車両等のミッションマウント、ボディマウント、キャブマウント、メンバーマウント、コンロッド、トルクロッド、ストラットバークッション、センタベアリングサポート、トーショナルダンパー、ステアリングラバーカップリング、テンションロッドブッシュ、ブッシュ、バウンドストッパー、FFエンジンロールストッパー、マフラーハンガー等に用いてもよい。また、自動車の車両等以外のものにおける防振装置として用いても差し支えない。そして、それに伴って、防振装置の形状も、適宜変更しても差し支えない。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
〔実施例1〕
(ゴム弾性体用材料の調製)
天然ゴム100重量部(以下「部」と略す)に対して、HAFカーボンブラック(東海カーボン社製、シースト3)35部,酸化亜鉛(堺化学工業社製、酸化亜鉛1種)5部,ステアリン酸(花王社製、ルーナックS−30)2部,加硫促進剤(住友化学社製、ソクシノールCZ)0.7部,硫黄(鶴見化学工業社製、サルファックス200S)2部を配合し、ニーダーおよび練りロール機を用いて混練することにより、ゴム弾性体用材料を調製した。
(ゴム弾性体用材料の調製)
天然ゴム100重量部(以下「部」と略す)に対して、HAFカーボンブラック(東海カーボン社製、シースト3)35部,酸化亜鉛(堺化学工業社製、酸化亜鉛1種)5部,ステアリン酸(花王社製、ルーナックS−30)2部,加硫促進剤(住友化学社製、ソクシノールCZ)0.7部,硫黄(鶴見化学工業社製、サルファックス200S)2部を配合し、ニーダーおよび練りロール機を用いて混練することにより、ゴム弾性体用材料を調製した。
(コア層用材料の調製)
下記の表1に示すように、PA66を47重量%と、無水マレイン酸変性EPDM3重量%とを配合して、二軸押出し機のホッパーに投入した後、サイドフィード口からガラス繊維を50重量%仕込み、溶融混練してコア層用材料(ペレット)を調製した。
下記の表1に示すように、PA66を47重量%と、無水マレイン酸変性EPDM3重量%とを配合して、二軸押出し機のホッパーに投入した後、サイドフィード口からガラス繊維を50重量%仕込み、溶融混練してコア層用材料(ペレット)を調製した。
(防振装置の作製)
前記図1〜図3に示した防振装置(エンジンマウント)を作製するに際し、円筒状金具として外径24mm,内径12mm,長さ60mmの鉄製のものを準備した。この円筒状金具の外周面(ゴム弾性体と密着する部分に対応する部分)に接着剤を塗布した後、その円筒状金具をゴム弾性体用の成形金型内の所定位置にセットした。そして、その成形金型内にゴム弾性体用材料を注入した後、150℃×30分間加硫することにより、円筒状金具が一体化したゴム弾性体を得た。つぎに、前記図4に示した樹脂ブラケット被覆成形用の成形機(サンドイッチ成形用射出成形機)を準備し、上記ゴム弾性体の外周面(樹脂ブラケットと密着する部分に対応する部分)に接着剤を塗布した後、ナットとともにこれらを上記被覆成形金型内の所定位置にそれぞれセットした。つぎに、スキン層用材料であるPA66GF50を、スキン層用シリンダーからスキン層用ノズルを介して金型のキャビティ内に射出した。続いて、前記のようにして調製したコア層用材料(ペレット)を、コア層用シリンダーからコア層用ノズルを介して金型のキャビティ内に射出して成形した(シリンダー温度:290℃,金型温度:80℃)。このようにして、ゴム弾性体(加硫ゴム成形体)と樹脂ブラケット(樹脂成形体)とが一体化された防振装置(エンジンマウント)を作製した。この防振装置(エンジンマウント)の樹脂ブラケット(縦50mm×横120mm×高さ80mm)は、前記図3に示したように、コア層(厚み4mm)の外周がスキン層(厚み3mm)で被覆されてなる断面サンドイッチ構造になっている。
前記図1〜図3に示した防振装置(エンジンマウント)を作製するに際し、円筒状金具として外径24mm,内径12mm,長さ60mmの鉄製のものを準備した。この円筒状金具の外周面(ゴム弾性体と密着する部分に対応する部分)に接着剤を塗布した後、その円筒状金具をゴム弾性体用の成形金型内の所定位置にセットした。そして、その成形金型内にゴム弾性体用材料を注入した後、150℃×30分間加硫することにより、円筒状金具が一体化したゴム弾性体を得た。つぎに、前記図4に示した樹脂ブラケット被覆成形用の成形機(サンドイッチ成形用射出成形機)を準備し、上記ゴム弾性体の外周面(樹脂ブラケットと密着する部分に対応する部分)に接着剤を塗布した後、ナットとともにこれらを上記被覆成形金型内の所定位置にそれぞれセットした。つぎに、スキン層用材料であるPA66GF50を、スキン層用シリンダーからスキン層用ノズルを介して金型のキャビティ内に射出した。続いて、前記のようにして調製したコア層用材料(ペレット)を、コア層用シリンダーからコア層用ノズルを介して金型のキャビティ内に射出して成形した(シリンダー温度:290℃,金型温度:80℃)。このようにして、ゴム弾性体(加硫ゴム成形体)と樹脂ブラケット(樹脂成形体)とが一体化された防振装置(エンジンマウント)を作製した。この防振装置(エンジンマウント)の樹脂ブラケット(縦50mm×横120mm×高さ80mm)は、前記図3に示したように、コア層(厚み4mm)の外周がスキン層(厚み3mm)で被覆されてなる断面サンドイッチ構造になっている。
〔実施例2,3〕
(ゴム弾性体用材料の調製)
実施例1と同様にして、ゴム弾性体用材料を調製した。
(ゴム弾性体用材料の調製)
実施例1と同様にして、ゴム弾性体用材料を調製した。
(コア層用材料の調製)
上記表1に示すように、コア層用材料の種類もしくは配合量を変更する以外は、実施例1に準じて、コア層用材料(ペレット)を調製した。
上記表1に示すように、コア層用材料の種類もしくは配合量を変更する以外は、実施例1に準じて、コア層用材料(ペレット)を調製した。
(防振装置の作製)
上記コア層用材料(ペレット)を用いる以外は、実施例1と同様にして、防振装置を作製した。
上記コア層用材料(ペレット)を用いる以外は、実施例1と同様にして、防振装置を作製した。
〔比較例1〕
(ゴム弾性体用材料の調製)
実施例1と同様にして、ゴム弾性体用材料を調製した。
(ゴム弾性体用材料の調製)
実施例1と同様にして、ゴム弾性体用材料を調製した。
(樹脂ブラケット用材料の調製)
下記の表2に示すように、PA66を50重量%を二軸押出し機のホッパーに投入して、サイドフィード口からガラス繊維を50重量%仕込み、溶融混練して樹脂ブラケット用材料を調製した。
下記の表2に示すように、PA66を50重量%を二軸押出し機のホッパーに投入して、サイドフィード口からガラス繊維を50重量%仕込み、溶融混練して樹脂ブラケット用材料を調製した。
(防振装置の作製)
まず、実施例1と同様にして、円筒状金具が一体化したゴム弾性体を得た。つぎに、射出成形機を準備し、上記ゴム弾性体の外周面(樹脂ブラケットと密着する部分に対応する部分)に接着剤を塗布した後、ナットとともにこれらを上記被覆成形金型内の所定位置にそれぞれセットした。つぎに、前記のようにして調製した樹脂ブラケット用材料を、金型のキャビティ内に射出して成形した(シリンダー温度:290℃,金型温度:80℃)。このようにして、ゴム弾性体(加硫ゴム成形体)と、一層のみからなる樹脂ブラケット(縦50mm×横120mm×高さ80mm)とが一体化された防振装置(エンジンマウント)を作製した。
まず、実施例1と同様にして、円筒状金具が一体化したゴム弾性体を得た。つぎに、射出成形機を準備し、上記ゴム弾性体の外周面(樹脂ブラケットと密着する部分に対応する部分)に接着剤を塗布した後、ナットとともにこれらを上記被覆成形金型内の所定位置にそれぞれセットした。つぎに、前記のようにして調製した樹脂ブラケット用材料を、金型のキャビティ内に射出して成形した(シリンダー温度:290℃,金型温度:80℃)。このようにして、ゴム弾性体(加硫ゴム成形体)と、一層のみからなる樹脂ブラケット(縦50mm×横120mm×高さ80mm)とが一体化された防振装置(エンジンマウント)を作製した。
〔比較例2〕
(ゴム弾性体用材料の調製)
実施例1と同様にして、ゴム弾性体用材料を調製した。
(ゴム弾性体用材料の調製)
実施例1と同様にして、ゴム弾性体用材料を調製した。
(樹脂ブラケット用材料の調製)
上記表2に示すように、PA66を45重量%と、無水マレイン酸変性EPDM5重量%とを配合して、二軸押出し機のホッパーに投入した後、サイドフィード口からガラス繊維を50重量%仕込み、溶融混練して樹脂ブラケット用材料を調製した。
上記表2に示すように、PA66を45重量%と、無水マレイン酸変性EPDM5重量%とを配合して、二軸押出し機のホッパーに投入した後、サイドフィード口からガラス繊維を50重量%仕込み、溶融混練して樹脂ブラケット用材料を調製した。
(防振装置の作製)
上記樹脂ブラケット用材料を用いる以外は、比較例1と同様にして、ゴム弾性体(加硫ゴム成形体)と、一層のみからなる樹脂ブラケット(縦50mm×横120mm×高さ80mm)とが一体化された防振装置(エンジンマウント)を作製した。
上記樹脂ブラケット用材料を用いる以外は、比較例1と同様にして、ゴム弾性体(加硫ゴム成形体)と、一層のみからなる樹脂ブラケット(縦50mm×横120mm×高さ80mm)とが一体化された防振装置(エンジンマウント)を作製した。
このようにして得られた実施例および比較例の防振装置を用いて、下記の基準に従い、破壊強度の評価を行った。これらの結果を、上記表1および表2に併せて示した。
〔破壊強度〕
防振装置を治具に固定し、金属の丸棒を、防振装置の円筒状金具内に挿入し、そのような状態で、丸棒を、図2において上方向に、20mm/minの速度にて、防振装置が破壊するまで引っ張り、その破壊時の応力を測定した。なお、破壊強度を測定するに際しては、常温の環境下にて行なった。
防振装置を治具に固定し、金属の丸棒を、防振装置の円筒状金具内に挿入し、そのような状態で、丸棒を、図2において上方向に、20mm/minの速度にて、防振装置が破壊するまで引っ張り、その破壊時の応力を測定した。なお、破壊強度を測定するに際しては、常温の環境下にて行なった。
上記結果から、全ての実施例品は、図5に示すように、ガラス繊維22が配合されたポリアミド樹脂からなるコア層21中に、エラストマー粒子23が均一に分散されているため、エラストマー粒子23により樹脂の収縮(ひけ)等を抑制することができるとともに、硬化時にコア層21に働く内部応力をエラストマー粒子23で吸収して緩和することができるようになり、ボイドやクラックの発生を抑制することができる。また、このコア層21が、繊維状充填材を含有するポリアミド樹脂を用いてなるスキン層により被覆された断面サンドイッチ形状であるため、破壊強度に優れていた。
これに対して、比較例1品は、樹脂ブラケット(被覆成形体)が一層のみからなるため、破壊強度が劣っていた。比較例2品は、一層のみからなる樹脂ブラケット(被覆成形体)中に、エラストマーが分散されているが、上記の層がスキン層で被覆されていないため、破壊強度が劣っていた。
本発明の防振装置は、自動車の車両等のエンジンマウント、ミッションマウント、ボディマウント、キャブマウント、メンバーマウント、コンロッド、トルクロッド、ストラットバークッション、センタベアリングサポート、トーショナルダンパー、ステアリングラバーカップリング、テンションロッドブッシュ、ブッシュ、バウンドストッパー、FFエンジンロールストッパー、マフラーハンガー等として、好適に用いられるが、自動車の車両等以外のものにおける防振装置として用いても差し支えない。
E エラストマー
2 樹脂ブラケット
2a コア層
2b スキン層
3 ゴム弾性体
2 樹脂ブラケット
2a コア層
2b スキン層
3 ゴム弾性体
Claims (5)
- 防振機能を持つ加硫ゴム成形体と、それを支持した状態で基体に固定する樹脂成形体とが一体化された防振装置であって、上記樹脂成形体は、エラストマーが分散したポリアミド樹脂を用いてなるコア層が、繊維状充填材を含有するポリアミド樹脂を用いてなるスキン層により被覆された断面サンドイッチ形状の被覆成形体からなることを特徴とする防振装置。
- 上記コア層が繊維状充填材を含有する請求項1記載の防振装置。
- 上記コア層中のエラストマー粒子の分散径が2μm以下である請求項1または2記載の防振装置。
- 上記コア層中のエラストマーが、エポキシ基,カルボン酸無水物残基,マレイン酸基,アクリル酸基,メタクリル酸基,アクリル酸エステル基,メタクリル酸エステル基および酢酸ビニル基からなる群から選ばれた少なくとも一つの官能基により変性された変性エラストマーである請求項1〜3のいずれか一項に記載の防振装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の防振装置の製法であって、コア層用ノズルの外側にスキン層用ノズルが同心円状に配置された二重構造のノズルを備えた被覆成形体用射出成形機を準備し、スキン層用材料およびコア層用材料を上記ノズルからそれぞれ射出成形して、エラストマーが分散したポリアミド樹脂を用いてなるコア層が、繊維状充填材を含有するポリアミド樹脂を用いてなるスキン層により被覆された断面サンドイッチ形状の被覆成形体を形成する工程を有することを特徴とする防振装置の製法。
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-
2006
- 2006-03-28 JP JP2006089077A patent/JP2007263241A/ja active Pending
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