JP2008068583A - 防振装置の成形型及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内筒の端部を上型の環状孔部から容易且つ確実に抜脱して、脱型時の作業性を確保することができる防振装置の成形型及び製造方法を提供すること。
【解決手段】内筒２の端部２１が嵌入される環状孔部１３が設けられた上型５と、上型５との間に中型７を挟んで型締めされる下型６とを備え、内筒２と外筒３との間に形成されたキャビティ８にゴム状弾性体の成形材料を注入充填可能に構成された成形型において、中型７は、型締め状態にて外筒３の上方に位置する内周フランジ部７１を有するとともに、外筒３に外接する位置と離間する位置との間で径方向に変位可能に構成されており、型開き時には、中型７が下型６と共に下方に変位して上型５から分離した後、中型７が径方向外側に変位して外筒３から離間するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、主として車両用の防振ブッシュや防振マウント等に使用される防振装置の成形型及び製造方法に関するものである。

かかる防振装置としては、内筒とそれを取り囲む外筒との間にゴム状弾性体を介設したものが知られている。また、その防振装置を成形するための成形型としては、図７に例示するように、型閉め可能な上型５５と下型５６とを備え、内筒５２の外周に形成されたキャビティ５８に、注入孔５９を介してゴム状弾性体の成形材料を注入充填可能に構成されたものが一般的である（例えば下記特許文献１）。

図例の成形型には、内筒５２の端部５１が嵌入される環状孔部５３が設けられており、その底面にて内筒５２の端面を受け止めている。環状孔部５３は、成形品の軸方向側面を成形する入れ子型５７と、内筒５２の端面を係止する係止段部を有して内筒５２に挿入される支持ピン５４とにより構成され、下型側においても略同様の環状孔部が構成されている。

ところで、車両用の防振ブッシュ等においては、性能確保や外観品質などの観点から、内筒５２に端面バリを生じさせないことが求められるが、キャビティ５８に注入充填された成形材料を内筒５２の端部５１の外周面と環状孔部５３との隙間に侵入させてしまうと、その成形材料が内筒５２の端面に達してバリになることがある。かかる場合、端面バリの除去作業が必要となり、工数が増加して生産能率が低下してしまう。特に、内筒５２の端面に鋸刃状の山形溝が形成されていると、バリ除去作業を手作業で行わなければならず、上記の問題が顕著となる。

そのため、通常は、環状孔部５３の寸法を、内筒５２の端部５１との間の隙間が微小になるように設定し、それにより成形材料のシール性を確保している。ところが、内筒５２の外周面に形成される接着剤層の厚みや内筒５２の寸法ばらつき等に起因して、内筒５２が環状孔部５３から抜脱し難くなる場合があり、型開き時に上型５５を下型５６から分離した際に、内筒５２が上型５５からぶら下がった状態になると、脱型動作が安定せずに作業性が多大に損なわれ、生産能率が低下するという問題が生じる。

上記問題は、内筒の端部を環状孔部に緊合的に嵌入する下記特許文献２記載の成形型では特に顕著になる。この成形型では、ばねの付勢力によって内筒の上端部の抜脱を図っているが、かかる構造では緊合的に嵌合された内筒を脱抜することは実質的に困難であるため、ノックアウト手段（エジェクタ）を上型にも設けなければならず、型構造が複雑になることが避けられない。
実開平２−１５３１５号公報 特許第３４３８３１５号明細書

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内筒の端部を上型の環状孔部から容易且つ確実に抜脱して、脱型時の作業性を確保することができる防振装置の成形型及び製造方法を提供することにある。

上記目的は、下記の如き構成の本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る防振装置の成形型は、内筒の端部が嵌入される環状孔部が設けられた上型と、前記上型との間に中型を挟んで型締めされる下型とを備え、型締めした際に前記内筒と前記内筒を軸平行に取り囲む外筒との間にキャビティが形成され、前記キャビティにゴム状弾性体の成形材料を注入充填可能に構成された防振装置の成形型において、前記中型は、型締め状態にて前記外筒の上方に位置する内周フランジ部を有するとともに、前記外筒に外接する位置と離間する位置との間で径方向に変位可能に構成されており、型開き時には、前記中型が前記下型と共に下方に変位して前記上型から分離した後、前記中型が径方向外側に変位して前記外筒から離間するように構成されているものである。

本発明に係る成形型を用いて防振装置を成形したときの作用効果について説明する。防振装置を成形するにあたっては、まず、内筒及び外筒を型内にセットしてから、上型と下型とを中型を挟んで型締めし、両筒の間にキャビティを形成する。かかる型締め状態において、内筒は、上型に設けられた環状孔部に上端部を嵌入させた状態で支持される。また、中型は、外筒の外周で近接した位置に配され、その内周フランジ部が外筒の上方に配置される。

次に、ゴム状弾性体の成形材料をキャビティに注入充填し、内筒及び外筒にゴム状弾性体を一体成形した後、上型と下型とを型開きして、成形された防振装置を脱型する。本発明では、型開き時に、中型が下型と共に下方に変位して上型から分離した後、中型が径方向外側に変位して外筒から離間するように構成されている。これにより、下型が上型から分離した際、外筒が内周フランジ部により上方から押さえられた状態となり、防振装置を下型側に引き止めて、内筒の上端部を環状孔部から容易且つ確実に抜脱することができる。更に中型が径方向外側に変位することで、防振装置を脱型できる状態になる。

上記において、前記内周フランジ部に内接して環状に形成されるバリ溝部と、前記外筒の端部に内接して形成され、前記バリ溝部と前記キャビティとを連通させる微小隙間とを備えるものが好ましい。

上記構成によれば、ゴム状弾性体の成形材料をキャビティに注入充填した際、微小隙間を介してバリ溝部に成形材料の余剰分を送り込むことができる。これにより、外筒の端部に沿った環状バリが形成され、成形材料が外筒の上端面に達して端面バリを生じることを防止することができる。この環状バリは、微小隙間で形成された薄肉部にてゴム状弾性体に繋がっており、脱型した防振装置から容易に取り除くことができる。

また、一つの射出装置から複数のキャビティに成形材料を注入する場合、成形材料が充満するまでの時間がキャビティ間で異なるため、他に先んじて成形材料が充満したキャビティでは成形材料のオーバーフロー分が生じ易くなるが、上記構成によれば、そのオーバーフロー分をバリ溝部で引き受けることができる。その結果、成形型全体のキャビティバランスを取ることができ、端面バリを好適に防止することができる。

上記において、前記内周フランジ部には内径が下方に向かって漸減するテーパ面が形成されており、前記バリ溝部が、前記テーパ面に内接しつつ溝幅を上方に向かって漸増させた第１溝部と、前記第１溝部の上端から径方向外側に張り出して形成された第２溝部とを備えるものが好ましい。

上記構成によれば、中型の内周フランジ部のテーパ面に沿ってスカート状をなす環状バリが形成される。この環状バリは、上記した第１溝部と第２溝部とを備えるバリ溝部によって、外筒の端部から離れるにつれて肉厚が漸増する部分と、その先端から径方向外側に張り出して形成された部分とを備えた形状となる。そのため、防振装置から取り除く際につまんで引き離し易く、また環状バリを取り除いた後の防振装置に残片を生じさせないようにすることができる。

また、本発明に係る防振装置の製造方法は、上型と下型とを中型を挟んで型締めし、前記上型に設けられた環状孔部に端部を嵌入させた内筒と、前記内筒を軸平行に取り囲む外筒との間にキャビティを形成する第１の工程と、前記キャビティにゴム状弾性体の成形材料を注入充填して、前記内筒及び前記外筒にゴム状弾性体を一体成形する第２の工程と、前記中型に形成された内周フランジ部により前記外筒を上方から押さえながら、前記中型を前記下型と共に下方に変位させて前記上型から分離させる第３の工程と、前記中型を径方向外側に変位させて前記外筒から離間させ、成形型から防振装置を脱型する第４の工程とを備えるものである。

本発明に係る防振装置の製造方法によれば、上述した作用効果を奏することができる。即ち、型開き時に、中型の内周フランジ部により外筒を上方から押さえながら、中型を下型と共に下方に変位させて上型から分離させることで、防振装置を下型側に引き止めて、内筒の上端部を環状孔部から容易且つ確実に抜脱することができ、脱型時の作業性を確保することができる。その後、中型を径方向外側に変位させて外筒から離間させることで、防振装置を成形型から脱型することができる。

上記において、前記第２の工程にて、前記内周フランジ部に内接して環状に形成されたバリ溝部に、前記外筒の端部に内接して形成された微小隙間を介して前記成形材料を送り込んで環状バリを形成することが好ましい。

これにより外筒の端部に沿った環状バリが形成され、成形材料が外筒の上端面に達して端面バリを生じることを防止することができる。この環状バリは、微小隙間にて形成された薄肉部にてゴム状弾性体に繋がっているため、脱型した防振装置から容易に取り除くことができる。また、一つの射出装置から複数のキャビティに成形材料を注入する場合には、成形型全体のキャビティバランスを取ることができ、端面バリを好適に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、防振ブッシュ（防振装置の一例）の断面図である。図２は、本発明に係る防振装置の成形型の一例を示す要部断面図である。図３は、同成形型にセットされた外筒の上端部を拡大して示す断面図である。

まず、図１に示した防振ブッシュ１について簡単に説明する。この防振ブッシュ１は、内筒２と、これを軸平行に同心的に取り囲む外筒３と、内筒２と外筒３との間に介在して両者を結合するゴム状弾性体４とを備える。内筒２及び外筒３は、公知の高剛性材料にて形成することができ、例えば鋼材や高剛性樹脂材料を使用することができる。また、ゴム状弾性体４としては、自動車用防振ゴムの技術分野における公知のゴム材料を限定なく使用することができる。

内筒２は外筒３よりも軸方向に長く、その両端部２１、２３がゴム状弾性体４の軸方向側面４ａから突出している。内筒２の両端面２２、２４には、鋸刃状の山形溝が設けられる場合がある。本実施形態では、内筒２を挟んで径方向に相対する２箇所に、ゴム状弾性体４を軸方向に貫通するすぐり部２５が設けられている。また、内筒２の軸方向中央部の外周面にはストッパ２６が固着されている。

次に、図２に示した成形型について説明する。この成形型は、中型７を挟んで型締めされる上型５と下型６とを備え、上型上面５ａには上型５から分離可能なランナープレート２０が敷設されている。中型７は下型６と共に昇降自在に構成されており、図２に示す型締め状態において、それらを下方に変位させて上型５から分離することにより型開きが行われる。各型の動作は、不図示の制御装置によって制御される。

内筒２及び外筒３は直立姿勢で支持されており、両者の間に形成されたキャビティ８には、注入孔を介してゴム状弾性体４の成形材料が注入充填可能に構成されている。注入孔は、図２に示す断面から９０°ずれた位置に設けられているため図示していないが、ランナープレート２０の下面に設けられたランナー溝から軸方向に延びてキャビティ８の上面に連通している（図７参照）。

この成形型には、入れ子型１０、３０が上下に相対向して配置されている。入れ子型１０、３０は、ゴム状弾性体４の軸方向側面４ａに対応した形状の成形面部１１、３１を有し、それぞれ凹陥部１２、３２に嵌合された状態で固定されている。突部１７、３７は、成形面部１１、３１からキャビティ８側に突出し、これによりすぐり部２５が形成される。入れ子型１０、３０の中央部には、内筒２の端部が嵌入される環状孔部１３、３３が設けられており、これらは成形面部１１、３１に連続して形成されている。

上型５に設けられた環状孔部１３の中央部には、下方に突出して内筒２の上端開口より挿入される支持ピン１４が設けられている。支持ピン１４は、成形品の脱型性を向上するため、その基部１５に取り付けられたバネ１６によって下方に付勢されている。基部１５には、内筒２の端面を係止する係止段部が形成されており、その外周にシールリング１８が配設されている。

下型６に設けられたの環状孔部３３の中央部には、上方に突出して内筒２の下端開口より挿入される支持ピン３４が設けられている。支持ピン３４の基部３５には、内筒２の端面を係止する係止段部が形成されており、その外周にシールリング３８が配設されている。支持ピン３４は、脱型時に成形品を簡単に取り出せるように、下方に連設されたエジェクタにより突き上げ可能に構成されている。

環状孔部１３、３３の寸法は、内筒２の端部２１、２３との間の隙間が微小になるように設定されており、それによって成形材料のシール性が確保されている。そのため、内筒２の外周面に形成される接着剤層の厚みや内筒２の外径寸法のばらつき等に起因して、内筒２が環状孔部１３から抜脱し難くなる場合が生じる。

中型７は、周方向に分割された複数の型部の組み合わせからなり、図２に示した外筒３に外接する位置と外筒３から径方向外側に離間した位置との間で、径方向に変位可能に構成されている。中型７を構成する各型部の径方向への変位動作は、上記制御装置によって制御される。

中型７は、その上部から径方向内側に張り出して形成され、型締め状態にて外筒３の上方に位置する内周フランジ部７１を有する。内周フランジ部７１には、内径が下方に向かって漸減するテーパ面７４が形成されており、本実施形態では図３（ａ）に示すように外筒３の内周面よりも径方向内側に突出している。なお、テーパ面７４の形状はこれに限られず、例えば図３（ｂ）に示すような形状でも構わない。

バリ溝部７２は、内周フランジ部７１に内接して環状に形成されており、外筒３の端部に内接して形成された微小隙間７５を介してキャビティ８に連通している。バリ溝部７２は、テーパ面７４に内接しつつ溝幅を上方に向かって漸増させた第１溝部７２ａと、第１溝部７２ａの上端から径方向外側に張り出して形成された第２溝部７２ｂとを備え、スカート状に形成されている。

以下、上記の成形型を用いて防振ブッシュ１を製造する方法について説明する。まず、図２に示すように、成形型内に内筒２及び外筒３をセットした後、上型５と下型６とを型締めして、内筒２と外筒３との間にキャビティ８を形成する（前記第１の工程に相当）。型閉め状態において、内筒２は、端部２１、２３が環状孔部１３、３３に嵌入されて直立姿勢で支持される。中型７は、外筒３がセットされてから各型部が径方向内側に変位して外筒３に外接し、その後に上型５と下型６との型締めが行われる。

続いて、注入孔を介してゴム状弾性体４の成形材料をキャビティ８内に注入する。成形材料としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等の汎用のゴムを１種単独で又は２種以上混合して使用することができ、これらにカーボンブラックやシリカ等の充填材、加硫剤（硫黄）、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等の配合材料を常法にて適宜配合し、加熱架橋を可能に調製したものが用いられる。

成形材料がキャビティ８に充填されると、図４に示すようにゴム状弾性体４が内筒２及び外筒３に一体的に成形される（前記第２の工程に相当）。また、成形材料の余剰分が微小隙間７５を介してバリ溝部７２に送り込まれ、環状バリ７３が形成される。これにより、一つの射出装置から複数（例えば８個）のキャビティ８に成形材料を注入する場合には、成形型全体のキャビティバランスを取ることができる。

ゴム状弾性体４の成形後、防振ブッシュ１を取り出すために上型５と下型６とを型開きする。型開きでは、まず、図５に示すように中型７を下型６と共に下方に変位させて上型５から分離する（前記第３の工程に相当）。このとき、外筒３が中型７の内周フランジ部７１により上方から押さえられた状態となるため、防振ブッシュ１を下型６側に引き止めて、内筒２の端部２１を環状孔部１３から容易且つ確実に抜脱することができる。その結果、型開き時に内筒２が上型５からぶら下がった状態になることがなく、脱型動作が安定する。

次に、中型７を径方向外側に変位させて外筒３から離間させ、防振ブッシュ１を成形型から取り出す（前記第４の工程に相当）。脱型した防振ブッシュ１には環状バリ７３が付着しているが、微小隙間７５で形成された薄肉部にてゴム状弾性体４に繋がっているため容易に取り除くことができる。環状バリ７３は、外筒３の端部から離れるにつれて肉厚が漸増する部分と、その部分の先端から径方向外側に張り出した部分とを備えた形状であるため、防振ブッシュ１から取り除く際につまんで引き離し易く、取り除いた後の防振ブッシュ１に残片が生じ難い。

［別実施形態］
本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、前述の実施形態では、中型が下型と共に昇降自在に構成されている例を示したが、本発明では、中型が下型と共に下方に変位して上型から分離可能であればよいため、上型を上昇させて、中型及び下型を下方に相対的に変位させるものでもよい。また、前述の実施形態では、バリ溝部が外筒の上方にのみ形成される例を示したが、本発明はこれに限られず、外筒の下方にのみ形成されるものでもよく、例えば図６の成形型のように、外筒３の上下両側にバリ溝部７２を形成してもよい。かかる場合には、外筒３の両端部にて端面バリを防止することができる。

防振ブッシュの断面図 防振装置の成形型の一例を示す要部断面図 同成形型にセットされた外筒の上端部を拡大して示す断面図 同成形型に成形材料を注入充填した様子を示す要部断面図 同成形型の型開き状態を示す要部断面図 本発明の別実施形態に係る成形型の要部断面図 従来の防振装置の成形型の一例を示す断面図

符号の説明

１ 防振ブッシュ（防振装置）
２ 内筒
３ 外筒
４ ゴム状弾性体
５ 上型
６ 下型
７ 中型
８ キャビティ
１３ 環状孔部
２１ 内筒の端部
７１ 内周フランジ部
７２ バリ溝部
７２ａ 第１溝部
７２ｂ 第２溝部
７３ 環状バリ
７４ テーパ面
７５ 微小隙間

Claims (5)

1. 内筒の端部が嵌入される環状孔部が設けられた上型と、前記上型との間に中型を挟んで型締めされる下型とを備え、型締めした際に前記内筒と前記内筒を軸平行に取り囲む外筒との間にキャビティが形成され、前記キャビティにゴム状弾性体の成形材料を注入充填可能に構成された防振装置の成形型において、
   前記中型は、型締め状態にて前記外筒の上方に位置する内周フランジ部を有するとともに、前記外筒に外接する位置と離間する位置との間で径方向に変位可能に構成されており、
   型開き時には、前記中型が前記下型と共に下方に変位して前記上型から分離した後、前記中型が径方向外側に変位して前記外筒から離間するように構成されていることを特徴とする防振装置の成形型。
2. 前記内周フランジ部に内接して環状に形成されるバリ溝部と、前記外筒の端部に内接して形成され、前記バリ溝部と前記キャビティとを連通させる微小隙間とを備える請求項１記載の防振装置の成形型。
3. 前記内周フランジ部には内径が下方に向かって漸減するテーパ面が形成されており、前記バリ溝部が、前記テーパ面に内接しつつ溝幅を上方に向かって漸増させた第１溝部と、前記第１溝部の上端から径方向外側に張り出して形成された第２溝部とを備える請求項２記載の防振装置の成形型。
4. 上型と下型とを中型を挟んで型締めし、前記上型に設けられた環状孔部に端部を嵌入させた内筒と、前記内筒を軸平行に取り囲む外筒との間にキャビティを形成する第１の工程と、
   前記キャビティにゴム状弾性体の成形材料を注入充填して、前記内筒及び前記外筒にゴム状弾性体を一体成形する第２の工程と、
   前記中型に形成された内周フランジ部により前記外筒を上方から押さえながら、前記中型を前記下型と共に下方に変位させて前記上型から分離させる第３の工程と、
   前記中型を径方向外側に変位させて前記外筒から離間させ、成形型から防振装置を脱型する第４の工程とを備える防振装置の製造方法。
5. 前記第２の工程にて、前記内周フランジ部に内接して環状に形成されたバリ溝部に、前記外筒の端部に内接して形成された微小隙間を介して前記成形材料を送り込んで環状バリを形成する請求項４記載の防振装置の製造方法。

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