JP2008073885A - 筒状芯体付成形品の製造方法、及び、筒状芯体付成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】筒状芯体と成形型との間のシール性を高めて端面バリを確実に防止することができる筒状芯体付成形品の製造方法と、その筒状芯体付成形品を提供すること。
【解決手段】成形型内に内筒２を直立姿勢でセットして型締めし、その成形型内にキャビティ８を形成する。それとともに、内筒２の外周面の端部に形成された傾斜面２６の軸方向中央側部分を、成形型に設けられた環状凸部４０により圧接して段差を形成し、内筒２と成形型との間を傾斜面２６上でシールする。その後、キャビティ８に成形材料を注入充填し、内筒２にゴム状弾性体４を一体成形する。
【選択図】図７

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筒状芯体付成形品の製造方法と、その筒状芯体付成形品に関するものである。

かかる筒状芯体付成形品としては、筒状芯体としての内筒と外筒との間にゴム状弾性体を介設したものや、或いは外筒を省略して内筒の外周にゴム状弾性体を一体成形したものが知られている。該成形品は、例えば図１１に示すように、上型５５と下型５６とを型締めして成形型内にキャビティ５８を形成し、そのキャビティ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し、内筒５２にゴム状弾性体を一体成形することで製造されるのが一般的である（例えば下記特許文献１）。

図例では、内筒５２の端部５１が成形型に設けられた環状孔部５３に嵌入されており、内筒５２の端面を環状孔部５３の底面に密着させることで、内筒５２と成形型との間がシールされている。環状孔部５３は、ゴム状弾性体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、下型側においても環状孔部が略同様に構成されている。

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、筒状芯体に端面バリを生じさせないことが求められるが、筒状芯体と成形型との間が十分にシールされていないと、キャビティに注入充填された成形材料が筒状芯体の端面に到達してしまい、バリを発生させることがある。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するという問題が生じる。特に、筒状芯体の端面に鋸刃状の山形溝が形成されていると、端面でのシールが困難である上に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。

この問題に対しては、環状孔部に弾性材料や軟質材料を配設しておき、この弾性材料や軟質材料を型締め時に筒状芯体の端面に押し当てて変形させることによって、シール性を確保する方法が知られている。例えば、下記特許文献２には、環状孔部に擬弾性効果を奏する形状記憶合金を配設する方法が記載されている。しかしながら、かかる方法では、弾性材料や軟質材料が繰り返し変形により疲労破損を起こすという問題があり、実用的でない。

また、下記特許文献３には、筒状芯体の端部を環状孔部に隙間なく密に嵌入することによりシール性を確保する方法が記載されているが、かかる方法では筒状芯体が環状孔部から抜脱し難くなり、型開き時に筒状芯体が上型からぶら下がった状態になって脱型動作が安定しないなど、脱型時の作業性が多大に損なわれるという問題が生じる。当該文献では、ばねの付勢力によって筒状芯体の上端部の抜脱を図っているが、隙間なく密に嵌入された筒状芯体を脱抜することは実際には困難である。
実開平２−１５３１５号公報 特開平５−２３７８６７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、筒状芯体と成形型との間のシール性を高めて端面バリを確実に防止することができる筒状芯体付成形品の製造方法と、その筒状芯体付成形品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、本発明に係る筒状芯体付成形品の製造方法は、成形型内に筒状芯体を直立姿勢でセットして型締めし、前記成形型内にキャビティを形成するとともに、前記キャビティに面する前記筒状芯体表面の端部に形成された傾斜面の軸方向中央側部分を、前記成形型に設けられた環状凸部により圧接して段差を形成し、前記筒状芯体と前記成形型との間を前記傾斜面上でシールする工程と、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、前記筒状芯体にゴム状弾性体を一体成形する工程とを備えるものである。

本発明では、キャビティに面する筒状芯体表面の端部に形成された傾斜面を、成形型に設けられた環状凸部により圧接して段差を形成し、それにより筒状芯体と成形型との間を傾斜面上でシールすることから、従来のような筒状芯体の端面を成形型に密着させてシールする場合に比べて面圧が高く、シール性を効果的に高めて端面バリを確実に防止することができる。

しかも、傾斜面の軸方向中央側部分を圧接して段差を形成することにより、成形材料が傾斜面に到達することを防ぎ、ゴム状弾性体がささくれた状態になることを防止することができる。更に、筒状芯体の端面の面積が維持されるため、筒状芯体の座屈強度に影響を及ぼすことがなく、車両用の防振ブッシュのような使用時に軸方向への負荷が作用するものにおいても良好に適用することができる。

上記において、前記筒状芯体を前記成形型内にセットする際に、前記筒状芯体の端部を前記成形型に設けられた環状孔部に遊びを持った状態で嵌入し、型締めに伴って、前記環状孔部内に設けられた前記環状凸部により前記傾斜面の軸方向中央側部分を圧接して段差を形成することが好ましい。

上記構成によれば、成形型の型締め動作に伴って筒状芯体の傾斜面が環状凸部により圧接され、筒状芯体と成形型との間が上述のようにして傾斜面上で確実にシールされる。そのため、筒状芯体の端部を環状孔部に密に嵌入する必要がなく、遊びを持った状態で嵌入することで、脱型時に筒状芯体を容易に抜脱することができる。

上記において、前記傾斜面に対向する前記環状凸部の対向面により、前記傾斜面の軸方向中央側稜線を起点として、前記傾斜面の軸方向中央側部分を圧接して段差を形成することが好ましい。環状凸部の対向面により傾斜面の軸方向中央側稜線を起点として圧接することで、環状凸部を傾斜面に突き立てることなく、筒状芯体の傾斜面を破損させずに良好に段差を形成することができる。

上記において、前記環状凸部は、縦断面における軸方向長さが径方向長さに比べて長く形成されていることが好ましい。これにより、筒状芯体の傾斜面の軸方向中央側部分を適切に圧接して段差を形成することができる。

また、本実施形態の筒状芯体付成形品は、筒状芯体にゴム状弾性体が一体成形された筒状芯体付成形品において、前記筒状芯体の前記ゴム状弾性体に面する前記筒状芯体表面の端部に形成された傾斜面の軸方向中央側部分に、成形型に設けられた環状凸部が圧接されてなる段差が環状に設けられているものである。この筒状芯体付成形品は、ゴム状弾性体に面する筒状芯体表面の端部の傾斜面の軸方向中央側部分に、環状凸部が圧接されてなる段差が環状に設けられているものであるから、上述のように筒状芯体と成形型との間のシール性が効果的に高められて、端面バリが確実に防止されたものとなる。

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。まず、筒状芯体付成形品としての防振ブッシュについて簡単に説明する。図１は、防振ブッシュの縦断面図である。図２は、その防振ブッシュが備える内筒の上端部を示す斜視図である。

この防振ブッシュ１は、内筒２（本実施形態において前記筒状芯体に相当する。）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、その上端部２１と下端部２３とがゴム状弾性体４の軸方向側面４ａから突出している。ゴム状弾性体４に面する内筒２表面（即ち外周面）の両端部には、面取加工により傾斜面２６が形成されており、その傾斜面２６の軸方向中央側部分には、環状の段差２７が軸方向中央に向かって凹設されている。この段差２７は、後述するように成形型に設けられた環状凸部４０が圧接されて形成されたものである。

車両に組み付けられる際には、内筒２にボルトの軸部が挿通され、そのボルトに螺合されたナットが締め付けられる。そのため、上端面２２及び下端面２４はボルトの頭部又はナットの締結面により押圧され、軸方向の負荷が内筒２に作用する。なお、上端面２２及び下端面２４には、鋸刃状の山形溝が設けられる場合がある。

次に、防振ブッシュ１の成形型について説明する。図３は、防振ブッシュの成形型を示す要部断面図である。図４、５は、その成形型の上型、下型に設けられた環状孔部を拡大して示す断面図である。

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５の上面にはランナープレート２０が敷設されている。内筒２及び外筒３はそれぞれ直立姿勢で支持され、両者の間に形成されたキャビティ８に、注入孔９を介してゴム状弾性体４の成形材料を注入充填可能に構成されている。注入孔９は、ランナープレート２０の下面に設けられたランナー溝の端部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。

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、それぞれ上型５、下型６に形成された凹陥部１２、３２に嵌合された状態で固定されている。入れ子型１０、３０の中央部には、それぞれ内筒２の端部２１、２３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。

上型側の環状孔部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の上端面を係止する係止段部が形成されており、その外周に入れ子型１０が配置されている。入れ子型１０には、基部１５に外嵌されるようにして、ＳＫＤ系焼入れ焼戻し鋼などの内筒２よりも硬質の素材で形成されたシールリング１８が配設されている。

環状孔部１３は支持ピン１４とシールリング１８とにより構成され、内筒２の上端部２１にはシールリング１８の先端部が外嵌される。環状孔部１３のキャビティ８側となる隅部には、図４に示すように環状凸部４０が設けられており、環状孔部１３に嵌入された内筒２の傾斜面２６を上方から圧接可能に構成されている。

下型側の環状孔部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の下端面を係止する係止段部が形成されており、その外周に入れ子型３０が配置されている。入れ子型３０には、基部３５に外嵌されるようにして、ＳＫＤ系焼入れ焼戻し鋼などの内筒２よりも硬質の素材で形成されたシールリング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３３は支持ピン３４とシールリング３８とにより構成され、内筒２の下端部２３にはシールリング３８の先端部が外嵌される。環状孔部３３のキャビティ８側となる隅部にも、図５に示すように環状凸部４０が設けられており、環状孔部３３に嵌入された内筒２の傾斜面２６を下方から圧接可能に構成されている。

以下、防振ブッシュ１を製造する方法について説明する。図６は、型開きした成形型と、それにセットされる内筒と外筒を示す断面図である。図７、８は、内筒がセットされた成形型を型締めしたときの環状孔部を拡大して示す断面図である。

まず、図６に示すように成形型を型開きして下型６から上型５を分離し、内筒２及び外筒３を直立姿勢で下型６の所定箇所にセットする。このとき、内筒２の下端部２３が下型６の環状孔部３３に嵌入され、環状孔部３３内の環状凸部４０が内筒２の下端部２３を傾斜面２６にて受け止めた状態となる。なお、実際の内筒２等のセット作業は、下型６と上型５とをもっと離間させた状態で行われる。

続いて、図３に示すように上型５と下型６とを型締めし、内筒２と外筒３との間にキャビティ８を形成する。この型締め動作に伴って、内筒２の上端部２１が上型５の環状孔部１３に嵌入されるとともに、図７、８に示すように内筒２の傾斜面２６が環状凸部４０により圧接されて変形する。その結果、内筒２と成形型との間が傾斜面２６上でシールされ、傾斜面２６には環状の段差２７が設けられる。

型締め後、注入孔９を介してゴム状弾性体４の成形材料をキャビティ内に注入する。かか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。

本発明では、既述のように、内筒２の傾斜面２６を環状凸部４０により圧接して段差を形成し、それにより内筒２と成形型との間をシールすることから、図１１に示したような内筒の端面を成形型に密着させてシールする場合に比べて面圧が高い。そのため、シール性を効果的に高めて成形材料を内筒２の端面２２、２４に到達させることがなく、端面バリを確実に防止することができる。

しかも、傾斜面２６の軸方向中央側部分だけを圧接して段差２７を形成するようにしており、成形材料が傾斜面２６に到達することを防いで、ゴム状弾性体４がささくれた状態になることを防止することができる。これに対して、図９に示すような環状凸部５０により傾斜面２６の軸方向外側部分を圧接して段差を形成する場合には、シール性は確保されるものの、成形材料が傾斜面２６に到達してしまい、成形されたゴム状弾性体４が傾斜面２６近傍でささくれた状態になり易い。また、本発明によれば、内筒２の端面２２、２４の面積が維持されるため、座屈強度に影響を及ぼすことがないが、図９の例では、環状凸部５０により端面２２までもが変形して面積が減ってしまうため、締結に影響を及ぼすおそれがある。

環状凸部４０は、縦断面における軸方向長さｈが径方向長さｗに比べて長く、これにより傾斜面２６の軸方向中央側部分だけを適切に圧接することができる。ここで、軸方向長さｈは環状孔部１３、３３の底面を、径方向長さｗは環状孔部１３、３３の側壁面をそれぞれ基準にした長さである。

本実施形態では、環状凸部４０が、傾斜面４０よりも立ち上がる角度にて傾斜面４０に対向する対向面４１を有している（図１０において角度θ１＜θ２）。このため、傾斜面２６が環状凸部４０により圧接される過程においては、図１０に示すように、初めに対向面４１が傾斜面２６の軸方向中央側稜線２６ａに当接し、その稜線２６ａを起点として傾斜面２６の軸方向中央側部分を圧接することになる。その結果、環状凸部４０を傾斜面２６に突き立てることなく、傾斜面２６を破損させずに良好に段差２７を形成することができる。

成形材料がキャビティ８に注入充填され、ゴム状弾性体４が内筒２及び外筒３に一体的に加硫成形された後、型開きして上型５と下型６とを分離させ、成形品である防振ブッシュ１を脱型する。本発明では、上述のようにしてシール性が確保されるため、内筒２の端部２１、２３を環状孔部１３、３３に密に嵌入する必要がない。したがって、環状孔部１３、３３の大きさを内筒２の外径よりも少し大きくして、遊びを持った状態で嵌入することで、端面バリを防止しながらも、内筒２を容易に抜脱して脱型時の作業性を向上することができる。

［別実施形態］
（１）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。したがって、例えば防振ブッシュが外筒を省略したものであったり、成形型の上型と下型とが直接型締めされるものであったりして
もよい。また、環状凸部の形状は特に限定されず、湾曲面を有していても構わない。

（２）前述の実施形態では、内筒の両端部に形成された傾斜面を環状凸部により圧接して段差を形成し、それによって内筒と成形型との間をシールする例を示したが、かかるシール構造は少なくとも片側の端部で形成されるものであればよい。但し、端面バリを確実に防止する観点から、前述の実施形態のように両端部で形成されることが好ましい。

（３）前述の実施形態では、内筒と成形型との間を確実にシールして内筒の端面バリを防止する例を示したが、これに代えて又は併せて、外筒と成形型との間のシールに本発明を適用してもよい。かかる場合には、キャビティに面する外筒表面（即ち内周面）の端部に形成された傾斜面の軸方向中央側部分を、環状凸部により圧接して段差を形成する。

防振ブッシュの縦断面図 防振ブッシュが備える内筒の上端部を示す斜視図 成形型の要部断面図 上型に設けられた環状孔部を拡大して示す断面図 下型に設けられた環状孔部を拡大して示す断面図 型開きした成形型と、それにセットされる内筒と外筒を示す断面図 内筒をセットして型締めしたときの上型に設けられた環状孔部を拡大して示す断面図 内筒をセットして型締めしたときの下型に設けられた環状孔部を拡大して示す断面図 本発明とは異なる方法によって、内筒をセットして型締めしたときの上型に設けられた環状孔部を拡大して示す断面図 内筒の傾斜面が環状凸部に当接したときの環状孔部を拡大して示す断面図 従来の筒状芯体付成形品の成形型の一例を示す要部断面図

符号の説明

１ 防振ブッシュ（筒状芯体付成形品）
２ 内筒（筒状芯体）
３ 外筒
４ ゴム状弾性体
５ 上型
６ 下型
８ キャビティ
１３ 環状孔部
２１ 上端部
２２ 上端面
２３ 下端部
２４ 下端面
２６ 傾斜面
２６ａ 軸方向中央側稜線
２７ 段差
３３ 環状孔部
４０ 環状凸部
４１ 対向面

Claims (5)

1. 成形型内に筒状芯体を直立姿勢でセットして型締めし、前記成形型内にキャビティを形成するとともに、前記キャビティに面する前記筒状芯体表面の端部に形成された傾斜面の軸方向中央側部分を、前記成形型に設けられた環状凸部により圧接して段差を形成し、前記筒状芯体と前記成形型との間を前記傾斜面上でシールする工程と、
   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、前記筒状芯体にゴム状弾性体を一体成形する工程とを備える筒状芯体付成形品の製造方法。
2. 前記筒状芯体を前記成形型内にセットする際に、前記筒状芯体の端部を前記成形型に設けられた環状孔部に遊びを持った状態で嵌入し、型締めに伴って、前記環状孔部内に設けられた前記環状凸部により前記傾斜面の軸方向中央側部分を圧接して段差を形成する請求項１記載の筒状芯体付成形品の製造方法。
3. 前記傾斜面に対向する前記環状凸部の対向面により、前記傾斜面の軸方向中央側稜線を起点として、前記傾斜面の軸方向中央側部分を圧接して段差を形成する請求項１又は２記載の筒状芯体付成形品の製造方法。
4. 前記環状凸部は、縦断面における軸方向長さが径方向長さに比べて長く形成されている請求項１〜３いずれか１項に記載の筒状芯体付成形品の製造方法。
5. 筒状芯体にゴム状弾性体が一体成形された筒状芯体付成形品において、前記筒状芯体の前記ゴム状弾性体に面する前記筒状芯体表面の端部に形成された傾斜面の軸方向中央側部分に、成形型に設けられた環状凸部が圧接されてなる段差が環状に設けられていることを特徴とする筒状芯体付成形品。

Images