JP2010196892A - ブッシュ組付体の製造方法及び防振ゴムブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製の外筒を有する防振ゴムブッシュの相手部材からの抜け力を従来に比べて飛躍的に高めることのできるブッシュ組付体の製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂製の外筒１２を有する防振ゴムブッシュ１０を外周面において円形の内周面を有する筒形の金属製の相手部材３８に軸方向に圧入して組み付けるに際し、外筒１２の外周面に外筒１２よりも硬質材から成る硬質粉体を付着させた状態で防振ゴムブッシュ１０を相手部材３８に圧入し、外筒１２の外周面と相手部材３８の内周面との間に硬質粉体を介在させる状態に外筒１２と相手部材３８とを嵌合状態に組み付けブッシュ組付体３６を構成する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、防振ゴムブッシュを筒形の金属製の相手部材に圧入して組み付けて成るブッシュ組付体の製造方法及びブッシュ組付体の構成部材としての防振ゴムブッシュに関する。

従来より、車両の防振ゴム部材として円筒状の剛性の外筒と内筒、及びそれら外筒と内筒とを弾性連結する状態に一体に加硫接着されたゴム弾性体とを有する防振ゴムブッシュが、自動車のトレーリングアームブッシュ，トルクロッドブッシュ等として広く用いられている。
この防振ゴムブッシュは、円形の内周面を有する筒形の金属製の相手部材に対して外筒の外周面において軸方向に圧入して組み付けられ、筒形の相手部材とともにブッシュ組付体を構築する。

従来において、この防振ゴムブッシュにおける外筒は金属製とされており、防振ゴムブッシュを、その金属製の外筒の外周面において所定の締代で相手部材に圧入すると、外筒の外周面と相手部材の内周面との間に発生する強い摩擦力に基づいて、防振ゴムブッシュが相手部材から良好に抜け防止及び回転防止される。

ところで、近年防振ゴムブッシュの軽量化を目的として外筒を樹脂化することが検討されており、この場合、単に防振ゴムブッシュの外筒を相手部材に圧入し組み付けただけであると、即ち樹脂製の外筒の外周面と相手部材の内周面との間の摩擦力だけで防振ゴムブッシュを相手部材に固定しただけであると、初期に所定の締代をもって圧入してもその固定力、即ち相手部材からの防振ゴムブッシュの抜け力が弱く、外部入力が加わったときに防振ゴムブッシュが相手部材に対し位置ずれを生じたり、或いは場合によって抜けたりしてしまう恐れがある。

そのため樹脂製の外筒を用いた防振ゴムブッシュにおいては、従来からその対策が様々に研究され、提案されている。
図１０はその一例を示している（下記特許文献１に開示）。
同図において２００は防振ゴムブッシュで、円筒状をなす樹脂製の外筒２０２と、金属製の内筒２０４と、それら外筒２０２及び内筒２０４を弾性連結する状態に一体に加硫接着されたゴム弾性体２０６とを有している。

２０８は、円形の内周面を有する金属製の筒形をなす相手部材で、防振ゴムブッシュ２００は、外筒２０２の外周面においてこの相手部材２０８の内部に軸方向に圧入されて嵌合状態に保持される。
樹脂製の外筒２０２は、軸方向の一端側（図中下端側）に環状をなす鍔部２１０を有しており、その鍔部２１０の相手部材２０８の軸端面への当接によって、図１０中上方向への防振ゴムブッシュ２００の抜けが防止される。

外筒２０２はまた、これとは反対側の軸方向他端側且つ相手部材２０８から軸方向に突き出した部分に、互いに逆方向に傾斜する傾斜面２１４，２１６を備えた、部分的に厚肉の係合部（抜止部）２１８を有しており、防振ゴムブッシュ２００を相手部材２０８に圧入した後において、この係合部２１８を相手部材２０８の軸端面、詳しくは鍔部２１０とは反対側の軸端面に係合させることによって、防振ゴムブッシュ２００を相手部材２０８から図１０中下方向に抜け防止する。

しかしながらこの図１０に示すものは、防振ゴムブッシュ２００に特別の対策が施されていないものに比べれば、相手部材２０８に対する防振ゴムブッシュ２００の固定力はある程度向上するものの、その向上の程度が小さく、相手部材２０８からの防振ゴムブッシュ２００の十分な抜け力が得られず、また回転方向においても防振ゴムブッシュ２００が相手部材２０８に対し相対回転してしまう恐れがある。

而して防振ゴムブッシュ２００が相手部材２０８に対して軸方向に位置ずれを生じたり、或いは回転方向に位置ずれを生じてしまうと、防振ゴムブッシュ２００の目的とする本来の防振機能が発揮されなくなり、また場合によって防振ゴムブッシュ２００が外部入力の付加によって相手部材２０８から抜けてしまう恐れがある。

その他の対策として、従来、防振ゴムブッシュの相手部材に対する固定力、主として抜け力を高めるために相手部材の内周面にブラスト処理を行って、相手部材の内周面の面粗度を高める方法が公知である。
例えば下記特許文献２の段落［００３８］に、図７の比較例品２の相手部材の内周面にブラスト処理を施す点が開示されている。
しかしながらこのようなブラスト処理によって相手部材の内周面に凹凸付与する方法においても、防振ゴムブッシュの抜け力の十分なる向上は得られない。

実開平５−７７６３７号公報 特開２００４−１７６８０３号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、樹脂製の外筒を有する防振ゴムブッシュの相手部材からの抜け力を従来に比べて飛躍的に高めることのできるブッシュ組付体の製造方法及びその構成部材としての防振ゴムブッシュを提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１はブッシュ組付体の製造方法に関するもので、この製造方法は、円筒状の樹脂製の外筒と、剛性の内筒と、それら外筒と内筒とを弾性連結する状態に一体に加硫接着されたゴム弾性体とを有する防振ゴムブッシュを、該外筒の外周面において円形の内周面を有する筒形の金属製の相手部材に軸方向に圧入して組み付けて成るブッシュ組付体の製造方法であって、前記樹脂製の外筒の外周面に且つ前記相手部材の内周面に嵌合する部分に、該外筒よりも硬質材から成る硬質粉体を付着させた状態で前記防振ゴムブッシュを前記相手部材に圧入し、該外筒の外周面と該相手部材の内周面との間に該硬質粉体を介在させる状態に、それら外筒と相手部材とを嵌合状態に組み付け、前記ブッシュ組付体を製造することを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記硬質粉体を前記外筒の外周面に食い込んだ状態に付着させて該外周面に保持させておき、前記防振ゴムブッシュを前記相手部材に圧入することを特徴とする。

請求項３のものは、請求項２において、前記外筒の外周面に対してブラスト処理を施し、投射材として用いた前記硬質粉体を該外筒の外周面に食い込んだ状態に付着させて該外周面に保持させておくことを特徴とする。

請求項４のものは、請求項１〜３の何れかにおいて、前記硬質粉体がセラミック粉体であることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項４において、前記硬質粉体がアルミナ粉体であることを特徴とする。

請求項６のものは、請求項１〜５の何れかにおいて、前記相手部材の内周面には、カチオン電着塗装によるエポキシ樹脂の樹脂塗膜が形成してあることを特徴とする。

請求項７は防振ゴムブッシュに関するもので、この防振ゴムブッシュは、円筒状の樹脂製の外筒と、剛性の内筒と、それら外筒と内筒とを弾性連結する状態に一体に加硫接着されたゴム弾性体とを有し、該外筒の外周面において円形の内周面を有する筒形の金属製の相手部材に軸方向に圧入されて組み付けられる防振ゴムブッシュであって、前記樹脂製の外筒の外周面に且つ前記相手部材に嵌合する部分に、該外筒よりも硬質材から成る硬質粉体が付着させてあることを特徴とする。

請求項８のものは、請求項７において、前記硬質粉体が、前記外筒の外周面に食い込んだ状態に該外周面に付着させてあることを特徴とする。

請求項９のものは、請求項８において、前記硬質粉体が、前記外筒の外周面に対する該硬質粉体を投射材として用いたブラスト処理によって該外周面に食い込んだ状態に付着させてあることを特徴とする。

請求項１０のものは、請求項７〜９の何れかにおいて、前記硬質粉体がセラミック粉体であることを特徴とする。

請求項１１のものは、請求項１０において、前記硬質粉体がアルミナ粉体であることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように請求項１のブッシュ組付体の製造方法は、樹脂製の外筒の外周面に且つ相手部材の内周面に嵌合する部分に、外筒よりも硬質材から成る硬質粉体を付着させた状態で防振ゴムブッシュを相手部材に圧入し、樹脂製の外筒の外周面と相手部材の内周面との間に硬質粉体を介在させる状態に、それら外筒と相手部材とを嵌合状態に組み付けるようになしたものである。
かかる本発明によれば、後の説明で明らかにされるように防振ゴムブッシュの相手部材からの抜け力を飛躍的に高め得ることが確認されている。

これは、樹脂製の外筒の外周面に付着させた硬質粉体が、相手部材への圧入状態で外筒の外周面に食い込んだ状態となり、また外筒の外周面から突き出した部分が、圧入による強い締付力の下で筒形の相手部材の内周面に少なくとも径方向に強く押圧され、若しくは相手部材の内周面に食い込んだ状態となり、そのことによって防振ゴムブッシュの相手部材からの抜け力（及び回転方向の抵抗力）が硬質粉体による投錨効果によって飛躍的に高まるものと考えられる。

本発明において、防振ゴムブッシュの樹脂製の外筒には様々な材質のものを用いることができる。
詳しくは、かかる外筒の構成樹脂として熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等を用いることができ、その中でも振動入力に対する耐衝撃強度や成形性に優れる熱可塑性樹脂が好適に用いられる。

また熱可塑性樹脂材料としてはポリアミド（芳香族ポリアミドや変性ポリアミドを含む），ポリエステル（変性ポリエステルを含む），ポリプロピレン，ポリカーボネート，ポリアセタール，ポリフェニレンサルファイド，変性ポリフェニレンエーテル等を用いることができ、その中でも強度や充填材による補強効果，コストのバランスに優れるポリアミドが好適である。

またそのような樹脂材料を補強するために樹脂材料に配合ないしは混合される充填材としてガラス繊維，炭素繊維，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，ガラスビーズ，ウィスカー，ワラスナイト，カオリナイト，タルク，マイカ，カーボンナノチューブ他、珪酸マグネシウム若しくは珪酸アルミニウムの層で構成される層状フィロ珪酸塩、例えばモンモリロナイト，ヘクトライト，バーミキュライト，ハロサイト等を用いることができ、その中でも補強効果の高さやコストの点からガラス繊維を好適に用いることができる。
また使用部位によっては充填材のない非強化樹脂材料も用いることもできる。
但し本発明では樹脂材料としてポリアミド６６（ＰＡ６６）に充填材としてガラス繊維をポリマーベースで３０％（質量％）以上、望ましくは４０％以上混合したものを特に好適に用いることができる。

また硬質粉体としては金属系，無機系のものを用いることができるが、このうち無機系のものがより好適である。
また無機系のものとしてセラミック系や珪砂，スラグ（鉱石の精錬スラグ（鉱滓））その他の系統のものを用いることができ、更にセラミック系としてアルミナ，炭化珪素，窒化珪素，ジルコン，ガラスその他のものを用いることができるが、このうち金属よりも硬質なセラミック系のものが特に好適である。

金属よりも硬質のものを用いたとき、相手部材の内周面の金属面に対してもこれを食い込ませること或いはその食込力を高められることが期待できる。
尚、硬質粉体を樹脂製の外筒の外周面に付着させるに際して、外筒の外周面の相手部材に対する嵌合面の少なくとも２０％以上の面積に亘って硬質粉体の付着処理をしておくことが望ましい。

この請求項１においては、硬質粉体を樹脂外筒の外周面に予め食い込んだ状態に外周面に保持させておくことが望ましい（請求項２）。
このようにしておけば、圧入前において樹脂製の外筒の外周面に付着させた硬質粉体が外筒の外周面から脱落してしまうのを有効に防止することができる。

この場合において、外筒の外周面に対してブラスト処理を施し、投射材として用いた硬質粉体を外筒の外周面に食い込んだ状態に付着させ、保持させるようになすことができる（請求項３）。
従来、筒形の相手部材に対してブラスト処理することは行われているが、この請求項３のように樹脂製の外筒に対して硬質粉体を付着させることを目的としてブラスト処理を行うといったことは知られていない。

この請求項３では、このようなブラスト処理によって硬質粉体を樹脂製の外筒の外周面に付着させるようにすることで、硬質粉体を外筒の外周面に投射の際の衝突力で効果的に食い込ませることができ、保持力を高めまた投錨効果を高めることができる。

また外筒の外周面全面に亘って、詳しくは相手部材に対する嵌合面の全面に亘って硬質粉体を均等に分散及び食込状態に付着させることができ、相手部材に対する防振ゴムブッシュの圧入による固定の品質を向上させることができる。

このブラスト処理に際しては、硬質粉体として特に上記のセラミック系の硬質粉体を用いるのが好適である。
このようなセラミック系の硬質粉体を投射材として用いたとき、粉体粒子の粒が投射対象であるワーク即ち樹脂製の外筒の外周面やワークを入れた容器等に繰り返し当ることによって、つまり投射を繰り返すうちに割れたり破砕したりして粒度が次第に小さくなって行く。

その結果、通常投射材は一定の幅の粒度分布を有している。この場合粒度の大きいものは外筒の表面を凹凸化する効果は大きいものの、外筒の外周面に衝突したときに跳ね返り易く、外筒の外周面に保持される効率が低い。
一方粒度の小さいものは、外筒の外周面を粗す効果は小さいが跳ね返りを生じ難く、外筒の外周面に食い込んでそこに保持され易い。特に粒度の大きいもので形成された凹部に食い込むことによって外筒の外周面から脱落し難く、保持力が高くなる傾向となる。

この請求項３においては、投射材として鉄等の金属を用いることも可能であるが、鉄等の金属は樹脂製の外筒に対する衝撃力が強くなり過ぎ、外筒に割れを生ぜしめてしまう恐れがある。
この点において、鉄等の金属に比べて軽量でしかも硬いセラミック粉体、特にアルミナ粉体を投射材として用い、これを外筒の外周面に食込状態に付着させるようになすのが好適である。

このセラミック粉体、好適にはアルミナ粉体は投射によって粉体粒子が割れを生じ易く、またその割れによって角張った形状となって、その角部が外筒の外周面に食い込み易くなる。

本発明の製造方法では、硬質粉体を上記のブラスト処理によって付着させると否とを問わず、かかる硬質粉体としてセラミック粉体を用いるのが望ましく（請求項４）、またセラミック粉体の中でも特にアルミナ粉体を用いるのが好適である（請求項５）。

本発明においては、防振ゴムブッシュを相手部材に圧入する際、予め相手部材の内周面にカチオン電着塗装によるエポキシ樹脂の樹脂塗膜を形成しておくことが望ましい（請求項６）。

本発明では、相手部材の内周面にカチオン塗装を施すことなく内周面を金属の露出面としたまま防振ゴムブッシュを圧入した場合においても、樹脂製の外筒部材の外周面に付着させた硬質粉体の働きによって抜け力が高まることが確認されているが、特に上記のように相手部材の内周面にカチオン電着塗装によるエポキシ樹脂の樹脂塗膜を形成しておいた場合、後に明らかにされるように防振ゴムブッシュの抜け力が飛躍的に高まることが確認されている。

カチオン電着塗装は電着塗料液を入れた槽内に被塗物（ここでは金属製の相手部材）を浸漬してこれを陰極とし、槽内に浸漬した陽極との間で電圧印加して、塗料粒子を陰極の被塗物に向けて電気泳動させ、電気化学反応によりそこに析出させて膜形成し、その後焼付けにより硬化するもので、相手部材の内周面に均一且つ強固に接着した塗料粒子の膜を形成することができる。また形成されたエポキシ樹脂の塗膜自体も硬く、高強度を有する。

このように相手部材の内周面に、カチオン電着塗装による樹脂塗膜を形成しておくことで防振ゴムブッシュの抜け力が特に飛躍的に高まるのは、樹脂製の外筒に付着させた硬質粉体が相手部材の内周面の塗膜に対しても食い込んだ状態となって、そのことにより防振ゴムブッシュの抜け力が効果的に高まるものと考えられる。

尚相手部材の内周面の塗膜への硬質粉体の食込みによって防振ゴムブッシュの抜け力を高めるためには、その樹脂塗膜が防振ゴムブッシュの抜け力に耐え得るような強度で相手部材に接着されていること、及びそれ自体の強度も強いことが必要であり、この点でカチオン電着塗装によるエポキシ樹脂の樹脂塗膜はこの条件を満たすものである。
尚この樹脂塗膜に対する硬質粉体の食込みにより抜け力を高めるためには、硬質粉体としてかかるエポキシ樹脂の樹脂塗膜よりも硬いものを用いることが望ましい。

次に請求項７から請求項１１は、上記ブッシュ組付体の構成部材としての防振ゴムブッシュに関するもので、この防振ゴムブッシュは、樹脂製の外筒の外周面に硬質粉体を付着させて成るもので、この防振ゴムブッシュは、相手部材への圧入時に相手部材との間で強い固定力が得られ、従来に比べて飛躍的に高い抜け力を実現することが可能である。

本発明の一実施形態の防振ゴムブッシュの図である。 図１の断面図である。 同実施形態の防振ゴムブッシュをブッシュ組付体として示す一部断面側面図である。 同実施形態のブッシュ組付体の組付け手順の説明図である。 防振ゴムブッシュの抜け力の測定方法の説明図である。 ブラスト処理の有無による外筒断面における表面の状態を比較して示す顕微鏡写真の図である。 ブラスト処理と抜け力との関係を示す図である。 ブラスト処理の有無による外筒外周面の状態を比較して示す顕微鏡写真，Ａｌマッピング画像，Ｓｉマッピング画像の図である。 外筒の表面処理と抜け力との関係を示す図である。 従来の防振ゴムブッシュの一例を示す図である。

次に本発明を車両のリヤのトレーリングアームブッシュとしての防振ゴムブッシュ及びその組付体に適用した場合の実施形態を図面に基づいて以下に詳しく説明する。
図１及び図２において、１０は本実施形態の防振ゴムブッシュで、円筒状をなす外筒１２と、同じく円筒状をなす内筒１４と、それら外筒１２及び内筒１４を弾性連結する状態に一体に加硫接着されたゴム弾性体１６とを有している。
内筒１４は金属製、ここではアルミニウム合金の押出材にて構成されており、周方向に沿って軸方向に貫通の複数の空所１８が形成されている。

一方外筒１２は硬質樹脂にて構成された樹脂製のものである。ここではその樹脂としてポリアミド６６樹脂が用いられている。このポリアミド６６樹脂には、補強材としてのガラス繊維がポリマーベースで３３質量％含有されている。
但し他の材質の樹脂にて外筒１２を構成することも可能である。
この外筒１２には、軸方向一端側（図２中右端側）に、径方向外方に張り出した周方向に環状をなす鍔部２０が一体に成形されている。

ゴム弾性体１６もまた軸周りに円筒状をなしているが、このゴム弾性体１６には、図１（Ｂ）に示しているように軸直角方向において内筒１４を間にして互いに対向する状態で、軸方向に貫通した形態の一対のすぐり部２２が設けられている。
詳しくは、周方向に１８０°隔たった位置の２個所にすぐり部２２が設けられている。
尚ゴム弾性体１６には、図２に示しているように外筒１２における鍔部２０に重なる状態で、ゴム鍔部２４が設けられている。

ここですぐり部２２は、図１（Ｂ）に示しているように周方向に円弧状に延びるスリット状部２５と、このスリット状部２５の両端で径方向内方と外方とにそれぞれ凹陥した形状をなす一対の端部２６とを有している。
ここで一対のすぐり部２２は、図１（Ｂ）において上下対称形状をなしている。
またそれぞれのすぐり部２２おいて、各端部２６及びスリット状部２５も図１（Ｂ）において左右対称形状をなしている。

ゴム弾性体１６には、これらすぐり部２２を間にして径方向に対向する内周側ゴムストッパ部２８と、外周側ゴムストッパ部３０とが設けられている。
これら内周側ゴムストッパ部２８と外周側ゴムストッパ部３０とは、内筒１４と外筒１２とが図１（Ｂ）において上下方向に相対変位したとき、それらの当接によるストッパ作用にて同方向の過大な相対変位を規制する。

３２は、弾性変形によって本来の防振作用をなすゴム本体部で、防振ゴムブッシュ１０は、一対のすぐり部２２の対向方向と直交する軸直角方向において、外筒１２と内筒１４との間がこのゴム本体部３２にて埋められており、同部分が中実部とされている。図中３４はその中実部を表している。

図３において、３８は防振ゴムブッシュ１０を組み付けるべき相手部材で、この相手部材３８は円形の内周面を有する金属製の円筒状のもので、この相手部材３８からはアーム４０が延び出している。
防振ゴムブッシュ１０は、外筒１２の外周面においてこの相手部材３８の内周面に所定の締代で軸方向に圧入され、この相手部材３８によって嵌合状態に保持される。
防振ゴムブッシュ１０は、この相手部材３８への組付けによってブッシュ組付体３６を構成する。

本実施形態では、樹脂製の外筒１２の外周面に、詳しくは相手部材３８との嵌合面に硬質粉体を付着させた状態で、防振ゴムブッシュ１０を相手部材３８に圧入して組み付け、ブッシュ組付体３６を構成する。

このとき、硬質粉体を外筒１２の外周面に単に（食い込ませないで）付着させておくだけで、その状態で防振ゴムブッシュ１０を相手部材３８に圧入することもできるし、或いは外筒１２の外周面に対してブラスト処理を施して、投射材としての硬質粉体を外筒１２の外周面に食い込む状態に付着させておき、その状態で防振ゴムブッシュ１０を相手部材３８に圧入して組み付けるようになしても良い。

前者の場合には、場合によって防振ゴムブッシュ１０を加硫成形する前の段階で、単体状態の樹脂製の外筒１２の外周面に硬質粉体を付着させておくこともできるが、通常は防振ゴムブッシュ１０を加硫成形した後において、外筒１２の外周面に硬質粉体を予め付着させておくこととなる。

一方外筒１２の外周面をブラスト処理して硬質粉体を食込状態に付着させる場合には、図４に示しているように防振ゴムブッシュ１０を加硫成形する前の、単体状態の外筒１２に対してブラスト処理を施して（図４（Ｉ））、その外周面に硬質粉体を付着させておき、その後この外筒１２を用いて図４（II）に示しているように防振ゴムブッシュ１０を加硫成形し、そして加硫成形後の防振ゴムブッシュ１０を相手部材３８に圧入する方法（図４（III））が有利である。

本実施形態によれば、防振ゴムブッシュ１０の相手部材３８に対する固定力を高強度とすることができ、相手部材３８からの防振ゴムブッシュ１０の抜け力を飛躍的に高めることが可能である。
以下にこの点を具体的に検証する。

本発明者らは、当初外筒１２の外周面を凹凸形状とすることによって（面粗度を高めることによって）防振ゴムブッシュ１０の抜け力を高めることを意図し、外筒１２に対しアルミナ粉体を投射材とするブラスト処理（空気式のサンドブラスト処理）を施したところ、防振ゴムブッシュ１０の抜け力が飛躍的に向上する事実が判明した。

そこで、果たして外筒１２の外周面を凹凸形状とすること（表面を粗すこと、即ち面粗度を高めること）によって、本当に防振ゴムブッシュ１０の抜け力が高まるのかどうかを確かめるべく、以下の点（イ）〜（ハ）の可能性について検証を行った。
（イ）外筒１２にはガラス繊維が含まれており、ブラスト処理によってそのガラス繊維が表面に毛羽立った状態で露出することにより抜け力が向上した可能性。
（ロ）ブラスト処理によって外筒１２の外周面が粗されることにより抜け力が向上した可能性。
（ハ）ブラスト処理によって投射材が外筒１２の外周面に刺さるようにして食い込み、その結果圧入状態で投射材が相手部材との間に介在して、投錨効果によって防振ゴムブッシュ１０の抜け力が向上した可能性。

Ｉ．外筒１２の断面観察
そこで先ず上記の（イ）の点、即ちブラスト処理によってガラス繊維が表面に毛羽立ちを生じているか否かを確認するために、ブラスト処理しなかったもの及びブラスト処理したものの両方について、その外筒１２の横断面をＳＥＭ（走査形電子顕微鏡）により観察した。
その結果が図６に示してある。

図６に示しているように、ブラスト処理しなかったものについては表面が平滑であるのに対し、ブラスト処理したものについては当然ながら表面が粗れた状態、即ち表面に深い凹凸形状が形成されている。
尚ブラスト処理については以下の条件で行った。
投射材：アルミナ粉末（（株）不二製作所製のフジランダムＡ３６（初期粒度が５９５〜５００μｍ）を使用、化学成分，モース硬度は下記の表１の通りである）
射出圧力（エア圧）：０．５７±０．１ＭＰａ
ノズル径：φ６．８〜φ９．０ｍｍ（平均径）
装置：（株）不二製作所製 ＳＧ-４ＢＬ-３０４型

図６に示しているように、ガラス繊維の表面への露出や毛羽立ちは特に認められず、このことからガラス繊維の毛羽立ちによって、即ちガラス繊維が抵抗となって防振ゴムブッシュ１０の抜け力が向上したものではないとの知見が得られた。
尚図６（Ｂ）（ロ）に、表面の凹凸形状に沿って黒色の点が集合して存在していることが認められる。この黒色の点の集合は投射材として用いたアルミナの粉体である。

II．表面粗さの抜け力に及ぼす影響
次に上記（ロ）の点、即ちブラスト処理により外筒１２の表面が粗れることによって、防振ゴムブッシュ１０の抜け力が向上したのかどうかの検証を行った。
II-１．表面粗さ測定結果（以下の表２，表３中の数値は試料数ｎ＝２について２個所測定した平均値を示す）
ブラスト処理しなかったもの，ブラスト処理したもの及びウェットブラスト処理したもの（ブラスト処理は外筒１２の全面。以下同じ）のそれぞれについて、加硫前後の表面粗さを測定した。
その結果を加硫前のものについては表２に、加硫後のものについては表３に示した。
（１）加硫前

（２）加硫後：表１の測定品と同ロット処理品を使用し加硫（但し表１の測定品を用いて加硫したものではない）

（３）表面粗さのばらつき（加硫前）
ブラスト処理は、多数の外筒１２に対して同時に処理を行うことから、ここでは全部で１０５個に対してブラスト処理を行ったときの表面粗さのばらつきを確認した。結果が表４に示してある。
尚これら表２，表３，表４においてＲａはＪＩＳ Ｂ０６０１に規定するところの中心線平均粗さであり、Ｒｍａｘは最大高さ，Ｒｚは１０点平均粗さである。

（４）ブラスト処理の有無及び処理条件の違いと抜け力との関係
ブラスト処理をしなったもの，乾式でエア噴射によるブラスト処理を行ったもの、及び水流によるウェットブラスト処理したもののそれぞれについて抜け力測定を行った。
結果が以下の表５に示してある。

尚、抜け力測定は次のようにして行った。
即ち、図５に示しているように上記相手部材３８と同一の内周面形状を有する金属製の円筒状の治具４２に、防振ゴムブッシュ１０を圧入して組み付けておき、そして治具４２をベース４４上に乗せた状態で、押圧治具４６にて外筒１２に抜け方向の押圧力を加え、その際の抜け力を測定した。

尚この試験では、円筒状の治具４２の内周面にカチオン電着塗装によるエポキシ樹脂の樹脂塗膜を形成したものを用い測定を行った。
ここでカチオン電着塗装による樹脂塗膜は厚みが１０〜３０μｍ程度の膜である。
一方外筒１２の外径，治具４２の内径は表５に示した通りであり、また治具４２の図中上下方向の長さＬは５２ｍｍである。
尚表５のへたり量は図５に従って抜出しを行った後の外径を当初の外径から差し引いた値である。

表２に示しているように、サンドブラスト処理したもの，ウェットブラスト処理したものの何れも、ブラスト処理しなかったものに対して表面粗さが粗くなっていること、またサンドブラスト処理に比べてウェットブラスト処理をしたものの方が、表面粗さがより粗くなっていることが分る。
例えば、表２においてブラスト処理しなかったものについてはＲｚが６．１であるのに対し、サンドブラスト処理をしたものはＲｚが１９．８であり、またウェットブラスト処理をしたものはＲｚが３１．５（何れも平均値）となっている。

従って表面粗さが粗くなることによって抜け力が向上するということであれば、ウェットブラスト処理したものが最も抜け力が向上しているはずであるが、実際には表５の結果に見られるようにこれとは違った結果が得られている。

即ちブラスト処理をしなかったものについては抜け力が８．９０ｋＮ，９．１０ｋＮであるのに対し、ウェットブラスト処理をしたものはそれぞれ１３．５０ｋＮ，１３．６０ｋＮで、ブラスト処理をしなかったものについてよりは抜け力が向上しているものの、その向上の程度はそれ程大きいものではない。
これに対してサンドブラスト処理をしたものについては、抜け力が２７．３０ｋＮ，２６．８０ｋＮで、ウェットブラスト処理をしたものよりも更に大幅に抜け力が高くなっている（ウェットブラスト処理したものはサンドブラスト処理したものの約半分の抜け力）。
図７にこれらの結果がまとめて示してある。

以上の結果から、外筒１２の表面粗さそのものが防振ゴムブッシュ１０の抜け力を高めているのではないとの知見が得られた。
従ってサンドブラスト処理によって抜け力が飛躍的に高まるのは、その他の理由によるものと考えられる。
尚表３に見られるように、加硫により外筒１２の表面粗さが低くなっているが、これは加硫時に外筒１２が成形金型の内面に押し付けられ、その際の熱及び圧力によって外筒１２の外周面が平滑化された結果と考えられる。

III．外筒１２表面（外周面）の観察
次に上記の（ハ）の点、即ち投射材が外筒１２の外周面に食い込み、その投錨効果によって防振ゴムブッシュ１０の抜け力が向上したのかどうかの検証を行った。
III-１．ＳＥＭ写真及びマッピングによる外筒１２外周面状態の確認
ブラスト処理を行わなかったもの，サンドブラスト処理をしたもの及びウェットブラスト処理をしたもののそれぞれについて表面を走査形電子顕微鏡にて観察し、また表面に存在するアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）由来のＡｌの存在状態の確認及び併せてＳｉの存在及び分布の観察を行った。
結果が図８に示してある。

尚、Ａｌマッピング及びＳｉマッピングは、日立走査電子顕微鏡Ｓ-３４００Ｎ（(株)日立ハイテクノロジーズ製）を使用し、エネルギー分散型Ｘ線分析装置にて測定した。

この結果から、サンドブラスト処理したものについては表面に多数Ａｌが分散状態で存在していること、一方でウェットブラスト処理をしたものについてはＡｌが僅かに存在しているものの、その量及び分布はサンドブラスト処理したものに比べて極めて僅かであることが確認できる。

このことから、サンドブラスト処理を行ったものは外筒１２表面（外周面）にアルミナの粉体が多量に付着していること、またウェットブラスト処理品についてはアルミナの粉体が殆んど付着していないことが確認できた。

サンドブラスト処理したものと、ウェットブラスト処理したものとの上記の差は、サンドブラストがエアによりアルミナ粉体を噴射するのに対し、ウェットブラストは水流を使用するため、アルミナ粉体が洗い流されているためと考えられる。

尚、Ａｌ_２Ｏ_３は外筒１２に含有されているガラス繊維にも含まれているため、ウェットブラスト処理したものについてＡｌマッピング画像とＳｉマッピング画像においてＳｉと同一個所に表れているＡｌはガラス繊維由来のものと考えられる。

III-２．蛍光Ｘ線分析によるＡｌ定量分析
次にブラスト処理しなかったもの，サンドブラスト処理したもの及びウェットブラスト処理したもののそれぞれについて、表面のアルミナ付着量（厳密にはＡｌの存在量）を蛍光Ｘ線分析により定量分析した。
結果が表６に示してある。

尚、蛍光Ｘ線分析ではＸ線を試料に照射すると、そこから元素固有の蛍光Ｘ線が発生する。従ってその蛍光Ｘ線によって元素を特定することができる。
また発生する蛍光Ｘ線の強度は元素の濃度に比例するため、その強度を測定することによって元素を定量分析することができる。
この結果から、サンドブラスト処理によってアルミナ由来のＡｌが０．１１５（ｃｐｓ／μＡ）の量で確認できた。
尚ｃｐｓはcounts per secondで１秒当たりのカウント数を表す。

IV．表面処理の違いによる抜け力測定結果
アルミナ粉体の抜け力への寄与を確認するため、ブラスト処理しなかったもの及びウェットブラスト処理したもののそれぞれにアルミナ粉体を単に振り掛けるだけの塗布処理（塗布は外筒１２の外周面全面）を行ったもの、及びサンドブラスト処理したものの表面を洗浄処理（流水下でナイロンスポンジを使用して１個当り３分間擦るようにして洗浄）を行い、防振ゴムブッシュ１０の抜け力への影響を確認試験した。
結果が表７及び図９に示してある。

尚、樹脂製の外筒１２の場合、圧入後における経時的な変化としてのへたり（永久歪み）、及びそれに伴う応力緩和による抜け力低下といった固有の問題があり、そこでここではへたり促進試験としての熱老化試験（８０℃に４２時間保持する熱老化試験）及び冷却保持（−４０℃に３時間放置）を行ったときの抜け力についても測定を行っている。
ここで−４０℃の放置は、樹脂製の外筒１２は金属製の相手部材に対して冷却による収縮の量が大きく、そのことにより抜け力が低下する問題があるため、それがどの程度になるのかを確認するための試験である。

この熱老化＋低温放置の条件を与えたものにおいては、ブラスト処理しなかったもの及びウェットブラスト処理したもののそれぞれについて、アルミナ塗布を行わなかったものについての測定を行い、またサンドブラスト処理をしたものについては、洗浄処理を行わなかったもの及び洗浄処理を行ったもののそれぞれについて測定を行っている。

これら表７及び図９の結果に表れているように、ブラスト処理を行わなかったもの，ウェットブラスト処理を行ったもののそれぞれにおいて単にアルミナ粉体を振り掛けるだけの塗布による付着を行っただけであっても、抜け力が飛躍的に高まることが見て取れる。

但しこのように単にアルミナ粉体を振り掛けるだけの塗布による付着を行った場合には、アルミナ粉体が外筒１２の外周面に強固に保持されていないため、これを手で触ったり或いは他のものが接触したりすることによって外筒１２の外周面から脱落する恐れがある。

これに対しサンドブラスト処理によってアルミナ粉体を外筒１２の外周面に付着させたものは、強固な洗浄を行っても抜け力は低下せず、アルミナ粉体が脱落していない。
これは、アルミナ粉体が外筒１２の外周面に食い込んだ状態に強固に保持されており、洗浄によってはその外周面から脱落しないことを表している。
表７において、上記の熱老化＋低温放置の条件を与えた後の抜け力は７．２０ｋＮ，７．４０ｋＮ，７．１０ｋＮであり、この値は十分な値である。

次に、カチオン電着塗装により相手部材３８の内周面に形成したエポキシ樹脂の樹脂塗膜の、抜け力に及ぼす効果を具体的に確認すべく、樹脂製の外筒１２に対してブラスト処理を行った上で、図５に示す円筒状の治具４２として内周面に樹脂塗膜を形成したもの、形成しなかったものを用いて抜け力の比較測定を行った。

尚、先に示した試験では上記のように外筒１２としてポリアミド６６樹脂にガラス繊維を３３質量％含有したものを用いたが、ここでは外筒１２としてポリアミド６６樹脂にガラス繊維を５０質量％含有したものを用いた。
更に、先の試験ではガラス繊維として短繊維（外筒１２成形前の樹脂ペレット状態で長さが３００μｍのもの）を用いたが、ここではガラス繊維として長繊維（同じく外筒１２成形前の樹脂ペレット状態で長さが１０ｍｍのもの）を用いた。

またこの試験では、カチオン電着塗装にて樹脂塗膜を内周面に形成した円筒状の治具４２に対して、一旦外筒１２にブラスト処理を施してある防振ゴムブッシュ１０を圧入して抜き出した後、抜出し後の同じ治具４２に対して再び抜き出した防振ゴムブッシュ１０とは別のブラスト処理を行った防振ゴムブッシュ１０を圧入して抜出しを行い、そのときの抜け力の測定も併せて行った（表８中治具再利用とあるもの）。

尚この試験では、投射材として先の試験で用いたのと同じものを用いてブラスト処理を行った。
またブラスト条件については、射出圧力：０．５７ＭＰａ，ノズル径：φ９．２ｍｍとした。
またカチオン電着塗装は、塗料として関西ペイント（株）社製のＨＧ３５０Ｅ（商品名）を用いて行った。このとき生成した樹脂塗膜の膜厚は２５〜３０μｍであった。
尚、表８のカチオン塗装有り，カチオン塗装無し，治具再利用の何れのものも試料数３個について測定を行っている。

表８の結果に示しているように、カチオン塗装無しのものは抜け力（ｋＮ）が２３．５，２４．０，２４．０で平均約２４であるのに対して、カチオン塗装有りのものでは抜け力が４２．０，４２．０，４１．５で平均約４２であり、カチオン塗装有りのものはカチオン塗装無しのものに比べて抜け力が飛躍的に高まっている（カチオン塗装無しのものはカチオン塗装有りのものに比べて抜け力は約４０％低い）。
このことから、相手部材３８に対してカチオン塗装を施しておくことで抜け力を極めて効果的に高め得ることが分る。

また治具再利用のもの、つまり一旦圧入した防振ゴムブッシュ１０を抜き出した後、別の新たな防振ゴムブッシュ１０を圧入した場合については、抜け力が２８．０，３１．０，３１．０（平均約３０）であり、カチオン塗装有りの場合に比べて、抜け力が約３０％程度低下している。

これは一旦圧入した防振ゴムブッシュ１０を抜き出すことで、その際に内周面の樹脂塗膜が一部剥ぎ取られた結果、抜け力が低下したものと考えられる。
但しカチオン塗装無しのものに比べれば、抜け力はなお一定の高い値を示している。
このこともまた、カチオン塗装による樹脂塗膜が抜け力を高める上で有効に働いていることを示している。

尚、表８の結果ではカチオン塗装有りのものについては抜け力が平均で４２ｋＮと大きく、この値は例えば表７の抜け力２８．５，２７．３（ブラスト処理を行ったもの）に比べて倍近く大きな値である。
この抜け力の相違は、表８に結果を示した試験では樹脂に含有したガラス繊維が長繊維であり、且つこれを５０質量％と多く含有したことの効果である。

表８の結果は、また、カチオン電着塗装を施さない場合であっても、樹脂製の外筒１２の外周面にブラスト処理によって硬質粉体を付着させておくことで抜け力が高まることを示している。
先の試験で示したように、内周面にカチオン電着塗装を施した治具４２を用いた場合において、樹脂製の外筒１２にブラスト処理を行わなかったものでは、ブラスト処理を行ったものに対し抜け力が約３分の１と低い値となっている。

一方、表８の結果に示しているように外筒１２に対してブラスト処理を行ったものでは、治具４２に対してカチオン電着塗装を施していない場合であっても、カチオン電着塗装を施した場合に比べて抜け力の低下は約４０％の減少に留まっている。

カチオン電着塗装を施したもの、施さなかったものの何れも、治具４２の内周面はつるつるの平滑な状態にあって、内周面の物理的性状はほぼ同等であり、外筒１２に対してブラスト処理が施してない場合には、両者の間で抜け力はほぼ同等である。
カチオン塗装無しの治具４２を用いた場合において、抜け力がカチオン塗装有りのものに比べてその低下の程度が４０％程度に留まっているのは、樹脂製の外筒１２の外周面にブラスト処理にて硬質粉体を付着させたことの効果によるもの（抜け力３分の１の低下と４０％低下との差は硬質粉体による働きの有無によるもの）であり、このことは相手部材１２がカチオン塗装無しの場合であっても、外筒１２にブラスト処理により硬質粉体を付着させておくことで抜け力が高まることを意味している。

同様に、カチオン電着塗装を施したものと施していないものとで相手部材１２、つまりここでは治具４２の内周面の物理的性状はほぼ同等と考えられるから、樹脂製の外筒１２の外周面をただ単に粗面化しただけの場合には、治具４２に対してカチオン電着塗装を施しても施さなくても、抜け力は同等となるはずであるが、実際には表８の結果に示しているようにカチオン電着塗装を施した場合と施さない場合とで、抜け力に大きな差が生じている。これは外筒１２の外周面にブラスト処理による硬質粉体を付着させたことの効果、つまり硬質粉体の存在が抜け力の向上に大きく寄与していることの証明である。

尚、樹脂に含有した長繊維のガラス繊維は外筒１２成形時に分断して短くなり、また分断によって長さが種々の長さとなるが、長繊維を用いることによって外筒１２の剛性が大となり、また抜け力が飛躍的に高くなるのは、樹脂製の外筒に含有しているガラス繊維が長繊維であることが原因していることを考えれば、製品成形状態においても当然に外筒１２内に含まれるガラス繊維の多くは依然として一定以上の長繊維を保っている。例えば成形品中に１ｍｍ以上のガラス繊維が含まれていれば、補強材として従来の３００μｍよりも長い長繊維を樹脂材に配合したものとして識別できる。

以上検証してきたように、本実施形態によれば相手部材３８への圧入による組付け後において、防振ゴムブッシュ１０の抜け力を従来に比べて飛躍的に高めることが可能である。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明においては上記アルミナ以外の他の様々な硬質粉体を用いることができるし、また樹脂製の外筒１２外周面への付着の手法についても他の様々な手法を用いることが可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。

１０ 防振ゴムブッシュ
１２ 外筒
１４ 内筒
１６ ゴム弾性体
３６ ブッシュ組付体
３８ 相手部材

Claims (11)

1. 円筒状の樹脂製の外筒と、剛性の内筒と、それら外筒と内筒とを弾性連結する状態に一体に加硫接着されたゴム弾性体とを有する防振ゴムブッシュを、該外筒の外周面において円形の内周面を有する筒形の金属製の相手部材に軸方向に圧入して組み付けて成るブッシュ組付体の製造方法であって
   前記樹脂製の外筒の外周面に且つ前記相手部材の内周面に嵌合する部分に、該外筒よりも硬質材から成る硬質粉体を付着させた状態で前記防振ゴムブッシュを前記相手部材に圧入し、該外筒の外周面と該相手部材の内周面との間に該硬質粉体を介在させる状態に、それら外筒と相手部材とを嵌合状態に組み付け、前記ブッシュ組付体を製造することを特徴とするブッシュ組付体の製造方法。
2. 請求項１において、前記硬質粉体を前記外筒の外周面に食い込んだ状態に付着させて該外周面に保持させておき、前記防振ゴムブッシュを前記相手部材に圧入することを特徴とするブッシュ組付体の製造方法。
3. 請求項２において、前記外筒の外周面に対してブラスト処理を施し、投射材として用いた前記硬質粉体を該外筒の外周面に食い込んだ状態に付着させて該外周面に保持させておくことを特徴とするブッシュ組付体の製造方法。
4. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記硬質粉体がセラミック粉体であることを特徴とするブッシュ組付体の製造方法。
5. 請求項４において、前記硬質粉体がアルミナ粉体であることを特徴とするブッシュ組付体の製造方法。
6. 請求項１〜５の何れかにおいて、前記相手部材の内周面には、カチオン電着塗装によるエポキシ樹脂の樹脂塗膜が形成してあることを特徴とするブッシュ組付体の製造方法。
7. 円筒状の樹脂製の外筒と、剛性の内筒と、それら外筒と内筒とを弾性連結する状態に一体に加硫接着されたゴム弾性体とを有し、該外筒の外周面において円形の内周面を有する筒形の金属製の相手部材に軸方向に圧入されて組み付けられる防振ゴムブッシュであって
   前記樹脂製の外筒の外周面に且つ前記相手部材に嵌合する部分に、該外筒よりも硬質材から成る硬質粉体が付着させてあることを特徴とする防振ゴムブッシュ。
8. 請求項７において、前記硬質粉体が、前記外筒の外周面に食い込んだ状態に該外周面に付着させてあることを特徴とする防振ゴムブッシュ。
9. 請求項８において、前記硬質粉体が、前記外筒の外周面に対する該硬質粉体を投射材として用いたブラスト処理によって該外周面に食い込んだ状態に付着させてあることを特徴とする防振ゴムブッシュ。
10. 請求項７〜９の何れかにおいて、前記硬質粉体がセラミック粉体であることを特徴とする防振ゴムブッシュ。
11. 請求項１０において、前記硬質粉体がアルミナ粉体であることを特徴とする防振ゴムブッシュ。