JP3766928B2 - Viscous rubber damper - Google Patents

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【0001】
【技術分野】
本発明は、回転軸に組み付けられるハブ部と、該ハブ部の少なくとも一面に固着される加硫ゴム部と、該加硫ゴム部に固着されるダンパマス部と、前三者で構成される間隙を充填する粘性流体部とを備えたビスカスラバーダンパに関する。
【0002】
また、以下の説明で、配合単位は特に断らない限り、質量単位である。
【0003】
【背景技術】
トーショナルダンパの一タイプであるビスカスラバーダンパは、下記のような長所/短所を有している(「日本ゴム協会誌第64巻第5号(1991)」p.281参照)。
【0004】
ビスカスラバーダンパは、ばね要素はラバー部(加硫ゴム部)により、減衰要素は粘性流体部(シリコーンオイル等)の粘性によりに担わせるため、減衰係数を非常に大きくできるとともに、共振倍率を低減できる。また、ばね要素と減衰要素が独立しているため、別々に設計でき、設計の幅を広げることができる。
【0005】
しかし、一方、内部に粘性流体を封入するためアセンブリー工数がかさむとともに、シール性の確保等、ラバーダンパにない問題点がある。
【0006】
さらに、それぞれ金属製であるハブ部及びダンパマス部の双方と加硫ゴム部との固着手段は、通常、加硫接着を採用していた。
【0007】
しかし、加硫接着するには、両金属部材の間で未加硫ゴム材料を型成形・加硫をするための複雑な形状の金型を必要とした。また、加硫工程で熱が加わるため、質量を必要としないハブ部をプラスチック製とすることは困難であった。
【0008】
【発明の開示】
本発明は、上記にかんがみて、ハブ部及び/又はダンパマス部と加硫ゴム部材との間に加硫接着によることなく、必要な結合性(固着力)を得ることができるビスカスラバーダンパを提供することを目的とする。
【0009】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をする過程で、ゴム配合物と金属との間に湿気硬化型接着剤(一液型接着剤)からなる固着層(結合層)を介在すればよいことを見出して、下記構成のビスカスラバーダンパに想到した。
【0010】
回転軸に組み付けられるハブ部と、該ハブ部の少なくとも一面に固着される加硫ゴム部と、該加硫ゴム部に固着されるダンパマス部と、前記の三者で構成される間隙を充填する粘性流体部とを備え、加硫ゴム部が非極性ゴムをベースとし、高級脂肪酸系の加工助剤を含有するゴム配合物で形成されているビスカスラバーダンパにおいて、
加硫ゴム部がハブ部及び/又はダンパマス部と湿気硬化型接着剤からなる固着層(結合層)を介して固着されていることを特徴とする。
【0011】
湿気硬化型接着剤を使用することにより、特別な加熱手段を必要とせず、ハブ部、加硫ゴム部及びダンパマス部の三者の一体化、すなわちダンパ本体の製造に際して、当該三者を重ね合わせて組み付けた後、放置するだけで、当該三者からなるダンパ本体の一体化が可能となる。すなわち、加硫接着工程を経てダンパ本体を製造する必要がなくなる。したがって、ビスカスラバーダンパを、容易に製造できるとともに、プラスチック材で形成することも可能となる(加硫ゴム部の加硫成形時の射出圧や加硫温度を考慮する必要がないためである。)。
【0012】
上記において、湿気硬化型接着剤を、(A)成分:末端に水酸基を備えた液状ジエン系高重合体、(B)成分:少なくとも1個の二級炭素と結合した水酸基を含有する分子量50〜500のポリオール、及び(C)成分:有機ポリイソシアナート化合物を、エステル系可塑剤存在下で反応させて製造するものを使用することが望ましく、さらには、(A)成分のOH基含有量と(B)成分のOH基含有量との比率を、前者/後者=1/0.5〜1/2.5とすることが望ましい。
【0013】
上記要件を満たす湿気硬化型接着剤を使用することにより、非極性ゴムをベースとし、高級脂肪酸系の加工助剤を含有するゴム配合物で形成される加硫ゴム部と金属製のダンパマス部やハブ部との接着性(結合性)を確保し易くなる。
【0014】
さらには、上記構成において、ゴム配合物が、加硫時において非極性ゴムと反応可能で、かつ極性基を備えた有機加硫剤を含有させることが望ましく、当該有機加硫剤は、ハロゲン基を導入したキノン誘導体であることが望ましい。
【0015】
加硫ゴム部と金属製のダンパマス部やハブ部との接着性(結合性)を、さらに確保し易くなるためである。
【0016】
具体的には、上記において、非極性ゴムをエチレンプロピレン系ゴムとするとともに、加工助剤をステアリン酸とし、キノン誘導体をクロラニル(化合物名:2,3,5,6−テトラクロロキノン)とする。
【0017】
通常、ステアリン酸の下限配合量及びクロラニルの上限配合量を、エチレンプロピレン系ゴム100質量部に対して、それぞれ、0.4質量部及び0.7質量部とする。
【0018】
また、粘性流体部の形成壁の一部を弾性膜で形成することが望ましい。粘性流体の熱膨張による粘性流体部の内圧の増大が吸収されて、シール性の確保が容易となる。
【0019】
本発明のビスカスラバーダンパの製造方法は、下記構成からなるものである。
【0020】
回転軸に組み付けられるハブ部と、該ハブ部の少なくとも一面に固着される加硫ゴム部と、該加硫ゴム部に固着されるダンパマス部と、の三者で構成される間隙を充填する粘性流体部とを備えたビスカスラバーダンパの製造方法であって、ハブ部及び/又はダンパマス部と加硫ゴム部との一方又は双方の接着面に湿気硬化型接着剤を塗布する接着剤塗布工程、
ハブ部、ダンパマス部及び加硫ゴム部の三者を組み合わせ放置して固着する本体一体化工程、
該本体一体化工程により形成された粘性流体部用隙間に粘性流体を封入する粘性流体部形成工程、
を経て製造することを特徴とする。
【0021】
上記製造方法において、粘性流体の封入に際して、弾性膜キャップを用いて封入口を閉じることが、粘性流体の熱膨張を吸収できて望ましい。
【0022】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明のビスカスラバーダンパの一実施形態を、図1-2に基づいて説明をする。ここでは、ハブ板(ハブ部)12の両面に一対のラバーリング(加硫ゴム部)14,14を介して一対の慣性リング(ダンパマス)16、18を備えたタイプを例に採り説明する。本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、他のタイプ・形態のビスカスラバーダンパにも勿論適用できるものである。
【0023】
本実施形態のビスカスラバーダンパ10は、クランク軸等の回転軸20に組み付けられるハブ板(ハブ部)12と、該ハブ板12の両面に固着される一対のラバーリング(加硫ゴム部)14,14と、該ラバーリング14に固着される第一・第二慣性リング(ダンパマス部)16、18と、これらの三者で構成される間隙を充填する粘性流体部22とを備えている。そして、ラバーリング14が、非極性ゴムをベースとし、高級脂肪酸系の加工助剤を含有するゴム配合物で形成されている(図1参照)。
【0024】
ここで、ハブ板12及び第一・第二慣性リング16、18は、通常、ともに金属製であるが、ハブ部12は繊維強化プラスチック等で成形したものであってもよい。
【0025】
また、第一慣性リングと16は周囲には、第二慣性リング18をはめ込み保持する囲い立壁17を備えている。囲い立壁17と第二慣性リング18との嵌合面間にはOリング21が介在している。粘性流体部22からの粘性流体の漏れを防止するためである。囲い立壁17は先端側内周に係止つめ部17aを備えている。第二慣性リング18のセット作業性の見地からである。
【0026】
また、第二慣性リング18は、粘性流体封入口18aを備え、この粘性流体封入口18aは弾性膜キャップ24で閉じられている。粘性流体の熱膨張による粘性流体部の内圧の増大を吸収して、シール性を担保するためである。
【0027】
さらに、必然的ではないが、各慣性リング14、18においてラバーリング14を嵌着するセット凹部28の底面は外周側に向かって深くなる片テーパ面とされている。各片テーパ面は、ダンパの、すなわちハブ板12の左右対称軸上で回転軸の中心から伸びる法線に沿う角度とされている。ラバーリング(ゴム部)14にかかる歪が同一となる等歪形状とするためである。
【0028】
また、粘性流体部22は、比較的高粘度(10万〜100万)の粘性流体を間隙に封入して形成する。粘性流体としては、特に限定されないが、通常、熱安定性に優れているシリコーンオイルを使用する。なお、粘性流体部22の隙間は、要求される減衰特性に応じて0.1〜1mmの範囲で選定するが、通常、0.5mm前後とする。
【0029】
そして、ラバーリング14は、非極性ゴムをベースとし、高級脂肪酸系の加工助剤を含有するゴム配合物で形成する。ここまでは、既存技術と略同様である。
【0030】
上記構成において、本実施形態では、ラバーリング14をハブ板12及びダンパマス部と湿気硬化型接着剤からなる固着層(結合層)を介して固着されていることを特徴とする。
【0031】
ここで、結合層の形成材料として湿気硬化型接着剤(一液型接着剤)を使用するのは、二液型に比して液調製後のポットライフが長くなる、即ち、液安定性が増大して、取扱性が良好であり、ハブ部又はダンパマス部に塗布後、直に接着力がほとんど発現せず、ハブ板12、ラバーリング14及び慣性リング16を順次重ね合わせて一体化してダンパ本体を製造する作業性に悪影響を与えないためである。即ち、湿気硬化型接着剤は、初期接着力(例えば、塗布後6〜12時間以内の)がほとんど発現されない。
【0032】
上記湿気硬化型接着剤としては、特公昭63−15294号公報に記載されている一液型ウレタン樹脂が、有機溶剤レスタイプであり好適に使用できる。
【0033】
具体的には、湿気硬化型接着剤が、(A)成分:末端に水酸基を備えた液状ジエン共重合体、(B)成分:少なくとも1個の二級炭素と結合した水酸基を含有する分子量50〜500のポリオール、及び(C)成分:有機ポリイソシアナート化合物を、エステル系可塑剤存在下に反応させて製造するものとする。
【0034】
上記(A)成分:末端に水酸基を備えた液状ジエン系共重合体とは、水酸基を1.7〜3.0個/ mol(1分子)導入した、数平均分子量300〜25000の液状ジエン共重合体を意味し、通常1,4結合が50%以上のものを使用する。これらの範囲においては接着層が柔軟性を備えていて、ビスカスラバーダンパに振動が作用した場合における、耐振動接着性を確保し易いためである。具体的なジエン共重合体としては、ブタジエンホモポリマー、イソプレンホモポリマー、ブタジエン−スチレンコポリマー、ブタジエン−イソプレンコポリマー、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ブタジエン−2−エチルヘキシルアクリレートコポリマー、ブタジエン−n−オクタデシルアクリレートコポリマー等を挙げることができる。
【0035】
また、上記(B)成分:少なくとも1個の二級炭素と結合した水酸基を含有する分子量50〜500のポリオールとしては、1,2−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、2,3−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2,4−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、グリセリン、N,N’−ビス−2−ヒドロキシプロピルアニリン、N,N’−ビスヒドロキシイソプロピル−2−メチルピペラジン、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体を挙げることができる。通常、二級炭素に結合した水酸基が2個のジオールを使用する。
【0036】
上記有機ポリイソシアナート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアナート、MDI、粗MDI、MDIの液状変性物、ヘキサメチレンジイソシアナート、キシレンジイソシアナート、シクロヘキサンフェニレンジイソシアナート、クロロフェニレンジイソシアナート、ナフタレン−1,5−ジイソシアナート、キシリレン−2,2’−ジイソシアナート、イソプロピルベンゼン−2,4−ジイソシアナート、ポリメチレンポリフェニルイソシアナート、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、ポリプロピレングリコール又はトリオールとのトリレンジイソシアナート付加反応物、トリメチロールプロパン1 molとトリレンジイソシアナート3 molとの反応生成物等を挙げることができる。これらの内で、反応性の高いMDI系のものが望ましい。
【0037】
上記エステル系可塑剤としては、本発明では、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート(以下「DOP」と略す。)、ジ−n−オクチルフタレート等のフタル酸エステル系、ジオクチルアジペート、ジオクチルアゼレート、ジオクチルセバケート等の直鎖二塩基酸エステル系、さらには、トリ−2−エチルヘキシルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート等のリン酸エステル系のものを挙げることができる。
【0038】
そして、上記において、ポリオール成分が(A)成分:末端に水酸基を備えた数平均分子量500〜10000の液状ブタジエン系共重合体を主体とし(B)成分:少なくとも2個の二級炭素と結合した水酸基を含有する分子量50〜500のアニリン系ポリオール(例えば、N,N’−ビス−ヒドロキシプロピルアニリン)を含むポリオール成分に対して、(C)成分:有機ポリイソシアネートを、フタル酸エステル系可塑剤存在下に反応させて調製したイソシアナートプレポリマーからなるものとすることが好ましい。
【0039】
ここで、液状ブタジエン系重合体を主体とするのは、形成される接着層に柔軟性を付与し易いためである。また、アニリン系ポリオールを使用するのは、接着層の凝集破壊強度を向上させるためである。
【0040】
なお、配合比(質量比)は、通常、液状ジエン系重合体/アニリン系ポリオール=95/5〜80/20とする。
【0041】
即ち、(A)成分と(B)成分との配合比率が、(A)成分のOH基含有量と(B)成分のOH基含有量との比率が、前者/後者=1/0.5〜1/2.5となる様にすることが望ましく、さらに望ましくは、1/1〜1/2とする。
【0042】
(B)成分が過少では、十分な接着強度を確保し難く、逆に(B)成分が過多では、粘度が増大して、塗布作業性が低下する。
【0043】
NCO含量は、3〜10%とする。エステル系可塑剤の配合量は、湿気硬化型接着剤中、5〜70%、望ましくは20〜50%とする。該エステル系可塑剤の配合量が過多であると、塗布後、該可塑剤が加硫ゴムに移行して、物性に悪影響を与えるおそれがある。
【0044】
なお、上記湿気硬化型接着剤には、パラフィン系オイル等のプロセスオイルを適宜配合することもできる。パラフィン系オイルを使用することにより、接着剤の安定性(可使時間:ポットライフ)を増大させることができる。また、良好な塗布作業性が得られるような粘度に調製することができる。なお、粘度を低く設定しすぎると、一回の塗布作業で必要な接着強度(結合強度)を得難く、塗布作業性が低下する。
【0045】
ポットライフが長くなる理由は、パラフィン系オイルで接着剤を希釈する結果となり、接着剤の保存時(常温放置時)の反応性が低下するためと推定される。
【0046】
ラバーリング14を形成するゴム配合物のベースとなる非極性ゴムとしては、エチレンプロピレン系ゴム(EOR)が、耐熱性等の見地から望ましいが、スチレンブタジエンゴム(SBR)イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、天然ゴム(NR)等であってもよい。
【0047】
特に、EOR系ゴムの内、本発明者らが先に、特願平9−2376号(特開平10−196719号)で提案した下記要件(1) 〜(3) を満たすポリマーアロイをベースポリマー(原料ゴム)として使用することが望ましい。
【0048】
(1) ポリマーアロイは、エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム(A):99〜60%、と液状エチレン・α−オレフィン共重合体ゴム(B):20〜40%からなる。
【0049】
(2) エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴムは、エチレンと炭素原子数3〜20のα−オレフィンと非共役ジエンからなり、かつ、エチレンとα−オレフィンとのモル比が60/40〜73/27であり、分子量分布指数(MW /MN )が4未満であり、極限粘度[ηc ]が2.7〜5.0dL/gであり、ヨウ素価が10〜40であり、非共役ジエンが5−エチリデン−2−ノルボルネンである。
【0050】
(3) 液状エチレン・α−オレフィンとの共重合体ゴムは、エチレンと炭素原子数3〜20のα−オレフィンとからなり、かつ、エチレンとα−オレフィンとのモル比が50/50〜78/22であり、極限粘度[η]が0.3〜0.5dL/gである。
【0051】
上記高級脂肪酸系の加工助剤としては、ステアリン酸、ラウリン酸及びそれらのエステル等を挙げることができる。
【0052】
そして、加硫系は過酸化物加硫系、硫黄加硫系を問わないが、耐圧縮永久歪み性に優れている過酸化物加硫系をベースとすることが望ましい。
【0053】
さらに、本実施形態では、ゴム配合物が加硫時において非極性ゴム(ポリマー)と反応可能でかつ極性基を備えた有機加硫剤を含有する構成とすることにより、100℃前後の加硫温度より低い加熱温度で加熱処理することにより早期結合性(接着性)を確保し易い。これにより、さらに、ハブ板12、ラバーリング14及び慣性リング16の三者を一体化してダンパ本体を製造して粘性流体封入までの時間を短くすることができ、ダンパ本体の生産性が向上する。
【0054】
ここで、有機加硫剤としては、極性基(特にハロゲン基:Cl,Br等)を導入したキノン誘導体や、同じく極性基(特にメルカプト基、アミノ基等)を導入したトリアジン誘導体を挙げることができる。これらの極性基を備えた有機加硫剤は、非極性ゴムと湿気硬化型接着剤のそれぞれに架橋するため、非極性ゴムだけとの接着よりも早く硬化(架橋)させる加硫剤としての作用がある。当該キノン誘導体としては、クロラニル(化合物名:2,3,5,6−テトラクロロキノン)、また、トリアジン誘導体としては、2,4,6−トリメルカプト−1,3,5−トリアジンが好適に使用できる。
【0055】
極性基としては、上記のほかに、アミノ基(NH2 )、水酸基(OH)、カルボキシル基(CO2 H)、ハロゲン化メチル基(CH2 X)等でも良い。
【0056】
上記有機加硫剤の配合量は、湿気硬化型接着剤に対して反応促進作用を奏する量以上で、弾性体の圧縮永久歪みを阻害しない範囲の量以下とする。例えば、クロラニルの場合、エチレンプロピレン系ゴム(以下「EOR」)100部に対して0.1〜0.7部、望ましくは、0.4〜0.6部、さらに望ましくは0.45〜0.55部とする。
【0057】
そして、上記加工助剤の配合量は、通常の配合量でもよいが、加工性(ゴムの混練加工)の問題が発生しない量以上で通常配合量以下とすることが、粘着性(結合性)の見地から望ましい。具体的には、ステアリン酸の場合、EOR100部に対して0.4〜1部、望ましくは、0.45〜0.8部、さらに望ましくは0.5〜0.6部とする。
【0058】
本発明に係るラバーリングを形成するゴム配合物(未加硫の配合ゴム)には、非極性ゴム、高級脂肪酸系の加工助剤及び有機加硫剤のほかに、通常のゴム配合に使用されるカーボンブラック、軟化剤(高級脂肪酸系加工助剤を除く)、亜鉛華、その他副資材を配合する。
【0059】
上記ゴム配合物は、例えば、有機過酸化物加硫系のEOR系の場合、例えば、下記のような方法により調製する。
【0060】
即ち、バンバリーミキサー等のミキサー類を用いて、上記EOR及び軟化剤(プロセスオイル)、ステアリン酸を30〜170℃で3〜10分間混練し、次いで、オーブンロール等のロール類を用いて、加硫剤(有機過酸化物又はイオウ)、カーボンブラック、上記有機加硫剤(クロラニル)、必要に応じて加硫促進剤又は加硫助剤、さらには、その他副資材を追加混合し、ロール温度40〜80℃で5〜30分間混練した後、混練物を押し出し、リボン状又はシート状の配合ゴムを調製する。
【0061】
本発明に係るEOR系ゴム配合物からラバーリングを得るには、上記の未加硫配合ゴムを意図するゴム部材の形状に成形加硫を行なう、又は所定厚のシート体に加硫後、意図するゴム部材の形状に裁断すればよい。
【0062】
即ち、上記の未加硫配合ゴムは、押し出し成形機、カレンダーロール、又はプレスにより意図する形状に成形し、成形と同時に又は成形物を加硫槽内に導入し、130〜170℃の温度で1〜30分間加熱し、加硫ゴムとする。
【0063】
そして、当該加硫ゴムは、所定径、幅、厚みに調製(成形又は裁断により)してラバーリング14とする。
【0064】
そして、該ラバーリング14を用いてのダンパ本体の製造は下記の如く行う(図2参照)。
【0065】
予め、ラバーリング14の両面に上記湿気硬化型接着剤を塗布しておく。この湿気硬化型接着剤は、ラバーリング14とともに又はハブ板12及び/又は慣性リング16、18の各ラバーリング14との接着面に塗布してもよい。このとき、塗布方法としては、スプレー塗布・刷毛塗り・ローラ塗り等、汎用の手段を使用できる。なお、このハブ板12及び慣性リング16、18は、予め前処理(脱脂・浄化処理)を施しておく。ハブ部やダンパマス部が金属製の場合は、ラバーリングとの接触面に、必要により、グリットブラスト処理により粗面化処理を施す。
【0066】
本発明で使用する湿気硬化型接着剤は、塗布後一定時間(例えば12時間)は接着力が発現しない。このため、塗布直後に接着面相互を当接させる必要はなく、予め塗布しておいても問題はなく、また取り扱い性も良好である。
【0067】
次に、図2に示す如く、作業台26の上に第一慣性リング16をセット(載置)後、順次、一方のラバーリング14、ハブ板12、及び他方のラバーリング14を重ね合わせた後、最後にOリング21を組み付けた第二慣性リング18を第一慣性リング12の囲い立壁17にはめ込んでダンパ本体の組み付けを完了する。このとき、囲い立壁の係止つめ17aが第二慣性リング18の外周壁に形成された係止凹部18aに嵌合して、第一・第二慣性リング16、18とハブ板12との間で一対のラバーリング14、14を圧縮保持する。また、ラバーリング部の平均圧縮率は、通常、24〜45%、望ましくは33〜42%である。圧縮率が低すぎても高すぎても、所定のばね定数、即ちダンパ特性を得難い。
【0068】
そして湿気硬化型接着剤は所定時間経過後(通常24時間)は、空気中の水分により硬化して接着力が発現してきて、ハブ板12及び慣性リング16、18とラバーリング14相互の間に結合層が形成される。当該結合層の存在により、ゴムと金属部材間の固着力を十分に得ることができる。
【0069】
そして、ゴム配合物が有機加硫剤(クロラニル)を含有する場合は、特に、共振耐久試験後の、ゴムと金属部材間の結合性が格段に向上する。
【0070】
なお、上記において、ダンパ本体の接着(固着)完了時間を短くするために、加熱処理(例えば、120℃×1h)してもよい。
【0071】
次に、シリコーンオイル等の粘性流体を封入口18aから注入して弾性膜キャップ24で閉じる。
【0072】
ここで、粘性流体の充填率は、要求される減衰力により異なるが、粘性流体部22の容積の70〜95%、望ましくは75〜85%とする。弾性膜キャップ24は、圧入及び/又は接着剤で固定する。
【0073】
こうして製造したビスカスラバーダンパ10は、従来と同様にして、プーリ30等を介してクランクシャフト(回転軸)20に取り付ける。
【0074】
そして、通常のビスカスラバーダンパ10と同様、ばね特性はラバーリング14、14で、減衰力は粘性流体部22でそれぞれ担い、良好なダンパ特性を示す。
【0075】
また、温度が上昇して、粘性流体が膨張しても(100℃以上になることもある。)、弾性膜キャップ24で閉じられているため、体積変化を吸収して減衰特性に影響を与えたり、加圧により粘性流体が粘性流体部22から漏れたりするおそれがない。ちなみに、シリコーンオイルの体積熱膨張率は0.001cc/℃であるので100℃で約10%膨張する。
【0076】
【試験例】
以下に本発明の効果を確認するために、比較例とともに実施例について行なった試験例について説明をする。
【0077】
A.使用接着剤の組成及び未加硫ゴム配合物の調製方法は下記の通りである。
【0078】
(1) 使用接着剤:
各実施例の湿気硬化型接着剤の配合は、以下に示すとおりである。
【0079】
ブタジエン系ポリオール(A) 100部
アニリン系ポリオール(B) 8.2部
DOP 92部
MDI 60部
NCO含量 5%
DOP含量 35%
OH比(A)/(B) 1/1
粘度(B型粘度計により測定) 7Pa・s
(2) 未加硫ゴム配合物の調製
各試験例に使用した配合処方は、下記の通りである。
【0080】
EOR(ポリマーアロイ) 147部
ステアリン酸 変量
亜鉛華 5部
カーボンブラック 80部
老化防止剤 2部
DCP(40%含有品) 8部
プロセスオイル 13部
クロラニル 変量
なお、使用したポリマーアロイは下記仕様の高分子量成分100部に対して、下記仕様の低分子量成分47部を配合したものである。
【0081】
<高分子量成分仕様>
エチレン/α−オレフィン:68/32、分子量分布指数(M /M):3.7、極限粘度[ηc ]:4.0dL/g、ヨウ素価:22
<低分子量成分仕様>
エチレン/α−オレフィン:68/32、極限粘度[ηc ]:0.37dL/g、ヨウ素価:0
上記基本配合処方において図3(ステアリン酸:1部配合)及び図4(クロラニル:0部配合)にそれぞれ各量のクロラニル及びステアリン酸を配合したゴム配合物をバンバリーミキサーで混練して、未加硫ゴム配合物を調製した。
【0082】
B.該未加硫ゴム配合物を用い下記方法にしたがって各試験を行なった。
【0083】
(1) 圧縮永久歪み試験
JIS K 6301に準じて耐熱試験後(120℃×70h)の加硫ゴム試験片について圧縮永久歪みを測定した。
【0084】
結果を示す図3からクロラニルの配合量が0.7部前後の圧縮永久歪みも悪くなることが分かる。
【0085】
(2) 固着力・表面析出量
プレス加硫成形(170℃×10min )して円柱体(16mmφ×10mmH)を調製し、該円柱体の上・下面に湿気硬化型接着剤をはけ塗りして各試験片を調製した。各試験片を、25mm□×3.2mmtの鉄板で挟着し35%圧縮状態で、加熱処理後(120℃×240h)に、一方の鉄板を固定し、他方の鉄板を引っ張って鉄板が加硫ゴム体から離れるときの強さを固着力とした。また、同時に、周面の表面析出量を、フーリエ変換赤外分光法(FT−IR)により測定した。
【0086】
結果を示す図4から、ステアリン酸の配合量の増大に対応して、表面析出量が増大するとともに、固着力が低下することが分かる。すなわち、固着力の見地からは、ステアリン酸の配合量が少ない方、すなわち、1部未満が望ましいことが分かる。
【0087】
【発明の効果】
本発明に係るビスカスラバーダンパは、金属/ラバーリング(加硫ゴム部)間に湿気効果型接着剤からなる結合層を介在させる構成により、高温雰囲気下でも、ハブ部およびダンパマス部とラバーリングとの間の結合性(固着性)に問題が発生し難くなる。むしろ、湿気硬化型接着剤の反応進行により結合層の凝集力が増大して、耐熱試験後の結合力は増大する。
【0088】
また、該ラバーリングを形成する、高級脂肪酸系の加工助剤を含有するゴム配合物に、加硫時において非極性ゴムと反応可能で、かつ極性基を備えた有機加硫剤を配合することにより、120℃前後の加熱処理により短時間で結合力の確保が可能となる。接着力の湿気硬化型接着剤の反応完了による結合力が最大値に達するまでの時間を有機加硫剤により短縮できるためであるものと推定される。
【0089】
したがって、本発明のビスカスラバーダンパは、加硫ゴム部をダンパマス等の金属部と加硫接着させる構成のものに比して、格段に生産性が向上させることができる。また、ハブ部は、加硫ゴム部の加硫成形時の射出圧及び温度の影響を考慮する必要がないので、強化プラスチック材等で形成することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用するビスカスラバーダンパの一例を示す断面図
【図2】図1のビスカスラバーダンパの組み立て前分解断面図
【図3】クロラニル配合量と圧縮永久歪みの関係を示すグラフ図
【図4】ステアリン酸配合量と表面析出量及び固着力との関係を示すグラフ図
【符号の説明】
12 ハブ板(ハブ部)
14 ラバーリング(加硫ゴム部)
16 第一慣性リング(ダンパマス部)
18 第二慣性リング(ダンパマス部)
22 粘性流体部
24 弾性膜キャップ
[0001]
【Technical field】
The present invention includes a hub portion assembled to a rotary shaft, a vulcanized rubber portion fixed to at least one surface of the hub portion, a damper mass portion fixed to the vulcanized rubber portion, and a gap formed by the former three members. The viscous rubber damper is provided with a viscous fluid portion that fills.
[0002]
Further, in the following description, the blending unit is a mass unit unless otherwise specified.
[0003]
[Background]
A viscous rubber damper, which is a type of torsional damper, has the following advantages / disadvantages (see “Japan Rubber Association Vol. 64 No. 5 (1991)” p.281).
[0004]
In the viscous rubber damper, the spring element is made by the rubber part (vulcanized rubber part) and the damping element is made by the viscosity of the viscous fluid part (silicone oil, etc.), so the damping coefficient can be greatly increased and the resonance magnification is reduced. it can. In addition, since the spring element and the damping element are independent, the design can be performed separately and the design range can be expanded.
[0005]
However, on the other hand, since the viscous fluid is sealed inside, the number of assembly steps is increased, and there are problems that the rubber damper does not have, such as ensuring sealing performance.
[0006]
Further, vulcanization bonding is usually adopted as a fixing means for both the hub portion and the damper mass portion each made of metal and the vulcanized rubber portion.
[0007]
However, in order to vulcanize and bond, a mold having a complicated shape for molding and vulcanizing an unvulcanized rubber material between both metal members is required. In addition, since heat is applied in the vulcanization process, it is difficult to make the hub portion that does not require mass plastic.
[0008]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In view of the above, the present invention provides a viscous rubber damper capable of obtaining a necessary bondability (adhesion force) without vulcanization adhesion between a hub portion and / or a damper mass portion and a vulcanized rubber member. The purpose is to do.
[0009]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made an effort to develop a fixed layer (bonding) composed of a moisture-curing adhesive (one-part adhesive) between the rubber compound and the metal. The present inventors have found that it is sufficient to intervene a layer) and have come up with a viscous rubber damper having the following configuration.
[0010]
The hub portion assembled to the rotating shaft, the vulcanized rubber portion fixed to at least one surface of the hub portion, the damper mass portion fixed to the vulcanized rubber portion, and the gap formed by the three members are filled. In a viscous rubber damper comprising a viscous fluid part, a vulcanized rubber part based on a nonpolar rubber, and formed of a rubber compound containing a higher fatty acid processing aid,
The vulcanized rubber part is fixed to the hub part and / or the damper mass part via a fixing layer (bonding layer) made of a moisture-curing adhesive.
[0011]
By using a moisture-curing adhesive, no special heating means is required, and the hub part, vulcanized rubber part, and damper mass part are integrated into one another, that is, when the damper body is manufactured, the three parts are overlapped. After the assembly, the damper body consisting of the three parties can be integrated by simply leaving it alone. That is, it is not necessary to manufacture the damper main body through the vulcanization bonding process. Therefore, the viscous rubber damper can be easily manufactured and can be formed of a plastic material (because it is not necessary to consider the injection pressure and vulcanization temperature during vulcanization molding of the vulcanized rubber part. ).
[0012]
In the above, the moisture curable adhesive is composed of a component (A): a liquid diene high polymer having a hydroxyl group at the terminal, and a component (B): a molecular weight containing a hydroxyl group bonded to at least one secondary carbon. 500 polyols and (C) component: It is desirable to use an organic polyisocyanate compound produced by reacting in the presence of an ester plasticizer. Furthermore, the (A) component OH group content and The ratio of the component (B) to the OH group content is preferably the former / the latter = 1 / 0.5 to 1 / 2.5.
[0013]
By using a moisture curable adhesive that satisfies the above requirements, a vulcanized rubber part formed of a rubber compound containing a higher fatty acid-based processing aid based on a nonpolar rubber, a metal damper mass part, It becomes easy to ensure adhesiveness (bondability) with the hub portion.
[0014]
Furthermore, in the above configuration, it is desirable that the rubber compound contains an organic vulcanizing agent that can react with the nonpolar rubber during vulcanization and has a polar group, and the organic vulcanizing agent includes a halogen group. A quinone derivative into which is introduced is desirable.
[0015]
This is because it becomes easier to secure the adhesion (bonding) between the vulcanized rubber portion and the metal damper mass portion or the hub portion.
[0016]
Specifically, in the above, the nonpolar rubber is ethylene propylene rubber, the processing aid is stearic acid, and the quinone derivative is chloranil (compound name: 2,3,5,6-tetrachloroquinone). .
[0017]
Usually, the lower limit compounding amount of stearic acid and the upper limit compounding amount of chloranil are set to 0.4 parts by mass and 0.7 parts by mass, respectively, with respect to 100 parts by mass of the ethylene propylene rubber.
[0018]
Moreover, it is desirable to form a part of the forming wall of the viscous fluid portion with an elastic film. The increase in the internal pressure of the viscous fluid portion due to the thermal expansion of the viscous fluid is absorbed, and the sealing performance can be easily ensured.
[0019]
The manufacturing method of the viscous rubber damper of the present invention has the following configuration.
[0020]
Viscosity filling a gap formed by three parts: a hub part assembled to the rotating shaft, a vulcanized rubber part fixed to at least one surface of the hub part, and a damper mass part fixed to the vulcanized rubber part. A method for producing a viscous rubber damper having a fluid part, wherein an adhesive application step of applying a moisture curable adhesive to one or both adhesive surfaces of the hub part and / or the damper mass part and the vulcanized rubber part,
The main body integration process, in which the hub part, damper mass part, and vulcanized rubber part are left in combination and fixed,
A viscous fluid portion forming step of sealing the viscous fluid in the gap for the viscous fluid portion formed by the main body integration step;
It is characterized by manufacturing through.
[0021]
In the above manufacturing method, it is desirable to close the sealing port with an elastic membrane cap when sealing the viscous fluid because the thermal expansion of the viscous fluid can be absorbed.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the viscous rubber damper according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a description will be given by taking as an example a type in which a pair of inertia rings (damper masses) 16 and 18 are provided on both surfaces of a hub plate (hub portion) 12 via a pair of rubber rings (vulcanized rubber portions) 14 and 14. The present invention is not limited to this embodiment, and can of course be applied to other types and forms of viscous rubber dampers.
[0023]
The viscous rubber damper 10 of this embodiment includes a hub plate (hub portion) 12 assembled to a rotary shaft 20 such as a crankshaft, and a pair of rubber rings (vulcanized rubber portions) 14 fixed to both surfaces of the hub plate 12. , 14, first and second inertia rings (damper mass portions) 16, 18 fixed to the rubber ring 14, and a viscous fluid portion 22 that fills a gap formed by these three members. The rubber ring 14 is formed of a rubber compound based on a nonpolar rubber and containing a higher fatty acid processing aid (see FIG. 1).
[0024]
Here, the hub plate 12 and the first and second inertia rings 16 and 18 are usually made of metal, but the hub portion 12 may be formed of fiber reinforced plastic or the like.
[0025]
Further, the first inertia ring 16 and the periphery thereof are provided with a surrounding vertical wall 17 for fitting and holding the second inertia ring 18. An O-ring 21 is interposed between the fitting surfaces of the enclosure wall 17 and the second inertia ring 18. This is for preventing leakage of viscous fluid from the viscous fluid portion 22. The surrounding wall 17 is provided with a locking claw portion 17a on the inner periphery on the front end side. This is from the viewpoint of the workability of setting the second inertia ring 18.
[0026]
The second inertia ring 18 includes a viscous fluid sealing port 18 a, and the viscous fluid sealing port 18 a is closed with an elastic membrane cap 24. This is because the increase in the internal pressure of the viscous fluid portion due to the thermal expansion of the viscous fluid is absorbed to ensure sealing performance.
[0027]
Furthermore, although not necessarily, the bottom surface of the set recess 28 into which the rubber ring 14 is fitted in each of the inertia rings 14 and 18 is a single tapered surface that becomes deeper toward the outer peripheral side. Each piece taper surface is made into the angle which follows the normal line extended from the center of a rotating shaft on the left-right symmetric axis of a damper, ie, the hub board 12. FIG. This is because the strain applied to the rubber ring (rubber portion) 14 is the same strain shape.
[0028]
The viscous fluid portion 22 is formed by sealing a relatively high viscosity (100,000 to 1,000,000) viscous fluid in the gap. Although it does not specifically limit as a viscous fluid, Usually, the silicone oil which is excellent in thermal stability is used. In addition, although the clearance gap between the viscous fluid parts 22 is selected in the range of 0.1-1 mm according to the required attenuation | damping characteristic, it is usually about 0.5 mm.
[0029]
The rubber ring 14 is made of a non-polar rubber and a rubber compound containing a higher fatty acid processing aid. So far, it is almost the same as the existing technology.
[0030]
In the above configuration, the present embodiment is characterized in that the rubber ring 14 is fixed to the hub plate 12 and the damper mass part via a fixing layer (bonding layer) made of a moisture-curing adhesive.
[0031]
Here, the use of a moisture-curing adhesive (one-part adhesive) as the material for forming the bonding layer increases the pot life after preparation of the liquid compared to the two-part type, that is, the liquid stability is increased. Increased, good handleability, and after application to the hub part or damper mass part, almost no adhesive force is developed, and the hub plate 12, rubber ring 14 and inertia ring 16 are sequentially stacked and integrated to form a damper. This is because the workability of manufacturing the main body is not adversely affected. That is, the moisture curable adhesive hardly exhibits an initial adhesive force (for example, within 6 to 12 hours after application).
[0032]
As the moisture curable adhesive, a one-pack type urethane resin described in Japanese Patent Publication No. 63-15294 is an organic solvent-less type and can be suitably used.
[0033]
Specifically, the moisture curable adhesive contains (A) component: liquid diene copolymer having a hydroxyl group at the terminal, and (B) component: molecular weight 50 containing a hydroxyl group bonded to at least one secondary carbon. -500 polyol and component (C): An organic polyisocyanate compound is reacted in the presence of an ester plasticizer.
[0034]
Component (A): A liquid diene copolymer having a hydroxyl group at the terminal is a liquid diene copolymer having a number average molecular weight of 300 to 25000 introduced with 1.7 to 3.0 hydroxyl groups / mol (one molecule). It means a polymer, and those having 1,4 bonds of 50% or more are usually used. This is because, in these ranges, the adhesive layer has flexibility, and it is easy to ensure vibration resistance adhesion when vibration acts on the viscous rubber damper. Specific diene copolymers include butadiene homopolymer, isoprene homopolymer, butadiene-styrene copolymer, butadiene-isoprene copolymer, butadiene-acrylonitrile copolymer, butadiene-2-ethylhexyl acrylate copolymer, butadiene-n-octadecyl acrylate copolymer, and the like. Can be mentioned.
[0035]
In addition, the component (B): a polyol having a molecular weight of 50 to 500 containing a hydroxyl group bonded to at least one secondary carbon includes 1,2-propylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-butanediol, , 3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,2-pentanediol, 2,3-pentanediol, 2,5-hexanediol, 2,4-hexanediol, 2-ethyl-1,3-hexane Examples include diol, cyclohexanediol, glycerin, N, N′-bis-2-hydroxypropylaniline, N, N′-bishydroxyisopropyl-2-methylpiperazine, and an ethylene oxide adduct of bisphenol A. Usually, a diol having two hydroxyl groups bonded to secondary carbon is used.
[0036]
Examples of the organic polyisocyanate compound include tolylene diisocyanate, MDI, crude MDI, liquid modification of MDI, hexamethylene diisocyanate, xylene diisocyanate, cyclohexanephenylene diisocyanate, chlorophenylene diisocyanate, Naphthalene-1,5-diisocyanate, xylylene-2,2′-diisocyanate, isopropylbenzene-2,4-diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, triphenylmethane-4,4 ′, 4 ′ '-Triisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate addition reaction product with polypropylene glycol or triol, reaction product of 1 mol of trimethylolpropane and 3 mol of tolylene diisocyanate, etc. Of these, highly reactive MDI type is desirable.
[0037]
As the ester plasticizer, in the present invention, phthalic acid esters such as dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate (hereinafter abbreviated as “DOP”), di-n-octyl phthalate, dioctyl adipate, dioctyl azelate, etc. And linear dibasic acid esters such as dioctyl sebacate, and phosphoric acid esters such as tri-2-ethylhexyl phosphate and trixylenyl phosphate.
[0038]
In the above, the polyol component is mainly composed of (A) component: a liquid butadiene-based copolymer having a number average molecular weight of 500 to 10,000 having a hydroxyl group at the terminal, and (B) component: bonded to at least two secondary carbons. For a polyol component containing an aniline-based polyol (for example, N, N′-bis-hydroxypropylaniline) having a molecular weight of 50 to 500 containing a hydroxyl group, (C) component: organic polyisocyanate, phthalate ester plasticizer It is preferable to consist of the isocyanate prepolymer prepared by making it react in presence.
[0039]
Here, the reason why the liquid butadiene polymer is mainly used is that it is easy to impart flexibility to the formed adhesive layer. The aniline polyol is used to improve the cohesive failure strength of the adhesive layer.
[0040]
The blending ratio (mass ratio) is usually liquid diene polymer / aniline polyol = 95/5 to 80/20.
[0041]
That is, the blending ratio of the component (A) to the component (B) is such that the ratio of the OH group content of the component (A) to the OH group content of the component (B) is 1 / 0.5. It is desirable to be set to ˜1 / 2.5, and more desirably 1/1 to ½.
[0042]
If the component (B) is too small, it is difficult to ensure a sufficient adhesive strength. Conversely, if the component (B) is excessive, the viscosity increases and the coating workability decreases.
[0043]
The NCO content is 3 to 10%. The blending amount of the ester plasticizer is 5 to 70%, desirably 20 to 50% in the moisture curable adhesive. If the amount of the ester plasticizer is excessive, the plasticizer may move to vulcanized rubber after coating, which may adversely affect physical properties.
[0044]
In addition, process oil such as paraffinic oil can be appropriately blended with the moisture curable adhesive. By using paraffinic oil, the stability (pot life: pot life) of the adhesive can be increased. Moreover, it can adjust to the viscosity which can obtain favorable coating workability | operativity. If the viscosity is set too low, it is difficult to obtain the necessary adhesive strength (bonding strength) in a single coating operation, and the coating workability is reduced.
[0045]
The reason why the pot life becomes long is presumed to be that the adhesive is diluted with paraffinic oil, and the reactivity during storage of the adhesive (at room temperature) decreases.
[0046]
As the non-polar rubber which is the base of the rubber compound forming the rubber ring 14, ethylene propylene rubber (EOR) is desirable from the viewpoint of heat resistance, but styrene butadiene rubber (SBR) isoprene rubber (IR), butyl rubber. (IIR), natural rubber (NR), and the like may be used.
[0047]
In particular, among EOR rubbers, the base polymer is a polymer alloy that satisfies the following requirements (1) to (3) previously proposed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 9-2376 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-196719). It is desirable to use as (raw rubber).
[0048]
(1) The polymer alloy is composed of ethylene / α-olefin / non-conjugated diene copolymer rubber (A): 99 to 60% and liquid ethylene / α-olefin copolymer rubber (B): 20 to 40%. .
[0049]
(2) The ethylene / α-olefin / nonconjugated diene copolymer rubber is composed of ethylene, an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms and a nonconjugated diene, and the molar ratio of ethylene to α-olefin is 60. / 40 to 73/27, and the molecular weight distribution index (M W / M N ) Is less than 4, and the intrinsic viscosity [η c ] Is 2.7 to 5.0 dL / g, the iodine value is 10 to 40, and the non-conjugated diene is 5-ethylidene-2-norbornene.
[0050]
(3) The copolymer rubber of liquid ethylene / α-olefin is composed of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, and the molar ratio of ethylene to α-olefin is 50/50 to 78. / 22 and the intrinsic viscosity [η] is 0.3 to 0.5 dL / g.
[0051]
Examples of the higher fatty acid processing aids include stearic acid, lauric acid and esters thereof.
[0052]
The vulcanization system may be a peroxide vulcanization system or a sulfur vulcanization system, but it is desirable to use a peroxide vulcanization system having excellent compression set resistance.
[0053]
Furthermore, in the present embodiment, the rubber compound contains an organic vulcanizing agent that can react with the nonpolar rubber (polymer) at the time of vulcanization and has a polar group. It is easy to ensure early bondability (adhesiveness) by heat treatment at a heating temperature lower than the temperature. This further integrates the hub plate 12, the rubber ring 14 and the inertia ring 16 to manufacture the damper main body and shorten the time until the viscous fluid is sealed, thereby improving the productivity of the damper main body. .
[0054]
Here, examples of the organic vulcanizing agent include quinone derivatives introduced with polar groups (particularly halogen groups: Cl, Br, etc.) and triazine derivatives introduced with polar groups (particularly mercapto groups, amino groups, etc.). it can. Organic vulcanizing agents with these polar groups crosslink to each of nonpolar rubbers and moisture-curing adhesives, and therefore act as vulcanizing agents that cure (crosslink) faster than adhesion to nonpolar rubbers alone. There is. As the quinone derivative, chloranil (compound name: 2,3,5,6-tetrachloroquinone) is preferable, and as the triazine derivative, 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine is preferable. Can be used.
[0055]
As the polar group, in addition to the above, an amino group (NH 2 ), Hydroxyl group (OH), carboxyl group (CO 2 H), a halogenated methyl group (CH 2 X) etc.
[0056]
The blending amount of the organic vulcanizing agent is not less than the amount that exerts a reaction promoting action on the moisture curable adhesive and not more than the range that does not inhibit the compression set of the elastic body. For example, in the case of chloranil, 0.1 to 0.7 part, desirably 0.4 to 0.6 part, more desirably 0.45 to 0, with respect to 100 parts of ethylene propylene rubber (hereinafter referred to as “EOR”). .55 parts.
[0057]
The blending amount of the processing aid may be a normal blending amount, but it is not less than an amount that does not cause a problem of workability (rubber kneading process) and is not more than the usual blending amount. From the viewpoint of Specifically, in the case of stearic acid, 0.4 to 1 part, preferably 0.45 to 0.8 part, and more preferably 0.5 to 0.6 part with respect to 100 parts of EOR.
[0058]
The rubber compound (unvulcanized compounded rubber) forming the rubber ring according to the present invention is used for normal rubber compounding in addition to nonpolar rubbers, higher fatty acid processing aids and organic vulcanizing agents. Carbon black, softener (excluding higher fatty acid processing aids), zinc white, and other auxiliary materials.
[0059]
For example, in the case of an organic peroxide vulcanization type EOR system, the rubber compound is prepared by the following method, for example.
[0060]
That is, using a mixer such as a Banbury mixer, the above EOR, softener (process oil) and stearic acid were kneaded at 30 to 170 ° C. for 3 to 10 minutes, and then added using rolls such as an oven roll. Add the sulfur agent (organic peroxide or sulfur), carbon black, the above organic vulcanizer (chloranil), vulcanization accelerator or vulcanization aid, and other auxiliary materials as necessary, roll temperature After kneading at 40 to 80 ° C. for 5 to 30 minutes, the kneaded product is extruded to prepare a ribbon-like or sheet-like compounded rubber.
[0061]
In order to obtain rubber ring from the EOR rubber compound according to the present invention, the above-mentioned unvulcanized compounded rubber is molded and vulcanized into the shape of the intended rubber member, or vulcanized into a sheet body having a predetermined thickness, What is necessary is just to cut | judge to the shape of the rubber member to perform.
[0062]
That is, the above-mentioned unvulcanized compounded rubber is molded into an intended shape by an extrusion molding machine, a calender roll, or a press, and the molded product is introduced into a vulcanizing tank simultaneously with molding or at a temperature of 130 to 170 ° C. Heat for 1 to 30 minutes to obtain vulcanized rubber.
[0063]
Then, the vulcanized rubber is prepared (by molding or cutting) to have a predetermined diameter, width, and thickness to obtain a rubber ring 14.
[0064]
Then, the damper body using the rubber ring 14 is manufactured as follows (see FIG. 2).
[0065]
The moisture-curing adhesive is applied to both sides of the rubber ring 14 in advance. The moisture curable adhesive may be applied together with the rubber ring 14 or on the adhesive surface of the hub plate 12 and / or the inertia rings 16 and 18 with each rubber ring 14. At this time, as a coating method, general-purpose means such as spray coating, brush coating, and roller coating can be used. The hub plate 12 and the inertia rings 16 and 18 are pretreated (degreasing / purifying treatment) in advance. When the hub part and the damper mass part are made of metal, a roughening process is performed on the contact surface with the rubber ring by a grit blasting process, if necessary.
[0066]
The moisture curable adhesive used in the present invention does not exhibit an adhesive force for a certain time (for example, 12 hours) after application. For this reason, it is not necessary to bring the bonding surfaces into contact with each other immediately after the application, and there is no problem even if the application surfaces are applied in advance, and the handleability is also good.
[0067]
Next, as shown in FIG. 2, after the first inertia ring 16 is set on the work table 26, one rubber ring 14, the hub plate 12, and the other rubber ring 14 are sequentially stacked. Thereafter, the second inertia ring 18 to which the O-ring 21 is finally assembled is fitted into the surrounding vertical wall 17 of the first inertia ring 12 to complete the assembly of the damper body. At this time, the locking claw 17a of the surrounding wall is fitted into the locking recess 18a formed on the outer peripheral wall of the second inertia ring 18, and the space between the first and second inertia rings 16, 18 and the hub plate 12 is reached. Thus, the pair of rubber rings 14 and 14 are compressed and held. Moreover, the average compression rate of a rubber ring part is 24 to 45% normally, Preferably it is 33 to 42%. If the compression rate is too low or too high, it is difficult to obtain a predetermined spring constant, that is, a damper characteristic.
[0068]
Then, after a predetermined time (usually 24 hours), the moisture-curing adhesive is cured by moisture in the air and develops an adhesive force between the hub plate 12 and the inertia rings 16 and 18 and the rubber ring 14. A tie layer is formed. Due to the presence of the bonding layer, a sufficient fixing force between the rubber and the metal member can be obtained.
[0069]
And when a rubber compound contains an organic vulcanizing agent (chloranil), especially the connectivity between rubber and a metal member after a resonance endurance test improves remarkably.
[0070]
In the above, heat treatment (for example, 120 ° C. × 1 h) may be performed in order to shorten the completion time of bonding (fixing) of the damper main body.
[0071]
Next, a viscous fluid such as silicone oil is injected from the sealing port 18 a and closed with the elastic membrane cap 24.
[0072]
Here, the filling rate of the viscous fluid varies depending on the required damping force, but is 70 to 95%, preferably 75 to 85% of the volume of the viscous fluid portion 22. The elastic membrane cap 24 is fixed by press-fitting and / or an adhesive.
[0073]
The viscous rubber damper 10 manufactured in this way is attached to the crankshaft (rotary shaft) 20 via the pulley 30 and the like in the same manner as in the prior art.
[0074]
As in the case of the normal viscous rubber damper 10, the spring characteristics are carried by the rubber rings 14 and 14, and the damping force is carried by the viscous fluid portion 22, respectively.
[0075]
Even if the temperature rises and the viscous fluid expands (it may be 100 ° C. or higher), it is closed by the elastic membrane cap 24, so it absorbs the volume change and affects the damping characteristics. There is no risk that the viscous fluid leaks from the viscous fluid portion 22 due to pressurization. Incidentally, since the volume thermal expansion coefficient of silicone oil is 0.001 cc / ° C., it expands by about 10% at 100 ° C.
[0076]
[Test example]
Hereinafter, in order to confirm the effect of the present invention, a test example performed on the example together with the comparative example will be described.
[0077]
A. The composition of the adhesive used and the method for preparing the unvulcanized rubber compound are as follows.
[0078]
(1) Adhesive used:
The formulation of the moisture curable adhesive of each example is as shown below.
[0079]
100 parts of butadiene-based polyol (A)
Aniline polyol (B) 8.2 parts
92 parts of DOP
MDI 60 copies
NCO content 5%
DOP content 35%
OH ratio (A) / (B) 1/1
Viscosity (measured with a B-type viscometer) 7 Pa · s
(2) Preparation of unvulcanized rubber compound
The formulation used for each test example is as follows.
[0080]
EOR (polymer alloy) 147 parts
Stearic acid variable
Zinc flower 5 parts
80 parts of carbon black
Anti-aging agent 2 parts
DCP (40% content) 8 parts
13 parts process oil
Chloranil variable
The polymer alloy used was prepared by blending 47 parts of a low molecular weight component having the following specifications with 100 parts of a high molecular weight component having the following specifications.
[0081]
<High molecular weight component specification>
Ethylene / α-olefin: 68/32, molecular weight distribution index (M w / M n ): 3.7, intrinsic viscosity [η c ]: 4.0 dL / g, iodine value: 22
<Low molecular weight component specification>
Ethylene / α-olefin: 68/32, intrinsic viscosity [η c ]: 0.37 dL / g, iodine value: 0
In the above basic formulation, rubber blends containing each amount of chloranil and stearic acid in FIG. 3 (stearic acid: 1 part blending) and FIG. 4 (chloranil: 0 part blending) were kneaded with a Banbury mixer. A vulcanized rubber formulation was prepared.
[0082]
B. Each test was performed according to the following method using the unvulcanized rubber compound.
[0083]
(1) Compression set test
According to JIS K 6301, compression set was measured for a vulcanized rubber test piece after a heat resistance test (120 ° C. × 70 h).
[0084]
It can be seen from FIG. 3 showing the results that the compression set with a chloranil content of about 0.7 part also deteriorates.
[0085]
(2) Adhesion strength and surface precipitation
Cylinders (16 mmφ × 10 mmH) were prepared by press vulcanization (170 ° C. × 10 min), and each specimen was prepared by brushing a moisture curable adhesive on the upper and lower surfaces of the cylinder. Each test piece is sandwiched between 25 mm □ × 3.2 mmt steel plates and 35% compressed. After heat treatment (120 ° C. × 240 h), one iron plate is fixed and the other iron plate is pulled to add the iron plate. The strength when leaving the vulcanized rubber body was defined as the fixing force. At the same time, the surface precipitation amount on the peripheral surface was measured by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).
[0086]
FIG. 4 showing the results shows that the surface precipitation amount increases and the fixing force decreases in accordance with the increase in the amount of stearic acid. That is, from the standpoint of adhesion strength, it is understood that the smaller the amount of stearic acid, that is, less than 1 part is desirable.
[0087]
【The invention's effect】
The viscous rubber damper according to the present invention is a metal / Between rubber rings (vulcanized rubber) Due to the configuration in which the bonding layer made of the moisture effect type adhesive is interposed, it becomes difficult to cause a problem in the bonding property (adhesiveness) between the hub portion and the damper mass portion and the rubber ring even under a high temperature atmosphere. Rather, the cohesive strength of the bonding layer increases due to the progress of the reaction of the moisture curable adhesive, and the bonding strength after the heat resistance test increases.
[0088]
In addition, an organic vulcanizing agent capable of reacting with a nonpolar rubber at the time of vulcanization and having a polar group is blended with a rubber compound containing a higher fatty acid processing aid that forms the rubber ring. Thus, it is possible to secure the bonding force in a short time by the heat treatment at around 120 ° C. It is presumed that this is because the time required for the bonding force to reach the maximum value due to the completion of the reaction of the moisture-curing adhesive with adhesive strength can be shortened by the organic vulcanizing agent.
[0089]
Therefore, the viscous rubber damper of the present invention can significantly improve the productivity as compared with a configuration in which the vulcanized rubber portion is vulcanized and bonded to a metal portion such as a damper mass. Further, since the hub portion does not need to consider the influence of the injection pressure and temperature during the vulcanization molding of the vulcanized rubber portion, it can be formed of a reinforced plastic material or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a viscous rubber damper to which the present invention is applied.
2 is an exploded cross-sectional view of the viscous rubber damper of FIG. 1 before assembly.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of chloranil and compression set.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of stearic acid blended, the amount of precipitation on the surface, and the adhesion strength.
[Explanation of symbols]
12 Hub plate (hub part)
14 Rubber ring (vulcanized rubber part)
16 First inertia ring (damper mass part)
18 Second inertia ring (damper mass part)
22 Viscous fluid part
24 Elastic membrane cap

Claims (4)

回転軸に組み付けられるハブ部と、該ハブ部の少なくとも一面に固着される加硫ゴム部と、該加硫ゴム部に固着されるダンパマス部(慣性体)と、前記の三者で構成される間隙を充填する粘性流体部とを備え、前記加硫ゴム部が非極性ゴムをベースとし、高級脂肪酸系の加工助剤を含有するゴム配合物で形成されているビスカスラバーダンパにおいて、
前記加硫ゴム部がハブ部及び/又はダンパマス部と湿気硬化型接着剤からなる固着層(結合層)を介して固着され、
前記湿気硬化型接着剤が、(A)成分:末端に水酸基を備えた液状ジエン系高重合体、(B)成分:少なくとも1個の二級炭素と結合した水酸基を含有する分子量50〜500のポリオール、及び(C)成分:有機ポリイソシアナート化合物を、エステル系可塑剤存在下で反応させて製造したものであり、また、前記(A)成分のOH基含有量と(B)成分のOH基含有量との比率が、前者/後者=1/0.5〜1/2.5であり、さらに、
前記ゴム配合物が、加硫時において前記非極性ゴムと反応可能で、かつ極性基を備えた有機加硫剤を含有することを特徴とするビスカスラバーダンパ。
A hub portion assembled to the rotating shaft, a vulcanized rubber portion fixed to at least one surface of the hub portion, a damper mass portion (inertial body) fixed to the vulcanized rubber portion, and the above three members. In a viscous rubber damper comprising a viscous fluid portion that fills the gap, and the vulcanized rubber portion is based on a nonpolar rubber and is formed of a rubber compound containing a higher fatty acid-based processing aid,
The vulcanized rubber part is fixed via a fixing layer (bonding layer) comprising a hub part and / or a damper mass part and a moisture curable adhesive,
The moisture-curing adhesive comprises (A) component: a liquid diene-based high polymer having a hydroxyl group at the terminal, and (B) component: a molecular weight of 50 to 500 containing a hydroxyl group bonded to at least one secondary carbon. Polyol and component (C): produced by reacting an organic polyisocyanate compound in the presence of an ester plasticizer, and the OH group content of component (A) and OH of component (B) The ratio with the group content is the former / the latter = 1 / 0.5 to 1 / 2.5,
A viscous rubber damper , wherein the rubber compound contains an organic vulcanizing agent capable of reacting with the nonpolar rubber during vulcanization and having a polar group .
前記有機加硫剤が、ハロゲン基を導入したキノン誘導体であることを特徴とする請求項1記載のビスカスラバーダンパ。 2. The viscous rubber damper according to claim 1 , wherein the organic vulcanizing agent is a quinone derivative having a halogen group introduced therein . 前記非極性ゴムがエチレンプロピレン系ゴムであるとともに、前記加工助剤がステアリン酸であり、前記キノン誘導体がクロラニル(化合物名:2,3,5,6−テトラクロロキノン)であることを特徴とする請求項1又は2記載のビスカスラバーダンパ。 The nonpolar rubber is an ethylene propylene rubber, the processing aid is stearic acid, and the quinone derivative is chloranil (compound name: 2,3,5,6-tetrachloroquinone). The viscous rubber damper according to claim 1 or 2. 前記ステアリン酸の下限配合量及び前記クロラニルの上限配合量が、エチレンプロピレン系ゴム100質量部に対して、それぞれ、0.4質量部及び0.7質量部であることを特徴とする請求項3記載のビスカスラバーダンパ。 The lower limit compounding amount of the stearic acid and the upper compounding amount of the chloranil are 0.4 parts by mass and 0.7 parts by mass, respectively, with respect to 100 parts by mass of the ethylene propylene rubber. Viscous rubber damper as described.
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