JP4407049B2 - 自動車用緩衝装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用緩衝装置に関し、更に詳しくは、擦れ音の発生を抑制しながら広い周波数域で振動減衰効果を発揮するようにした自動車用緩衝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のサスペンションばね、特にコイルスプリングは形状で決定される固有振動が基本周波数の整数倍に多く現れるので、他の部品との共振が起こりやすい。また、コイルスプリングはスプリング座との擦れ音が大きいという問題もある。そこで、コイルスプリングとスプリング座との間に低摩擦係数でかつ広い周波数域に跨がって振動減衰性に優れた材料を配置すれば、上記不都合を同時に解決可能であり、そのような素材の開発が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、擦れ音の発生を抑制しながら広い周波数域で振動減衰効果を発揮することを可能にした自動車用緩衝装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の自動車用緩衝装置は、コイルスプリングとスプリング座との間に介在する緩衝体を備えた自動車用緩衝装置において、前記緩衝体を損失正接ｔａｎδのピークが互いに異なる周波数域にある複数の振動減衰層を積層すると共に、その積層方向の両外側に熱可塑性樹脂からなる表面層を積層した積層構造にし、少なくとも前記表面層に隣接する前記振動減衰層を熱可塑性樹脂の連続相にゴム組成物の分散相を分散させた海島構造の複合材料で構成したことを特徴とするものである。
【０００５】
このように減衰特性が互いに異なる周波数域にある複数の振動減衰層を積層したので、広い周波数域で振動減衰効果を発揮することができ、しかも表面層は摩擦係数が小さい熱可塑性樹脂から構成したので、擦れによる騒音を低減することができる。
【０００６】
本発明において、振動減衰層はゴム組成物と熱可塑性樹脂とが海島構造を形成する複合材料から構成されていて、その材料に応じて損失正接ｔａｎδのピークを種々異なる周波数域に設定することが可能である。
【０００７】
本発明は、コイルスプリングとスプリング座との間に緩衝体を介在させた自動車用緩衝装置に適用されている。コイルスプリングは形状で決定される固有振動が基本周波数の整数倍に多く現れるので、これら基本周波数の整数倍に対応する周波数域にそれぞれ損失正接ｔａｎδのピークを有する複数の振動減衰層を選択し、これら複数の振動減衰層を積層することにより、コイルスプリングと他の部品との共振を効果的に防止することが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の自動車用緩衝装置の一例を示すものである。この自動車用緩衝装置は、コイルスプリング１とスプリング座２との間に緩衝体３を介在させたものである。緩衝体３は、図２に示すように、複数の振動減衰層４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、これら振動減衰層４ａ〜４ｄを両側から挟み込む表面層５ａ，５ｂとの積層構造になっている。
【００１０】
振動減衰層４ａ〜４ｄは、ゴム組成物の単体、或いは、ゴム組成物と熱可塑性樹脂との複合材料から構成され、損失正接ｔａｎδのピークが互いに異なる周波数域に存在するものである。損失正接ｔａｎδのピーク値及び測定温度は特に限定されるものではないが、少なくとも同一の温度条件で測定される損失正接ｔａｎδのピークが互いに異なる周波数域に分散していれば良い。このような損失正接ｔａｎδは、例えば、動的粘弾性測定装置（東洋精機製作所）を用いて、温度６０℃、初期歪み１０％、振幅±２％の条件で測定することができる。
【００１１】
上記のように減衰特性が互いに異なる周波数域にある複数の振動減衰層４ａ〜４ｄを積層することにより、広い周波数域で振動減衰効果を発揮することができる。そのため、コイルスプリング１の固有振動が広い周波数域にわたって多数のピークを持っていても、その振動を効果的に減衰し、他の部品との共振を効果的に防止することができる。なお、本実施形態では振動減衰層を４層にしているが、この層数は特に限定されるものではなく、減衰しようとする振動の周波数域を考慮して任意に設定することができる。
【００１２】
一方、表面層５ａ，５ｂは熱可塑性樹脂から構成されている。これら表面層５ａ，５ｂの摩擦係数は０．３以下であることが望ましい。このように表面層５ａ，５ｂを摩擦係数が小さい熱可塑性樹脂から構成したので、擦れによる騒音を低減することができる。その結果、ゴム組成物やゴム組成物と熱可塑性樹脂との複合材料の減衰特性を有効に活かすことが可能になる。即ち、ゴム組成物やゴム組成物と熱可塑性樹脂との複合材料がコイルスプリング１との接触面に露出していると擦れ音が発生してしまうのである。
【００１３】
本発明において、ゴム組成物に用いられるゴム成分としては、例えば、ＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ等のジエン系ゴム及びその水素添加物；エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）等のオレフィン系ゴム；Ｂｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ）等の含ハロゲンゴム；メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム等のシリコンゴム；ポリスルフィドゴム等の含イオウゴム；ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム等のフッ素ゴム、ウレタンゴム；エピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。これらゴム組成物は１種単独でも２種以上を組み合わせても良い。ゴム組成物は、更に通常の加硫剤または架橋剤、加硫促進剤または架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、軟化剤、その他当該ゴム用に一般的に配合されている各種配合剤を配合することができる。
【００１４】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂、イミド系樹脂等を挙げることができる。
【００１５】
ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、エチレンポロピレン共重合体樹脂等が挙げられる。
【００１６】
ポリアミド系樹脂の具体例としては、ナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体、ポリアミドエラストマー等が挙げられる。
【００１７】
ポリエステル系樹脂の具体例としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリエステルエラストマー、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体等の芳香族ポリエステル等が挙げられる。
【００１８】
ポリエーテル系樹脂の具体例としては、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等が挙げられる。
【００１９】
ポリニトリル系樹脂の具体例としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体等が挙げられる。ポリメタクリレート系樹脂の具体例としては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル等が挙げられる。
【００２０】
ポリビニル系樹脂の具体例としては、酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体等が挙げられる。セルロース系樹脂の具体例としては、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース等が挙げられる。
【００２１】
フッ素系樹脂の具体例としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等が挙げられる。イミド系樹脂の具体例としては、芳香族ポリイミドＰＩ等が挙げられる。
【００２２】
上記ゴム組成物と熱可塑性樹脂との複合材料は、熱可塑性樹脂の連続相にゴム組成物の分散相が微細に分散した海島構造に形成されている。このようにゴム組成物と熱可塑性樹脂とが海島構造を形成していると、熱可塑性樹脂からなる表面層に対して強固に接合することができる。或いは、連続相が熱可塑性樹脂であるが故に摩擦係数が低くなり、そのままコイルスプリングもしくはスプリング座と接する表面層として用いることもできる。本発明の自動車用緩衝装置では、少なくとも熱可塑性樹脂の表面層に隣接する振動減衰層を熱可塑性樹脂の連続相にゴム組成物の分散相を微細に分散した海島構造の複合材料から構成している。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、コイルスプリングとスプリング座との間に介在する緩衝体を備えた自動車用緩衝装置において、緩衝体を損失正接ｔａｎδのピークが互いに異なる周波数域にある複数の振動減衰層を積層すると共に、その積層方向の両外側に熱可塑性樹脂からなる表面層を積層した積層構造にし、少なくとも前記表面層に隣接する前記振動減衰層を熱可塑性樹脂の連続相にゴム組成物の分散相を分散させた海島構造の複合材料で構成したから、摩擦係数が小さい熱可塑性樹脂に表面層により擦れ音の発生を抑制しながら、複数の振動減衰層により広い周波数域で振動減衰効果を発揮することができる。
【００２４】
従って、本発明をコイルスプリングとスプリング座との間に緩衝体を介在させた自動車用緩衝装置に適用すれば、コイルスプリングと他の部品との共振を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる自動車用緩衝装置を示す正面図である。
【図２】図１に示す自動車用緩衝装置における緩衝体の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ コイルスプリング
２ スプリング座
３ 緩衝体
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 振動減衰層
５ａ，５ｂ 表面層

Claims (2)

  1. コイルスプリングとスプリング座との間に介在する緩衝体を備えた自動車用緩衝装置において、前記緩衝体を損失正接ｔａｎδのピークが互いに異なる周波数域にある複数の振動減衰層（４ａ〜４ｄ）を積層すると共に、その積層方向の両外側に熱可塑性樹脂からなる表面層（５ａ，５ｂ）を積層した積層構造にし、少なくとも前記表面層に隣接する前記振動減衰層を熱可塑性樹脂の連続相にゴム組成物の分散相を分散させた海島構造の複合材料で構成した自動車用緩衝装置。
  2. 前記熱可塑性樹脂からなる表面層が、熱可塑性樹脂の連続相にゴム組成物の分散相を分散させた海島構造の複合材料からなる請求項１に記載の自動車用緩衝装置。
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