JP5289168B2 - 防振装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、自動車用のトルクロッドやエンジンマウント等の防振装置の製造方法、特には、耐久性に優れた、製造容易な防振装置の製造方法に関するものである。

防振装置としては、金属製の中心部材を、ゴム部材を介して樹脂製の外筒部材に連結してなるものがあり、例えば、トルクロッドでは、筒状をなす一対のそれぞれの中心部材の外周面にゴム部材を介して連結される一対の外筒部材の相互を、アーム部材によって一体的に連結してなる。

このような防振装置の製造方法としては、例えば、はじめに、中心部材の周りにゴム部材を加硫接着させて一体化し、次いで、中心部材に加硫接着させたゴム部材の外周面に対する脱脂等の洗浄処理を行うとともに、プライマー処理のような活性化処理を施し、そして、そのゴム部材の外周面に接着剤を塗布した後、ゴム部材の周りに、ポリアミド樹脂等からなる外筒部材を射出成形して、ゴム部材と外筒とを、接合中間層としての接着剤の接着力によって一体化させて製造する方法がある。

しかるに、このような防振装置では、ゴム部材と外筒部材とを、接着剤の作用によって固着させていることから、複数の処理工程が必要となって作業工数が増加することになる問題があった。

そこで、例えば特許文献１には、支軸部材と、該支軸部材の外側に所定距離を隔てて配された筒部材との間にゴム弾性体を介装し、その支軸部材と筒部材とを該ゴム弾性体で連結した防振装置において、前記ゴム弾性体をＳＢＲ系ゴム組成物によって構成すると共に、該ゴム弾性体の外周面に、ＰＰＥ系樹脂組成物によって構成された取付スリーブを加硫接着する一方、前記筒部材を合成樹脂材料によって形成して、該筒部材の取付孔に前記取付スリーブを固着させてなる防振装置が開示されている。

しかるに、特許文献１に記載の防振装置では、接着剤を塗布等することなく、ゴム弾性体と取付スリーブとを加硫接着させることができるものの、ゴム弾性体を単層のＳＢＲ系ゴム組成物によって構成していることから、耐久性が要求される防振装置のゴム弾性体としては、部材にＳＢＲ系ゴム組成物単一では、強度が劣るおそれがあった。
一方、強度に優れる、例えば天然ゴムのみによって、ゴム弾性体を構成する場合は、接合中間層と、ゴム弾性体としてのポリフェニレンエーテル樹脂層との接着強度が不足することになるという他の問題があった。

特開平８−２６１２６３号公報

そこで本発明は、ゴム部材に接着剤を塗布することなく容易に製造することができ、ゴム部材の耐久性を大きく高めることができる防振装置の製造方法を提供する。

この発明に係る防振装置の製造方法は、中心部材を、それの周りを囲繞するゴム部材および接合中間層を順次に介して、樹脂製の外筒部材に固着させてなる防振装置を製造するに当り、外筒部材の内周に、外筒部材の内周面を所要の厚みで覆う、ポリフェニレンエーテル樹脂またはポリフェニレンエーテルエラストマーからなる接合中間層を形成し、この接合中間層と中心部材との間であって、その接合中間層の内側にスチレン−ブタジエン系ゴムからなる外側ゴム材料を注入して成形するとともに、それらを加硫接着して外側ゴム部材を形成し、その外側ゴム部材の内側に天然ゴムからなる内側ゴム材料を注入して成形するとともに、それらを加硫接着して内側ゴム部材を形成するものである。

本発明では、外側ゴム部材をスチレン−ブタジエン系ゴムにより、接合中間層はポリフェニレンエーテル樹脂またはエラストマーにより構成して、それらの両者を加硫接着することで、スチレン−ブタジエン系ゴムとポリフェニレンエーテルとを、接着剤なしの直接的な拡散接着によって、十分強固に接着させることができ、またゴム部材に接着剤を塗布することなく、ゴム部材と外筒部材との接着強度を確保しつつ、防振装置の耐久性、成形性および生産性を有利に向上させることができる。

本発明の防振装置の製造方法により製造されたトルクロッドを示す側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態であるトルクロッドの製造方法の一の実施形態を示す図である。 本発明の防振装置の製造方法により製造されたブラケットを示す縦断面図である。 防振装置の他の実施形態の防振装置のブラケットを示す縦断面図である。 防振装置の他の実施形態の防振装置のブラケットを示す縦断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の防振装置の製造方法を詳細に説明する。
図１は、本発明の防振装置の製造方法により製造されたトルクロッドを示す側面図である。

図示のトルクロッド１は、円筒形状の、一対の金属製中心部材２と、これら中心部材２の周りを囲繞する、二種の積層構造のゴム部材３と、これら中心部材２およびゴム部材３を接合する接合中間層４と、樹脂材料からなる外筒部材５と、これら外筒部材５を連結するアーム部材６とを具えてなる。
なおここでは、ゴム部材３を、これらの中心部材２に、加硫接着によって、直接的に固着させてなる。

このゴム部材３により、例えば中心部材側から外筒部材側への回転駆動時の振動等の伝達を吸収、緩和等することができる。
この場合、外筒部材５は、アーム部材６の作用下で、両中心部材２のとの相互の離隔方向の力および近接方向の力等に対する抗力を発揮することができる。

ところで、このトルクロッド１では、接合中間層４を、ポリフェニレンエーテル樹脂またはポリフェニレンエーテルエラストマーにより構成し、ゴム部材３は少なくとも二種の積層構造のゴム層相互に加硫接着させた内外二層以上のゴムからなり、このゴム部材の外側ゴム部材３ａをスチレン−ブタジエン系ゴムにより、内側ゴム部材３ｂを天然ゴムによりそれぞれ構成する。

接合中間層４に用いられるポリフェニレンエーテルの単独重合体としては、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−エチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジエチル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６−ジフェニル−１，４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレン）エーテル等が挙げられる。

ポリフェニレンエーテルの共重合体としては、例えば、２，６−ジメチルフェノールと、２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体または２，６−ジフェニルフェノールとの共重合体またはｏ−クレゾールとの共重合体等が挙げられる。

ポリフェニレンエーテルは、ポリフェニレンエーテルだけではなく、ポリフェニレンエーテルをスチレン系樹脂やポリアミド樹脂等とアロイ化した変成ポリフェニレンエーテルも含むことができる。

外筒部材５は、ポリアミド樹脂と強度部材とを主体として構成することが好ましく、ポリフェニレンエーテル樹脂等からなる接合中間層４との接着強度を確保しつつ、外筒部材５に要求される剛性を確保することができる。
このポリアミド樹脂としては、ナイロン、ポリパラフェニレンテレフタルアミド等が挙げられ、特に強度の点から６，６ナイロンが好ましい。
また強度部材としては、例えばガラス繊維や炭素繊維等の繊維状強化材が挙げられる。

本発明の実施形態のトルクロッド１では、各中心部材２の周りに加硫接着される外側ゴム部材３ａと接合中間層４とを、接着剤なしの直接的な拡散接着によって、十分強固に接着させることにより、外側ゴム部材３ａの、外筒部材５からの不測の抜け出しを効果的に防止とともに、内側ゴム部材３ｂに適用される天然ゴム特有の高い耐久性により、ゴム部材３の耐久性を大きく向上等させることができる。

このような防止装置において、さらに好ましくは、外側ゴム部材３ａの厚みを調整することで、外側ゴム部材３ａと接着中間層４との接着性を向上するとともに、内側ゴム部材３ｂの耐久性を発揮することができる。

図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態であるトルクロッドの製造方法の一の実施形態を示す図である。
上述したようなトルクロッド１は、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、図２（ａ）に示すように、一対の円環状の外筒部材５のそれぞれをアーム部材６によって連続してなる形態のブラケット７を射出成形する。このブラケット７は、例えば６，６ナイロンから構成することができる。

次に、図２（ｂ）に示すように、ブラケット７の内周に、ポリフェニレンエーテル樹脂等を注入することで、外筒部材５の内周面を所要の厚さで覆う接合中間層４を成形する。接合中間層４を外筒部材５の内周面を囲うような形状に成形することにより、接着面積が大きくして接着強度をあげるとともに、金型の圧力を高めることができる。

その後、図２（ｃ）に示すように、接合中間層４を形成したブラケット７をゴム型に装着し、接合中間層４の内周に、例えば天然ゴム／スチレン−ブタジエン共重合体ゴムからなる外側ゴム材料を注入して成形するとともに、それらを加硫接着して外側ゴム部材３ａを形成する。接合中間層４と外側ゴム材料との拡散による接着反応を活発にするために、外側ゴム材料の加硫速度をブラケット側の樹脂の温度で調整することができる。

そして、図２（ｄ）に示すように、外側ゴム部材３ａの内周であって、外筒部材５の中心付近に中心部材２を設置した状態で、例えば内側に天然ゴムからなる内側ゴム材料を、中心部材２の周りに注入して成形するともに、そのゴム材料を加硫して、それを、中心部材２および外側ゴム部材３ａの両者に加硫接着した内側ゴム部材３ｂとする。内側ゴム材料の充填後、すぐに加硫することで、これら二種のゴム材料は融合して一体化し、マウント機能と接合中間層４との接着も機能することができる。また外側ゴム材料を加硫した後、内側ゴム材料を加硫することで接着性と耐久性の両立を図ることができる。

このような製造方法でトルクロッド１を製造することで、スチレン‐ブタジエン系ゴムとポリフェニレンエーテルとの、優れた接着力をもって接着し得る拡散反応、および中心部材２とゴム部材３との加硫接着により、ゴム部材３に接着剤を塗布等するための工程の必要なしに、中心部材２と、ゴム部材３と、外筒部材５とを一体化させることができるので、耐久性が向上するとともに、トルクロッド１の生産性が向上することができる。

図３は、本発明の防振装置の製造方法により製造されたブラケットを示す縦断面図である。
図中２１はブラケットを、２２は中心部材を、２３はゴム部材を、２４は接合中間層を、２５は外筒部材をそれぞれ示す。

図示のブラケット２１は、中心部材２２と、この中心部材２２の外周側に、樹脂製の外筒部材２５と、これらの部材２２，２５の間に配設されて、それらの部材を相互連結するゴム部材２３および接合中間層２４とを具えてなる。

ところで、このブラケット２１では、接合中間層２４は、ポリフェニレンエーテル樹脂またはポリフェニレンエーテルエラストマーにより構成し、ゴム部材２３は少なくとも二種の積層構造のゴム層相互に加硫接着させた内外二層以上のゴムからなり、このゴム部材２３の外側ゴム部材２３ａをスチレン−ブタジエン系ゴムにより、内側ゴム部材２３ｂを天然ゴムによりそれぞれ構成する。

このような構成のブラケット２１は、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、外筒部材成形用の金型に６，６ナイロンと５０重量％ガラスからなる樹脂材料を注入し、外筒部材２５を射出成形する。次に、ポリフェニレンエーテル樹脂またはエラストマーからなる接合中間材料を、外筒部材２５の内周面の全体にわたって接合中間層２４を形成する。そして、接合中間層２４の内周に、例えば天然ゴム／スチレン−ブタジエン共重合体ゴムからなる外側ゴム材料を注入して、加硫成形する。その後、外筒部材２５の中心付近に中心部材２２を設置し、例えば天然ゴムからなる内側ゴム材料を、この中心部材２２の周りに注入して、加硫成形して、ブラケット２１を形成することができる。

図４は、防振装置の他の実施形態の防振装置のブラケットを示す縦断面図である。
このブラケット３１では、外筒部材３５がポリフェニレンエーテル樹脂により構成する。ブラケット３１は、内周面に接合中間層を設けることなく、外筒部材３５の内周面にスチレン−ブタジエン系ゴムからなる外側ゴム材料を注入して、加硫成形することができる。

図５は、防振装置の他の実施形態の防振装置のブラケットを示す縦断面図である。
このブラケット４１では、外筒部材４５がポリフェニレンエーテル樹脂から構成され、外筒部材４５の内周面に、図では１２０°の間隔をおいた、三個所のゲート４８を設け、これらゲート４８に対応する位置から、外筒部材４５の内周面を所要の厚みで覆う、スチレン−ブタジエン系ゴムからなる外側ゴム材料を同時に注入する多点注入して、加硫成形することで、外側ゴム部材４３ａを形成する。多点注入により外側ゴム材料を注入することで、必要量の注入を短時間で、能率的に均等に行うことができる射出成形を低圧で行うことができ、加圧下によるスチレン−ブタジエン系ゴムの発熱による加硫を防ぐことができる。

また、外側ゴム部材４３ａに凸部を設けることにより、外側ゴム部材４３ａと内側ゴム部材４３ｂとの間の接着面積が増加し、機械的掛合力の増加することができる。
外側ゴム材料の注入口の先端には、エア抜きを設けることが好ましく、注入時の外側ゴム材料の圧力を上げ、エアだまりの発生を低減することができる。

１ トルクロッド
２，２２ 中心部材
３，２３ ゴム部材
３ａ，２３ａ，４３ａ 外側ゴム部材
３ｂ，２３ｂ 内側ゴム部材
４，２４ 接合中間層
５，２５，３５ 外筒部材
６ アーム部材
７，２１，３１，４１ ブラケット
４８ ゲート

Claims (1)

1. 中心部材を、それの周りを囲繞するゴム部材および接合中間層を順次に介して、樹脂製の外筒部材に固着させてなる防振装置を製造するに当り、
   外筒部材の内周に、外筒部材の内周面を所要の厚みで覆う、ポリフェニレンエーテル樹脂またはポリフェニレンエーテルエラストマーからなる接合中間層を形成し、この接合中間層と中心部材との間であって、その接合中間層の内側にスチレン−ブタジエン系ゴムからなる外側ゴム材料を注入して成形するとともに、それらを加硫接着して外側ゴム部材を形成し、その外側ゴム部材の内側に天然ゴムからなる内側ゴム材料を注入して成形するとともに、それらを加硫接着して内側ゴム部材を形成する防振装置の製造方法。

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