JP5474719B2 - 防振ゴム部材 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車用のブッシュ,エンジンマウント、産業機械用の防振部材等に広く利用できる防振ゴム部材に関するものである。
一般に、自動車用のブッシュ,エンジンマウント、産業機械用の防振部材等に用いられる防振ゴム部材は、金具とゴム材とが一体化して形成された金具付きゴム部材となっており、フレーム,エンジン等の各種構成品同士の連結部材として用いられている。
上記防振ゴム部材では、金具とゴム材との界面を接着させるため、通常、接着剤が用いられる。接着方法としては、一般に、一つの接着剤を用いる「接着剤一液塗工式」と、金具表面にプライマーとして下塗り接着剤を塗布した後、更に上塗り接着剤を塗布する「接着剤二液塗工式」とがあるが、汎用ゴムと金具との接着では、二液塗工式が広く用いられている(例えば、特許文献1および2参照)。
また、上記金具に接着剤を塗布する前に、接着性を良くするため、金具表面(接着面)にブラスト処理を施したり、リン酸亜鉛等からなる化成皮膜を形成するといったことも行われている(例えば、特許文献3参照)。
特開平7−301278号公報 特開2001−170944公報 特開2007−118292公報
上記金具とゴム材との接着状態を模式的に表すと、例えば、図2に示すようになる。図において、1はゴム材、2は金具、3aは下塗り接着剤層、3bは上塗り接着剤層、4は化成皮膜である。金具2上に形成された化成皮膜4は、結晶性の皮膜であって、拡大すると、図に示すように、その結晶間に隙間(孔)αを有しており、そこから金具表面2′が露呈している。ゴム材1で被覆されていないところ(ゴム材非接着部)では、この露呈した金具表面2′は外気と接しているため、場合によっては水分が付着する。このように水分が付着すると、金属の腐食が進行し、錆が発生する。また、金具2表面に施されたブラスト処理面や、上記化成皮膜4結晶間の隙間αによって引き起こされる毛細管現象により、図示のゴム材接着部の端部から、金具2とゴム材1との間に向かって、僅かながら水分が浸入することがある。そのため、ゴム材接着部においても、化成皮膜4の隙間から露呈した金具表面2″に上記浸入した水分が接触すると、そこを起点として錆が発生することがある。なお、ゴム材接着部において、上記化成皮膜4上に塗布される接着剤(下塗り接着剤層3aや上塗り接着剤層3bを構成する接着剤)は、接着剤粘度の関係上、化成皮膜4の隙間を完全に塞ぎ切ることができないことから、上記のようなゴム材接着部における錆を悉く解消することは困難である。
これまでの車の耐久年数においては、たとえ上記のように防振ゴム部材に錆が発生しても、特段問題となることはなかった。しかしながら、現在は車の耐久年数も増え、さらにグローバル化による世界進出で様々な環境に対応するニーズがあるため、このような錆の発生が無視できない状況にある。例えば、酸性雨,融雪塩,塩水等による腐食が懸念される環境下では、腐食・劣化が進行しやすく、それに起因し、金具2とゴム材1との剥離、相手部材(ボルト等)への錆の誘発、部材の破壊を招くおそれがある。
このような耐蝕性の問題を解決する手法として、従来、図2に示すようにして金具2とゴム材1とを接着した後、図示のゴム材接着部をマスキングし、図示のゴム材非接着部(金具2の露出面)に、防錆塗料を塗布するといったことが行われている。このようにマスキングするのは、ゴム材1に付着した塗装が剥げて自動車のボディーを汚染するといったこと等が起こらないようにするためである。
しかしながら、上記のようにマスキングしながら防錆塗料を塗布すると、製造工程が煩雑となり、さらに、上記塗布後に乾燥工程が必要なため、製造時間も余計にかかってしまう。また、このように防錆塗料を塗布しても、ゴム材接着部において、先に述べたような毛細管現象による水分の浸入を完全に防ぐのは困難である。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、金具とゴム材との界面における接着性に優れるとともに、防錆性にも優れる防振ゴム部材の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の防振ゴム部材は、ゴム材と、化成皮膜が表面に形成された金具とが、上記化成皮膜上に形成された接着剤層を介し、一体的に形成されてなる防振ゴム部材であって、上記金具表面の化成皮膜が、無電解ニッケルめっきにより封孔処理され、かつ上記化成皮膜の上部はめっきされることなく上記接着剤層と接着しているという構成をとる。
すなわち、本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねた。その研究の過程で、従来のように、金具2とゴム材1とを接着した後に、防錆塗料を金具2のゴム材非接着部に塗布して防錆効果を得るのではなく、上記接着前に、金具2上に形成された化成皮膜4の結晶間の隙間(孔)を埋める(封孔処理)よう、金具2をめっき処理することにより、金具2に防錆効果を発現させることを想起した。この封孔処理は、耐蝕性の高い素材により行う必要があり、また、化成皮膜4の接着性(化成皮膜4と接着剤層との密着性)が損なわれることのないよう、上記封孔処理により化成皮膜4が完全に覆われないようにする(化成皮膜4の上部(凸部)はめっきされないようにする)ことが求められる。このような見地から、本発明者らは、各種実験を重ねた。その結果、上記化成皮膜4が形成された金具2に、無電解ニッケルめっきを施すと、金属面にのみ、すなわち、図1に示すように、化成皮膜4に対しては、その化成皮膜4の隙間(孔)から露出した金具2の金属面2′にのみ、均一に(付着量に差異なく)、耐蝕性の高いニッケルめっき(無電解ニッケルめっき5)を析出させることができることを突き止めた。さらに、上記無電解ニッケルめっきの処理時間や処理温度等を制御することにより、化成皮膜4の上部はめっきされることなく、上記封孔処理を良好に行うことができ、過剰封孔を防止できることを突き止めた。これにより、本発明者らは、所期の目的が達成できることを見いだし、本発明に到達した。
なお、上記のように、金属面(化成皮膜4の隙間から露出した金具2の金属面を含む)にのみ選択的にニッケルめっきが析出するのは、次のような理由による。すなわち、例えば、無電解ニッケルめっき液中の次亜リン酸陰イオンは、金属面に接触すると、その金属面が触媒となって、脱水素分解を起こし、これによって生成した水素原子は、上記金属面に吸着されて活性化する。この金属面に、無電解ニッケルめっき液中のニッケル陽イオンが接触すると、還元反応により、上記金属面にニッケルが析出する。また、上記金属表面の活性化した水素原子は、無電解ニッケルめっき液中の次亜リン酸陰イオンと反応し、その含有するリンを還元して、ニッケルと合金をつくる。これが、化成皮膜4の皮膜表面にニッケルめっきがつかず、隙間から露出した金具2の金属面にのみニッケルめっきがつく理由であり、本発明の特徴部分である。このため、外部からの水が、毛細管現象によってゴム材1で被覆されている部分にまで浸透しても、化成皮膜4の孔が全てニッケルめっきで埋められていることから、錆が生じにくい。そのうえ、本発明において、ニッケルめっきは、化成皮膜4の孔を埋めるだけであって、化成皮膜4の上部を完全に覆うことがないため、化成皮膜4の表面自体が有する接着性向上効果は損なわれない。
本発明の防振ゴム部材は、ゴム材と、化成皮膜が表面に形成された金具とが、上記化成皮膜上に形成された接着剤層を介し、一体的に形成されてなるものであって、上記金具表面の化成皮膜が、無電解ニッケルめっきにより封孔処理され、かつ上記化成皮膜の上部はめっきされることなく上記接着剤層と接着している。そのため、金具とゴム材との界面における接着性に優れるとともに、防錆性にも優れている。特に、本発明の防振ゴム部材は、酸性雨,融雪塩,塩水等の影響により錆が発生しやすい環境下においても、錆が生じにくく、耐久年数が長いことから、自動車用のブッシュやエンジンマウントといった過酷な環境下で使用するものとして適している。また、本発明の防振ゴム部材は、従来の、防錆塗料が塗布された防振ゴム部材に比べ、マスキングや塗膜乾燥といった製造工程が不要となることから、製造コストを抑えることができ、短時間で製造することができる。
特に、上記化成皮膜が、リン酸亜鉛からなるものであると、より優れた接着性および防錆性を得ることができる。
また、上記化成皮膜上に形成された接着剤層が、下塗り接着剤層およびその下塗り接着剤層上に接して形成された上塗り接着剤層の二層からなると、より優れた接着性を得ることができる。
また、本発明の防振ゴム部材が、液体封入タイプ(ゴム材の一部が、振動入力に応じて変形する室壁に形成され、その室壁と金具の一部とから構成される密閉空間に、液体が封入されてなるもの)であると、従来の液体封入タイプにみられた、その液体が金具とゴム材との間に浸入することにより生じる錆や接着性低下を、解消することができることから、従来の液体封入タイプの防振ゴム部材に比べ、優れた耐久性能を発揮することができる。
本発明の防振ゴム部材の要部(金具とゴム材との接着界面)を示す拡大断面図である。 従来の防振ゴム部材の要部(金具とゴム材との接着界面)を示す拡大断面図である。 本発明の防振ゴム部材の一実施の形態である円筒状ブッシュを示す断面図である。 金具表面の化成皮膜(リン酸亜鉛皮膜)に無電解ニッケルめっきを所定時間施したときの状態を示す、走査電子顕微鏡(SEM)写真である。 本発明の防振ゴム部材の他の実施の形態である液封入防振マウントを示す断面図である。 接着性試験に用いた試験サンプルを示す正面図である。
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
図3は、本発明の防振ゴム部材の一実施の形態を示している。この実施の形態では、本発明の防振ゴム部材の一例として、自動車用の円筒状ブッシュについて説明する。この円筒状ブッシュは、円筒状の防振ゴム(ゴム材)21の内周面に、円筒状の内筒金具(金具)22aが同軸的に接着一体化されているとともに、上記円筒状の防振ゴム21の外周面に、円筒状の外筒金具(金具)22bが同軸的に接着一体化されている。
そして、上記金具とゴム材との界面部分、すなわち、内筒金具22aと防振ゴム21との界面部分や、外筒金具22bと防振ゴム21との界面部分は、模式的に表すと、例えば図1に示すようになっている。図において、1はゴム材、2は金具、3aは下塗り接着剤層、3bは上塗り接着剤層、4は化成皮膜、5は無電解ニッケルめっき(ニッケルめっき)である。本発明の防振ゴム部材は、図1に示すように、ゴム材1と、化成皮膜4が表面に形成された金具2とが、上記化成皮膜4上に形成された接着剤層(下塗り接着剤層3aおよび上塗り接着剤層3b)を介し、一体的に形成されてなる防振ゴム部材であって、上記金具2表面の化成皮膜4が、無電解ニッケルめっき5により封孔処理され、かつ上記化成皮膜4の上部はめっきされることなく上記接着剤層と接着しており、このことを最大の特徴としている。
上記のように、化成皮膜4の上部はめっきされることなく上記接着剤層と接着する必要があるため、化成皮膜4が、無電解ニッケルめっき5により完全被覆されないようにする必要がある。このとき、無電解ニッケルめっき5の厚みは、金具2表面の化成皮膜4の厚みの10〜200%の範囲が好ましく、より好ましくは、化成皮膜4の厚みの10〜90%の範囲である。すなわち、無電解ニッケルめっき5の厚みが、上記範囲を超えると、化成皮膜4の接着性(化成皮膜4と接着剤層との密着性)が損なわれるからであり、逆に、無電解ニッケルめっき5の厚みが、上記範囲未満であると、良好な防錆性を得ることができないからである。
また、無電解ニッケルめっき5による上記化成皮膜4の封孔処理は、例えば、無電解ニッケルめっき液を準備し、これに、化成皮膜4が表面に形成された金具2を所定時間浸漬して行われる。このようにして行われる無電解ニッケルめっきは、金属表面にのみめっきがなされる特性があり、狭い箇所でも均一にされることから、化成皮膜4の結晶間の隙間(孔)から露呈した金具表面2′に対しても、均一に隅々までめっきがなされ、これにより、上記封孔処理が良好になされるようになる。そして、めっきの処理時間や処理温度等を制御することにより、封孔処理する無電解ニッケルめっき5の厚みを、上記のように所定の範囲に設定することができる。なお、無電解めっきは、通電による電子ではなく、めっき液に含まれる還元剤の酸化によって放出される電子により、金属表面にめっきを析出させるものである。本発明において、このめっき液に含まれる還元剤としては、鉄に代表される鉄族元素等を触媒として反応しやすい点から、次亜リン酸ナトリウムが好ましく用いられる。また、化成皮膜4への悪影響(溶解)を及ぼさないために、めっき液のpHは8〜11が望ましいが、処理の温度、時間によってはpHが6〜11程度でも問題はない。さらに、高耐蝕性を得るための封孔手法として、緻密に封孔するための結晶粒の微細化には、反応速度の低下が有効であり、その手段として、処理液配合(金属イオン分、促進剤、安定剤、pH、界面活性剤等)、処理条件(温度、液撹拌、超音波導入、処理初期に電圧印加等)の改良を行うことにより、より良好な封孔性が得られ、耐蝕性が向上するようになる。
そして、上記封孔処理のための無電解ニッケルめっき5については、化成皮膜4の接着性を確保するため、化成皮膜4を完全に被覆することなく、金属露出部(金具表面2′)のみに無電解ニッケルめっき5を析出させる必要がある。この観点から、上記めっき液への浸漬処理時間は、2〜4分が好ましい。このように短時間で防錆処理がなされるため、本発明の防振ゴム部材は、生産性に優れるようになる。また、ゴム材1を接着させる前に金具2の防錆処理を行うため、上記接着後に、毛細管現象により、金具2とゴム材1との間に向かって水分が浸入しても、金具2の腐食を悉く防止することができる。そのため、錆の誘発や、それによる金具2とゴム材1との剥離等が解消される。
ここで、図4は、金具表面の化成皮膜(リン酸亜鉛皮膜)に無電解ニッケルめっきを所定時間施したときの状態を示す、走査電子顕微鏡(SEM)写真(反射電子像)である。右の写真が2000倍であり、左の写真が5000倍である。また、写真の濃い灰色部がリン酸亜鉛皮膜であり、白色部が無電解ニッケルめっきである。写真より、リン酸亜鉛皮膜の隙間(孔)を埋めるように無電解ニッケルめっきが経時的になされていくのを確認することができる。このようにして、化成皮膜(リン酸亜鉛皮膜)の封孔処理がなされるようになる。
上記化成皮膜4としては、例えば、リン酸亜鉛、リン酸亜鉛カルシウム、リン酸マンガン、リン酸スズ等の結晶質からなる化成皮膜があげられる。なかでも、リン酸亜鉛からなるものは、本発明において、より優れた接着性および防錆性を得ることができるため、好ましい。なお、上記化成皮膜4を形成するために用いる溶液は、たとえばリン酸亜鉛皮膜を形成する場合、リン酸第1亜鉛と亜硝酸塩等の酸化剤とを含むpH2〜3の水溶液が用いられる。このリン酸亜鉛液におけるリン酸亜鉛の濃度は、通常、10〜20重量%の範囲内に設定される。
そして、上記化成皮膜4の厚みは、本発明において、より優れた接着性および防錆性を得る観点から、1〜10μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは1〜5μmの範囲である。
なお、上記化成皮膜4は、封孔処理がなされており、接着性の改良の他、金具2の腐食防止策としても有効である。そのため、図1におけるゴム材非接着部において、従来のような防錆塗料の塗布を要しないが、必要に応じ、さらに防錆塗料を塗布してもよい。上記化成皮膜4は、めっきにより完全には被覆されていないため、上記防錆塗料に対しても、優れた接着性(密着性)を発揮することができる。
つぎに、上記化成皮膜4および無電解ニッケルめっき5以外の、本発明の防振ゴム部材の形成材料について、図1をもとに詳しく説明する。
図1に示すゴム材1の形成材料としては、例えば、天然ゴム(NR),ブタジエンゴム(BR),スチレンブタジエンゴム(SBR),イソプレンゴム(IR),アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR),カルボキシル変性NBR,クロロプレンゴム(CR),エチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM),マレイン酸変性EPM,ブチルゴム(IIR),ハロゲン化IIR,クロロスルホン化ポリエチレン(CSM),フッ素ゴム(FKM),アクリルゴム,エピクロロヒドリンゴム等があげられる。これらは単独であるいは二種以上併せて用いられる。なかでも、防振性が良好である観点から、天然ゴムが好ましい。また、必要性能に応じて、上記材料に、カーボンブラック等の補強剤,加硫剤,加硫促進剤,滑剤,助剤,可塑剤,老化防止剤等が適宜に添加される。
また、図1に示す金具2としては、金属製のものであればよく、例えば、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、鉛、錫、あるいはこれらの合金、ステンレス等の従来公知の金属によって形成されたものが用いられる。なお、図3に示す内筒金具22aと外筒金具22bとは、同じ種類の金属からなるものであっても、異なる種類の金属からなるものであってもよい。
また、上記化成皮膜4上に形成された接着剤層は、一液型でも二液型のいずれでもよいが、図1に示すように、下塗り接着剤層3aおよびその下塗り接着剤層3a上に接して形成された上塗り接着剤層3bの二層からなる(二液型)と、より優れた接着性を得ることができる。
上記接着剤層の材料としては、高分子成分として、ハロゲン化エラストマー、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を含む接着剤が特に有用である。ハロゲン化エラストマーの例としては、塩化ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、臭素化塩素化ポリブタジエン等があげられる。フェノール樹脂としては、ノボラック型、レゾール型及び各種の変性フェノール樹脂が含まれる。高分子成分は、通常、接着剤中の基本成分の10〜70重量%である。10重量%未満であると充分な接着効果が得られない。70重量%を超えて用いても他の成分との協働による充分な作用が得られない。なお、ここで基本成分とは、溶媒成分を除く固形分の全体を意味している。上記溶媒成分としては、水,キシレン,エチルベンゼン,メチルイソブチルケトン等が用いられる。
また、上記接着剤は、各種の副成分、充填剤、増粘剤、架橋剤、その他の添加剤・副成分を含むことができる。充填剤の例としては、炭酸カルシウム、ジークライト、シリカ、カオリンクレー、硫酸バリウム等が挙げられる。増粘剤の例としてはポリアクリル酸、シリカ、ベントナイト等があげられる。架橋剤の例としては、多価金属塩、ポリイソシアナート化合物、ポリエポキシ化合物、ポリアミド化合物、ニトロソ化合物等があげられる。副成分の例としては、酸化チタン、酸化鉛、酸化亜鉛等の金属酸化物、カーボンブラック、ポリイミド化合物、イソシアナート等があげられる。
そして、上記接着剤層を、図1に示すように、下塗り接着剤層3aおよび上塗り接着剤層3bの二層からなるものとする際、その接着剤に市販品を用いる場合、上記下塗り接着剤層3aには、例えば、ロード・ファー・イースト社製のケムロック205,XPJ−113,XPJ−77,XPJ−106等の市販品を用いることができる。また、上塗り接着剤層3bには、例えば、ロード・ファー・イースト社製のケムロック6125,XJ−370,XJ−371,XJ−380,XJ−381等の市販品を用いることができる。
ここで、図3に示す円筒状ブッシュは、先にも述べたように、本発明の防振ゴム部材の一実施の形態を示すものであり、図1に示すようなゴム材と金具との接着構造を有している。上記のような円筒状ブッシュは、例えば、つぎのようにして作製することができる。なお、本発明の防振ゴム部材の製法は、以下に示すような手順に特に限定されるものではない。
すなわち、まず、内筒金具22aと外筒金具22bとを準備し、その内筒金具22aの外周面および外筒金具22bの内周面に、適宜、粗面化処理を行う。具体的には、内筒金具22aの内周面および両端開口面ならびに外筒金具22bの外周面および両端開口面をマスキングした後、内筒金具22aの外周面および外筒金具22bの内周面を、粒度♯20〜♯70程度の研磨材を用いてサンドブラスト処理等し粗面化する〔十点平均粗さ(Rz)10〜30μm程度。東京精密社製のサーフコム1400Dによる測定値〕。つぎに、その粗面部分に、リン酸亜鉛液等による化成皮膜4(皮膜重量1.5〜4.0g/m2 程度)の形成を行う。その後、先に述べたように、無電解ニッケルめっき液に、上記化成皮膜4が形成された内筒金具22aおよび外筒金具22bを所定時間浸漬し、無電解ニッケルめっき処理を行う。そして、このような内筒金具22aの外周および外筒金具22bの内周に対し、下塗り接着剤をスプレー等により塗布し、その後、自然乾燥させ〔25℃(室温)×60分間程度〕、下塗り接着剤層3a(厚み5〜20μm程度)を形成する。続いて、上記下塗り接着剤層3aの表面に、上塗り接着剤をスプレー等により塗布し、その後、自然乾燥させ〔25℃(室温)×60分間程度〕、上塗り接着剤層3b(厚み5〜20μm程度)を形成する。そして、これら内筒金具2および外筒金具3から上記マスキングを取り除いた後、これら内筒金具22aおよび外筒金具22bを、成形用金型内に同軸的に配設し、内筒金具22aと外筒金具22bと金型とで囲まれる成形空間内に、防振ゴム21形成用の未加硫ゴムを充填し、その後、加硫する(140〜200℃×5〜60分間程度)。このようにして、上記円筒状ブッシュを作製することができる。
本発明の防振ゴム部材は、上記円筒状ブッシュの他に、自動車や輸送機器(飛行機,フォークリフト,ショベルカー,クレーン等の産業用輸送車両、鉄道車両等)等に用いられる、円筒状以外のブッシュ,エンジンマウント,モータマウント等、または産業機械等の様々な機械に用いられる防振部材等として好適に用いられる。すなわち、金具の形状は、円筒状に限定されず、平板状,波形状等、各種の形状がある。これらの形状のものでは、上下の金具の間にゴム材を挟んだサンドイッチ形状が常用されるが、上下のいずれかだけに金具が設けられてもよい。
また、本発明の防振ゴム部材は、液封入防振マウント等の、液体封入タイプ(ゴム材の一部が、振動入力に応じて変形する室壁に形成され、その室壁と金具の一部とから構成される密閉空間に、液体が封入されてなるもの)のものであってもよい。すなわち、そのゴム材部分が、振動入力に応じて変形する室壁に形成され、その室壁と金具の一部とから構成される密閉空間に、液体が封入されているといった構造を備えたものである。このような液体封入タイプのものは、従来品では、その構造上、ゴム材と金具との接着界面に封入液が浸透しやすく、それによる錆や接着力低下も生じやすい。しかしながら、本発明の防振ゴム部材は、図1に示すようなゴム材と金具との接着構造を有していることから、このような錆や接着力低下を解消することができる。したがって、本発明の防振ゴム部材であって液体封入タイプのものは、従来の液体封入タイプの防振ゴム部材に比べ、優れた耐久性能を発揮することができる。
ここで、図5は、本発明を液封入防振マウントに適用した例である。図において、31は厚肉筒状の防振ゴム体(ゴム材)であり、その内部に主液室Aを形成している。上記ゴム体31の上部開口にはこれを閉鎖するように厚肉の金属製連結部材(金具)32が挿通配設され、上記ゴム体31の上端部と、上記連結部材32の外周面とが、図1に示すようなゴム材と金具との接着構造により、接合されている。上記連結部材32の上面にはボルト32aが突設してあり、これにより振動体であるエンジンに連結される。また、上記ゴム体31の外周は、金属製連結部材の一部をなす筒状の金属側板35に対しても、図1に示すようなゴム材と金具との接着構造により、接合されている。上記ゴム体31の下方には、薄肉のゴム膜33が配され、その上部を副液室Bとしており、上記副液室Bと上記主液室Aとは、仕切板34により区画されている。上記仕切板34,ゴム膜33およびその下方の金属製支持板36の外周は、上記側板35のコ字状に屈曲する下端部内に挟持され、これをかしめて、固定される。上記側板35と、これに連結する上記支持板36により、金属製連結部材が構成され、上記支持板36の下端に突設したボルト36aにより基体である車両本体に連結される。上記主液室Aおよび副液室B内部には、封入液が封入してある。なお、上記封入液は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、水等が用いられる。さらに、上記仕切板34の外周部には液流路41が形成され、この液流路41は、連通孔411,412により、上記主液室Aおよび副液室Bとそれぞれ連通している。そして、振動入力に伴い、上記ゴム体31が変形すると、封入液は上記液流路41を介して両液室A、Bを流通し、振動減衰を行なう。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
〔実施例1〕
〔リン酸亜鉛皮膜処理〕
25mm×60mmの鉄板(厚み2mm)にショットブラスト処理し粗面化した後、ケミボンダー5020(日本シー・ビー・ケミカル社製)を60g/リットル、中和剤としてニュートラレン1111(日本シー・ビー・ケミカル社製)を1.1g/リットル、促進剤としてアクセレン101(日本シー・ビー・ケミカル社製)を1.1g/リットル混合したリン酸亜鉛液(45℃)に浸漬し(4分間)、リン酸亜鉛皮膜(厚み3μm)を形成した。
〔無電解ニッケルめっき処理〕
上記リン酸亜鉛皮膜を施した鉄板を、90℃の無電解めっき浴〔トップニコロンLPH−SLF(奥野製薬工業社製)が250ml/リットルの割合で配合された無電解ニッケルめっき液〕に、4分間浸漬した。このようにして、無電解ニッケルめっきによる上記リン酸亜鉛皮膜の封孔処理を施し、耐蝕性評価用サンプルを作製した。なお、上記無電解ニッケルめっきによる封孔処理は、リン酸亜鉛皮膜の厚み未満の厚み(厚み1.5μm)でなされていることが確認された。この厚みの測定は、試験サンプルを切断し、その切断面を電子顕微鏡で見て任意の10個所で測定し、その平均値をとった。
〔接着性試験用サンプルの作製〕
片面の中心にボルトが立設されたΦ40.5mmの鉄製円板を二つ準備し、そのボルトが立設されていない面をショットブラスト処理し粗面化した後、上記〔リン酸亜鉛皮膜処理〕および〔無電解ニッケルめっき処理〕と同様の処理を、この順で施した。このようにして得られた二つの鉄製円板の、ボルトが立設されていない面に、それぞれ、下塗り接着剤としてケムロック205(ロード・ファー・イースト社製)を塗布し、乾燥させ、下塗り接着剤層(厚み10μm)を形成した。続いて、上記下塗り接着剤層の表面に、上塗り接着剤としてケムロック6125(ロード・ファー・イースト社製)を塗布し、乾燥させ、上塗り接着剤層(厚み10μm)を形成した。そして、成形用金型内に、上記二つの鉄製円板を配置し、さらに、上記二つの鉄製円板の間に未加硫ゴムを充填し、加硫(150℃×20分間)して、図6に示すような接着性試験用サンプル(防振ゴム部材のサンプル)を作製した。図において、12は鉄製円板であり、13は鉄製円板に立設されたボルトであり、11は、上記未加硫ゴムの加硫により形成されたゴム材(厚み15mm)である。なお、上記未加硫ゴムとしては、天然ゴム100重量部と、カーボンブラック30重量部と、加硫剤(硫黄)2.5重量部と、加硫促進剤(ノクセラーCZ、大内新興化学社製)1重量部と、酸化亜鉛5重量部と、ステアリン酸1重量部と、老化防止剤4.5重量部と、ナフテン系鉱物油5重量部とを、ニーダー等の混練機で混練し得たものを用いた。また、上記接着剤層の厚みは、試験サンプルを切断し、その切断面を電子顕微鏡で見て任意の10個所で測定し、その平均値をとった。
〔比較例1〕
無電解ニッケルめっき処理を行わないこと以外は、実施例1と同様にして、サンプル(耐蝕性評価用サンプルおよび接着性試験用サンプル)を作製した。
〔比較例2〕
無電解ニッケルめっき処理を20分間行った以外は、実施例1と同様にして、サンプル(耐蝕性評価用サンプルおよび接着性試験用サンプル)を作製した。なお、上記無電解ニッケルめっきによる封孔処理が、リン酸亜鉛皮膜の厚みを超える厚み(厚み7μm)でなされ、リン酸亜鉛皮膜がめっきにより完全被覆されていることが確認された。この厚みの測定は、試験サンプルを切断し、その切断面を電子顕微鏡で見て任意の10個所で測定し、その平均値をとった。
このようにして得られた実施例および比較例のサンプルについて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。その結果を後記の表1に併せて示した。
〔塩水噴霧後の腐食深さ〕
耐蝕性評価用サンプルに対して、JIS Z 2371に準拠し、塩水噴霧試験(35℃、5%塩化ナトリウム水溶液を、98±10kPaの圧力にて連続噴霧)を行い、480時間後の腐食による最大減肉量(mm)を測定した。なお、上記腐食による減肉は、鉄の溶解によるものである。また、腐食によって鉄が溶解(イオン化)され、酸素と結合したものが錆(赤錆等)になるため、上記減肉量が大きいと、錆の発生量が多くなる。
〔初期接着性〕
接着性試験用サンプルに対して、図6のX方向にボルト13を引っ張る、引張試験を実施した。上記引張試験は、ストログラフ(東洋精機社製)を用いて、速度100mm/分で引っ張って行い、その後、剥離界面の測定を実施した。なお、界面剥離を生じず、剥離界面の全面においてゴム材の材破が確認されたものを「100%」と評価した。
〔塩水噴霧後のゴム剥離率〕
接着性試験用サンプルに対して、図6のX方向にボルト13を引っ張り、ゴム材を25%伸張させた状態で、上記塩水噴霧試験と同様の試験を行った。その後、さらに、上記伸張させた状態で1000時間放置した。そして、このときのゴム剥離率(%)を測定した。
上記表1の結果から明らかなように、実施例1では、リン酸亜鉛皮膜に無電解ニッケルめっきによる封孔処理を施すことにより、塩水による鉄の腐食の進行(減肉)を抑制する効果が認められるとともに、実施例1のリン酸亜鉛皮膜に施されている封孔処理が、リン酸亜鉛皮膜の厚み未満の厚みでなされ、リン酸亜鉛皮膜の凸部上面を残す封孔処理であるため、初期接着性および塩水噴霧後の長期にわたる接着性が安定していることがわかる。
これに対し、比較例1は、実施例のように、リン酸亜鉛皮膜に封孔処理がなされてないことから、腐食の進行が顕著にみられた。比較例2は、無電解ニッケルめっきによる封孔処理により、腐食の進行は抑制されたが、リン酸亜鉛皮膜の厚みを超える厚みで封孔処理がなされ、リン酸亜鉛皮膜がめっきにより完全被覆されたことから、塩水噴霧後のゴム剥離率が高く、接着性に乏しい結果となった。
1 ゴム材
2 金具
3a 下塗り接着剤層
3b 上塗り接着剤層
4 化成皮膜
5 無電解ニッケルめっき

Claims (4)

  1. ゴム材と、化成皮膜が表面に形成された金具とが、上記化成皮膜上に形成された接着剤層を介し、一体的に形成されてなる防振ゴム部材であって、上記金具表面の化成皮膜が、無電解ニッケルめっきにより封孔処理され、かつ上記化成皮膜の上部はめっきされることなく上記接着剤層と接着していることを特徴とする防振ゴム部材。
  2. 上記化成皮膜が、リン酸亜鉛からなる請求項1記載の防振ゴム部材。
  3. 上記化成皮膜上に形成された接着剤層が、下塗り接着剤層およびその下塗り接着剤層上に接して形成された上塗り接着剤層の二層からなる請求項1または2記載の防振ゴム部材。
  4. 上記ゴム材の一部が、振動入力に応じて変形する室壁に形成され、その室壁と上記金具の一部とから構成される密閉空間に、液体が封入されてなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の防振ゴム部材。
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