JPH1089410A - ダイナミックダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の天然ゴム系のダイナミックダンパ用ゴ
ム組成物は、ゴム強度、耐久性および低温時の柔軟性を
持ちながら、耐熱性，耐オゾン性が劣る。 【解決手段】 ＥＰＤＭ１００重量部、イオウ０．５重
量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量部、加硫
促進剤３．５重量部、カーボンブラック６０重量部、パ
ラフィン系プロセスオイル６０重量部を混練し、この混
練物を用いてゴム弾性体２を形成する。上記ＥＰＤＭに
おけるエチレンとプロピレンとのモル比は６８／３２、
ヨウ素価が１５で、１３５℃のデカリン中で測定した極
限粘度（η）が４．２（ｄｌ／ｇ）、パラフィンオイル
を５０ｐｈｒ油展した状態での２３０℃におけるメルト
フローインデックスが０．４（ｇ／１０ｍｉｎ）であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のパワープ
ラント等の振動体に対しその振動減衰を目的としてゴム
弾性体を介して質量部材を結合してなるダイナミックダ
ンパに関し、さらに詳しくは、ゴム弾性体の耐熱性、耐
オゾン性および耐久性を改善したダイナミックダンパに
関する。

【０００２】

【従来の技術】実公昭６３−２２３５４号公報に示され
ているように、自動車のパワープラントの一部にゴム弾
性体を介して質量部材（マス）を結合し、パワープラン
トからの振動伝達に対して質量体が上記ゴム弾性体をば
ねとして共振することによってそのパワープラントの振
動減衰を行うようにしたダイナミックダンパが知られて
いる。そして、上記のゴム弾性体の材質としては、その
強度や耐へたり性等の要求特性を満たすために一般的に
はＮＲ、ＮＲ／ＢＲ、ＮＲ／ＳＢＲ等の天然ゴム系のも
のが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の質量部材の共振
周波数ｆは、質量部材の質量をｍ、ゴム弾性体のばね定
数をｋとしたとき、

【０００４】

【数１】

【０００５】で得られることが知られているが、天然ゴ
ム系の材料は耐熱性が低いばかりでなく、長期間の使用
によるばね定数の変化（上記（１）式のｋの値の変化）
が大きいために、経年変化によって質量部材の共振周波
数が大きく変化し、本来の振動減衰効果が早期に失われ
やすいほか、上記の熱による劣化のために振動入力が繰
り返されるうちに亀裂が発生して破壊しやすいという欠
点がある。加えて、天然ゴム系の材料は空気中のオゾン
に対する抵抗力が低いために、このオゾン劣化による亀
裂が発生しやすいという不具合を併せ持っている。

【０００６】一方、耐熱性，耐オゾン性にすぐれたゴム
材料としてエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等が知
られているが、一般的なＥＰＤＭをダイナミックダンパ
のゴム弾性体として用いたとしても、なおも強度および
耐久性の面で必ずしも十分でなく、特に低温時の柔軟性
がよくない等の問題を残している。

【０００７】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、ダイナミックダンパを構成するゴム弾性体
の組成を改善し、天然ゴム系材料を用いた場合と同程度
以上の強度と耐久性および低温時の柔軟性とを兼ね備え
ながら、なおかつ耐熱性および耐オゾン性を向上させ、
従来のダイナミックダンパよりも広い温度領域で、しか
も長期の使用を可能としたダイナミックダンパを提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、振動体に弾性体を介して質量部材を結合した構造の
ダイナミックダンパにおいて、前記弾性体が下記
（ａ），（ｂ），（ｃ）を主成分とするゴム組成物によ
り形成されていることを特徴としている。

【０００９】（ａ）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とからなり、かつ、エチレ
ンとα−オレフィンとのモル比が６５／３５〜７３／２
７であり、１３５℃デカリン中で測定した極限粘度
（η）が３．７〜４．２ｄｌ／ｇであり、パラフィン系
オイルを５０ｐｈｒ油展した状態での２３０℃における
メルトフローインデックスが０．２〜０．５ｇ／１０分
であり、ヨウ素価が１０〜２５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エチレン・α
−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム１００重量
部。

【００１０】（ｂ）イオウ０．１〜１０重量部。

【００１１】（ｃ）カーボンブラック２５〜１００重量
部。

【００１２】上記エチレン・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とからなる高分子量体の
ゴムである。

【００１３】このエチレン・α−オレフィン・非共役ジ
エン共重合体ゴムは、エチレンとα−オレフィンとのモ
ル比（エチレン／α−オレフィン）が６５／３５〜７３
／２７である。上記モル比が６５／３５未満になると、
得られるゴム組成物の加流ゴムは強度が低下し、耐久性
が低下する傾向にある。一方、上記モル比が７３／２７
を超えると、得られるゴム組成物の加流ゴムは低温時の
柔軟性が低下するほか、低温時のへたり性が大きくなる
傾向がある。

【００１４】上記炭素原子数３〜２０のα−オレフィン
としては、具体的にはプロピレン、ブテン−１、ヘキセ
ン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキ
セン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、ノネン−１、
デセン−１、ウンデセン−１、ドデセン−１、トリデセ
ン−１、テトラデセン−１、ペンタデセン−１、ヘキサ
デセン−１、ヘプタデセン−１、オクタデセン−１、ノ
ナデセン−１、エイコセン−１などが挙げられる。これ
らのα−オレフィンは、単独でまたは組み合わせて用い
られる。これらの中では特にプロピレンが好ましい。

【００１５】上記の非共役ジエンとしては、具体的には
５−エチリデン−２−ノルボルネンが用いられる。

【００１６】また上記エチレン・α−オレフィン・非共
役ジエン共重合体ゴムは、非共役ジエン含量の一指標で
あるヨウ素価が１０〜２５である。上記ヨウ素価が１０
未満になると、得られるゴム組成物は加硫速度が遅くな
る傾向がある。一方、上記ヨウ素価が２５を超えると、
得られるゴム組成物の加硫ゴムは耐熱性が低下する傾向
がある。

【００１７】さらに、上記エチレン・α−オレフィン・
非共役ジエン共重合体ゴムは、１３５℃デカリン中で測
定した極限粘度（η）が３．７〜４．２ｄｌ／ｇで、か
つパラフィンオイル（ＰＷ−３８０；出光興産（株）
製）を５０ｐｈｒ油展した状態での２３０℃におけるメ
ルトフローインデックスが０．２〜０．５ｇ／１０分の
範囲にある。エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン
共重合体ゴムの極限粘度（η）が上記範囲内でメルトフ
ローインデックスが０．２〜０．５ｇ／１０分の範囲に
あるとき、優れた疲労性を有するゴム組成物が得られ
る。

【００１８】なお、エチレン・α−オレフィン・非共役
ジエン共重合体ゴムの極限粘度（η）が上記範囲内にあ
っても、このメルトフローインデックスが０．５ｇ／１
０分を超えると、得られるゴム組成物は高温雰囲気での
耐疲労性が低下する傾向がある。また、このメルトフロ
ーインデックスが０．２ｇ／１０分未満になると、得ら
れるゴム組成物は加工性が悪くなり、特に耐疲労性に悪
影響を及ぼすおそれがある。

【００１９】上記イオウは加硫剤として用いられる。イ
オウは、上記エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン
共重合体ゴム組成物１００重量部に対して０．１〜１０
重量部、好ましくは０．３〜３重量部の割合で用いられ
る。

【００２０】上記カーボンブラックは、ゴム用のカーボ
ンブラックであれば特にその種類は問わないが、特にＩ
ＳＡＦ、ＨＡＦ、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ等のカーボン
ブラックが好ましい。また、カーボンブラックは、上記
エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム
１００重量部に対して２５〜１００重量部の範囲内で用
いられる。カーボンブラックの配合量が２５重量部未満
になると、得られるゴム組成物の加硫ゴムは物性が低下
する傾向がある。一方、カーボンブラックの配合量が１
００重量部を越えると、得られるゴム組成物は混練加工
性および成形加工性が低下する傾向がある。

【００２１】本発明のダイナミックダンパ用ゴム組成物
中に、従来より広く一般的に用いられている配合資材、
例えば加硫促進剤、加硫助剤、充填剤あるいは酸化剤等
を本発明の目的を損なわない範囲内で用いることができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明のダイナミックダン
パにおける代表的な実施の形態を示す図であって、Ｌ字
状に曲折成形された支持ブラケット１の一側面に円柱状
もしくは角柱状のゴム弾性体２が加硫接着にて接合され
ている一方、そのゴム弾性体２の他方の面に同じく円柱
状もしくは角柱状の質量部材（マス）３が加硫接着にて
接合されているもので、上記支持ブラケット１の脚部１
ａがボルトやナット等を用いて振動体である自動車のパ
ワープラント４に固定される。ゴム弾性体２は、後述す
るように特定のＥＰＤＭを主成分とするゴム組成物で形
成されているものである。

【００２３】そして、ゴム弾性体２のばね定数と質量部
材３の質量とで決まる固有振動数を、例えばパワープラ
ント４の上下方向のピークの共振振動数と等しくなるよ
うに予め設定しておくことにより、パワープラント４の
振動時にゴム弾性体２をばねとして質量部材３が共振し
てそのパワープラント４の上下方向の振動を減衰させる
ことができる。

【００２４】次に、上記ゴム弾性体２を形成しているゴ
ム組成物の具体例を実施例として説明する。

【００２５】実施例１では、表１に示すように、ＥＰＤ
Ｍ１００重量部に、イオウ０．５重量部、酸化亜鉛５重
量部、ステアリン酸１重量部、加硫促進剤３，５重量
部、カーボンブラック（Ｎ５５０）６０重量部およびパ
ラフィン系プロセスオイル６０重量部をそれぞれ加えて
混練し、この混練物を用いてゴム弾性体２を成形した上
で支持ブラケット１および質量部材３と接合して、図１
と同様の試験片を作製した。

【００２６】上記のＥＰＤＭにおけるエチレンとプロピ
レンとのモル比は６８／３２であり、ヨウ素価が１５で
ある。また、上記ＥＰＤＭは、１３５℃のデカリン中で
測定した極限粘度（η）が４．２（ｄｌ／ｇ）であり、
かつパラフィンオイル（ＰＷ−３８０，出光興産（株）
製）を５０ｐｈｒ油展した状態での２３０℃におけるメ
ルトフローインデックスが０．４（ｇ／１０ｍｉｎ）で
ある。

【００２７】実施例２では、ＥＰＤＭにおけるエチレン
とプロピレンのモル比を７１／２９、ヨウ素価を１３、
極限粘度の値（η）を３．８（ｄｌ／ｇ）とし、それ以
外は実施例１と同じ条件で図１と同様の試験片を作製し
た。

【００２８】比較例１では、天然ゴム（ＮＲ）７０重量
部に、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）（日本合成ゴ
ム（株）製 ＳＢＲ １５０２）３０重量部、イオウ
１．５重量部、カーボンブラック（Ｎ５５０）５０重量
部、アロマ系プロセスオイル３０重量部、加硫促進剤
１．８重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸１重量
部および老化防止剤５重量部をそれぞれ加えて混練し、
この混練物を用いて図１と同様の試験片を作製した。

【００２９】比較例２では、カーボンブラック（Ｎ５５
０）を５０重量部とするとともに、ＥＰＤＭにおけるヨ
ウ素価を１２、極限粘度極限粘度の値（η）を２．７
（ｄｌ／ｇ）、メルトフローインデックスの値を３．２
（ｇ／１０ｍｉｎ）とし、それ以外は実施例１と同じ条
件で図１と同様の試験片を作製した。

【００３０】比較例３では、カーボンブラック（Ｎ５５
０）を６５重量部とするとともに、ＥＰＤＭにおけるエ
チレンとプロピレンのモル比を７９／２１、極限粘度の
値（η）を３．５（ｄｌ／ｇ）、メルトフローインデッ
クスの値を０．７（ｇ／１０ｍｉｎ）とし、それ以外は
実施例１と同じ条件で図１と同様の試験片を作製した。

【００３１】そして、表１に示すように、実施例１，２
および比較例１〜３で得られたゴム弾性体２単独での引
張り試験、引裂き試験、ゲーマン低温ねじり試験および
動的オゾン劣化試験を行う一方、支持ブラケット１およ
び質量部材３と組み合わされた各試験片について共振周
波数の測定と共振点耐久性の試験を行った。

【００３２】上記のゴム引張り試験は、ＪＩＳ Ｋ６３
０１に準拠して行い、引張り強さ、伸び、ゴム硬さ（Ｊ
ＩＳ・Ａ 硬さ）を求めた。

【００３３】引裂き試験は、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠
してＪＩＳ Ｂ形試験片を用い、引裂き強さを求めた。

【００３４】ゲーマン低温ねじり試験は、ＪＩＳ Ｋ６
３０１に準拠して行い、Ｔ₂（℃），Ｔ₁₀（℃）を求め
た。

【００３５】動的オゾン劣化試験は、ＪＩＳ Ｋ６２５
９−１９９３に準拠して、オゾン濃度８０ｐｐｈｍ、温
度４０℃で、０％→２０％の引張りを繰り返し行い、７
２ｈｒｓ後の試験片の亀裂状態を観察した。

【００３６】共振周波数の測定は、図１に示すダイナミ
ックダンパにおいて、同図中の支持ブラケット１を矢印
方向に±０．０５ｍｍ一定にてＳｗｅｅｐ加振し、質量
体３への振動伝達特性を測定し、振動伝達率が最大とな
る周波数を共振周波数とした。

【００３７】共振点耐久性の測定は、上記試験により求
めた共振周波数にて図１中の支持ブラケット１を同図矢
印方向に±０．３ｍｍ一定で加振し、亀裂の状態を観察
した。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１から明らかなように、比較例１は従来
から主流を占めているＮＲ／ＳＢＲを主成分とするゴム
弾性体の例であり、耐熱性が劣るために熱老化後の特性
変化が大きく、同じく熱老化後の耐疲労性にも乏しい。
また、耐オゾン性の面でも十分でなく、動的オゾン劣化
により多数の亀裂が発生する。

【００４０】比較例２は、ＥＰＤＭの極限粘度が低く耐
疲労性が劣るため、熱老化後の耐久性が乏しい。同様
に、比較例３はＥＰＤＭのエチレン含有量が多すぎるた
めに、特に低温時の柔軟性が劣る。

【００４１】実施例１，２は、いずれも優れた低温時の
柔軟性と耐オソン性とを示すとともに、ダイナミックダ
ンパとしての耐熱性および熱老化後の耐久性も十分であ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように請求項１
に記載の発明によれば、支持ブラケットと質量部材との
間に介装されるゴム弾性体が、特定のエチレン・α−オ
レフィン・非共役ジエン共重合体ゴムと、イオウおよび
カーボンブラックとを主成分とするゴム組成物により形
成されていることから、天然ゴム系材料と同等のゴム強
度および低温柔軟性を有する一方で、天然ゴム系材料よ
りも優れた耐熱性と耐耐久性および耐オゾン性とを有し
ており、したがって、従来のものに比べて広い温度領域
での使用が可能であり、かつまた特性劣化を招くことな
く長期間の使用にも十分に耐え得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施の形態を示すダイナミッ
クダンパの構成説明図。

【符号の説明】

１…支持ブラケット ２…ゴム弾性体 ３…質量部材 ４…パワープラント（振動体）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動体に弾性体を介して質量部材を結合
   した構造のダイナミックダンパにおいて、前記弾性体が
   下記（ａ），（ｂ），（ｃ）を主成分とするゴム組成物
   により形成されていることを特徴とするダイナミックダ
   ンパ。 （ａ）エチレンと炭素原子数３〜２０のα−オレフィン
   と非共役ジエンとからなり、かつ、エチレンとα−オレ
   フィンとのモル比が６５／３５〜７３／２７であり、１
   ３５℃デカリン中で測定した極限粘度（η）が３．７〜
   ４．２ｄｌ／ｇであり、パラフィン系オイルを５０ｐｈ
   ｒ油展した状態での２３０℃におけるメルトフローイン
   デックスが０．２〜０．５ｇ／１０分であり、ヨウ素価
   が１０〜２５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エチレン・α−オレフィン・非
   共役ジエン共重合体ゴム１００重量部。 （ｂ）イオウ０．１〜１０重量部。 （ｃ）カーボンブラック２５〜１００重量部。