WO2005018904A1

WO2005018904A1 - 防振装置の製造方法

Info

Publication number: WO2005018904A1
Application number: PCT/JP2003/010713
Authority: WO
Inventors: Yasukuni Wakita
Original assignee: Toyo Tire & Rubber Co., Ltd.
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-03-03
Also published as: AU2003257692A1; JPWO2005018904A1; JP4081114B2

Abstract

ゴム状弾性体（14）の本体部（20）とストッパ部（22）とが異なるエラストマー材料で形成された防振装置の製造方法であって、成形型（50）のコア部（62）に、外筒（12）の内周面に当接することで本体部を成形する第１キャビティ空間（58）とストッパ部を成形する第２キャビティ空間（60）との間をシールするシール面（64）を設けるとともに、該シール面に溝（66）を設けて、このシール面を外筒内周面に当接させた状態でエラストマー材料Ｅ１，Ｅ２を注入することにより、一方のキャビティ空間に注入したエラストマー材料がシール面を越えて他方のキャビティ空間に侵入することを防止する。

Description

明細書防振装置の製造方法〔技術分野〕

本発明は、主として自動車などの車両において振動や騒音を遮断するために用いられるブッシュタイプの防振装置の製造方法に関するものである。

〔背景技術〕

従来、自動車のサスペンションブッシュ等として使用される防振装置として、同心的に配置された内筒と外筒とを両筒間に介設したゴム状弾性体により結合したものが知られている。

このような防振装置において、内筒と外筒との半径方向における相対変位量を制限するために、外筒内周面又は内筒外周面から半径方向に突出するストツパゴム部を設けることがある（例えば、日本国特開 2 0 0 1— 2 9 5 8 8 7号公報、日本国特開 2 0 0 0— 3 4 6 1 3 4号公報、日本国特開 2 0 0 0— 8 8 0 2 6号公報など）。かかるストツバゴム部は、従来、内筒と外筒とを結合するゴム状弾性体の本体部と同じエラストマ一材料（通常、ゴム材料）により形成されるのが通例である。

〔発明の開示〕

上記のような防振装置において、ゴム状弾性体の本体部とストッパ部を異なるエラストマ一材料で成形することができれば、例えば、本体部には防振性能を重視したエラストマ一材料を用いつつ、ストツバ部には潤滑性の高いエラストマ一材料を使用することにより、本来の防振性能を確保しながら、本体部とストツパ部との摩擦による異音発生を抑えることができるなど、防振装置に優れた特性を付与することができる。その場合に、ストッパ部と本体部とを、いずれか一方を成形した後に、他方を成形するという方法では、工数増加により大幅なコストアップにつながる。そのため、本体部とストッパ部とを異なるェ 2003/010713 ラストマー材料で同時に成形することが望まれるが、その場合、両者のエラストマ一材料が成形時に混ざらないようにすることが重要である。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、ゴム状弾性体の本体部とストツパ部とを異種材料で成形することができ、防振装置に優れた特性を付与することができる防振装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る防振装置の製造方法は、内筒と、該内筒を取り囲む外筒と、これら内筒と外筒の間に設けられたゴム状弾性体とを備え、該ゴム状弾性体が、内筒外周面と外筒内周面の双方に固着されて内筒と外筒とを結合する本体部と、外筒内周面又は内筒外周面のいずれかに固着されて半径方向に突出するストッパ部とからなり、これら本体部とストッパ部とが異なるエラストマ一材料で形成された防振装置の製造方法であって、.前記外筒と前記内筒とを、両筒間に前記本体部を成形する第 1キヤビティ空間と前記ストッパ部を成形する第 2キヤビティ空間とが設けられるように成形型にセットする工程と、前記第 1キヤビティ空間に前記本体部のエラストマ一材料を、前記第 2キヤビティ空間に前記ストッパ部のエラストマ一材料をそれぞれ注入する工程と、前記本体部と前記ストツパ部の成形後に成形型から脱型する工程とを含み、前記成形型が前記第 1キヤビティ空間と前記第 2キヤビティ空間とを区画して前記ゴム状弾性体に軸方向に貫通する空間部を形成するコア部を備え、該コア部が外筒内周面又は内筒外周面に当接することで両キヤビティ空間の間をシールする軸方向に延びるシール面を備え、該シール面に軸方向に延びる溝が設けられて、該シール面を外筒内周面又は内筒外周面に当接させた状態で前記エラストマ一材料を注入するものである。

このようにシール面に軸方向に延びる溝を設けたことにより、第 1キヤビティ空間に注入された本体部のエラストマ一材料や、第 2キヤビティ空間に注入されたストッパ部のエラストマ一材料が、シール面に侵入してきた場合でも、これらのエラストマ一材料をこの溝に逃がすことができる。そのため、一方のキヤビティ空間に注入したエラストマ一材料がシール面を越えて他方のキヤビティ空間に侵入することを防止することができる。

よって、ゴム状弾性体の本体部とストッパ部とを異種材料で同時に成形するものでありながら、両者のエラストマ一材料が混ざるという不具合を防止することができる。また、ゴム状弾性体の本体部とストッパ部とを異種材料で成形することにより防振装置に優れた特性を付与することができる。

本発明においては、前記ストツパ部が外筒内周面に固着されて半径方向内方に突出する凸部であり、前記コア部のシール面が外筒內周面に当接することで第 1キヤビティ空間と第 2キヤビティ空間との間をシールするものであることが好ましい。このように外筒側に異種材料からなるストツパ部を設ける場合、コア部は外筒内周面に当接してシールすることになるが、外筒内周面は内筒外周面よりも周方向寸法が大きいので、シール面の周方向寸法を大きく確保しやすい。

本発明においては、また、前記ストッパ部が前記内筒を挟んで直径方向に相対する 2箇所に設けられ、該ストツパ部の周方向における両側に前記コア部によって軸方向に貫通する前記空間部が形成されてもよい。

本発明においては、また、前記外筒が合成樹脂からなり、前記成形型へのセット時にその外周を取り囲む外周型により該外筒を縮径して、外筒内周面を前記コア部に密着させてもよい。このように合成樹脂製の外筒を縮径させることにより、外筒の内周面とコア部のシール面との密着性が高くなり、シール性を一層向上することができる。

本発明において、本体部とストッパ部とは、種類の異なるエラストマ一材料であれば種々の組み合わせを採用することができ、例えば、ストッパ部に潤滑性の高いエラストマ一材料を用いることにより、両者の摩擦による異音の発生を抑制することができる。また、ストッパ部に減衰性の高いエラストマ一材料を用いることにより操縦安定性を向上することができる。また、ストッパ部に硬度の高いエラストマ一材料を用いることにより耐久性を向上することができる。〔図面の簡単な説明〕

図 1は、本発明の 1実施形態に係る防振装置の断面図（図 2の I一 I線断面図）、

図 2は、図 1の II一 II線断面図、

図 3は、図 2の矢印 III方向から見た側面図、

図 4は、同実施形態における成形時の断面図、

図 5は、図 4の V— V線断面図、

図 6は、同防振装置の車両への組付け時の断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

以下、本発明の 1実施形態に係る防振装置について図 1〜 6に基づいて説明する。

この防振装置は、円筒状の金属製の内筒 1 0と、該内筒 1 0を軸平行かつ同心的に取り囲む円柱状の合成樹脂製の外筒 1 2と、両筒 1 0， 1 2間に介設されたゴム状弾性体 1 4とからなるブッシュタイプの防振装置である。

内筒 1 0は、この例では、一般にアルミニウム製品として使用される各種のアルミニウム材料、即ちアルミニウムを主材とする合金等を含むアルミニウム材料により成形されている。なお、このようなアルミユウム材料を用いる代わりに、鋼材等の鉄製の内筒を用いることもできる。

外筒 1 2は、この例では、ポリアミド等の合成樹脂にガラス繊維などの繊維状捕強材を配合した材料から成形されたものである。なお、このような合成樹脂製の外筒を用いる代わりに、鋼材等の鉄製やアルミニウム製などの金属製の外筒を用いることもできる。

外筒 1 2は、図 2に示すように、軸方向の一端において半径方向外方に延びるフランジ部 1 6を備える。一方、軸方向の他端は、後述するアームの筒部 4 への取り付け作業性を考慮して外周面がわずかに先細状になるように形成された傾斜面部 1 8を備える。

ゴム状弹性体 1 4は、内筒 1 0の外周面と外筒 1 2の内周面の双方に加硫接着手段により固着されて内筒 1◦と外筒 1 2とを結合する筒状の本体部 20と、外筒 1 2の内周面に加硫接着手段により固着されて半径方向内方に突出する凸状のストッパ部 2 2とからなる。

ゴム状弾性体 14は、内筒 1 0を挟んで直径方向に相対する 2箇所に、軸方向に貫通する空間部 24， 24を備えており、この空間部 24を介して本体部 20とストッパ部 22とが隔てた状態に設けられている。空間部 24は、周方向における中央部 24 aでは狭く、両端部 24 b, 24 bでは広く形成されており、この両端部 24 bが外筒 1 2の内周面まで達することで外筒 1 2の内周面上において本体部 20とストッパ部 22とが区画されている。このように空間部 24を形成することで、本体部 20は、直径方向に相対する 2箇所で内筒 10と外筒 1 2とを連結しており、ストッパ部 2 2は、この連結部の直径方向と直交する方向において、内筒 10を挟んで直径方向に相対する 2箇所に設けられている。そして、このストッパ部 22に相対する内筒 1 0の外周面に本体部 20から一体に延びる本体側ストツパ部 26が半径方向外方に突出して設けられている。

本体部 20とストッパ部 22とは、異なるエラストマ一材料で成形されている。このようなエラストマ一材料としては、ゴム材料や熱可塑性エラスマー材料などのゴム状弾性を持つ各種材料の中から適宜に選択して使用することができる。

その際、本体部 20には、防振性能等といった防振装置のゴム状弾性体 14 として本来要求される物性を満足するエラストマ一材料を用いつつ、ストツバ部 22にはこれとは異なるエラストマ一材料を使用することにより、防振装置本来の性能を確保しながらストツパ部 22に他の特性を付与することができる。例えば、本体部 20には、耐久性の高いゴム材料（例：天然ゴム（NR) 等）や、動バネ定数の低いゴム材料（例： NRとブタジエンゴムのブレンド（NR /BR) 等）や、高減衰性のゴム材料（例：スチレンブタジエン共重合体ゴム (SBR) 、 NRと SBRのブレンド（NRZS BR) 等）や、耐熱性に優れるゴム材料（例：エチレンプロピレンジェン共重合体ゴム（E P D M) 等）などを選択することができる。その一方、ストッパ部 2 2には、ワックスを多量に配合することにより潤滑性を高くしたゴム材料や熱可塑性エラストマ一材料を用いて本体部 2 0との摩擦による異音発生を抑制してもよく、また、硬度の高いゴム材料を用いて耐久性を向上させることもできる。あるいはまた、高減衰性のゴム材料（例： S B R、 N R / S B R等）を用いて操縦安定性を向上させてもよい。このようにストッパ部 2 2に高減衰性のゴム材料を用いると、大入力時にスムーズにエネルギーを吸収、発散することができ、これにより急激な挙動変化がなく、安定したフィーリングが得られ、もって操縦安定性が向上する。

次に、この防振装置の製造方法について説明する。

まず、上記の内筒 1 0と外筒 1 2とを成形型 5 0にセットする。成形型 5 0 は、図 4に示すように、上型 5 2と、下型 5 4と、外筒 1 2の外周を取り囲む外周型 5 6とからなり、これらをセットした状態で、内筒 1 0と外筒 1 2の間に、本体部 2 0を成形する第 1キヤビティ空間 5 8と、ストッパ部 2 2を成形する第 2キヤビティ空間 6 0とが形成されるようになっている。

詳細には、上型 5 2と下型 5 4には、第 1キヤビティ空間 5 8と第 2キヤビティ空間 6 0とを区画してゴム状弾性体 1 4に上記空間部 2 4を形成するコア部 6 2が設けられている。このコア部 6 2は、軸方向の中間位置で型割りされるように構成されている。また、外周型 5 6は、周方向に複数に分割されるように構成されており、この実施形態では図 5に示すように 2つに分割される。コア部 6 2は、外筒 1 2の内周面に当接することで、第 1キヤビティ空間 5 8と第 2キヤビティ空間 6 0との境界部をシールするシール面 6 4を備える。このシール面 6 4は、コア部 6 2の長手方向、即ち軸方向に沿って延びる面であり、上記空間部 2 4の両端部 2 4 bを成形するコア部 6 2の肉厚の両端部 6 2 bに設けられている。また、シール面 6 4は、外筒 1 2の内周面に隙間なく当接するように当該内周面と同じ曲率半径を持つ曲面状に形成されている。そして、このシール面 6 4には、周方向のほぼ中間位置に、軸方向に延びる溝 6 6が設けられており、この溝 6 6を含むシール面 6 4が外筒 1 2の内周面に当接するように構成されている。

特に、この実施形態では、分割型である外周型 5 6を型閉めする際に、その型閉め動作に伴って外筒 1 2の外周面が内方に押圧されることにより、樹脂製外筒 1 2が縮径されるように、樹脂製外筒 1 2の外径と外周型 5 6の内径とが設定されている。このように外筒 1 2を縮径させると、その内側のコア部シール面 6 4に外筒 1 2の内周面を一層しつかりと密着させることができ、シール性を向上することができる。

このようにして内筒 1 2及び外筒 1 2を成形型 5 0にセットした後、第 1キャビティ空間 5 8に本体部 2 0のエラストマ一材料 E 1を注入するとともに、第 2キヤビティ空間 6 0にストツパ部 2 2のエラストマ一材料 E 2を注入して、両エラストマ一材料を同時に加硫成形する。

詳細には、図 4に示すように、第 1キヤビティ空間 5 8には注入口 6 8が設けられ（図 3参照）、この注入口 6 8に射出機 7 0からの配管 7 2が接続されて、射出機 7 0から射出されたエラストマ一材料 E 1が第 1キヤビティ空間 5 8に注入されるようになっている。同様に、第 2キヤビティ空間 6 0には注入口 7 4が設けられ（図 3参照）、この注入口 7 4に射出機 7 6からの配管 7 8 が接続されて、射出機 7 6から射出されたエラストマ一材料 E 2が第 2キヤビティ空間 6 0に注入されるようになっている。

このようにして第 1キヤビティ空間 5 8と第 2キヤビティ空間 6 0にそれぞれエラストマ一材料 E l , E 2を注入して、それぞれの空間 5 8 , 6 0内に充填させると、一部のエラストマ一材料 E 1 , E 2がコア部 6 2のシール面 6 4 と外筒 1 2の內周面との間に侵入してくる。その場合、本実施形態であると、上記のようにシール面 6 4に溝 6 6を設けたことから、シール面 6 4に侵入してきたエラストマ一材料 E 1 , E 2をこの溝 6 6に逃がすこと、即ちこれら材料 E l , E 2を溝 6 6内に溜めることができる。そのため、この溝 6 6内が両エラストマ一材料 E l， E 2の境界部となって（図 1中の拡大図参照）、一方のキヤビティ空間に注入したエラストマ一材料がシール面 6 4を越えて他方のキヤビティ空間に侵入することを確実に防止することができる。

なお、両エラストマ一材料 E l , E 2を注入するタィミングは、上記溝 6 6 内で両材料 E l， E 2が混ざり合うようにすることができれば、両材料の粘度、注入量、注入口の位置などに応じて、適宜に決定することができ、材料 E l， E 2のいずれを先に注入し始めてもよく、また同時に注入し始めるようにしてちょい。

このようにして両ェラストマー材料 E 1， E 2を注入して、ゴム状弾性体 1 4の本体部 2 0とストッパ部 2 2とを加硫成形した後、成形型 5 0から脱型することにより、防振装置が得られる。

このようにして得られた防振装置においては、上記のようにシール面 6 4に溝 6 6を設けたことにより、図 1， 2に示すように、空間部 2 4の両端部 2 4 bに溝 6 6によって軸方向に延びる凸条 3 0が成形されるが、この部分は、そもそも空間部 2 4であって使用時に本体部 2 0とストッパ部 2 2のいずれによつても干渉されない部分であるため、製品特性上の不利益はない。このように凸条 3 0は、使用時にゴム状弾性体 1 4の本体部 2 0とストッパ部 2 2のいずれにも接触しないことが必要であり、そのような条件を満足するものであれば、その大きさや形状等は特に限定されるものではない。

本実施形態の防振装置は、図 6に示すように、内筒 1 0にポルト 1を揷入してナット 2を介してブラケット 3に固定されるとともに、外筒 1 2がアームの筒部 4内に圧入されることでサスペンションに組付けられる。そして、このように組付けられた状態では、外筒 1 2が上記筒部 4により縮径されることで、ゴム状弾性体 1 4のストッパ部 2 2がその内側に相対する本体側ストッパ部 2 6と当接した状態になる。

なお、上記実施形態では、異種材料からなるストッパ部 2 2を外筒 1 2の内周面に設けたが、かかるストツパ部 2 2は内筒 1 0の外周面に固着させて設けることもできる。その場合、コア部 6 2のシール面 6 4が内筒 1 0の外周面に当接することで第 1キヤビティ空間と第 2キヤビティ空間との間をシールするようにすればよい。

〔産業上の利用可能性〕

本発明によれば、ゴム状弾性体の本体部とストツバ部とを異種材料で同時成形しながら、両エラストマ一材料が混ざらないようにすることができ、そのため、異音対策性能など優れた特性を持つ防振装置を低コストに提供することができる。

Claims

請求の範囲 . 内筒と、該内筒を取り囲む外筒と、これら内筒と外筒の間に設けられたゴム状弾性体とを備え、該ゴム状弾性体が、内筒外周面と外筒内周面の双方に固着されて内筒と外筒とを結合する本体部と、外筒内周面又は内筒外周面のいずれかに固着されて半径方向に突出するストッパ部とからなり、これら本体部とストツパ部とが異なるエラストマ一材料で形成された防振装置の製造方法であって、

前記外筒と前記内筒とを、両筒間に前記本体部を成形する第 1キヤビティ空間と前記ストッパ部を成形する第 2キヤビティ空間とが設けられるように成形型にセットする工程と、，

前記第 1キヤビティ空間に前記本体部のエラストマ一材料を、前記第 2キャビティ空間に前記ストツパ部のエラストマ一材料をそれぞれ注入する工程と、

前記本体部と前記ストッパ部の成形後に成形型から脱型する工程とを含み、前記成形型が前記第 1キャビティ空間と前記第 2キヤビティ空間とを区画して前記ゴム状弾性体に軸方向に貫通する空間部を形成するコア部を備え、該コア部が外筒内周面又は内筒外周面に当接することで両キヤビティ空間の間をシールする軸方向に延びるシール面を備え、該シール面に軸方向に延びる溝が設けられて、該シール面を外筒内周面又は内筒外周面に当接させた状態で前記エラストマ一材料を'注入する

ことを特徴とする防振装置の製造方法。

. 前記ストツパ部が外筒内周面に固着されて半径方向内方に突出する凸部であり、前記コア部のシール面が外筒内周面に当接することで第 1キヤビティ空間と第 2キヤビティ空間との間をシールすることを特徴とする請求項 1記載の防振装置の製造方法。

. 前記ストツパ部が前記内筒を挟んで直径方向に相対する 2箇所に設けられ、該ストッパ部の周方向における両側に前記コア部によって軸方向に貫通する前記空間部が形成されることを特徴とする請求項 2記載の防振装置の製造方法。

. 前記外筒が合成樹脂からなり、前記成形型へのセット時にその外周を取り囲む外周型により該外筒を縮径して、外筒内周面を前記コア部に密着させることを特徴とする請求項 2記載の防振装置の製造方法。

. 前記ストッパ部に前記本体部よりも潤滑性の高いエラストマ一材料を用いることを特徴とする請求項 1記載の防振装置の製造方法。

. 前記ストッパ部に前記本体部よりも減衰性の高いエラストマ一材料を用いることを特徴とする請求項 1記載の防振装置の製造方法。

. 前記ストツパ部に前記本体部よりも硬度の高いエラストマ一材料を用いることを特徴とする請求項 1記載の防振装置の製造方法。