WO2006064538A1

WO2006064538A1 - 金属−ゴム複合品の製造方法および成形型

Info

Publication number: WO2006064538A1
Application number: PCT/JP2004/018597
Authority: WO
Inventors: Yoshiharu Matsumoto
Original assignee: Toyo Tire & Rubber Co., Ltd.
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2004-12-13
Publication date: 2006-06-22
Also published as: JP4138805B2; JPWO2006064538A1

Abstract

　防振ブッシュのような金属−ゴム複合品の成形時におけるゴムバリを防止する。そのため、キャビティ１６の縁部に沿ってゴム溜まり凹部５４，５６が設けられた成形型１０を用いて、最初の成形時に、キャビティ内にゴム材料Ｒを注入することにより内外筒２，３とゴム弾性体４を一体成形するとともに、ゴム溜まり凹部５４，５６にゴム材料を充填させてシール用ゴム６２，６４を成形する。そして、脱型時にシール用ゴム６２，６４をゴム溜まり凹部５４，５６内に残置させ、その状態で成形型１０内に内筒２と外筒３をセットして、２回目以降の成形を行い、シール用ゴム６２，６４によりキャビティ１６からのゴム材料Ｒの流出を防止する。

Description

明細書

金属 -ゴム複合品の製造方法および成形型

技術分野

[0001] 本発明は、金属部品とゴム弾性体とがー体に成形された金属一ゴム複合品の製造方法と、それに用いる成形型に関し、特に、防振装置の製造に好適な製造方法および成形型に関するものである。

背景技術

[0002] 内筒と、これを同心的に取り囲む外筒と、両筒の間に介設されたゴム弾性体とからなるブッシュ型の防振装置を製造する場合、次のような方法が一般的である。すなわち、内筒と外筒を成形型内にセットし、この内外筒間と成形型内面との間で形成されるキヤビティ内にゴム材料を注入して、当該キヤビティ内にゴム材料を充填させることにより、内外筒間にゴム弾性体を一体に加硫成形する方法である。

[0003] このような防振装置の製造においては、内筒の端面や外筒の外周面にゴムバリを生じさせないこと力防振装置としての性能を確保し、また見栄えの点からも求められる。そのため、従来よりゴムバリを防止するための方策が採られている。

[0004] 従来の一般的な方策としては、例えば、内筒端面へのゴムバリ防止であれば、内筒端部の外径とこれを保持する成形型の凹部の内径との寸法を調整して、両者を隙間なく嵌合させるという方法がある（例えば、日本国特開平 7-276382号公報)。しかしながら、このように成形型と内筒との金属同士の嵌合によりシール性を確保しようとする場合、嵌合度合をきつくする必要があり、その場合、成形型が摩耗しやすくなり、成形型の耐久性を損なう。また、脱型時に外れにくいという問題がある。

[0005] また、上記公報に記載されているように、内筒端面に当接する成形型部分に、ゴム弾性体とは異種材料力なる弾性材料や軟質材料を配設して、型閉め時に内筒をこれらの弾性材料や軟質材料に押し当てることにより、シール性を確保するという方策力 Sある。し力しながら、このような弾性材料や軟質材料などのシール材を別途配設する方法では、配設コストがかかり、また製品ごとにシール材の形状、寸法などが異なるため、多種類のシール材を用意する必要があり、この点からもコスト高になる。 [0006] また、日本国特開 2000-43062号公報には、内筒の端部に大径部と小径部を設けて、両者の間の段差部分に成形型のエッジを圧接させることにより、内筒端部のゴムバリを防止する方法が記載されている。し力しながら、この場合、内筒の端部に上記の段差部分を設けるための加工が別途必要となり、コスト高につながる。また、成形型のエッジを圧接させることから、この部分の摩耗の問題も懸念される。

特許文献 1 :日本国特開平 7 - 276382号公報

特許文献 2 :日本国特開 2000 - 43062号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、製品の脱型不良や成形型の摩耗の問題を回避しつつ、し力低コストに、ゴムバリを防止することができる金属一ゴム複合品の製造方法および成形型を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明に係る製造方法は、成形型内に金属部品をセットし、前記金属部品と前記成形型との間に形成されるキヤビティ内にゴム材料を注入して前記金属部品の表面にゴム弾性体を一体に成形する金属一ゴム複合品の製造方法であって、前記キヤビティに面する前記金属部品表面の縁部に沿ってゴム溜まり凹部が設けられた成形型を用いて、前記成形型内に金属部品をセットして前記キヤビティ内にゴム材料を注入することにより、当該キヤビティ内に前記ゴム材料を充填させて前記金属部品とゴム弾性体を一体成形するとともに、前記ゴム溜まり凹部に前記ゴム材料を充填させてシール用ゴムを成形し、前記で成形した金属部品とゴム弾性体の一体成形品を成形型力、ら脱型するとともに、前記ゴム溜まり凹部にて成形された前記シール用ゴムを当該ゴム溜まり凹部内に残置させ、前記シール用ゴムを残置させた状態で前記成形型内に金属部品をセットし、前記キヤビティ内にゴム材料を注入して、前記金属部品と前記ゴム弾性体を一体成形するものである。

[0009] また、本発明に係る成形型は、金属部品の表面にゴム弾性体を一体に成形してなる金属一ゴム複合品を成形するための成形型であって、前記ゴム弾性体を成形するためのキヤビティを備え、前記キヤビティに面する前記金属部品表面の縁部に沿ってゴム溜まり凹部が設けられ、前記ゴム溜まり凹部は、前記金属部品表面に面する成形型部分に設けられるとともに、微小隙間を介して前記キヤビティに連通しており、該微小隙間を通ってゴム材料が充填されることにより前記キヤビティからの前記ゴム材料の流出の防止するシール用ゴムを成形するものである。

[0010] かかる本発明によれば、成形型にはキヤビティのシール部に相当する箇所にゴム溜まり凹部が設けられており、最初の成形時に、製品のゴム弾性体を成形するとともに、そのゴム材料をゴム溜まり凹部にも充填させることでシール用ゴムを設ける。次いで、その脱型時にシール用ゴムを成形型に残置させることにより、以後の成形において、キヤビティからのゴム材料の流出を防止するためのシール材として機能させることができる。

[0011] 上記本発明においては、前記シール用ゴムが前記金属部品表面における前記キャビティに面する部分の縁部に沿って当該金属部品の表面に当接し、これにより前記キヤビティからの前記ゴム材料の流出が防止されることが好ましい。

[0012] 本発明においては、前記ゴム溜まり凹部が微小隙間を介して前記キヤビティに連通していることが好ましい。この場合、最初の成形時に、キヤビティにゴム材料を注入すると、該ゴム材料が微小隙間を通ってゴム溜まり凹部に充填される。

[0013] また、本発明において、前記ゴム溜まり凹部は開口側が狭まった断面形状に形成されていることが好ましい。このような断面形状であれば、ゴム溜まり凹部内に成形されたシール用ゴムが製品脱型時に外れず、シール材としての繰り返し使用が可能となる。

[0014] 本発明において、前記成形型には、前記キヤビティに対して開口する大気開放べントが設けられてもよい。このような大気開放ベントを設けることにより、キヤビティ内の気体を外気に抜くことができ、成形性を向上することができる。また、一度に複数の製品を成形可能な多数個取りの成形型において、大気開放ベントから余剰のゴム材料を排出させることによりキヤビティバランスをとることができる。

[0015] 本発明は、特に、金属部品である内筒及びこれを軸平行に取り囲む外筒と、前記内筒と前記外筒の間に介設されたゴム弾性体とからなる防振装置の製造に用レ、ることが効果的である。この場合、前記内筒の端部外周面に面する成形型部分に前記ゴム溜まり凹部が設けられ、前記内筒端部の外周面とこれに面する前記成形型部分との間に前記キヤビティと前記ゴム溜まり凹部とを連通させる微小隙間が形成されていることが好ましぐこれにより、内筒端面へのゴムバリの発生を効果的に抑制することができる。

[0016] また、この場合、前記外筒の軸方向端面に面する成形型部分に前記ゴム溜まり凹部が設けられ、該ゴム溜まり凹部の開口面の一部が前記外筒端面により覆われて前記キヤビティと前記ゴム溜まり凹部とを連通させる微小隙間が形成されていることが好ましぐこれにより、外筒端部において外周面へのゴムバリの発生を効果的に抑制すること力 sできる。

発明の効果

[0017] 本発明によれば、製品のゴム弾性体を成形するためのゴム材料をそのままシール材としても利用するので、低コストにゴムバリを防止することができる。また、異なる品種の製品に対しても、成形型にゴム溜まり凹部を設けておけば、最初の成形時に、その成形型に応じたシール材が形成されるので、異種材料からなるシール材を別途配設する場合に比べて明らかに有利である。

[0018] また、ゴム材料からなるシール材でゴムバリを防止するものであるため、成形型と金属部品との金属同士のきつい嵌合によりシール性を確保する必要がなぐ製品の脱型不良や成形型の摩耗の問題を回避することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

[0020] 図 1は、本発明の一実施形態に係る成形型 10の断面図であり、図 2は、その要部拡大断面図、図 3, 4は、更にその一部拡大図である。この成形型 10は、図 8に示す防振ブッシュ（防振装置） 1を加硫成形するための射出成形用金型である。

[0021] この防振ブッシュ 1は、金属製の内筒 2と、これを同心的に取り囲む金属製の外筒 3 と、これら内筒 2と外筒 3の間に介在して両者を結合するゴム弾性体 4とを備えてなる。ゴム弾性体 4には、軸方向の貫通孔であるすぐり部 5が設けられており、すぐり部 5 は内筒 2を挟んで径方向に相対する 2箇所に設けられている。また、ゴム弾性体 4の一方の端面には、内筒 2を挟んで径方向に相対する 2箇所に凸部 6が設けられており、凸部 6はすぐり部 5とは重ならない周方向位置に設けられている。凸部 6は、後記する注入経路のゲート 24と大気開放ベント 28を接続するために形成されている。

[0022] 図 1に示すように、成形型 10は、上型 12と、上型 12に対して上下動することで型閉め及び型開き可能な下型 14とを備えてなり、上型 12と下型 14とを型閉めすることにより上記ゴム弾性体 4を成形するためのキヤビティ 16が形成されるようになっている。なお、成形型 10は複数の防振ブッシュを一度に成形することができるように、上記キャビティ 16を複数個、例えば 8個備える。

[0023] 上型 12の上面にはランナブロック 18が設けられており、このランナブロック 18を上下に貫通するスプノレー 20と、ランナブロック 18と上型 12との接合面に形成される水平ランナ 22と、キヤビティ 16へのゲート 24と、上型 12を上下に貫通して水平ランナ 2 2とゲート 24とを連結するランナ孔 26とにより、キヤビティ 16内に成形材料であるゴム材料 Rを注入するための注入経路が形成されている。

[0024] 成形型 10には、キヤビティ 16の上端面に対して開口する大気開放ベント 28が設けられている。大気開放ベント 28は、上記ゲート 24とは径方向の反対側に設けられており、キヤビティ 16から上方に延び、ランナブロック 18と上型 12との接合面に沿って成形型外に引き出されている。

[0025] 成形型 10内には上記内筒 2と外筒 3がセットされる。詳細には、上型 12と下型 14には、内筒 2をその軸方向を上下方向に向けた姿勢で保持する中子ピン 30, 32が設けられており、中子ピン 30, 32は内筒 2の内側に挿入されることにより内筒 2を上下方向力挟み込むように保持する。上型 12の中子ピン 30は、脱型性向上のため、バネ 34により下方に付勢されている。下型 14の中子ピン 32は、ェジヱクタ 36により上下動可能に設けられており、脱型時に内筒 2を上方に押し上げることで製品が取り出されるようになつている。一方、外筒 3は、内筒 2を取り囲むように上下型 12， 14に保持され、このようにして保持された内外筒 2， 3間および上下型 12， 14間に、中空円柱状の上記キヤビティ 16が形成される。

[0026] 上型 12は、複数の型部に分解可能に構成されており、詳細には、図 2に示すように、ゴム弾性体 4の上面を成形する上面成形部 38と、その内周面に嵌合されて内筒 2 の端面 2aを当接支持する筒状の内筒支持部 40と、上面成形部 38の外周面に外嵌されて外筒 3の端面 3aを当接支持するリング状の外筒支持部 42とを備えてなる。なお、上面成形部 38には、上記すぐり部 5を成形するためのコア部 44が設けられている。

[0027] 下型 14も、同様に複数の型部に分解可能に構成されており、詳細には、ゴム弾性体 4の下面を成形する下面成形部 46と、その内周面に嵌合されて内筒 2の端面 2aを当接支持する筒状の内筒支持部 48と、下面成形部 46の外周面に外嵌されて外筒 3 の端面 3aを当接支持するリング状の外筒支持部 50とを備えてなる。なお、下面成形部 46には、上記すぐり部 5を成形するためのコア部 52が設けられている。

[0028] 図 2に示されるように、成形型 10には、内筒 2及び外筒 3の表面におけるキヤビティ 16に面する部分の縁部に沿って、ゴム溜まり凹部 54， 56が設けられている。すなわち、内筒 2及び外筒 3においてゴム弾性体 4で覆われる部分と覆われない部分との境界に沿うように、成形型 10にはゴム溜まり凹部 54, 56が設けられている。

[0029] 図 2, 3に示されるように、内筒 2側のゴム溜まり凹部 54は、内筒 2の端部外周面に面する成形型部分において、内筒 2の外周面に向けて内向きに開口するように設けられており、上記した上面成形部 38又は下面成形部 46と、その内側に配された内筒支持部 40, 48との間で形成されている。ゴム溜まり凹部 54は、内筒 2の外周面の全周にわたって設けられている。また、ゴム溜まり凹部 54は、その開口側が奥側よりも断面積が小さくなるように開口側に狭まった断面形状に形成されており、図 3に示すようにこの実施形態ではァリ溝状に形成されている。そして、内筒 2端部の外周面とこれに面する上面成形部 38又は下面成形部 46の内周面に、キヤビティ 16とゴム溜まり凹部 54とを連通させる微小隙間（スリット） 58が形成されている。微小隙間 58は、後述する最初の成形時に、キヤビティ 16内からゴム溜まり凹部 54にゴム材料 Rを流出させて当該凹部 54をゴム材料 Rで充填させることができる寸法であれば、特に限定されないが、 0. 5mm以下であることが好ましぐより好ましくは 0. 05—0. 4mmであり、この実施形態では約 0. 1mmに設定されている。

[0030] 図 2, 4に示されるように、外筒 3側のゴム溜まり凹部 56は、外筒 3の軸方向端面 3a に面する成形型部分において、外筒 3の端面 3aに向けて開口するように設けられており、上記した上面成形部 38又は下面成形部 46と、その外側に配された外筒支持部 42, 50との間で形成されている。ゴム溜まり凹部 56は、外筒 3の端面 3aの全周にわたって設けられている。また、ゴム溜まり凹部 56は、その開口側が奥側よりも断面積が小さくなるように開口側に狭まった断面形状に形成されている。そして、ゴム溜まり凹部 56の開口面は、外周側が外筒 3の端面 3aにより覆われており、該端面 3aにより覆われていない内周側部分がキヤビティ 16とゴム溜まり凹部 56とを連通させる微小隙間（スリット） 60として確保されている。微小隙間 60は、後述する最初の成形時に、キヤビティ 16内からゴム溜まり凹部 56にゴム材料 Rを流出させて当該凹部 56をゴム材料 Rで充填させることができる寸法であれば、特に限定されないが、 0. 5mm以下であることが好ましぐより好ましくは 0. 05-0. 4mmであり、この実施形態では約 0. 3mmに設定されている。

[0031] 以上よりなる成形型 10を用レ、、本実施形態では次のようにして防振ブッシュ 1を製造する。

[0032] (1)まず、図 2に示すようにゴム溜まり凹部 54, 56にゴムが充填されていない状態で、一回目の防振ブッシュ 1の成形を行う。詳細には、下型 14を下降させて型開きした状態で、内筒 2と外筒 3をセットし、下型 14を上昇させて型閉めしてから、スプノレー 20 よりゴム材料 Rをキヤビティ 16内に注入する。これにより、図 5に示すように、キヤビティ 16内にゴム材料 Rが充填されてゴム弾性体 4が内外筒 2, 3に一体に加硫成形される。同時に、キヤビティ 16内に注入されたゴム材料 R力微小隙間 58, 60を通ってゴム溜まり凹部 54, 56に充填されて、シール用ゴム 62, 64が加硫成形される。また、この時、余剰のゴム材料 Rは大気開放ベント 28からキヤビティ 16外に排出される。

[0033] (2)次に、上記（1)で成形した防振ブッシュ 1を成形型 10から脱型する。脱型は、図 6に示すように下型 14を下降させて型開きし、下型 14の中子ピン 32をェジヱクタ 36 により上方に押し出すことで行われる。この脱型の際に、ゴム溜まり凹部 54, 56にて成形されたシール用ゴム 62， 64は、ゴム溜まり凹部 54, 56が開口側で狭まった断面形状を持っため、ゴム弾性体 4とともに脱型されず切断されて、ゴム溜まり凹部 54, 5 6内に残置される。なお、脱型時には、上型 12をランナブロック 18から接離することでスプノレー 20及びランナ 22， 26で固まったゴムを取り出すことができる。 [0034] (3)上記のようにしてシール用ゴム 62, 64を残置させた状態で、図 7に示すように、成形型 10内に内筒 2と外筒 3をセットし、キヤビティ 16内にゴム材料 Rを注入して、 2 回目以降の防振ブッシュ 1の成形を行う。

[0035] 2回目以降の成形においては、シール用ゴム 62, 64力キヤビティ 16の縁部に沿つて内筒 2の端部外周面および外筒 3の端面 3aに当接し、これによりキヤビティ 16からのゴム材料 Rの流出が防止され、ゴムバリが皆無となる。なお、シール用ゴム 62, 6 4は、厳密には内筒 2の外周面や外筒 3の端面 3aに当接していないてもよぐ数 x m 程度の隙間が確保されることで、ゴム材料 Rの流出を防止しつつ、この部分からのガス抜きも可能となる。また、 2回目以降の成形において、キヤビティ 16内の大部分の気体は、大気開放ベント 28から排出され、成形性を確保することができる。

[0036] なお、このようにして成形されたシール用ゴム 62， 64は、多数回の繰り返し使用により劣化してくる力その場合には、成形型 10を分解してシール用ゴム 62， 64を清掃除去すればよぐその後、再度上記のようにしてシール用ゴム 62, 64を成形すればよい。

[0037] 以上よりなる本実施形態であると、防振ブッシュ 1のゴム弾性体 4を成形するためのゴム材料 Rをそのままシール用ゴム 62, 64としても利用するので、低コストにゴムバリを防止すること力 Sできる。

[0038] また、様々な品種の防振装置に対しても、成形型 10に上記のようなゴム溜まり凹部 54, 56を設けておけば、最初の成形時に、その成形型 10に応じたシール用ゴム 62 , 64が形成されるので、様々な形状のシール材を別途用意する必要がなぐ多品種少量生産にも適している。

[0039] また、ゴム材料 Rからなるシール用ゴム 62, 64でゴムバリを防止するものであるため、成形型と内筒や外筒との金属同士のきつい嵌合によりシール性を確保する必要がなぐそのため、防振ブッシュの脱型不良や成形型の摩耗の問題を回避することができる。

[0040] なお、上記した実施形態では、防振ブッシュの成形型及び製造方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなぐ他の防振装置にも同様に適用することができ、また、金属部品とその表面に一体に成形されるゴム弾性体とからなる各種の金属一ゴム複合品にも同様に適用することができる。

図面の簡単な説明

[0041] [図 1]本発明の一実施形態に係る成形型の縦断面図である。

[図 2]同成形型の一部の拡大断面図である。

[図 3]同成形型における内筒端部を拡大して示す断面図である。

[図 4]同成形型における外筒端部を拡大して示す断面図である。

[図 5]同成形型のゴム材料注入後の状態を示す断面図である。

[図 6]同成形型の脱型時の状態を示す断面図である。

[図 7]同成形型のシール用ゴム成形後の断面図である。

[図 8]防振ブッシュの断面図である。

符号の説明

[0042] 1…防振ブッシュ、 2…内筒、 3…外筒、 3a…外筒の端面、 4…ゴム弾性体、 10…成形型、 16…キヤビティ、 28…大気開放ベント、 54, 56…ゴム溜まり凹部、 58, 60· · · 微小隙間、 62, 64…シール用ゴム

Claims

請求の範囲

[1] 成形型内に金属部品をセットし、前記金属部品と前記成形型との間に形成されるキャビティ内にゴム材料を注入して前記金属部品の表面にゴム弾性体を一体に成形する金属一ゴム複合品の製造方法であって、

前記キヤビティに面する前記金属部品表面の縁部に沿ってゴム溜まり凹部が設けられた成形型を用いて、

前記成形型内に金属部品をセットして前記キヤビティ内にゴム材料を注入することにより、当該キヤビティ内に前記ゴム材料を充填させて前記金属部品とゴム弾性体を一体成形するとともに、前記ゴム溜まり凹部に前記ゴム材料を充填させてシール用ゴムを成形し、

前記で成形した金属部品とゴム弾性体の一体成形品を成形型から脱型するとともに、前記ゴム溜まり凹部にて成形された前記シール用ゴムを当該ゴム溜まり凹部内に残置させ、

前記シール用ゴムを残置させた状態で前記成形型内に金属部品をセットし、前記キヤビティ内にゴム材料を注入して、前記金属部品と前記ゴム弾性体を一体成形する

ことを特徴とする金属一ゴム複合品の製造方法。

[2] 前記シール用ゴムが前記金属部品表面における前記キヤビティに面する部分の縁部に沿って当該金属部品の表面に当接し、これにより前記キヤビティからの前記ゴム材料の流出が防止されることを特徴とする請求項 1記載の金属一ゴム複合品の製造方法。

[3] 前記ゴム溜まり凹部が微小隙間を介して前記キヤビティに連通している請求項 1記載の金属一ゴム複合品の製造方法。

[4] 前記ゴム溜まり凹部は開口側が狭まった断面形状に形成されている請求項 1記載の金属一ゴム複合品の製造方法。

[5] 前記成形型には、前記キヤビティに対して開口する大気開放ベントが設けられたことを特徴とする請求項 1記載の金属一ゴム複合品の製造方法。

[6] 前記金属一ゴム複合品が、金属部品である内筒及びこれを軸平行に取り囲む外筒と、前記内筒と前記外筒の間に介設されたゴム弾性体とからなる防振装置であることを特徴とする請求項 1記載の金属ゴム複合品の製造方法。

[7] 前記内筒の端部外周面に面する成形型部分に前記ゴム溜まり凹部が設けられ、前記内筒端部の外周面とこれに面する前記成形型部分との間に前記キヤビティと前記ゴム溜まり凹部とを連通させる微小隙間が形成されたことを特徴とする請求項 6記載の金属一ゴム複合品の製造方法。

[8] 前記外筒の軸方向端面に面する成形型部分に前記ゴム溜まり凹部が設けられ、該ゴム溜まり凹部の開口面の一部が前記外筒端面により覆われて前記キヤビティと前記ゴム溜まり凹部とを連通させる微小隙間が形成されたことを特徴とする請求項 6記載の金属一ゴム複合品の製造方法。

[9] 金属部品の表面にゴム弾性体を一体に成形してなる金属—ゴム複合品を成形するための成形型であって、

前記ゴム弾性体を成形するためのキヤビティを備え、

前記キヤビティに面する前記金属部品表面の縁部に沿ってゴム溜まり凹部が設けられ、

前記ゴム溜まり凹部は、前記金属部品表面に面する成形型部分に設けられるとともに、微小隙間を介して前記キヤビティに連通しており、該微小隙間を通つてゴム材料が充填されることにより前記キヤビティからの前記ゴム材料の流出の防止するシール用ゴムを成形するものである金属ゴム複合品のための成形型。