隔振橡胶构件及其制造方法转让专利

申请号 : CN200980138743.2

文献号 : CN102171484B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 中村顺和加藤贤一铃木贵久

申请人 : 东海橡塑工业株式会社STT株式会社

摘要 :

本发明的课题在于提供与配合构件之间的摩擦阻力小、覆膜不容易从橡胶弹性体上剥离的隔振橡胶构件及其制造方法。隔振橡胶构件(3R)用于吸收配合构件(840R)的至少一部分振动,并且具有与配合构件(840R)相对滑动接触的滑动面。隔振橡胶构件(3R)包括:自润滑橡胶制的橡胶弹性体(32R),其含有弹性体(321R)和渗透性润滑剂(322R);覆膜(33R),其覆盖配置在橡胶弹性体(32R)的表面中的滑动面的内侧的滑动内表面的至少一部分,并且含有具有巯基的树脂(330R),其能追随橡胶弹性体(32R)的变形而变形;润滑膜(34R),其覆盖覆膜(33R)的表面的至少一部分,并且其是通过橡胶弹性体(32R)的渗透性润滑剂(322R)透过覆膜(33R)渗出至覆膜(33R)的表面而形成的,其形成滑动面的至少一部分。

权利要求 :

1.一种隔振橡胶构件,其用于吸收配合构件的振动的至少一部分,并且具有与该配合构件相对滑动接触的滑动面,其特征在于,所述隔振橡胶构件包括:

自润滑橡胶制的橡胶弹性体,其含有弹性体和渗透性润滑剂;

覆膜,其覆盖配置在该橡胶弹性体的表面中的所述滑动面的内侧的滑动内表面的至少一部分,并且含有具有选自巯基、乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、氨基中的一种以上官能团的树脂,该覆膜能追随该橡胶弹性体的变形而变形;

润滑膜,其覆盖该覆膜的表面的至少一部分,并且该润滑膜是通过该橡胶弹性体的该渗透性润滑剂透过该覆膜而渗出至该覆膜的表面而形成的,该润滑膜形成该滑动面的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的隔振橡胶构件,其中,所述覆膜还含有固体润滑剂。

3.根据权利要求2所述的隔振橡胶构件,其中,所述固体润滑剂为聚四氟乙烯制。

4.根据权利要求3所述的隔振橡胶构件,其中,所述覆膜相对于100质量份所述树脂含有200质量份以下的所述固体润滑剂。

5.根据权利要求1~4的任一项所述的隔振橡胶构件,其中,所述树脂为有机硅树脂。

6.根据权利要求5所述的隔振橡胶构件,其中,所述有机硅树脂的交联结构属于纯有机硅树脂及其改性物的交联结构,且其具有橡胶弹性。

7.根据权利要求1~4的任一项所述的隔振橡胶构件,其中,所述橡胶弹性体具有用于配置所述配合构件的保持孔,且 所述滑动内表面为该保持孔的内周面。

8.根据权利要求5所述的隔振橡胶构件,其中,所述橡胶弹性体具有用于配置所述配合构件的保持孔,且所述滑动内表面为该保持孔的内周面。

9.根据权利要求6所述的隔振橡胶构件,其中,所述橡胶弹性体具有用于配置所述配合构件的保持孔,且所述滑动内表面为该保持孔的内周面。

10.一种隔振橡胶构件的制造方法,所述隔振橡胶构件用于吸收配合构件的至少一部分振动,并且具有与该配合构件相对滑动接触的滑动面,其特征在于,所述制造方法包括以下工序:

交联工序,通过交联反应制作含有弹性体和渗透性润滑剂的自润滑橡胶制的橡胶弹性体;

脱脂工序,对配置在该橡胶弹性体的表面中的所述滑动面的内侧的滑动内表面进行脱脂;

涂布工序,在脱脂后的该滑动内表面上涂布含有具有选自巯基、乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、氨基中的一种以上官能团的热固化性树脂的涂料;

烧成工序,通过将涂布有该涂料的橡胶弹性体烧成,在该滑动内表面形成由该涂料构成的覆膜,并且使该橡胶弹性体的该渗透性润滑剂透过该覆膜而渗出至该覆膜的表面,在该覆膜的表面形成由该渗透性润滑剂构成的润滑膜。

说明书 :

隔振橡胶构件及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及与相对于其自身相对振动的配合构件滑动接触的隔振橡胶构件及其制造方法。

背景技术

[0002] 作为隔振橡胶构件的一个例子,可举出稳定器衬套(stabilizer bush)。稳定器衬套借助托架固定在车辆的车身上。另外,在稳定器衬套的保持孔中配置有稳定杆(stabilizer bar)。
[0003] 例如,在车辆转弯时,由于离心力,悬架(suspension)的外轮侧下沉、内轮侧伸长。因而稳定杆被扭转。利用相对于该扭转的弹性恢复力,稳定杆欲抬高悬架的外轮侧。如此,稳定杆将车辆保持为水平。
[0004] 在稳定杆被扭转时、或者在被扭转了的稳定杆利用弹性恢复力来恢复时,稳定杆外周面与稳定器衬套内周面相对滑动。若滑动时的摩擦阻力大,则异常声音(所谓的杆滑移音,stick-slip noise)有可能变大。另外,车辆的乘车舒适度有可能变差。
[0005] 鉴于这一点,以往在保持孔中插入有摩擦系数小的PTFE(聚四氟乙烯)制的内衬。而且,使内衬的内周面与稳定杆的外周面滑动接触。然而,PTFE制的内衬价格较高。因此,若采用PTFE制的内衬,则会导致稳定器衬套的制造成本上升。
[0006] 因此,对不需要PTFE制的内衬的稳定器衬套进行开发。例如,专利文献1中公开了具有自润滑橡胶制的橡胶弹性体的稳定器衬套。橡胶弹性体具有保持孔。保持孔中配置有稳定杆。根据该文献记载的稳定器衬套,通过使作为自润滑橡胶的成分的脂肪酸酰胺渗出至保持孔的内周面来减小稳定器衬套与稳定杆之间的摩擦阻力。
[0007] 另外,专利文献2中公开了具有自润滑橡胶制的橡胶弹性体和润滑剂的稳定器衬套。橡胶弹性体具有保持孔。在保持孔中配置有稳定杆。在保持孔的内周面形成有格子状的肋。润滑剂被保持在形成于格子状的肋之间的凹部中。通过该凹部作为润滑剂的贮存部而发挥作用,使润滑剂的保持性得到提高。根据该文献记载的稳定器衬套,能够顺畅地将润滑剂连续供给至稳定器衬套与稳定杆之间。因此,能够进一步减小稳定器衬套与稳定杆之间的摩擦阻力。另外,在专利文献2的第0026段落中,作为润滑剂的一个例子,公开了含有钼颗粒等具有润滑性的颗粒的干涂膜。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开平5-255519号公报
[0011] 专利文献2:日本特开2006-273181号公报
[0012] 发明要解决的问题
[0013] 然而,在为专利文献1的稳定器衬套的情况下,仅仅采用自润滑橡胶是难以将稳定器衬套与稳定杆之间的摩擦阻力一定减小至令人满意的水平的。
[0014] 另外,在为专利文献2的稳定器衬套的情况下,需要在保持孔的内周面形成格子状的肋。因此,内周面的形状复杂化。另外,在用干涂膜覆盖自润滑橡胶制的橡胶弹性体的保持孔的内周面时,由从橡胶弹性体中渗出的渗透性润滑剂导致干涂膜容易从保持孔的内周面剥离。另外,本来,在会渗出渗透性润滑剂的保持孔的内周面配置干涂膜的操作本身就是困难的。关于这一点,在专利文献2中未具体公开将干涂膜配置在保持孔的内周面的配置方法。

发明内容

[0015] 本发明的隔振橡胶构件及其制造方法是鉴于上述课题而完成的。因此,本发明的目的在于提供与配合构件之间的摩擦阻力小、覆膜不容易从橡胶弹性体上剥离的隔振橡胶构件及其较为简单的制造方法。
[0016] 用于解决问题的方案
[0017] (1)为了解决上述课题,本发明的隔振橡胶构件的特征在于,其用于吸收配合构件的振动的至少一部分,并且具有与该配合构件相对滑动接触的滑动面,其特征在于,所述隔振橡胶构件包括:自润滑橡胶制的橡胶弹性体,其含有弹性体和渗透性润滑剂;覆膜,其覆盖配置在该橡胶弹性体的表面中的所述滑动面的内侧的滑动内表面的至少一部分,并且含有具有选自巯基、乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、氨基中的一种以上官能团的树脂,该覆膜能追随该橡胶弹性体的变形而变形;润滑膜,其覆盖该覆膜的表面的至少一部分,并且该润滑膜是通过该橡胶弹性体的该渗透性润滑剂透过该覆膜而渗出至该覆膜的表面而形成的,该润滑膜形成该滑动面的至少一部分(对应于技术方案1)。
[0018] 本发明的隔振橡胶构件包括橡胶弹性体、覆膜和润滑膜。其中,润滑膜与配合构件滑动接触。另外,在滑动面上,假设在存在润滑膜不足的部分的情况下,含有渗透性润滑剂的覆膜会从该部分露出并与配合构件滑动接触。如此,根据本发明的隔振橡胶构件,主要是润滑膜与配合构件滑动接触,覆膜作为备用与配合构件滑动接触。另外,橡胶弹性体不与配合构件滑动接触。因此,与配合构件之间的摩擦阻力小。
[0019] 另外,在用于形成覆膜的树脂中导入有选自巯基、乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、氨基中的一种以上的官能团。这些官能团各自对于弹性体均具有高反应性。详细说明的话,巯基特别是与U(聚氨酯橡胶)以及BR(丁二烯橡胶)、IR(异戊二烯橡胶)、EPDM(乙丙橡胶)、SBR(丁苯橡胶)、NBR(丁腈橡胶)的反应性高,乙烯基与EPDM的反应性高,环氧基特别是与U以及IIR、NBR、SBR的反应性高,甲基丙烯酰氧基特别是与EPDM的反应性高,氨基与NBR、IIR、U的反应性高。因此,根据本发明的隔振橡胶构件,能够使橡胶弹性体与覆膜牢固地接合(化学键合)。因此,覆膜不容易从橡胶弹性体上剥离。另外,覆膜容易追随橡胶弹性体的变形而变形。
[0020] (1-1)优选的是,在上述(1)的构成中,形成前述滑动内表面呈大致平滑面状的构成。在为前述专利文献2的稳定器衬套的情况下,通过形成在格子状的肋之间的凹部来保持润滑剂。与此相对,在为本发明的隔振橡胶构件的情况下,能够通过具有透过性的覆膜来保持渗透性润滑剂。因此,专利文献2的稳定器衬套中所必需的凹部在为本发明的隔振橡胶构件的情况下并不是必需的(然而,即使有凹部,也包含在上述(1)的构成中)。
[0021] 鉴于这一点,本构成的滑动内表面呈大致平滑面状(不带有人为形成的凹凸形状的面状。平面状当然是包括在内的,曲面状也包括在内)。因此,不需要在滑动内表面形成凹部。
[0022] 另外,在为前述专利文献2的稳定器衬套的情况下,格子状的肋的顶部与稳定杆滑动接触(线接触)。自稳定杆施加于肋的顶部的面压较高。因此,肋的顶部容易磨耗。从而,橡胶弹性体的耐久性低。
[0023] 与此相对,本构成的滑动内表面不带有凹凸形状。因此,滑动内表面经由覆膜和润滑膜(根据情况,有时仅为覆膜)大致整个表面地与配合构件进行面接触。因此,橡胶弹性体的耐久性高。
[0024] (2)优选的是,在上述(1)的构成中,形成前述覆膜还含有固体润滑剂的构成(对应于技术方案2)。根据本构成,覆膜本身与配合构件的摩擦阻力减小。因此,在滑动面上,即使在存在润滑膜不足的部分的情况下,也能够减小与配合构件之间的摩擦阻力。
[0025] (3)优选的是,在上述(2)的构成中,形成前述固体润滑剂为聚四氟乙烯制的构成(对应于技术方案3)。在固体润滑剂中,聚四氟乙烯的摩擦系数也是特别小的。因此,根据本构成,覆膜本身与配合构件的摩擦阻力进一步减小。
[0026] (4)优选的是,在上述(3)的构成中,形成前述覆膜相对于100质量份前述树脂含有200质量份以下的前述固体润滑剂的构成(对应于技术方案4)。在此,之所以要使固体润滑剂的含量为200质量份以下,是因为超过200质量份时覆膜会变得容易被磨耗。即,是因为覆膜的耐久性会降低。
[0027] (4-1)优选的是,在上述(4)的构成中,形成前述覆膜含有160质量份以下的前述固体润滑剂的构成。这样能够在确保覆膜的耐久性的同时减小覆膜与配合构件的摩擦阻力。
[0028] (4-2)优选的是,在上述(4-1)的构成中,形成前述覆膜含有110质量份以上且130质量份以下的前述固体润滑剂的构成。在此,之所以要使固体润滑剂的含量为110质量份以上,是因为低于110质量份时覆膜与配合构件的摩擦阻力会增大。另外,之所以要使固体润滑剂的含量为130质量份以下,是因为超过130质量份时覆膜会变得容易被磨耗。根据本构成,能够进一步在确保覆膜的耐久性的同时减小覆膜与配合构件的摩擦阻力。
[0029] (5)优选的是,在上述(1)~(4)的任一项的构成中,形成前述树脂为有机硅树脂的构成(对应于技术方案5)。根据本构成,覆膜是包含有机硅树脂地形成的。因此,橡胶弹性体的渗透性润滑剂容易透过覆膜。因此,能够可靠地在覆膜的表面的至少一部分上形成润滑膜。另外,由于覆膜是包含有机硅树脂地形成的,因此覆膜较为柔软。因此,覆膜能够进一步容易追随橡胶弹性体的变形而变形。
[0030] (6)优选的是,在上述(5)的构成中,形成上述有机硅树脂的交联结构疏于纯有机硅树脂(straight silicone resin)及其改性物的交联结构、且该有机硅树脂具有橡胶弹性的构成(对应于技术方案6)。
[0031] 这里的“纯有机硅树脂”是指仅包含甲基的有机硅树脂和仅包含甲苯基的有机硅树脂。另外,作为“纯有机硅树脂的改性物”,可列举出环氧改性有机硅树脂、醇酸改性有机硅树脂、聚酯改性有机硅树脂、二氧化硅改性有机硅树脂、丙烯酸改性有机硅树脂等。另外,作为“具有橡胶弹性”的有机硅树脂,可列举出用于橡胶系涂布剂等的橡胶复合有机硅树脂、橡胶弹性有机硅树脂等。
[0032] 根据本构成,由于有机硅树脂的交联结构疏松,因此橡胶弹性体的渗透性润滑剂更容易透过覆膜。因此,能够更可靠地在覆膜的表面的至少一部分上形成润滑膜。
[0033] (7)优选的是,在上述(1)~(6)的任一项的构成中,形成前述橡胶弹性体具有用于配置前述配合构件的保持孔、且前述滑动内表面为该保持孔的内周面的构成(对应于技术方案7)。
[0034] 根据本构成,能够减小保持孔的内周面与配合构件的外周面的摩擦阻力。因此,能够减小自配合构件的外周面向保持孔的内周面施加的扭转力矩(torsional torque)。
[0035] (8)另外,为了解决上述课题,本发明的隔振橡胶构件的制造方法,其特征在于,所述隔振橡胶构件用于吸收配合构件的至少一部分振动,并且具有与该配合构件相对滑动接触的滑动面,其特征在于,所述制造方法包括以下工序:交联工序,通过交联反应制作含有弹性体和渗透性润滑剂的自润滑橡胶制的橡胶弹性体;脱脂工序,对配置在该橡胶弹性体的表面中的所述滑动面的内侧的滑动内表面进行脱脂;涂布工序,在脱脂后的该滑动内表面上涂布含有具有选自巯基、乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、氨基中的一种以上官能团的热固化性树脂的涂料;烧成工序,通过将涂布有该涂料的橡胶弹性体烧成,在该滑动内表面形成由该涂料构成的覆膜,并且使该橡胶弹性体的该渗透性润滑剂透过该覆膜而渗出至该覆膜的表面,在该覆膜的表面形成由该渗透性润滑剂构成的润滑膜(对应于技术方案8)。
[0036] 即,本发明的隔振橡胶构件的制造方法具有交联工序、脱脂工序、涂布工序和烧成工序。在交联工序中,通过交联反应制作橡胶弹性体。在脱脂工序中,通过对滑动内表面进行脱脂来暂时除去自滑动内表面渗出的渗透性润滑剂。在涂布工序中,在除去了渗透性润滑剂的滑动内表面涂布(利用刷子等的涂布当然包括在内,也包含利用喷涂器等的喷洒)涂料。在烧成工序中,利用热来使涂料固化,在橡胶弹性体的滑动内表面形成覆膜。另外,通过选自巯基、乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、氨基中的一种以上官能团来使覆膜与橡胶弹性体牢固地接合(化学键合)。橡胶弹性体的渗透性润滑剂透过覆膜渗出至覆膜的表面。利用该渗透性润滑剂来在覆膜的表面形成润滑膜。此外,覆膜与橡胶弹性体牢固地接合。因此,渗透性润滑剂从覆膜与橡胶弹性体的界面渗出的可能性小。
[0037] 根据本发明的隔振橡胶构件的制造方法,特别是对于难以形成的润滑膜,能够利用选自巯基、乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、氨基中的一种以上官能团进行化学键合来比较简单地形成。因此,能够较为简单地制作与配合构件之间的摩擦阻力小、覆膜不容易从橡胶弹性体上剥离的隔振橡胶构件。
[0038] 发明的效果
[0039] 根据本发明,能够提供与配合构件之间的摩擦阻力小、覆膜不容易从橡胶弹性体上剥离的隔振橡胶构件。另外,根据本发明,能够提供该隔振橡胶构件的较为简单的制造方法。

附图说明

[0040] 图1为第一实施方式的止动器的配置图。
[0041] 图2为该止动器和下摇臂衬套(lower arm bush)安装在托架上的状态的轴向剖视图。
[0042] 图3为该止动器的立体图。
[0043] 图4为该止动器的分解立体图。
[0044] 图5为图2的框V内的放大图。
[0045] 图6为交联工序后、脱脂工序前的橡胶弹性体的剖面放大图。
[0046] 图7为脱脂工序后、涂布工序前的橡胶弹性体的剖面放大图。
[0047] 图8为涂布工序后、烧成工序前的橡胶弹性体的剖面放大图。
[0048] 图9为烧成工序中的橡胶弹性体的剖面放大图。
[0049] 图10为烧成工序后的该止动器的剖面放大图。
[0050] 图11为第二实施方式的稳定器衬套的配置图。
[0051] 图12为该稳定器衬套与托架的组合立体图。
[0052] 图13为该稳定器衬套与托架的分解立体图。
[0053] 图14为图12的XIV-XIV方向剖视图。
[0054] 图15为图14的框XV内的放大图。

具体实施方式

[0055] 下面,说明本发明的隔振橡胶构件及其制造方法的实施方式。
[0056] <第一实施方式>
[0057] 本实施方式将本发明的防振橡胶构件具体化为止动器。
[0058] [止动器的配置]
[0059] 首先,说明本实施方式的止动器的配置。图1中示出本实施方式的止动器的配置图。如图1所示,在车辆8的前轮附近配置有悬架80、轮毂单元81、驱动轴83等构件。悬架80包括弹簧800R、减震器801R、下悬架臂84R等。下悬架臂84R为钢制,呈大致V字形板状。在下悬架臂84R的前端(V字形的一端)形成有衬套容纳筒部840R。下摇臂衬套4R被压入到衬套容纳筒部840R的内部。止动器3R配置在下摇臂衬套4R的前方。托架5R为钢制,呈朝上方开口的C字形状,托架5R固定在车辆8的车身(图略)上。止动器3R和衬套容纳筒部840R(下摇臂衬套4R)被容纳在托架5R的C字形开口内部。止动器3R和下摇臂衬套4R通过螺栓841R和螺母842R能够摆动地安装在托架5R上。止动器3R抑制衬套容纳筒部840R与托架5R直接滑动接触。衬套容纳筒部840R包括在本发明的配合构件中。
[0060] [止动器的结构]
[0061] 接着,说明本实施方式的止动器3R的结构。图2中示出本实施方式的止动器和下摇臂衬套安装在托架上的状态的轴向(前后方向)剖视图。图3中示出本实施方式的止动器的立体图。图4中示出本实施方式的止动器的分解立体图。图5中示出图2的框V内的放大图。此外,图5是用于说明本实施方式的止动器3R的功能的示意图。如图2~图5所示,本实施方式的止动器3R包括圆板30R和橡胶构件主体31R。
[0062] 圆板30R为钢制,呈环状。在圆板30R的中央形成有螺栓贯穿孔300R。在螺栓贯穿孔300R的内部贯穿有螺栓841R。
[0063] 橡胶构件主体31R包括橡胶弹性体32R、覆膜33R和润滑膜34R。橡胶弹性体32R呈环状。橡胶弹性体32R以包覆圆板30R的后表面和外周面的方式配置。橡胶弹性体32R与圆板30R交联粘合。在橡胶弹性体32R的后表面形成有多条肋320R。多条肋320R排列成圆形。另外,多条肋320R连接成点线状。肋320R的表面包括在本发明的滑动内表面中。肋320R的表面呈具有规定曲率的大致平滑面状。覆膜33R覆盖橡胶弹性体32R的表面。覆膜33R的膜厚为约20μm。润滑膜34R为液状,其覆盖覆膜33R的表面。
[0064] [止动器的材质]
[0065] 接着,参照图5说明本实施方式的止动器3R的材质。橡胶弹性体32R为自润滑橡胶制。橡胶弹性体32R包含NR(天然橡胶)与BR(丁二烯橡胶)的共混胶(以下简称为“共混胶”)321R和油酸酰胺322R。共混胶321R被包含在本发明的弹性体中。油酸酰胺322R被包含在本发明的渗透性润滑剂中。
[0066] 覆膜33R(例如STT Inc.“SOLVEST 398”制)包含具有巯基的有机硅树脂330R和PTFE制的固体润滑剂331R。其相对于100质量份有机硅树脂330R含有120质量份固体润滑剂331R。固体润滑剂331R呈粒径(中值粒径)约1μm以下、平均粒径约0.5μm的大致球状。
[0067] 润滑膜34R通过橡胶弹性体32R的油酸酰胺322R来形成。即,橡胶弹性体32R的油酸酰胺322R如图5中的空心箭头所示地透过覆膜33R。而且渗出至覆膜33R的表面。通过所渗出的油酸酰胺322R形成润滑膜34R。
[0068] [下摇臂衬套和托架的结构]
[0069] 接着,参照图2简单说明本实施方式的下摇臂衬套4R和托架5R的结构。下摇臂衬套4R包括内筒壳体40R、外筒壳体41R和橡胶构件42R。内筒壳体40R为钢制,呈圆筒状。在内筒壳体40R的内部贯穿有螺栓841R。外筒壳体41R为钢制,呈圆筒状。外筒壳体41R配置在内筒壳体40R的径向外侧。外筒壳体41R被压入到衬套容纳筒部840R中。橡胶构件42R为橡胶制,介于内筒壳体40R与外筒壳体41R之间。橡胶构件42R与内筒壳体40R与外筒壳体41R被交联粘合。
[0070] 托架5R包括前壁50R和后壁51R。前壁50R上穿设有螺栓贯穿孔500R。后壁51R上穿设有螺栓贯穿孔510R。螺栓841R贯穿螺栓贯穿孔500R、螺栓贯穿孔300R、内筒壳体40R内部、螺栓贯穿孔510R。在螺栓841R的贯穿端(后端)螺纹固定有螺母842R。
[0071] 如图2所示,在止动器3R与衬套容纳筒部840R之间确保有规定的间隙C。然而,如图5中的空心箭头所示,有时衬套容纳筒部840R相对于外筒壳体41R的外周面向前方滑动。在该情况下,在止动器3R的后表面(具体为覆盖肋320R的顶部附近的润滑膜34R的表面(在润滑膜34R不足的部分,为覆膜33R的表面))与衬套容纳筒部840R的前端面相对滑动接触。
[0072] [止动器的制造方法]
[0073] 接着,说明本实施方式的止动器3R的制造方法。本实施方式的止动器3R的制造方法包括组合物制备工序、交联工序、脱脂工序、涂布工序和烧成工序。图6中示出交联工序后、脱脂工序前的橡胶弹性体的剖面放大图。图7中示出脱脂工序后、涂布工序前的橡胶弹性体的剖面放大图。图8中示出涂布工序后、烧成工序前的橡胶弹性体的剖面放大图。图9中示出烧成工序中的橡胶弹性体的剖面放大图。图10中示出烧成工序后的本实施方式的止动器的剖面放大图。另外,图6~图10中所示的部位均为对应于图5的部位(在图6~图10中,将图5旋转90°显示)。
[0074] 在组合物制备工序中,通过将共混胶321R的原料、油酸酰胺322R、交联剂等混炼来制备组合物。
[0075] 在交联工序中,首先,将圆板30R配置在腔室中(参照图2)。接着,将组合物注入到模具的腔室中。接着,通过以160℃的温度将模具保持8分钟来使腔室内的共混胶321R的原料进行交联反应。此后,打开模具,从腔室中回收橡胶弹性体32R与圆板30R交联粘合而成的中间体。如图6所示,在橡胶弹性体32R的表面有油酸酰胺322R渗出。
[0076] 在脱脂工序中,通过IPA(异丙醇)对橡胶弹性体32R的表面进行脱脂。而且,如图7所示,从橡胶弹性体32R的表面除去油酸酰胺322R。
[0077] 在涂布工序中,如图8所示,在洁净的弹性体32R的表面涂布涂料35R。涂料35R含有具有巯基的有机硅树脂330R的原料332R和PTFE制的固体润滑剂331R。
[0078] 在烧成工序中,将涂布有涂料35R的橡胶弹性体32R以100℃的温度烧成30分钟。通过烧成使图8中所示的原料332R热固化。而且,如图9所示,在橡胶弹性体32R的表面形成覆膜33R。另外,如图10所示,橡胶弹性体32R的油酸酰胺322R透过覆膜33R。通过透过了覆膜33R的油酸酰胺322R来在覆膜33R的表面形成润滑膜34R。如此制造本实施方式的止动器3R。
[0079] [作用效果]
[0080] 接着,说明本实施方式的止动器3R及其制造方法的作用效果。本实施方式的止动器3R的润滑膜34R与衬套容纳筒部840R滑动接触。另外,例如在由于润滑膜34R的暂时性的缺失等而使滑动面存在润滑膜34R不足的部分的情况下,覆膜33R会从该部分露出、与衬套容纳筒部840R滑动接触。即,即使在润滑膜34R不足的情况下,也会由含有油酸酰胺322R和固体润滑剂331R的覆膜33R与衬套容纳筒部840R滑动接触。如此,在本实施方式的止动器3R中,通常,由润滑膜34R与衬套容纳筒部840R滑动接触。另外,在润滑膜34R不足的情况下,由覆膜33R与衬套容纳筒部840R滑动接触。另外,橡胶弹性体32R不与衬套容纳筒部840R滑动接触。因此,其与衬套容纳筒部840R之间的摩擦阻力小。
[0081] 另外,用于形成覆膜33R的有机硅树脂330R中导入有巯基(-SH)。巯基是与弹性体反应性高的官能团。因此,根据本实施方式的止动器3R,能够使橡胶弹性体32R与覆膜33R牢固地接合(化学键合)。因此,覆膜33R不容易从橡胶弹性体32R上剥离。另外,覆膜33R容易追随橡胶弹性体32R的变形而变形。另外,固体润滑剂331R为摩擦系数特别小的PTFE制。在这一点上,本实施方式的止动器3R的覆膜33R与衬套容纳筒部840R的摩擦阻力也小。
[0082] 另外,根据本实施方式的止动器3R,其相对于100质量份有机硅树脂330R含有120质量份固体润滑剂331R。因此,能够确保覆膜33R的耐久性,并且能够减小覆膜33R与衬套容纳筒部840R的摩擦阻力。
[0083] 另外,根据本实施方式的止动器3R,用于形成覆膜33R的树脂是有机硅树脂330R。因此,橡胶弹性体32R的油酸酰胺322R容易透过覆膜33R。因此,能够可靠地在覆膜33R的表面形成润滑膜34R。另外,由于覆膜33R是包含有机硅树脂330R地形成的,因此覆膜33R较为柔软。因此,在这一点上,覆膜33R也容易追随橡胶弹性体32R的变形而变形。
[0084] 另外,用于形成覆膜33R(例如STT Inc.“SOLVEST 398”制)的有机硅树脂330R是橡胶弹性有机硅树脂。有机硅树脂330R的交联结构疏于纯有机硅树脂及其改性物的交联结构,且有机硅树脂330R具有橡胶弹性。因此,橡胶弹性体32R的油酸酰胺322R更容易透过覆膜33R。因此,能够更可靠地形成润滑膜34R。
[0085] 另外,根据本实施方式的止动器3R,能够通过具有透过性的覆膜33R来保持油酸酰胺322R。因此,不需要如前述专利文献2的稳定器衬套那样在橡胶弹性体32R上形成用于保持油酸酰胺322R的凹部。
[0086] 另外,根据本实施方式的止动器3R,橡胶弹性体32R与覆膜33R的界面在微观上呈凹凸状。即,在界面上,橡胶弹性体32R与覆膜33R相互咬合。因此,通过所谓的“锚固效果”,能够将橡胶弹性体32R与覆膜33R牢固地接合。
[0087] 另外,根据本实施方式的止动器3R的制造方法,如图6、图7所示,在脱脂工序中,通过对橡胶弹性体32R的表面进行脱脂来暂时除去自表面渗出的油酸酰胺322R。因此,如图8所示,在涂布工序中,能够可靠地将涂料35R涂布在橡胶弹性体32R的表面。另外,如图9、图10所示,在烧成工序中,能够通过巯基使覆膜33R与橡胶弹性体32R牢固地接合(化学键合)。另外,能够通过橡胶弹性体32R的油酸酰胺322R在覆膜33R的表面形成润滑膜
34R。
[0088] <第二实施方式>
[0089] 本实施方式将本发明的隔振橡胶构件具体化为稳定器衬套。
[0090] [稳定器衬套的配置]
[0091] 首先,说明本实施方式的稳定器衬套的配置。图11中示出本实施方式的稳定器衬套的配置图。如图11所示,在车辆9的前轮附近配置有悬架90、轮毂单元91、转向齿轮(steering gear)92、驱动轴93等构件。悬架90包括:弹簧900L、900R,减震器901L、901R,下悬架臂902L、902R,稳定杆903等。稳定杆903为钢制,呈向前方以C字形膨出的长轴管状。稳定杆903的左右方向两端与下悬架臂902L、902R连接。稳定杆903的中央部分的左右两个部位借助稳定器衬套1L、1R、托架2L、2R与车辆9的车身(图略)连接。如此,稳定器衬套1L、1R安装在稳定器衬套903与车辆9的车身之间。稳定器衬套1L、1R抑制从前轮输入的振动经由稳定杆903传递至车辆9的车身。稳定杆903包括在本发明的配合构件中。
[0092] [稳定器衬套的结构]
[0093] 接着,说明本实施方式的稳定器衬套1L、1R的结构。左右两个稳定器衬套1L、1R的构成相同。下面,说明左侧的稳定器衬套1L的构成,该说明也兼作右侧的稳定器衬套1R的构成的说明。
[0094] 图12中示出本实施方式的稳定器衬套与托架的组合立体图。图13中示出本实施方式的稳定器衬套与托架的分解立体图。图14中示出图12的XIV-XIV方向剖视图。如图12~图14所示,本实施方式的稳定器衬套1L包括橡胶弹性体10L、覆膜11L和润滑膜12L。
[0095] 从左方向或右方向观察,橡胶弹性体10L呈实心的U字形。即,橡胶弹性体10L的上部分呈长方形状。橡胶弹性体的下部分呈半圆状。橡胶弹性体10L具有在左右方向上贯穿的保持孔100L。保持孔100L的内周面包括在本发明的滑动内表面中。保持孔100L的内周面呈具有规定曲率的大致平滑面状。即,保持孔100L的内周面上未形成有人为的凹凸(例如专利文献2的格子状的肋)。橡胶弹性体10L的外部与保持孔100L的内部经由断开部101L相连通。在保持孔100L中配置有稳定杆903。稳定杆903从橡胶弹性体10L的外部经由沿上下方向打开断开部101L而形成的开口来插入保持孔100L的内部。橡胶弹性体10L的左右两边缘上形成有一对凸缘部104L。一对凸缘部104L分别呈向上方开口的U字形。
[0096] 覆膜11L呈圆筒状。覆膜11L覆盖保持孔100L的内周面。覆膜11L的膜厚(径向厚度)为约20μm。润滑膜12L为液状,其覆盖覆膜11L的表面(内周面)。润滑膜12L的表面(当润滑膜12L不足时,为覆膜11L的表面)与稳定杆903的外周面相抵接。
[0097] [稳定器衬套的材质]
[0098] 接着,说明本实施方式的稳定器衬套1L、1R的材质。图15中示出图14的框XV内的放大图。另外,图15是用于说明本实施方式的稳定器衬套1L、1R的功能的示意图。
[0099] 橡胶弹性体10L为自润滑橡胶制。橡胶弹性体10L包含NR与BR的共混胶(以下简称为“共混胶”)102L和油酸酰胺103L。共混胶102L包含在本发明的弹性体中。油酸酰胺103L包含在本发明的渗透性润滑剂中。
[0100] 覆膜11L(例如STT Inc.“SOLVEST 398”制)包含具有巯基的有机硅树脂110L和PTFE制的固体润滑剂111L。其相对于100质量份有机硅树脂含有120质量份固体润滑剂111L。固体润滑剂111L呈粒径(中值粒径)约1μm以下、平均粒径约0.5μm的大致球状。
[0101] 润滑膜12L通过橡胶弹性体10L的油酸酰胺103L来形成。即,橡胶弹性体10L的油酸酰胺103L如图15中的空心箭头所示地透过覆膜11L。而且渗出至覆膜11L的表面。通过所渗出的油酸酰胺103L来形成润滑膜12L。
[0102] 如图15中的空心双箭头所示,稳定杆903根据车辆9的动作绕轴线扭转。另一方面,稳定器衬套1L借助后述的托架2L固定在车辆9的车身上。因此,润滑膜12L的表面(润滑膜12L不足时,为覆膜11L的表面)与稳定杆903的外周面相对滑动接触。
[0103] [托架的结构]
[0104] 接着,说明本实施方式的托架2L、2R的结构。左右两个托架2L、2R的结构相同。下面,说明左侧的托架2L的结构,该说明也兼作右侧的托架2R的结构的说明。如图12~图14所示,本实施方式的托架2L为钢制,包括衬套保持部20L和一对固定部21L。
[0105] 从左方向或右方向观察,衬套保持部20L呈朝上方开口的U字形。在衬套保持部20L的左右两边缘形成有一对凸缘部200L。在衬套保持部20L的U字开口内部容纳有稳定器衬套1L上的一对凸缘部104L之间的部分。一对凸缘部200L从左右方向内侧与一对凸缘部104L相抵接。通过该抵接,能够抑制稳定器衬套1L从托架2L向左右方向脱落。
[0106] 一对固定部21L分别呈长方形板状。一对固定部21L与衬套保持部20L的U字两端相连。在一对固定部21L上分别穿设有螺栓贯穿孔210L。在一对螺栓贯穿孔210L中分别从下方贯穿有螺栓211L。另一方面,在车辆9的车身95的下表面配置有凹部950L和一对螺栓固定安装孔951L。凹部950L的内部空间呈长方体状。在凹部950L中插入有稳定器衬套1L的上部分。在凹部950L的前后方向上配置有一对螺栓固定安装孔951L。螺栓211L贯穿螺栓贯穿孔210L,并螺纹固定在螺栓固定安装孔951L中。如此,通过一对螺栓211L将托架2L固定在车身95的下表面上。另外,稳定器衬套1L被夹持、固定在托架2L与车身95的下表面之间。在进行固定时,橡胶弹性体10L的上部分被压缩变形与过盈量S(参照图
12、图13)相当的量。通过该过盈量S将稳定器衬套1L压接在稳定杆903的外周面上。
[0107] [稳定器衬套的制造方法]
[0108] 本实施方式的稳定器衬套1L、1R的制造方法除了不需要在交联工序中将圆板30R(参照图2)插入到腔室中以外,与第一实施方式的止动器的制造方法相同。因此,此处省略其说明。
[0109] [作用效果]
[0110] 接着,说明本实施方式的稳定器衬套1L、1R及其制造方法的作用效果。对于为共用构成的部分,本实施方式的稳定器衬套1L、1R及其制造方法具有与第一实施方式的止动器及其制造方法同样的作用效果。
[0111] 另外,根据本实施方式的稳定器衬套1L、1R的制造方法,首先,在橡胶弹性体10L中形成断开部101L后再接着在保持孔100L的内周面上层叠覆膜11L、润滑膜12L。因此,与首先在保持孔100L的内周面上层叠覆膜11L、润滑膜12L后再接着在橡胶弹性体10L上形成断开部101L的情况相比,覆膜11L不容易从橡胶弹性体10L上剥离。
[0112] <其他>
[0113] 上面,说明了本发明的隔振橡胶构件及其制造方法的实施方式。然而,实施方式并不特定局限于上述方式。也能够以本领域技术人员能够进行的各种变形方式、改进方式来实施。
[0114] 对橡胶弹性体32R、10L的弹性体的材质没有特别限定。例如能够使用NR、BR、IR(异戊二烯橡胶)、SBR(丁苯橡胶)、CR(氯丁二烯橡胶)、NBR(丁腈橡胶)、EPDM(乙丙橡胶)、IIR(丁基橡胶)、ACM(丙烯酸酯橡胶)、U(聚氨酯橡胶)、有机硅橡胶或它们的共混材料等。
[0115] 另外,对橡胶弹性体32R、10L的渗透性润滑剂的材质也没有特别限定。例如能够使用脂肪酸酰胺(不饱和脂肪酸酰胺(油酸酰胺、芥酸酰胺等)、饱和脂肪酸酰胺(硬脂酸酰胺、山萮酸酰胺等))、硅油、聚乙二醇型表面活性剂等。
[0116] 另外,对覆膜33R、11L的树脂的材质也没有特别限定。例如能够使用聚酯、丙烯酸树脂、聚氨酯等。
[0117] 另外,覆膜33R、11L的树脂的官能团并不限定为巯基。例如能够使用乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、氨基等。理想的是,官能团根据橡胶弹性体32R、10L的弹性体的材质来选择。
[0118] 另外,对覆膜33R、11L的固体润滑剂的材质也没有特别限定。例如能够使用石墨、二硫化钼、氟树脂等。另外,作为氟树脂,例如能够使用PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、PCTFE(聚氯三氟乙烯)、ETFE(四氟乙烯-乙烯共聚物)、ECTFE(氯三氟乙烯-乙烯共聚物)、PVDF(聚偏氟乙烯)、PVF(聚氟乙烯)等。
[0119] 另外,在上述实施方式中,将本发明的隔振橡胶构件具体化为用于下悬架臂84R的止动器3R、稳定器衬套1L、1R。然而,也能够将本发明的隔振橡胶构件具体化为例如日本特开2005-106169号公报、日本特开2005-249062号公报中公开那样的用于发动机架的止动器、日本特开2008-89002号公报、日本特开2008-95785号公报中公开那样的用于差速器座(differential mount)的止动器。
[0120] 实施例
[0121] 下面,说明对本发明的隔振橡胶构件进行的扭矩试验。
[0122] [样品]
[0123] 在试验中使用的样品是在第二实施方式的稳定器衬套1L(参照图12~图15)中将覆膜11L的固体润滑剂111L的含量设定为4种水平而得到的样品。
[0124] 将固体润滑剂111L的含量相对于100质量份有机硅树脂110L为0质量份的样品作为实施例1。另外,将固体润滑剂111L的含量相对于100质量份有机硅树脂110L为120质量份(即第二实施方式的稳定器衬套1L本身)的样品作为实施例2。另外,将固体润滑剂111L的含量相对于100质量份有机硅树脂110L为160质量份的样品作为实施例3。另外,将固体润滑剂111L的含量相对于100质量份有机硅树脂110L为200质量份的样品作为实施例4。另外,将只有橡胶弹性体10L的(没有覆膜11L、润滑膜12L)的样品作为比较例。
[0125] [试验方法]
[0126] 首先,通过托架2L来将各样品固定在夹具(相当于第二实施方式的车辆9的车身95的下表面)上。接着,将轴(相当于第二实施方式的稳定杆903)贯穿到各样品的保持孔
100L中。之后,使用转矩扳手(torque wrench)使轴绕轴线扭转±15°。然后,测量施加在轴上的扭转力矩。在轴与样品之间的摩擦阻力较小时,施加在轴上的扭转力矩变小。反之,在轴与样品之间的摩擦阻力较大时,施加在轴上的扭转力矩变大。
[0127] [试验结果]
[0128] 在以比较例的扭转力矩为100%时,实施例1的扭转力矩为23%。另外,实施例2的扭转力矩为25%。另外,实施例3的扭转力矩为42%。另外,实施例4的扭转力矩为
55%。由此可知,与比较例相比,实施例1~实施例4的扭转力矩较小。即,与比较例相比,实施例1~实施例4的样品与轴之间的摩擦阻力较小。
[0129] 附图标记说明
[0130] 1L:稳定器衬套(隔振橡胶构件),1R:稳定器衬套(隔振橡胶构件),2L:托架,2R:托架,3R:止动器(隔振橡胶构件),4R:下摇臂衬套,5R:托架,8:车辆,9:车辆。
[0131] 10L:橡胶弹性体,11L:覆膜,12L:润滑膜,20L:衬套保持部,21L:固定部,30R:圆板,31R:橡胶构件主体,32R:橡胶弹性体,33R:覆膜,34R:润滑膜,35R:涂料,40R:内筒壳体,41R:外筒壳体,42R:橡胶构件,50R:前壁,51R:后壁,80:悬架,81:轮毂单元,83:驱动轴,84R:下悬架臂,90:悬架,91:轮毂单元,92:转向齿轮,93:驱动轴,95:车身。
[0132] 100L:保持孔,101L:断开部,102L:共混胶(弹性体),103L:油酸酰胺(渗透性润滑剂),104L:凸缘部,110L:有机硅树脂,111L:固体润滑剂,200L:凸缘部,210L:螺栓贯穿孔,21L:螺栓,300R:螺栓贯穿孔,320R:肋,321R:共混胶(弹性体),322R:油酸酰胺(渗透性润滑剂),330R:有机硅树脂,331R:固体润滑剂,332R:原料,500R:螺栓贯穿孔,510R:螺栓贯穿孔,800R:弹簧,801R:减震器,840R:衬套容纳筒部(配合构件),841R:螺栓,842R:螺母,900L:弹簧,900R:弹簧,901L:减震器,901R:减震器,902L:下悬架臂,902R:下悬架臂,903:稳定杆(配合构件),950L:凹部,951L:螺栓固定安装孔。
[0133] C:间隙,S:过盈量。