JPH0712162A - 防振ゴム成形体 - Google Patents

防振ゴム成形体

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JPH0712162A
JPH0712162A JP18205493A JP18205493A JPH0712162A JP H0712162 A JPH0712162 A JP H0712162A JP 18205493 A JP18205493 A JP 18205493A JP 18205493 A JP18205493 A JP 18205493A JP H0712162 A JPH0712162 A JP H0712162A
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JP
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vibration
rubber
molded body
rubber composition
rubber molded
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JP18205493A
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English (en)
Inventor
Toru Matsuo
透 松尾
Chikara Matsuoka
主税 松岡
Makoto Niki
誠 仁木
Tetsuya Watanabe
徹也 渡辺
Michihiro Kawada
道弘 川田
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Toyota Motor Corp
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車用防振ゴムとして用い、静ばね定数が
大で動ばね定数が小さく、室内騒音レベルを低減しうる
防振ゴム成形体を提供する。 【構成】 直径の異なる円筒状の外筒3と内筒4を同
一軸線上に二重円筒状に配し、該外筒3と内筒4の間の
円筒状間隙5にゴム組成物を充填してなる防振ゴム成形
体において、該防振ゴム成形体の一端近傍で該外筒3が
内側に縮径するように屈曲する屈曲部8及び/又は該防
振ゴム成形体の他端近傍で該内筒4が外側に拡径するよ
うに屈曲する屈曲部9を設け、該ゴム組成物としてアラ
ミド短繊維等の補強用短繊維を配合したゴム組成物を用
い、該屈曲部8、9まで該ゴム組成物を充填したことを
特徴とする防振ゴム成形体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用防振ゴム成形
体の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車のマクファーソンストラッ
トアッパーサポート、エンジンマウント、キャブマウン
ト等の防振ゴム成形体の構造としては、図1に示す円柱
状防振ゴム1の両端面に円板2を接合したもの、図2に
示すように外筒3と内筒4よりなる同軸2重円筒の間の
円筒状間隙5に防振ゴム組成物6を充填したものが主と
して用いられている。そして防振ゴム組成物としては、
例えば天然ゴム、天然ゴムとポリブタジエンゴムのブレ
ンド物からなる原料ゴムに、補強剤としてカーボンブラ
ックを添加した加硫ゴム組成物が用いられている。
【0003】自動車用防振ゴムに必要な特性は、弾性率
(静ばね定数)が大で、動ばね定数が小さく、従って、
動ばね定数/静ばね定数の比で定義される静動比が低
く、耐久性に優れ、加工性に優れることである。
【0004】特に、自動車の振動騒音はストラットマウ
ントやサブフレームマウントの動的および静的特性に依
存し、これらのマウントの動ばね定数が小さくなれば、
サスペンジョンの各着力点を経由する騒音の伝動が少な
くなることが知られている。
【0005】上記カーボンブラックで補強された従来の
防振ゴム組成物は、高い周波数領域における動ばね定数
が高く、静動比が高いため、振動騒音を充分低減するこ
とができない。
【0006】そこで特開平4−34228号は、アラミ
ド繊維その他の各種短繊維を配合した、高弾性率と低い
静動比を有する自動車用防振ゴムを開示する。
【0007】更に本願出願人は特願平4−140095
号において、ゴムに繊維表面をレゾルシンとホルマリン
とラテックスを含む混合液で処理したアラミド短繊維を
配合することにより、補強短繊維とゴムの接着性を高
め、ゴム組成物の動ばね定数を低くして、自動車の路面
からの振動を充分に吸収し、車内騒音レベルを低く保つ
ことができる自動車用防振ゴム組成物を開示した。
【0008】防振ゴム成形体の静動比はその形状により
変化する。一般的に防振ゴム成形体の形状の効果を示す
指標として、次のように定義される形状率が用いられて
いる。即ち、防振ゴム成形体の受圧面積をAL 、自由表
面積をAF とするとき、形状率Sは、 S=AL /AF で定義される。
【0009】図1に示す形状の防振ゴム成形体の形状率
Sは防振ゴムの直径をd、高さをhとすると、 S=AL /AF =π(d/2)2/πdh=d/4h で表される。
【0010】図1に示す防振ゴム成形体をゴム硬度50
°のカーボンブラックで補強された従来の防振ゴム組成
物で構成したもの(A)とアラミド短繊維を配合した、
同じ硬度のゴム組成物で構成したもの(B)について、
防振ゴムの直径をd、高さをhを変えて求めた、形状率
Sと静動比の関係を図3に示す。このように図1に示す
形状の防振ゴム成形体では、アラミド繊維を配合して
も、その効果は殆ど認められない。
【0011】一方、図2に示す防振ゴム成形体の場合
は、軸線A方向のばね定数について議論する時の形状率
A は内筒の外径を2r1、外筒の内径を2r2、防振ゴム
の軸方向の長さをLとすると、 SA =(1+((r2−r1)/L)2 /3)-1 で示される。
【0012】この図2に示す防振ゴム成形体をゴム硬度
50°のカーボンブラックで補強された従来の防振ゴム
組成物で構成したもの(A)とアラミド短繊維を配合し
た、同じ硬度のゴム組成物で構成したもの(B)につい
て、形状率SA の異なる防振ゴム成形体でばね定数を測
定して求めた、形状率SA と静動比の関係を図4に示
す。このように図2に示す形状の防振ゴム成形体の軸方
向の振動については、アラミド繊維を配合しても、静動
比低減の効果が認められるのは、形状率SA が0.9以
上の領域のみであり、形状率SA が0.8以下の領域で
は却って静動比が増加して、ばねの特性が低下する。
【0013】更に図2に示す防振ゴム成形体の軸線に垂
直なB方向のばね定数について議論する時の形状率SB
は内筒の外径を2r1、外筒の内径を2r2、防振ゴムの軸
方向の長さをLとすると、 SB =(L/(r2+r1))(1/log e (r2/r1)) で示される。
【0014】この図2に示す防振ゴム成形体をゴム硬度
50のカーボンブラックで補強された従来の防振ゴム組
成物で構成したもの(A)とアラミド短繊維を配合し
た、同じ硬度のゴム組成物で構成したもの(B)につい
て、形状率SB の異なる防振ゴム成形体でばね定数を測
定して求めた、形状率SA と静動比の関係を図5に示
す。このように図2に示す形状の防振ゴム成形体の軸に
垂直方向の振動については、アラミド繊維を配合して
も、形状率SB の低減の効果が発揮されるのは、形状率
B が0.9以上の領域のみであり、形状率SB が0.
8以下の領域では却って静動比が増加して、ばねの特性
が低下する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、図2に示
す防振ゴム成形体において、防振ゴムにアラミド短繊維
を配合すると、軸方向及び軸に垂直方向の振動に対し
て、形状率が一定の以上の領域では、短繊維の補強効果
により、ある程度の静動比の低減化は達成されるが、形
状率の小さい範囲では、静動比の低減の効果はないか或
いは却って悪化する結果となる。
【0016】従って本発明は防振ゴムにアラミド短繊維
を配合して、形状率の小さい範囲でも、静動比の低減効
果を発揮することができ、自動車の路面からの振動を充
分に吸収し、車内騒音レベルを低く保つことができる自
動車用防振ゴム成形体を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、図2に示すような
内筒4と外筒3の間隙5に防振ゴム組成物6を充填した
防振ゴム成形体において、外筒又は内筒の形状を工夫
し、内筒又は外筒の一部を間隙の方向に屈曲させること
により、アラミド短繊維で補強した防振ゴム組成物を用
いると、防振ゴム成形体の形状率に拘わらず、動ばね定
数が低下して静動比が低減し、その防振ゴム成形体を自
動車用防振ゴムとして用いると、路面からの騒音を低減
することができ、室内の居住性が大幅に向上することを
見出し、本発明を完成するに到った。
【0018】即ち、本発明は直径の異なる円筒状の外筒
と内筒を同一軸線上に二重円筒状に配し、該外筒と内筒
の間の円筒状間隙にゴム組成物を充填してなる防振ゴム
成形体において、該防振ゴム成形体の一端近傍で該外筒
が内側に縮径するように屈曲する屈曲部及び/又は該防
振ゴム成形体の他端近傍で該内筒が外側に拡径するよう
に屈曲する屈曲部を設け、該ゴム組成物としてアラミド
短繊維等の補強用短繊維を配合したゴム組成物を用い、
該屈曲部まで該ゴム組成物を充填したことを特徴とする
防振ゴム成形体を要旨とする。
【0019】
【実施例及び比較例】次に本発明の内容について図面に
より詳細に説明する。図6は本発明の防振ゴム成形体の
一実施例の断面図である。防振ゴム成形体7は外筒3と
内筒4を同一軸線I上に二重円筒状に配し、その間の円
筒状間隙5に防振ゴム組成物6を充填する。そして外筒
3は防振ゴム成形体7の一端の側において内側へ屈曲さ
せ、間隙5に向かって狭まる円錐面状の屈曲部8を設
け、一方内筒4は防振ゴム組成物6の他端において外側
へ屈曲して、間隙5に向かって外側に拡がる円錐面状の
屈曲部9を設けておく。
【0020】屈曲部8、9の屈曲の角度θは特に制限は
ないが、30〜60°が好ましく選ばれる。又屈曲部
8、9は外筒3及び内筒4の円筒部分に対して一定の角
度のテーパーを有さず、連続的に角度θを増大するよう
に形成してもよい。
【0021】内筒の屈曲しない円筒部11の外径を2
r1、外筒の屈曲しない円筒部10の内径を2r2とすると
き、外筒3の屈曲部8の内側半径r2A 及び内筒4の屈曲
部9の外側半径r1A はそれぞれ(2/5)(r2+r1)〜
(3/5)(r2+r1)の範囲にあることが望ましい。屈
曲部8の内側半径r2A と屈曲部9の外側半径r1A は同じ
であってもよいし異なっていてもよい。又外筒3又は内
筒4の一方のみを屈曲させてもよい。一方のみを屈曲さ
せる場合には屈曲の角度θは30〜90°が選ばれる。
【0022】内筒4及び外筒3は鋼その他の金属、合成
樹脂等で構成することができる。防振ゴム組成物6は、
天然ゴム若しくは合成ゴム又はその混合物に、繊維表面
をレゾルシンとホルマリンとラテックスを含む混合液で
処理(以下RFL処理と称する。)したアラミド短繊維
等の補強用短繊維を配合したゴム組成物が用いられる。
アラミド短繊維は長さ1〜6mmのものが好ましい。繊維
が長過ぎるとゴム組成物の加工性が悪くなり、短いと補
強効果が劣る。アラミド繊維の繊維長が繊維径の45倍
以上のものが望ましい。
【0023】防振ゴム組成物に添加するアラミド繊維の
量は、原料ゴム100重量部に対し、0.5〜10重量
部が好ましい。0.5重量部未満では静動比低下の効果
が小さく、20重量部を越えるとゴム組成物の加工性が
低下する。
【0024】〔実施例1〕天然ゴム100重量部に対
し、RFL処理した長さ3mmのアラミド繊維1重量部及
びN660カーボンブラック10重量部を配合し、更に
亜鉛華5重量部、ステアリン酸1重量部、硫黄2重量
部、加硫促進剤CBS1重量部を配合し、加硫後のゴム
硬度が50°となる表1の配合1に示すゴム組成物を調
製した。そのゴム組成物を用いて本発明の防振ゴム成形
体を作成し、100Hzにおける動ばね定数及び静ばね定
数の比である静動比を測定した。
【表1】
【0025】図6に示す構造の本発明の防振ゴム成形体
に上記ゴム組成物を使用し、内筒4の円筒部11の外側
半径径r11.8cm、外筒3の円筒部10の内側半径r
24.9cm、屈曲部8の内側半径r1A と屈曲部9の外側
半径r2A を共に(r2+r1)/2に等しくとり、上記ゴム
組成物を用いた防振ゴム成形体を軸方向に振動させて振
動特性を測定した。
【0026】防振ゴム成形体の内筒4の寸法を変えて形
状率SA を変えた場合の形状率SAと静動比の関係を図
7に示す。又比較例1として、図2に示す構造の防振ゴ
ム成形体に、アラミド短繊維を配合しない表1の配合2
のゴムを用いた、従来の防振ゴム成形体を、軸方向に振
動させた時の形状率SA と静動比の関係を同様に図7に
示す。比較例1の配合2のゴム組成物も実施例1の配合
1のゴム組成物と同じく硬度50°となるように調整し
た。図7より形状率SA の値に拘わらずアラミド短繊維
の配合により、静動比が低下することがわかる。
【0027】更に比較例2として、図2に示す構造の防
振ゴム成形体に、アラミド短繊維を配合した表1の配合
1のゴムを用いた、従来の防振ゴム成形体を、軸方向に
振動させた時の形状率SA と静動比の関係を同様に図7
に示す。図7より本発明の構造の防振ゴム成形体7の場
合は、同じ配合1のアラミド短繊維を含むゴム組成物を
使用した場合でも、比較例2の場合より、特に低い形状
率SA の範囲において、静動比が大きく低下することが
わかる。
【0028】〔実施例2〕図8は本発明の防振ゴム成形
体の別の実施例の断面図である。この実施例2の場合は
内筒4の一端のみを略90°外側に屈曲し、屈曲部9を
設けてある。内筒4の屈曲部9の外側半径r1A は図6の
場合と同様に(2/5)(r2+r1)〜(3/5)(r2
r1)の範囲にあることが望ましい。
【0029】図8に示す構造の本発明の防振ゴム成形体
に、上記実施例1の場合と同様に、表1の配合1のゴム
組成物を使用し、外筒3の円筒部10の内側半径r2
2.5cm、内筒4の円筒部11の外側半径r1を1.2c
m、内筒4の屈曲部9の外側半径r2A を(r2+r1)/2
に等しくとり、防振ゴム成形体7を作成し、実施例1と
同様に軸方向に振動させて振動特性を測定した。
【0030】防振ゴム成形体の内筒4の寸法を変えて形
状率SA を変えた場合の形状率SAと静動比の関係を図
9に示す。又、図2に示す従来の構造の防振ゴム成形体
7にアラミド短繊維を配合しない表1の配合2のゴムを
用いた比較例3の従来の防振ゴム成形体を軸方向に振動
させた時の形状率SA と静動比の関係を同様に図9に示
す。形状率SA の値に拘わらず本発明の実施例2の場合
は、静動比が大きく低下することがわかる。
【0031】図9において、比較例4は、図2に示す構
造の防振ゴム成形体に、アラミド短繊維を配合した表1
の配合1のゴムを用いた、従来の構造の防振ゴム成形体
について同様に測定した結果を示す。図7より本発明の
構造の防振ゴム成形体7の場合は、同じ配合1のアラミ
ド短繊維を含むゴム組成物を使用した場合でも、従来の
構造の比較例4の場合より、特に低い形状率SA の範囲
において、静動比が大きく低下することがわかる。
【0032】図6及び図8に示す本発明の防振ゴム成形
体7において、その形状率SA の正確な算出は困難なた
め、屈曲部9がない、同じ径の内筒4及び外筒3の図2
の形状の場合の形状率SA を以て、実施例1及び実施例
2の結果を図7及び図9に点綴した。従って正確には図
7及び図9は、内筒4及び外筒3の径を比較例と同じに
した場合の、本発明の構造の防振ゴム成形体7と比較例
の従来の防振ゴム成形体の静動比を比較したものであっ
て、外筒3及び内筒4の径が比較例と同じ場合に、屈曲
部9を設けることにより、静動比が低下することがわか
る。
【0033】実施例1、2の場合は、実際には屈曲部9
により、防振ゴムの自由表面積が減少しているため、形
状率SA はより大きな値となっている筈であり、図7及
び図9において、実施例1及び実施例2の各データを結
ぶ線は右方に移動することになり、比較例と実施例の間
の静動比の差は更に大きくなり、正確に同じ形状率SA
で比較すれば、本発明の効果は図7、図9に示すよりも
更に大きいと考えられる。
【0034】
【発明の効果】アラミド短繊維を配合したゴム組成物を
用い、特定の構造を有する本発明の防振ゴム成形体によ
れば、形状率Sの値に拘わらず、防振ゴム成形体の動ば
ね定数が低下し、静動比が低減され、振動を吸収する能
力が大であり、これを自動車の防振ゴムとして用いる
と、自動車の走行時の室内騒音を低減することができ
る。形状率Sに拘わらず動ばね定数が低下するため、防
振ゴム成形体の形状を自由に設計することが可能とな
り、自動車用防振ゴムとして広く利用しうる防振ゴム成
形体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の防振ゴム成形体の側面図である。
【図2】従来の防振ゴム成形体の断面図である。
【図3】従来の防振ゴム成形体の形状率と静動比の関係
を示すグラフである。
【図4】従来の防振ゴム成形体の形状率と静動比の関係
を示すグラフである。
【図5】従来の防振ゴム成形体の形状率と静動比の関係
を示すグラフである。
【図6】本発明の防振ゴム成形体の一例の断面図であ
る。
【図7】本発明の実施例及び比較例の防振ゴム成形体の
形状率と静動比の関係を示すグラフである。
【図8】本発明の防振ゴム成形体の一例の断面図であ
る。
【図9】本発明の実施例及び比較例の防振ゴム成形体の
形状率と静動比の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 防振ゴム 2 円板 3 外筒 4 内筒 5 間隙 6 防振ゴム組成物 7 防振ゴム成形体 8、9 屈曲部 10、11 円筒部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仁木 誠 愛知県西加茂郡三好町大字打越字生賀山3 番地 東洋ゴム工業株式会社自動車部品技 術センター内 (72)発明者 渡辺 徹也 愛知県西加茂郡三好町大字打越字生賀山3 番地 東洋ゴム工業株式会社自動車部品技 術センター内 (72)発明者 川田 道弘 愛知県西加茂郡三好町大字打越字生賀山3 番地 東洋ゴム工業株式会社自動車部品技 術センター内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直径の異なる円筒状の外筒と内筒を同一軸
    線上に二重円筒状に配し、該外筒と内筒の間の円筒状間
    隙にゴム組成物を充填してなる防振ゴム成形体におい
    て、該防振ゴム成形体の一端近傍で該外筒が内側に縮径
    するように屈曲する屈曲部及び/又は該防振ゴム成形体
    の他端近傍で該内筒が外側に拡径するように屈曲する屈
    曲部を設け、該ゴム組成物としてアラミド短繊維等の補
    強用短繊維を配合したゴム組成物を用い、該屈曲部まで
    該ゴム組成物を充填したことを特徴とする防振ゴム成形
    体。
JP18205493A 1993-06-27 1993-06-27 防振ゴム成形体 Withdrawn JPH0712162A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012137504A1 (ja) * 2011-04-05 2012-10-11 株式会社ブリヂストン 防振装置
DE102016203101A1 (de) 2016-02-26 2017-08-31 Weberit-Werke Dräbing Gmbh Drehlager

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