JPS6313049B2 - - Google Patents

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JPS6313049B2
JPS6313049B2 JP55146393A JP14639380A JPS6313049B2 JP S6313049 B2 JPS6313049 B2 JP S6313049B2 JP 55146393 A JP55146393 A JP 55146393A JP 14639380 A JP14639380 A JP 14639380A JP S6313049 B2 JPS6313049 B2 JP S6313049B2
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JP
Japan
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injection
thermoplastic
mold
insulator
materials
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JP55146393A
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English (en)
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JPS5666537A (en
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Emu Saraano Chaaruzu
Bui Hamiruton Harorudo
Daburyu Shubaato Deiru
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Hutchinson Aerospace and Industry Inc
Original Assignee
Barry Wright Corp
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Publication date
Application filed by Barry Wright Corp filed Critical Barry Wright Corp
Publication of JPS5666537A publication Critical patent/JPS5666537A/ja
Publication of JPS6313049B2 publication Critical patent/JPS6313049B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/76—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic ring centered on the axis, surrounding a portion of one coupling part and surrounded by a sleeve of the other coupling part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C45/0053—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping
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    • F16F1/42—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by the mode of stressing
    • F16F1/422—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by the mode of stressing the stressing resulting in flexion of the spring
    • F16F1/424—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by the mode of stressing the stressing resulting in flexion of the spring of membrane-type springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • B29C45/1657—Making multilayered or multicoloured articles using means for adhering or bonding the layers or parts to each other
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C45/1676—Making multilayered or multicoloured articles using a soft material and a rigid material, e.g. making articles with a sealing part
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F2236/02—Mode of stressing of basic spring or damper elements or devices incorporating such elements the stressing resulting in flexion of the spring
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は振動絶縁体に関し、より詳細には、新
しい形式の振動絶縁体の製造方法に関する。
多くの異なる種類の振動絶縁体が知られてお
り、本発明の対象とするのは主として板形及び管
形の振動絶縁体である。板形の振動絶縁体とは、
長さ対直径の比が小さく、従つて大体平形のもの
を、また管形の振動絶縁体とは、長さ対直径の比
が大きいものをそれぞれ表わしている。従来のこ
の種の絶縁体は、内側及び外側の金属部分と、こ
れらの金属部分の間に延長してこれらに固着され
たエラストマー成形体部分とを備えている。この
周知の構成によつていろいろの大きさ及び荷重範
囲の絶縁体を製造できるが、その製造に多くの工
程が含まれ、これらの工程は製品のコストを高く
し、また製品の信頼性を高めるには、注意深く実
行されねばならない。これらの工程の内で最も重
要なのは、金属部分を清浄にしてこれに接着調整
剤又は接着剤を適用し、金属部分がエラストマー
部分に接合し易いようにし、次に該成分を型に入
れてエラストマー部分を製造する工程である。ま
た成形品は加熱してエラストマーを完全に硬化さ
せねばならない。第３に、エラストマー部分が金
属部分から分離するのを防止し、絶縁体が商業的
な要件を満たして長期間の使用に耐え得るように
するには、約400〜500psi（約28〜35Kg／cm2）のせ
ん断接合強度が望まれる。このレベルの接合せん
断強度は、成形温度及び圧力の適正な制御を含め
た適正な設計と製造要件の厳密な充足のみにより
実現できるものである。
本発明の主な目的は、板形及び管形の振動絶縁
体ないし衝撃絶縁体の新規な改良された製造方法
を提供することにある。
本発明の第２の重要な目的は、従来の製造方法
の限定又は問題点を解消又は実質的に低減し得る
前記の型式の絶縁体の製造方法を提供することに
ある。
本発明の別の目的は、従来用いられた製造方法
に比べて著しく廉価な振動絶縁体ないし衝撃絶縁
体の製造方法を提供することにある。
これらの目的は、共同成形法を用いて２つの異
なる合成材料から絶縁体を製造することにより達
成される。一の合成材料は剛性の熱可塑性材料で
あり、他は熱可塑性エラストマーである。後者は
剛性の熱可塑性材料の後に射出される。この射出
成形の順序は、２種の材料の適切な接合を得るた
めに本発明に従つて用いられる。
次に図面に示した本発明の好ましい実施例につ
いて更に詳述する。
第１図に、内側部分２、外側部分４及び中間部
分６から成る板形の振動絶縁体を示す。内側部分
２と外側部分４とは実質的に剛性の熱可塑性材料
から出来ており、中間部分６は熱可塑性エラスト
マーから出来ている。本明細書において「実質的
に剛性の熱可塑性材料」とは、適当な温度に加熱
された時に融解（液状となるまで軟化）し、室温
即ち70〓（21.1℃）に冷却された時に実質的に剛
性になる性質を備えた固体状で実質的に剛性の材
料を意味し、「熱可塑性エラストマー」という用
語は、適当な温度まで加熱された時に融解し室温
に冷却された時に弾性でエラストマーとしてのふ
るまいを示す固体になる性質をもつ固体材料を意
味する。これらの熱可塑性材料は、単一の熱可塑
性ポリマー物質又は複数のこのような物質の混合
物とし、着色材、可塑化材、耐酸化材、安定材そ
の他熱可塑性物質の１以上の物理的性質を適切に
変更する他の機能的成分を含有していてもいなく
てもよい。
本発明の別の要件は、部分２，４，６が射出成
形により製造されることである。従つて実質的に
剛性の熱可塑性材料及び熱可塑性エラストマーは
射出成形可能な成形材料から出来ていなければな
らない。この成形材料は１種以上のポリマー又は
１種以上のコポリマーから成るか又は主に成るも
のとしてよい。更に部分２，４の製造に用いる材
料と部分６の製造に用いる材料とは、融解によ
り、即ち少くとも一方が流動状態にある時に両材
料を接触させ、次にその流動状態の材料をそれが
固化して他方の材料と接合を形成するまで冷却す
ることにより、互に接合されるという意味で、協
調性をもつていなければならない。部分２，４は
同一又はほぼ同一の温度において融解及び固化す
る協調性を示す異別の材料であつてもよいが、同
一材料であることが望ましい。部分２，４はたわ
みモジユラスが400000psi（約28000Kg／cm2）以上
でもよいが、部分６はシヨアＡスケールデユロメ
ーター値が35〜85であるたわみモジユラスの低い
柔軟な材料とする。一例として部分２，４はたわ
みモジユラスが約465000psi（約32550Kg／cm2）の
ポリスチレン製、部分６はシヨアＡスケールデユ
ロメーター値が55のブタジエンスチレン配合物と
する。
部分２，４，６は、その間の界面が後述するよ
うに熱可塑性材料の相互混合又は相互拡散と実質
的に無関係であることにより、はつきり定まつた
境界をもつように図示されている。
更に第１図を参照して、内側部分２は、平たん
な環状の上面８と底面１０、軸孔１７を限定する
円筒形内面１２、並びに円筒形先端区分１６，１
８と凸面及び凹面をもつ中間区分２０とを含む回
転面として表わされる外側境界を有する。外側部
分４は、絶縁体ユニツトのフランジとして用いら
れ、円筒形の外面２２、円筒面として表わされる
内側境界２４及び互いに平行な上面２６と底面２
８を有し、上面２６と底面２８とは内側部分２の
対応の上面８及び底面１０と平行であり、内側部
分２の軸線と直角に延長している。外側部分４は
複数の取付け孔も有する。中間部分６は内側区分
３０及び外側区分３２を有し、これらの区分３
０，３２は内側部分２の先端区分１８と外側部分
４の内側境界２４とにそれぞれ接合されている。
中間部分６は内側部分２と外側部分４との間に延
長するコンボリユート型の中間区分３４を有す
る。中間区分３４は内側部分２に中間区分２０に
おいて接合されている。中間区分３４は外側部分
４に関し内側部分２を弾性的に位置決めするばね
として作用する。
第１図の装置を後述する成形法により製造する
と一の材料から他の材料への拡散又は混合はほと
んど起こらない。更に境界域に沿う一の材料の他
の材料による歪みもほとんどか全く起こらない。
倍率20000の走査電子顕微鏡で、本発明に従つて
製造された第１図に示すような絶縁体を検査する
ことによつて、ブタジエンスチレン熱可塑性エラ
ストマー部分とポリスチレン部分との間の境界が
わずか1.0×10-6インチ（約2.54×10-6mm）のオー
ダーの厚さの界面域（一の材料と他の材料との相
互混合域又は一の材料から他の材料への拡散域）
をもつに過ぎないことが示された。それでもエラ
ストマー部分と非エラストマー部分との接合は、
装置が絶縁体としての充分満足すべき作用を示す
に足りる程度に強じんである。
本発明の好ましい実施態様によれば、第１図に
示した絶縁体は、第２Ａ〜２Ｃ図に示すように、
３つの相対的に可動な型部材３６，３８，４０と
型部材３６に固着した中心部材即ち中子４２とか
ら主に成る共同射出成形型によつて製造される。
第２Ａ図に示すように、型部材３６は、４つの
個々の部分４４，４６，４８，５０を含む起状の
ある内側端面を有し、型部材３８は平たんな内側
端面５２及び円筒形内面５４を有する。型部材４
０は区分５６，５８を含む起状のある内側端面と
内面５４に密にすべりばめされる円筒形外面６０
とを有する。型部材３６，３８，４０と中子４２
とは、これらが閉じた位置にある時に部分５０と
端面５２とが互に符合し、部分４４と区分５８と
中子４２とが第１の型キヤビテイ６２を形成し、
部分４８と端面５２と外面６０の上方部分とが第
２の型キヤビテイ６４を形成するようになつてい
る。型部材４０は中心孔６６を有し、これに中子
４２が密にはめ合わされる。型部材３６中に固定
した複数のピン３６は型部材３８中の孔７０中に
密にすべりばめされる。ピン６８は取付け孔５を
形成する中子として用いられる。型部材３６，３
８，４０は、射出成形技術では慣用される図示し
ない手段により中子４２の軸線に沿つて相対的に
可動としてあるため、型部材３８，４０は型部材
３６に関して前記軸線に沿つて異なる位置に個別
にまた選択的に移動し得る。
第１図に示す振動絶縁体は第２Ａ〜２Ｃ図に示
す型組立体を用いて次の方法により製造される。
第１に、型部材３６，３８，４０を、第２Ａ図に
示す全閉位置（第１射出位置）におき、剛性又は
ほぼ剛性の固体となるように固化し得る適当な液
状の熱可塑性射出成形材料を射出ポート７４，７
６を経て型キヤビテイ６２，６４中に射出し、部
分２，４を形成する。次に区分５６の外側縁が端
面５２と面一になるまで型部材４０を後退させ、
第２Ｂ図に示すように第３の型キヤビテイ７８を
形成する（第２射出位置）。次にエラストマーの
性質をもつ固体材料となるように固化し得る適当
な液状の熱可塑性射出成形材料（例えばブタジエ
ンスチレン）を、１以上の射出ポート８０を経て
型キヤビテイ７８中に射出し、部分６を形成す
る。この射出工程は、キヤビテイ６２，６４中に
射出された材料が、射出ポート８０を経て射出さ
れる材料により排除又は拡開されない程度に固化
するか又は粘性になつているがエラストマー材料
に接着するに足りるだけ柔軟になつた後に行われ
る。即ち第２射出工程は、キヤビテイ６２，６４
中の材料が未だ熱い間で固体として硬化した後に
行われる。材料を適切に選定すると、キヤビテイ
６２，６４が充てんされた後の１〜３秒という短
い時間内にキヤビテイ７８を充てんしてもなおエ
ラストマー部分と非エラストマー部分との間に充
分満足な接合が得られる。最後に、部分６がキヤ
ビテイ７８中において固体として硬化した後、型
部材３８，４０を第２Ｃ図に示すように型部材３
６から引離した後、完成した絶縁体を型組立体か
ら取出して放冷する。その後に型部材３６，３
８，４０と中子４２とを、次の成形サイクルのた
めに第２Ａ図に示す位置に返却する。
本発明の上述した好ましい実施態様において、
絶縁体の部分２，４は、たわみモジユラスが約
465000psi（約32550Kg／cm2）となるように固化さ
れるポリスチレンから成形され、部分６はシヨア
Ａスケールで測定したデユロメーター値が（絶縁
体について望まれる弾性率に依存して）35〜85と
なるように固化されるブタジエンスチレンコポリ
マーから作られる。望ましいポリスチレンはシエ
ル社から商品名シエルDP―203の下に市販される
材料であり、ブタジエンスチレンはシエル社から
商品名クラトン3000シリーズ熱可塑性ラバーの下
に市販される材料である。適切な温度及び圧力は
使用した材料の特性によつて定められる。即ち上
述したポリスチレン成形材料は大体5000psi（約
350Kg／cm2）の圧力と約390〓（198.9℃）の温度
で射出され、上述したブタジエンスチレン成形材
料は約6000psi（約420Kg／cm2）の圧力と約390〓
（198.9℃）の温度でキヤビテイ７８に射出され
る。後者の射出工程はキヤビテイ６２，６４中へ
のポリスチレン成形配合物の射出が終了した後約
１〜３秒後に行うべきである。射出材料は両方の
射出工程の間約390〓（198.9℃）の温度に保たれ
るが、型は両方の射出工程の間約100゜〜150〓
（37.8゜〜65.6℃）の温度に保たれる。第２の射出
工程の終了後約１分してから、型を開放し、完成
した成形品を取出す。次に成形品を室温まで放冷
した後、ラベルの貼付、試験及び包装が行われ
る。完成した成形品の部分６と部分２，４との間
のせん断接着強度は少くとも400〜500psi（約28〜
35Kg／cm2）、通常は約600〜800psi（約42〜56Kg／
cm2）であり、これに比較して従来の金属―エラス
トマー絶縁体の金属部分とエラストマー部分との
間の典型的な接着強度は約500psi（約35Kg／cm2）
である。
ここで、剛性の材料が射出された後にエラスト
マー材料を射出することが重要である。剛性の材
料の射出と同時にか又はその前にエラストマー材
料を射出した場合には、キヤビテイ６２，６４中
に剛性材料を射出する際に必要な圧力の下ではキ
ヤビテイ７８内のエラストマーが変更に耐えられ
ないので、満足すべき絶縁体は得られない。非エ
ラストマー材料の射出前にエラストマーを充分に
硬化された場合にも同様になる。エラストマー材
料の射出に必要な圧力の下で変形に充分耐え得る
程度に剛性材料が硬化するまでエラストマー材料
の射出を遅らせた場合にのみ、エラストマー部分
と非エラストマー部分との間の充分強固な接着が
得られると共に、３つの型キヤビテイ６２，６
４，７８の形状に絶縁の各部分を正確に適合させ
ることができる。
本発明の別の利点は、中間部分６の成形に用い
た材料の組成従つてデユロメーターを変えること
により絶縁体の弾性率を変更できることにある。
一例として、35デユロメーターＡスケールについ
ては、「クラトン3226」のようなシエル社製の成
形材料、55デユロメーターＡスケールについては
「クラトン3202」、また85デユロメーターＡスケー
ルについては「クラトン3204」のような成形材料
が市販されている。これらの成形材料の内任意の
２種又は３種全部を適当に調合したり、他の熱可
塑性エラストマーを添加又は代用したりすること
によつて、他の適切なデユロメーター値が実現さ
れる。
部分２，４の剛度は、いくらかのエラストマー
成形材料をポリスチレン成形材料と混合すること
によつて変更され得る。これに関連して、部分
２，４は絶対的に剛性とする必要はなく、絶縁体
の用途によつて、部分２，４が単に半硬質である
だけで充分な場合又はむしろその方が望ましい場
合もある。
本発明による製造方法の別の利点は、I.M.スパ
イヤの米国特許第3950483号に記載されたような
２軸法によらずに、同軸法により成形材料の射出
成形がなされることにある。同軸射出成形はより
簡単で成形品の信頼度も高いことがわかつてい
る。
本発明の更に別の利点は、種々の形状、大きさ
及び振動絶縁特性をもつ絶縁体が成形され得るこ
とにある。一例として中間部分６の形状又は大き
さ又はその両方は、それぞれの型部分を変えるこ
とにより変更できる。また型組立体を適当に成形
することにより、円筒形内側部分２Ａ、平たんな
円形フランジ９２をもつ円筒形外側部分４Ａ及び
平らな端面をもつ円筒形中間部分６Ａからなる扁
平な絶縁体９０（第３図参照）を成形し得る。ま
た別の例として、３つの部分２Ｂ，４Ｂ，６Ｂが
全部円筒形で部分６Ｂの長さがその内径及び外径
を実質的に超過する軸方向に長い絶縁体９６（第
４図参照）も製造できる。これらの２つの絶縁体
は、第１図の絶縁体と同じ材料から作られていて
も、これとは異なつた振動絶縁特性を備えてい
る。
本発明の更に別の利点は、種々の熱可塑性射出
成形材料を使用できることにある。即ち部分６を
形成する熱可塑性エラストマー成形材料は、ブタ
ジエンスチレン以外の当該技術において既知の材
料としてもよい。尚、「熱可塑性エラストマー」
という用語は、トボルスキーほか、「ポリマー科
学及び材料」第277頁、ウイリー・インターサイ
エンス発行（1971）により実証されるように、当
業者には既知の用語であり、A.A.ウオーカー著
「熱可塑性エラストマーハンドブツク」（1979）に
開示されているように、きわめて多くのこの種の
材料が存在する。
また剛性の部分２，４は、例として米国特許第
3941859号、第3962154号及び第4006116号に教示
されているように、アクリロニトリルルーブタジ
エンスチレン（ABS）、ポリメチルメタクリレー
ト（ブレクシガラス）、ポリプロピレン重合体及
び当該技術において知られる他の材料製としても
良い。使用する材料の選択は、エラストマー材料
と非エラストマー材料との相互接着に対する協調
性及び望ましい特性によつて左右される。
当該者に自明な本発明の他の多くの変形が可能
であり、これらの変形はすべて本発明の範囲に包
含される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の好ましい実施例による板形の
振動絶縁体の側断面図、第２Ａ図ないし第２Ｃ図
は第１図の振動絶縁体の製造に使用する射出成形
型組立体をそれぞれ異なる位置において示す断面
図、第３図と第４図は本発明の２つの変形実施例
による振動絶縁体を示す側断面図である。 符号の説明、２…内側部分（第１部分）、４…
外側部分（第２部分）、６…中間部分（第３部
分）、８…上面、１０…底面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に剛性の熱可塑性非エラストマー材料
    から成形された同心状で相互に離隔された第１部
    分および第２部分と、該第１部分および第２部分
    の間に延びてこれら第１，２部分に接合された熱
    可塑性エラストマー材料から成形された第３部分
    とを有する振動絶縁体の製造方法において、 第１の型キヤビテイおよび第２の型キヤビテイ
    中において第１部分および第２部分をそれぞれ同
    時に射出成形し、 第３部分の成形材料である熱可塑性エラストマ
    ー材料が、第１部分および第２部分の成形材料で
    ある熱可塑性非エラストマー材料に直接に融着接
    合されるように、該熱可塑性非エラストマー材料
    が硬化した後で且つ最大かたさに達する前に、第
    １部分と第２部分との間に第３部分を射出成形す
    る、 ことを特徴とする振動絶縁体の製造方法。 ２ 第１部分および第２部分がポリスチレンでつ
    くられた特許請求の範囲第１項記載の振動絶縁体
    の製造方法。 ３ 第３部分がスチレン―ブタジエン共重合体で
    つくられた特許請求の範囲第１項記載の振動絶縁
    体の製造方法。
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