(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体封入式防振装置において封入された液体と接する状態で用いられるゴム製部材のゴム組成物であって、
合成ゴム及び天然ゴムの少なくとも一種からなるゴム成分と、
分子量が２００以下の飽和脂肪酸及び活性亜鉛華を含む加硫助剤と、
金属せっけんを含まず脂肪酸エステルを含む加工助剤と
を備えている、ゴム組成物。
【請求項２】
パラフィンワックスを含有していない、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記ゴム製部材は前記液体に浸漬されている、請求項１または２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
前記飽和脂肪酸は２−エチルヘキサン酸である、請求項１から３のいずれか一つに記載のゴム組成物。
【請求項５】
２−エチルヘキサノエート亜鉛塩が含有されている、請求項１から４のいずれか一つに記載のゴム組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物に関し、特に液体封入式防振装置において、封入された液体と接する状態で用いられるゴム製部材のゴム組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より所定周波数域のエンジン振動を効果的に吸収して減衰させるエンジンマウント等の防振装置として、被支持体側に連結される連結金具と、支持体側に連結される支持金具と、これら両金具を連結し、弾性変形により当該両金具を相対変位させるゴム弾性体と、当該ゴム弾性体の変形に伴い容積が変化するように形成された液室と、当該液室の内部を主液室と副液室とに仕切る仕切部材と、当該主液室と当該副液室とを連通するオリフィス通路とを備え、液室に液体が封入された液体封入式防振装置が知られている（例えば、特許文献１，２）。
【０００３】
この種の液体封入式防振装置では、低周波数域から高周波数域において効果的な防振作用が得られるように、主液室と副液室とを連通するオリフィス通路のみならず、複数の共振系を設けることが多い。
【０００４】
例えば、特許文献１には、オリフィス盤（仕切部材）の内部に収容されたゴム製の可動板が、比較的周波数が高く振幅の小さなエンジン振動に同期して振動することにより主液室液圧変動を吸収することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１４９４４８号公報
【特許文献２】特開２０１５−４４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、液体封入式防振装置を長時間使用すると、液体封入式防振装置から異音が生じるという問題が発生した。この原因を調査したところ、長時間使用されると、可動板の表面に異物が付着することによって可動板の厚みが変わってしまい、それによって可動板が振動すると異音が生じてしまうという現象が生じていることが明らかになった。なお、この現象は本願発明者ら初めて見出したものである。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液体封入式防振装置においてゴム製の可動板が振動しても異音が生じないゴム組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のゴム組成物は、液体封入式防振装置において封入された液体と接する状態で用いられるゴム製部材を形成するゴム組成物であって、合成ゴム及び天然ゴムの少なくとも一種からなるゴム成分と、分子量が２００以下の飽和脂肪酸及び活性亜鉛華を含む加硫助剤と、金属せっけんを含まず脂肪酸エステルを含む加工助剤とを備えている構成を有している。
【０００９】
ここで活性亜鉛華とは、従来の亜鉛華（酸化亜鉛）に比べて比表面積が大きい亜鉛華である。具体的には、金属亜鉛を溶解して蒸発させた後に酸化させる間接法や亜鉛鉱をコークスで還元焙焼して金属亜鉛とした後、酸化させる直接法等の、従来の方法によって得られる亜鉛華の比表面積が一般に１５ｍ２／ｇ 未満であるのに対し、本発明において用いる活性亜鉛華の比表面積は２０ｍ２／ｇ以上と大きいことが特徴である。この活性亜鉛華は、例えば硫酸亜鉛又は酸化亜鉛溶液とソーダ灰溶液とを反応させて、その反応生成物を焼成して粉砕する湿式法によって得ることができる。
【００１０】
このような構成により、ゴム組成物への添加物がゴム組成物の内部から液体に溶出して、液体に接するゴム組成物表面に析出することを抑制することができる。
【００１１】
さらに、パラフィンワックスを含有していないことが好ましい。
【００１２】
また、前記ゴム製部材は前記液体に浸漬されている構成であってもよい。
【００１３】
前記飽和脂肪酸は２−エチルヘキサン酸であることが好ましい。
【００１４】
２−エチルヘキサノエート亜鉛塩が含有されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
加硫助剤と加工助剤とを特定の物質としているので、液体封入式防振装置の中のゴム製の可動板の表面に異物が付着して異音が生じる現象を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】液体封入式防振装置の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。
【００１８】
（実施形態１）
−液体封入式防振装置の全体構造−
図１は、本実施形態に係る液体封入式エンジンマウント（液体封入式防振装置）を示す図である。この液体封入式エンジンマウント１は、自動車のエンジン及び変速機が結合されてなるパワープラントに取り付けられる、貫通孔が形成されたエンジンブラケット３と、当該貫通孔に下側から圧入されるマウント本体５と、当該貫通孔に上側から挿入されるオリフィス板７と、当該オリフィス板７に重なるように、当該貫通孔に上側から圧入されるゴム製ダイヤフラム９と、貫通孔の接線方向から当該エンジンブラケット３に取り付けられる一対のストッパゴム１１と、を備えている。
【００１９】
マウント本体５は、車体側に連結されるアルミニウム合金製のインナープレート２５と、アルミニウム合金製のアウターパイプ１５と、これらを連結するように加硫接着されたゴム弾性体３５とを有していて、アウターパイプ１５を貫通孔に圧入することで、エンジンブラケット３に取り付けられている。そうして、本実施形態の液体封入式エンジンマウント１は、アウターパイプ１５の筒軸方向が上下方向を向くように、且つ、一対のストッパゴム１１が車両前後方向に対向するように、且つ、一対のストッパゴム１１の挿入方向が車幅方向を向くように、パワープラント及び車体に取り付けられるようになっている。
【００２０】
この液体封入式エンジンマウント１では、エンジンブラケット３の内周面とマウント本体５（具体的にはゴム弾性体３５）とダイヤフラム９とによって区画される空洞内に、図示しない緩衝液（液体）が封入されていて、かかる空洞が、ゴム弾性体３５に入力するパワープラントの振動を吸収、緩和するための液室３１を形成している。そうして、この液室３１の内部はオリフィス板７によって上下に仕切られていて、その下側が、ゴム弾性体３５の変形に伴い容積が拡大又は縮小する受圧室３１ａになっている一方、液室３１の上側は、ダイヤフラム９の変形によって容積が拡大または縮小されて、受圧室３１ａにおける容積の変動を吸収する平衡室３１ｂとなっている。
【００２１】
緩衝液（液体）は、エチレングリコールやジエチレングリコールのようなグリコール系の化合物や水などを用いることができる。
【００２２】
これにより、この液体封入式エンジンマウント１では、例えば自動車が停止していてエンジンがアイドル運転状態にあるときには、トルク変動等に起因する低周波のアイドル振動がゴム弾性体３５により吸収され、車体への振動伝達が抑制される。
【００２３】
−オリフィス板の構造−
オリフィス板７は、樹脂製の上側蓋部１９ａ及び下側蓋部１９ｂにより形成された収納室とその収納室に収納された可動板４１とからなっている。
【００２４】
上側蓋部１９ａには、収容室を平衡室３１ｂに連通させるように、複数の連通孔２１ａ，２１ａ，…が形成されている一方、下側蓋部１９ｂには、収容室を受圧室３１ａに連通させるように、複数の連通孔２１ｂ，２１ｂ，…が形成されている。収容室に収容されている可動板４１は、ゴム製であり、比較的周波数が高く振幅の小さなエンジン振動が入力したときに、この振動に同期して振動することで受圧室３１ａの液圧変動を吸収する。
【００２５】
−ゴム製部材−
本実施形態において、封入された液体と接する状態で用いられるゴム製部材は、ゴム弾性体３５とダイヤフラム９と可動板４１とである。ゴム弾性体３５とダイヤフラム９とは、一方の面のみが液体と接している状態であるが、可動板４１は外表面全てが液体に接している。すなわち、可動板４１は封入された液体に浸漬されている。
【００２６】
これらのゴム製部材は、合成ゴム及び天然ゴムの少なくとも一種からなるゴム成分に、加硫助剤として分子量が２００以下の飽和脂肪酸（例えば２−エチルヘキサン酸）と活性亜鉛華とを添加し、加工助剤として脂肪酸エステルを添加し、老化防止剤として通常は添加するパラフィンワックスを添加していない構成のゴム組成物からなっている。老化防止剤は、ゴムがオゾンにより劣化することを防止するためのものである。しかしながら、可動板４１のように全体が液体中に浸漬されているとオゾンによる酸化が生じにくくなるため、老化防止剤を含有させなくてもゴムの老化が生じにくい。
【００２７】
従来のゴム製部材を構成するゴム組成物は、加硫助剤としてステアリン酸と通常の酸化亜鉛とを用い、加工助剤として金属せっけん（金属成分は亜鉛）、老化防止剤としてパラフィンワックスを用いていた。なお、この加硫助剤はゴム製部材においては大部分がステアリン酸亜鉛になっている。このようなものを用いることにより、ゴム製部材が液体に接すると、ゴム製部材の表面にパラフィンワックスがブリードアウトし、ステアリン酸亜鉛や金属せっけんが液体の中に溶出してゴム製部材の表面のパラフィンワックスのところで多量に析出していた。パラフィンワックスはゴム製部材の表面において、粉末状となったステアリン酸亜鉛や金属せっけんを保持する役割を果たしていた。
【００２８】
特に、近年の自動車における燃費の向上等により、エンジンルーム内の温度がパラフィンワックスの融点近辺に低下したため、ゴム製部材の表面のパラフィンワックスの固形量が増加し、可動板４１表面の異物厚みが増加する傾向にあった。このため、収納室と可動板４１との間の隙間が小さくなり、可動板４１が振動すると収納室にぶつかって異音が生じるようになった。
【００２９】
本実施形態のゴム製部材では、加硫助剤として従来のステアリン酸（分子量２８４．５）および通常の酸化亜鉛という組み合わせに換えて、分子量が２００以下の飽和脂肪酸および活性亜鉛華という組み合わせを用いている。従来の加硫助剤からは金属せっけんであるステアリン酸亜鉛が生成して、これが粉末状になってゴム製部材の表面に析出していた。このステアリン酸亜鉛は、由来となる酸化亜鉛の粒径が大きく、かつステアリン酸も大きな分子量を有するため、粒径の大きな粉末としてゴム製部材の表面に大きな体積を占める物質として析出していた。一方、本実施形態の加硫助剤は、従来のものよりも酸の部分が小さくかつ亜鉛部分も小さいため、析出する粉末状物の体積が従来のものより非常に少なくなる。さらに、活性亜鉛華は従来の酸化亜鉛に比べてゴムに添加する量が少なくても加硫助剤として同じ効果が得られるので、その点でも粉末状物質の量を少なくできる。
【００３０】
分子量が２００以下の飽和脂肪酸としては種々のものが考えられるが、例えば２−エチルヘキサン酸（分子量１４４．２）は、分子量がある程度大きいので加硫助剤としての性能が優れている。また、２−エチルヘキサン酸は分岐状飽和脂肪酸であるので、分子形状が小さくなって、活性亜鉛華とともに２-エチルヘキサノエート亜鉛塩となったときに径の小さな粉末となり、析出が生じても全体として小さな体積を占めるに過ぎず、本実施形態の目的に照らすと好ましい飽和脂肪酸である。なお、この場合、２-エチルヘキサノエート亜鉛塩はゴム製部材の内部にも存している。
【００３１】
また、本実施形態のゴム製部材では、加工助剤として従来の金属せっけんに換えて脂肪酸エステルを用いているため、金属せっけんであればゴム製部材の表面に粉末状に析出してくるのに対して、そのような析出が生じない。
【００３２】
これら加硫助剤と加工助剤によって、本実施形態のゴム製部材の表面に析出する粉末状の物質は、従来の加硫助剤と加工助剤とを使用した場合に比べて桁違いに量が減少する。従って、本実施形態では液体封入式防振装置を長時間使用しても、可動板４１の表面に付着する粉末状の物質は非常に少なく、可動板４１が振動しても異音が生じることはない。
【００３３】
さらに、本実施形態では、ゴム製部材を構成するゴム組成物にパラフィンワックスを添加していない。パラフィンワックスは、ゴム製部材の液体と接触している表面にブリードアウトしてステアリン酸亜鉛などの粉末状物質を付着させて、ゴム製部材表面の付着物厚みを増加させる。従来のゴム製部材ではパラフィンワックスを含有しているため、比較的短時間の液体封入式防振装置の使用であっても可動板４１の振動により異音が発生するようになっていたが、本実施形態では、可動板４１表面への粉末状物質の付着を促進させるパラフィンワックスが無いため、長時間液体封入式防振装置を使用しても可動板４１の振動による異音は生じない。
【００３４】
（その他の実施形態）
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。
【００３５】
ゴム製部材を構成するゴムは、天然ゴム、イソプレン、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ及びＢＲなどどのようなものでもよく、複数種のゴムを混合しても構わない。
【００３６】
加硫助剤に含まれる飽和脂肪酸は、分子量が２００以下が好ましく、１５０以下がより好ましい。また、この飽和脂肪酸は分岐状であることが好ましい。
【００３７】
加硫助剤、加工助剤には、本願の効果を損ねない別種の加硫助剤や加工助剤を加えても構わない。あるいは、加硫助剤として分子量が２００以下の飽和脂肪酸及び活性亜鉛華の反応物である飽和脂肪酸の亜鉛塩を加えてもよく、その場合、２-エチルヘキサノエート亜鉛塩であることが好ましい。
【図１】
0006779033.tif 000002