(57)【要約】      （修正有）【課題】高温条件下における体積膨張を防止し、特に高温条件下における耐久性及び制振性を向上させた粘性液体封入ダンパー及びその製造方法を提供する。【解決手段】容器本体４と蓋体５からなり、両者が超音波溶着又は接着により接合されているダンパー本体の内部に、粘性液体６を封入した粘性液体封入ダンパー１において、前記粘性液体６の平衡含水率が、０．２％以下である。また、このダンパ−は粘性液体６の平衡含水率が、０．２％以下にする工程と、粘性液体６をダンパ−本体に充填する工程を具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダンパー本体の内部に粘性液体を封入した粘性液体封入ダンパーにおいて、前記粘性液体の平衡含水率が、０．２％以下であることを特徴とする粘性液体封入ダンパー。
【請求項２】
請求項１において、前記粘性液体の平衡含水率が、０．１％以下であることを特徴とする粘性液体封入ダンパー。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ダンパー本体が、容器本体と蓋体とからなり、両者が超音波溶着又は接着により接合されていることを特徴とする粘性液体封入ダンパー。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記粘性液体が、シリコーンオイルであることを特徴とする粘性液体封入ダンパー。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記粘性液体が、減圧脱水した後封入されていることを特徴とする粘性液体封入ダンパー。
【請求項６】
ダンパー本体の内部に粘性液体を封入した粘性液体封入ダンパーの製造方法において、前記粘性液体の平衡含水率を０．２％以下とする工程と、この粘性液体を前記ダンパー本体に充填する工程とを具備することを特徴とする粘性液体封入ダンパーの製造方法。
【請求項７】
請求項６において、前記粘性液体の平衡含水率を０．１％以下とすることを特徴とする粘性液体封入ダンパーの製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７において、前記粘性液体を減圧脱水により平衡含水率を低下させることを特徴とする粘性液体封入ダンパーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンパー本体の内部に粘性液体を封入した粘性液体封入ダンパーに関し、支持物と被支持物との間に取り付けられて振動を吸収し、被支持物を防振するために使用される粘性液体封入ダンパー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粘性液体封入ダンパーは、例えば、自動車に内蔵されるコンピュータ、ＣＤプレーヤ、ＭＤプレーヤ等の電子機器との間に取り付けられ、自動車のエンジンや走行に伴う振動を吸収して、電子機器に振動が直接伝わり難くするものである。この粘性液体封入ダンパーは、密封容器内にシリコーンオイルなどの特定の粘性を有する流体を封入して、この粘性液体の粘性流動に基づき上記振動を吸収する。そして、この粘性液体封入ダンパーの密封容器は、通常、容器本体と蓋体とを別に製作して、容器本体内に上記粘性液体を入れ、その後容器本体に蓋体を溶着リブ等にて超音波溶着等により接合してなるものである。また、一般的には、容器本体は、エラストマーなどの軟質樹脂又はゴム弾性体の成形体、又は軟質樹脂と硬質樹脂との二色成形体とする一方、蓋体を硬質樹脂の成形体とする。また、容器本体には、取り付け時にシャフトを嵌合させるためのシャフト挿入部を具備する。なお、容器本体及び蓋体をゴム弾性体として両者を加硫接着するものもある。このような液体封入ダンパーは、例えば、特許文献１に記載されており、また、減衰特性を向上させるために粘性流体に固体粒子や粉末体を分散させたものも開発されている（特許文献２，３など参照）。
【０００３】
このような液体封入ダンパーにおいては、シャフト挿入部に挿入されたシャフトが常に振動して負荷がかかるので、耐久性が要求される。
【０００４】
しかしながら、液体封入ダンパーが電子機器と共に自動車に搭載された場合、夏場には車内温度が８０℃以上にもなるので、ダンパーの体積膨張により負荷が大きくなるためか、制振性能の低下、耐久性の低下という問題が生じている。
【０００５】
そこで、耐熱性の良好な軟質樹脂を使用して容器本体を製造するなどの対策、粘性液体を脱気し、さらには、粘性液体の充填率を高めて空気層の膨張を防止するという対策がとられている。また、気体透過性の軟質樹脂を使用して空気層を完全に除去することも検討されている。
【０００６】
しかしながら、体積膨張による問題は完全には改善されないという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１８４３４５号公報  （第１図等）
【特許文献２】特開２００１−５０３４４号公報  （特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００２−２４２９７７号公報  （特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、高温条件下における体積膨張を防止し、特に高温条件下における耐久性及び制振性を向上させた粘性液体封入ダンパー及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ダンパーの体積膨張の原因はダンパー容器内の空気ではなく、粘性液体に含有された水分が気化した水蒸気であることを知見し、本発明を完成させた。
【００１０】
かかる本発明の第１の態様は、ダンパー本体の内部に粘性液体を封入した粘性液体封入ダンパーにおいて、前記粘性液体の平衡含水率が、０．２％以下であることを特徴とする粘性液体封入ダンパーにある。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記粘性液体の平衡含水率が、０．１％以下であることを特徴とする粘性液体封入ダンパーにある。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記ダンパー本体が、容器本体と蓋体とからなり、両者が超音波溶着又は接着により接合されていることを特徴とする粘性液体封入ダンパーにある。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記粘性液体が、シリコーンオイルであることを特徴とする粘性液体封入ダンパーにある。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記粘性液体が、減圧脱水した後封入されていることを特徴とする粘性液体封入ダンパーにある。
【００１５】
本発明の第６の態様は、ダンパー本体の内部に粘性液体を封入した粘性液体封入ダンパーの製造方法において、前記粘性液体の平衡含水率を０．２％以下とする工程と、この粘性液体を前記ダンパー本体に充填する工程とを具備することを特徴とする粘性液体封入ダンパーの製造方法にある。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記粘性液体の平衡含水率を０．１％以下とすることを特徴とする粘性液体封入ダンパーの製造方法にある。
【００１７】
本発明の第８の態様は、第６又は７の態様において、前記粘性液体を減圧脱水により平衡含水率を低下させることを特徴とする粘性液体封入ダンパーの製造方法にある。
【００１８】
かかる本発明の粘性液体封入ダンパーは、ダンパー本体に封入された粘性液体の平衡含水率が一定割合以下に制限されているので、含有される水分に基づく体積膨張を一定割合以内に制限することができ、体積膨張に伴う減衰特性の低減及び耐久性の低下を防止することができる。なお、平衡含水率は、ある物質に含まれる水分が周囲の環境と平衡状態に達しているときの含水率をいう。
【００１９】
なお、本発明の粘性液体封入ダンパーの構造は特に限定されず、従来から知られている全てのタイプの粘性液体封入ダンパーに適用可能である。
【００２０】
例えば、一般的な構造としては、ダンパー本体が容器本体と蓋体とからなり、容器本体に粘性液体を充填した状態で蓋体を接合したものを挙げることができ、具体的には、容器本体及び蓋体をゴム状弾性体とし、両者を加硫接着したもの、容器本体を熱可塑性エラストマーなどの軟質樹脂と硬質樹脂とを一体成形し又は全体を軟質樹脂で成形し、蓋体を硬質樹脂製又は軟質樹脂製とし、両者を接着又は超音波溶着したもの等を挙げることができる。
【００２１】
なお、容器本体や蓋体の材質は、求められる可撓性、機械的強度、成形性、両者の接合性、粘性液体に対する耐膨潤性等を充分考慮して適宜選択される。
【００２２】
一方、粘性液体の種類も減衰特性が得られるものであれば特に限定されず、従来から使用されているものを使用することができる。一般的には、シリコーンオイルが用いられ、また、シリコーンオイルに減衰特性を向上させるための固体粒体又は粉末を分散させたもの等を挙げることができる。
【００２３】
ここで、本発明では、粘性液体の平衡含水率を０．２％以下、好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０５％以下に制御する。
【００２４】
粘性液体中に含有される水分は、気化することにより計算上は８０℃で約３４００倍、１００℃で約１７００倍に体積膨張するが、実際にはダンパー本体内に封入されているので、ダンパー本体の熱膨張性や弾性変形性に依存してダンパー本体を膨張させることになる。従って、実際には、ダンパー本体の材質及び厚さによっても異なるが、粘性液体の充填量、すなわち、充填率をほぼ１００％とした場合にはダンパー本体の容積にかかわりなく、平衡含水率が０．２％以下であれば、ダンパー本体の熱による体積膨張を１．３倍程度以内に抑えることができる。
【００２５】
この平衡含水率の制御方法は特に限定されず、製造直後の粘性液体の平衡含水率が上述した範囲内であれば、平衡含水率が上昇しない環境下又は条件下で保存したものを充填すればよく、また、平衡含水率が上述した範囲より高い粘性液体であれば、各種方法により含水率を低減する処理を施した後、使用するようにすればよい。なお、含水率を低減する方法は特に限定されず、例えば、蒸留、減圧脱水処理等を採用すればよい。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によると、粘性液体の平衡含水率を一定範囲に制御したので、高温条件下における体積膨張を防止し、特に高温条件下における耐久性及び制振性を向上させた粘性液体封入ダンパーを提供できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る粘性液体封入ダンパーの組み立て後の断面図である。
【００２９】
図１において、粘性液体封入ダンパー１は、軟質樹脂部２と硬質樹脂部３とが一体成形された容器本体４に、蓋体部５が超音波溶着されたものであり、内部に粘性液体６が封入されている。また、前記軟質樹脂部２は、中心部に蛇腹状の突出部２ａを有し、突出部２ａには凹部であるシャフト挿入部２ｂが形成されており、シャフト挿入部２ｂには、被支持体１０のシャフト１１を嵌める構造となっている。そして、容器本体４の内部に封入された粘性液体６が蓋体部５とシャフト１１との間で振動を吸収する機能を有する。
【００３０】
このような粘性液体封入ダンパー１は、次のようにして製造した。
【００３１】
まず、硬質樹脂部３を成形した後に軟質樹脂部２を一体成形し、容器本体４を得る。
【００３２】
次に、このようにして製造した容器本体４に粘性液体６を注入する。その後、容器本体４と蓋体部５とを超音波溶着して接合し、粘性液体封入ダンパー１とする。
【実施例】
【００３３】
（実施例１）
低湿度環境下に保存したシリコーンオイルを粘性液体として封入したものを粘性液体封入ダンパーとした。なお、充填したシリコーンオイル平衡含水率をカールフィッシャー法により測定したところ、約０．１８％であった。
【００３４】
この粘性液体封入ダンパー１の８０℃環境下、及び１００℃環境下における体積膨張率を図２のように測定した。すなわち、ユニバーサルレオメーター  ダイナライザー２０００（製造元：Ｒｅｏｌｏｇｉｃａ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ａ．Ｂ．）を用い、粘性液体封入ダンパー１をプレート２０間に挟み込み、ダンパーにかかる圧接力を１．０×１０−２Ｎと一定にし、環境温度８０℃及び１００℃にて２時間放置し、温度上昇に伴いダンパーが膨張してプレート２０にかかる圧接力が高くなることにより広がったプレート２０間のギャップ幅ｇを測定した。この際、容器本体４の軟質樹脂部２の突出部２ａは図示するように蛇腹が伸びた状態で膨張していた。従って、ほぼ円筒状態と概算して体積を算出し、元の体積と比較したところ、体積膨張率は、８０℃で約１．２倍、１００℃で約１．３倍であった。
【００３５】
（実施例２）
減圧脱水処理したシリコーンオイルを粘性液体として封入したものを粘性液体封入ダンパーとした。なお、充填したシリコーンオイル平衡含水率をカールフィッシャー法により測定したところ、約０．０９％であった。
【００３６】
この粘性液体封入ダンパー１を８０℃及び１００℃環境下においたところ、膨張状態ではあるが、突出部の蛇腹は完全には伸びておらず、体積膨張が非常に低減されたものであることが明らかとなった。
【００３７】
（比較例１）
通常環境下に放置したシリコーンオイルを粘性液体として封入したものを粘性液体封入ダンパーとした。なお、充填したシリコーンオイル平衡含水率をカールフィッシャー法により測定したところ、約０．３２％であった。
【００３８】
この粘性液体封入ダンパーを８０℃及び１００℃環境下においたところ、膨張状態ではあるが、突出部は球形に膨らみ、シャフト挿入部がつぶれて変形した状態となり、現実的に使用できないものであった。
【００３９】
（実施例３）
減圧加温脱水処理したシリコーンオイルを粘性液体として封入したものを粘性液体封入ダンパーとした。なお、充填したシリコーンオイル平衡含水率をカールフィッシャー法により測定したところ、約０．０２１％であった。
【００４０】
（実施例４）
低湿度環境下に保存したシリコーンオイルを粘性液体として封入したものを粘性液体封入ダンパーとした。なお、充填したシリコーンオイル平衡含水率をカールフィッシャー法により測定したところ、約０．０８５％であった。
【００４１】
（実施例５）
湿度６５％環境下に保存したシリコーンオイルを粘性液体として封入したものを粘性液体封入ダンパーとした。なお、充填したシリコーンオイル平衡含水率をカールフィッシャー法により測定したところ、約０．１８％であった。
【００４２】
（比較例２）
湿度８５％環境下に保存したシリコーンオイルを粘性液体として封入したものを粘性液体封入ダンパーとした。なお、充填したシリコーンオイル平衡含水率をカールフィッシャー法により測定したところ、約０．２７％であった。
【００４３】
（比較例３）
含水させたシリコーンオイルを粘性液体として封入したものを粘性液体封入ダンパーとした。なお、充填したシリコーンオイル平衡含水率をカールフィッシャー法により測定したところ、約０．６９％であった。
【００４４】
（試験例１）ｔａｎδの測定
ユニバーサルレオメーター  ダイナライザー２０００（製造元：Ｒｅｏｌｏｇｉｃａ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ａ．Ｂ．）を用い、実施例３及び４、比較例３の各粘性液体封入ダンパー１をプレート２０間に挟み込み（図２参照）、１３０℃〜１５０℃に温度を変化させた。温度上昇に伴いダンパーが膨張してプレート２０への圧接力が高くなることによりプレート２０間のギャップ幅ｇは広がるが、このプレート２０への圧接力を一定（１．０×１０−２Ｎ）にしたときの、ｔａｎδ（１Ｈｚ）をユニバーサルレオメーター  ダイナライザー２０００により測定した。結果を図３に示す。
【００４５】
この結果、実施例３及び４、特に実施例３では、ｔａｎδが比較例３に比べて高かった。従って、粘性液体の平衡含水率が低いとｔａｎδが高くなり、制振性能が向上することが分かった。なお、１３０℃以下ではダンパーの膨張と重なるので、ｔａｎδを正確に測定することができなかった。
【００４６】
（試験例２）圧接力の測定
ユニバーサルレオメーター  ダイナライザー２０００（製造元：Ｒｅｏｌｏｇｉｃａ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ａ．Ｂ．）を用い、実施例３〜５及び比較例２〜３の各粘性液体封入ダンパー１をプレート２０間に挟み込み、約８０℃〜１５０℃に温度を変化させた（図２参照）。温度上昇に伴いダンパーが膨張してプレート２０への圧接力が高くなることによりプレート２０間のギャップ幅ｇは広がるが、このギャップ幅ｇを一定にした状態で、プレート２０への圧接力を測定した。結果を図４及び図５に示す。なお、図５は図４中の実施例３及び４、比較例３の８０〜９５℃についての拡大図である。
【００４７】
この結果、平衡含水率の低い実施例３〜５では、比較例２〜３よりも圧接力が概ね低く、特に使用状況が高温度となる８０〜９５℃では、図５に示すように、平衡含水率の低下に伴い圧接力も低くなった。したがって、粘性液体の平衡含水率が低いと圧接力が低くなり、粘性液体封入ダンパーが機器に押しつけられる力が弱くなるため、粘性液体封入ダンパーが破損し難くなることが分かった。
【００４８】
（試験例３）耐久性試験
実施例３〜５及び比較例２〜３の各粘性液体封入ダンパーについて、実機（Ｍ−Ｘ０８７、中央電子工業製）に３個ずつ取り付け、９０℃で４０分間放置した。その後、温度：９０℃、加速度：３Ｇ、周波数：１０〜３０Ｈｚ、加振方向：上下方向（Ｚ軸方向）の条件で加振して、１０分毎に粘性液体封入ダンパーのオイル漏れを確認し、オイル漏れが確認された、すなわち粘性液体封入ダンパーが破損した時点で試験を終了させた。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
表１に示すように、粘性液体の平衡含水率が低いほど粘性液体封入ダンパーの耐久性が優れていることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る粘性液体封入ダンパーの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の粘性液体封入ダンパーの体積膨張率等を測定した状態を示す図である。
【図３】試験例１の測定結果を示す図である。
【図４】試験例２の測定結果を示す図である。
【図５】試験例２の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  粘性液体封入ダンパー
２  軟質樹脂部
３  硬質樹脂部
４  容器本体
５  蓋体部
６  粘性液体
１０  被支持体
１１  シャフト
２０  プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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