隔振构件及隔振构件的制造方法与流程

本发明涉及连接至振动发生部和振动接收部中的至少一者的隔振构件，以及隔振构件的制造方法。

背景技术：

迄今为止，已知连结动力单元与车体并且抑制动力单元的振动的扭矩杆作为隔振构件(例如，参照日本特开2014-25516号公报)。该扭矩杆由树脂成型。

在扭矩杆将由树脂成型时的准备工序中，用于加强的碳纤维被注射至模具的模腔中，环氧树脂与高温固化剂和低温固化剂混合，并且混合物被充填至模腔中。因此，通过热处理工序形成由树脂制造的扭矩杆。

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在该扭矩杆中，用于加强的由短纤维构成的碳纤维分布在扭矩杆的全域中。因此，就提高扭矩杆的强度方面，无法预见更有效地利用碳纤维。期望的是，进一步提高扭矩杆的强度。

本发明的实施方式的目的是提供一种隔振构件以及该隔振构件的制造方法，该隔振构件的强度通过纤维材料而有效地提高。

用于解决问题的方案

第一方面是一种如下的隔振构件，其用于与振动发生部和振动接收部连结，所述隔振构件包括：多个并排的纤维状的加强构件；热塑性树脂层，在所述热塑性树脂层中，在所述加强构件之间编入的纤维状的热塑性树脂被熔化并与所述加强构件一体化；以及热塑性树脂，其形成层叠在所述热塑性树脂层的表面的覆盖层。

即，多个纤维状的加强构件在隔振构件的中心部并排；通过在加强构件之间编入的纤维状的热塑性树脂的熔化和固化使加强构件一体化。因此，与在短纤维加强构件分布于全域的结构中相比，加强构件更牢固地彼此接合，并且可以有效地利用加强构件来提高隔振构件的强度。

覆盖层层叠在热塑性树脂层的表面并与该热塑性树脂层一体化，其中热塑性树脂层与加强构件一体化。如果形成覆盖层的热塑性树脂熔化并且与多个并排的纤维状的加强构件浸渗在一起来形成隔振构件，则热塑性树脂层将仅在加强构件的表面部分形成。

然而，在本方面的隔振构件中，因为覆盖层与熔化且在加强构件之间形成的热塑性树脂一体化，因此可以抑制覆盖层与加强构件的分离。

在根据第一方面的第二方面中，通过使所述加强构件弯曲成环状来形成第一环状部、第二环状部和连结部，所述第一环状部与所述振动发生部连结，所述第二环状部与所述振动接收部连结，并且所述连结部使所述第一环状部与所述第二环状部连结。

术语“加强构件弯曲成环状”指的是加强构件结成环；该术语的含义包括结成环的加强构件的顶端部和基端部重叠的情况、结成环的加强构件的顶端和基端抵接在一起的情况以及结成环的加强构件的顶端和基端分离的情况。

因此，隔振构件设置有与诸如发动机等的振动发生部连结的第一环状部以及与诸如车体等的振动接收部连结的第二环状部；这些环状部由弯曲的纤维状的加强构件形成。

因此，相比于利用精细划分的短纤维状的加强构件形成环状部的结构，可以提高承受负荷的环状部的刚性。因此，可以抑制环状部的不期望的开口等。

通过加强构件的弯曲，第一环状部和第二环状部以及使第一环状部与第二环状部连结的连结部一起形成，这提高了连结部的拉伸刚性。因此，当力在使第一环状部和第二环状部分开的方向上作用时,该力可以被纤维状的加强构件的拉伸强度抵抗。

在根据第二方面的第三方面中，所述加强构件的端部在所述连结部重叠。

因此，由于加强构件的端部在连结部重叠，所以相比于端部在环状部的其中一者上重叠的结构，可以使对拉伸力的抵抗更大。另外，由于加强构件的端部配置为远离更易承受负荷的环状部，所以提高了隔振构件的耐久性。

第四方面是一种隔振构件的制造方法，所述隔振构件用于使振动发生部与振动接收部连结，所述制造方法包括：将复合片形成为预定形状，在所述复合片中在多个并排的纤维状的加强构件之间编入纤维状的热塑性树脂；加热所述复合片；形成具有预定形状的芯部；将所述芯部放置在用于成型所述隔振构件的成型模具中；层叠固化前的热塑性树脂；以及加热所述固化前的热塑性树脂。

即，在多个并排的纤维状的加强构件之间编入纤维状的热塑性树脂的复合片形成为预定形状，并且加热成预定形状的复合片。因此，形成芯部，在芯部中通过在加强构件之间编入的纤维状的热塑性树脂的熔化和固化使加强构件和热塑性树脂一体化。然后，将芯部放置在用于成型加强构件的成型模具中，并且使固化前的热塑性树脂层叠于芯部上并被加热。因此，形成了隔振构件，其利用加强构件加强并且在其表面层叠有覆盖层。

多个纤维状的增强构件在所制造的隔振构件的中心部并排；加强构件通过在加强构件之间编入的纤维状的热塑性树脂的熔化和固化而一体化。因此，相比于短纤维加强构件分布于全域的结构，加强构件彼此更牢固地接合，并且可以有效地利用加强构件提高隔振构件的强度。

覆盖层层叠在热塑性树脂层的表面并且与该热塑性树脂层的表面一体化，其中热塑性树脂层与加强构件一体化。如果形成覆盖层的热塑性树脂熔化并与多个并排的纤维状的加强构件浸渗在一起来形成隔振构件，则热塑性树脂层将仅在加强构件的表面部分形成。

然而,在该隔振构件中，由于覆盖层与熔化并在加强构件之间形成的热塑性树脂层一体化，所以可以抑制覆盖层与加强构件的分离。

第五方面是一种隔振构件的制造方法，所述隔振构件包括：第一环状部，其用于与振动发生部连结；第二环状部，其用于与振动接收部连结；以及连结部，其用于使所述第一环状部与所述第二环状部连结，所述制造方法包括：使复合片弯曲，将所述复合片形成为预定形状，在所述复合片中在多个并排的纤维状的加强构件之间编入纤维状的热塑性树脂；加热所述复合片；形成芯部，所述芯部包括构成所述第一环状部的部分、构成所述第二环状部的部分和构成所述连结部的部分；将所述芯部放置在用于成型所述隔振构件的成型模具中；层叠固化前的热塑性树脂；以及加热所述固化前的热塑性树脂。

即，通过使复合片弯曲的步骤形成第一环状部、第二环状部以及使第一环状部与第二环状部连结的连结部，在该复合片中，在多个并排的纤维状的加强构件之间编入纤维状的热塑性树脂。

通过加热弯曲的复合片，形成芯部，在该芯部中利用在加强构件之间编入的纤维状的热塑性树脂的熔化和固化使加强构件和热塑性树脂一体化。然后，将芯部放置在用于成型加强构件的成型模具中，并且将固化前的热塑性树脂层叠在芯部上并加热。因此，形成了利用加强构件加强的隔振构件。

在所制造的隔振构件中，通过弯曲的复合片形成了待连结至振动发生部的第一环状部和待连结至振动接收部的第二环状部。因此，相比于利用精细划分的短纤维状的加强构件形成环状部的结构，可以提高承受负荷的环状部的刚性。因此，可以抑制环状部的不期望的开口等。

此外，通过复合片的弯曲将第一环状部和第二环状部以及使第一环状部与第二环状部连结的连结部一起形成，这提高了基于构成复合片的纤维状的加强构件的连结部的拉伸刚性。因此，当力在使第一环状部和第二环状部分开的方向上作用时,该力可以被纤维状的加强构件的拉伸强度抵抗。

在根据第五方面的第六方面中，形成所述芯部包括使所述复合片的端部在构成所述连结部的部分重叠。

因此，由于复合片的端部在连结部重叠，所以相比于端部在环状部中的一者重叠的结构，可以使在所制造的隔振构件中对拉伸力的抵抗更大。另外，因为加强构件的端部配置为远离更易于承受负荷的环状部，所以提高了所制造的隔振构件的耐久性。

发明的效果

利用上述结构，本方面可以利用纤维材料有效地提高隔振构件的强度。

附图说明

图1是示出根据本实施方式的扭矩杆的平面图。

图2是示出根据相同的实施方式的扭矩杆的水平截面图。

图3是对应于沿着图1中的线a-a截取的截面的示意图。

图4a是示出根据相同的实施方式的扭矩杆的制造工序的说明图，其绘示了利用模具成型扭矩杆的芯部的状态。

图4b是示出根据相同的实施方式的扭矩杆的制造工序的说明图，其绘示了预浸料片的弯曲处理的状态。

图4c是示出根据相同的实施方式的扭矩杆的制造工序的说明图，其绘示了芯部收纳在模具中的状态。

图4d是示出根据相同的实施方式的扭矩杆的制造工序的说明图，其绘示了成型的扭矩杆的截面。

图5是示出根据相同的实施方式的预浸料片的主要部分的放大图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1至图3是示出作为根据本实施方式的隔振构件的示例的扭矩杆10的图。扭矩杆10设置于车辆中，连结作为振动发生部的示例的发动机与作为振动接收部的示例的车体，并且抑制发动机的振动。

扭矩杆10的杆主体12由第一环状部14、连结部16和第二环状部18构成。第一环状部14形成为圆筒状。连结部16从第一环状部14向侧方伸出。第二环状部18形成为接合至连结部16的顶端的圆筒状。

第一环状部14以小于第二环状部18的直径形成。圆筒状的第一橡胶垫片20以紧密地内嵌于第一环状部14的内侧的方式构成。因此，以使第一环状部14可以经由第一橡胶垫片20连接至发动机的方式构成扭矩杆10。圆筒状的第二橡胶垫片22以紧密地内嵌于第二环状部18的内侧的方式构成。因此，以使第二环状部18可以经由第二橡胶垫片22连接至车体的方式构成扭矩杆10。

连结部16形成为杆状。如图3所示，连结部16的截面形成为矩形形状。如图1所示，以使宽度尺寸朝向连结部16的端部增大的方式构成连结部16。一端部16x接合至第一环状部14的侧面14s，并且另一端部16y接合至第二环状部18的侧面18s。

图4a至图4d是示出扭矩杆10的制造工序的说明图。如图5所示，将作为复合片的预浸料片36用于扭矩杆10的制造中。

通过编织在一起的线状的加强构件24和线状的纤维状树脂38形成预浸料片36。加强构件24由多个并排的玻璃纤维构成。纤维状树脂38由作为热塑性树脂的脂肪族聚酰胺纤维构成。在预浸料片36中，加强构件24形成经线且纤维状树脂38形成纬线。预浸料片36形成为具有2mm至4mm的厚度尺寸。

本文中使用的术语“预浸料”指的是加强塑料成型材料，其中诸如固化剂、粘接剂等的添加物与热塑性树脂混合，将混合物浸渗到诸如玻璃布或碳纤维等的纤维状加强材料中，并且加热或干燥至半固化状态。如上所述，在根据本发明的预浸料片36中，加强构件24和纤维状树脂38编织在一起。

在本实施方式中，说明了将玻璃纤维用作加强构件24的情况，但不是限制性的。例如，作为加强构件24的替代物，可以使用聚芳酰胺纤维、对位芳纶纤维、碳纤维等。然而，玻璃纤维适合于应用弯曲处理的本实施方式。

将加强构件24的线状粗纱材料(thread-shapedrovingmaterial)切至预浸料片36的长度。使加强构件24的长度设定为在预浸料片36的全长上延伸。

纤维状树脂38以横过加强构件24的方式设置并且以交替通过相邻的加强构件24的上方和下方的方式编织。纤维状树脂38在加强构件24并排的行的端处折返。构成片状织物的预浸料片36通过重复这种配置而形成。

如图5所示，当制造扭矩杆10时，通过将多个加强构件24和纤维状树脂38如上所述的编织在一起而形成预浸料片36(片形成步骤)。

例如，将多个预浸料片36层叠以确保预定的厚度。然后，如图4a所示，将预浸料片36弯曲成环状并且沿着第一下模具40的模腔40a配置以进行模具滑动注射。

具体地，如图4b所示，将预浸料片36配置成从连结部16的中途部朝向第二环状部18延伸，弯曲成沿着第二环状部18的环状，然后返回到连结部16。返回到连结部16的预浸料片36的顶端部朝向第一环状部14延伸，弯曲成沿着第一环状部14的环状，然后返回到连结部16。该顶端部与预浸料片36的基端部重叠并且临时接合到预浸料片36的基端部。

作为临时接合的方法，可以使顶端部和基端部热熔接。

以这种方式，构成预浸料片36的加强构件24弯曲成环状。在扭矩杆10的中央部，构成预浸料片36的加强构件24的顶端部24a和基端部24b重叠以形成重叠部28。

因此，通过单个预浸料片36形成了形成圆筒状的第一环状部14的第一环状部构成部14a、形成杆状的连结部16的连结部构成部16a和形成圆筒状的第二环状部18的第二环状部构成部18a(片配置步骤)。本文中使用的单个预浸料片36中的单个意味着在接合在一起的加强构件24的长度方向上不包括多个预浸料片36。单个预浸料片36中的单个旨在包括如上所述的由一片预浸料片36构成单个预浸料片36的情况以及多个相同的预浸料片36层叠的情况。

在该状态下，上模具42与第一下模具40配合，并且将两模具(第一下模具40和上模具42)封闭且加热到至少200℃。收纳在模具中的预浸料片36的纤维状树脂38熔化并固化。因此，如图3所示，通过由熔化的纤维状树脂38形成的树脂层30使多个并排的加强构件24一体化。因此，形成了芯部32(芯部形成步骤)。

图3是对应于沿着图1中的线a-a截取的截面的示意图。使用图3使截面的状态容易被说明。因此，相邻的加强构件24的数量和间距不同于实际的截面并且将根据所使用的预浸料片36的层数、加强构件24怎样编织等而变化。

第一伸出凹部40b和第二伸出凹部40c从第一下模具40的模腔40a凹陷。第一伸出凹部40b用于允许第一环状部构成部14a的下端部伸出到连结部构成部16a的下方。第二伸出凹部40c用于允许第二环状部构成部18a伸出到连结部构成部16a的下方。结果，在所形成的芯部32中，第一环状部构成部14a的下端部伸出到连结部构成部16a的下方，并且第二环状部构成部18a的下端部伸出到连结部构成部16a的下方。

当第一下模具40中的预浸料片36被加热并且纤维状树脂38熔化时，熔化的纤维状树脂38与加强构件24一起被充填到第一伸出凹部40b和第二伸出凹部40c中。结果，在成型的芯部32中，第一环状部构成部14a和第二环状部构成部18a可以在第一环状部构成部14a和第二环状部构成部18a的全域内形成有与树脂层30一体化的加强构件24。

于是，如图4a至图4d所示，模具打开处于例如由上模具42支撑成型的芯部32的状态。为此可以涉及如下方法，借助于通过在第一芯部42a和第二芯部42b中设置的、未在附图中示出的小孔施加的负压将芯部32保持在上模具42处。第一芯部42a形成芯部32的第一环状部构成部14a的内侧面，并且第二芯部42b形成第二环状部构成部18a的内侧面。

在该状态下，如图4c所示，将第一下模具40滑走(slidaway)并且将用于形成扭矩杆10的成型模具第二下模具44配置在上模具42的下方。然后，上模具42与第二下模具44配合并且将两模具(第二下模具44和上模具42)封闭。因此，由上模具42保持的芯部32收纳在第二下模具44的内部。

第二下模具44的模腔44a形成为大于第一下模具40的模腔40a。因此，在所收纳的芯部32与第二下模具44之间形成间隙46。

在该状态下，通过第二下模具44的注射孔44b供给由固化前的脂肪族聚酰胺树脂构成的热塑性树脂材料并将该热塑性树脂材料充填到第二下模具44的模腔44a中，并且使第二下模具44维持在200℃以上。因此，实现注射成型(注射成型步骤)。

因此，如图3所示，该树脂材料与由构成芯部32的纤维状树脂38形成的树脂层30一体化。因此，由该树脂材料形成的覆盖层34层叠在芯部32的外周面，形成加强杆主体12。本文中使用的术语“层叠”的含义是旨在包括在芯部32上累积和形成的覆盖层34。

在本实施方式中，使用脂族聚酰胺树脂进行注射成型，但不是限制性的。可以由对形成芯部32的树脂具有高亲合性的等效树脂或者与芯部32相同的树脂构成。如果采用具有高疏水性或防水的树脂，则可以提高扭矩杆10的耐水性。

可以通过例如一体地形成于覆盖层34处的凸缘在扭矩杆10处形成凸缘。因此，伸出部可以与由预浸料片36形成的芯部32一体地形成。

在本实施方式中，芯部32被维持在第二下模具44的模腔44a的中心部而芯部32的第一环状部构成部14a和第二环状部构成部18a与第一芯部42a和第二芯部42b紧贴，但不是限制性的。例如，可以使用销将芯部32以升高的状态配置在模腔44a的中心部。在该情况下，可以将树脂材料层叠在芯部32的内外表面上。因此，杆主体12可以形成为覆盖层34层叠在芯部32的所有表面上。

在根据上述结构的本实施方式中，多个纤维状的加强构件24在所制造的扭矩杆10的中心部中以一行/多行并排，并且，通过在加强构件24之间编入的纤维状树脂38熔化并固化使加强构件24一体化。因此，与短纤维状的加强构件24在全域中分散的结构相比，加强构件24可以更牢固地彼此接合,并且可以有效地使用加强构件24来提高扭矩杆10的强度。

树脂层30与层叠在树脂层30的表面的覆盖层34一体化，其中加强构件24在树脂层30中一体化。如果形成覆盖层34的热塑性树脂熔化并与多个并排的纤维状的加强构件24浸渗在一起以形成扭矩杆10，则热塑性树脂层将仅在加强构件24的表面部分形成。

然而，在根据本实施方式的扭矩杆10中，表面处的覆盖层34可以与设置在加强构件24之间的树脂层30一体化。因此，可以抑制覆盖层34与加强构件24的分离并且可以提高扭矩杆10的强度。

在该扭矩杆10中，设置待连结至作为振动发生部的发动机的第一环状部14和待连结至作为振动接收部的车体的第二环状部18；通过弯曲的纤维状的加强构件24形成第一环状部14和第二环状部18。

因此，相比于利用精细划分的短纤维状的加强构件形成第一环状部14和第二环状部18的结构，可以提高承受负荷的第一环状部14和第二环状部18的刚性。因此，可以抑制第一环状部14和第二环状部18的不期望的开口等。

利用加强构件24的弯曲将第一环状部14和第二环状部18与使第一环状部14和第二环状部18连结的连结部16一起形成，这提高了连结部16的拉伸刚性。因此，当力在使第一环状部14和第二环状部18分开的方向上作用时，该力会被纤维状的加强构件24的拉伸强度抵抗。

加强构件24的顶端部24a和基端部24b在连结部16上重叠。因此，相比于顶端部24a和基端部24b在第一环状部14或第二环状部18上重叠的结构，对拉伸力的抵抗更大。

另外，因为加强构件24的顶端部24a和基端部24b配置为远离更易承受负荷的第一环状部14和第二环状部18，所以可以提高扭矩杆10的耐久性。

因为采用了热塑性纤维状树脂38在纤维状的加强构件24之间编入的单个预浸料片36，所以可以容易地形成具有第一环状部14、第二环状部18和连结部16的扭矩杆10。

在本实施方式中，作为隔振构件的示例给出并说明了扭矩杆10，但不是限制性的。例如，本发明还可应用于例如诸如发动机安装支架、悬架安装支架等的隔振构件以及该隔振构件的制造方法。

可以不利用弯曲为环状的预浸料片36来形成这些支架。可以通过提前将预浸料片36的缘部弯折使发动机安装支架、悬架安装支架等形成为截面呈u字形，并且在侧部可以形成用于加强的凸缘。

构成预浸料片36的加强构件24弯曲成环状。术语“加强构件24弯曲成环状”指的是加强构件24结成环。通过加强构件24形成的第一环状部14和第二环状部18并非必须是圆筒状，而可以是矩形筒状。

“构成预浸料片36的加强构件24弯曲成环状”的含义不限于结成环的加强构件24的顶端部24a和基端部24b重叠的状态。即，术语“环状”的含义旨在包括结成环的加强构件24的顶端和基端抵接在一起的状态以及结成环的加强构件24的顶端和基端分离的状态。

通过引用将2015年8月10日递交的日本专利申请2015-158388公开的全部内容并入本说明书中。

本说明书中记载的所有文献、专利申请和技术规格与具体且分别地记载各文献、专利申请以及技术规格通过参照被并入的情况相同程度地通过参照并入本说明书中。