説明

防振装置

【課題】車両の運転中における内筒の倒れを十分に抑制することができて操縦安定性を向上させることができるとともに、製造性に優れる防振装置を提供する。
【解決手段】上端部16がボディ側部材2に取り付けられる内筒10と、メンバー部材3に形成された嵌合穴4aに圧入内嵌する外筒12と、両筒を結合するゴム弾性体からなる防振基体14を備えた防振装置において、内筒10の上端部16にボディ側部材2に当接する当接部材42を取付け、該当接部材42は、ボディ側部材2に当接する上面48が内筒10の上端面16aよりも外周形状を大であって、内筒の上端部16の外周に嵌合する環状壁46を備えて、該環状壁により内筒の上端部16に外嵌されており、環状壁46の内周面46aに軸方向Zに延びるリブ50が周方向P1に複数設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内筒と、これを取り囲む外筒と、これら内筒と外筒との間に介設されて両筒を結合するゴム弾性体からなる防振基体とを備えた筒形の防振装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の防振装置としては、自動車のボディと足回り部材との間に介設されるボディマウントがある。該ボディマウントは、内筒が軸方向を上下方向にしてフレーム等のボディ側部材に取り付けられ、外筒がサスペンションのメンバー部材等の振動体側に形成された嵌合穴に圧入内嵌により固定して用いられるものであり、種々の構造のものが提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。
【0003】
このような防振装置において、内筒は、その中空部に挿通されたボルト等の連結部材により、軸方向の一端部がボディ側部材に圧接した状態に組み付けられる。そのため、ボディ側部材に圧接する内筒の端面の面積が小さいと、車両の運転中に内筒が倒れやすくなり、操縦安定性が低下するという問題がある。
【0004】
このような問題はボディ側部材に当接する内筒側の端面を大きくすることにより解消される。内筒側の端面を大きくする手法として、例えば、下記特許文献2には、防振基体の加硫成形後に、内筒の軸方向一端面を圧接治具により軸方向に圧接して、冷間塑性加工により内筒の端部を拡径する技術が提案されている。しかしながら、この技術では、拡径量を大きくするのにある程度の限界があり、内筒の倒れを十分に抑制するのが難しく、また拡径工程に時間を要してしまう。
【0005】
一方、下記特許文献3には、内筒の倒れを防止するために、内筒の端部とボディ側部材との間にストッパ部材を挟設した上で、該ストッパ部材に内筒の端部の外周に嵌合する環状突起を設けることが提案されている。このような環状突起は一般にストッパ部材を内筒端部に圧入外嵌するときの作業性を損なうので、改善が求められる。
【特許文献1】特開平4−327033号公報
【特許文献2】特開2003−106359号公報
【特許文献3】特開2003−21194号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、本発明は、車両の運転中における内筒の倒れを十分に抑制することができて操縦安定性を向上させることができるとともに、製造性に優れる防振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の防振装置は、軸方向の一端部がボディ側部材に取り付けられる内筒と、該内筒を取り囲むものであって振動体側に形成された嵌合穴に圧入内嵌する外筒と、前記内筒と外筒との間に介設されて両筒を結合するゴム弾性体からなる防振基体とを備えた防振装置であって、前記内筒の一端部に、前記ボディ側部材との間で挟まれた状態に前記ボディ側部材に当接する当接部材が取り付けられ、該当接部材の前記ボディ側部材に当接する側の面が、前記内筒の一端部の端面よりも外周形状が大に設定され、前記当接部材は、前記内筒の一端部の外周に嵌合する環状壁を備えて、該環状壁により前記内筒の一端部に外嵌されており、前記環状壁の内周面に軸方向に延びるリブが周方向に複数設けられたものである。
【0008】
上記構成によれば、内筒の一端部に取り付けた当接部材によりボディ側部材に対する当接面が大きく確保されるので、車両の運転中に内筒を倒れにくくして、操縦安定性を向上させることができる。また、内筒端部の外周に嵌合する環状壁の内周面に軸方向に延びる複数のリブを設けたので、環状壁と内筒端部との接触面積が小さくなるとともに、圧入時に軸方向に延びるリブにより内筒端部を軸方向に案内することができ、内筒端部を環状壁に圧入しやすい。そのため、当接部材の取付け作業性に優れるとともに、取付け後には、上記複数のリブで内筒端部の外周面が支持されることによって内筒の倒れ防止機能を確保することができる。
【0009】
本発明の防振装置においては、前記環状壁が嵌合する前記内筒の一端部の外周面に、前記防振基体から連なるゴム膜が加硫接着されてもよい。この場合、環状壁に設けた上記複数のリブが内筒端部のゴム膜に食い込むことにより、内筒と当接部材との周方向での相対変位が抑制され、かかる相対変位に起因する異音の発生を防止することができる。
【0010】
本発明の防振装置においては、前記防振基体に、前記内筒を挟んで相対する一対の空洞部が軸方向に貫通して設けられ、該空洞部は、ストッパゴム部により周方向中央部がストッパ間隙部として形成されるとともに、周方向両端部が前記ストッパ間隙部よりも幅広の空間部とされ、前記空洞部が軸方向の中央部から開口端部に向けて広がるように前記空洞部の内壁面が軸方向に対して傾斜した傾斜面部を備えてなり、前記幅広の空間部における前記傾斜面部の傾きが前記ストッパ間隙部における前記傾斜面部の傾きよりも大に設定されてもよい。
【0011】
この場合、防振基体に設けた空洞部の形状に関し、周方向両端の幅広の空間部における傾斜面部の傾きを大きくしたことにより、かかる幅広の空間部の開口部周りのゴム弾性体のボリュームを減らして、加硫成形後の外筒絞り時における当該開口部周りの皺の発生を抑制することができる。また、自動車への搭載後の荷重入力時にも、上記幅広の空間部の開口部周りにおける歪み集中を防止することができる。一方、周方向中央部のストッパ間隙部については、上記傾斜面部の傾きを小さく設定したことで、内筒と外筒との過大な相対変位を制限するためのストッパとして機能を確保しやすい。そのため、空洞部の周方向中央部でのストッパ機能を確保しつつ、周方向両端部での皺発生や歪み集中を低減して耐久性を向上することができる。
【0012】
また、本発明の防振装置においては、前記空洞部の内壁面が軸方向中央部において軸方向に対して平行な面からなる中央面部を備え、該中央面部の両側に前記傾斜面部が設けられてもよい。この場合、前記中央面部の軸方向寸法が、該中央面部の両側に設けられた各前記傾斜面部の軸方向寸法よりも小に設定されることが、上記作用効果をよりよく発揮させる上で好ましい。
【0013】
更に、本発明の防振装置においては、前記空洞部の前記ストッパ間隙部が、前記内筒側から突出する内側ストッパゴム部と前記外筒側から突出する外側ストッパゴム部との間に形成され、前記外側ストッパゴム部の前記内側ストッパゴム部に対する当接面が軸方向に垂直な断面において半径方向内方に向けて凸の湾曲面状に形成されていることが好ましい。このように外側のストッパゴム部の当接面の形状を内向きに凸の湾曲面状に形成することにより、内側ストッパゴム部との初期当たりを柔らかくして異音を低減することができる。
【0014】
本発明の防振装置は、前記内筒が軸方向を上下方向にして自動車のボディ側部材に取り付けられる部材であり、前記外筒が前記内筒を同軸に取り囲むものであってサスペンションのメンバー部材に形成された嵌合穴に圧入内嵌される部材であり、前記空洞部が前記内筒を挟んで自動車の前後方向に相対する位置に設けられたボディマウントに特に好適である。
【発明の効果】
【0015】
以上のように、本発明によれば、車両の運転中における内筒の倒れを十分に抑制することができて操縦安定性を向上させることができるとともに、製造作業性に優れる防振装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の一実施形態に係る防振装置について図1〜8に基づいて説明する。
【0017】
本実施形態の防振装置は、自動車のサスペンション等の足回り部材をフレーム等のボディに対して防振的に支持するためのボディマウントであり、金属等の剛性材料からなる内筒10と、これを取り囲んで同心状に配された金属等の剛性材料からなる外筒12と、これら内筒10と外筒12の間に加硫接着手段により介設されて両者を結合するゴム弾性体よりなる防振基体14とを備えて構成されている。
【0018】
内筒10は、図8に示すように、軸方向Zを上下方向Lにしてその上端部16がボディ側部材2に取り付けられる部材であり、中空部18に連結部材であるボルト1が挿入されて、ボルト1によりボディ側部材2に押圧した状態に締結固定される。上記中空部18は、ボディ側部材2の軸部2aを受け入れる上部側18aが、ボルト1の挿入される下部側18bよりも大径に形成されており、その上端部には、前記軸部2aの先端を案内してその挿入を容易にするための、上方に向けて開かれたテーパ面部18c(図1参照)が設けられている。内筒10は、その外周面において下端部20が段部を介して小径に形成されている。
【0019】
外筒12は、振動体であるサスペンションのメンバー部材3に取り付けられる部材であり、筒状ホルダ4によりメンバー部材3に形成された嵌合穴4aに対してその下方から圧入内嵌される。外筒12の下端には、半径方向外方に延びるフランジ22が設けられており、このフランジ22の下面に、防振基体14から連なるゴムによりストッパゴム部24が形成されている。また、外筒12の外周面には、嵌合穴4aへの圧入後の抜け止めや据わりをよくするため、周方向に全周にわたって延びる複数本の環状ゴム部26(図1参照)が加硫成形により凸状に形成されている。
【0020】
防振基体14には、内筒10を挟んで直径方向(詳細には、車両前後方向X)に相対する両側位置に、軸方向Zに貫通するすぐりと称する一対の空洞部28,28が設けられている。これにより、車両の前後方向Xにおけるバネ定数が低く、車両の左右方向Yのバネ定数が高く設定されて、乗り心地がよくしかも操縦安定性を高めるようにしている。
【0021】
空洞部28は、図2,3に示すように、周方向Pの両端部が中央部に対して幅広に膨らんだ形状に形成されており、内筒10側から突出する内側ストッパゴム部30と外筒12側から突出する外側ストッパゴム部32との間に形成された周方向中央部のストッパ間隙部34と、該ストッパ間隙部34の両端に位置してストッパ間隙部34よりも半径方向における幅が拡大された周方向両端部の幅広の空間部36とからなる。ストッパ間隙部34は、自動車の加減速時における内筒10の外筒12に対する前後方向Xにおける過大な相対変位を制限して、耐久性を確保できるような幅に設定されている。また、幅広の空間部36は、内筒10の変位時における局部的な歪みを抑制するために、軸方向Zに垂直な断面形状において略円形状の丸みを帯びた形状をなしている(図2,3参照)。
【0022】
図4,5に示すように、空洞部28は、軸方向Z(即ち、車両上下方向L)の中央部28bからその上下の開口端部28cに向けて広がるように、空洞部28の内壁面28aにおいて、軸方向Zに対して傾斜した傾斜面部38を備える。すなわち、傾斜面部38は、軸方向Zの外側に向けて空洞部28の断面積が漸次に大きくなるよう傾斜している。より詳細には、空洞部28の内壁面28aは、軸方向中央部において軸方向Zに対して平行な面からなる中央面部40を備え、この中央面部40の軸方向両側に傾斜面部38が設けられている。そして、該中央面部40の軸方向寸法Aが、その両側に設けられた各傾斜面部38の軸方向寸法Bよりも小に設定されている。なお、かかる両者の寸法関係は、本実施形態では、空洞部28の周方向の全体において一定に設定されている。また、上記傾斜面部38は、空洞部28の開口端38aにおいて面取りされて丸みがつけられている。
【0023】
図4と図5を対比すると明らかなように、傾斜面部38は、幅広の空間部36における軸方向Zに対する傾きαがストッパ間隙部34における軸方向Zに対する傾きβよりも大に設定されている。具体的には、ストッパ間隙部34における傾斜面部38の傾きβが5°以下に対して、幅広の空間部36における傾斜面部38の傾きαが15°〜40°に設定されることが好ましい。かかる傾斜面部38の傾きは、本実施形態では、幅広の空間部36の周方向両端から周方向中央部のストッパ間隙部34に向けてなだらかに変化している。
【0024】
図2,3に示すように、内側ストッパゴム部30は、防振基体14から連なるゴムにより、内筒10から半径方向Rの外方に向けて突出形成されており、その先端面、即ち外側ストッパゴム部32に対する当接面30aが、軸方向Zに垂直な断面において平坦に形成されている。一方、外側ストッパゴム部32は、防振基体14から連なるゴムより、外筒12から半径方向Rの内方に向けて突出形成されており、その先端面、即ち内側ストッパゴム部30に対する当接面32aが、軸方向Zに垂直な断面において内向きに凸の湾曲面状に形成されている。
【0025】
図1,8に示すように、内筒10の上端部16には、ボディ側部材2に当接するリング状の当接部材42が取り付けられている。当接部材42は、金属等の剛性材料からなる部材であり、内筒10の上端部16の端面、即ち上端面16aと、ボディ側部材2の軸部2a周りのフランジ部2bの下面との間で挟まれた状態に組み付けられる。より詳細には、図6,7にも示されるように、当接部材42は、ボディ側部材2の下面に圧接される円形リング板状の圧接壁部44と、該圧接壁部44の周縁部から下方に延設されて内筒10の上端部16の外周に嵌合する環状壁46とからなる。そして、この環状壁46内に内筒10の上端部16を圧入することにより、当接部材42は内筒10の上端部16に外嵌固定されている。
【0026】
当接部材42のボディ側部材2に当接する側の面、即ち圧接壁部44の上面48は、内筒10の上端面16aよりも外周形状が大に設定されており、詳細には、この例では、圧接壁部44の上面48の外径が内筒10の上端面16aの外径よりも大に設定されており、またこの上面48の面積が内筒10の上端面16aの面積よりも大に設定されている。
【0027】
上記環状壁46の内周面46aには、軸方向Zに延びる8本のリブ50が周方向P1に一定間隔で分散配置されている。図6に示すように、リブ50は、断面円弧状に突出する凸条である。なお、リブ50は、軸方向Zの先端部を面取りして、内筒10の上端部16aを圧入させやすくしてもよい。また、図7に示すように、環状壁46の外周面46bは、先端(下端)ほど小径のテーパ面状に形成されている。
【0028】
図1に示すように、環状壁46が外嵌する内筒上端部16の外周面16bには、肉厚が一定のゴム膜52が防振基体14から連なるゴムにより加硫接着されて形成されており、このゴム膜52に上記複数のリブ50が食い込むように構成されている。ゴム膜52は、防振基体14との間の他のゴム膜部分54に対して段部56を介して一段低く、即ち他のゴム膜部分54よりも小径に形成されている。
【0029】
以上の構成を備える本実施形態の防振装置は、内筒10と外筒12との間に防振基体14を加硫成形することで図2〜4に示す形状とした後、防振基体14における加硫後の収縮による残留歪みを除去するために、外筒12を半径方向Rの内方に圧縮させるいわゆる絞りが施され、更に、図1に示すように、内筒10の上端部16に当接部材42を圧入により被せることで製造される。
【0030】
このようにして製造された防振装置は、図8に示すように、外筒12をメンバー部材3の嵌合穴4aに下方から圧入内嵌して固定し、また、内筒10の中空部18に上方からボディ側部材2の軸部2aを挿入するとともに下方からボルト1を挿入して軸部2aと締結することで内筒10をボディ側部材2に押圧固定して使用される。その際、内筒10の下端には、上記ストッパゴム部24を上下方向Lで受け止める円板状のストッパ金具58がボルト1によって挟持固定される。また、メンバー部材3の筒状ホルダ4とボディ側部材2のフランジ部2bとの間には、外筒12側の上方への変位を制限するストッパ部材60が配される。ストッパ部材60は、筒状ホルダ4の上端部に当接配置されるリング状プレート62と、その上面に設けられてフランジ部2bに当接するストッパゴム部64とからなり、ストッパゴム部64は、上記当接部材42の環状壁46の外周面46bに当接する内向きのリップゴム部66を備える。
【0031】
かかる実施形態の防振装置であると、内筒10の上端部16に取り付けた当接部材42によりボディ側部材2に対する当接面積が大きく確保されるので、自動車の運転中に作用するこじれ方向の荷重に対して内筒10が倒れにくく、そのため操縦安定性に優れる。特に、このような当接部材42を用いる構成であると、内筒全体の外径を大きくしなくても済むため、内筒の重量が増大するのを回避することができる。また、内筒の端部を旋削加工により拡径した後に防振基体を加硫成形する場合に比べて、防振基体の端面の自由長を十分長くすることができて、防振基体の耐久性を向上することができる。更に、冷間塑性加工により内筒の端部を拡径する場合に比べて、加工不良が生じにくく、ボディ側部材に当接する内筒側の端面を十分大きくすることができる。
【0032】
また、環状壁46の内周面46aに軸方向Zに延びる複数のリブ50を設けたことにより、上記内筒10の倒れ防止機能を確保しながら、内筒10の上端部16を環状壁46内に圧入しやすくして、当接部材42の取付け作業性に優れる。
【0033】
更に、内筒10の上端部16の外周面16bに設けられたゴム膜52に、これらのリブ50が食い込むことにより、内筒10と当接部材42との周方向での相対変位が抑制され、かかる相対変位に起因する異音の発生を防止することができる。
【0034】
また、本実施形態の防振装置であると、防振基体14に設けた空洞部28において、傾斜面部38の軸方向寸法Bを中央面部40の軸方向寸法Aよりも大きく設定した上で、周方向両端の幅広の空間部36における傾斜面部38の傾きαを大きくしたことにより、幅広の空間部36の上下の開口部周りのゴム弾性体のボリュームが減らされている。そのため、加硫成形後の外筒12の絞り時における当該開口部周りの皺の発生が抑制される。また、自動車への搭載後に主として前後方向Xの荷重が入力されて内筒10が前後方向Xに相対変位したときにも、上記のように幅広の空間部36における開口部周りのゴム弾性体のボリュームを低減したので、幅広の空間部36の開口部周りにおける歪み集中を防止することができる。
【0035】
一方、周方向中央部のストッパ間隙部34においては、空洞部28の内壁面28aにおける傾斜面部38の傾きβを小さく設定して、開口部周りでのストッパゴム部30,32のボリュームを大きくしたので、内筒10の前後方向Xにおける相対変位に対するストッパ機能を確保しやすい。
【0036】
以上より、本実施形態によれば、空洞部28の周方向中央部でのストッパ機能を確保しつつ、周方向両端部での皺発生や歪み集中を低減して耐久性を向上することができる。
【0037】
また、本実施形態であると、空洞部28の内壁面28aに上記のような傾斜面部38を設けたので、加硫成形時に、空洞部28を成形するための中子型の脱型をスムーズに行うことができ、成形性にも優れる。
【0038】
更に、本実施形態では、上記ストッパ間隙部34における外側ストッパゴム部32の当接面32aが内向きに凸の湾曲面状に形成されているので、内側ストッパゴム部30との初期当たりを柔らかくして異音を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明の防振装置であると、ボディマウントを始めとする自動車等の各種車両におけるマウント装置として好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の一実施形態に係る防振装置の縦断面図である。
【図2】当接部材を取り付ける前の同防振装置の平面図である。
【図3】当接部材を取り付ける前の同防振装置の底面図である。
【図4】図2のIV−IV線の断面図である。
【図5】図2のV−V線の断面図である。
【図6】当接部材の底面図である。
【図7】当接部材の縦断面図である。
【図8】同防振装置をサスペンションに組み込んだ使用状態の断面図である。
【符号の説明】
【0041】
10…内筒、12…外筒、14…防振基体、16…内筒の上端部(一端部)、16a…内筒の上端部の上端面(一端面)、16b…内筒の上端部の外周面、28…空洞部、28a…空洞部の内壁面、28b…空洞部の軸方向の中央部、28c…空洞部の開口端部、30…内側ストッパゴム部、32…外側ストッパゴム部、32a…外側ストッパゴム部の内側ストッパゴム部に対する当接面、34…ストッパ間隙部、36…幅広の空間部、38…傾斜面部、40…中央面部、42…当接部材、46…環状壁、46a…環状壁の内周面、48…圧接壁部の上面(当接部材のボディ側部材に当接する側の面)、50…リブ、52…ゴム膜、2…ボディ側部材、3…メンバー部材(振動体)、4a…嵌合穴、A…中央面部の軸方向寸法、B…傾斜面部の軸方向寸法、L…上下方向、P…防振装置の周方向、P1…当接部材の周方向、R…半径方向、X…前後方向、Y…左右方向、Z…軸方向、α…幅広の空間部における傾斜面部の傾き、β…ストッパ間隙部における傾斜面部の傾き

【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向の一端部がボディ側部材に取り付けられる内筒と、該内筒を取り囲むものであって振動体側に形成された嵌合穴に圧入内嵌する外筒と、前記内筒と外筒との間に介設されて両筒を結合するゴム弾性体からなる防振基体とを備えた防振装置であって、
前記内筒の一端部に前記ボディ側部材との間で挟まれた状態に前記ボディ側部材に当接する当接部材が取り付けられ、該当接部材の前記ボディ側部材に当接する側の面が、前記内筒の一端部の端面よりも外周形状が大に設定され、前記当接部材は、前記内筒の一端部の外周に嵌合する環状壁を備えて、該環状壁により前記内筒の一端部に外嵌されており、前記環状壁の内周面に軸方向に延びるリブが周方向に複数設けられたことを特徴とする防振装置。
【請求項2】
前記環状壁が嵌合する前記内筒の一端部の外周面に、前記防振基体から連なるゴム膜が加硫接着されたことを特徴とする請求項1記載の防振装置。
【請求項3】
前記防振基体には、前記内筒を挟んで相対する一対の空洞部が軸方向に貫通して設けられ、該空洞部は、ストッパゴム部により周方向中央部がストッパ間隙部として形成されるとともに、周方向両端部が前記ストッパ間隙部よりも幅広の空間部とされ、前記空洞部が軸方向の中央部から開口端部に向けて広がるように前記空洞部の内壁面が軸方向に対して傾斜した傾斜面部を備えてなり、前記幅広の空間部における前記傾斜面部の傾きが前記ストッパ間隙部における前記傾斜面部の傾きよりも大に設定されたことを特徴とする請求項1記載の防振装置。
【請求項4】
前記空洞部の内壁面が軸方向中央部において軸方向に対して平行な面からなる中央面部を備え、該中央面部の両側に前記傾斜面部が設けられたことを特徴とする請求項3記載の防振装置。
【請求項5】
前記中央面部の軸方向寸法が、該中央面部の両側に設けられた各前記傾斜面部の軸方向寸法よりも小に設定されたことを特徴とする請求項4記載の防振装置。
【請求項6】
前記空洞部の前記ストッパ間隙部が、前記内筒側から突出する内側ストッパゴム部と前記外筒側から突出する外側ストッパゴム部との間に形成され、前記外側ストッパゴム部の前記内側ストッパゴム部に対する当接面が軸方向に垂直な断面において半径方向内方に向けて凸の湾曲面状に形成されたことを特徴とする請求項3記載の防振装置。
【請求項7】
前記内筒は、軸方向を上下方向にして自動車のボディ側部材に取り付けられる部材であり、前記外筒は、前記内筒を同軸に取り囲むものであってサスペンションのメンバー部材に形成された嵌合穴に圧入内嵌する部材であり、前記空洞部が前記内筒を挟んで自動車の前後方向に相対する位置に設けられたことを特徴とする請求項3記載の防振装置。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2007−139003(P2007−139003A)
【公開日】平成19年6月7日(2007.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−330577(P2005−330577)
【出願日】平成17年11月15日(2005.11.15)
【出願人】(000003148)東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Fターム(参考)】