减震器及制造所述减震器的方法.pdf

本发明涉及一种减震器(1)，该减震器适于将承受振动的第一组件，例如诸如车辆排气管，连接至第二组件，例如诸如车辆框架，本发明还涉及一种制造所述减震器(1)的方法。减震器(1)包括设计为连接至第一组件的第一区域(5)和设计为连接至第二组件的第二区域(6)。减震器还包括覆盖所述减震器(1)大部分体积的弹性的第一材料(4a)和至少位于第一区域(5)中的具有较低密度的弹性的第二材料(4b)。所述第二材料(4b)至少部分地接触第一组件。

权利要求书
1.  一种减震器，该减震器适于将承受振动的第一组件(2)，例如车辆排气管，连接至第二组件(3)，例如车辆框架，所述减震器(1)包括设计为连接至所述第一组件(2)的第一区域(5)和设计为连接至所述第二组件(3)的第二区域(6)，其特征在于，该减震器(1)包括弹性的第一材料(4a)和弹性的第二材料(4b)，所述第一材料覆盖所述减震器(1)大部分体积，所述第二材料至少位于所述第一区域(5)，具有较低密度并至少部分接触所述第一组件(2)。

2.  根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述第二材料(4b)的密度小于或等于1g/cm3。

3.  根据权利要求2所述的减震器，其特征在于，所述第一材料(4a)和所述第二材料(4b)的密度总和小于或等于2g/cm3。

4.  根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述第一材料(4a)为EPDM、天然橡胶或热塑性塑料，而所述第二材料(4b)为硅橡胶海绵、EPDM海绵或聚氨酯海绵。

5.  根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述第一区域(5)包括孔，至少部分所述第二材料(4b)设置在所述孔内。

6.  根据权利要求5所述的减震器，其特征在于，所述第二区域(6)包括孔，至少部分所述第二材料(4b)设置在所述第二区域的所述孔内，其中，所述第一区域(5)和所述第二区域(6)彼此相对，所述减震器(1)包括中空区域(7)，该中空区域将所述第一区域(5)和所述第二区域(6)分开。

7.  根据权利要求6所述的减震器，其特征在于，所述减震器(1)的外轮廓(8)包括大致椭圆形的截面，所述外轮廓(8)由所述第一材料(4a)形成。

8.  根据权利要求5所述的减震器，其特征在于，所述第二区域(6)为开口，优选为凹口形式，至少部分所述第二材料(4b)设置在所述开口内，或设置在靠近所述第二区域(6)的区段中。

9.  根据权利要求8所述的减震器，其特征在于，所述减震器(1)包括细长形状，该细长形状包括纵向轴线(9)，至少部分所述第一区域(5)绕所述纵向轴线(9)延伸。

10.  根据权利要求9所述的减震器，其特征在于，所述第二区域(6)沿基本垂直于所述纵向轴线(9)的方向布置。

11.  根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述第一区域(5)和/或所述第二区域(6)包括至少一个突起，以使所述第二材料更容易粘合。

12.  一种制造根据权利要求1至11中任一项所述的减震器(1)的方法，其特征在于，该方法包括：第一步骤，在该第一步骤中，通过模塑或挤压弹性材料而获得所述第一材料(4a)；和第二模塑步骤，在该第二模塑步骤中，将所述第二材料(4b)二次成型在作为插入件的所述第一材料(4a)上。

13.  根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二材料(4b)包括液体形式的基底成分并且与试剂混合，在所述第二模塑步骤中将所述混合物浇注或注入到已预先放置有所述插入件的模具的腔中，使得所述混合物在固化步骤中膨胀，并填充所述插入件和所述模具的腔之间存在的空隙。

14.  根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在将所述混合物浇注或注入所述模具的腔中之前，将染料加入所述混合物中。

说明书减震器及制造所述减震器的方法
技术领域
本发明涉及一种减震器，减震器能够将承受振动的第一组件连接至第二组件。本发明还涉及一种制造所述减震器的方法。
背景技术
已知减震器能够将承受振动的第一组件，例如诸如车辆排气管，连接至第二组件，例如诸如车辆框架。这些减震器通常是由橡胶制成，并且必须具有足够的刚度以抵抗其所承受的静态载荷，例如通常悬挂于减震器上的第一组件的重量。然而，减震器的刚度越大，减振能力越小，即减震器刚度越大，减震器就会传递越多的振动。为了解决这个问题，已知减震器包括复杂的形状，以减少一些面积，从而减小了减震器的总刚度。
同样，橡胶减震器内部包括金属插入件也是已知的，例如，钢或铝插入件，具有比橡胶插入件更大的密度，从而增加了减震器的总刚度。
以这种方式，JP2010210015 A公开了一种减震器，其悬挂承受振动的排气管(第一组件)，用于将排气管与车辆框架(第二组件)连接。所述减震器包括基体，该基体包括被设计为连接至第一组件的第一区域和被设计为连接至第二组件的第二区域。基体由橡胶制成，其内部包括嵌入的金属插入件。当减震器承受静态和动态载荷时，由橡胶制成的基体发生变形，趋向于变长。金属插入件包括一系列曲率，当基体变形时，这些曲率趋向于被调整，这就允许所述插入件变形。当金属插入件的变形达到极限时，金属插入件变为刚性体，防止基体的塑性变形。
发明内容
本发明的目的是提供一种如下所述的减震器。
本发明的减震器适于将承受振动的第一组件，例如诸如车辆排气管，连接至第二组件，例如诸如车辆框架。该减震器包括设计为连接至第一组件的第一区域和设计为 连接至第二组件的第二区域。减震器还包括覆盖所述减震器大部分体积的弹性的第一材料和至少位于第一区域的低密度的弹性的第二材料。所述第二材料至少部分接触第一组件。
本发明的另一个目的是提供一种制造所述减震器的方法。
通过本发明的减震器，以一种简单、经济、有效的方式显著减少了从例如车辆排气管的第一组件向例如车辆框架的第二组件传递振动，不必为了减小总刚度而使减震器具有复杂的结构。同时，防止减震器的密度和总体积过度增加，这种增加会使最小化振动传递适得其反。
此外，由于至少第一组件插入非刚性区域，这使将第一组件插入第一区域的操作更容易，因此还使装配线中的组装操作更容易。
根据附图和本发明的详细说明将使本发明的这些和其他优点、特征变得明显。
附图说明
图1A示出了根据本发明的减震器的第一实施例的前视图。
图1B示出了根据图1A的减震器的横截面I-I的剖视图。
图2A示出了根据本发明的减震器的第二实施例的立体图。
图2B示出了图2A的减震器的前视图。
图2C示出了根据图2B的减震器的横截面II-II的剖视图。
图2D示出了根据本发明的减震器的第三实施例的纵向剖视图。
图2E连同第一组件和第二组件的图示示出了图2C的减震器。
具体实施方式
根据本发明第一实施例的减震器1适于将承受振动的第一组件2连接至优选为静态的第二组件3。减震器1包括设计为连接至第一组件2的第一区域5和设计为连接至第二组件3的第二区域6。减震器1还包括覆盖所述减震器1大部分体积的弹性的第一材料4a和至少位于第一区域5中的第二材料4b，该第二材料也是弹性的但密度较低。所述第二材料4b至少部分接触第一组件2。
第一材料4a包括的密度和几何形状使减震器1具有足够刚度，从而使其能够抵抗其所承受的不超过其弹性极限的静态载荷。该材料，如在图中所示的那样，覆盖了 减震器1的大部分体积。为了衰减可由承受振动的第一组件2传递的振动，减震器具有能够吸收所述振动的第二材料4b。因此，本发明的减震器1包括弹性的第二材料4b，该第二材料的密度小于第一材料4a，设置为使得所述第二材料4b接触第一组件2。
因此，本发明的减震器1具有足够的刚度，以抵抗其所承受的静态载荷，并具有足够的弹性(在需要时)，以停止从第一组件2向第二组件3传递振动。
在这个意义上，图1A示出了第一实施例的减震器1的前视图。根据该实施例的减震器1适于将承受振动的第一组件2，例如车辆内燃机的排气管(例如诸如排气管等)，未在图中示出，连接至第二组件3，例如车辆框架或副车架的固定元件。在图1A的示例中，第一组件2，(例如，排气管，)悬挂于减震器1，而减震器1又悬挂于第二组件3，从而因此减震器1优选在拉伸下工作。在该第一实施例中，减震器1的外轮廓8包括大致椭圆形的截面，所述外轮廓8由第一材料4a形成。
图2A示出了减震器1的第二实施例的透视图立体图。该实施例包括除了前面一段描述的特征以外的第一实施例的所有特征。在该示例中，减震器1适于将承受振动的第一组件2，例如车辆的散热器，连接至第二组件3，例如车辆框架或副车架的固定元件。在图2A的示例中，将第一组件2，例如散热器，引导并支撑于入减震器1上中并支撑于其上，减震器1又连接至第二组件3，以使该减震器搁置在所述第二组件3上，从而使得减震器1优选在压缩作用下工作。在该第二实施例中，减震器1包括这样的形状，使得它可以类似于具有矩形、方形、圆形、椭圆形、卵形截面等的回转体或棱柱的一部分，其包括纵向轴线9，第一区域5绕所述纵向轴线9延伸。在图2C的非限制性示例中，减震器1包括具有大致圆形截面的回转体形状，其中回转轴线与纵向轴线9重合。
在第一实施例和第二实施例这两个示例中，第二材料4b的密度小于或等于1g/cm3，并且第一材料4a和第二材料4b的密度总和小于或等于2g/cm3。以这种方式，减震器1一方面足够稳健，以使其能够抵抗其所承受的不超过其弹性极限的静态载荷，并且另一方面具有足够的柔性，以便停止从承受振动且连接至第一区域5的第一组件2向附接于第二区域6的第二组件3传递振动。然而，为了更进一步优化振动吸收，增加局部分布在减震器1中的非刚性区域(由第二材料4b制成)。因此，减震器1不必包括使其总刚度降低的复杂的形状，减震器1的密度或体积也不会过度增加(这 种增加会使最小化振动传递适得其反)。减震器的刚度越大，减振能力越小，即密度越大，减震器的刚度越大，并且减震器1的刚度越大，就会传递越多的振动。
第一材料4a的示例可以是EPDM、天然橡胶、热塑性塑料等，第二材料4b的示例可以是硅橡胶海绵、EPDM海绵、聚氨酯海绵等。在第一实施例和第二实施例这两个实施例中，减震器1的第一材料4a优选为EPDM，第二材料4b优选为液体形式的硅橡胶海绵。
减震器1的主要材料为第一材料4a，第一材料覆盖了减震器1的大部分体积，并包括这样的密度，该密度提供了足够的刚度，以使减震器1可抵抗其所承受的不超出其弹性极限的静态载荷。将具有较小密度的第二材料4b加入所述第一材料4a中，因此，目的不是加强第一材料4a，而是为第一材料提供柔性区域，该柔性区域能够吸收可由承受振动的第一组件2传递的振动。为了有效地实现该效果，第二材料4b设置于第一区域5中，以使所述第二材料4b至少部分接触第一组件2，如在第一实施例的图1B的示例中和在第二实施例的图2C的示例中所示的那样。由于至少将第一组件2插入到非刚性区域而使得将第一组件2插入第一区域5的操作更容易，因此该结构还使组装操作更容易。
可选地，减震器1的第二区域6也可包括第二材料4b，如在图1A和图1B所示的那样，以进一步衰减由第一组件2传递的振动。在该示例中，第二材料4b设置在第二区域6中，以使所述第二材料4b也至少部分接触第二组件3。
在图2D示出的第三实施例中，未将第二区域6的第二材料4b设置为使得所述第二材料4b接触第二组件3，而是设置于靠近所述第二区域6的一个区域中，优选地设置在第一区域5和第二区域6之间。该第三实施例的其余特征与第二实施例的特征一致。
也可以在任何所述实施例中包括由所述第二材料4b构成的第三区域，或者说带状区，所述第二材料4b例如设置在第一区域5和第二区域6之间的中间区域。
通常，承受振动的第一组件2趋于包括轴形式的突起，或联接装置，以便能够联接或附接至减震器。因此，根据本发明任一实施例的减震器1的第一区域5包括孔，该孔优选地具有圆形截面，使其能够与第一组件2附接。第二材料4b至少部分设置在所述孔内，所述第二材料4b包括供第一组件2的突起或联接装置插入的中心孔。因此第一组件2在第一组件2和减震器1之间的整个接触区域中直接接触第二材料 4b。在图1A和1B的示例中，位于第一区域5中的所述第二材料4b包括细长环或套管的形状。
本发明第一实施例的第二区域6也包括一个优选具有圆形截面的孔，从而使其能够如图1A和1B所示那样与第二组件3连接。第二材料4b也设置在所述孔内，所述第二材料4b包括中心孔，该中心孔允许插入第二组件3。因此，第二组件3也在第二组件3与减震器1之间的整个接触区域中直接接触第二材料4b。
本发明第一实施例的减震器1的第一区域5和第二区域6设置为相互对准且彼此相对，如图1A的示例中所示的那样。因此，通过第一区域5与减震器1连接的第一组件2(例如车辆排气管)可悬挂于减震器1。而减震器1又可以悬置于通过第二区域6与减震器1连接的第二组件3(例如车辆框架)，以使排气管(第一组件2)通过在该第一实施例中优选适于在拉伸作用下工作的减震器1来保持与框架(第二组件3)附接，从而使得在使用减震器1时，减震器1可控变形，而不会使所述变形超过极限水平，即使在减震器1由于材料随着时间推移老化而失去初始性能时也不会使所述变形超过极限水平。
同样，根据本发明第一实施例的减震器1的第一区域5和第二区域6被中空区域7分开，如图1A所示。在减震器1承受静态载荷时，该中空区域7还有助于防止振动穿过减震器1传播，并且由于弹性变形，其又允许第一区域5和第二区域6更容易地相互远离移动。
在图2A、2B、2C、2D和2E的示例中，本发明第二和第三实施例的第二区域6为开口，优选为凹口形式，至少部分第二材料4b设置在所述开口内，以使所述第二材料4b覆盖所述开口，或者如图2D示出的那样，设置在用户不可见并靠近第二区域6的区段或区域。在第二和第三实施例中，第二区域6沿基本垂直于减震器1的纵向轴线9的方向布置，并通过区域6的凹口与框架(第二组件3)连接，如图2E示意性示出的那样。与此相反，承受振动的车辆散热器(第一组件2)支撑在减震器1上，因此，所述第二和第三实施例中的减震器1优选适于在压缩作用下工作。为了防止散热器能够在减震器1上移动，散热器进入或被引导入第一区域5，如图2E示意性示出的那样。减震器1的支撑区域5a和引导区域5b由第二材料4b制成，因此，第一组件2(散热器)在第一组件2和减震器1之间的整个接触区域内直接接触第二材料4b。第一区域5的支撑区域5a基本垂直于纵向轴线9和引导区域5b，引导区域 5b沿纵向轴线9延伸，如图2C和2D所示的那样。第二区域6优选设置在第一区域5的支撑区域5a下面。
在任一实施例中，第二材料4b如下所述那样二次成型在第一材料4a上，得到具有两种不同弹性材料的单个部分。使第一材料4a和第二材料4b以化学方式结合，尽管不排除其他类型的附接。
在第一步骤中，通过模塑或挤压第一弹性材料，或类似的方法获得第一材料4a。在该第一步骤中获得的产物在随后的模塑步骤中用作插入件，其中将所述插入件引入模具的腔中，然后向所述第一材料4a上浇注或注入第二材料4b。
如上所述，第二材料4b优选为硅橡胶海绵，其包括液体形式的基底成分，并在混合步骤中与试剂混合。在模塑步骤中，将获得的混合物浇注或注入到模具的腔中，在该腔中，由第一材料4a形成的插入件已被预先置入，从而在固化步骤中使混合物膨胀并填充插入件和腔之间存在的空隙。由于基底成分为液体状态，能更容易地将混合物倒入模具中，而无需能够高性能地将混合物浇注或注入模具中的生产装置。该操作甚至可以手动进行。当固化步骤结束时，在移除步骤中，将减震器1从模具中取出。
第二材料4b可采用所期望的颜色和质地，并可以在将混合物浇注或注入模具的腔中之前，在混合步骤中向混合物中加入添加剂，例如染料。因此，第一材料4a和第二材料4b可以颜色相同，给人以减速器1仅由一种材料制成的印象，或者可以具有不同的颜色，以使减震器1可获得独特的外观。
在任一所述实施例中，第一区域5和/或第二区域6可以包括至少一个突起，以使第二材料4b更容易地粘附于第一材料4a上，其中不仅提供了化学结合，也提供了机械附接。
本发明方法的结果为，根据任一所述实施例，可以以一种简单、快速且经济的方式成功制造减震器1。