专利名称：用于内燃机的减振装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及均具有容纳在外壳内的独立团块件的减振装置，并且基于与独立团块件的弹性位移相关联的独立团块件相对于外壳的撞击而获得减振作用。更特别地，本发明涉及一种适于用在汽车发动机支座、消声器支架以及内燃机中其它可能的组件内的减振装置。
背景技术：
作为一种减振装置的形式，众所周知的一种弹性类型的减振装置包括固定在待减振目标件上的外壳；容纳在外壳内以便能以弹性方式相对于外壳位移的独立团块件。这种类型的减振装置利用在输入振动负载时与在外壳中的独立团块件的弹性位移相关联的独立团块件相对于外壳的重复撞击或碰撞生成的碰撞能或衰减作用实现减振效果。US专利No.6,439,359公开了这种装置的一个示例。
上述弹性类型的减振装置在减振能力方面还需进一步改进。具体地，这种装置需要改善它的衰减能力，从而更有效地获得减振能力，同时需要在宽的振动频率带中的显示有效的减振作用。为符合这些要求，发明人进行了广泛的研究并且已经发现如横截面视图中所示的在独立团块件的外表面和外壳的内表面中的至少一个上形成一厚度基本不变化的橡胶弹性层，以及如横截面视图中所示的在独立团块件的外表面和外壳的内表面之间在整个圆周面上形成一尺寸基本不变化的间隔是有效的。发明人还发现，该间隔应当优选为小尺寸的微小空间。
上述结构对改善减振作用是有效的原因可假定为，例如下面所述(1)当独立团块件撞击外壳时，橡胶弹性层更能承受压缩变形和剪切变形；(2)在独立团块件和外壳接触期间可有效地产生摩擦力；以及(3)独立团块件沿弹性位移方向在外壳的两侧撞击该外壳。
然而，发明人已经发现其中独立团块件的外表面和外壳的内表面借助于橡胶弹性层以微小的间距相互对立的传统结构的减振装置当用作用在内燃机组件例如汽车发动机支座或消声器支架中的减振装置时，可能不足以表现出所期望的稳定的减振作用。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于内燃机的弹性位移型减振装置，其中该减振装置在结构上是新颖的从而始终能获得期望的减振作用。
本发明的上述和/或任意的目的可根据下列发明模式中的至少一种实现。每个发明模式中使用的下述模式和/或组件可在任何可能的任意组合中采用。应当理解，本发明的基本原理不限于这些发明模式和技术特征的组合，而是由整个说明书和附图中所公开的本发明的教导确定，或者由本领域技术人员根据本发明的整个公开内容所能想到的方案确定。
本发明的基本原理是提供一种用于在内燃机中使用的减振装置，包括具有中空空间的刚性外壳，该外壳适于安装到待减振的目标件上并承受内燃机的热量；容纳在刚性外壳的中空空间内的独立团块(质量)件，其中在该外壳的内表面和独立团块件的外表面之间在整个圆周上形成一在该刚性外壳和独立团块件的横截面中可见的空的空间，当输入振动时，所述独立团块件弹性地移动以冲击该外壳；以及独立于外壳和独立团块件的橡胶套，该橡胶套设置在该空的空间中以在该空的空间的整个圆周上以恒定的厚度尺寸延伸，其中，在室温25℃时，在橡胶套的内圆周面和独立团块件的外表面之间在整个圆周上形成一内部微小间隙，在橡胶套的外圆周面和外壳的内表面之间在整个圆周上形成一外部微小间隙。
在根据本发明构造的用于在内燃机中使用的减振装置中，独立团块件借助于其在内部微小间隙和外部微小间隙中所允许的弹性位移而通过橡胶套撞击外壳。减振装置的特征例如在于(1)当独立团块件撞击外壳时，橡胶套能进行剪切变形以及压缩变形；(2)在独立团块件和外壳接触期间有效地产生摩擦；(3)独立团块件沿弹性位移方向在两侧撞击外壳。由于这些特征，本减振装置基于通过滑动摩擦或冲击的能量损失而有利地呈现减振作用。
同时，由发明人进行的对本减振装置的工作环境的研究已经揭示了一些现象。例如，由于待减振的目标件是内燃机的组件或环绕内燃机安装的组件，因此减振装置容易暴露在内燃机的热量下或外部空气的环境温度中。在某些工作环境中，由于橡胶套的膨胀与外壳或独立团块件的膨胀之间的差异，橡胶套可膨胀较大的范围，由此接触独立团块件和外壳。结果，独立团块件和外壳之间的微小间隙可被消除。这可能使独立团块件的弹性位移变差，从而不能稳定地基于独立团块件对外壳的撞击作用而实现期望的减振作用。
在这方面，应当指出，本发明的减振装置具有前述结构，其中在室温25℃时，橡胶套设置在独立团块件和外壳之间，并在橡胶套的内圆周面和独立团块件的外表面之间在整个圆周上具有内部微小间隙，而在橡胶套的外圆周面和外壳的内表面之间在整个圆周上具有外部微小间隙。
以这种方式，即使橡胶套在低温环境下收缩，并且橡胶套的内圆周面紧密接触独立团块件的外表面从而消除了内部微小间隙，该外部微小间隙仍然能够存在。同样地，即使橡胶套在高温环境下膨胀，并且橡胶套的外圆周面紧密接触与外壳的内表面从而消除了外部微小间隙，该内部微小间隙仍然能够存在。
根据本发明，可在宽的温度范围内维持内部微小间隙和外部微小间隙中的至少一个。因此，诸如高温环境或低温环境的各种环境下都始终能允许独立团块件进行弹性位移，由此可有效地实现独立团块件对外壳的撞击作用。因此，本发明的减振装置可免于或较少地遭受环境对减振作用的不利影响，从而始终表现出所期望的减振作用。
应当理解，橡胶套设置在独立团块件和外壳之间且并且不它们中的任何一个粘接，至少在室温25℃时，内部微小间隙和外部微小间隙都形成在整个圆周上。这种设置确保橡胶套的大的变形自由度，由此橡胶套将提供各种模式的共振作用。这种现象可如下解释由于橡胶套不会因粘接到独立团块件或外壳上而被约束，因此橡胶套自身的共振现象可被更有利地表现出来，由此可更有效地获得与橡胶套的弹性变形相关联的衰减作用。
另外，橡胶套的共振现象在各种频率带中呈现多种模式，因此可在宽的频率带呈现有效的减振作用。因此，与其中在外壳的内表面或独立团块件的外表面上粘接有橡胶层的传统结构的减振装置相比，本发明的减振装置能更有利地实现宽(频带)的减振作用。
在根据本发明的用于在内燃机中使用的减振装置的一种优选形式中，外壳的内表面、橡胶套的内部和外部圆周面以及独立团块件的外表面在横截面上都呈圆形形状，内部微小间隙和外部微小间隙在独立团块件、橡胶套和外壳同心设置的情况下呈环形形状。在这种优选形式中，橡胶套将在较小的区域内进行沿独立团块件撞击外壳的方向的纯压缩变形，并将在具有逐渐改变的斜度的区域中进行剪切变形。这种设置可以容易地获得基于橡胶套的剪切变形的衰减作用，同时保证了基于橡胶套各个部分所展现的各种弹性性能。因此，可在宽的频率带中更有效地呈现减振作用。另外，由于外壳的内表面、橡胶套的内部和外部圆周面、独立团块件的外表面在横截面上都呈圆形，因此与横截面呈矩形或其它可能形状的组件相比，这种优选形式的减振装置更容易加工。
在根据本发明的用于在内燃机中使用的减振装置的另一优选形式中，内部微小间隙和外部微小间隙具有各自的间隙尺寸，在独立团块件和橡胶套保持在它们相对外壳的位移的第一撞击端的情况下，这些间隙尺寸的总和保持在0.01-0.2mm的范围内。由发明人进行的实验已经揭示，这种优选形式的减振装置将在室温下通过内部和外部微小间隙基于独立团块件对外壳的撞击作用而表现出极好的减振作用。
通过下面参照附图对优选实施例的说明，将更清楚本发明的前述和/或其它的目的、特征和优点，在附图中相同的参照标号指示相同的元件，其中图1是根据本发明第一实施例的用于机动车辆构造的减振装置的横截面视图；图2是沿图1中的线2-2的横截面视图；图3是处在与图1所示状态不同的状态下的本发明的减振装置的横截面视图；图4是示出与本发明的减振装置在规定条件下的减振作用相关的测量结果的曲线图；图5是示出与本发明的减振装置在另一条件下的减振作用相关的测量结果的曲线图；图6是示出与本发明的减振装置在又一条件下的减振作用相关的测量结果的曲线图；图7是示出与本发明的减振装置在再一条件下的减振作用相关的测量结果的曲线图；图8是根据本发明的另一优选实施例的减振装置结构的横截面视图；图9是根据本发明的又一优选实施例的减振装置结构的横截面视图；图10是根据本发明的再一优选实施例的减振装置结构的横截面视图；图11是根据本发明的再一优选实施例的减振装置结构的横截面视图；图12是根据本发明的还一优选实施例的减振装置结构的横截面视图。
具体实施例方式
图1和2示出根据本发明第一实施例的用于机动车辆的减振装置10。减振装置10具有由容纳空间14和团块件16构成的结构，该容纳空间14为由外壳12形成的中空空间，该团块件16为容纳在容纳空间14内的独立团块件。当向壳体12施加振动时，团块件16弹性地冲击外壳12，从而实现减振作用。
具体来说，外壳12包括外壳体部18和一对覆盖件20、20。外壳体部18纵向一般呈矩形块形状并在它的中心部分具有沿纵向方向(图2所示的侧向)延伸的中心孔，该中心孔具有恒定的圆形截面并在外壳体部18的纵向两端开口。这个圆形中心孔的内圆周壁面形成外壳体部18的内表面22。
每个覆盖件20一般具有圆盘的形状，它的外周边缘部分叠靠并通过焊接、粘接等方式固定在外壳体部18的对应开口边缘上。以这种方式，外壳体部18的两相对端分别被覆盖件20覆盖，由此构成了外壳12。外壳12内包括有容纳空间14，该容纳空间在平行于所述纵向方向(图2的侧向)的轴向上以恒定的圆形横截面延伸。
外壳体部18的外周壁叠置在振动件24-即其振动将被消减的目标件一上，并通过栓接、焊接或其它固定方式固定在该振动件24上。以这种方式，外壳12固定到振动件24上。该振动件24将在下面详细说明。
团块件16呈柱形，它的轴向长度比容纳空间14的轴向尺寸小，它的直径尺寸也小于容纳空间14的轴向垂直尺寸。
换句话说，团块件16容纳在外壳12的容纳空间14中并且未粘接在该外壳12上。如图3所示，在外壳12和团块件16同心地放置的情况下，在团块件16的外表面26和外壳体部18的内表面22之间在整个圆周上形成一尺寸基本不变化的空的空间。
同时，在团块件16的轴向中间部分位于容纳空间14(见图2)的轴向中间部分的情况下，在团块件16的轴向端表面17和覆盖件20的内表面21之间形成一规定尺寸δ1的间隔。即，如图2所示，当从垂直横截面看减振装置10时，尺寸δ1代表团块件16的轴端表面17和覆盖件20的内表面21之间的轴向间距。
外壳12和团块件16由具有足够高的刚度的材料制成，所述材料包括钢、铝合金等。为获得有效的减振作用，将高重量的材料例如钢用做团块件16的材料。外壳12可由刚性合成树脂材料等制成，优选为具有5×104MPa或更大的弹性模量的合成树脂材料。
在外壳12(外壳体部18)的内表面22和团块件16的外表面之间设有用作橡胶套的管状橡胶件28。管状橡胶件28具有一沿轴向方向延伸的薄的圆管形状。用于管状橡胶件28的材料可优选从例如天然橡胶、丁苯橡胶、异戊二烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶或它们的合成材料中选择。管状橡胶件28可优选具有当根据ASTM法D-2240测量时为80或更低-更优选在20-40之间的肖氏硬度，以便有效地获得基于团块件16对外壳12的撞击作用的减振作用或者在撞击时的减噪效果。
特别地，管状橡胶件28形成为代表该管状橡胶件28的内径尺寸的内圆周面30的直径尺寸大于团块件16的外表面26的直径尺寸，而代表该管状橡胶件28的外径尺寸的外圆周面32的直径尺寸小于外壳12的内表面22的直径尺寸。
具有上述结构的管状橡胶件28容纳于外壳12的内表面22和团块件16的外表面26之间并与它们中的每一个都不粘接，并且位于外壳12的内而从外部环绕团块件16。如图3所示，在这种状态下-即在团块件16、管状橡胶件28和外壳12同心地放置的情况下，在管状橡胶件28的内圆周面30和团块件16的外表面26之间沿整个圆周形成一尺寸基本不变的内部微小间隙34。同样，在管状橡胶件28的外圆周面32和外壳体部18的内表面22之间沿整个圆周形成一尺寸基本不变的外部微小间隙36。在图3所示的状态下，内部微小间隙34和外部微小间隙36呈环状。
特别地在本实施例中，在没有振动应用于减振装置10的初始状态下，由于重力作用，团块件16和管状橡胶件28在容纳空间14的下侧相互叠置并与外壳体部18保持接触(见图1)。即，在图1所示的初始状态中，独立团块件和橡胶套在它们相对于外壳的位移方向上保持并位于它们的第一撞击端或底部撞击端。在这种状态下，在室温25℃下，在贯穿容纳空间14的中心轴线并沿垂直方向延伸的轴向垂直线上测得的尺寸总和δ2保持在0.01-0.2mm的范围内，优选为0.05mm，该尺寸总和δ2是内部微小间隙34的尺寸α和外部微小间隙36的尺寸β的和(α+β＝δ2)。因此，在团块件16和管状橡胶件28同心定位的情况下(见图3)，在径向相对侧之一处从同一轴向垂直线上测得的内部微小间隙34和外部微小间隙36的尺寸之和保持在δ2/2。即，内部微小间隙34的尺寸指的是在团块件16的外表面26和管状橡胶件28的内圆周面30之间形成的在同一轴向垂直线的径向两侧处的直径间隔的总和，该轴向垂直线贯穿减振装置10的中心轴线同时在从例如图1和3所示的横截面看去时垂直延伸。同样地，外部微小间隙36的尺寸指的是在管状橡胶件28的外圆周面32和外壳体部18的内表面22之间形成的，在同一贯穿减振装置10的中心轴线并垂直延伸的轴向垂直线上在径向两侧处的直径间隔的总和。另外，例如通过利用激光束测量管状橡胶件28的壁厚以及该管状橡胶28的外圆周面32的直径尺寸，可测量管状橡胶件28的内圆周面30等的直径尺寸。可通过高精度地测量管状橡胶件28的内部和外部圆周面30、32的直径尺寸、外壳12的内表面22的直径尺寸以及团块件16的外表面的直径尺寸而以高的精度建立内部微小间隙34的尺寸和外部微小间隙36的尺寸。
在上述的设置中，团块件16可在容纳空间14内沿轴向垂直方向移动等效于δ2的距离。另外，团块件16还可从其中该团块件16借助管状橡胶件28靠接外壳体部18的状态进一步移动到其中管状橡胶28件在团块件16和外壳体部18之间进行压力变形的状态。从上面的说明中可明白，团块件16可独立地相对形成容纳空间14的外壳12的内表面移动，同时经由管状橡胶件28靠接外壳12。
在这种结构的减振装置10中，外壳12的周壁叠置并通过栓接、焊接或其它固定方式固定在车体侧的振动件24上，从而减振装置10的轴向方向(图2中的侧向)平行于减振装置10固定在其上的振动件24的平面延伸。
在减振装置10如上安装的情况下，当振动件24的振动输入到外壳12时，团块件16独立地相对于外壳12沿振动输入方向弹性变形并且通过管状橡胶件28撞击外壳体部18或覆盖件20。因此，通过团块件16对外壳12的冲击获得基于能量损失或滑动摩擦的减振作用。
特别地在这个实施例中，外壳体部18的内表面22、管状橡胶件28的外部和内部圆周面32、30以及团块件16的外表面26在横截面上呈圆形。这种设置可使在振动输入方向上的管状橡胶件28的压缩变形部分的面积最小。在远离团块件16和外壳体部18的主要的振动输入方向的位置处，管状橡胶件28将进行剪切变形并且被夹在团块件16和外壳体部18之间。在本实施例中，管状橡胶件28的密封变形部分由于横截面的圆形形状而具有逐渐变化的斜度。
另外，管状橡胶件28设置成与外壳12和团块件16都不粘接，因而确保了管状橡胶件28的变形的大的自由度以及该管状橡胶件28的相对于与外壳12或团块件16间的滑动摩擦的足够有效的表面积。
因此，管状橡胶件28将呈现各种不同模式的共振作用，并相应地基于它的剪切变形更有效地提供衰减作用，同时呈现在多频率下或在宽的频率带中的橡胶共振性。这样，与根据传统方式构成的减振装置相比，本发明的减振装置10能够更有利地实现宽(频带)的减振作用，在传统减振装置中团块件的外表面或外壳的内表面覆盖有橡胶层。
同时，振动件24是车体的框架或类似的环绕内燃机安装的包括动力装置、传输装置等的框架。因此，由于内燃机的热量，安装在振动件24上的减振装置10的温度时常会从较低的温度例如0℃或室温25℃明显地上升达到较高的温度例如80℃或更高。结果，管状橡胶件28膨胀，并因其膨胀与外壳12或团块件16的膨胀之间差异而在直径方向上向外膨胀变形。
具体地，构成管状橡胶件28的橡胶材料的膨胀率γ(％)由一简单的方程Eq.(1)表示，即γ＝240×10-4×t...Eq.(1)(其中的参数t(℃)表示恒定压力下的温度差)例如，在恒定压力下温度从20℃升高到110℃时，温度差是90℃。因此，管状橡胶件28的膨胀率γ由Eq.(1)计算得2.16％。
在本实施例中，管状橡胶件28具有1.5mm的厚度尺寸，同时在团块件16、管状橡胶件28和外壳体部18同心地放置的情况下，外部微小间隙36具有不超过0.03mm的尺寸β。
因此，在上述的温度差为90℃的情况下，管状橡胶件28的厚度增加一尺寸i(mm)，i计算如下i＝1.5×0.0216＝0.0324。这意味着管状橡胶件28的厚度与其热膨胀相关联地增加一超过外部微小间隙36的尺寸的尺寸，因而管状橡胶件28的外圆周面32接触到外壳体部18的内表面22，从而消除了外部微小间隙36。
即使在这种情况下，由于管状橡胶件28容纳在外壳体部18和团块件16之间而不与它们粘接，并且在管状橡胶件28的内圆周面30和团块件16的外表面26之间具有内部微小间隙34，内部微小间隙34的尺寸增加的量对应于外部微小间隙36的尺寸减少的量。因而，在管状橡胶件28的外圆周面32接触外壳体部18的内表面22从而消除了外部微小间隙36的情况下，可保证内部微小间隙34的足够的尺寸。即，在管状橡胶件28膨胀变形的高温环境下，作为允许团块件16进行弹性位移的间隙的内部微小间隙34能可靠地维持在沿径向相对的外壳体部18和团块件16之间。
同样地，根据本实施例的减振装置10可在低温下起作用。在这种情况下，管状橡胶件28可能在直径方向上向内进行收缩变形。与管状橡胶件28的收缩变形相关联地，内部微小间隙34的尺寸减小，由此管状橡胶件28的内圆周面30与团块件16的外表面26形成接触以便有时消除内部微小间隙34。
即使在这种情况下，由于内部微小间隙34和外部微小间隙36分别形成在管状橡胶件28的内侧和外侧，并且在外壳体部18和团块件16之间具有一空间，该外部微小间隙36的尺寸增加的量对应于内部微小间隙34的尺寸减少的量。因而，在管状橡胶件28的内圆周面30接触团块件16的外表面26从而消除了内部微小间隙34的情况下，可确保外部微小间隙36的足够的尺寸。即，在低温环境下管状橡胶件28进行收缩变形，作为允许团块件16进行弹性位移的间隙的外部微小间隙36能可靠地维持在沿径向相对的外壳体部18和团块件16之间。
即，在宽的温度范围内，可维持团块件16和外壳体部18之间的内部和外部微小间隙34、36中的至少一个，从而在诸如高温环境或低温环境的各种环境下团块件16都能进行弹性位移，因而可有效地获得团块件16对外壳12的撞击作用。这样，减振装置10可免于或较少地受到环境对减振作用的不利影响，从而始终能呈现所期望的减振作用。
简而言之，根据本实施例构造的减振装置10能取得极好的技术改进通过内部和外部微小间隙34、36，管状橡胶件28容纳在团块件16和外壳12之间的容纳空间14中并且不与它们中的任何一个粘接，因此在各种环境下都始终能获得撞击作用，并且能在宽的频率带内实现有效的减振作用，同时允许管状橡胶件28呈现各种共振模式。
虽然已经在仅作为示例的本优选实施例中详细说明了本发明，但应当理解，本发明决不限于所述的实施例的细节，而是可具有其它实施方式。还应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可对本发明进行各种改变、改动或改进。
例如，外壳12、团块件16、管状橡胶件28或内部和外部微小间隙34、36的形状、尺寸、结构、数量、位置以及其它方面都不局限于在这里的通过举例的方式所教导的内容。
具体地，尽管在上述实施例中外壳体部18的内表面22、团块件16的外表面26、管状橡胶件28的内部和外部圆周面30、32在横截面上都是圆形形状，但它们在横截面中也可呈矩形等形状，例如JP-A-2004-301219的附图16中所公开的。在这种状态下，内部微小间隙34和外部微小间隙36在横截面上都是矩形形状。图8示出上述状态下的减振装置40的结构。
例如，也可将圆管形状的管形橡胶件28容纳在横截面都是矩形的外壳体部18的内表面22和团块件16的外表面26之间，或者将方管形状的管状橡胶件28容纳在横截面都是圆形的外壳体部18的内表面22和团块件16的外表面26之间。图9和10示出上述结构的减振装置50、60。
换句话说，内部和外部微小间隙34、36的尺寸不限于在整个圆周上恒定。即，在上述实施例中，在团块件16、管状橡胶件28和外壳12同心地放置的情况下，内部微小间隙34和外部微小间隙36都以基本不变的尺寸在整个圆周上延伸。然而，例如，在外壳体部18的内表面22、团块件16的外表面26或管状橡胶件28的内部和外部圆周面30、32在横截面上都不是圆形或是扭曲的形状的情况下，这些微小间隙34、36都不需要形成恒定的尺寸。
在上述实施例中，在团块件16和外壳12之间设有一个管状橡胶件28。或者，可例如同心地安放多个管状橡胶件18，或此外通过形成在所述多个管状橡胶件28之中的微小间隙而在团块件16和外壳12之间形成多个微小间隙。图11和图12示出上述结构的减振装置70、80。当然，这些减振装置40、50、60、70和80可具有已经参照第一实施例说明的本发明的优点。
本发明的原理不仅可有利地用于根据所示实施例的应用到机动车辆内燃机上的用于机动车辆的减振装置10，而且可用于除机动车辆以外的各种安装有内燃机的待减振目标件。
下面是对本发明的示例的说明，该示例用于论证根据本发明的减振装置10的减振作用。然而，本发明不应当被当作是限制在这些示例中。
首先，安装作为振动件(未示出)的基座。该基座由诸如钢的刚性材料制造，并且固定在振动激发器(未示出)上。该基座通过振动激发器进行扫描振动和正弦波振动，或者通过冲击锤在基座的规定部位上进行冲击振动。通过模式分析例如FEM(有限元方法)检测基座的主要振动模式，并且测量基座的初始自然频率(primary natural frequency)F。
在基座的适当部位固定根据上述第一实施例的减振装置10。将减振装置10的初始自然频率f设置成基本等于基座的初始自然频率F。
在减振装置10固定在基座上的情况下，利用振动激发器或冲击锤将预定的激振力施加到基座上，利用已知类型的激光振动测量仪测量合成振动级(vibration level)(dB)。其上固定有减振装置10的基座的合成振动级测量结果作为示例在图4的曲线图中示出。在图4的曲线图中，还示出未安装减振装置10的基座的合成振动级测量结果，以作为比较示例。
示例和比较示例中的基座的振动级在室温25℃下测量。基座的质量是1100g，减振装置10的质量是100g。特别地，在图1所示的团块件16和管状橡胶件28在容纳空间14的下侧彼此重叠并由于重力作用与外壳体部18保持接触的状态中，内部微小间隙34的尺寸α和外部微小间隙36的尺寸β的尺寸总和δ2，也就是α+β＝δ2在室温为25℃时保持在0.1mm。
通过施加三种为图4所示试验的几倍到十几倍的不同激振力来对附装在基座上的减振装置10进行更多的测量，并且测量合成振动级(dB)。各激振力的合成测量结果分别在图5、6和7中作为示例示出。图5、6和7还分别示出当施加三种不同激振力时未安装减振装置10的基座的合成测量结果，以作为比较示例。
从图4、5、6和7的曲线图所示的结果可以知道，根据本发明的作为示例的减振装置10对于振幅范围从小振幅到大振幅的振动都能呈现极好的减振作用。这种效果的原因可认为管状橡胶件28以内部和外部微小间隙34、36容纳在团块件16和外壳12之间的容纳空间14中，并且不与它们中的任何一个粘接，因而可基于稳定的撞击作用实现减振作用，也可通过使管状橡胶件28呈现各种不同的共振模式，而在宽的频率带内实现有效的减振作用。
权利要求
1.一种用于在内燃机中使用的减振装置(10，40，50，60，70，80)，包括具有中空空间(14，14a，14b，14c，14d，14e)的刚性外壳(12，12a，12b，12c，12d，12e)，该外壳用于固定到待减振动的目标件(24)上，并承受内燃机的热量；容纳在刚性外壳(12，12a，12b，12c，12d，12e)的中空空间(14，14a，14b，14c，14d，14e)内的独立团块件(16，16a，16b，16c，16d，16e)，其中在外壳(12，12a，12b，12c，12d，12e)的内表面(22，22a，22b，22c，22d，22e)和独立团块件(16，16a，16b，16c，16d，16e)的外表面(26，26a，26b，26c，26d，26e)之间在整个圆周上形成有在刚性外壳(12，12a，12b，12c，12d，12e)和独立团块件(16，16a，16b，16c，16d，16e)的横截面中可见的空的空间，在输入振动时，所述独立团块件(16，16a，16b，16c，16d，16e)弹性地移动以冲击该外壳(12，12a，12b，12c，12d，12e)；和至少一个独立于外壳(12，12a，12b，12c，12d，12e)和独立团块件(16，16a，16b，16c，16d，16e)的橡胶套(28，28a，28b，28c，28d，28e)，该橡胶套设置在该空的空间内以便以恒定的厚度尺寸在该空的空间的整个圆周上延伸，其中，在室温25℃时，在橡胶套(28，28a，28b，28c，28d，28e)的内圆周面(30，30a，30b，30c，30d，30e)和独立团块件(16，16a，16b，16c，16d，16e)的外表面(26，26a，26b，26c，26d，26e)之间在整个圆周上形成有内部微小间隙(34，34a，34b，34c，34d，34e)，在橡胶套(28，28a，28b，28c，28d，28e)的外圆周面(32，32a，32b，32c，32d，32e)和外壳(12，12a，12b，12c，12d，12e)的内表面(22，22a，22b，22c，22d，22e)之间在整个圆周上形成有外部微小间隙(36，36a，36b，36c，36d，36e)。
2.根据权利要求1所述的减振装置(10)，其特征在于，外壳(12)的内表面(22)、橡胶套(28)的内部和外部圆周面(30，32)以及独立团块件(16)的外表面(26)在横截面上都呈圆形形状，在独立团块件(16)、橡胶套(28)和外壳(12)同心安放的情况下，内部微小间隙(34)和外部微小间隙(36)呈环形形状。
3.根据权利要求1或2所述的减振装置(10)，其特征在于，内部微小间隙(34)和外部微小间隙(36)具有各自的间隙尺寸，在独立团块件(16)和橡胶套(28)保持在它们相对于外壳(12)的位移的第一撞击端的情况下，当从贯穿中空空间的中心轴线并沿垂直方向延伸的轴向垂直线上测量时，这些间隙尺寸的总和保持在0.01-0.2mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的减振装置(40)，其特征在于，外壳(12a)的内表面(22a)、橡胶套的内部和外部圆周面(30a，32a)以及独立团块件(16a)的外表面(26a)在横截面上都呈矩形形状，在独立团块件(16a)、橡胶套(28a)和外壳(12a)同心安放的情况下，内部微小间隙(34a)和外部微小间隙(36a)在横截面上呈矩形形状。
5.根据权利要求1所述的减振装置(50)，其特征在于，外壳(12b)的内表面(22b)和独立团块件(16b)的外表面(26b)都呈矩形形状，橡胶套(28b)的内部和外部圆周面(30b，32b)在横截面上都呈圆形形状。
6.根据权利要求1所述的减振装置(60)，其特征在于，外壳(12c)的内表面(22c)和独立团块件(16c)的外表面(26c)都呈圆形形状，橡胶套(28c)的内部和外部圆周面(30c，32c)在横截面上都呈矩形形状。
7.根据权利要求1、2和4-6中任一项所述的减振装置(70)，其特征在于，所述至少一个橡胶套包括多个设置在所述空的空间内并且同心地设置的橡胶套(28d)。
8.根据权利要求7所述的减振装置(80)，其特征在于，所述多个橡胶套(28e)彼此互相间隔开。
全文摘要
一种用于在内燃机中使用的减振装置，包括具有中空空间的刚性外壳；容纳在中空空间内的独立团块件；和至少一个独立于外壳和团块件的橡胶套，该橡胶套设置在外壳和团块件之间的空的空间中以在整个圆周上以恒定的厚度尺寸延伸。在室温25℃时，在橡胶套的内圆周面和团块件的外表面之间在整个圆周上形成内部微小间隙，同时在橡胶套的外圆周面和外壳的内表面之间在整个圆周上形成外部微小间隙。
文档编号F16F15/02GK101042169SQ20071008943
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月22日 优先权日2006年3月23日
发明者郭士杰, 村松笃, 安本吉范, 山田武弘 申请人:东海橡胶工业株式会社