减振装置的制作方法

专利名称：减振装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括层叠体的减振装置，该层叠体包括具 有刚性的多个硬质板和具有粘弹性的多个软质构件，其中，所 述硬质板和所述软质构件彼此交替地层叠。
背景技术：
传统上，为了衰减和吸收从如连杆等用于支撑载荷承载台 的振动产生部传递到如车轴等振动接收部的振动，存在在振动 产生部和振动接收部之间配置减振装置的情况，其中，该减振 装置由层叠体构成，该层叠体包括具有刚性的多个硬质板和具 有粘弹性的多个软质构件，并且硬质板和软质构件彼此交替地 层叠。当包括这种复合层叠体的减振装置被配置在振动产生部 和振动接收部之间时，由该复合层叠体衰减和削弱振动产生部 中产生的沖击或振动，从而使得减小传递到振动接收部的振动
7K平 (vibration level )。
这种复合层叠体通常被设计成在支撑振动产生部的重量的 状态下允许水平方向上的较大变形。从而，当复合层叠体在支 撑振动产生部的重量的状态下，即在对复合层叠体施加正压力 的状态下使复合层叠体承受振动时，复合层叠体主要在水平方 向上剪切变形。然而，在这种情况下，因为减振装置的下端侧 受到振动接收部侧的约束，因此，在输入大振幅的振动时，复 合层叠体发生所谓的扭转变形(prying deformation )。作为扭 转变形的结果，对复合层叠体的层叠方向的 一 端施加压缩变形， 并且对复合层叠体的层叠方向的另 一端施加拉伸变形。
输入振动的振幅越大，复合层叠体中发生的扭转变形的程度越大，所以层叠体的拉伸变形的程度越大。在这种情况下， 因为软质构件由非压缩性材料制成，并且软质构件具有较大的
约束面且具有较小的自由表面积，所以存在以下问题在发生 拉伸变形时，在约束面的中央部发生流体静压应力(isostatic stress)集中，从而，即使在较小的拉伸变形时，也会导致早 期的流体静压破坏。
这里，下面将说明术语"流体静压破坏"的含义。在基本上 不包括硬质构件的一般的减振橡胶中，存在较大的自由表面积。 从而，当对橡月交施加拉伸力时，基于进入外侧橡月交部分的内侧 的进入变形，在不使橡胶的体积变化的情况下，允许橡胶发生 伸长变形。相反地，在埋设多个硬质板以使由橡胶制成的软质 构件具有大的约束表面积的减振装置中，如在可适用本发明的 结构中那样，当施加拉伸力时，尽管该结构在其内部呈现拉伸 状态，但是，该结构允许在邻近外周的区域中发生变形。在这 种状态下，当应力值或流体静压应力值增加超过阔值时，存在 软质构件由于其体积增加而被破坏的情况。这种现象被称为"流 体静压破坏"。
例如，如在日本特开2006-057833号7>才艮中乂>开的那样， 已经提出一种减振装置，该减振装置包括复合层叠体，在该 层叠体中，具有刚性的多个硬质板和具有粘弹性的多个软质构 件彼此交替地层叠； 一对凸缘构件，其被设置在复合层叠体的 层叠方向的两端部；和链形式的位移限制构件，其被容纳在复 合层叠体中，用于在凸缘构件之间引起拉伸力的状态下使凸缘 构件彼此连接，从而减小流体静压应力。在这种结构中，在制 造减振装置时，容纳在复合层叠体中的链使软质构件处于预压 缩状态，从而减小拉伸载荷的输入水平。从而，与未设置位移 限制构件的配置相比，实际上已经确认关于扭转变形的预定程度，能够使流体静压应力减半，并且能够实现减振装置的使 用寿命的显著提高。然而，期望对根据如上所述的提案的减振 装置作出进一步的改进。

发明内容
鉴于上面说明的背景技术，本发明的任务是提供 一 种即使 在剪切方向上具有大振幅振动而引起扭转变形的情况下也能够 有效地防止破坏的改进的减振装置，并且还提供该减振装置的 制造方法。
作为上述任务的一个解决方案，本发明的一个方面在于一
种减振装置，其包括层叠体，该层叠体包括具有刚性的多个 硬质板和具有粘弹性的多个软质构件，所述硬质板和所述软质 构件彼此交替地层叠；所述层叠体的层叠方向上的 一端部被连 接到振动产生部和振动接收部中的一方，所述层叠体的层叠方 向上的另 一端部被连接到振动产生部和振动接收部中的另一 方；其中，在所述多个软质构件之中，配置在承受较大流体静 压应力的区域中的软质构件比配置在其它区域中的软质构件 厚。
在根据本发明的减振装置的情况下，当在振动产生部中产 生振动时，包括在复合层叠体中的软质构件变形以衰减该振动， 使得较少的振动被传递到振动接收部侧。换句话说，根据本发 明，当由于振动而重复地向减振装置输入位移时，由例如橡胶 制成的各软质构件根据振动输入而变形以减轻振动。
在包括具有刚性的多个硬质板和具有粘弹性的多个软质构
件彼此交替地层叠的复合层叠体的减振装置的情况下，尽管该 结构对压缩表现出高耐久性，但是，当施加拉伸载荷时，可能
引起软质构件的破坏。这是因为，当施加拉伸载荷时，软质构件由于其不可压缩性而未表现出体积的改变，结果，在不能变 形的内部，流体静压应力增加。即使没有张力，当沿剪切方向 输入大振幅振动乂人而引起复合层叠体的两端部相对于彼此转动 的方式的扭转变形时，这种流体静压破坏也会发生。换句话说， 由于被约束在硬质板之间的软质构件的移动减小，如果沿剪切 方向输入大振幅振动从而引起扭转变形，则复合层叠体的 一 端 部承受压缩变形，而另一端部承受拉伸变形，使得应力集中到 内部不能变形的软质构件，这增加了软质构件破坏的趋势。
从而，根据本发明，使流体静压应力较大的区域中的软质 构件较厚，以使该软质构件具有较大的自由表面积，从而使各 层软质构件的体积平衡最佳化并且减小软质构件内部的残余应 力。结果，即使当沿剪切方向输入大振幅振动从而引起扭转变 形时，也可以减小拉伸变形侧的软质构件中的流体静压应力， 抑制可能发生在包括在复合层叠体中的软质构件中的破裂的形 成，有效地防止复合层叠体破损并且显著地延长减振装置的使 用寿命。
顺便提及，例如在日本特开日召54-030371号7^才艮和日本特 开平8-060746号公报中公开了 一种层叠型减振橡胶，其中，多 个橡胶板的厚度被有意地改变。从这些专利文献中已知的层叠 型减振橡胶具有以下结构通过从中央区域朝向边缘部逐渐减 小橡胶板的厚度来提高强度。此外，例如在日本特开昭 64-035134号公报中公开了一种层叠橡胶结构，其中，直径在 层叠方向上逐渐改变以防止翘曲(buckling)。然而，上述专利 文献均未公开与本发明的任务和解决方案相关的结构。
当在减振装置中发生扭转变形时，在接近复合层叠体的承 受大流体静压应力的固定端的区域中形成下垂点(drooping point)。因而，优选层叠体的层叠方向上的一端部形成被固定地连接到振动产生部和振动接收部中的 一 方的固定端，并且层 叠体的层叠方向上的另 一端部形成被可动地连接到振动产生部 和振动接收部中的另一方的自由端，使邻近层叠体的固定端的 区域中的软质构件比其它区域中的软质构件厚。在这种情况下， 通过将配置在邻近层叠体的固定端的区域中的软质构件设计成 具有增加的厚度，可以有效地抑制故障的发生。
优选多个软质构件被配置成使得多个软质构件的厚度从层 叠体的固定端朝向自由端逐渐减小。换句话说，软质构件被设 计成在固定端侧的区域中具有增加的厚度，该区域中的流体静 压应力由于在自由端部侧发生扭转变形而增加，因此，软质构 件的厚度朝向流体静压应力不太大的自由端部逐渐减小，从而 使得可以更有效地抑制故障的发生。
在上述减振装置中，优选在多个软质构件之中，最接近层 叠体的固定端配置的软质构件的厚度是最接近层叠体的自由端
配置的软质构件的厚度的1.3~ 1.7倍。在这种情况下，通过最 佳地确定复合层叠体的两端侧之间的软质构件的厚度比率，可 以在保持减振装置的期望的支撑刚性的同时有效地抑制故障的 发生。
优选多个软质构件均由橡胶制成。在这种情况下，因为具 有高减振效果的橡胶材料被应用于软质构件，因此，可以更适 当地减小才展动。
优选地，减振装置还包括 一对凸缘构件，该对凸缘构件 分别被连接到振动产生部和振动接收部；用于限定层叠体中的 空腔部的部件，该空腔部沿层叠方向延伸贯通层叠体；和位移 限制构件，该位移限制构件:故配置在空腔部中并且其两端部#皮 连接到该对凸缘构件，其中，位移限制构件对沿着层叠体的层 叠方向的拉伸载荷的刚性比层叠体对沿着层叠方向的拉伸载荷的刚性大；位移限制构件能够在与层叠方向正交的剪切方向上 变形。在这种情况下，由于从复合层叠体施加的恢复力，减振 装置能够被保持在位移限制构件在 一 对凸缘构件之间总是处于 拉伸的状态(张力状态)。当由于振动而对复合层叠体施加拉伸 载荷时，由位移限制构件部分支撑该拉伸载荷的一部分，使得 可以借助于位移限制构件有效地减小在复合层叠体中产生的沿 层叠方向的拉伸应力。
此外，因为位移限制构件对沿层叠体的层叠方向的拉伸载 荷的刚性大于层叠体对沿层叠体的层叠方向的拉伸载荷的刚 性，因此，即使当拉伸载荷与沿剪切方向作用的外力一起被施 加到复合层叠体时，也可以防止复合层叠体在剪切方向上的过 度变形，并且减小复合层叠体在拉伸方向上的变形。
结果，利用如上所述构造的减振装置，即使在对复合层叠 体施加拉伸载荷时，也可以减小复合层叠体中产生的拉伸应力 并且减轻由于复合层叠体在剪切方向上的增加的变形而引起的 应力集中，从而有效地防止复合层叠体发生故障。
优选位移限制构件由扁节链(link chain)构成，该扁节 链由彼此线状连接的多个环节元件构成。当位移限制构件由扁 节链构成时，可以以更积极的方式实现减振装置的上述作用。
本发明的另一方面在于一种用于制造减振装置的制造方 法，该制造方法包括以下步骤使用具有至少一个注入口的模 具，该注入口用于注入构成软质构件的材冲牛，该注入口被:i殳计 成使得能够注入构成软质构件的材料而在硬质板两两之间形成 多个软质构件，使得各软质构件均具有不同的厚度；注入口具 有根据软质构件的厚度的变化而改变的开口截面积。
上述制造方法适于制造以下减振装置该减振装置包括层 叠体，在该层叠体中，具有刚性的多个硬质板和具有粘弹性的多个软质构件彼此交替地层叠。在这种情况下，通过从注入口
间形成各软质构件。
在由根据本发明的方法制造的包括上述复合层叠体的减振 装置中，复合层叠体的层叠方向上的一端部可被连接到例如振 动产生部和振动接收部中的一方，而复合层叠体的层叠方向上 的另 一端部被连接到振动产生部和振动接收部中的另 一方。在 减振装置的这种连接状态下，当在振动产生部中产生振动时， 由于包括在复合层叠体中的多个软质构件的变形而可以衰减和 吸收振动，从而确保较少的振动被传递到振动接收部。
为了制造根据本发明的减振装置，使用用于形成厚度彼此 不同的多个软质构件的模具。关于这一点，模具可以设置有开 口截面积随着软质构件的厚度的减小而变小的多个注入口 。在 这种情况下，通过乂人各注入口向才莫具的内部注入构成软质构件 的材料来完成复合层叠体。由于使各注入口的开口截面积随着 软质构件的厚度的减小而变小，因此，可以使从各注入口注入 的材料的注入压力大致相同，从而防止由于注入压力差引起的 位于相应的两硬质板之间的软质构件的柔性变形等，否则可能 产生该柔性变形。
从而，根据本发明的制造方法易于制造包括以下结构的复
合层叠体的减振装置在该结构中，使配置在承受大流体静压 应力的区域中的软质构件较厚。此外，可以更积才及地实现以下 作用效果抑制包括在减振装置中的软质构件中的可能的破裂 形成，有效地防止复合层叠体破损，从而延长减振装置的使用 寿命。
优选注入口的开口截面积与软质构件的厚度的变化成比例 地改变。在这种情况下，可以更积极地实现本发明的上述作用效果。
如上所述，本发明提供一种减振装置和用于制造这种结构 的方法，其中，即使当沿剪切方向输入大振幅振动并且引起扭 转变形时，也能够有效地防止破损的发生。这是本发明的最显 著的效果。


下面，将参照附图中示出的优选实施方式进一步说明本发
明，其中
图1是示出根据本发明的减振装置的第一实施方式的剖视
图2是示出根据本发明的减振装置的第二实施方式的剖视
图3是第二实施方式的俯视图4是示出各样品中的橡胶板的厚度与流体静压应力值之 间的关系的图5是示出在可适用于根据本发明的制造方法的模具中的 上模具构件的主视图6是示出空腔部用芯棒、硬质板和凸缘构件被安装在适 当位置的状态下的上模具构件的主视图7是示出可适用于根据本发明的制造方法的模具的剖视
图8是示出由根据本发明的制造方法制造的减振装置的主 视图。
附图标记i兌明
10 减振装置
12 硬质板14橡胶板(软质构件)
16层叠橡胶体(复合层叠体)
17空腔部
18凸缘构件
20凸缘构件
28扁节链(位移限制构件)
50模具
50A上模具构件
50B下模具构件
56注入口
M材料
具体实施例方式
第一实施方式-减振装置
图l示出根据本发明的减振装置10的第一实施方式。减振 装置10包括复合层叠体形式的层叠橡胶体16,在该复合层叠体 中，实质上可以被认为是刚性体的多个硬质板12和作为软质构 件的多个(例如，所示出的实施方式中为13层)橡胶板14彼此 交替地层叠。
层叠橡胶体16为厚壁圆筒状，在其中央区域具有沿层叠方 向延伸贯通层叠橡胶体16的圆柱状空腔部17。也就是说，硬质 板12和橡胶板14均形成为环状并且通过硫化彼此粘接，从而一 体形成为层叠橡胶体16。
形成层叠橡胶体16的一部分的硬质板12可以由如铁、铝等 适当的金属材料构成。除金属材料外，硬质板12还可以由如尼 龙等适当的树脂材料构成，如使用金属材料的情况那样，该硬 质板12可以被粘接到橡胶板14。此外， 一般通过成形作为原料的各种类型的硫化橡胶来形成橡胶板14。该橡胶材料可以包 括例如，乙丙橡胶(EPR、 EPDM)、 丁腈橡胶(NBR)、 丁 基橡胶、囟化丁基橡胶、氯丁橡胶(CR)、天然橡胶(NR)、 异戊二烯橡胶(IR)、 丁苯橡胶(SBR)、聚丁橡胶(BR)和 它们的混和物。作为可选方案，还可以使用除橡胶材料以外的 适当的弹性材料。
在层叠橡胶体16的层叠方向的两外侧，分别配置有由矩形 金属板形成的一对凸缘构件18、 20。该对凸缘构件18、 20分别 被固定到层叠橡力交体16的下端面和上端面，从而沿层叠方向将 层叠橡胶体16保持在该对凸缘构件18、 20之间。
位于下端侧的凸缘构件18具有中央区域，该中央区域形成 有面对层叠橡胶体16中的空腔部17的圆形开口部22。凸缘构件 18的下表面具有沿着开口部2 2的周缘部延伸的凹状装配部2 4 。 位于上侧的凸缘构件20具有中央区域，该中央区域形成有直径 小于层叠橡胶体16的空腔部17的直径的插入孔26。然而，在所 示出的实施方式中，不是必需在凸缘构件18、 20中形成开口部 22或者插入孔26，这些凸缘构件18、 20也可以由不具有这些开 口部或者孔的简单金属板构成。此外，硬质板12和橡胶板14也 可以为圓板状，而不是环状，使得层叠橡胶体16具有没有空腔 部17的结构。
在本实施方式中，层叠橡胶体16的下端被形成为经由凸缘 构件18被固定到如车轴等振动接收部的固定端。层叠橡胶体16 的上端被形成为经由凸缘构件20被可动地连接到如连杆等用 于支撑载荷承载台的振动产生部的自由端。在本发明中，形成 层叠橡胶体16的 一部分的十三层橡胶板14的厚度彼此不同。
更具体地，十三层橡胶板14彼此相继地层叠使得橡胶板14 的厚度从固定端侧朝向自由端侧逐渐减小，配置在最接近固定端的区域中的橡胶板14比配置在其它区域中的橡胶板14厚。尽
管取决于产品的尺寸(总高度、外径等)或使用条件来确定橡
胶板14的具体厚度，但是，通过FEM分析发现从减小应力值、 确保支撑刚性等的角度考虑，最接近固定端的橡胶板14的厚度 与最接近自由端的橡胶板14的厚度之间的最佳比率位于1.3 ~ 1.7的范围内。
注意，不仅在施加拉伸载荷时橡胶板14中产生流体静压应 力，而且在沿剪切方向(即，箭头S的方向)施加具有大振幅 的振动时橡胶4反14中也产生流体静压应力，由此引起扭转变 形，使得配置在层叠橡胶体16的上端侧的凸缘构件20沿箭头R 方向扭曲。考虑到这一点，根据本发明，使承受大流体静压应 力的橡胶板14较厚。如图所示，从上端侧即自由端侧朝向下端
侧即固定端侧，各橡胶板14具有由符号L1、 L2......L12、 L13
表示的厚度。在这种情况下，厚度L13位于厚度L1的1.3倍~ 1.7 倍的范围内。顺便提及，分别由符号H和D表示减振装置10的 总高度和直径。
特别地，如图l所示，位于上下硬质^反12之间的各橡月交板 14的外周部具有已知为圆形的圓角形状F的截面形状。采用该 圆形的圆角形状的原因在于，从橡胶板14中的应变分布的角度 考虑，该圆形的圆角形状能够最有效地减小应力。
下面将说明根据第一实施方式的减振装置10的作用。在本 实施方式的减振装置10中，具有刚性的多个硬质4反12和具有粘 弹性的多个橡胶板14彼此交替地层叠，从而形成层叠橡胶体 16。层叠橡胶体16的如图所示的层叠方向的下端经由凸缘构件 18被固定到如车轴等振动接收部，而层叠橡胶体16的上端被形 成为经由凸缘构件20可动地连接到如连杆等用于支撑载荷承 载台的振动产生部的自由端。从而，减振装置10被置于振动产
15生部和振动接收部之间，从而在振动接收部的上方支撑振动产 生部。
在这种情况下，层叠橡胶体16的如图所示的层叠方向的下
端形成固定到振动接收部的固定端，层叠橡胶体16的如图所示
的层叠方向的上端形成可动地连接到振动产生部的自由端。如
图l所示，使多个橡胶板14彼此层叠，使得橡胶板14的厚度从 固定端侧朝向自由端侧逐渐减小，并且配置在接近固定端的区 域中的橡胶板14比配置在其它区域中的橡胶板14厚。
在发生扭转变形时，下垂点(drooping point)趋于形成 在橡胶板14的配置于接近承受大流体静压应力的固定端的区 域的一部分中，/人而在该部分附近引起故障。相反地，在# 据 第一实施方式的减振装置中，配置在接近固定端的区域中的橡 胶板14比配置在其它区域中的橡胶板14厚，使得可以防止故障 的发生。此外，根据第一实施方式，在多个橡胶板14之中，最 近接固定端的橡胶板14的厚度与最接近自由端的橡胶板14的 厚度之间的比率例如位于1.3 ~ 1.7的范围内。
此外，如上所述，在根据第一实施方式的减振装置10的情 况下，由层叠橡胶体16在水平方向上弹性地支撑振动产生部。 从而，当在振动产生部中产生振动时，由于多个橡胶板14的变 形引起的内部摩擦等的作用来衰减和削弱该振动。
根据第 一 实施方式，使配置在接近承受大流体静压应力的 固定端的区域中的橡胶板14较厚，以提供大的自由表面积，从 而使各层橡胶板14的体积平衡(volume balance )最佳化并且 实现橡月交板14内的残余应力的释》文。由此，当沿剪切方向输入 具有大振幅的振动并且发生扭转变形时，可以实现拉伸变形侧 的橡胶板14中的流体静压应力的减小，抑制否则可能出现在形 成层叠橡胶体16的橡胶板14中的破裂形成，有效地防止层叠橡胶体16破损，并且延长减振装置10的使用寿命。
此外，根据第一实施方式，橡胶板14被配置成使得层叠橡 胶体16的由于自由端侧的扭转变形而承受较大应力的固定端 侧的橡胶板14具有增大的厚度，橡胶板14的厚度从固定端侧朝 向不承受大应力的自由端侧逐渐减小，从而使得有效地抑制故障。
此外，根据第一实施方式，由于在多个橡胶斧反14之中，最 接近固定端的橡胶板14的厚度与最接近自由端的橡胶板14的 厚度之间的比率例如位于1.3- 1.7的范围内，因此，可以最有 效地防止在减振装置10中发生故障。
通过将层叠橡胶体16的多个橡胶板14设计成具有彼此不 同的厚度，已经证实了能够显著地减小硬质板12中的应力。在 传统的减振装置中，当硬质板12由铁板构成时，存在由于强度 不足而在铁板中形成破裂的问题，从而需要使用高强度钢板。 相反地，第一实施方式有效地提供强度的安全余量，从而允许 使用用于一般加工目的便宜板材，从而显著地降低减振装置IO 的制造成本。 第二实施方式-减振装置
下面将参照图2和图3说明根据本发明的减振装置的第二 实施方式。用相同的附图标记表示已参照第一实施方式说明的 那些元件，以省略重复说明。与层叠橡胶体16的空腔部17为空 的第一实施方式不同，根据第二实施方式的减振装置具有以下 结构如图2和图3所示，在层叠橡胶体16的空腔部17中配置金 属扁节链2 8形式的位移限制构件。
扁节链28被配置成使得扁节链28的长轴方向与层叠橡胶 体16的层叠方向一致，并且与层叠橡胶体16相比，扁节链28 对层叠方向的拉伸载荷具有十分高的刚性和强度。扁节链包括彼此线状连接的多个环节元件30、 31、 32(例如，所示出的实 施方式中的三个环节元件)。扁节链28允许环节元件30、 31、 32之间的弯曲，使得扁节链整体上可在与层叠方向正交的剪切 方向(即，箭头S所示的方向)上容易变形。
参照图2所示的扁节链，最下部的环节元件30具有形成圆 形板状盖构件34的下端部。扁节链28的最上部的环节元件32 具有向上突出的螺栓轴36形式的上端部。通过铸造、锻造等制 造环节元件30、 32，并且使环节元件30、 32连接到环节元件31 乂人而完成扁节链28。
在组装减振装置10时，经由凸缘构件18的开口部22将扁节 链28插入到层叠橡胶体16的空腔部17中。在这种情况下，螺栓 轴36贯通凸缘构件20中的孔26,并且螺栓轴36的顶端侧突出到 凸缘构件20的外部，盖构件34封闭凸缘部18的开口部22,并且 盖构件34的外周被插入到凸缘构件18的装配部24中。
垫圈38被装配到螺栓轴36的突出到凸缘构件20的上方的 顶端侧，螺母40与该顶端侧螺紋接合。由此，被配置在层叠橡 胶体16的空腔部17中的扁节链2 8具有经由盖构件3 4被连接到 凸缘构件18的下端部和通过螺栓轴36被连接到凸缘构件20的 上端部。
随后，由压力机等对层叠橡胶体16进行压缩，从而使层叠 橡胶体16处于具有预定压缩率的压缩状态。在层叠橡胶体16的 这种压缩状态中，与螺栓轴36的突出到凸缘构件20的上方的顶 端侧螺紋接合的螺母40被拧紧，使得螺母40和凸缘构件20之间 没有间隙并且产生预定的拧紧力矩。由此，将层叠橡胶体16保 持在沿层叠方向具有预定压缩率的压缩状态，由扁节链28支撑 处于压缩状态的层叠橡胶体16对凸缘构件18、 20施加的弹性恢 复力，并且由该恢复力将扁节链28保持在拉伸状态(张力状态)。
就根据第二实施方式的减振装置10被布置在振动产生部
和振动接收部之间从而在振动接收部的上方支撑振动产生部来 说，第二实施方式的结构与第一实施方式的结构基本相同。
可以看出，根据第二实施方式的减振装置以与第一实施方 式基本上相同的方式起作用。从而，当沿剪切方向输入具有大
振幅的振动并且发生扭转变形时，可以减轻应力到石更质 一反12的 集中，并且实现橡胶板14中的流体静压应力的减小。结果，可 以抑制否则可能出现在形成层叠橡胶体16的橡胶板14中的破 裂形成，有效地防止层叠橡胶体16破损，并且延长减振装置IO 的使用寿命。
此外，利用根据第二实施方式的减振装置，由层叠橡胶体 16的恢复力使扁节链28在凸缘构件18、 20之间被保持在拉伸状 态(张力状态)。在这种情况下，当由于输入振动而对层叠橡胶 体16施加拉伸载荷时，由扁节链28支撑该拉伸载荷的一部分， 从而使得扁节链28减小在层叠橡胶体16中产生的沿层叠方向 的^立伸应力。
由于扁节链对于拉伸方向上的载荷具有刚性，该刚性大于 层叠橡胶体16的刚性，因此，可以防止层叠橡胶体在剪切方向 上的过度变形，并且减小层叠橡胶体16在拉伸方向上的变形量。
结果，在根据第二实施方式的减振装置的情况下，即使当 对层叠橡胶体16施加拉伸载荷时，也可以减小层叠橡胶体16中 产生的拉伸应力，减轻由于层叠橡胶体16在剪切方向上的增加 的变形量引起的应力集中，并且有效地防止层叠橡胶体16的破损。
对可能被分成不同类别的减振装置的各种样品进行了比较。在第一类中，各样品均包括层叠橡胶体16,在该层叠橡胶
体16中，橡胶才反14的厚度从下端侧的固定端朝向上端侧的自由 端逐渐减小。另 一类包括一些橡胶板14被设计成具有相同的厚 度的样品以及所有的橡胶板14都被设计成具有相同的厚度的 样品。从如图所示的上端侧的自由端朝向下端侧的固定端，用
符号L1、 L2......L12、 L13表示各橡胶板14的厚度。在下表l
中示出了橡胶板14的厚度的具体值。仅举例来说，可以假定减 振装置10的总高度H为280mm,直径D为260mm。
表l
厚度 (mm )样品A样品B样品c样品D样品E
Ll14,512.711.510.912.0
L214.513.012.111.512.0
L314.513.312.612.112.0
L414.513.613.112.712.0
L514.513.913.613.312.8
L614.514.214.113.913.5
二714.514.514.514.514.2
14.514.815.015.115.0
L914.515.215.515.815.7
L1014.515,516.016.416.4
Lll14.515.816.517.017.1
L1214.516.117.017.617.8
L1314.516.417.518.218.5
20橡胶板14的厚度逐渐减小的第 一 类样品的总的橡胶高度
为189mm，该第 一类样品包括三种样品，即厚度L13是厚度 L1的1.3倍的样品B、厚度L13是厚度L1的1.5倍的样品C和厚度 L13是厚度L1的1.7倍的样品D。其它类样品包括设置有十三 层橡胶板14的样品A,在样品A中，所有的橡胶板14被设计成 具有恒定的厚度14.5mm;以及样品E,在样品E中，橡胶板14 被设计成从L1到L4具有相同的厚度12mm,其余橡胶板被设计 成具有逐渐变化的厚度。对于所有的样品A到E,减振装置IO 的总高度H和直径D是相同的。
图4示出了当沿剪切方向对样品施加预定载荷并且因此产 生扭转变形时橡胶板14中产生的流体静压应力。该图显示，对 于所有的样 品， 流 体静压应力表现出从自由端侧朝向固定端侧 增加的趋势，最大的流体静压应力产生在位于与厚度L11至L13 对应的区域的橡胶板14中。
因为与橡胶板14具有恒定厚度的样品A和一些橡胶板具有 相同的厚度的样品E相比，样品B、 C、 D表现出低的流体静压 应力值，因此，判断出样品B、 C、 D是最佳的。图4还显示出 以下趋势随着厚度L13与厚度L1的比率的增大，整个流体静 压应力变低。然而，如果该比率过大，则层叠橡胶体16的整体 弹簧常数变得过小。从而，认为最佳的厚度比率是1.5。
在上述实施方式中，橡胶板14均被设计成具有从固定端侧 朝向自由端侧逐渐改变的厚度。然而，橡胶板14的厚度可以每 两层或三层一组地改变，使得L1、 L2…L12、 L13例如是 17.5mm、 17.5mm、 17.0mm、 17.0mm"., 或者是17.5mm、 17.5mm、 17.5mm、 17.0mm、 17.0mm、 17.0mm".。
此外，在上述实施方式中，由于橡胶板14的相互不同的厚 度，在层叠橡胶体16的制造阶段中的橡胶材料的注入量不同。在这种情况下，当以传统的方式硫化橡胶材料时，由于注入平
衡差(differential injection balance)导致硬质板12可能发 生弯曲。为了解决该问题，期望以如下所述的方式使注入口的 尺寸变化。 制造方法
将参照图5至图8说明减振装置的制造方法的 一 个实施方 式。用相同的附图标记表示已参照减振装置的第 一 实施方式说 明的那些元件，以省略重复说明。在减振装置的第一实施方式 中，如图l所示，由矩形金属^1制成的凸^^构件18、 2(^皮配置 在层叠橡胶体16的上侧和下侧，该层叠橡胶体16通过交替地层 叠环状硬质板12和环状橡胶板14而形成。这种层叠橡胶体16 适于由模具来制造，下面将说明该模具的细节。
如图5至图7所示，模具50由上模具构件50A和下模具构件 50B组成，该上模具构件50A和该下模具构件50B均具有位于中 央区域的大致半圆筒状的凹部52。通过组装上模具构件50A和 下模具构件50B，形成大致圓筒状的内腔。上模具构件50A和 下模具构件50B的大致半圓筒状的凹部52均形成有多个圓弧状 的槽部5 2 B,在各圆弧状的槽部5 2 B中分别可以插入环形硬质 板12。圆弧状的槽部52B彼此并置。上模具构件50A和下模具
状的橡胶板形成部5 2 A ，使得橡胶板形成部5 2 A也彼此并置。
注意，在如图l所示的减振装置中，橡月交板14^皮设计成具 有相互不同的厚度，使得橡胶板14的厚度从位于层叠方向的一 端的凸缘构件18侧朝向位于另 一端的凸缘构件20逐渐减小。与 这种配置对应，模具50被设计成使得上模具构件50A和下模具 构件50B中的多个橡胶板形成部52A具有逐渐减小的厚度。此 外，在模具50的上模具构件50A和下模具构件50B中的凹部52的两端部，还i殳置有用于收容凸^^构件18、 20的凹部54。
对于上模具构件50A的与橡胶板形成部52A对应的各区 域，如图5所示，设置有用于注入如橡胶材料等橡胶板14用的 材料M的四个注入口 56。沿着橡胶板形成部52A的圓弧形状延 伸的方向配置这些注入口 56。各注入口 56与相应的橡月交一反14 对应地设置在模具50中，并且各注入口 56被设计成具有与橡胶 板形成部52A的厚度成比例地减小、从而与橡胶;f反14的厚度成 比例地减小的开口截面积。榜J交^1形成部52A中的注入口 56的 直径^皮选才奪成位于例如3.9mm ~ 4.4mm的范围内。
特别地，如图7所示，上模具构件50A设置有与注入口56 连通的存储部58,用于存储橡胶板14用的橡胶材料M。在与存 储部58相对的位置，设置有用于将橡胶材料从存储部58注入到 由模具50的凹部52限定的空腔部中的压模60。因此，在制造层 叠橡胶体16时，使压模60朝向存储部58移动，使得存储部58 中的橡胶材料M通过各注入口 5 6被注入到模具5 0的空腔部中。
下面将说明根据本实施方式的减振装置的制造方法的具体 过程。为了制造减振装置IO,首先，使模具50形成有橡胶板形 成部52A,使得多个橡胶板14的厚度彼此不同。在这种情况下， 模具50的上模具构件50A为各橡胶板14设置有四个注入口 56, 使得注入口 56的开口截面积随着橡胶板14的厚度减小而减小。
然后，对于已经预先设置用于在层叠橡胶体16的中央区域 中形成空腔部17 (图1 )的芯棒62,如图6所示，芯棒62通过所 需数量的环状硬质板12。此外，在芯棒62的上侧和下侧分别配 置凸缘构件18、 20。
在这种状态下，在上述构件被保持在中央凹部52中的状态 下，彼此组装上模具构件50A和下模具构件50B，从而封闭模 具50。然后使压模60如箭头A所示地向存储部58移动，使得橡胶板14用的橡胶材料M通过各注入口 56被注入到模具50中，从 而在硬质板12之间形成橡胶板14。由此，获得如图8所示的减 振装置，该减振装置包括层叠橡胶体16,且凸缘构件18、 20 被粘接到该层叠橡胶体16。在这种情况下，与注入口56的位置 对应，在层叠橡胶体16的各橡胶板14上留下如图8所示的四个 注入痕57。
上述制造方法可以制造包括层叠橡胶体16的减振装置10, 该层叠橡胶体16由复合层叠体构成，在该复合层叠体中，具有 刚性的多个硬质^反12和具有粘弹性的多个橡月交板14彼此交替 地层叠。关于这一点，橡胶板14用的橡胶材料通过各自注入口 56被同时注入到才莫具50中，从而在各硬质板12之间形成橡胶板 14。注意，在该构造中，为各橡胶板14设置的注入口的开口截 面积与橡胶板14的厚度的减小成比例地减小。
这样，通过与橡胶板14的厚度的减小成比例地减小注入口 56的开口截面积，可以使来自不同橡胶板形成部52A之间的注 入口 56的橡胶材料的注入压力大致相等，从而防止硬质板12的 弯曲等变形，如果存在，该弯曲等变形是由于注入压力差而在 橡胶板14之间产生的。
可以理解，上述制造方法可以容易地制造包括层叠橡胶体 16的减振装置10,在该层叠橡胶体16中，使配置在承受较大流 体静压应力的区域中的橡胶板较厚。从而，通过进行根据本发 明的减振装置的制造方法，可以更积极地实现以下作用效果 抑制包括在层叠橡胶体16中的橡胶板14的可能的破裂形成，并 且有效地防止层叠橡胶体16的破损，从而延长减振装置10的使 用寿命。
顺便提及，在根据上述实施方式的减振装置的制造方法中， 上模具构件50A为各橡胶板14设置有四个注入口 56。然而，注入口 56的数量不限于四个，而是可以为三个以下或者五个以 上。此外，注入口的直径不限于上面说明的数值范围，而是可 以具有其它尺寸。此外，尽管已经参照在层叠橡胶体16的空腔 部17中不设置扁节链28的结构说明了由根据本发明的方法制 造的减振装置IO，但是，该制造方法也可适用于在空腔部17中 设置扁节链28的结构。
权利要求
1. 一种减振装置，其包括层叠体，该层叠体包括具有刚性的多个硬质板和具有粘弹性的多个软质构件，所述硬质板和所述软质构件彼此交替地层叠；所述层叠体的层叠方向上的一端部被连接到振动产生部和振动接收部中的一方，所述层叠体的层叠方向上的另一端部被连接到所述振动产生部和所述振动接收部中的另一方；其中，在所述多个软质构件之中，配置在承受较大的流体静压应力的区域中的软质构件比配置在其它区域中的软质构件厚。
2. 根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述层叠体的层叠方向上的所述 一 端部形成被固定地连接 到所述振动产生部和所述振动接收部中的所述 一 方的固定端；所述层叠体的层叠方向上的所述另 一端部形成被可动地连 接到所述振动产生部和所述振动接收部中的所述另 一方的自由 端；在所述多个软质构件之中，邻近所述层叠体的所述固定端
3. 根据权利要求2所述的减振装置，其特征在于，所述多 个软质构件被配置成使得所述多个软质构件的厚度从所述层叠 体的所述固定端朝向所述自由端逐渐减小。
4. 根据权利要求2所述的减振装置，其特征在于，在所述 多个软质构件之中，最接近所述层叠体的所述固定端配置的软 质构件的厚度是最接近所述层叠体的所述自由端配置的软质构 件的厚度的1.3 ~ 1.7倍。
5. 根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述多 个软质构件包括橡胶材料。
6. 根据权利要求1所述的减振装置，其特征在于，所述减 振装置还包括一对凸缘构件，该对凸缘构件分别被连接到所述振动产生 部和所述4展动4妾收部；用于限定所述层叠体中的空腔部的部件，所述空腔部沿层 叠方向延伸贯通所述层叠体；位移限制构件，该位移限制构件被配置在所述空腔部中并 且其两端部被连接到所述一对凸缘构件，所述位移限制构件对 沿所述层叠体的层叠方向的拉伸载荷的刚性比所述层叠体对沿 所述层叠方向的拉伸载荷的刚性高，所述位移限制构件能在与 所述层叠方向正交的剪切方向上变形。
7. 根据权利要求6所述的减振装置，其特征在于，所述位 移限制构件包括扁节链，该扁节链包括彼此线状连接的多个环 节元件。
8. —种用于制造减振装置的制造方法，该减振装置包括层 叠体，该层叠体包括具有刚性的多个硬质板和具有粘弹性的多 个软质构件，所述硬质板和所述软质构件彼此交替地层叠；所 述制造方法包括以下步骤使用具有至少一个注入口的模具，所述注入口用于注入构 成软质构件的材料，所述注入口被设计成使得能够注入构成软 质构件的材料而在所述硬质板两两之间形成多个软质构件，所 述软质构件均具有不同的厚度，所述注入口具有根据软质构件 的厚度的变化而改变的开口截面积。
9. 根据权利要求8所述的用于制造减振装置的制造方法， 其特征在于，所述注入口的所述开口截面积与软质构件的厚度 的变化成比例地改变。
10. —种模具，其用于制造减振装置，该减振装置包括层叠体，该层叠体包括具有刚性的多个硬质板和具有粘弹性的多个软质构件，所述硬质板和所述软质构件彼此交替地层叠；其中，所述才莫具包括至少一个注入口 ，该注入口用于注入 软质构件的材料，所述注入口被设计成使得能够注入构成软质 构件的材料而在所述硬质板两两之间形成多个软质构件，所述 软质构件均具有不同的厚度，所述注入口具有根据所述软质构 件的厚度的变化而改变的开口截面积。
11.根据权利要求10所述的模具，其特征在于，所述注入 口的所述开口截面积与软质构件的厚度的变化成比例地改变。
全文摘要
一种减振装置(10)，其包括层叠体(16)，该层叠体(16)通过交替地层叠刚性硬质板(12)和粘弹性软质构件(14)而形成。层叠体(16)的层叠方向的两端分别被连接到振动产生部和振动接收部。使配置在承受较大流体静压应力的区域中的软质构件(14)比配置在其它区域中的软质构件(14)厚。即使当对减振装置(10)施加大振幅振动从而引起扭转变形时，也能防止软质构件(14)的流体静压破坏，从而为减振装置(10)提供显著提高的耐久性。
文档编号F16F1/40GK101535677SQ20078004273
公开日2009年9月16日 申请日期2007年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者川田昌义 申请人:株式会社普利司通