[发明专利]通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器

说明书

发明领域

本发明涉及汽车悬架系统领域，更具体地讲涉及颠簸缓冲器。

发明背景

颠簸缓冲器是安装在汽车悬架顶上的吸振部件，又称为缓冲块、行程末端缓冲器、强力缓冲器、悬架缓冲器或压缩缓冲器。长久以来，一直在机动车悬架系统中使用颠簸缓冲器，以用来缓冲两个悬架系统组件之间的碰撞例如轮轴和车架的一部分之间的碰撞，以及降低噪音和减小振动以增加乘客的舒适度。由于汽车底盘的位移会造成支柱的位移，因此支柱随汽车底盘的位移而承受周期性的压缩和拉伸。必须为支柱总成和车身提供保护，以免在路面严重不平整导致悬架位移过大时受到与此有关的颠簸力造成的损坏。为此，将颠簸缓冲器连接到在吸振器未能吸收恶劣行车状况产生的力时悬挂系统中可能出现撞击的部位。尤其是在支柱的颠簸运动过程中，吸振器“触底反弹”，同时颠簸缓冲器与颠簸缓冲器板接触并压缩以释放能量，从而缓冲冲击力，降低噪音，减轻乘客的冲击感，并且减小对汽车悬架系统可能造成的损坏。颠簸缓冲器为具有或不具有盘旋面的细长构件，通常为圆柱形，并由围绕活塞杆延伸的可压缩弹性体材料制成。适于本专利申请的材料必须是有弹力的，即能够承受冲击而不发生永久性变形或破裂，并且必须有优异的挠曲寿命。常规颠簸缓冲器由聚氨酯和共聚酯聚合物制成。图1示出了由弹性体材料制成的典型的颠簸缓冲器。

颠簸缓冲器一般由聚氨酯制成，尤其是由微孔聚氨酯(MCU)制成。微孔聚氨酯颠簸缓冲器通过在颠簸缓冲器模具内浇铸聚氨酯前体制成。通过二异氰酸的二元醇酯与发泡剂或水反应生成用来发泡的二氧化碳气体，从而获得微孔泡沫。由于二氧化碳释放缓慢，在模具内发泡需要较长时间，因此这种技术耗费时间。虽然由发泡聚氨酯制成的颠簸缓冲器具有良好的减振特性，但由于需要采用耗时的技术，因而制造成本昂贵。

为了改善用于形成颠簸缓冲器的材料的耐久性、对机动车流体的惰性和抗撕裂传播性能，US5192057公开了细长的中空主体，该主体由弹性体形成，优选由共聚醚酯聚合物形成。此类部件通过吹塑技术制造。

吹塑法是用来制造中空塑性制品的常规技术。通常，将通过挤塑或注塑制备的处于可模塑条件下的塑性材料型坯放置在打开的吹塑的两个半块之间，吹塑具有的模具腔体的形状对应于要制造的制品的所需外形。型坯在重力作用下逐渐下沉和伸展。当型坯达到合适的长度时，使围绕它的模具半块合拢，同时将高压空气或其他压缩气体引入到型坯的内部，以使其膨胀成模具的形状或者使其膨胀至紧贴模具腔体的内壁。冷却一段时间之后，打开模具并且弹出最终制品。

在挤压吹塑方法中，由挤出机制备型坯。挤压吹塑法的成本比发泡/浇铸法的成本低，但产品的尺寸精度更差并且对部件的壁厚有限制。颠簸缓冲器的刚度与其厚度直接相关。因此，微小的厚度变化(沿一次注入制成的颠簸缓冲器的纵轴在制品与制品之间的厚度变化，或者沿单个颠簸缓冲器内制成的颠簸缓冲器盘旋面径向的厚度变化)，例如约0.2mm，均将显著地改变颠簸缓冲器的刚度及其能量吸收能力和缓冲性能。

注坯吹塑法的尺寸精度高于挤压吹塑法。在该技术中，通过注塑形成型坯，移除模具的内芯，并且如同挤压吹塑法一样，使型坯在包封在两个模具半块之间的同时迅速膨胀。型坯可注塑成具有厚度不恒定的横截面，从而使成品部件的壁厚均匀性比挤压吹塑法所得到的更好。与挤压吹塑法相比，注坯吹塑法可形成更加精细的最终吹塑结构，但成本更高。

目前需要找到一种能够轻松、高效且经济地制造颠簸缓冲器的方法。

发明概述

本发明人发现，通过波纹挤出可经济地制成尺寸受到良好限定和控制并且具有优异的性能特征的颠簸缓冲器。

在第一个方面，本发明提供了由表观粘度高于275Pa·s的热塑性弹性体制成的颠簸缓冲器，所述表观粘度在剪切速率为1000s^-1并且加工温度为或约为聚合物熔点以上30℃的条件下根据ISO 11443：2005(E)测得。

在第二个方面，本发明提供了采用波纹挤出工艺来制造颠簸缓冲器的方法。

附图简述

图1为颠簸缓冲器的截断示意图。A-B线表示颠簸缓冲器的对称轴。

图2为颠簸缓冲器的截断示意图，图中包含描述颠簸缓冲器的所有参数。A-B线表示颠簸缓冲器的对称轴，T表示厚度，P表示节距，a)表示峰，b)表示谷，R_int表示谷的直径，R_ext表示峰的直径，rc表示波纹管在最小外径处的圆角半径，rs表示波纹管在最大外径处的圆角半径。