CN101675265A - 通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器 - Google Patents

通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器 Download PDF

Info

Publication number
CN101675265A
CN101675265A CN200880013636A CN200880013636A CN101675265A CN 101675265 A CN101675265 A CN 101675265A CN 200880013636 A CN200880013636 A CN 200880013636A CN 200880013636 A CN200880013636 A CN 200880013636A CN 101675265 A CN101675265 A CN 101675265A
Authority
CN
China
Prior art keywords
jounce bumper
jounce
thermoplastic
thermoplastic elastomer
tpe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200880013636A
Other languages
English (en)
Inventor
C·谢尔文
P·L·塞克利
T·多尼斯
D·范德齐佩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of CN101675265A publication Critical patent/CN101675265A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/373—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape
    • F16F1/3732—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape having an annular or the like shape, e.g. grommet-type resilient mountings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/42—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by the mode of stressing
    • F16F1/422—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by the mode of stressing the stressing resulting in flexion of the spring
    • F16F1/424—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by the mode of stressing the stressing resulting in flexion of the spring of membrane-type springs

Abstract

本发明提供了汽车悬架系统，更具体地讲提供了通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器。

Description

通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器
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，Rint表示谷的直径，Rext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。
图3为多层颠簸缓冲器的截断示意图。A-B线表示多层颠簸缓冲器的对称轴，a表示多层颠簸缓冲器的外层，b表示多层颠簸缓冲器的内层。
图4为通过波纹挤出法由共聚醚酯制造的颠簸缓冲器的压缩曲线。x轴表示挠曲(D)，单位为mm；y轴表示力(F)，单位为N。
发明详述
本文提及的所有文档均以引用方式并入本文。
波纹挤出法由下列步骤组成：将材料从挤出口模中挤出以形成中空管，以及通常在模具内处理中空管，从而形成环状波纹、波纹管或盘旋面。可通过热空气或真空膨胀使材料的中空管紧贴模具腔体表面，使之成型为颠簸缓冲器制品。制造根据本发明的颠簸缓冲器的方法包括以下步骤：
a)将熔融的塑性材料送入挤出机中；
b)将处于可模塑条件下的塑性材料从挤出机头部的芯棒和口模中挤出以形成中空连续管；
c)将中空连续管加工成波纹；以及
d)对一连串的多个颠簸缓冲器进行切割以形成单独的并且不相连的颠簸缓冲器；
或者将包括多个颠簸缓冲器的连续波纹管卷起来以便贮藏，并且在日后切割。
波纹挤出的优选方法是真空波纹挤出法，该方法由下列步骤组成：
a)将熔融的塑性材料送入挤出机中；
b)将处于可模塑条件下的塑性材料从挤出机头部的芯棒和口模中挤出以形成中空连续管；
c)将中空连续管送入模具块中，并且将熔融的材料拉起并且使其真空膨胀至紧贴模具腔体表面或波纹机；
d)对包括多个颠簸缓冲器的连续波纹管进行横向切割以形成单独的并且不相连的颠簸缓冲器；
或者将包括多个颠簸缓冲器的连续波纹管卷起来以便贮藏，并且在日后切割。
波纹机包括由两套可交换的并且互补的模具组件组成的模具通道，所述模具组件包含一连串互连模具块，互连模具块用水连续冷却。模具块在输送机轨道上相对于芯棒和模头连续移动，从而可以相当高的速度连续制造颠簸缓冲器。例如，吹塑法每分钟可制造大约4个颠簸缓冲器，而波纹挤出法的制造速度快得多(例如每分钟超过20、30或40个颠簸缓冲器)。波纹挤出可采用Corelco(France)制造的设备来进行。这些设备和方法公开于EP0909629和EP 0734 835中，该文献以引用方式并入本文。
与使用挤压吹塑/注坯吹塑等常规技术制造的颠簸缓冲器相比，根据本发明制成的制品不仅能够采用连续方法简单地并且高性价比地制造，而且由于尺寸受到良好限定和控制并且具有优异的性能特征而还具有高的质量。此外，可轻易地改变根据本发明的波纹挤出法制造的颠簸缓冲器的设计方案可能性，例如盘旋面高度、外径尺寸或内径尺寸，从而在重新设计时具有比常规技术更快的启动过程。根据本发明的颠簸缓冲器的几何形状可进行修改，以便针对具体应用来对机械特性和能量吸收性能进行微调。优选地，根据本发明的颠簸缓冲器在最大压缩时具有介于10kN或约10kN和20kN或约20kN之间的轴向力。同样优选地，按(压缩后高度/压缩前高度)×100％测量，根据本发明的颠簸缓冲器在最大压缩时在轴向力下具有的压缩率介于30％或约30％和90％或约90％之间，优选介于70％或约70％和80％或约80％之间。根据本发明的颠簸缓冲器的变型可能涉及例如均匀地或不均匀地改变颠簸缓冲器的壁厚(图2中的T)，以及通过以下方式改变峰直径与谷直径的比率：改变峰的直径/半径(图2中的Rext)和谷的直径/半径(图2中的Rint)、改变波纹管/盘旋面的数量、改变节距、或者改变波纹管最小外径处的圆角半径(图2中的rc)和波纹管最大外径处的圆角半径(图2中的rs)。采用本发明的波纹挤出技术可相对轻松地进行上述任何改变。对根据本发明的颠簸缓冲器的横截面形状没有具体的限制，优选形状为圆形和/或椭圆形。根据本发明的颠簸缓冲器可包含沿其整个长度的环状波纹、波纹管或盘旋面，或者可包含被平滑区域隔开的波纹、波纹管或盘旋面。
本发明的颠簸缓冲器与常规(即，浇铸或吹塑)的颠簸缓冲器可通过几种方式区分。
a)壁厚均匀度和直径比率
如果需要，将材料转变为颠簸缓冲器形状的波纹挤出法可产生侧壁厚度均匀的单件。所谓厚度均匀是指所制成颠簸缓冲器中各个颠簸缓冲器之间的壁厚均匀(方法的可重复性)、单个颠簸缓冲器内的壁厚均匀(例如，沿着盘旋面的整个周长)、以及颠簸缓冲器沿着制品的整个长度壁厚均匀(当颠簸缓冲器沿着物件的整个长度具有均匀壁厚时)。颠簸缓冲器壁厚的高均匀度在使用时会产生更加均匀的变形，从而改善颠簸缓冲器的特性，例如更好的机械特性、更大的均匀刚度和延长的寿命。当希望壁厚沿单个颠簸缓冲器的盘旋面的整个周长或沿制品的整个长度不均匀时，利用波纹挤出法可严格控制厚度。
颠簸缓冲器制作成波纹管形状，具有多个在环向上间隔开的峰和谷，参见图2中的a)峰和b)谷。波纹挤出法可制造出具有特别高的峰直径与谷直径比率的颠簸缓冲器，即，比值高于或约高于1.2的颠簸缓冲器。如此高的比率将产生深的盘旋面，从而获得高度的柔韧性。采用常规技术是无法同时实现如此高的比率和均一化的壁厚均匀度的。
b)广泛的材料范围
常规技术例如吹塑法要求在剪切速率为1000s-1并且加工温度为或约为高于聚合物熔点30℃的条件下根据ISO 11443：2005(E)测量时熔融聚合物应具有高于350Pa·s的表观熔融粘度。如此高的表观熔融粘度是吹塑法必需的，因为型坯在离开口模时处于自由悬浮状态，并且在这种状态下必须承受自重，而不会以不可控的方式被拉伸或下垂。这就限制了可用于制造吹塑颠簸缓冲器的材料。相比之下，根据本发明的方法制造颠簸缓冲器可选择范围广泛的材料。
可在本发明的方法中使用的材料需要具有柔韧性和抗疲劳性。适用于本发明的材料的实例包括热塑性弹性体。热塑性弹性体除了便于熔融加工外，由于可回收利用，因此在环保方面也是优选的。相比之下，传统上用于制造颠簸缓冲器的热固性材料，尤其是交联聚氨酯或交联橡胶，是无法回收利用的。
可用于本发明的热塑性弹性体包括ISO 18064：2003(E)中限定的那些，例如热塑性聚烯烃弹性体(TPO)、苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、热塑性聚醚或聚酯聚氨酯(TPU)、热塑性硫化橡胶(TPV)、热塑性聚酰胺嵌段共聚物(TPA)、共聚酯热塑性弹性体(TPC)(例如共聚醚酯或共聚酯酯(copolyesterester))、以及它们的混合物；合适的材料还有热塑性聚酯以及它们的混合物。
根据本发明的颠簸缓冲器还可由具有高于275Pa·s的表观粘度的热塑性弹性体制成，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。优选地，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)测量时，热塑性弹性体具有高于300Pa·s的表观粘度。
热塑性聚烯烃弹性体(TPO)由例如丙烯或聚乙烯的烯烃型与橡胶组成。常用橡胶包括EPR(乙丙橡胶)、EPDM(乙烯丙烯二烯橡胶)、乙烯-己烷、乙烯-辛烯(例如可从Dow商购获得的
Figure G2008800136362D00061
)和乙烯-丁二烯。
苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)由聚苯乙烯和橡胶聚合物材料(例如聚丁二烯)的嵌段共聚物、氢化聚丁二烯与聚丁二烯的混合物、聚(乙烯-丙烯)以及氢化聚异戊二烯组成。
热塑性聚氨酯(TPU)由直线段的嵌段共聚物组成，所述直线段的嵌段共聚物又由包含二异氰酸酯和短链二醇的硬链段与包含二异氰酸酯和长链多元醇的软链段构成，其用以下通式表示
Figure G2008800136362D00062
其中
“X”表示包含二异氰酸酯和短链二醇的硬链段，“Z”表示包含二异氰酸酯和长链多元醇的软链段，“Y”表示链接X和Z链段的氨基甲酸酯键的二异氰酸酯化合物的残基。所述长链多元醇包括聚醚类(例如聚(烯化氧)二醇)或聚酯类长链多元醇。
热塑性硫化橡胶(TPV)由热塑性连续相以及分散于其中的硫化弹性体相组成。如本文所用，硫化产品和短语“硫化橡胶”旨在通指固化的或部分固化的、交联的或可交联的橡胶以及可固化的交联橡胶的前体，并且因此包括弹性体、天然橡胶以及所谓的软硫化橡胶。TPV将交联橡胶的许多所期望的特性与热塑性弹性体的一些特性例如热塑性弹性体的可加工性结合起来。有几种TPV可商购获得，例如，可分别从Advanced Elastomer System和DSM商购获得的
Figure G2008800136362D00071
知
Figure G2008800136362D00072
(基于乙烯-丙烯-二烯共聚物和聚丙烯的TPV)；可从Thermoplastic Rubber Systems商购获得的NextrileTM(基于腈橡胶和聚丙烯的TPV)；可从Zeon Chemicals商购获得的(基于丙烯酸酯弹性体和聚酰胺的TPV)；以及得自E.I.duPont de Nemours and Company的DuPontTM ETPV，该TPV在WO 2004029155中有所描述(热塑性共混物，其包含15至60重量％的聚亚烷基邻苯二甲酸酯聚酯聚合物或共聚物和40至85重量％的可交联聚(甲基)丙烯酸酯或聚乙烯/(甲基)丙烯酸酯橡胶分散相，其中橡胶与过氧化物自由基引发剂和有机二烯助剂动态地交联)。
热塑性聚酰胺嵌段共聚物(TPA)由直链和规则链的聚酰胺链段与挠性聚醚或聚酯链段或者具有醚连接基和酯连接基的软链段组成，其用以下通式表示
Figure G2008800136362D00074
其中
“PA”表示直链饱和脂族聚酰胺序列，“PE”表示例如下列化合物形成的聚氧化烯序列：直链或支链的脂族聚氧化烯二醇、或具有醚连接基和/或酯连接基的长链多元醇、以及它们的混合物或者由它们衍生出的共聚多醚或共聚酯酯。共聚醚酰胺或共聚酯酰胺嵌段共聚物的柔软性一般随着聚酰胺单元的相对量增加而降低。
适用于本发明的热塑性聚酰胺嵌段共聚物的实例可以商标从Arkema或Elf Atochem商购获得。
为了很好地平衡耐油脂性、高温耐久性和低温柔韧性，根据本发明的颠簸缓冲器可由热塑性聚酯组合物制成。优选的热塑性聚酯通常衍生自一种或多种二甲酸(其中本文中的术语“二甲酸”也指二甲酸衍生物，例如酯)和一种或多种二醇。在优选的聚酯中，二甲酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、和2，6-萘二甲酸中的一种或多种，并且二醇组分包括HO(CH2)nOH(I)、1，4-环己烷二甲醇、HO(CH2CH2O)mCH2CH2OH(II)、和HO(CH2CH2CH2CH2O)zCH2CH2CH2CH2OH(III)中的一种或多种，其中n为2至10的整数，m平均为1至4，并且z平均为约7至约40。应注意(II)和(III)可为化合物的混合物，其中m和z可各自不同，并且因为m和z为平均值，所以它们不一定为整数。其他可用于形成热塑性聚酯的二甲酸包括癸二酸和己二酸。羟基羧酸，例如羟基苯甲酸可用作共聚单体。具体的优选聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸-1，4-丁二醇酯(PBT)、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯以及聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯((PCT)。优选地，可用于本发明的热塑性聚酯还包含冲击改性剂和/或增塑剂。
共聚酯热塑性弹性体(TPC)，例如共聚醚酯或共聚酯酯，为具有大量通过酯连接基头尾相连的重复的长链酯单元和短链酯单元的共聚物，所述长链酯单元由式(A)表示：
并且所述短链酯单元由式(B)表示：
Figure G2008800136362D00082
其中
G为数均分子量优选介于约400和约6000之间的从聚(烯化氧)二醇中移除端羟基之后剩下的二价基团；R为分子量小于约300的从二甲酸中移除羧基之后剩下的二价基团；D为分子量优选小于约250的从二醇中移除羟基之后剩下的二价基团；并且其中所述共聚醚酯优选包含约15至约99重量％的短链酯单元和约1至约85重量％的长链酯单元。
如本文所用，用于聚合物链中单元的术语“长链酯单元”是指长链二醇与二甲酸的反应产物。合适的长链二醇为具有末端(或尽可能靠近末端)羟基的聚(烯化氧)二醇，并且具有约400至约6000，并且优选约600至约3000的数均分子量。优选的聚(烯化氧)二醇包括聚(四氢呋喃)二醇、聚(氧杂环丁烷)二醇、聚(环氧丙烷)二醇、聚(环氧乙烷)二醇、此类烯化氧的共聚物二醇、以及嵌段共聚物，例如环氧乙烷封端的聚(环氧丙烷)二醇。可使用此类二醇中两种或更多种的混合物。
用于共聚醚酯聚合物链中单元的术语“短链酯单元”是指低分子量化合物或聚合物链单元。通过将低分子量二醇或二醇的混合物与二甲酸反应形成用上述式(B)表示的酯单元，从而制备短链酯单元。反应以形成适用于制备共聚醚酯的短链酯单元的低分子量二醇包括无环的、脂环的和芳族的二羟基化合物。优选的化合物为具有约2-15个碳原子的二醇，例如乙二醇、丙二醇、异丁二醇、丁二醇、1，4-戊二醇、新戊二醇、己二醇和癸二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、间苯二酚、对苯二酚、1，5-萘二酚等。特别优选的二醇为包含2-8个碳原子的脂族二醇，并且更优选的二醇为1，4-丁二醇。
已经有利地用于制造本发明的颠簸缓冲器的共聚醚酯可以商标
Figure G2008800136362D00091
从E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington，Delaware)商购获得。
按照优选实施方案，根据本发明的颠簸缓冲器由共聚酯热塑性弹性体(TPC)制成，例如共聚醚酯或共聚酯酯以及它们的混合物。
用于制造根据本发明的颠簸缓冲器的材料可包含其他添加剂，这些添加剂包括：增塑剂；稳定剂；抗氧化剂；紫外吸收剂；水解稳定剂；防静电剂；染料或颜料；填料、防火剂；润滑剂；增强剂，例如玻璃纤维、玻璃片或玻璃颗粒；矿物质、陶瓷、碳等，包括纳米级颗粒；加工助剂例如隔离剂；和/或它们的混合物。这些添加剂的合适含量以及将这些添加剂掺入聚合物组合物中的合适方法是本领域的技术人员已知的。
c)表面真空狭槽
在通过真空波纹成型制成的部件的外表面上，可看到环状或螺旋状突起脊一般的表面真空狭槽痕迹。真空狭槽存在于模具的内表面上，并且允许通过真空将熔融材料吸起并成型为模具的形状。
本发明的方法可制造多层颠簸缓冲器(参见图3)。首先以同心层的方式共挤出两种或更多种所需材料，形成挤出管。该方法类似于上述关于单层结构的方法，不同的是将挤出机头部设计为在部件的壁厚度内分布若干层材料。塑性材料在可模塑条件下从挤出机头部的芯棒和口模中挤出。芯棒和口模设置在波纹加工设备的模具块的两个半块内。当来自挤出机头部的熔融材料到达模具块时，真空将材料拉起(吸起)为模具的形状。模具块相对于芯棒和模头进行移动，从而能以很高的速度连续制造多层颠簸缓冲器。
多层结构的设计不但利用了结构自身的优点，而且将不同材料设置在部件中最合适的位置，从而优化颠簸缓冲器的性能。
选择用于制造由多层结构制成的颠簸缓冲器的材料时，需要考虑层与层之间的粘附性要求、刚度要求、抗疲劳性、制造成本要求、由颠簸缓冲器的外部环境造成的化学或物理耐性要求以及对附加功能(例如防尘)的整合。每个层的厚度是根据材料自身进行选择，但也要根据上述关于材料的相同要求进行选择。
根据本发明的多层结构颠簸缓冲器包含至少两层(即二层、三层、四层等)。在两层或三层颠簸缓冲器中，至少一层由热塑性弹性体制成，并且优选由上述一系列热塑性弹性体制成。由热塑性弹性体制成的所述至少一个层可用作与另一个层邻近的层，还可用作包含在内层和外层之间的中间层，以形成由至少两个其他层夹置有一个或多个由热塑性弹性体制成的中间层组成的多层结构，或者可用作与另一个层邻近的外层。为了赋予最终结构硬度和/或刚度或者其他功能，多层结构可使用其他层。
在根据本发明的颠簸缓冲器的优选结构中，所述多层结构由至少三层制成，所述至少三层由如上所述的可变形弹性体制成的内层和外层夹置有一个或多个刚性更高的聚合物层组成。在具有三层的颠簸缓冲器的实例中，壁厚按照以下比例划分：(外层/中间层/内层)40％/20％/40％或30％/40％/30％，其中内层和外层由可变形弹性体制成，并且中间层由比用于外层的聚合物刚性更高的聚合物制成。
如果聚合物层之间的粘合力不足，则可在聚合物层之间增加一个或多个粘合剂层。
实施例
使用下列材料来制造根据本发明的单层颠簸缓冲器：
使下列共聚醚酯组合物聚合。该组合物包含35重量％的作为聚醚嵌段的平均分子量约1000的聚(四氢呋喃)，该重量百分比是基于共聚醚酯组合物的总重量。短链酯单元为聚对苯二甲酸丁二醇酯链段。共聚醚酯组合物的熔点为200℃，硬度为55 shore D。此类产品可从E.I.DuPont deNemours and Company(Wilmington，Delaware，USA)商购获得。
按照下列方法制造五个由上述共聚醚酯制成的颠簸缓冲器：
将共聚醚酯聚合物的粒料送入料筒温度设为约220℃至约240℃的一个挤出机中(Maillefer SA，Switzerland)。将管状口模(口模直径：22.4mm，芯棒直径：13.7mm)和连接管的温度设为240℃。挤出之后，将熔融态的塑性挤出管在真空(0.8巴)波纹机(Corelco，France)中以4m/min的线速度加工成波纹(这相当于每分钟制造约40个颠簸缓冲器；相比之下，吹塑法允许每分钟制造约4个颠簸缓冲器)。在10-12℃下用水冷却包含模具块的模具通道。将一连串的多个颠簸缓冲器连续地送入切割器中，切割成单独并且不相连的颠簸缓冲器。模具尺寸在表1中给出。
为了测定单件之间的变异性(方法的可重复性)，测量五个根据本发明的颠簸缓冲器的壁厚度。根据表1所述的设计，使用上文限定的热塑性弹性体来制造颠簸缓冲器。对五个颠簸缓冲器中的每一个，测量第一个挤出的盘旋面的壁厚。平均壁厚为2.85mm，壁厚偏差在±0.05mm内，变化率为1.75％。
表1：用于制造根据本发明的波纹挤出法制造的颠簸缓冲器的模具的设计和特性
  形状 圆柱形(Rext沿整个单件长度相同，Rint沿整个单件长度相同)
  模具尺寸节距[波纹管](mm)Rext(mm)Rint(mm)rc(mm)rs(mm)盘旋面数量 15.62520335
根据表1所述的设计，使用上文限定的热塑性弹性体制造根据本发明的挤出法制造的颠簸缓冲器。该颠簸缓冲器平均壁厚为2.2mm。采用以下步骤来测试颠簸缓冲器。将颠簸缓冲器放在拉压机的两块板之间。在23℃下以50mm/min的恒定速度来压缩该样本。负荷上限10kN相当于悬架达到极限位移时施加在颠簸缓冲器上的典型力。测量力随挠曲的变化情况。测得的压缩曲线在图4中示出。曲线的形状示出了颠簸缓冲器的预期性能。

Claims (18)

1.由热塑性弹性体制成的颠簸缓冲器，所述热塑性弹性体具有根据ISO11443：2005(E)测得的在剪切速率为1000s-1并且加工温度为或约为聚合物熔点以上30℃的条件下高于275Pa·s的表观粘度。
2.根据权利要求1的颠簸缓冲器，其中所述热塑性弹性体具有根据ISO11443：2005(E)测得的在剪切速率为1000s-1并且加工温度为或约为聚合物熔点以上30℃的条件下高于300Pa·s的表观粘度。
3.根据权利要求1的颠簸缓冲器，所述颠簸缓冲器在最大压缩时具有介于10kN或约10kN和20kN或约20kN之间的轴向力。
4.根据权利要求1的颠簸缓冲器，所述颠簸缓冲器在最大压缩时在轴向力下具有介于30％或约30％和90％或约90％之间的压缩率。
5.根据权利要求1的颠簸缓冲器，所述颠簸缓冲器具有在其表面上的真空狭槽痕迹。
6.包括不同材料的多个同心层的颠簸缓冲器。
7.根据权利要求6的颠簸缓冲器，所述颠簸缓冲器包括至少两层。
8.根据权利要求6的颠簸缓冲器，所述颠簸缓冲器包括至少三层。
9.根据权利要求6的颠簸缓冲器，所述颠簸缓冲器包括多层，所述多层包括其间夹置有一个或多个刚性弹性体聚合物中间层的由热塑性弹性体层制成的一个内层和一个外层。
10.根据权利要求6的颠簸缓冲器，所述颠簸缓冲器包括多层以及一个或多个粘合剂层。
11.用于制造颠簸缓冲器的方法，所述方法包括以下步骤：
a)将熔融的塑性材料送入挤出机中；
b)将处于热可模塑条件下的所述塑性材料从挤出机头部的芯棒和口模中挤出以形成中空连续管；
c)将所述中空连续管加工成波纹；以及
d)对一连串的多个颠簸缓冲器进行切割以形成单独的并且不相连的颠簸缓冲器。
12.根据权利要求11的方法，其中所述加工成波纹的步骤为真空波纹成型。
13.根据权利要求11的方法，其中所述挤出采用热塑性弹性体来进行。
14.根据权利要求11的方法，其中所述挤出采用选自下列的热塑性弹性体来进行：热塑性聚烯烃(TPO)、苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、热塑性聚醚或聚酯聚氨酯(TPU)、热塑性硫化橡胶(TPV)、热塑性聚酰胺嵌段共聚物(TPA)、共聚酯热塑性弹性体(TPC)、热塑性聚酯以及它们的混合物。
15.根据权利要求11的方法，其中所述挤出采用选自共聚醚酯或共聚酯酯以及它们的混合物的热塑性弹性体来进行。
16.根据权利要求11的方法，其中所述颠簸缓冲器在最大压缩时具有介于10kN或约10kN和20kN或约20kN之间的轴向力。
17.根据权利要求11的方法，其中所述颠簸缓冲器在最大压缩时在轴向力下具有介于30％或约30％和90％或约90％之间的压缩率。
18.根据权利要求11的方法，其中所述挤出包括挤出至少两个同心层。
CN200880013636A 2007-05-01 2008-05-01 通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器 Pending CN101675265A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US92706207P 2007-05-01 2007-05-01
US60/927,062 2007-05-01
PCT/US2008/005618 WO2008137029A2 (en) 2007-05-01 2008-05-01 Jounce bumpers made by corrugated extrusio

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101675265A true CN101675265A (zh) 2010-03-17

Family

ID=39719262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880013636A Pending CN101675265A (zh) 2007-05-01 2008-05-01 通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20080272529A1 (zh)
EP (1) EP2142820A2 (zh)
JP (1) JP2010526261A (zh)
CN (1) CN101675265A (zh)
WO (1) WO2008137029A2 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103080594A (zh) * 2010-08-12 2013-05-01 纳幕尔杜邦公司 热塑性颠簸缓冲器
CN103080593A (zh) * 2010-08-12 2013-05-01 纳幕尔杜邦公司 热塑性颠簸缓冲器
CN103133583A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 现代自动车株式会社 车辆悬架用塑料复合弹簧及其制造装置和方法
CN106246780A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 浙江双友物流器械股份有限公司 一种恒压弹簧
US10731722B2 (en) 2015-02-18 2020-08-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Jounce bumper

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102076989A (zh) * 2008-06-26 2011-05-25 富国股份有限公司 缓冲器及其制造方法
AU2009302629A1 (en) * 2008-10-09 2010-04-15 Technology From Ideas Limited Wave energy conversion device
US20100101692A1 (en) * 2008-10-29 2010-04-29 International Marketing, Inc. Composition for correting force variations and vibrations of a tire-wheel assembly
US20100175798A1 (en) * 2008-10-29 2010-07-15 International Marketing, Inc. Composition for correcting tire-wheel imbalances, force variations, and vibrations
US20130161888A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 E I Du Pont De Nemours And Company Jounce bumper
KR20130101684A (ko) * 2012-03-06 2013-09-16 현대자동차주식회사 차량용 서스펜션의 스프링
BR112015007323A2 (pt) * 2012-10-02 2017-07-04 Basf Se amortecedor para absorver energia, conjunto do batente de amortecimento de solavanco de taxa dupla, sistema de suspensão para um veículo
KR102008049B1 (ko) * 2012-12-31 2019-08-06 바스프 에스이 자운스 범퍼 조립체
JP6207310B2 (ja) * 2013-09-12 2017-10-04 住友理工株式会社 ダストカバー
US9394962B2 (en) * 2013-09-12 2016-07-19 Sumitomo Riko Company Limited Dust cover
JP2017502868A (ja) * 2013-11-24 2017-01-26 メイア，イラン ベン 新規の車輪および生産方法
KR101551061B1 (ko) 2014-02-17 2015-09-07 현대자동차주식회사 더스트 커버 일체형 범퍼스토퍼
US9988529B2 (en) 2015-11-20 2018-06-05 Ticona Llc High flow polyaryletherketone composition
US9731670B2 (en) 2016-01-12 2017-08-15 Ford Global Technologies, Llc Sequentially buckling vehicle crush can
GB2568764A (en) * 2017-11-28 2019-05-29 Airbus Operations Gmbh Curable composite bush

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2770841A (en) * 1952-09-04 1956-11-20 Crown Cork & Seal Co Method of continuous vulcanizing of rubber
US3995901A (en) * 1974-06-24 1976-12-07 E. I. Dupont De Nemours And Company Energy-absorbing systems
US4073858A (en) * 1975-04-07 1978-02-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Shock absorbing unit molded from polyurethane (urea) rubber composition
US4235427A (en) * 1979-05-07 1980-11-25 Walter Bialobrzeski Spring
US4402898A (en) * 1981-09-28 1983-09-06 Hancor, Inc. Coextrusion die assembly
US4424834A (en) * 1982-09-22 1984-01-10 Kyoraku Co., Ltd. Elastic shaped article
US4712104A (en) * 1985-04-19 1987-12-08 Kuron Kabushiki Kaisha Remote control blind system
US4962916A (en) * 1989-11-17 1990-10-16 Uniroyal Chemical Company, Inc. Compression spring
US5192057A (en) 1991-08-12 1993-03-09 Miner Enterprises, Inc. Elastomer rebound, jounce and related compression springs
US5511965A (en) * 1991-10-11 1996-04-30 Specialty Silicone Fabricators, Inc. Apparatus for extruding tubing having a variable outer diameter
EP0617769A4 (en) * 1991-12-23 1995-02-08 Miner Enterprises ELASTOMER SPRING FOR BUMPER.
CA2153009C (en) * 1994-07-07 2007-05-08 Gary D. Grabaum Constant velocity joint boot and method of making the same
EP0734835B1 (fr) 1995-03-28 1999-02-10 Corelco Circuit d'alimentation en vide pour installation de fabrication de tubes annelés
DE19700916A1 (de) * 1997-01-14 1998-07-16 Ralph Peter Dr Ing Hegler Einteiliges Hüll-Wellrohr und Verfahren zu seiner Herstellung
US5868384A (en) * 1997-04-11 1999-02-09 Miner Enterprises, Inc. Composite elastomeric spring
ATE203950T1 (de) 1997-10-15 2001-08-15 Corelco Vorrichtung zum herstellen von rohrähnlichen gegenständen aus kunststoff unter verwendung von vacuum
JP2000104781A (ja) * 1998-09-29 2000-04-11 Bridgestone Corp 防振装置
US6764627B2 (en) * 2000-03-23 2004-07-20 Hahn Elastomer Corporation Method of making corrugated part
JP2002096372A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Sekisui Chem Co Ltd ライナー管およびその製造方法
US6719279B1 (en) * 2002-08-21 2004-04-13 Bfs Diversified Products, Llc Air spring sleeve
WO2004029155A2 (en) 2002-09-30 2004-04-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Curable thermoplastic elastomeric blend, method of manufacture, and use thereof
JP4416071B2 (ja) * 2003-01-28 2010-02-17 クボタシーアイ株式会社 インサーション管およびその製造方法
EP1486696A1 (en) * 2003-06-11 2004-12-15 DSM IP Assets B.V. Process for making a compression spring member from copolyetherester
US20050230891A1 (en) * 2004-04-14 2005-10-20 Griffin Gary J Jounce bumper
US20060001205A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Irfan Raza Jounce bumper
JP2006144807A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Kayaba Ind Co Ltd 緩衝器
JP4650042B2 (ja) * 2005-03-16 2011-03-16 株式会社カネカ 樹脂磁石組成物
JP4271178B2 (ja) * 2005-09-16 2009-06-03 日信工業株式会社 マウントラバー

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103080594A (zh) * 2010-08-12 2013-05-01 纳幕尔杜邦公司 热塑性颠簸缓冲器
CN103080593A (zh) * 2010-08-12 2013-05-01 纳幕尔杜邦公司 热塑性颠簸缓冲器
CN103080594B (zh) * 2010-08-12 2016-02-10 纳幕尔杜邦公司 热塑性颠簸缓冲器、制造颠簸缓冲器的方法及吸收汽车悬架中的冲击的方法
CN103080593B (zh) * 2010-08-12 2016-04-27 纳幕尔杜邦公司 热塑性颠簸缓冲器
US10737543B2 (en) 2010-08-12 2020-08-11 Dupont Polymers, Inc. Thermoplastic jounce bumpers
CN103133583A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 现代自动车株式会社 车辆悬架用塑料复合弹簧及其制造装置和方法
US10731722B2 (en) 2015-02-18 2020-08-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Jounce bumper
CN106246780A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 浙江双友物流器械股份有限公司 一种恒压弹簧

Also Published As

Publication number Publication date
US20080272529A1 (en) 2008-11-06
WO2008137029A3 (en) 2009-09-24
JP2010526261A (ja) 2010-07-29
US20120104672A1 (en) 2012-05-03
EP2142820A2 (en) 2010-01-13
WO2008137029A2 (en) 2008-11-13
WO2008137029A4 (en) 2009-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101675265A (zh) 通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器
CN103080594B (zh) 热塑性颠簸缓冲器、制造颠簸缓冲器的方法及吸收汽车悬架中的冲击的方法
US10946626B2 (en) Composite comprising polyester foam sheet and polyester resin layer, and vehicle interior and exterior materials comprising same
JP6348552B2 (ja) 熱可塑性揺動バンパー
US20090256370A1 (en) Bumper energy absorbers for pedestrian safety
KR101551061B1 (ko) 더스트 커버 일체형 범퍼스토퍼
TWI783864B (zh) 低永久壓縮形變的減震墊
CN102782030A (zh) 高熔融粘度聚酯或共聚酯组合物
TWM633919U (zh) 低永久壓縮形變的減震墊

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20100317