CN104847833B - 与防尘罩一体的缓冲器行程限止器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种整体缓冲器行程限止器，包括防尘罩和构成车辆的减震器的缓冲器行程限止器。缓冲器行程限止器可在防尘罩的上部形成并且从防尘罩的上部连续地延伸。通过利用含有热塑性醚酯(TPEE)弹性体的材料，整体成型防尘罩和缓冲器行程限止器。

Description

与防尘罩一体的缓冲器行程限止器

技术领域

本发明涉及与防尘罩一体的缓冲器行程限止器。更具体地，其本发明涉及与防尘罩一体的缓冲器行程限止器，其中通过使用含有热塑性醚酯(TPEE)弹性体的材料而制成的构成减震器的缓冲器行程限止器和覆盖缓冲器行程限止器的防尘罩一体成型。

背景技术

减震器是安装在车辆的车轴和车体之间的，并且在车轴上吸收从路面传递来的振动或冲击，以便在驾驶车辆时提高乘客的行驶舒适感的防振和减震设备。如图1所示，典型的减震器包括活塞杆、固定并安装在活塞杆上部的缓冲器行程限止器、覆盖活塞杆和缓冲器行程限止器的防尘罩、安装活塞杆的阻尼器部件，和覆盖阻尼器部件的上部的帽。

当车辆发生反弹时，缓冲器行程限止器用作吸收通过减震器输入的冲击和振动。为此，在缓冲器行程限止器中，由于需要确保压缩形变，所以需要极高的能量吸收比，和长期的耐疲劳性性能。进一步地，在耐久性前后，缓冲器行程限止器需要具有小的变化率的特征，并且在操作期间不会引发奇怪的声音/噪音。

通常，聚氨酯泡沫被用作缓冲器行程限止器的材料。聚氨酯泡沫具有优良的能量吸收能力和优良的压缩形变特性与耐久性，因此被应用到大多数的车辆中。然而，可用作用于缓冲器行程限止器的材料的聚氨酯泡沫在等级上受限并且非常昂贵。此外，因为由于水分而发生的水解作用，在寒冷期中当水分流入时由冷冻所造成的噪音的产生，和在聚氨酯泡沫中发生的由异物，例如沙子造成的磨损现象，所以有必要安装防尘罩以便防止这些现象。此外，在压缩和应变期间，由于空气在单位结构之间透过，并且吹入到在上部的帽，因而很可能发生噪音。

在本背景部分中公开的信息仅为增加对本发明的一般背景的理解，并且不应被当作该信息形成对本领域的技术人员已知的现有技术的确认或任何形式的建议。

发明内容

本发明已经致力于解决与现有技术和/或其他问题相关的上述问题。

在各个方面，本发明提供了一种与防尘罩一体的缓冲器行程限止器(称为整体缓冲器行程限止器)，在其中覆盖缓冲器行程限止器的防尘罩被一体成型。

在各个方面，整体缓冲器行程限止器包括防尘罩和构成车辆的减震器的缓冲器行程限止器，其中缓冲器行程限止器在防尘罩的上部形成并且从防尘罩的上部连续的延伸，并且通过利用含有热塑性醚酯(TPEE)弹性体的材料，一体成型防尘罩和缓冲器行程限止器。

将本发明的整体缓冲器行程限止器制造为防尘罩和缓冲器行程限止器的整体形式，因此具有简化工艺的效果。

当使用热塑性醚酯弹性体通过注射吹塑成型来制造本发明的整体缓冲器行程限止器时，通过使用热塑性醚酯(TPEE)弹性体代替昂贵的聚氨酯泡沫塑料，可获得降低成本的效果。

与聚氨酯泡沫塑料材料相比，当通过使用聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚(四亚甲基醚二醇)的嵌段共聚物作为热塑性醚酯(TPEE)弹性体来制造整体缓冲器行程限止器时，可能获得耐久性、耐气候性和耐热性特别增强的效果。

下文讨论本发明的其他方面和优选实施例。

应当理解，这里使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其它类似术语包括通常的机动车辆，比如包括运动型多用途车(SUV)的客车，公共汽车，卡车，各种商用车辆，包括各种小舟和轮船的船只，飞机等，并且包括混合动力汽车，纯电动汽车，插电式混合动力汽车，氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，从除石油以外的资源得到的燃料)。这里使用的混合动力汽车是具有两种以上动力源的车辆，比如汽油动力和电动汽车。

下面，讨论本发明的以上特征和其他特征。

本发明的方法和装置具有其他特征和优点，其中其他特征和优点从附图中将显而易见且在附图中更详细阐述，这里，结合附图和下面的具体说明，一起用来解释本发明的某些原则。

附图说明

现在，将参考在所附附图中例证的某些示例性实施例详细描述本发明的上述和其他特征，其中附图在下文中仅作为例证说明给出，因此并不限制本发明，其中：：

图1示出在现有技术中的减震器；

图2A为示出防尘盖部分的横截面图；

图2B为示出缓冲器行程限止器的横截面图；

图2C为示出与防尘盖一体的缓冲器行程限止器的横截面图；

图3A为示出在没有上部固定帽的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器的横截面图；

图3B为装备有上部固定帽的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器的横截面图；

图3C为放大的上部固定帽部分的横截面图；

图4为示出注射吹塑成型装置的示意图；

图5A为使用PBT-PTMEG共聚物(实施例)制造的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器的照片；

图5B为使用聚氨酯(对比例4)制造的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器的照片；以及

图5C为使用聚氨酯制造的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器的破损部分的放大照。

应当理解，附图不必按比例绘制，而是呈现出说明本发明基本原理的各种特征的稍简化表示。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、取向、位置和形状，部分地由预期的特定应用和使用环境来确定。在附图中，贯穿于附图的几个图中，相同的附图标记指代本发明的相同或等同部件

在图形中，贯穿附图的若干图，附图标记指的是本发明的相同或等效零件。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各种实施方式，实施方式的实例在附图中例证并且在下面说明。尽管本发明将结合示例性实施方式描述，但应该清楚本说明并非旨在将本发明限制到那些实施方式。相反，本发明不仅旨在覆盖示例性实施方式，而且旨在覆盖可包括在如所附权利要求限定的本发明的精神和保护范围内的各种变化、修改、等效和其他实施方式。

现有技术中的缓冲器行程限止器具有分离型结构，在该结构中，在上端部的固定帽、缓冲器行程限止器和防尘罩彼此分离，并且产品中的每一个均在生产线上制造并组装。因此，在现有技术的缓冲器行程限止器中，当大负荷从路面输入时，诸如通过障碍物时，缓冲器行程限止器直接击打上部帽，从而导致噪音，直到压缩减震器而吸收冲击。此外，由于现有技术的缓冲器行程限止器由聚氨酯材料形成，所以在任何突发运动期间空气的流入均会引起噪音。

相反，本发明的缓冲器行程限止器为与防尘罩一体的缓冲器行程限止器，并且如图2A、图2B与图2C和图3A、图3B与图3C所示，在上端部的固定帽、缓冲器行程限止器和防尘罩可一体成型并制造，从而解决了在现有技术中的分离型缓冲器行程限止器中的问题。在此，术语“与防尘罩一体的缓冲器行程限止器”，和“整体缓冲器行程限止器”可互换。

本发明的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器被配置成中空波纹管的形式，在中空波纹管中，波峰和波谷在纵向方向上重复。此外，缓冲器行程限止器属于具有在1.8至2.2的波峰/波谷曲率比的波纹管型式。在这种情况下，当波峰/波谷曲率小于1.8时，在模塑成型部件时会有问题，并且当该比例大于2.2时，应力就会围绕波峰集中，使得耐久性能急剧恶化。

如图3B所示，本发明的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器具有在上端部的固定帽，其固定并且安装在活塞杆的上部。相应地，即使当大负荷从路面输入并且减震器被压缩用于吸收冲击时，也没有缓冲器行程限止器与在上端部的帽碰撞的顾虑。即，本发明的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器在上端部具有固定帽，因此具有消除制造噪音的效果。

选择用于本发明的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器的材料来满足功能性能是重要的。为了用作与防尘罩一体的缓冲器行程限止器材料，弹性特征尤为重要，因为在一般的结晶质或非晶态聚合物材料中，关于重复疲劳的耐久性能显著恶化，所以即使可根据粘度进行模塑成型，但也不能实现作为与防尘罩一体的缓冲器行程限止器用材料的功能。

因此，在本发明中，热塑性醚酯弹性体被用作与防尘罩一体的缓冲器行程限止器的材料。因为与用作现有技术的缓冲器行程限止器材料的聚氨酯泡沫相比，TPEE材料有弹性并且具有高的价格竞争力，卓越的耐久性、耐气候性和耐热性的优点。

作为用于根据本发明的与防尘盖一体的缓冲器行程限止器的材料，在一些实施方式中，特别优选地使用如下面分子式中所示的由作为硬段的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)单元结构和作为软段的聚(四亚甲基醚二醇)单元结构组成的PBT-PTMEG嵌段共聚物。

分子式1

在分子式1中，x和y代表硬段和软段的重量比，其中在一些实施方式中，x为50wt％至60wt％，并且y为40wt％至50wt％；且n为实数，使得构成软段的PTMEG的分子量为1,000g/mol至2,000g/mol。

分子式1中所示的PBT-PTMEG嵌段共聚物由在形成聚酯键时加强一般机械性能的PBT结构的硬段，和在形成聚酯键时赋予柔性的PTMEG结构的软段组成。

为了使用PBT-PTMEG嵌段共聚物作为用于与防尘罩一体的缓冲器行程限止器的材料，PBT-PTMEG嵌段共聚物可由50wt％至60wt％的PBT单元结构和40wt％至50wt％的PTMEG单元结构组成。在这种情况下，当作为构成PBT-PTMEG嵌段共聚物的软段的PTMEG的含量小于40wt％时，由于弯曲疲劳性能不足，难以满足作为缓冲器行程限止器的性能，并且相反，当其含量大于50wt％时，有难以满足弹簧特征的问题。

PBT-PTMEG嵌段共聚物可通过典型的聚合方法制备，并且可通过，例如共聚合对苯二甲酸二甲酯(DMT)、丁二醇(BD)和聚(四亚甲基醚二醇)(PTMEG)制备。在本发明中，对共聚合PBT-PTMEG嵌段共聚物的方法无特别的限制。然而，构成PBT-PTMEG嵌段共聚物的PTMEG单元结构的分子量可在1,000g/mol至2,000g/mol的范围内，并且当PTMEG的分子量小于1,000g/mol时，难以实现部件在耐久性和噪音方面所要求的性能，并且当PTMEG的分子量大于2,000g/mol时，因为难以在商业上制备嵌段共聚物，所以存在批量生产的问题。

根据本发明的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器可通过使用图4所示的注射吹塑成型制造。

注射吹塑装置由注射部件、吹模部件和喷嘴部件组成。具体地，当熔融的TPEE材料从喷嘴中排出时，可降低在上部的注射部件以模压该部件的一部分，然后可举起熔融的TPEE材料以吹塑成型，从而制备与防尘罩一体的缓冲器行程限止器。

在这种情况下，当通过喷嘴的垂直运动调整模塑产品的厚度时，空气被吹入注射部件的气孔中以将树脂紧密粘附到模具中，从而制造该部件。为此，在一些实施方式中，TPEE材料的熔体粘度优选地维持在从5克/10分钟至20克/10分钟的范围内，并且TPEE的熔体粘度更优选地维持在从8克/10分钟至17克/10分钟的范围内。存在这样一个问题，即，当TPEE材料的熔体粘度小于5克/10分钟时，将难以将TPEE材料从喷嘴中排出，且不能实现通过吹气的模塑成型，并且当TPEE的熔体粘度大于20克/10分钟时，就不易控制波峰与波谷结构的曲率比和所要求的部件的厚度。

下面，将参照实施例更详细描述如上所述的本发明，但本发明不限于此。以下实施例例证说明本发明但不旨在限制本发明。

实施例1-3和对比例1-4

与防尘罩一体的缓冲器行程限止器通过使用如图4所示的注射吹塑成型装置制造。

首先，将在下面表格1中示出的每一种材料加热并熔融。当将熔融的材料注射到喷嘴部件并且从中排出时，上部的注射部件降低从而模压固定在缓冲器行程限止器的上部的帽。

在上部的固定帽被模制成并且熔融的材料从喷嘴部件中排出的状态下，注射部件被升高，并且在这种情况下，当喷嘴部件垂直移动时，模塑制品的厚度被调整。

吹塑成型部件为密封的，然后通过从注射部件注射空气来进行吹塑成型。将模制部件取出并切割，从而生产与防尘罩一体的缓冲器行程限止器。

表1

进一步地，下面的表2示出在实施例1和对比例4中的材料的物理性能的比较和评估结果，其中该材料用于制造与防尘罩一体的缓冲器行程限止器。

表2

图5A和图5B示出在实施例1和对比例4中制造的与防尘罩一体的缓冲器行程限止器模塑产品的照片。可以确认，与由聚氨酯泡沫制成的缓冲器行程限止器(图5B)相比，使用PBT-PTMEG嵌段共聚物作为材料制造的缓冲器行程限止器(图5A)有优良的耐久性能。

为了说明和描述的目的，呈现了本发明的具体示例性实施方式的上述描述。它们并非穷尽或将本发明限制到所公开的精确形式，并且明显地，鉴于以上的讲授，可以有许多修改和变化。为了解释本发明的原则及其实际应用，选择并且描述了示例性实施方式，从而使本领域的其他技术人员能获得并且利用本发明的各种示例性实施方式，以及其各种替换和修改。本发明的保护范围由所附权利要求及其等效限定。

Claims (12)

1.一种整体缓冲器行程限止器，包括：

防尘罩；以及

构成车辆的减震器的缓冲器行程限止器，

其中所述缓冲器行程限止器形成在所述防尘罩的上部，且从所述防尘罩的上部连续地延伸，并且通过使用含有热塑性醚酯(TPEE)弹性体的材料，整体成型所述防尘罩和所述缓冲器行程限止器，

其中所述热塑性醚酯弹性体包括PBT-PTMEG嵌段共聚物，所述PBT-PTMEG嵌段共聚物由50wt％至60wt％的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的单元结构和40wt％至50wt％的聚(四亚甲基醚二醇)(PTMEG)的单元结构共聚而成。

2.根据权利要求1所述的整体缓冲器行程限止器，其中所述缓冲器行程限止器被配置成中空波纹管的形式，在所述中空波纹管中波峰和波谷在所述缓冲器行程限止器的纵向方向重复。

3.根据权利要求2所述的整体缓冲器行程限止器，其中所述缓冲器行程限止器属于具有在1.8至2.2的波峰/波谷曲率比的波纹管式。

4.根据权利要求1所述的整体缓冲器行程限止器，其中所述缓冲器行程限止器包括在所述缓冲器行程限止器上端的固定帽，所述固定帽被固定并安装在活塞杆的上部。

5.根据权利要求1所述的整体缓冲器行程限止器，其中所述防尘罩和所述缓冲器行程限止器通过注射吹塑整体模制成型。

6.根据权利要求1所述的整体缓冲器行程限止器，其中所述热塑性醚酯弹性体具有5克/10分钟至20克/10分钟的熔体粘度。

7.一种用于车辆的减震器，其中所述减震器安装有如权利要求1所述的整体缓冲器行程限止器。

8.一种用于车辆的减震器，其中所述减震器安装有如权利要求2所述的整体缓冲器行程限止器。

9.一种用于车辆的减震器，其中所述减震器安装有如权利要求3所述的整体缓冲器行程限止器。

10.一种用于车辆的减震器，其中所述减震器安装有如权利要求4所述的整体缓冲器行程限止器。

11.一种用于车辆的减震器，其中所述减震器安装有如权利要求5所述的整体缓冲器行程限止器。

12.一种用于车辆的减震器，其中所述减震器安装有如权利要求6所述的整体缓冲器行程限止器。