CN110439944B

CN110439944B - 减震弹性装置

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Publication number: CN110439944B
Application number: CN201910629213.3A
Authority: CN
Inventors: 蔡超纲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2039-07-12
Also published as: CN110439944A

Abstract

一种减震弹性装置，包括一减震弹性主体，所述减震弹性主体包括一外表面及与所述外表面相背的内表面，所述减震弹性主体为中空双螺旋结构；所述外表面上形成有一螺旋状的第一凸起及一螺旋状的第一凹陷，所述第一凹陷连接所述第一凸起；所述内表面上形成有一螺旋状的第二凸起及一螺旋状的第二凹陷，所述第二凹陷连接所述第二凸起；所述第一凹陷正对所述第二凸起且与所述第二凸起的螺旋方向一致，所述第二凹陷正对所述第一凸起且与所述第一凸起的螺旋方向一致。本发明提供的减震弹性装置能够兼顾弹性与阻尼特性、结构支撑效果好、减震效果好、工艺简单且噪音小。

Description

减震弹性装置

技术领域

本发明涉及减震技术领域，尤其涉及一种减震弹性装置。

背景技术

为了缓和冲击，减震弹簧已被广泛运用于各类机械、汽车、铁路机车、水上运输工具、飞机及其他航空器；现有技术中的弹簧一般是金属弹簧或由金属与橡胶复合形成的复合弹簧。金属弹簧有弹性，但阻尼性不好，在减震时，噪音较大。橡胶复合弹簧因橡胶与金属的硬度不一致，在金属与橡胶协同作用时，容易造成硬度较小的橡胶破裂，工艺复杂等。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种兼顾弹性与阻尼特性、结构支撑效果好、减震效果较好、工艺简单且噪音较小的减震弹性装置。

一种减震弹性装置，包括一减震弹性主体，所述减震弹性主体包括一外表面及与所述外表面相背的内表面，所述减震弹性主体为中空双螺旋结构；所述外表面上形成有一螺旋状的第一凸起及一螺旋状的第一凹陷，所述第一凹陷连接所述第一凸起；所述内表面上形成有一螺旋状的第二凸起及一螺旋状的第二凹陷，所述第二凹陷连接所述第二凸起；所述第一凹陷正对所述第二凸起且与所述第二凸起的螺旋方向一致，所述第二凹陷正对所述第一凸起且与所述第一凸起的螺旋方向一致。

进一步地，所述减震弹性主体还包括两个端部，所述第一凸起自其中一个所述端部延伸至另一个所述端部，在所述减震弹性主体的任一垂直于两个所述端部的截面上，所述第一凹陷的靠内侧处具有多个第一最凹点，所述第二凹陷的靠外侧处具有多个第二最凹点，在所有所述第一凹陷靠内侧顶点作至少一个第一垂直线，在所有第二凹陷靠外侧顶点作至少一个第二垂直线，定义沿内侧到外侧方向为正，反之为负，那么，至少一条所述第一垂直线与至少一条所述第二垂直线之间的距离>＝0。

进一步地，所述减震弹性主体的材质是塑料，所述塑料为热塑性塑料及/或可注塑的热固性塑料。

进一步地，所述塑料为发泡的热塑性塑料及/或发泡的可注塑的热固性塑料。

进一步地，所述塑料的硬度范围为50A～90D。

进一步地，所述第一凸起与所述第二凹陷之间的厚度与所述第一凹陷与所述第二凸起之间的厚度一致。

进一步地，局部的所述第一凸起与所述第二凹陷之间的厚度与局部的所述第一凹陷与所述第二凸起之间的厚度不一致。

进一步地，所述外表面的第一凸起与第一凹陷构成外螺纹，所述内表面的第二凸起与第二凹陷构成内螺纹，所述减震弹性主体通过所述外螺纹与所述内螺纹中的至少一种与一外部元件进行螺纹连接。

进一步地，所述减震弹性装置还包括形成在所述减震弹性主体的两个所述端部的定位柱、导向肋、卡扣、安装孔、焊接筋、点胶粘结位中的至少一种。

进一步地，所述第一凸起与所述第一凹陷一体成型，所述第二凸起与所述第二凹陷一体成型。

本发明提供的减震弹性装置，采用塑料制备具有双螺旋结构的减震弹性主体，因此，所述减震弹性装置能够兼顾弹性与阻尼特性；通过调整所述塑料的特性和螺旋结构的设计参数，可以优化所述减震弹性装置的弹力与阻尼特性,从而可以增强所述减震弹性装置的减震效果；通过注塑制造工艺制备减震弹性主体，不仅可以提高所述减震弹性装置的设计精度，还可以通过改变所述减震弹性主体的截面形状与所述减震弹性主体的厚度，以实现多段不同弹力和阻尼效果，从而可以增强所述减震弹性装置的减震效果；采用所述减震弹性装置替代现有技术中的弹簧，可以降低因弹簧与其他部件碰撞产生的噪音；双螺旋及中空结构可以有效增强所述减震弹性装置的结构支撑效果。

附图说明

图1为本发明较佳实施方式提供的一种减震弹性装置的立体示意图。

图2为图1所示的减震弹性装置沿II-II所示的剖视图。

图3本发明另一实施方式提供的局部厚度不一致的减震弹性装置的剖视图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图1-3，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1-2，本发明第一实施方式提供一种减震弹性装置100，所述减震弹性装置100包括一减震弹性主体10。所述减震弹性主体10的材质为塑料。

优选地，所述塑料为热塑性塑料及/或可注塑的热固性塑料。其中，所述塑料为但不局限于弹性体、工程塑料等。

具体地，所述塑料为但不局限于热塑性聚酯弹性体(thermoplastic polyesterelastomer，TPEE)、热塑性硫化橡胶(thermoplastic vulcanizate，TPV)、热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane，TPU)、热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)、聚酰胺尼龙66、聚酰胺尼龙6、聚酰胺尼龙1010、聚酰胺尼龙610、聚酰胺尼龙12、聚酰胺尼龙612、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚苯砜(polyphenylsulphone，PPSU)、聚甲醛(polyformaldehyde，POM)、聚对苯二甲酸丁二酯(polybutylece terephthalate，PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚醚醚酮(polyether-ether-ketone，PEEK)、硅胶、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚烯烃(polyolefin)、乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)、聚丙烯酸酯橡胶(ACM)、氟橡胶(fluororubber，FKM)、三元乙丙橡胶(ethylenepropylene diene monomer，EPDM)、腈基丁二烯橡胶(nitrile-butadiene rubber，NBR)、天然橡胶(natural rubber，NR)、氢化丁腈橡胶(hydrogenated nitrile butadiene rubber，HNBR)等。

优选地，所述塑料的硬度范围为50A-90D。

采用所述塑料制备所述减震弹性装置100，相比于金属具有更高的阻尼特性，即制得的所述减震弹性装置具有粘弹性特性，因此，所述减震弹性装置100能够继承阻尼器的一些功能，在减震吸收能量的应用场景中具有更好的优势，使设计更灵活、并使得所述减震弹性装置100具有更好的产品使用体验。

优选地，所述塑料为发泡的热塑性塑料及/或发泡的可注塑的热固性塑料。其中，发泡的热塑性塑料及发泡的可注塑的热固性塑料可以通过超临界发泡、物理注塑发泡等物理或化学发泡工艺制成。发泡的热塑性塑料及/或发泡的可注塑的热固性塑料可以使得所述减震弹性主体10更轻且具有更好的弹力。

其中，所述减震弹性主体10为中空双螺旋结构。所述减震弹性主体10包括一外表面11及与所述外表面11相背的内表面12。其中，所述外表面11上形成有一螺旋状的第一凸起111及一螺旋状的第一凹陷112。所述第一凹陷112与所述第一凸起111连接在一起。所述内表面12上形成有一螺旋状的第二凸起122及一螺旋状的第二凹陷121。所述第二凹陷121与所述第二凸起122连接在一起。所述第一凹陷112正对所述第二凸起122且与所述第二凸起122的螺旋方向一致，所述第二凹陷121正对所述第一凸起111且与所述第一凸起111的螺旋方向一致。所述第一凸起111与所述第二凹陷121组成一螺旋结构，所述第二凸起122与所述第一凹陷112组成另一个螺旋结构，这两个螺旋结构连接且组成双螺旋结构，所述双螺旋结构具有很好的支撑性，能够引导所述减震弹性主体10受压缩或回弹力的方向并能够调节受压缩或回弹力的大小。

优选地，所述第一凸起111与所述第一凹陷112一体成型，所述第二凸起122与所述第二凹陷121一体成型。当然，在其他实施方式中，所述第一凸起111与所述第一凹陷112也可以不是一体成型的，所述第二凸起122与所述第二凹陷121也可以不是一体成型的。其中，所述减震弹性主体还包括两个端部13，所述第一凸起111自其中一个所述端部13延伸至另一个所述端部13。

请参阅图2，在所述减震弹性主体10的任一垂直于两个所述端部13的截面上，所述第一凹陷112在所述第一凹陷112的靠内侧处具有多个第一最凹点1121，所述第二凹陷121在所述第二凹陷121的靠外侧处具有多个第二最凹点1221，在所有所述第一凹陷靠内侧顶点作至少一个第一垂直线L1，在所有第二凹陷靠外侧顶点作至少一个第二垂直线L2。定义沿内侧到外侧方向为正，反之为负。那么，至少一条所述第一垂直线L1与至少一条所述第二垂直线L2之间的距离>＝0，以便更好地引导所述减震弹性主体10受压缩或回弹力的方向并能够调节受压缩或回弹力的大小。

在本实施方式中，多条所述第一垂直线L1重合，多条所述第二垂直线L2重合，则所述第一垂直线L1与所述第二垂直线L2之间的距离>＝0。

其中，所述第一凸起111与所述第二凸起122具有至少1圈的螺旋圈数。所述第一凸起111与所述第二凸起122的螺旋圈数可以根据实际情况进行设计。

在本实施方式中，所述减震弹性主体10的竖直截面大致为矩形。在其他的实施方式中，所述减震弹性主体10的竖直截面还可以是梯形、凸台型等其他形状或在减震弹性主体10的不同部位呈现不同的形状。因此，所述减震弹性装置100可以根据实际情况设计不同的形状，从而使得同一个减震弹性装置100的不同部位具有不同的弹力与阻尼效果。

请参阅图2，在本实施方式中，所述第一凸起111与所述第二凹陷121之间的厚度与所述第一凹陷112与所述第二凸起122之间的厚度一致，从而可以降低因壁厚不一致导致的受力不均，从而避免因受力不均匀导致的局部破裂。

请参阅图3，在其他实施方式中，所述第一凸起111与所述第二凹陷121之间的厚度与所述第一凹陷112与所述第二凸起122之间的厚度也可以不一致。也即是说，可以通过调节不同位置的厚度，从而调节所述减震弹性主体10的局部的弹力。

由于所述减震弹性装置100通过注塑制造工艺制成，因此，所述减震弹性主体10的肉厚(壁厚)能够被控制，从而能够提高所述减震弹性装置的设计精度。在本实施方式中，所述减震弹性主体10的肉厚的公差可以被控制在0.2％之间。

在本实施方式中，所述外表面11的第一凸起111与第一凹陷112构成外螺纹。所述内表面12的第二凸起122与第二凹陷121构成内螺纹。所述外螺纹与所述内螺纹用于实现所述减震弹性装置100和与所述减震弹性装置配合的部件的螺纹连接。当然，在其他实施方式中，所述减震弹性装置100和与所述减震弹性装置配合的部件的连接并不局限于螺纹连接。

其中，所述减震弹性装置100还包括形成在所述减震弹性主体10的两个所述端部13上的定位柱、导向肋、卡扣、安装孔、焊接筋、点胶粘结位(图未示)中的至少一种。所述端部13上的定位柱、导向肋、卡扣、安装孔、焊接筋及点胶粘结位可以实现所述减震弹性装置与多种与所述减震弹性装置配合的部件的快速组装。

其中，所述减震弹性装置100还包括至少一胶块(图未示)。所述胶块形成在所述第一凹陷112及/或所述第二凹陷121内。所述胶块用于局部调整所述减震弹性主体10的截面的厚度，以调整所述减震弹性主体10的局部粘弹性，从而在所述减震弹性主体10的不同位置具有不同的弹力和阻尼效果。

在一实施方式中，所述胶块可以呈螺旋状或块状，在所述第一凹陷112及/或所述第二凹陷121内可以包括间隔设置的多个呈螺旋状或块状的胶块，也可以包括一整个呈螺旋状的胶块。

在再一实施方式中，所述减震弹性主体10上还可以形成有孔(图未示)，所述孔为贯穿孔或盲孔。

另外，所述减震弹性装置100可以直接替代金属弹簧或金属弹簧与阻尼器，从而简化减震弹性装置的结构，也可以设计融入高要求的复杂的减震系统中，与弹簧或阻尼器协同使用。

本发明提供的减震弹性装置，1)采用塑料制备具有双螺旋结构的减震弹性主体，因此，所述减震弹性装置能够兼顾弹性与阻尼特性；2)通过调整所述塑料的特性和螺旋结构的设计参数(厚度、螺旋圈数、螺纹形状、截面形状等)，可以优化所述减震弹性装置的弹力与阻尼特性,从而可以增强所述减震弹性装置的减震效果；3)通过注塑制造工艺制备减震弹性主体，不仅可以提高所述减震弹性装置的设计精度，还可以通过改变所述减震弹性主体的截面形状与所述减震弹性主体的厚度，以实现多段不同弹力和阻尼效果，从而可以增强所述减震弹性装置的减震效果；4)采用所述减震弹性装置替代现有技术中的弹簧，可以降低因弹簧与其他部件碰撞产生的噪音；4)本发明提供的减震弹性装置还可以防尘、防污染且具有较好的耐化性；5)本发明提供的减震弹性装置的内外表面的凸起与凹陷可形成螺纹，多个相似但不同尺寸的功能部件或与所述减震弹性装置配合的配合部件通过所述螺纹与所述减震弹性装置实现快速组装；6)本发明提供的减震弹性装置100可以应用到汽车、电动车、摩托车、飞行器、儿童车、鞋子、电机等需要减震的领域内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明任何形式上的限制，虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种减震弹性装置，包括一减震弹性主体，所述减震弹性主体包括一外表面及与所述外表面相背的内表面，其特征在于，所述减震弹性主体为中空双螺旋结构；所述外表面上形成有一螺旋状的第一凸起及一螺旋状的第一凹陷，所述第一凹陷连接所述第一凸起；所述内表面上形成有一螺旋状的第二凸起及一螺旋状的第二凹陷，所述第二凹陷连接所述第二凸起；所述第一凹陷正对所述第二凸起且与所述第二凸起的螺旋方向一致，所述第二凹陷正对所述第一凸起且与所述第一凸起的螺旋方向一致；所述减震弹性主体还包括两个端部，所述第一凸起自其中一个所述端部延伸至另一个所述端部；所述减震弹性装置通过注塑制造工艺制成，所述减震弹性主体的壁厚的公差控制在0.2％之内；

所述外表面的第一凸起与第一凹陷构成外螺纹，所述内表面的第二凸起与第二凹陷构成内螺纹，所述减震弹性主体通过所述外螺纹与所述内螺纹中的至少一种与一外部元件进行螺纹连接。

2.如权利要求1所述的减震弹性装置，其特征在于，在所述减震弹性主体的任一垂直于两个所述端部的截面上，所述第一凹陷的靠内侧处具有多个第一最凹点，所述第二凹陷的靠外侧处具有多个第二最凹点，在所有所述第一凹陷靠内侧顶点作至少一个第一垂直线，在所有第二凹陷靠外侧顶点作至少一个第二垂直线，定义沿内侧到外侧方向为正，反之为负，那么，至少一条所述第一垂直线与至少一条所述第二垂直线之间的距离>＝0；所述减震弹性装置还包括至少一呈块状的胶块，所述胶块形成在所述第一凹陷及/或所述第二凹陷内。

3.如权利要求1所述的减震弹性装置，其特征在于，所述减震弹性主体的材质是塑料，所述塑料为热塑性塑料及/或可注塑的热固性塑料。

4.如权利要求3所述的减震弹性装置，其特征在于，所述塑料为发泡的热塑性塑料及/或发泡的可注塑的热固性塑料。

5.如权利要求3或4项所述的减震弹性装置，其特征在于，所述塑料的硬度范围为50A-90D。

6.如权利要求1所述的减震弹性装置，其特征在于，所述第一凸起与所述第二凹陷之间的厚度与所述第一凹陷与所述第二凸起之间的厚度一致。

7.如权利要求1所述的减震弹性装置，其特征在于，局部的所述第一凸起与所述第二凹陷之间的厚度与局部的所述第一凹陷与所述第二凸起之间的厚度不一致。

8.如权利要求2所述的减震弹性装置，其特征在于，所述减震弹性装置还包括形成在所述减震弹性主体的两个所述端部的定位柱、导向肋、卡扣、安装孔、焊接筋、点胶粘结位中的至少一种。

9.如权利要求1所述的减震弹性装置，其特征在于，所述第一凸起与所述第一凹陷一体成型，所述第二凸起与所述第二凹陷一体成型。