CN112018967B - 减振部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种减振部件的制造方法,其制造操作容易并且不进行粘接工序就能够连接可动体及固定体的减振部件。致动器(1)具备连接可动体(3)和固定体(2)的圆筒形的凝胶状减振部件(14)。在凝胶状减振部件的制造中,将第一部件(11)及第二部件(12)与制造用夹具(90)同轴定位,并且,将凝胶材料(140)填充到在第一部件的外周面及第二部件的内周面形成有粘接辅助层(13)的模具中。使凝胶材料加热固化,成型凝胶状减振部件,并且使粘接辅助层和凝胶材料反应,将第一部件及第二部件固定到凝胶状减振部件上。在凝胶状减振部件固化之后,从制造用夹具卸下将凝胶状减振部件、第一部件及第二部件一体化而成的减振部件(10)。
Description
技术领域
本发明涉及用于使可动体相对于固定体相对移动的线性致动器的减振部件及其制造方法以及具备减振部件的线性致动器。
背景技术
作为致动器,有一种具备固定体及可动体和驱动可动体的磁驱动机构并且经由减振部件连接可动体和固定体的致动器。在专利文献1的致动器中,固定体和可动体通过由硅凝胶等构成的凝胶状减振部件连接。凝胶状减振部件为板状,通过粘接等方法连接到可动体及固定体上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-127789号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在凝胶状减振部件中,因为其本身具有吸附性,所以不容易处理。例如,制造大型的凝胶状减振部件并且在工作台上分割之后,用吸附头一个一个地吸附并输送分割后的凝胶状减振部件时,存在凝胶状减振部件吸附在工作台上、不易于输送的问题。另外,因为作为原材料的硅凝胶附着力差,所以粘接固定于固定体及可动体时,可使用的粘接剂受限制。
本申请的申请人在日本特愿2019-015588中提出一种容易处理的减振部件的结构。在日本特愿2019-015588中记载了一种减振部件,其中,在凝胶状部件的厚度方向上的一面及另一面中的一方或双方接合有柔性膜,凝胶状部件的侧面处于开放状态。
但是,日本特愿2019-015588所记载的减振部件因为以安装到平坦的面上为前提,所以是板状,无法安装到非平坦的地方。另外,因为是通过将接合到凝胶状部件上的膜粘接在可动体及固定体上来安装减振部件,所以必须进行粘接工序,这一点与专利文献1相同。因此,不能省略粘接工序,无法优化减振部件的安装工序。另外,如果存在粘接工序,则还需要涂布粘接剂的装置、用于向涂布了粘接剂的面供给减振部件的作业空间。
鉴于以上几个问题,本发明的技术问题在于提供一种减振部件的制造方法,该减振部件为容易处理并且不必进行粘接工序就能够安装到可动体及固定体上的结构。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种减振部件的制造方法,其特征在于,将第一部件及围绕所述第一部件的外周侧的第二部件定位在制造用夹具上,在所述第一部件的外周面及所述第二部件的内周面形成粘接辅助层,在所述第一部件的外周面和所述第二部件的内周面之间的间隙填充凝胶材料,使所述凝胶材料固化,成型凝胶状减振部件,并且使所述粘接辅助层和所述凝胶材料反应,将所述第一部件及所述第二部件固定到所述凝胶状减振部件上,将所述凝胶状减振部件与所述第一部件及所述第二部件一起从所述制造用夹具卸下。
根据本发明,通过将内侧的框件(第一部件)和外侧的框件(第二部件)相对于制造用夹具定位而在两框件之间形成间隙,在使填充在该间隙中的凝胶材料固化的过程中,通过使形成于两框件的表面(第一部件的外周面及第二部件的内周面)的粘接辅助层和凝胶材料反应,将内侧的框件(第一部件)和外侧的框件(第二部件)固定于凝胶状减振部件上。这样一来,不必进行粘接剂的粘接工序就可以将第一部件及第二部件固定于凝胶状减振部件上。因此,制造后的凝胶状减振部件容易处理。另外,圆筒形等立体形状的凝胶状减振部件的制造容易,即使第一部件的外周面及第二部件的内周面不是平面,也容易与凝胶状减振部件接合。另外,因为可以按照需要的形状成型凝胶状减振部件,所以不需要从大幅面的部件切出凝胶状减振部件,可以无浪费地使用凝胶材料。因此,能够抑制材料成本,并且能够提高制造效率。
在本发明中,可以采用以下方式:所述凝胶材料是加热固化型凝胶材料,将所述凝胶材料填充到所述间隙之后,通过进行加热固化处理,成型所述凝胶状减振部件。例如,在使用硅凝胶的情况下,可以通过加热固化处理成型凝胶状减振部件。
在本发明中,理想的是,在加压状态下进行所述加热固化处理。在凝胶材料由于加热固化处理而收缩的情况下,成型的凝胶状减振部件的特定部位有可能发生应力集中。通过在加压状态下进行加热固化处理,能够抑制应力集中的发生。
在本发明中,可以采用以下方式:将第三部件定位在所述第一部件的外周面和所述第二部件的内周面之间的间隙的周向的一部分,在面对所述间隙的所述第三部件的表面设置有脱模层,在使所述凝胶材料固化且成型所述凝胶状减振部件之后,从所述第一部件和所述第二部件之间卸下所述第三部件。这样一来,可以成型具备减重部的凝胶状减振部件。例如,通过在周向上以均等的间隔形成减重部,能够减少凝胶状减振部件的内周部与第一部件的固定面积和凝胶状减振部件的外周部与第二部件的固定面积之间的面积差。由此,可以减小向凝胶状减振部件的内周部的应力集中。通过减小应力集中,在由凝胶状减振部件连接可动体和固定体时,能够增大使可动体振动时的振幅的容许范围。因此,可以使可动体以大的振幅振动。另外,能够提高凝胶状减振部件的耐久性。
在本发明中,理想的是,所述第一部件及所述第二部件是圆筒状,并且由所述制造用夹具同轴定位,在所述第一部件的外周面和所述第二部件的内周面之间,成型圆筒形的所述凝胶状减振部件。这样一来,可以容易地制造圆筒形的凝胶状减振部件。另外,如果使用圆筒形的凝胶状减振部件,则能够在可动体和固定体之间遍及全周连续地配置凝胶状减振部件。由此,能够抑制可动体向轴线方向以外的方向移动。另外,因为在凝胶状减振部件的内周部固定有第一部件且在外周部固定有第二部件,所以在通过凝胶状减振部件连接可动体和固定体时不需要进行凝胶状减振部件的粘接工序。另外,如果将第一部件和第二部件中的一方设为可动体侧的部件、将另一方设为固定体侧的部件,则能够在可动体和固定体之间直接成型凝胶状减振部件。因此,能够提高制造效率。
在本发明中,所述粘接辅助层由底层涂料构成。通过在第一部件的外周面及第二部件的内周面涂布底层涂料,在使凝胶材料加热固化时,底层涂料和凝胶材料进行反应,凝胶状减振部件接合到涂布有底层涂料的面上。因此,在成型凝胶状减振部件的过程中,能够同时将凝胶状减振部件固定到第一部件及第二部件。因此,能够提高制造效率。
在本发明中,在所述凝胶材料中混合有第一材料和第二材料,通过所述第一材料和所述第二材料的混合比例来调节所述凝胶状减振部件的弹簧常数。这样一来,能够调节由凝胶状减振部件支承的可动体的共振频率。
在本发明中,理想的是,将加入了规定量的所述凝胶材料的针筒减压以将所述凝胶材料脱泡,将脱泡后的所述凝胶材料填充到所述第一部件的外周面和所述第二部件的内周面之间的间隙中。例如,在使用硅凝胶作为凝胶材料的情况下,因为凝胶材料中容易含有空气,所以通过进行脱泡处理,能够抑制凝胶状减振部件的成型缺陷。
发明效果
根据本发明,不必进行粘接剂的粘接工序就能够将第一部件及第二部件固定于凝胶状减振部件上。因此,制造后的凝胶状减振部件容易处理。另外,圆筒形等立体形状的凝胶状减振部件的制造容易,即使第一部件的外周面及第二部件的内周面不是平面,也容易与凝胶状减振部件接合。此外,因为可以按照需要的形状成型凝胶状减振部件,所以不需要从大幅面的部件切出凝胶状减振部件,可以无浪费地使用凝胶材料。因此,能够抑制材料成本,并且能够提高制造效率。
附图说明
图1是具备减振部件的致动器的剖视图。
图2是图1的致动器的分解剖视立体图。
图3是本实施方式的减振部件的制造方法的说明图。
图4是本实施方式的减振部件的制造方法的流程图。
图5是变形例的制造用夹具的说明图。
图6(a)和图6(b)是变形例的减振部件及其制造方法的说明图。
图7是变形例的减振部件的制造方法的流程图。
附图标记说明
1…致动器;2…固定体;3…可动体;4…第一保持架;5…第二保持架;6…磁驱动机构;10、10C…减振部件;10A…第一减振部件;10B…第二减振部件;11…第一部件;12…第二部件;13…粘接辅助层;14、14C…凝胶状减振部件;19…轴孔;20…壳体;21…筒状壳体;22…第一端板;23…第二端板;31…轴;32…第一磁轭;33…第二磁轭;34…第一磁性板;35…第二磁性板;36…内侧环状部件;37…内侧环状部件;41…开口部;42…环状部;43…线圈固定部;44…凹部;51…开口部;52…环状部;53…圆筒部;54…突出部;61…磁铁;62…线圈;63…基板;90…制造用夹具;91…圆形凹部;92…销;93…点胶机;94…第三部件;95…脱模层;140…凝胶材料;141…内周部;142…外周部;310…螺栓;341…端板部;342…侧板部;421…肋;422…减重部;L…轴线;S…间隙。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先,对通过减振部件10连接可动体3和固定体2的致动器1的结构进行说明,其次,对减振部件10的制造方法进行说明。在以下的说明中,轴线L是可动体3的中心轴线。另外,将轴线L延伸的方向(轴线L方向)的一侧设为L1,将轴线L方向的另一侧设为L2。
以下说明的致动器1为如下方式:固定体2围绕可动体3的外周侧,减振部件10的内周部与可动体3连接,减振部件10的外周部与固定体2连接,但也可以采用以下方式:互换可动体3和固定体2的配置,减振部件10的内周部与固定体2连接,减振部件10的外周部与可动体3连接。另外,致动器1具备使可动体3相对于固定体2沿轴线L方向振动的磁驱动机构6。在以下说明的致动器1中,磁驱动机构6具备配置于可动体3的磁铁61和配置于固定体2的线圈62,但也可以采用将磁铁61和线圈62的配置颠倒的结构。
(整体结构)
图1是具备减振部件10的致动器1的剖视图。图2是图1的致动器1的分解剖视立体图。如图1、图2所示,致动器1具备固定体2及可动体3、连接固定体2和可动体3的减振部件10以及使可动体3相对于固定体2在轴线L方向上相对移动的磁驱动机构6。磁驱动机构6具备磁铁61及线圈62。磁铁61配置在可动体3上,线圈62配置在固定体2上。可动体3在L1侧的端部及L2侧的端部的各位置处,经由减振部件10与固定体2连接。因此,减振部件10配置于沿轴线L方向分开的两个部位。如后述,减振部件10具备由硅凝胶等构成的凝胶状减振部件14。
(固定体)
固定体2具备壳体20和被壳体20保持的第一保持架4及第二保持架5。壳体20具备沿轴线L方向延伸的筒状壳体21、固定于筒状壳体21的L1侧的端部的第一端板22以及固定于筒状壳体21的L2侧的端部的第二端板23。第一保持架4及第二保持架5配置于筒状壳体21的内侧。在第一保持架4上固定有线圈62,并且连接有减振部件10。在第二保持架5上连接有减振部件10。在本实施方式中,第一保持架4及第二保持架5是树脂制的,壳体20是金属制的。
第一保持架4具备在中央设置有圆形的开口部41的环状部42和从环状部42的内周部分向L2侧突出的圆筒状的线圈固定部43。线圈62卷绕于线圈固定部43的外周侧。在开口部41配置有减振部件10。环状部42的外周面是圆筒面,与筒状壳体21内切。如图2所示,在环状部42形成有沿径向延伸的肋421。另外,在周向上相邻的肋421之间形成有减重部422。在环状部42固定有连接有线圈线的基板63。基板63配置于设置在环状部42的外周面的凹部44。
第二保持架5具备在中央设置有圆形的开口部51的环状部52、从环状部52的外周缘向L1侧突出的圆筒部53、以及从圆筒部53的周向的一部分向L1侧突出的突出部54。突出部54的前端配置于第一保持架4的凹部44。在开口部51的内侧配置有减振部件10。环状部52及圆筒部53的外周面是圆筒面,与筒状壳体21内切。
(可动体)
可动体3具备:轴31,其在固定体2的径向的中心沿轴线L方向延伸;磁铁61,其固定于轴31的轴线L方向上的大致中央;第一磁轭32,其在L1侧与磁铁61重叠;第二磁轭33,其在L2侧与磁铁61重叠;内侧环状部件36,其在L1侧与第一磁轭32重叠;以及内侧环状部件37,其为金属制,在L2侧与第二磁轭33重叠。内侧环状部件36、37具备嵌入轴31的轴孔。内侧环状部件36、37为相同形状,在轴线L方向上沿相反方向配置。内侧环状部件36、37是用于调节可动体3的质量m的配重。
在通过具备凝胶状减振部件14的减振部件10连接可动体3和固定体2的致动器1中,如以下公式(1)所示,可动体3的共振频率f0由包括可动体3的质量m和凝胶状减振部件14的弹簧常数k的公式来规定。因此,通过调节配重(内侧环状部件36、37)的重量,能够调节可动体3的质量,并调节可动体3的共振频率f0。
共振频率f0=(1/2π)×√(k/m)…(1)
k:凝胶状减振部件的弹簧常数;m:可动体的质量。
磁铁61为圆筒状,被磁化为在轴线L方向上分极成N极和S极。轴31在固定体2的径向的中心沿轴线L方向延伸。设置于第一保持架4的线圈固定部43与磁铁61同轴配置在磁铁61的外周侧。因此,磁铁61和线圈62同轴配置。
第一磁轭32是外径尺寸略微大于磁铁61的外径尺寸的磁性板。
第一磁轭32的外周面比磁铁61的外周面更向径向外侧伸出。第一磁轭32通过粘接等方法固定于磁铁61的L1侧的表面。第二磁轭33由两张磁性板(第一磁性板34、第二磁性板35)构成。第一磁性板34具备配置于磁铁61的L2侧的端板部341和从端板部341的外缘向L1侧延伸的圆筒状的侧板部342。侧板部342配置于线圈固定部43的外周侧。第二磁性板35是比第一磁性板34的端板部341稍小的圆板状。第二磁性板35在L1侧层叠于第一磁性板34的端板部341,且焊接于端板部341。在第二磁轭33中,第二磁性板35通过粘接等方法固定于磁铁61的L2侧的面。
(减振部件)
减振部件10配置于轴31和第一保持架4之间及轴31和第二保持架5之间这两个部位。以下,将连接轴31和第一保持架4的减振部件10设为第一减振部件10A,将连接轴31和第二保持架5的减振部件10设为第二减振部件10B进行说明。第一减振部件10A和第二减振部件10B为相同的结构,在轴线L方向上沿相反的方向配置。
减振部件10(第一减振部件10A、第二减振部件10B)具备圆筒状的第一部件11、配置于第一部件11的外周侧的第二部件12以及配置于第一部件11和第二部件12之间的凝胶状减振部件14。第一部件11及第二部件12为圆筒状,且同轴配置。凝胶状减振部件14是径向的厚度恒定的圆筒状部件,轴线L方向上的尺寸(高度)也恒定。凝胶状减振部件14由硅凝胶构成。例如,作为凝胶状减振部件14,可以使用针入度为90度~110度的硅凝胶。
凝胶状减振部件14的内周部141与第一部件11连接,凝胶状减振部件14的外周部142与第二部件12连接。通过将凝胶材料填充在第一部件11和第二部件12之间并使其热固化而成型凝胶状减振部件14。当凝胶材料热固化时,与涂布于第一部件11的外周面及第二部件12的内周面的粘接辅助层13(参照图3)相接的部分发生反应,被固定到涂布有粘接辅助层13的面。因此,凝胶状减振部件14不需要在固化后使用粘接剂固定到第一部件11及第二部件12上,而是通过与粘接辅助层13反应后的凝胶状减振部件14本身的粘接力,内周部141被连接至第一部件11,并且外周部142被连接至第二部件12。
(减振部件的安装结构)
连接轴31和第一保持架4的第一减振部件10A配置于第一保持架4的开口部41。第一减振部件10A的第二部件12通过粘接等固定于开口部41的内表面。另外,第一减振部件10A的第一部件11通过配置于贯通第一部件11的中心部分的轴孔19中的螺栓310固定于轴31的L1侧的端部。由此,第一保持架4和轴31由第一减振部件10A连接。第一部件11从L1侧与内侧环状部件36抵接。
连接轴31和第二保持架5的第二减振部件10B配置于第二保持架5的开口部51。第二减振部件10B的第二部件12通过粘接等固定于开口部51的内表面。另外,第二减振部件10B的第一部件11通过配置于轴孔19中的螺栓310固定于轴31的L2侧的端部。由此,第二保持架5和轴31由第二减振部件10B连接。第一部件11从L2侧与内侧环状部件37抵接。
(致动器的动作)
在致动器1中,通过对线圈62通电,磁驱动机构6产生沿轴线L方向驱动可动体3的驱动力。当切断对线圈62的通电时,可动体3通过凝胶状减振部件14的恢复力返回到原点位置。因此,通过间歇地进行对线圈62的通电,可动体3沿轴线L方向振动。
第一减振部件10A具备在轴31和第一保持架4之间以全周围绕轴31的L1侧的端部的凝胶状减振部件14。另外,第二减振部件10B具备在轴31和第二保持架5之间以全周围绕轴31的L2侧的端部的凝胶状减振部件14。在第一减振部件10A及第二减振部件10B上,凝胶状减振部件14被无间隙地填充到第一部件11和第二部件12之间,在全周上连续地配置。当可动体3相对于固定体2沿轴线L方向振动时,固定于凝胶状减振部件14的内周部141的第一部件11和固定于凝胶状减振部件14的外周部142的第二部件12在轴线L方向上相对移动。因此,凝胶状减振部件14追随可动体3的振动在剪切方向上变形。
(减振部件的制造方法)
图3是本实施方式的减振部件10的制造方法的说明图。图4是本实施方式的减振部件10的制造方法的流程图。如图3所示,用于减振部件10的制造的制造用夹具90具备圆形凹部91和从圆形凹部91的底面中央突出的销92。圆形凹部91的底面中,围绕销92的中央的区域凹陷成环状。在制造减振部件10时,使用将第一部件11及第二部件12定位于制造用夹具90的部件作为用于成型凝胶状减振部件14的模具。
如图4所示,减振部件10的制造方法包括:准备用于成型凝胶状减振部件14的凝胶材料140的工序(步骤ST1~步骤ST5);以及准备用于成型凝胶状减振部件14的模具,在模具内成型凝胶状减振部件14并将其从制造用夹具90卸下的工序(步骤ST11~ST18)。在图3中,省略了步骤ST1~ST5的图示。
首先,参照图4对准备成型用的凝胶材料140的工序进行说明。由混合有两种原料(第一材料和第二材料)的双组分的凝胶材料140成型凝胶状减振部件14。在步骤ST1中,按照规定混合比例称量第一材料和第二材料。在此,作为成型品的凝胶状减振部件14的弹簧常数k根据第一材料和第二材料的混合比例而变化。于是,在步骤ST1中,称量第一材料和第二材料,以便形成能够达到要求的弹簧常数k的混合比例。
其次,在步骤ST2中,在搅拌机中搅拌第一材料和第二材料使其混合。
接着,在步骤ST3中,将搅拌后的凝胶材料140每次以恒定量移入到容器中。例如,在使用后述的点胶机93(参照图3)将凝胶材料140填充到模具的情况下,将凝胶材料140每次以恒定量移入到点胶机93用的容器即针筒中。移入到容器(针筒)中的凝胶材料140的量设定为与制造的凝胶状减振部件14的尺寸相应的量。
接着,在步骤ST4、5中,去除凝胶材料140中包含的空气。在使用硅凝胶作为凝胶材料140的情况下,容易含有空气。于是,进行步骤ST4、5,以抑制凝胶状减振部件14的成型缺陷。在步骤ST4中,将加入了凝胶材料140的针筒固定到真空器上。在步骤ST5中,对真空器内进行减压以将针筒内的凝胶材料140脱泡。这样,完成用于成型凝胶状减振部件14的凝胶材料140的准备。
接下来,参照图3、图4,对准备用于成型凝胶状减振部件14的模具、在模具内成型凝胶状减振部件14并将其从制造用夹具90卸下的工序进行说明。准备用于成型凝胶状减振部件14的模具的工序(步骤ST11、ST12)也可以在准备上述凝胶材料140的工序之前进行,也可以与准备凝胶材料140的工序并行进行,或者还可以在准备凝胶材料140的工序之后进行。
在步骤ST11中,通过使第一部件11及第二部件12与制造用夹具90抵接定位,在第一部件11和第二部件12之间形成径向的间隙S。如图3所示,在步骤ST11中,将从圆形凹部91的中央突出的销92插入第一部件11的轴孔19中,使第一部件11从L1侧与圆形凹部91的底面抵接。另外,使第二部件12与圆形凹部91的内周面内切,并且使第二部件12与圆形凹部91的底面的外周区域抵接。由此,第一部件11和第二部件12在轴线L方向及径向上被定位,在第一部件11和第二部件12之间形成环状的间隙S。环状的间隙S遍及全周而形成,径向宽度在全周是恒定的。
在步骤ST12中,在将凝胶材料140填充到间隙S中时与凝胶材料140相接的面即第一部件11的外周面及第二部件12的内周面形成粘接辅助层13。例如,通过涂布底层涂料形成粘接辅助层13。需要说明的是,粘接辅助层13的形成也可以在将第一部件11及第二部件12组装到制造用夹具90之前进行。即,也可以将步骤ST11和步骤ST12的顺序颠倒。
接着,在步骤ST13中,将凝胶材料140填充到模具中。如图3所示,将消泡后的凝胶材料140填充到形成于第一部件11和第二部件12之间的径向的间隙S中。如上所述,因为凝胶材料140被填充到针筒中,所以将针筒固定到点胶机93上,从点胶机93向间隙S排出恒定量的凝胶材料140。
接下来,在步骤ST14~ST18中,进行使凝胶材料140固化的处理。
例如,在使用加热固化型硅凝胶作为凝胶材料140的情况下,通过进行加热固化处理使凝胶材料140固化。首先,在步骤ST14中,将已经填充凝胶材料140的模具(已经将第一部件11及第二部件12组装到制造用夹具90的单元)放入恒温槽的腔室。其次,在步骤ST15中,使腔室升温到规定温度。接下来,在步骤ST16中,将腔室内维持在规定温度并待机规定时间。接着,在步骤ST17中,使腔室内降温,在步骤ST18中,从恒温槽取出模具。
如上所述,在步骤ST14~ST18中,将凝胶材料140连模具一起加热,在规定温度下维持规定时间,由此,凝胶材料140加热固化。由此,在第一部件11和第二部件12之间的间隙S中成型凝胶状减振部件14。凝胶材料140在加热固化时,与粘接辅助层13(底层涂料)相接的部分同粘接辅助层13(底层涂料)发生反应,固定于第一部件11的外周面及第二部件12的内周面。因此,固化后的凝胶状减振部件14不使用粘接剂,而是通过凝胶状减振部件14本身的粘接力,凝胶状减振部件14的内周部141被固定于第一部件11,并且凝胶状减振部件14的外周部142被固定于第二部件12。
接着,在步骤ST19中,从制造用夹具90卸下凝胶状减振部件14、第一部件11及第二部件12被一体化而成的减振部件10。例如,在制造用夹具90的供第一部件11抵接的面及供第二部件12抵接的面设置有用于配置突出销的贯通孔,使用突出销将减振部件10从制造用夹具90卸下。由此,完成通过凝胶状减振部件14连接有第一部件11和第二部件12的减振部件10。
(本实施方式的主要效果)
如上所述,本实施方式的减振部件10的制造方法包括:将第一部件11及围绕第一部件11的外周侧的第二部件12定位到制造用夹具90的步骤(步骤ST11);在第一部件11的外周面及第二部件12的内周面形成粘接辅助层13的步骤(步骤ST12);将凝胶材料140填充到第一部件11的外周面和第二部件12的内周面之间的间隙S中的步骤(步骤ST13);使凝胶材料140固化且成型凝胶状减振部件14,并且使粘接辅助层13和凝胶材料140反应,将第一部件11及第二部件12固定到凝胶状减振部件14上的步骤(步骤ST14~ST18);以及将凝胶状减振部件14与第一部件11及第二部件12一起从制造用夹具90卸下的步骤(步骤ST19)。
根据本实施方式,在成型凝胶状减振部件14的过程中,可以同时将框件(第一部件11及第二部件12)固定到凝胶状减振部件14上,所以不必针对附着力差的部件即凝胶状减振部件14进行粘接工序,能够将凝胶状减振部件14用作连接体。这样,不需要凝胶状减振部件14的粘接工序,从而能够优化致动器1的制造工序。另外,因为能够制造使凝胶状减振部件14和框件一体化的减振部件10,所以制造后的凝胶状减振部件14容易处理。另外,因为能够按照需要的形状成型凝胶状减振部件14,所以在成型后不需要加工凝胶状减振部件,并且不需要从大幅面的部件切出需要的形状。因此,可以无浪费地使用凝胶材料140,从而能够抑制材料成本。另外,因为可以省去凝胶状减振部件14的加工时间,所以能够提高制造效率。另外,即使第一部件11及第二部件12上的凝胶状减振部件14的固定面不是平面,也能够容易地固定。因此,容易制造圆筒状等立体形状的凝胶状减振部件14。
在本实施方式中,因为使用硅凝胶作为凝胶材料140,所以通过进行加热固化处理可以成型凝胶状减振部件14。另外,在本实施方式中,因为使用底层涂料作为粘接辅助层13,所以通过在第一部件11的外周面及第二部件12的内周面涂布底层涂料,当使凝胶材料140加热固化时,可以使底层涂料和凝胶材料140反应,并且可以将凝胶状减振部件14接合在已涂布底层涂料的表面。
在本实施方式中,第一部件11及第二部件12是圆筒状,通过制造用夹具90被同轴定位。而且,在第一部件11的外周面和第二部件12的内周面之间成型有圆筒状的凝胶状减振部件14。这样,通过制造圆筒状的凝胶状减振部件14,能够制造在可动体3和固定体2的径向的间隙中遍及全周连续地配置有凝胶状减振部件14的致动器1。在这样的致动器1中,可动体3在轴线L方向(振动方向)以外的方向上移动时的凝胶状减振部件14的弹簧常数为可动体3在轴线L方向(振动方向)上移动时的弹簧常数的三倍左右,所以能够抑制可动体3在与振动方向不同的方向上移动。因此,能够抑制可动体3的意外移动,并且能够抑制可动体3与固定体2碰撞。
在本实施方式中,使用配合有第一材料和第二材料的双组分凝胶材料140制造凝胶状减振部件14,通过第一材料和第二材料的混合比例调节凝胶状减振部件14的弹簧常数。因此,不必改变凝胶状减振部件14的尺寸,就能够调节可动体3的共振频率。
在本实施方式中,对放入了恒定量的凝胶材料140的针筒减压并将凝胶材料140脱泡,从针筒将脱泡后的凝胶材料140注入第一部件11的外周面和第二部件12的内周面之间的间隙。因此,即使在使用容易含有空气的硅凝胶作为凝胶材料的情况下,也能够抑制凝胶状减振部件14的成型缺陷。
(变形例)
(1)在上述实施方式中,在加热固化凝胶材料140时,在凝胶材料140由于加热固化处理而收缩的情况下,有可能在成型的凝胶状减振部件14的特定部位发生应力集中。因此,在凝胶材料140由于热固化处理而收缩的情况下,理想的是,在上述的制造方法的步骤ST15~ST17中,将恒温槽的腔室内设为加压状态,在加压状态下进行加热固化处理。这样一来,可以抑制成型的凝胶状减振部件14的特定部位发生应力集中。通过降低应力集中,能够提高凝胶状减振部件14的耐久性。另外,通过减小应力集中,能够增大使可动体3振动时的振幅的容许范围。因此,可以使可动体3以大振幅振动。
(2)在上述实施方式中,第一部件11及第二部件12是与可动体3及固定体2分开的部件的框体,但是,也可以将作为可动体3侧的部件的框体和作为固定体2侧的部件的框体直接定位到制造用夹具90上,在可动体3侧的部件和固定体2侧的部件之间直接成型凝胶状减振部件14。
(3)图5是变形例的制造用夹具90A的说明图。制造用夹具90A具备多个圆形凹部91,在各圆形凹部91设置有销92。因此,通过将第一部件11和第二部件12分别定位在各圆形凹部91,并且在第一部件11和第二部件12的表面形成粘接辅助层13,能够一次制造多个凝胶状减振部件14。
(4)图6(a)和图6(b)是变形例的减振部件10C及其制造方法的说明图,图6(a)是示意性表示成型用的模具及成型品的截面结构的说明图,图6(b)是示意性表示成型用的模具及成型品的平面结构的说明图。另外,图7是变形例的减振部件10C的制造方法的流程图。上述实施方式的制造方法是将凝胶材料140填充到设置于第一部件11和第二部件12之间的圆环状的整个间隙S中来制造圆筒状的凝胶状减振部件14的方法,而如图6(a)和图6(b)、图7所示的制造方法是通过将在表面具备脱模层的第三部件94配置于间隙S的周向的一部分而制造圆筒状以外的形状的凝胶状减振部件14C的方法。下面,对于与上述实施方式相同的步骤省略其说明,对不同的步骤进行说明。
如图7所示,在变形例的步骤ST11A中,相对于制造用夹具90将第一部件11、第二部件12及第三部件94这三个部件定位。第一部件11及第二部件12与上述实施方式同样地定位。第三部件94制成扇形,径向尺寸是与第一部件11和第二部件12之间的间隙S内切的尺寸。如图6(b)所示,在周向上等间隔配置数个第三部件94,由此,在相邻的第三部件94之间形成周向间隙S。
在步骤ST12中,在第一部件11的外周面及第二部件12的内周面中、没有配置第三部件94的区域(即,面对间隙S的区域)形成粘接辅助层13。在此,第三部件94至少在朝向周向的两侧的面(即,面对间隙S的面)形成有脱模层95。脱模层95例如可以设为氟树脂涂层。
在步骤ST13中,在第一部件11和第二部件12之间的间隙S中、没有配置第三部件94的区域填充凝胶材料140。加热固化后,在步骤ST19A中,从制造用夹具90卸下具备凝胶状减振部件14C和第一部件11、第二部件12及第三部件94的成型品。在步骤ST20A中,从已经从制造用夹具90卸下的成型品卸下第三部件94。在第三部件94中,因为在与凝胶状减振部件14C相接的面上形成有脱模层95,所以能够容易地从凝胶状减振部件14C之间卸下。
这样,将第三部件94定位到第一部件11的外周面和第二部件12的内周面之间的间隙S的周向的一部分,在面对间隙S的第三部件94的表面设置有脱模层95,使填充到间隙S中的凝胶材料140固化且成型凝胶状减振部件14C,之后,卸下第三部件94,由此,完成凝胶状减振部件14C被配置成齿轮状的减振部件10C。
在减振部件10C中,与具备圆筒状的凝胶状减振部件14的情况相比,可以缩小凝胶状减振部件14C的内周部与第一部件11的固定面积和凝胶状减振部件14C的外周部与第二部件12的固定面积之间的面积差。因此,能够减小向凝胶状减振部件14C的内周部的应力集中。通过减小应力集中,在通过凝胶状减振部件14C连接可动体3和固定体2时,可以增大使可动体3振动时的振幅的容许范围。因此,可以使可动体3以大振幅振动。另外,能够提高凝胶状减振部件14的耐久性。
需要说明的是,第三部件94的形状或数量、配置不限于上述的实施方式,可以适当变更。
Claims (8)
1.一种减振部件的制造方法,其特征在于,
将第一部件及围绕所述第一部件的外周侧的第二部件定位在制造用夹具上,在所述第一部件的外周面及所述第二部件的内周面形成粘接辅助层,在所述第一部件的外周面和所述第二部件的内周面之间的间隙中填充凝胶材料,
使所述凝胶材料固化,成型凝胶状减振部件,并且使所述粘接辅助层和所述凝胶材料反应,将所述第一部件及所述第二部件固定到所述凝胶状减振部件上,
将所述凝胶状减振部件与所述第一部件及所述第二部件一起从所述制造用夹具卸下。
2.根据权利要求1所述的减振部件的制造方法,其特征在于,
所述凝胶材料是加热固化型凝胶材料,
将所述凝胶材料填充到所述间隙之后,通过进行加热固化处理,成型所述凝胶状减振部件。
3.根据权利要求2所述的减振部件的制造方法,其特征在于,
在加压状态下进行所述加热固化处理。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的减振部件的制造方法,其特征在于,
将第三部件定位在所述第一部件的外周面和所述第二部件的内周面之间的间隙的周向的一部分,
在面对所述间隙的所述第三部件的表面设置有脱模层,
在使所述凝胶材料固化且成型所述凝胶状减振部件之后,从所述第一部件和所述第二部件之间卸下所述第三部件。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的减振部件的制造方法,其特征在于,
所述第一部件及所述第二部件是圆筒状,并且由所述制造用夹具同轴定位,
在所述第一部件的外周面和所述第二部件的内周面之间,成型圆筒形的所述凝胶状减振部件。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的减振部件的制造方法,其特征在于,
所述粘接辅助层由底层涂料构成。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的减振部件的制造方法,其特征在于,
在所述凝胶材料中混合有第一材料和第二材料,
通过所述第一材料和所述第二材料的混合比例来调节所述凝胶状减振部件的弹簧常数。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的减振部件的制造方法,其特征在于,
将加入了规定量的所述凝胶材料的针筒减压以将所述凝胶材料脱泡,
将脱泡后的所述凝胶材料填充到所述第一部件的外周面和所述第二部件的内周面之间的间隙中。
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