DE69731360T2

DE69731360T2 - Verfahren zur Dämpfung von Schwingungen

Info

Publication number: DE69731360T2
Application number: DE69731360T
Authority: DE
Inventors: Masanori Kokubunji-shi Hansaka; Naoto Kokubunji-shi Mifune; Hitoshi Chuo-ku Sato; Hiromi Chuo-ku Takinosawa; Kazuo Hamamatsu-shi Nishimoto
Original assignee: CI Kasei Co Ltd; Railway Technical Research Institute; Nichias Corp
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Nichias Corp
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2017-11-27
Also published as: DE69731360D1; NO321566B1; EP0849495A3; EP0849495B1; NO975405L; NO975405D0; EP0849495A2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dämpfen von Vibrationen unter Verwendung eines magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps, wobei der Dämpfer durch Laminieren einer Platte mit einer Elastizität und eines polymerischen visko-elastischen Materials gebildet ist, das ein magnetisiertes magnetisches Pulver enthält, und an einen vibrierenden Körper mit einer gekrümmten Oberfläche angebracht werden kann.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bisher war ein durch den Anmelder der vorliegenden Erfindung und so weiter offenbarter magnetischer Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps als ein Vibrationsdämpfer zum Verhindern von Geräuschen und Vibrationen bekannt, die auftreten, wenn ein Zug durch eine Eisenbahn-Trägerbrücke passiert, die aus Stahl oder desgleichen hergestellt ist. Der vorhergehende magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps wird durch Lamieren eine Platte, in der Form eines starren bzw. steifen Körpers, und einer Schicht ausgebildet, die aus einem polymerischen visko-elastischen Material hergestellt ist, das ein magnetisiertes magnetisches Pulver enthält (Verweis auf die japanische Patentveröffentlichung Nr. 7-51339). Ein anderes Beispiel kann in dem nächsten Stand der Technik, der JP 05-257485, gefunden werden.
Da der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps die Struktur aufweist, dass die polymerische visko-elastische Materialschicht eine Magnetkraft aufweist, kann der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps leicht an die Oberfläche einer Stahl-Trägerbrücke oder dergleichen, durch Heranbringen der Oberfläche des polymerischen visko-elatischen Materials an die vorhergehende Oberfläche, angezogen werden. Wenn die Stahl-Trägerbrücke oder dergleichen in dem oben erwähnten Zustand vibriert, breiten sich Vibrationen durch das polymerische visko-elastische Material aus. Deshalb vibriert das polymerische visko-elatische Material zusammen mit der Stahl-Trägerbrücke oder dergleichen. Da die steife Platte an das polymerische visko-elastische Material durch Kleben oder desgleichen laminiert ist, ist die Bewegung des polymerischen visko-elastischen Materials durch die steife Platte eingezwängt bzw. gehemmt. Deshalb wird die Vibrationsenergie in dem polymerischen visko-elastischen Material in thermische Energie umgewandelt, und so erzeugte Energie wird dispergiert und verloren. Folglich wird die Vibrationsenergie zuerst zurückführend auf den inneren Verlust in dem polymerischen visko-elastischen Material (nachstehend ein „Innenverlust-Dämpfungseffekt" genannt) vermindert.
Auf der anderen Seite sind das polymerische visko-elastische Material und die Stahl-Trägerbrücke oder dergleichen in ihrer Grenze nicht gründlich aneinander gesichert, d. h. das polymerische viskoelastische Material wird einfach an die Stahl-Trägerbrücke oder dergleichen (magnetisch angezogen) mittels der Magnetkraft angezogen. Deshalb wird, falls eine äußere Kraft wirkt, die größer als eine vorbestimmte Größenordnung ist, ein „Rutschen" oder eine „Verschiebung" des polymerischen visko-elastischen Materials bezüglich der Stahl-Trägerbrücke oder dergleichen stattfinden. Somit werden Vibrationen von der Stahl-Trägerbrücke oder dergleichen in das polymerische visko-elastische Material übertragen. Wenn das polymerische visko-elastische Material in der Grenze verformt ist, wird eine Gleitreibung durch das polymerische visko-elastische Material und die Stahl-Trägerbrücke oder dergleichen erzeugt. Somit vibriert das polymerische visko-elastische Material (verformt) an der Grenze, in einem Zustand, in dem die Gleitreibung an dem polymerischen visko-elastischen Material wirkt. Zu dieser Zeit wird die Vibrationsenergie in thermische Energie umgewandelt, und so erzeugte Energie wird dispergiert und verloren. Deshalb wird die Vibrationsenergie auch zurückführend auf die Gleitreibung an der Grenze zwischen dem polymerischen visko-elastischen Material und der Stahl-Trägerbrücke oder dergleichen (nachstehend ein „Gleitreibungs-Dämpfungseffekt" genannt) vermindert.
Frühere Dämpfer als die oben erwähnten magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps (Verweis auf die japanische Patentveröffentlichung Nr. 7-51339) wurden derart angeordnet, dass sie lediglich von dem Innenverlust-Dämpfungseffekt abhängen. Der oben erwähnte magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps ist jedoch derart angeordnet, dass der Gleitreibungs-Dämpfungseffekt eine große Rolle spielt, genauso wie oder größer als die des Innenverlust-Dämpfungseffekts. Somit wurde der synergistische Effekt der oben erwähnten zwei Effekte auch aus Experimenten und dergleichen bestätigt, um einen ausgezeichneten Vibrations-Dämpfungseffekt zu erlangen, der besser ist, als der des herkömmlichen Vibrationsdämpfers.
Verglichen mit dem herkömmlichen Vibrationsdämpfer, welcher derart angeordnet ist, dass er an den vibrierenden Körper mit einem Haftmittel oder desgleichen angebracht wird, wird der oben erwähnte magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps (Verweis auf die japanische Patentveröffentlichung Nr. 7-51339) durch die Magnetkraft angezogen und gestützt, wenn der vibrierende Körper durch eine Stahlplatte oder dergleichen gebildet ist. Deshalb kann ein Vorgang zum Vorsehen der Bindung oder dergleichen vermieden werden, und somit kann ein Vorgang zum Anbringen des Vibrationsdämpfers an den vibrierenden Körper, verglichen mit den herkömmlichen Vibrationsdämpfern, sehr leicht durchgeführt werden.
Des Weiteren wurde der Vibrations-Dämpfungseffekt des herkömmlichen Vibrationsdämpfers mittels des Energieverlustes in dem polymerischen visko-elastischen Material erhalten. Eine Verlustzahl, die den Energieverlust angibt, weist jedoch eine Temperaturabhängigkeit auf, die eine großen Höchstwert bei einer vorbestimmten Temperatur aufweist und eine schnelle Verminderung bei Temperaturen, die von der vorhergehenden Temperatur abweichen, erfährt. Der oben erwähnte magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps (Verweis auf die japanische Patentveröffentlichung Nr. 7-51339) weist jedoch einen bedeutsamen Effekt des Vibrations-Dämpfungseffekts auf, der zurückführend auf die Gleitreibung erhalten wird, die in einem breiten Temperaturbereich im Wesentlichen konstant ist. Deshalb verschlechtert sich der Vibrations-Dämpfungseffekt nicht, sogar falls die Temperatur geändert wird. Somit ist die Temperaturabhängigkeit des Innenverlust-Vibrationsdämpfungseffekts gemäßigt. Folglich wurde ein ausgezeichneter Vibrationsdämpfungseffekt aus Experimenten und dergleichen bestätigt, um in einem breiten Temperaturbereich aufgewiesen zu werden, verglichen mit dem herkömmlichen Vibrationsdämpfer.
Wenn der oben erwähnte magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps (Verweis auf die japanische Patentveröffentlichung Nr. 7-51339) derart strukturiert ist, dass der vibrierende Körper ein Element mit einer gekrümmten Vibrationsoberfläche ist, entstehen die folgenden Probleme.
D. h. falls die steife Platte aus einem Material mit einer Sprödigkeit, beispielsweise Keramik, hergestellt ist, kann die steife Platte durch Formen des vorhergehenden Materials in eine gekrümmte Form gefertigt werden. Eine polymerische visko-elastische Materialschicht mit einer gleichbleibenden Dicke kann jedoch auf der gegossenen, steifen Platte nicht leicht gebildet werden, verglichen mit einer flachen Platte. Falls der Young Elastizitätsmodul der einzwängenden Platte niedriger ist als 29,4 × 10⁸ Pascal (300 kgf/mm²), ist die Steifigkeit ungenügend, um die erforderliche Kraft zu erhalten, um die magnetische Schicht einzuzwängen. Folglich kann eine Verformung in der magnetischen Schicht nicht leicht stattfinden, wobei somit die Vibrationsdämpfungsfunktion verursacht wird, die zurückführend auf den inneren Verlust zu verschlechtern ist. Da die Einzwängungskraft zu der magnetischen Schicht in dem vorhergehenden Fall ungenügend ist, folgt der gesamte Körper des Vibrationsdämpfers leicht den Vibrationen des vibrierenden Körpers. Somit kann Gleitreibung in der Grenze zwischen dem vibrierenden Körper und der magnetischen Schicht nicht leicht stattfinden. Folglich kann die Vibrationsdämpfungsfunktion, die der vorteilhafte Effekt der vorliegenden Erfindung ist, nicht aufgewiesen werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Hinsichtlich des Vorhergehenden, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Dämpfen von Vibrationen unter Verwendung eines magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps zu schaffen, der fähig ist, die Vibration eines vibrierenden Körpers mit einer gekrümmten vibrierenden Oberfläche zu dämpfen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Dämpfen von Vibrationen einer vibrierenden Oberfläche eines vibrierenden Körpers vorgesehen, der aus einem ferromagnetischen Material ausgeführt bzw. hergestellt ist und eine gekrümmte Oberfläche aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Nutzen einer oder mehrerer Schichten eines magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps mit einer oder einer Mehrzahl einzwängender Platten, die aus einem Material mit einem Young Elastizitätsmodul von 29,4 × 10⁸ Pascal (300 kgf/mm²) oder höher hergestellt sind, und einer oder einer Mehrzahl magnetischer Schichten, die aus einem polymerischen visko-elastischen Material mit einem magnetischen Pulver hergestellt sind, das magnetisiert ist, um eine remanente magnetische Flussdichte von ungefähr 2,5 × 10^–3 Tesla (25 Gauss) bis ungefähr 1,5 Tesla (15.000 Gauss) aufzuweisen, und auf die einzwängenden Platten laminiert sind; und einen der Schritte a) oder b) wie folgt: a) Nutzen einer plastischen Deformation bzw. Verformung eines schwachen Querschnitt-Abschnitts von einer der einzwängenden Platten, um die einzwängende Platte derart plastisch zu verformen, dass die Oberflächenform der magnetischen Schicht im Wesentlichen mit der Form der vibrierenden Oberfläche übereinstimmt; und Nutzen einer magnetischen Kraft des magnetischen Pulvers um zu bewirken, dass im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der magnetischen Schicht an der vibrierenden Oberfläche magnetisch adsorbiert wird, so dass der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps an der vibrierenden Oberfläche angebracht ist, um zu bewirken, dass sich eine Vibrationsenergie des vibrierenden Körpers in der magnetischen Schicht, die durch die einzwängende Platte eingezwängt ist, verliert, und um zu bewirken, dass sich selbige zurückführend auf eine Gleitreibung an der Grenze zwischen der vibrierenden Oberfläche und der magnetischen Schicht verliert; b) Nutzen einer elastischen Repulsion von einer der einzwängenden Platten, um die magnetische Schicht mit der vibrierenden Oberfläche zu verbinden, um die Oberflächenform der magnetischen Schicht im Wesentlichen mit der Form der vibrierenden Oberfläche übereinstimmend zu bilden; und Nutzen einer magnetischen Kraft des magnetischen Pulvers, um zu bewirken, dass im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der magnetischen Schicht an der vibrierenden Oberfläche magnetisch adsorbiert wird, so dass der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps an der vibrierenden Oberfläche angebracht ist, um zu bewirken, dass sich eine Vibrationsenergie des vibrierenden Körpers in der magnetischen Schicht, die durch die einzwängende Platte eingezwängt ist, verliert, und um zu bewirken, dass sich selbige zurückführend auf eine Gleitreibung an der Grenze zwischen der vibrierenden Oberfläche und der magnetischen Schicht verliert.
Die Elastizität der einzwängenden Platte kann genutzt werden, um die magnetische Schicht mit der vibrierenden Oberfläche zu verbinden.
Die einzwängende Platte kann eine Plastizität und einen schwachen Querschnitt-Abschnitt aufweisen, der plastisch in eine Richtung verformt werden kann, in der die Oberflächenform der einzwängenden Platte derart ausgebildet ist, dass sie mit der Form der vibrierenden Oberfläche übereinstimmt.
Eine plastische Deformation des schwachen Querschnitt-Abschnitts kann beliebig durch Zusammendrücken der einzwängenden Platte an einer bestimmten Position, Biegen eines bestimmten Abschnitts der einzwängenden Platte, Verstemmen des schwachen Querschnitt-Abschnitts oder durch ihre Kombination durchgeführt werden.
Der vibrierende Körper kann eine Eisenbahnschiene sein.
Die obigen und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, die verschiedene Ausführungsformen von Dämpfern betreffen, offensichtlicher werden. Die Ausführungsformen bilden keinen Teil der Erfindung, sondern stellen Stand der Technik dar oder sind für das Verständnis der Erfindung, die ein Verfahren zum Dämpfen von Vibrationen nach Anspruch 1 ist, nützlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur eines Schienenvibrationsdämpfers gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Seitenansicht, welche die Struktur des in 1 gezeigten Schienenvibrationsdämpfers zeigt;
3 ist eine Querschnittansicht, welche eine detaillierte Struktur eines Körpervibrationsdämpfers des in 1 gezeigten Schienenvibrationsdämpfers zeigt;
4A bis 4D sind schematische Ansichten, die ein Verfahren der Fertigung des Körpervibrationsdämpfers des in 1 gezeigten Schienenvibrationsdämpfers zeigen;
5A und 5B sind schematische Ansichten, die ein Verfahren der Anbringung des Körpervibrationsdämpfers des in 1 gezeigten Schienenvibrationsdämpfers an einer Schiene zeigen;
6 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur eines Schienenvibrationsdämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
7 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur eines Schienenvibrationsdämpfers gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
8A bis 8C sind Schemata, welche die Struktur einer vierten Ausführungsform zeigen;
9A und 9B sind Schemata, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit gemäß einer fünften Ausführungsform zeigen, wobei 9A eine Querschnittansicht und 9B eine Seitenansicht ist;
10A bis 10D sind Schemata, die weiter in Detail die Struktur eines magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps der in den 9A und 9B gezeigten Schienenvibrationsdämpfungseinheit zeigen, wobei 10A eine Seitenansicht ist, wenn aus einer an die einzwängende Platte angrenzenden Position betrachtet, 10B eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts ist, der an ein in 10A gezeigtes längsgerichtetes Ende angrenzt, 10C eine Querschnittansicht entlang des in 10B gezeigten Schnitts A-A ist, und 10D eine Querschnittansicht entlang des in 10B gezeigten Schnitts B-B ist;
11A und 11B sind Schemata, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigen, wobei 11A eine Querschnittansicht ist und 11B eine Querschnittansicht entlang dem Schnitt C-C ist;
12 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit gemäß einer Modifikation der sechsten Ausführungsform zeigt;
13 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit gemäß einer Modifikation der sechsten Ausführungsform zeigt;
14A und 14B sind Schemata, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit gemäß einer siebten Ausführungsform zeigen, wobei 14A eine Querschnittansicht und 14B eine Seitenansicht ist;
15 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit gemäß einer achten Ausführungsform zeigt; und
16A bis 16D sind schematische Ansichten, die ein Verfahren der Fertigung des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps zeigen, der in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird nun in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
(1) Erste Ausführungsform
1 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfereinheit zeigt, die eine erste Ausführungsform eines magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps ist. Mit Bezug auf 1 zeigt der rechte Abschnitt der Schiene R die Struktur zwischen Schwellen T, und der linke Abschnitt der Schiene R zeigt die Struktur der Schwelle T an der Position der Schienenklemmeinheit 90. 2 ist eine Seitenansicht, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit zeigt.
Die Schienen R sind aus Stahl hergestellt, was ein ferromagnetisches Material ist, und an die oberen Oberflächen der Schwellen T durch eine Schienenklemmeinheit 90 geklemmt. Vibrationen werden erzeugt, wenn Räder W auf den Schienen R laufen. Die Schiene R entspricht einem vibrierenden Körper oder einem säulenartigen Körper. Die Schienenklemmeinheit 90 weist eine Stahl-Unterlagsplatte 91, um eine Bodenplatte der Schiene R zu stützen, eine Stahl-Blattfeder 92, um die Schiene R an der Unterlagsplatte 91 elastisch zu stützen, einen Stahl-Klemmbolzen 93 und Klemmmutter 94, um die Blattfeder 92 zu klemmen, und ein Raupenglied 95 auf, das aus Kunstgummi oder desgleichen hergestellt ist, und derart angeordnet ist, dass es die Unterlagsplatte 91 auf der Schwelle T elastisch stützt.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die Schienenvibrationsdämpfungseinheit 101 Körpervibrationsdämpfer 11, die an rechten und linken Seitenoberflächen Rb des Körpers der Schiene R angebracht sind, einen Unterflur-Vibrationsdämpfer 12, der an einer unteren Oberfläche Re der Bodenplatte angebracht ist, und einen Trennstopper 13 auf, der die Vibrationsdämpfungselemente 11 und 12 mit der Federkraft einer Feder sichert, um eine Trennung der selbigen von der Schiene R zu verhindern. Deshalb entsprechen die rechten und linken Körper-Seitenoberflächen Rb, die rechten und linken oberen Oberflächen Rc der Bodenplatte, und die untere Oberfläche Re der Bodenplatte, der vibrierenden Oberfläche. Vier Trennstopper 13 sind an rechte und linke Positionen von zwei Stellen zwischen den Schwellen T angebracht. Es ist erforderlich, dass die Trennstopper 13 an rechte und linke Positionen von zumindest einem Abschnitt der Schiene angebracht werden. Die Anzahl der Vibrationsdämpfer-Regulatoren 13 muss zumindest zwei oder mehr betragen.
Der Körpervibrationsdämpfer 11 ist in eine Nutform mit einem asymmetrischen U-Form-Querschnitt ausgebildet. Der Körpervibrationsdämpfer 11 weist einen ersten Abschnitt 11a, der sich in engem Kontakt mit einem Backenabschnitt Ra in dem unteren Abschnitt des Kopfabschnitts der Schiene R befindet, einen zweiten Abschnitt 11b, der sich in engem Kontakt mit der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R befindet, und einen dritten Abschnitt 11c auf, welcher derart angeordnet ist, dass er sich in engem Kontakt mit der oberen Oberfläche Rc der Bodenplatte der Schiene R befindet, und in eine im Wesentlichen geneigte Form ausgebildet ist. Das vordere Ende des ersten Abschnitts 11a erstreckt sich zu einer Position, an der das Rollen des Flansches des Rads W des Zugs, der auf der Schiene R läuft, nicht behindert wird. Das vordere Ende des dritten Abschnitts 11c erstreckt sich zu einer Position, an der die Blattfeder 92 der Schienenklemmeinheit 90, zum Klemmen der Schiene R an die Schwelle T, nicht behindert wird. Eine Nut 16a, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist an der Oberfläche einer einzwängenden Platte 14 (wird später beschrieben), in einem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt 11a und dem zweiten Abschnitt 11b, angeordnet. Eine Nut 16b, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist an der Oberfläche der einzwängenden Platte 14, in dem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Abschnitt 11b und dem dritten Abschnitt 11c, angeordnet. Falls die Länge des Körpervibrationsdämpfers 11 in der Längsrichtung der Schiene R in einem Bereich eingeschlossen ist, der kürzer als der Abstand zwischen Enden eines Anschlussbleches (nicht gezeigt) zur Herstellung der Verbindung zwischen angrenzenden Schienen R ist, kann eine willkürliche Länge gewählt werden.
Der Unterflur-Vibrationsdämpfer 12 ist in eine flache, plattenartige Form, mit einer im Wesentlichen rechteckigen projizierten Form, ausgebildet. Die Länge des Unterflur-Vibrationsdämpfers 12 in der Längsrichtung der Schiene R kann willkürlich bestimmt werden, falls die Länge kürzer als der Abstand zwischen Enden von angrenzenden Schwellen T ist, wie in 2 gezeigt.
Der Trennstopper 13 ist aus einem elastischen Material, beispielsweise Stahl, hergestellt, und in eine plattenartige Form, mit einer U-Form-Querschnitt-Stirnseite, ausgebildet.
Die weitere, detaillierte Struktur des Körpervibrationsdämpfers wird nun mit Bezug auf 3 beschreiben.
Der Körpervibrationsdämpfer 11 weist eine einzwängende Platte 14, die aus einer Stahlplatte oder dergleichen hergestellt ist, welche in ein Element mit Nuten ausgebildet ist, das einen asymmetrischen U-artigen Querschnitt aufweist, und eine magnetische Schicht 15 auf, die aus einem magnetischen Gummi oder desgleichen hergestellt ist, mit der einzwängenden Platte 14 verbunden und auf sie laminiert ist, und im Wesentlichen die gleiche Querschnittform wie die der einzwängenden Platte 14 aufweist. Die gebildeten Nuten 16a und 16b, in jedem gebogenen Abschnitt, in der Oberfläche der einzwängenden Platte 14, um sich in die Längsrichtung der Schiene R zu erstrecken, sind längliche Nuten, wobei jede einen U-artigen Querschnitt aufweist. Jede der Nuten 16a und 16b kann derart ausgebildet sein, dass sie einen Halbkreis-Querschnitt, einen V-artigen Querschnitt, einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, oder einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
Obwohl aus der Abbildung weggelassen, weist der Unterflur-Vibrationsdämpfer 12 eine einzwängende Platte, die eine flache plattenartige Form aufweist und aus einer Stahlplatte oder dergleichen hergestellt ist, und eine magnetische Schicht auf, die aus einem magnetischen Gummi oder desgleichen hergestellt ist, das in eine flache plattenartige Form ausgebildet und derart angeordnet ist, dass es mit der einzwängenden Platte verbunden und auf selbige laminiert wird.
Ein Verfahren zur Fertigung des Körpervibrationsdämpfers 11 wird nun mit Bezug auf die 4A bis 4D beschrieben. Anfänglich wird eine flache Platte 14', mit einer im Wesentlichen rechteckigen, plan projizierten Form, vorbereitet (siehe 4A). Die flache Platte 14' wird in die einzwängende Platte des Dämpfers ausgebildet. Als die flache Platte 14' wird ein Material mit einem Young Elastizitätsmodul von 29,4 × 10⁸ Pascal (300 kgf/mm²) oder höher, vorzugsweise einem Young Elastizitätsmodul von 49 × 10⁸ Pascal (500 kgf/mm²) oder höher, und mit einer Plastizität, verwendet.
Das Material der flachen Platte 14' besteht beispielhafterweise aus einer Kohlenstoffstahlplatte, einer laminierten Stahlplatte, einer rostfreien Stahlplatte, einer kaltgewalzten Stahlplatte, einer galvanisierten Stahlplatte und dergleichen. Eine Kupfer-artige Platte, beispielsweise eine Kupferplatte oder eine Kupferlegierungsplatte, oder eine Aluminiumlegierungsplatte, kann verwendet werden. Falls die oben erwähnten Elastizitäts- und Plastizitätsbedingungen erfüllt sind, kann eine aus einem anderen Material hergestellte Platte, oder eine aus einem faserverstärkten Metall (FRM) hergestellte Platte, verwendet werden.
Als die Dicke des Metallplattenelements können Dicken von ungefähr 0.1 mm bis ungefähr 5.0 mm verwendet werden. Die Dicke des Metallplattenelements bezieht sich auf den Young Elastizitätsmodul. Falls der Young Elastizitätsmodul des Metallplattenelements ein relativ großer Wert ist, der in dem oben erwähnten Bereich eingeschlossen ist, kann die Steifigkeit der Platte aufrechterhalten werden, falls die Dicke vermindert ist. Falls der Young Elastizitätsmodul des Metallplattenelements ein kleiner Wert ist, der in dem vorhergehenden Bereich eingeschlossen ist, muss die Dicke etwas vermindert werden, um die Steifigkeit der Platte aufrechtzuerhalten werden.
Falls die oben erwähnten Elastizitäts- und Plastizitätsbedingungen erfüllt sind, kann eine einzwängende Platte verwendet werden, die aus einem Material außer dem Metallmaterial hergestellt ist. Zum Beispiel kann ein Kunstharzmaterial verwendet werden, beispielhafterweise duroplastisches Harz einschließlich ungesättigtem Polyester, Epoxidharz, Phenolharz und desgleichen, und thermoplastisches Harz einschließlich Nylon (Polyamidharz), Polycarbonat, Polyacetalharze, Polyethylen, Polypropylen, ABS-Harz und desgleichen. Als eine Alternative hierzu, kann faserverstärktes Kunstharz ((FRP): Faserverstärkter Kunststoff FK) unter Verwendung der oben erwähnten Harze als die Matrix, die durch Kunstharzfasern, beispielsweise Glasfaser, Kohlenstoff-Faser, oder aromatisches Polyamidharz (Aramid-Harz), verstärkt wird, verwendet werden. Da die oben erwähnten Kunstharz-Materialien im Allgemeinen einen kleinen Young Elastizitätsmodul aufweisen, verglichen mit einem Metallmaterial, muss die Dicke des Metallplattenelements vergrößert sein. Es ist erforderlich, dass die Dicke ungefähr 0.2 mm bis ungefähr 5.0 mm beträgt.
Eine Nut 16a', mit einem U-artigen Querschnitt ist an einer Position ausgebildet, an der die Nut 16a in der Oberfläche 14a' der flachen Platte 14' ausgebildet werden wird, und eine Nut 16b', mit einem U-artigen Querschnitt ist an einer Position ausgebildet, an der die Nut 16b in der Oberfläche 14a' ausgebildet werden wird, durch Pressformen oder Zerspanarbeit, wenn die Metallplatte verwendet wird, oder durch Spritzguss, wenn die Kunstharzplatte verwendet wird (siehe 4A).
Ein Haftmittel, das später beschrieben wird, wird genutzt, um ein flaches Blattelement 15' (siehe 4B), das im Wesentlichen die gleiche plan projizierte Form wie die der einzwängenden Platte 14 aufweist, mit einer Rückseite 14b' der flachen Platte 14' zu verbinden und auf sie zu laminieren, so dass ein flaches Element 11' gebildet wird (siehe 4c). Das vorhergehende Verfahren wird im Folgenden ein „Blattelement-Haftverfahren" genannt. Ein Verfahren zum Ausbilden des flachen Elements 11' durch das Blattelement-Haftverfahren wird nun beschrieben. Das Blattelement-Haftverfahren nutzt das Blattelement 15', welches als die magnetische Schicht des Vibrationsdämpfers ausgebildet werden wird. Das flache Element 11', das durch ein Kleben der flachen Platte 14' und des Blattelements 15' aneinander ausgebildet wird, ist derart geformt, dass der Vibrationsdämpfer gebildet wird.
Das Blattelement 15' ist durch Dispergieren und Mischen eines magnetischen Pulvers (nicht gezeigt), das eine remanente magnetische Flussdichte aufweist von ungefähr 2,5 × 10^–3 Tesla (25 Gauss) bis ungefähr 1,5 Tesla (15.000 Gauss), vorzugsweise eine remanente magnetische Flussdichte von ungefähr 0.01 Tesla (100 Gauss) bis ungefähr 1 Tesla (10.000 Gauss), in einer Schicht ausgebildet, die aus dem polymerischen visko-elastischen Material hergestellt ist, um in eine magnetische Schicht des Vibrationsdämpfers ausgebildet zu werden.
Falls die remanente magnetische Flussdichte des magnetischen Pulvers kleiner als 2,5 × 10^–3 Tesla (25 Gauss) ist, ist eine Kraft zur Anziehung des Vibrationsdämpfers an den vibrierenden Körper zu klein, um eine Trennung, Verschiebung, Verwackeln oder dergleichen zu verhindern. Somit kann ein zufriedenstellender Vibrationsdämpfungseffekt nicht aufgewiesen werden. Falls die remanente magnetische Flussdichte des magnetischen Pulvers größer als 1,5 Tesla (15.000 Gauss) ist, ist die Kraft zur Anziehung des Dämpfers an den vibrierenden Körper übermäßig vergrößert, um zu verursachen, dass eine Gleitreibung leicht stattfindet, wenn Vibrationen erzeugt werden. Deshalb kann die Dämpfungsfunktion in einem weiten Temperaturbereich, was ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, nicht aufgewiesen werden.
Das visko-elastische Material ist ein Material das beides, Viskosität und Elastizität, aufweist. Im Allgemeinen weist das Material eine Eigenschaft als das viskose Material in einer langen Beobachtungszeitspanne auf, wenn das Material durch Aufbringung einer äußeren Kraft verformt ist, und es weist eine Eigenschaft als ein elastisches Material in einer kurzen Beobachtungszeitspanne auf. Das polymerische visko-elastische Material kann ein Gummimaterial, thermoplastisches Elastomer oder ein thermoplastisches Harz sein. Das Gummimaterial kann Nitrilkautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Naturkautschuk (NR), Butylkautschuk (IIR), Polyisobutylenkautschuk, halogenhaltiger Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM und EPDM), Butadienkautschuk (BR), Isoprenkautschuk (IR), Chloropren-Kautschuk (CR), Acryl-Kautschuk (ACM und ANM), Silikonkautschuk (Q), Fluor-Kautschuk (FKM), Epichlorhydrin-Kautschuk (CO und ECO), Urethankautschuk (U), Polynorbornan-Kautschuk, Ethylenacrylkautschuk, chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), chloriertes Polyethylen (CM) oder desgleichen sein.
Das Gummimaterial weist Beständigkeiten auf, einschließlich Wetterbeständigkeit, Wärmebeständigkeit, Kältebeständigkeit, Ölbeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, Feuerbeständigkeit und dergleichen, die unterschiedlich sind, abhängig von dem Typ, dem Zustand der Korngrößenverteilung, und ob eine Vulkanisierung durchgeführt ist oder nicht. Deshalb muss ein zweckmäßiges Gummimaterial gewählt werden, um an die Umweltbedingung des vibrierenden Körpers, dessen Dämpfung erforderlich ist, anpassbar zu sein. Da das Gummimaterial nicht leicht erweicht werden kann, und eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit realisiert werden kann, wird zugeführt verglichen mit dem thermoplastischen Kunstharz oder desgleichen, was später beschrieben wird, muss das Material derart gewählt werden, das es dem Zweck entspricht.
Das thermoplastische Elastomermaterial (TPE) kann beispielsweise Styrol-artiges TPE (TPS), Olefin-artiges TPE (TPO), Vinylchlorid-artiges TPE, Urethan-artiges TPE (TPU), Ester-artiges TPE (TPEE), Polyamid-artiges TPE, 1,2-Polybutadien-artiges TPE oder desgleichen sein.
Das thermoplastische Harzmaterial kann zum Beispiel Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyphenylensulfon, Polybutylenterephthalat, Vinylchlorid, EVA-Harz (Ethylen-Vinyl-Azetat Copolymer-Harz) oder desgleichen sein.
Das magnetische Pulver kann magnetisches Pulver des Ferrit-Typs oder magnetisches Pulver des seltenen Erdmetall-Typs sein. Das magnetische Pulver des Ferrit-Typs ist beispielhafterweise ein Ferrit-Material einschließlich Strontiumferrit, Bariumferrit oder desgleichen. Das magnetische Pulver des seltenen Erdmetall-Typs ist beispielhafterweise ein Pulver eines Samarium-Cobalt-Materials, beispielsweise 1–5 Samarium-Cobalt oder 2–17 Samarium-Cobalt, und Pulver eines Materials des Neodym-Eisen-Bor-Typs. Das magnetische Pulver wird gemischt, wenn das polymerische visko-elastische Material gefertigt wird, insbesondere, wenn das Rohmaterial geknetet wird. Der Füllungsgrad des magnetischen Pulvers zu dem polymerischen visko-elastischen Material beträgt ungefähr 20 Gew.% bis ungefähr 100 Gew.%, und vorzugsweise ungefähr 30 Gew.% bis ungefähr 90 Gew.%. Typischerweise ist es vorzuziehen, dass das magnetische Pulver des Ferrit-Typs zu ungefähr 40 Gew.% zu 95 Gew.% gefüllt wird. Da das magnetische Pulver des seltenen Erdmetall-Typs eine Magnetkraft aufweist, die stärker als die des magnetischen Pulvers des Ferrit-Typs ist, ist es erforderlich, dass der Füllungsgrad des selbigen niedriger als derjenige ist, der für das magnetische Pulver des Ferrit-Typs erforderlich ist.
Falls der Füllungsgrad des magnetischen Pulvers zu dem polymerischen visko-elastischen Materials zu niedrig ist, ist die Kraft zur Anziehung des Vibrationsdämpfers an den vibrierenden Körper zu klein, um den Vibrationsdämpfungseffekt befriedigend zu erhalten. Falls der Füllungsgrad des magnetischen Pulvers zu dem polymerischen visko-elastischen Materials zu hoch ist, wird die Kraft zur Anziehung des Vibrationsdämpfers an den vibrierenden Körper zu stark. In diesem Fall verschlechtert sich die Vibrationsdämpfungsfunktion unerwünschterweise, wie oben beschrieben. Außerdem verschlechtert sich unerwünschterweise die visko-elastische Eigenschaft des polymerischen visko-elastischen Materials.
Nachdem das magnetische Pulver gemischt wurde, wird das polymerische visko-elastische Material durch Pressformen (die Vulkanisierungsbedingung ist üblicherweise ungefähr 170°C und ungefähr 20 Minuten, falls das Material das Material des Gummityps ist), Spritzguss, Kalanderformen oder desgleichen in das Blattelement 15' geformt. Wenn das Polymer des Gummityps als das polymerische visko-elastische Material verwendet wird, wird üblicherweise eine Vulkanisierung durchgeführt. Es kann jedoch auch in einem nicht-vulkanisierten Zustand verwendet werden. Wenn das thermoplastische Elastomer oder thermoplastische Harz als das polymerische visko-elastische Material verwendet wird, ist eine Vulkanisierung im Allgemeinen nicht erforderlich. Falls die Dicke des Blattelements zu klein ist, kann das polymerische visko-elastische Material nicht glatt fließen, wenn der Vorgang zum Formen des Blatts durchgeführt wird, weil das magnetische Pulver mit dem polymerischen visko-elastischen Material gemischt ist. Deshalb kann eine magnetische Schicht mit einer Dicke von ungefähr 0.4 mm oder kleiner nicht in ein einzelnes Blattelement ausgebildet werden. In dem vorhergehenden Fall ist ein Beschichtungsverfahren, das später beschrieben wird, ein geeignetes Verfahren.
Eine Magnetisierung des magnetischen Pulvers wird durchgeführt, bevor das Blattelement 15' mit der flachen Platte 14' verbunden wird. Wenn die Magnetisierung durchgeführt wird, wird ein einseitiger mehrpoliger kapazitiver Magnetisierer des Magnetisiertyps verwendet, der eine Magnetisierungsgabel (magnetizing yoke) aufweist, die durch wechselweises Anordnen von Süd- und Nordpole von Elektromagneten, um eine Streifenkonfiguration in Intervallen von ungefähr 1 mm bis ungefähr 10 mm zu bilden, gebildet ist. Eine Oberfläche 15b' des Blattelements 15', die einer Oberfläche 15a' gegenüber liegt, welche mit der flachen Platte 14' verbunden wird, wird in engen Kontakt mit der Magnetisierungsgabel gebracht. Dann wird Energie dem Elektromagneten zugeführt, so dass die Oberfläche 15b' des Blattelements 15' magnetisiert wird. Die vorhergehende Oberfläche 15b' wird in eine anziehende Oberfläche des Vibrationsdämpfers an den vibrierenden Körper der magnetischen Schicht ausgebildet werden.
Da die Intervalle zwischen den Südpolen und den Nordpolen des Magnetisierers geändert werden können, um die Magnetkraft der magnetisierten magnetischen Schicht anzupassen, wird es bevorzugt, dass die Intervalle willkürlich bestimmt werden, um an die Rauheit des vibrierenden Körpers, der gedämpft werden muss, und an die Dicke der Beschichtung anpassbar zu sein.
Außer der Durchführung der Magnetisierung des magnetischen Pulvers in dem Stadium, in dem sich das Blattelement 15' in einem alleinigen Zustand befindet, kann die Magnetisierung in einem Stadium des flachen Elements 11' (wird später beschrieben) durchgeführt werden, das durch Kleben des Blattelements 15' an die flache Platte 14' gebildet ist.
Um das Blattelement 15' mit der Rückseite 14b' (siehe 4A) der flachen Platte 14' zu verbinden, um selbige zu laminieren, muss eine Oberflächenbehandlung der Rückseite 14b' der flachen Platte 14' durchgeführt werden. Die Oberflächenbehandlung schließt eine Oberflächenentfettungsbehandlung, zum Entfernen von Ölkomponenten und dergleichen, um die Haftoberfläche zu reinigen, einen Oberflächenaufrauhungsprozess, zur Verbesserung der Haftkraft des anzuwendenden Haftmittels, und eine Konversionsbehandlung ein, die durchgeführt wird, falls notwendig, um die Rostbeständigkeit und die Haftkraft weiter zu verbessern.
Falls die flache Platte 14' die Metallplatte ist, kann das Entfettungsverfahren ein Lösungsmittel-Entfettungsverfahren, ein Alkali-Entfettungsverfahren, ein elektrolytisches Entfettungsverfahren, ein Ultraschall-Entfettungsverfahren, ein Dampfreinigungsverfahren oder desgleichen sein. Das Oberflächenaufrauhungsverfahren kann ein Sandstrahlverfahren, ein Scotchbrite-Verfahren, ein Sandpapier-Schleifverfahren oder desgleichen sein. Die Konversionsbehandlung wird durchgeführt auf eine Art, die in Abhängigkeit von dem Typ der Metallplatte bestimmt wird. Wenn die Metallplatte die kaltgewalzte Stahlplatte ist, wird ein Phosphatfilm (zum Beispiel Eisenphosphat) gebildet. Wenn der rostfreie Stahl verwendet wird, wird ein Oxalatfilm, oder ein Zinkplattenfilm, oder ein Kupferplattenfilm gebildet. Ein oder zwei oder mehr Prozesse der oben erwähnten Entfettungsbehandlung, der Oberflächenaufrauhungsprozess und der Konversionsprozess können weggelassen werden, falls die Metallplatte nicht beträchtlich verunreinigt ist, und in Abhängigkeit von dem Polymertyp des polymerischen visko-elastischen Materials zur Ausbildung der magnetischen Schicht, und von dem Verfahren der Ausbildung des polymerischen visko-elastischen Materials. Falls die einzwängende Platte die Kunstharzplatte ist, werden die Entfettungsbehandlung, die Oberflächenaufrauhungsbehandlung und die Konversionsbehandlung ähnlich denen durchgeführt, die durchgeführt werden, wenn die einzwängende Platte die Metallplatte ist.
Dann wird ein Haftmittel auf den Film aufgetragen, der auf der Haftoberfläche 14b' durch die Konversionsbehandlung gebildet ist, und die Haftoberfläche 14b' der flachen Platte 14' und die Haftoberfläche 15a' des Blattelements 15' werden miteinander verbunden, so dass das flache Element 11' gebildet wird.
Das Haftmittel kann ein Reaktiv-Acrylhaftmittel, ein Haftmittel des Harnstoffharztyps, Haftmittel des Melaminharztyps, ein Haftmittel des Phenolharztyps, ein Haftmittel des Epoxidharztyps, ein Haftmittel des Vinylacetattyps, ein Haftmittel des Cyanacrylattyps, ein Haftmittel des Polyurethantyps, ein Haftmittel des α-Olefin-Maleinsäureanhydridtyps, ein Haftmittel des wässrigen Polymer-Isocyanattyps, ein Haftmittel des deformierten Acrylharztyps, ein Emulsionshaftmittel des Acrylharztyps, ein Heißschmelzhaftmittel des Elastomertyps, ein Heißschmelzhaftmittel des Polyamidtyps, ein Haftmittel des Kunstharzlösungsmitteltyps und ein Latexhaftmittel des Kunstharztyps aufweisen.
Ein wärmeverschweißbarer Kunstharzfilm mit einem hohen Schmelzpunkt, beispielsweise Polyamidharz, Polyesterharz, Polyolefinharz oder Fluorharz, kann verwendet werden.
Als eine Alternative hierzu, können ein Acrylharzkleber des Lösungsmitteltyps, ein Gummikleber des Lösungsmitteltyps, ein Gummikleber des wässrigen Typs, ein Acrylkleber des wässrigen Typs, ein Kleber des Silicontyps, ein Kleber des Heißschmelztyps oder ein Kleber eines Flüssigkeits-härtenden Typs verwendet werden. Der Acrylharzkleber des Lösungsmitteltyps kann ein Harz sein, das Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) oder Isoprenkautschuk (IR) enthält. Der Gummikleber des wässrigen Typs ist beispielhafterweise ein Kleber der Latex enthält, beispielsweise Naturkautschuklatex, SBR-Latex, Chloropren oder desgleichen.
Als eine Alternative zu dem „Blattelement-Haftverfahren", kann das polymerische visko-elastische Material direkt in ein Blatt auf der flachen Platte 14' ausgebildet werden, um die magnetische Schicht zu bilden. Das vorhergehende Verfahren wird nachstehend als ein „direkt-magnetische-Schicht-Bildungsverfahren" bezeichnet, das nun beschrieben wird.
Wenn das polymerische visko-elastische Material der auf der flachen Platte 14' auszubildenden magnetischen Schicht das Gummimaterial ist, und die zu verbindende flache Platte 14' die Metallplatte ist, wird das direkt-magnetische-Schicht-Bildungsverfahren derart vorgesehen, dass zum Beispiel eine Grundierung des Phenolharztyps, durch eine Auftragmaschine oder dergleichen, auf den Film aufgebracht wird, der auf der Haftoberfläche 14b' der flachen Platte 14' durch die oben erwähnte Konversionsbehandlung gebildet ist. Dann wird ein Brennprozess (bei ungefähr 130°C bis ungefähr 180°C für eine bis zehn Minuten im Allgemeinen) durchgeführt, so dass eine Grundierungsschicht mit einer Dicke von ungefähr 5 μm bis ungefähr 20 μm ausgebildet wird. Dann wird eine nicht-vulkanisierte Gummiverbindung vulkanisiert und mit der Grundierungsschicht durch Pressformen oder Spritzgießen verbunden.
Als eine Alternative hierzu kann ein anderes direkt-magnetische-Schicht-Bildungsverfahren verwendet werden, in dem, wenn die flache Metallplatte 14' und die aus dem Gummimaterial hergestellte magnetische Schicht ähnlich dem oben erwähnten Verfahren verwendet werden, wird zum Beispiel eine Grundierung des Phenoltyps, ähnlich dem oben erwähnten Verfahren, dem Brennprozess ausgesetzt, so dass eine Grundierungsschicht auf dem Film gebildet wird, der auf der Haftoberfläche 14b' der flachen Platte 14' durch die vorhergehende Konversionsbehandlung gebildet ist. Dann wird eine Gummilösung, die durch Lösen von nicht-vulkanisiertem Gummi in einem Lösungsmittel zubereitet wird, auf die Grundierungsschicht, durch eine Auftragmaschine oder dergleichen, aufgebracht. Dann wird die Gummilösung getrocknet (zum Beispiel ungefähr 60°C bis ungefähr 130°C), so dass das Lösungsmittel verdampft wird, und dann wird die Vulkanisierung an der getrockneten Oberfläche durchgeführt (zum Beispiel ungefähr 160°C bis ungefähr 240°C für ungefähr 5 Minuten bis ungefähr 30 Minuten), so dass die magnetische Schicht ausgebildet wird (nachstehend genannt ein „Beschichtungsverfahren").
Da die Gummilösung unerwünschterweise läuft oder eine lange Zeit erforderlich ist, um die Lösung zu trocknen, oder das Lösungsmittel in der Gummilösung leicht zurückbehalten wird, falls die Dicke der Gummilösung in dem Fall des Beschichtungsverfahrens groß ist, ist das vorhergehende Verfahren geeignet, wenn eine magnetische Schicht eine Dicke von ungefähr 0.5 mm oder kleiner aufweist. Falls die magnetische Schicht eine größere Dicke aufweist, ist das Blattelement-Haftverfahren geeignet, verwendet zu werden.
Als ein anderes magnetische-Schicht-direkt-Bildungsverfahren, wenn die flache Platte 14' aus Metall hergestellt ist und das polymerische visko-elastische Material das thermoplastische Elastomer oder das thermoplastische Harz ist, wird eine Form mit einem angemessenen Spalt verwendet, nachdem der Film auf der Haftoberfläche 14b der flachen Metallplatte 14' durch die Konversionsbehandlung ausgebildet wurde, um monolithisches thermoplastisches Elastomer oder thermoplastisches Harz auf die flache Metallplatte 14' bei einer Temperatur zu pressen, die höher als der Schmelzpunkt des thermoplastischen Elastomers oder desgleichen ist, so dass ein Blattform-Element geformt wird. Dann wird das Element auf ein Niveau abgekühlt, das niedriger als der Schmelzpunkt ist, so dass die magnetische Schicht auf der flachen Metallplatte 14' gebildet wird. In diesem Fall ist die Haftkraft des thermoplastischen Elastomers oder des thermoplastischen Harzes fähig, die magnetische Schicht mit der flachen Metallplatte 14' zu verbinden.
Durch irgendeines der oben erwähnten verschiedenen Verfahren wird ein flaches Element 11' gebildet, mit dem Blattelement 15' auf die flache Platte 14' laminiert, wie in 4C gezeigt. Der Unterflur-Vibrationsdämpfer 12 der Schienenvibrationsdämpfungseinheit 101 gemäß der ersten Ausführungsform unterscheidet sich lediglich darin, dass die Nuten 16a' und 16b' weggelassen sind. Die anderen Strukturen sind die gleichen wie die des flachen Elements 11'.
Dann wird das flache Element 11' pressgeformt, so dass ein Körpervibrationsdämpfer 11'', wie in 4D gezeigt, gebildet wird. Der Körpervibrationsdämpfer 11'' wird durch Laminieren einer magnetischen Schicht 15'' auf eine asymmetrische einzwängende Platte 14'' gebildet, die einen U-artigen Querschnitt aufweist, um einen ersten gekrümmten Abschnitt 11a'', einen zweiten gekrümmten Abschnitt 11b'', und einen im Wesentlichen geneigten dritten Abschnitt 11c'' aufzuweisen. Eine Nut 16a'', die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist auf der Oberfläche der einzwängenden Platte 14'', in dem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt 11a'' und dem zweiten Abschnitt 11b'', ausgebildet. Eine Nut 16b'', die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist aus einem konkaven Abschnitt nahe dem Zwischenabschnitt, zwischen der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R und der oberen Neigung der geneigten Oberfläche Rc der oberen Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R, gebildet. Der oben erwähnte Biegungsradius des konkaven Abschnitts nahe dem Zwischenabschnitt, zwischen dem Backenabschnitt Ra in dem unteren Abschnitt des Kopfabschnitts der Schiene R und der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R, und der Biegungsradius des konkaven Abschnitts nahe dem Zwischenabschnitt 11a'' und dem zweiten Abschnitt 11b'' ist derart hergestellt, dass er kleiner ist als der Biegungsradius eines konkaven Abschnitts nahe dem Zwischenabschnitt, zwischen dem Backenabschnitt Ra in dem unteren Abschnitt des Kopfabschnitts der Schiene R und der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R. Außerdem ist der Biegungsradius der gebogenen Oberfläche der magnetischen Schicht 15'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' nahe dem Zwischenabschnitt, zwischen dem zweiten Abschnitt 11b'' und dem dritten Abschnitt 11c'', derart hergestellt, dass er kleiner ist als der Biegungsradius eines konkaven Abschnitts nahe dem Zwischenabschnitt, zwischen der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R und der oberen Neigung der geneigten Oberfläche Rc der oberen Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R. Der oben erwähnte Biegungsradius eines konkaven Abschnitts, nahe dem Zwischenabschnitt zwischen dem Backenabschnitt Ra in dem unteren Abschnitt des Kopfabschnitts der Schiene R und der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R, und der Biegungsradius eines konkaven Abschnitts, nahe dem Zwischenabschnitt zwischen der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R und der oberen Neigung der geneigten Oberfläche Rc der oberen Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R, entsprechen dem ersten Biegungsradius.
Die Oberflächenform des ersten Abschnitts 11a'' der magnetischen Schicht 15'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' ist derart ausgebildet, dass sie im Wesentlichen die gleiche ist, wie die Oberflächenform der konkaven Oberfläche des Backenabschnitts Ra in dem unteren Abschnitt des Kopfabschnitts der Schiene R. Die Oberflächenform des zweiten Abschnitts 11b'' ist derart ausgebildet, dass sie die gleiche ist, wie die Oberflächenform der konkaven Oberfläche der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R. Die Oberflächenform des dritten Abschnitts 11c'' ist derart ausgebildet, dass sie die gleiche ist, wie die Oberflächenform der konkaven Oberfläche der geneigten Oberfläche Rc der oberen Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R.
Die einzwängende Platte 14'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' ist derart vorgesehen, dass sie Dicken an der Nut 16a'' und der Nut 16b'' davon aufweist, die derart hergestellt sind, dass sie kleiner als die von anderen Abschnitten sind. Somit sind die Nut 16a'' und die Nut 16b'' schwache Querschnitt-Abschnitte bezüglich der Biegekraft, verglichen mit den anderen angrenzenden Abschnitten.
Nun wird ein Verfahren zur Anbringung der Schienenvibrationsdämpfungseinheit 101, gemäß der ersten Ausführungsform, an der Schiene R beschrieben.
In dem Fall des Unterflur-Vibrationsdämpfers 12 wird die Oberfläche der magnetischen Schicht (nicht gezeigt) des Unterflur-Vibrationsdämpfers 12, die aus dem magnetischen Gummi hergestellt ist, mit der unteren Oberfläche Re (siehe 1) der Bodenplatte der Schiene R in Kontakt gebracht, um an die untere Oberfläche Re der Bodenplatte der Schiene R mittels der Magnetkraft angezogen zu werden.
In dem Fall des Körpervibrationsdämpfers 11'', wie in 5A gezeigt, wird die Oberfläche eines Abschnitts, der an den zweiten Abschnitt 11b'' der aus dem magnetischen Gummi oder desgleichen hergestellten magnetischen Schicht 15'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' angrenzt, mit der Seitenfläche Rb des Körpers der Schiene R in Kontakt gebracht, so dass der vorhergehende Abschnitt an die Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R mittels der Magnetkraft angezogen wird. In diesem Fall ist der Biegungsradius der gebogenen Oberfläche, nahe dem Zwischenabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt 11a'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' und dem zweiten Abschnitt 11b'', derart hergestellt, dass er kleiner ist als der Biegungsradius eines konkaven Abschnitts, nahe dem Zwischenabschnitt zwischen dem Backenabschnitt Ra in dem unteren Abschnitt des Kopfabschnitts der Schiene R und der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R. Außerdem ist der Biegungsradius der gebogenen Oberfläche nahe dem Zwischenabschnitt, zwischen dem zweiten Abschnitt 11b'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' und dem dritten Abschnitt 11c'' des gleichen, derart hergestellt, dass er kleiner ist als der Biegungsradius eines konkaven Abschnitts nahe dem Zwischenabschnitt, zwischen der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R und der geneigten Oberfläche Rc der oberen Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R. Deshalb wird der erste Abschnitt 11a'' der magnetischen Schicht 15'' des Körpervibrationsdämpfers 11' nicht mit der konkaven Oberfläche des Backenabschnitts Ra des unteren Abschnitts des Kopfabschnitts der Schiene R in Kontakt gebracht, und ihm wird somit gestattet, schwimmend zu der gleichen zu sein. Auch der dritte Abschnitt 11c'' wird nicht mit der geneigten Oberfläche Rc der oberen Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R in Kontakt gebracht, und ihm wird somit gestattet, schwimmend zu der gleichen zu sein.
Dann wird der Abschnitt in der Umgebung des zweiten Abschnitts 11b'', der an die Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R angezogen wird, durch ein Werkzeug oder eine Spannvorrichtung (nicht gezeigt) gedrückt, um zu bewirken, dass eine Biegekraft auf das vordere Ende des ersten Abschnitts 11a'' in einer Richtung wirkt, die mit einer in 5A gezeigten Linie mit dicken, abwechselnd langen und kurzen Strichen angedeutet ist, durch Nutzung eines Werkzeugs oder einer Spannvorrichtung (nicht gezeigt). Da die Nut 16a'' eine geringe Biegefestigkeit verglichen mit den angrenzenden Abschnitten aufweist, wird die Nut 16a'' plastisch verformt, wenn die vorhergehende Biegekraft größer als ein bestimmter Wert ist. Folglich wird der erste Abschnitt 11a'' in eine Richtung gedreht, die durch eine in 5A gezeigte Linie mit dicken, abwechselnd langen und kurzen Strichen angedeutet wird. Somit ist der Biegungsradius der magnetischen Schicht 15'' nahe dem gebogenen Abschnitt an dem Zwischenabschnitt, zwischen dem ersten Abschnitt 11a'' und dem zweiten Abschnitt 11b'', vergrößert. Da die Oberflächenform des ersten Abschnitts 11a'' derart ausgeführt ist, dass sie im Wesentlichen die gleiche ist, wie die Form der konkaven Oberfläche des Backenabschnitts Ra des unteren Abschnitts des Kopfabschnitts der Schiene R, wird im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des ersten Abschnitts 11a'' mit der gebogenen Oberfläche Ra in Kontakt gebracht, und an die gebogene Oberfläche Ra, mittels der Magnetkraft der magnetischen Schicht 15'', angezogen. Folglich ist der erste Abschnitt 11a'' in eine gekrümmte Form ausgebildet, die sich mit dem Backenabschnitt Ra des unteren Abschnitts des Kopfabschnitts der Schiene R in engem Kontakt befindet, wie in 5B gezeigt.
Ähnlich wird der Abschnitt in der Umgebung des zweiten Abschnitts 11b'', der an die Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R angezogen wird, durch ein Werkzeug oder eine Spannvorrichtung (nicht gezeigt) gedrückt, um zu bewirken, dass eine Biegekraft auf das vordere Ende des dritten Abschnitts 11c'' in einer Richtung wirkt, die mit einer in 5A gezeigten Linie mit dicken, abwechselnd langen und kurzen Strichen angedeutet ist, durch Nutzung eines Werkzeugs oder einer Spannvorrichtung (nicht gezeigt). Da die Nut 16b'' eine geringe Biegefestigkeit verglichen mit den angrenzenden Abschnitten aufweist, wird die Nut 16b'' plastisch verformt, wenn die vorhergehende Biegekraft größer als ein bestimmter Wert ist. Folglich wird der dritte Abschnitt 11c'' in eine Richtung gedreht, die durch eine in 5A gezeigte Linie mit dicken, abwechselnd langen und kurzen Strichen angedeutet wird. Somit ist der Biegungsradius der magnetischen Schicht 15'' nahe dem gebogenen Abschnitt an dem Zwischenabschnitt, zwischen dem zweiten Abschnitt 11b'' und dem dritten Abschnitt 11c'', vergrößert. Da die Oberflächenform des dritten Abschnitts 11c'' derart ausgeführt ist, dass sie im Wesentlichen die gleiche ist, wie die Form der geneigten Oberfläche Rc der oberen Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R, wird im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des dritten Abschnitts 11c'' mit der geneigten Oberfläche Rc der oberen Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R in Kontakt gebracht. Folglich wird der dritte Abschnitt 11c'' an die geneigte Oberfläche Rc mittels der Magnetkraft der magnetischen Schicht 15'' angezogen, um in eine gekrümmte Form ausgebildet zu werden, die sich mit der geneigten Oberfläche Rc der oberen Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R in engem Kontakt befindet, wie in 5B gezeigt.
Nachdem die einzwängende Platte 14'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' plastisch verformt wurde, stimmt die Oberflächenform der verformten magnetischen Schicht 15 mit der Form der konkaven Oberfläche des Seitenabschnitts der Schiene R überein. Somit ist die gesamte Oberfläche der verformten magnetischen Schicht 15, wie in 5B gezeigt, in engen Kontakt mit dem Seitenabschnitt der Schiene R gebracht, mittels der Magnetkraft, so dass der in 1 gezeigte Körpervibrationsdämpfer 11 gebildet wird.
Das vorhergehende Verfahren ist derart vorgesehen, dass die Oberfläche in der Umgebung des zweiten Abschnitts 11b'' der magnetischen Schicht 15'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' anfänglich an die Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R durch die Magnetkraft angezogen wird, um den zweiten Abschnitt 11b'' zu pressen, um den ersten Abschnitt 11a'' und den dritten Abschnitt 11c'' in engen Kontakt mit der Schiene R, mittels der plastischen Deformation, zu bringen. Ein anderes Verfahren kann verwendet werden, in dem die Oberfläche, die an den dritten Abschnitt 11c'' der magnetischen Schicht 15'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' angrenzt, anfänglich an die obere Oberfläche Rc der Bodenplatte der Schiene R, mittels der Magnetkraft, angezogen wird; wobei der dritte Abschnitt 11c'' gepresst wird, um den zweiten Abschnitt 11b'', der in engen Kontakt mit der Schiene R zu bringen ist, plastisch zu verformen; und der erste Abschnitt 11a'' wird plastisch verformt, um in engen Kontakt mit der Schiene R gebracht zu werden.
Obwohl das oben erwähnte Verfahren derart vorgesehen ist, dass die plastische Deformation des Körpervibrationsdämpfers 11'', unter Nutzung der Nuten 16a'' und 16b'', durch Zusammendrücken des Abschnitts in der Umgebung des zweiten Abschnitts 11b'' des Körpervibrationsdämpfers 11'', und durch Biegen des ersten Abschnitts 11a'' und des dritten Abschnitts 11c'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' durchgeführt wird, kann ein anderes Verfahren verwendet werden, um die plastische Deformation durchzuführen. Zum Beispiel kann ein Werkzeug oder eine Spannvorrichtung (nicht gezeigt) verwendet werden, um ein „Verstemmen" in einem Abschnitt in der Umgebung der Nuten 16a'' und 16b'' des Körpervibrationsdämpfers 11'' durchzuführen. Als Alternative hierzu, kann Zusammendrücken, Biegen und Verstemmen, oder ihre Kombination, beliebig verwendet werden, um den Körpervibrationsdämpfer 11'' plastisch zu verformen.
Nachdem der Körpervibrationsdämpfer 11'' an jeder Seite, der rechten und der linken Seite, der Schiene R angebracht wurde, wie oben beschrieben, wird der Trennstopper 13, wie in 1 gezeigt, zwischen dem Körpervibrationsdämpfer 11 und dem Unterflur-Vibrationsdämpfer 12 plaziert. Somit ist die Anbringung der Schienenvibrationsdämpfungseinheit 101 fertiggestellt. Da die Schienenvibrationsdämpfungseinheit 101 gemäß dieser Ausführungsform die Struktur aufweist, dass die Nut 16a'' und dergleichen für den Körpervibrationsdämpfer 11'' vorgesehen sind, und die Oberflächenform der magnetischen Schicht 15'' derart ausgestaltet ist, dass sie im Wesentlichen mit der Form der Seitenoberfläche des Körpers der Schiene R, durch die plastische Deformation, übereinstimmt, kann die Oberfläche der magnetischen Schicht 15'' leicht folgen, und kann magnetisch angezogen werden, sogar falls die Form der Seitenoberfläche des Körpers der Schiene R leicht verformt ist, was auf einen Fertigungsfehler, einen Schaden oder Rost zurückzuführen ist.
(2) Zweite Ausführungsform
6 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur eines Schienenvibrationsdämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps zeigt. Mit Bezug auf 6 zeigt der Abschnitt auf der rechten Seite der Schiene R die Struktur zwischen den Schwellen T, und der Abschnitt auf der linken Seite der Schiene R zeigt die Struktur der Schwelle T an der Position der Schienenklemmeinheit 90.
Die Strukturen der Schiene R und der Schienenklemmeinheit 90 sind die gleichen, wie die gemäß der ersten Ausführungsform. Ähnlich der ersten Ausführungsform, entspricht die Schiene R dem vibrierenden Körper oder dem säulenartigen Körper.
Wie in 6 gezeigt, weist ein Schienenvibrationsdämpfer 102 zwei Halbdämpfer 21 auf, die an den rechten und linken Seitenoberflächen des Körpers der Schiene R anzubringen sind. Die rechten und linken Seitenoberflächen Rb des Körpers der Schiene R, die rechten und linken oberen Oberflächen Rc der Bodenplatte, und die untere Oberfläche Re der Bodenplatte, entsprechen der vibrierenden Oberfläche.
Der Halbdämpfer 21 wird durch ein Element mit einem S-artigen Querschnitt gebildet. Der Halbdämpfer 21 weist einen ersten gekrümmten Abschnitt 21a, welcher derart vorgesehen ist, dass er sich in engem Kontakt mit dem Backenabschnitt Ra des unteren Abschnitts des Kopfabschnitts der Schiene R befindet, einen zweiten gekrümmten Abschnitt 21b, um sich in engem Kontakt mit der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R zu befinden, einen im Wesentlichen geneigten dritten Abschnitt 21c, um sich in engem Kontakt mit der oberen Oberfläche Rc der Bodenplatte der Schiene R zu befinden, einen im Wesentlichen senkrechten vierten Abschnitt 21d, um sich in engem Kontakt mit der Seitenoberfläche Rd der Bodenplatte der Schiene R zu befinden, und einen im Wesentlichen flachen fünften Abschnitt 21e auf, um sich in engem Kontakt mit der unteren Oberfläche Re der Bodenplatte der Schiene R zu befinden. Das vordere Ende des ersten Abschnitts 21a erstreckt sich zu einer Position, an der das Rollen des Rads W eines Zugs, der auf der Schiene R läuft, nicht behindert wird. Eine Nut 26a, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist in der Oberfläche der einzwängenden Platte, in dem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt 21a und dem zweiten Abschnitt 21b, ausgebildet. Eine Nut 26b, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist in der Oberfläche der einzwängenden Platte, in dem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Abschnitt 21b und dem dritten Abschnitt 21c, ausgebildet. Eine Nut 26c, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist in der Oberfläche der einzwängenden Platte, in dem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem dritten Abschnitt 21c und dem vierten Abschnitt 21d, ausgebildet. Die Länge des Halbdämpfers 21 in der Längsrichtung der Schiene R kann willkürlich bestimmt werden, falls sie kürzer ist als der Abstand zwischen den Enden von zwei angrenzenden Schwellen T.
Wenn der Halbdämpfer 21 an jeder Seite, der rechten und der linken Seite, der Schiene R angebracht ist, wie oben beschrieben, ist die Anbringung des Schienenvibrationsdämpfers 102 fertiggestellt. Da der Schienenvibrationsdämpfer 102 magnetisch an die Seiten- und Bodenabschnitte der Schiene R angezogen wird, ist der Trennstopper 13 der Schienenvibrationsdämpfungseinheit 101 nicht erforderlich, um eine Trennung von der Schiene zu verhindern. Da der Schienenvibrationsdämpfer 102 die Nut 26a und dergleichen aufweist, die für den Halbdämpfer 21 vorgesehen sind, damit die Oberflächenform des Materials im Wesentlichen mit der Form der Seitenoberfläche des Körpers der Schiene R, durch plastische Deformation, übereinstimmt, kann die magnetische Schicht einfach einer leichten Deformation der Form der Seitenoberfläche des Körpers der Schiene R folgen, sogar falls die Form der Seitenoberfläche des Körpers der Schiene R leicht geändert ist, was auf einen Fertigungsfehler, einen Schaden oder Rost zurückzuführen ist, und somit kann sie magnetisch an die Schiene R angezogen werden.
(3) Dritte Ausführunsform
Mit Bezug auf 7, zeigt der Abschnitt auf der rechten Seite der Schiene R die Struktur an einer Zwischenposition zwischen den Schwellen T, und der Abschnitt auf der linken Seite der Schiene R zeigt die Struktur der Schwelle T an der Position der Schienenklemmeinheit 90.
Die Strukturen der Schiene R und der Schienenklemmeinheit 90 sind die gleichen, wie die gemäß der ersten Ausführungsform. Ähnlich der ersten Ausführungsform, entspricht die Schiene R dem vibrierenden Körper oder dem säulenartigen Körper.
Wie in 7 gezeigt, wird der Schienenvibrationsdämpfer 103 durch einen einstöckigen Dämpfer 31 gebildet, der integral an die rechten und linken Seitenoberflächen, und die untere Oberfläche der Bodenplatte der Schiene R, angebracht ist. Die rechten und linken Seitenoberflächen Rb, die rechten und linken oberen Oberflächen Rc der Bodenplatte, und die untere Oberfläche Re der Bodenplatte der Schiene R, entsprechen der vibrierenden Oberfläche.
Der einstückige Dämpfer 31 wird durch ein Element mit einem umgekehrten Ω-artigen, symmetrisch ausgebildeten Querschnitt, gebildet. Der einstückige Dämpfer 31 weist erste gekrümmte Abschnitte 31a, welche derart vorgesehen sind, dass sie sich in engem Kontakt mit dem Backenabschnitt Ra des unteren Abschnitts des Kopfabschnitts der Schiene R befinden, zweite gekrümmte Abschnitte 31b, um sich in engem Kontakt mit der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R zu befinden, im Wesentlichen geneigte dritte Abschnitte 31c, um sich in engem Kontakt mit der oberen Oberfläche Rc der Bodenplatte der Schiene R zu befinden, im Wesentlichen senkrechte vierte Abschnitte 31d, um sich in engem Kontakt mit der Seitenoberfläche Rd der Bodenplatte der Schiene R zu befinden, und einen im Wesentlichen planen fünften Abschnitt 31e auf, um sich in engem Kontakt mit der unteren Oberfläche Re der Bodenplatte der Schiene R zu befinden. Das vordere Ende des ersten Abschnitts 31a erstreckt sich zu einer Position, an der das Rollen des Flansches des Rads W eines Zugs, der auf den Schienen R läuft, nicht behindert wird. Eine Nut 36a, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist in der Oberfläche der einzwängenden Platte, in dem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Abschnitt 31a und dem zweiten Abschnitt 31b, ausgebildet. Eine Nut 36b, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist in der Oberfläche der einzwängenden Platte, in dem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem zweiten Abschnitt 31b und dem dritten Abschnitt 31c, ausgebildet. Eine Nut 36c, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist in der Oberfläche der einzwängenden Platte, in dem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem dritten Abschnitt 31c und dem vierten Abschnitt 31d, ausgebildet. Eine Nut 36d, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, ist in dem gebogenen Verbindungsabschnitt zwischen dem vierten Abschnitt 31d und dem fünften Abschnitt 31e, ausgebildet. Die Länge des einstückigen Dämpfers 31 in der Längsrichtung der Schiene R kann, ähnlich der des Schienenvibrationsdämpfers 102 gemäß der zweiten Ausführungsform, willkürlich bestimmt werden, falls sie kürzer ist als der Abstand zwischen den Enden von angrenzenden Schwellen T.
Wenn die gesamte Oberfläche der magnetischen Schicht des einstückigen Dämpfers 31 an jeder Seite, der rechten und der linken Seite, der Schiene R angebracht ist, wie oben beschrieben, ist die Anbringung des Schienenvibrationsdämpfers 103 fertiggestellt. Da der Schienenvibrationsdämpfer 103 magnetisch an die Seiten- und Bodenabschnitte der Schiene R angezogen wird, um die Schiene R zu umgeben, kann eine Trennung von der Schiene R verhindert werden, ohne den Trennstopper 13 für die Schienenvibrationsdämpfungseinheit 101. Außerdem weist der Schienenvibrationsdämpfer 103 den einstückigen Dämpfer 31 auf, der mit der Nut 36a und dergleichen versehen ist, damit die Oberflächenform der magnetischen Schicht im Wesentlichen mit der Form der Seitenoberfläche des Körpers der Schiene R übereinstimmt. Deshalb kann die magnetische Schicht einfach einer leichten Deformation der Form der Seitenoberfläche des Körpers der Schiene R folgen, sogar falls die Form der Seitenoberfläche des Körpers der Schiene R leicht geändert ist, was auf einen Fertigungsfehler, einen Schaden oder Rost zurückzuführen ist, und somit kann sie magnetisch an die Schiene R angezogen werden.
Der Schienenvibrationsdämpfer gemäß der dritten Ausführungsform kann in einer anderen Struktur realisiert werden. Zum Beispiel kann eine andere Struktur verwendet werden, in welcher der in 7 gezeigte, einstückige Dämpfer 31 in einen Schnitt-Abschnitt ausgebildet ist, durch Entfernen der einzwängenden Platte in einem Bereich von der Nut 36c bis zu der Nut 36d, um zwei einzwängende Platten vorzusehen. In diesem Fall wird der Schnitt-Abschnitt lediglich durch die magnetische Schicht gebildet, die aus einem magnetischen Gummi oder desgleichen hergestellt ist. Deshalb wird eine freie Drehung zugelassen, und somit kann eine Drehung zur magnetischen Anziehung des Schnitt-Abschnitts an die Schiene R, mittels der Magnetkraft, sehr einfach durchgeführt werden.
(4) Vierte Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung kann mit einer anderen Struktur als die gemäß den vorhergehenden Ausführungsformen realisiert werden.
Obwohl die dünnen Nuten als der schwache Querschnittabschnitt der einzwängenden Platte, gemäß jeder der oben erwähnten Ausführungsformen, beschrieben werden, kann eine andere Struktur verwendet werden, in der dünne schlitzförmige Öffnungen ausgebildet sind, und die Abschnitte der einzwängenden Platte, die den Öffnungen entsprechen, entfernt sind. Die Positionen der Öffnungen können auch derart bestimmt werden, dass eine Öffnung in dem Hauptabschnitt ausgebildet ist, oder eine Vielzahl von Öffnungen intermittierend ausgebildet sind.
Die ersten bis dritten Ausführungsformen wurden über den Eisenbahn-Vibrationsdämpfer beschrieben. Da die Eisenbahnschiene R die Seitenoberfläche der konkaven Oberfläche des Körpers davon aufweist, der als die vibrierende Oberfläche wirkt, ist der Biegungsradius der magnetischen Schicht des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps für den Körper der Schiene derart ausgestaltet, dass er kleiner als der Biegungsradius der konkaven Oberfläche ist. Außerdem weist die einzwängende Platte des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps den schwachen Querschnittabschnitt auf, beispielsweise die Nut, welcher ermöglicht, dass die einzwängende Platte plastisch in eine Richtung verformt wird, in welcher der Biegungsradius der magnetischen Schicht vergrößert ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch bei einem vibrierenden Körper V, mit einer konvex gekrümmten Oberfläche, angewandt werden, wie in 8A gezeigt. In diesem Fall ist der Biegungsradius einer magnetischen Schicht 82 eines magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 71 derart ausgestaltet, dass sie größer als der Biegungsradius der konvex gekrümmten Oberfläche ist. Außerdem ist ein schwacher Querschnittabschnitt (eine Nut 83a), der fähig ist, eine einzwängende Platte 81 in eine Richtung plastisch zu verformen (in eine Richtung, die durch eine in 8A gezeigte Linie, mit dicken, abwechselnd langen und kurzen Strichen, angedeutet ist), in die der Biegungsradius der magnetischen Schicht 82 vermindert ist, in einer einzwängenden Platte 81 des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 71 ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung kann mit einer anderen Struktur als die gemäß den vorhergehenden Ausführungsformen realisiert werden.
Jede der oben erwähnten Ausführungsformen wurde über den magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps beschrieben, welcher derart vorgesehen ist, dass er magnetisch an eine vibrierende Oberfläche eines vibrierenden Körpers angezogen wird, der aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise Stahl, hergestellt ist und durch Oberflächen, einschließlich einer gekrümmten Oberfläche, gebildet wird, und derart strukturiert ist, dass das Material zur Ausbildung der einzwängenden Platte eine Elastizität und Plastizität aufweist; wobei eine plastische Deformation des schwachen Querschnittabschnitts genutzt wird, um die einzwängende Platte derart plastisch zu verformen, dass die Oberflächenform der magnetischen Schicht im Wesentlichen mit der Form der gekrümmten vibrierenden Oberfläche übereinstimmt; wobei die Magnetkraft des magnetischen Pulvers in der magnetischen Schicht verwendet wird, um zu bewirken, dass im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der magnetischen Schicht an die vibrierende Oberfläche angezogen wird, um den magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps an der vibrierenden Oberfläche anzubringen, um zu bewirken, dass sich eine Vibrationsenergie von dem vibrierenden Körper in der magnetischen Schicht, die durch die einzwängende Platte eingezwängt ist, verliert, und um zu bewirken, dass sich selbige mittels der Gleitreibung an der Grenze zwischen der vibrierenden Oberfläche und der magnetischen Schicht verliert, so dass Vibrationen gedämpft werden.
Als eine Alternative hierzu kann ein magnetischer Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps verwendet werden, welcher derart vorgesehen ist, dass er magnetisch an eine vibrierende Oberfläche eines vibrierenden Körpers angezogen wird, der aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise Stahl, hergestellt ist und durch Oberflächen, einschließlich einer gekrümmten Oberfläche, gebildet wird, und derart strukturiert ist, dass das Material zur Ausbildung der einzwängenden Platte eine Elastizität und Festigkeit aufweist, anstelle der Elastizität und der Plastizität; wobei eine elastische Repulsionkraft der einzwängenden Platte genutzt wird, um die magnetische Schicht mit der vibrierenden Oberfläche zu verbinden, um die Oberflächenform der magnetischen Schicht im Wesentlichen mit der Form der vibrierenden Oberfläche übereinstimmend zu bilden; wobei die magnetische Kraft des magnetischen Pulvers in der magnetischen Schicht genutzt wird, um zu bewirken, dass im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der magnetischen Schicht an die vibrierende Oberfläche angezogen wird, um den magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps an der vibrierenden Oberfläche anzubringen, um zu bewirken, dass sich eine Vibrationsenergie von dem vibrierenden Körper in der magnetischen Schicht, die durch die einzwängende Platte eingezwängt ist, verliert, und um zu bewirken, dass sich selbige mittels Gleitreibung an der Grenze zwischen der vibrierenden Oberfläche und der magnetischen Schicht verliert, so dass Vibrationen gedämpft werden. Die „Festigkeit" bedeutet eine Eigenschaft, die fähig ist Energie zu absorbieren, die zurückführend auf elastische Deformation erzeugt wird. Es ist eine Tatsache, dass die „große Festigkeit" eine flexible Eigenschaft bedeutet, mit der ein Bruch durch etwas elastische Deformation nicht leicht auftreten kann. Es ist eine Tatsache, dass die „kleine Festigkeit" eine spröde Eigenschaft bedeutet, mit der ein Bruch, sogar mit geringfügiger Deformation, leicht auftreten kann.
Als eine Alternative hierzu kann ein magnetischer Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 72 verwendet werden, welcher, wie in 8B gezeigt, derart strukturiert ist, dass er eine einzwängende Platte 84 mit einer Elastizität und Festigkeit aufweist, und derart angeordnet ist, dass der Biegungsradius der magnetischen Schicht 85, welcher der vibrierenden Oberfläche entspricht, derart ausgestaltet ist, dass er kleiner als der Biegungsradius der vibrierenden Oberfläche ist, in einem Fall, in dem die vibrierende Oberfläche des vibrierenden Körpers V, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, die Form einer konvexen Krümmung mit einem zweiten Biegungsradius aufweist. Wenn die oben erwähnte Struktur verwendet wird, und nachdem die einzwängende Platte 84 nach innen in eine Richtung gedrückt ist, die durch eine in 8B gezeigte Linie, mit dicken, abwechselnd langen und kurzen Strichen, angedeutet ist, und die elastische Repulsion der einzwängenden Platte 84 verwendet wird, um die magnetische Schicht 85 mit der vibrierenden Oberfläche der konkaven Krümmung zusammenzufügen, verformt die elastische Repulsion der einzwängenden Platte 84 die magnetische Schicht 85, um gegen die vibrierende Oberfläche gepresst zu werden, in einem Zustand, in dem die Form derart ausgestaltet ist, dass sie im Wesentlichen mit der Form der vibrierenden Oberfläche übereinstimmt, wie in 8C gezeigt. Dann wird die magnetische Schicht 85 an die vibrierende Oberfläche, mittels der Magnetkraft davon, angezogen. Somit kann eine Trennung verhindert werden. Sogar falls die Form der vibrierenden Oberfläche sich etwas ändert, bewirkt die Elastizität der einzwängenden Platte 84, dass die Form der magnetischen Schicht 85 der Änderung leicht folgt, und die magnetische Anziehung kann aufrechterhalten werden.
Die schwachen Querschnittabschnitte, einschließlich der Nuten 16a, 16b, 26a bis 26c, 36a bis 36d und 83a, und der Öffnungen gemäß der vorhergehenden Ausführungsformen, entsprechen dem Anpassungsmittel, das vorgesehen ist, um verformt zu werden, damit die Oberflächenform der magnetischen Schicht im Wesentlichen mit der Form der vibrierenden Oberfläche übereinstimmt. Auch die einzwängende Platte 84 des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 72, die derart strukturiert ist, dass sie eine Elastizität und Festigkeit aufweist, und mit einem vorbestimmten Krümmungsradius versehen ist, entspricht dem Anpassungsmittel.
(5) Fünfte Ausführungsform
Die 9A und 9B sind Schemata, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit gemäß einer fünften Ausführungsform zeigen. 9A ist eine Querschnittansicht und 9B ist eine Seitenansicht. Die 10A bis 10D sind Schemata, die eine detailliertere Struktur des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps für die in den 9A und 9B gezeigten Schienenvibrationsdämpfungseinheit zeigen. 10A ist eine Seitenansicht, wenn aus einer an die einzwängende Platte angrenzenden Position betrachtet, 10B ist eine vergrößerte Ansicht eines in 10A gezeigten Endabschnitts in der Längsrichtung, 10C ist eine Querschnittansicht entlang des in 10B gezeigten Schnitts A-A, und 10D ist eine Querschnittansicht entlang des in 10B gezeigten Schnitts B-B.
Wie in den 9A und 9B gezeigt, weist die Schienenvibrationsdämpfungseinheit 105 magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41, die jeweils an zwei Seitenoberflächen Rb des Körpers der Schiene R angebracht sind, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstrecken, und eine Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42 auf, zur Einschränkung der Bewegung des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 41.
Wie in den 10A bis 10D gezeigt, wird der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 durch Laminieren einer einzwängenden Platte 43, die aus Stahl oder desgleichen hergestellt ist, was ein elastisches Material ist, und in ein längliches Element ausgebildet ist, das durch Biegen zweier kurzer Richtungsenden in die Richtung der Dicke davon erhalten wird; und einer magnetischen Schicht 44 gebildet, die durch ein Magnetisieren eines magnetischen Gummis oder desgleichen gebildet wird, was ein polymerisches visko-elastisches Material ist, das magnetisches Pulver enthält.
Die einzwängende Platte 43 weist einen plattenartigen Abschnitt 43a, der sich in die Längsrichtung davon erstreckt, und Endabschnitte 43b auf, die durch Biegen zweier kurzer Richtungsenden davon in die Richtung der Dicke davon gebildet werden (siehe 10C und 10D).
Eingriffsöffnungen 43C, jede mit einem kreisförmigen Querschnitt, sind angrenzend an zwei Längsrichtungsenden des plattenartigen Abschnitts 43a ausgebildet (siehe 10A, 10B und 10D).
Die magnetische Schicht 44 weist eine Oberfläche auf, die in eine konvexe Form ausgebildet ist. Die konvexe Oberfläche ist derart ausgebildet, dass sie mit der konkaven Oberfläche der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R übereinstimmt (9A).
Die hintere Oberfläche der magnetischen Schicht 44 ist in eine flache Nutform ausgebildet, die durch den plattenartigen Abschnitt 43a und die Endabschnitte 43b der einzwängenden Platte 43 ausgebildet ist (siehe 10C und 10D). Die hintere Oberfläche der magnetischen Schicht 44 ist der Außenseite durch die Eingriffsöffnungen 43c der einzwängenden Platte 43 ausgesetzt (siehe 10A, 10B und 10D).
Die Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42, wie in den 9A und 9B gezeigt, weist zwei einschränkende Elemente 45, einen Bolzen 46, zur Verbindung der einschränkenden Elemente 45 aneinander, eine Mutter 47, die mit dem Bolzen 46 durch ein Gewinde verbunden werden kann, und einen Abstandshalter 48 auf, der zwischen dem einschränkenden Element 45 und dem magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 eingeführt ist.
Die einschränkenden Elemente 45 weisen zwei senkrechte Plattenabschnitte 45a und 45c, die sich in die senkrechte Richtung erstrecken, wenn in den 9A und 9B betrachtet, und einen geneigten Abschnitt 45b auf, zur Einrichtung der Verbindung zwischen den senkrechten Plattenabschnitten 45a und 45c, wobei die einschränkenden Elemente 45 in eine flache und lineare S-Form ausgebildet sind. Der senkrechte Plattenabschnitt 45a weist einen konvexen Eingriffsabschnitt 45d auf, der in eine senkrechte und kurze zylindrische Form, über der Oberfläche des senkrechten Plattenabschnitts 45a, ausgebildet ist. Der senkrechte Plattenabschnitt 45c weist eine Bolzeneinführungsöffnung 45e mit einer kreisförmigen Öffnung auf, deren Durchmesser ähnlich dem der äußeren Form des Bolzens 46 ist.
Wenn der senkrechte Plattenabschnitt 45c eine geringe Dicke aufweist, wird ein zylindrisches Element, mit einem inneren Durchmesser ähnlich dem äußeren Durchmesser des Bolzens 46, kontinuierlich zu der Bolzeneinführungsöffnung 45e des senkrechten Plattenabschnitts 45c ausgebildet, um zuzulassen, dass die Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42 in die Längsrichtung des Bolzens 46 gleiten kann.
Als ein Ergebnis der oben erwähnten Struktur, wenn die konvexe Oberfläche der magnetischen Schicht 44 mit der Seitenfläche Rb des Schienenkörpers derart in engen Kontakt gebracht wird, dass die Längsrichtung des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 41 mit der Längsrichtung der Schiene R übereinstimmt, bewirkt die Magnetkraft der magnetischen Schicht 44, dass der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 an die Seitenoberfläche Rb der Schiene R magnetisch angezogen wird. Ähnlich wird ein anderer magnetischer Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 an die gleiche Position einer anderen Seitenoberfläche der Körperseitenoberfläche Rb der Schiene R magnetisch angezogen.
Dann wird der ringförmige Abstandshalter 48 in die Eingriffsöffnung 45c des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 41 eingeführt, und dann wird der konvexe Eingriffsabschnitt 45d der einschränkenden Elemente 45 in die innere Öffnung des Abstandshalters 48 eingeführt. Dann wird der senkrechte Plattenabschnitt 45c von jedem der einschränkenden Elemente 45 derart plaziert, dass er nach unten gerichtet ist, und dann wird der Bolzen 46 in die Bolzeneinführungsöffnung 45, zu der anderen Bolzeneinführungsöffnung 45e, eingeführt, wobei danach die Mutter 47 durch das Gewinde mit dem Bolzen 46 verbunden, und geklemmt wird (siehe 9A und 9B).
Da die einzwängende Platte 43, die an der Rückseite der magnetischen Schicht 44 angeordnet und aus Stahl hergestellt ist, in dem gebogenen Abschnitt 43b zu der magnetischen Schicht 44 gebogen ist, an einer Position nahe einem kürzeren Richtungsende des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 41, d. h. das obere Ende oder das untere Ende des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 41, wenn in den 9A und 9B betrachtet, wird ein magnetischer Abschirmungseffekt erhalten. Deshalb wird Eisenpulver, das zurückführend auf die Reibung zwischen den Rädern (nicht gezeigt) einer Bahn und der Schiene R erzeugt wird, und Eisenpulver, das von Bremsrädern erzeugt wird, die aus Gusseisen hergestellt sind, an die kürzeren Richtungsenden des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 41 angezogen. Somit können eine Verunreinigung und Rost verhindert werden.
In dem Fall des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps, der die einzwängende Platte 43 aufweist, für welche der gebogene Abschnitt 43b nicht vorgesehen ist, ist ein nicht-magnetischer Abschnitt an jedem der zwei kürzeren Richtungsenden der magnetischen Schicht 44 vorgesehen. Somit wird Eisenpulver nicht an die Endabschnitte angezogen, und somit können eine Verunreinigung und Rost verhindert werden.
Zumindest zwei oder mehr Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtungen 42 müssen an jedem der zwei magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 angeordnet sein, der an der gleichen Position der Seitenoberfläche Rb des Schienenkörpers angeordnet ist.
(6) Sechste Ausführungsform
Die 11A, 11B, 12 und 13 sind Schemata, welche die Struktur von Schienenvibrationsdämpfungseinheiten gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigen, und unterschiedliche Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtungen aufweisen.
11A ist eine Querschnittansicht, die eine Schienenvibrationsdämpfungseinheit mit einer Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42B zeigt.
11B ist eine Querschnittansicht entlang dem Schnitt C-C.
Die in 11A gezeigte Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42B weist ein Einschränkungselement 45, ein Verbindungselement 49, einen Bolzen 46, zur Herstellung der Verbindung zwischen dem einschränkenden Element 45 und dem Verbindungselement 49, eine Mutter 47, die von dem Bolzen 46 durch ein Gewinde empfangen werden kann, und einen Abstandshalter 48 auf, der in eine Position zwischen dem einschränkenden Element 45 und dem magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 eingeführt ist.
Wie in 11B gezeigt ist, kann der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 mit einer willkürlichen Position an der Seitenoberfläche Rb des Schienenkörpers, auf jeder Seite der Schiene R, verbunden werden.
12 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit mit einer Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42C zeigt.
Die Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42C weist eine derartige Struktur auf, dass das in 11A gezeigte Verbindungselement 49 mit den Kopfabschnitt des Bolzens 46 durch Schweißen oder desgleichen verbunden ist, so dass ein Bolzen 46B mit einem Verbindungselement erhalten wird.
13 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit mit einer Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42D zeigt.
Die Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42D ist integral durch Federstahl, beispielsweise rostfreier Stahl, ausgebildet.
Ein in 13 gezeigter magnetischer Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41' weist eine unterschiedliche Form auf, insofern als die Eingriffsöffnung 43C für die einzwängende Platte 43 nicht vorgesehen ist.
(7) Siebte Ausführungsform
Die 14A und 14B sind Schemata, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit 107 gemäß einer siebten Ausführungsform zeigen. 14A ist eine Querschnittansicht, und 14B ist eine Seitenansicht.
Die Schienenvibrationsdämpfungseinheit 107 weist magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41, von denen jeder in eine längliche Form ausgebildet, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, und mit der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R verbunden ist, und eine Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42E auf, zur Einschränkung von Bewegungen des magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41.
Wie in 14B gezeigt, ist die Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtung 42E fähig, gleichzeitig zwei, in der Längsrichtung der Schiene R angrenzende, magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 einzuschränken.
Da die einzwängende Platte 43 des magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 eine Eingriffsöffnung 43c' mit einem Querschnitt aufweist, der mehr lang als breit ist, ist eine Kombination der Eingriffsöffnung 43c' mit dem Querschnitt, der mehr lang als breit ist, und dem konvexen Eingriff 45d fähig, eine Ausdehnung oder Zusammenziehung zu absorbieren, zurückzuführend auf einen Fehler oder thermische Ausdehnung, falls die Längsrichtungslänge des magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41, oder die Position der Eingriffsöffnung 43c', einen Fertigungsfehler aufweist.
(8) Achte Ausführungsform
15 ist eine Querschnittansicht, welche die Struktur einer Schienenvibrationsdämpfungseinheit 108 gemäß einer achten Ausführungsform zeigt.
Die Schienenvibrationsdämpfungseinheit 108 gemäß der achten Ausführungsform weist zwei magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41' auf, von denen jeder in eine gebogene und längliche Form ausgebildet ist, die sich in die Längsrichtung der Schiene R erstreckt, und die in Bereichen von der Seitenoberfläche Rb des Schienenkörpers bis zu der oberen Oberfläche Rc des Bodens verbunden sind.
Die Schienenvibrationsdämpfungseinheit 108 gemäß der achten Ausführungsform ist unterschiedlich gegenüber denen gemäß der vorhergehenden Ausführungsformen, insofern als der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41' gebogen ist, um mit der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R, und der oberen Oberfläche Rc des Bodens der gleichen, verbunden zu werden. Da eine größere Fläche der Schiene bedeckt werden kann, kann der Effekt des Verminderns von Vibrationen weiter verbessert werden. Außerdem können die verschiedenen Vibrationsdämpfer-Einschränkungsvorrichtungen gemäß der vorhergehenden Ausführungsformen verbunden werden (nicht gezeigt).
Ein Beispiel eines Verfahrens der Fertigung des oben erwähnten magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps wird nun mit Bezug auf 15 beschrieben werden.
Die einzwängende Platte 43, auf der ein Haftmittel auf der Rückseite davon aufgetragen ist, und welche die in 16A gezeigten Eingriffsöffnungen 43c aufweist, und das Blattelement 44', das ein magnetisches Pulver enthält, aus dem die in 16B gezeigte magnetische Schicht 44 ausgebildet wird, durch Laminieren in ein Laminat mit einer erforderlichen konvexen Form, durch eine in 16C gezeigte Wärmeformpressvorrichtung 52. Die Wärmeformpressvorrichtung 52 weist eine obere Form 54 und eine untere Form 56 auf, wobei deren senkrechte Positionen willkürlich bestimmt werden.
Der so geformte nicht-magnetisierte, magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 wird in engen Kontakt mit einer Magnetisierungsgabelvorrichtung 62 (siehe 16D) mit einer konkaven Form gebracht, die der konvexen Form des magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps 41 entspricht. Dann wird ein großer elektrischer Strom, der wechselweise in entgegengesetzte Richtungen fließt, augenblicklich jeder leitenden Leitung 62a durch einen Kondensator zugeführt, so dass der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41 magnetisiert wird.
Die Magnetisierungsgabelvorrichtung 62 weist leitende Leitungen 62a und Gabelabschnitte 62b auf, die wechselweise angeordnet sind. In dem Gabelabschnitt 62b wird die Magnetisierung zu dem Nordpol und dem Südpol durchgeführt. Da Räume 62c an dem rechten und dem linken Ende ausgebildet sind, werden nicht-magnetisierte Abschnitte an den zwei Enden ausgebildet. Somit wird Eisenpulver nicht an die kürzeren Richtungsenden des magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41' angezogen. Somit kann insofern ein Effekt erzielt werden, als eine Verunreinigung und Rost verhindert werden können.
Der in 15 gezeigte, gebogene magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps 41', ist durch ein Verfahren gefertigt, in dem die gebogene einzwängende Platte 43' und das Blattelement 44', das magnetisches Pulver enthält, pressgeformt werden mit Wärme, durch Verwendung von Formen mit der konkaven Form der Seitenoberfläche Rb des Körpers der Schiene R und der oberen Oberfläche Rc des Bodens der gleichen.
Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt ist. Die oben erwähnten Ausführungsformen wurden als Beispiele beschrieben, und jede Struktur mit im Wesentlichne der gleichen Struktur wie die der technischen Ideen, die in den angefügten Ansprüchen beschrieben sind, ist in dem Rahmen der vorliegenden Erfindung beinhaltet, falls ein ähnlicher Vorgang und Effekt erhalten werden können.
Obwohl die oben erwähnten Ausführungsformen über den magnetischen Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps mit der Struktur beschrieben wurden, bei der eine einzwängende Platte und eine magnetische Schicht laminiert sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Ein anderer magnetischer Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps kann verwendet werden, bei dem zum Beispiel zwei oder mehr einzwängende Platten, jede mit einer Struktur ähnlich der gemäß jeder der oben erwähnten Ausführungsformen, und zwei oder mehr magnetische Schichten, jede mit einer Struktur ähnlich der gemäß jeder der oben erwähnten Ausführungsformen, laminiert sind.
Wie oben beschrieben, und nützlich für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, kann das Anpassungsmittel verformt werden, damit die Oberflächenform der magnetischen Schicht im Wesentlichen mit der Form der vibrierenden Oberfläche übereinstimmt, sogar falls der vibrierende Körper eine gekrümmte vibrierende Oberfläche aufweist. Deshalb ist die magnetische Schicht fähig, der Änderung leicht zu folgen, sogar falls die gekrümmte Oberfläche etwas verändert ist, und die magnetische Anziehung kann aufrechterhalten werden.
Da der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps verwendet wird, kann die Temperaturabhängigkeit des Innenverlust-Vibrierungseffekts von Vibrationsenergie gemäßigt werden. Somit kann eine zufriedenstellende Vibrierungsdämpfungsfunktion in einem breiten Temperaturbereich aufgewiesen werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet eine oder eine Mehrzahl einzwängender Platten, die aus einem Material mit einem Young Elastizitätsmodul von 29,4 × 10⁸ Pascal (300 kgf/mm²) oder höher hergestellt sind; und eine oder eine Mehrzahl magnetischer Schichten, die aus einem polymerischen visko-elastischen Material mit einem magnetischen Pulver, das magnetisiert ist, um eine remanente magnetische Flussdichte von ungefähr 2,5 × 10^–3 Tesla (25 Gauss) bis ungefähr 1,5 Tesla (15.000 Gauss) aufzuweisen, hergestellt und auf die einzwängenden Platten laminiert sind, wobei jede eine Oberflächenform aufweist, die mit der gekrümmten vibrierenden Oberfläche übereinstimmt, und der es ermöglicht ist, an die vibrierende Oberfläche (Rb, Rc) angezogen zu werden. Deshalb kann die Struktur magnetisch an eine vibrierende Oberfläche eines vibrierenden Körpers angezogen werden, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, und mit einer Oberfläche einschließlich einer gekrümmten Oberfläche, um die Vibrationen zu vermindern.
Die vorangehende Beschreibung wurde aus Gründen der Darstellung und Beschreibung gezeigt. Es ist nicht beabsichtigt, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die genaue Form zu beschränken, die offenbart ist, und Modifikationen und Variationen sind innerhalb des Rahmens der Ansprüche möglich. Die Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erklären, um einem Fachmann zu ermöglichen die Erfindung zu nutzen, in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen, die für die spezielle, erwägte Anwendung geeignet sind.

Claims

Verfahren zum Dämpfen von Vibrationen einer vibrierenden Oberfläche (Ra, Rb, Rc) eines vibrierenden Körpers (R; V), der aus einem ferromagnetischen Material ausgeführt ist und eine gekrümmte Oberfläche aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Nutzen einer oder mehrerer Schichten eines magnetischen Vibrationsdämpfers eines Verbundtyps (11; 21; 31; 71; 72) mit einer oder einer Mehrzahl einzwängender Platten (14; 81; 84), die aus einem Material mit einem Young Elastizitätsmodul von 29,4 × 10⁸ Pascal (300 kgf/mm²) oder höher hergestellt sind, und einer oder einer Mehrzahl magnetischer Schichten (15; 82; 85), die aus einem polymerischen visko-elastischen Material mit einem magnetischen Pulver, das magnetisiert ist, um eine remanente magnetische Flussdichte von ungefähr 2,5 × 10^–3 Tesla (25 Gauss) bis ungefähr 1,5 Tesla (15.000 Gauss) aufzuweisen, hergestellt und auf die einzwängenden Platten (14; 81; 84) laminiert sind; und einen der Schritte a) oder b) wie folgt: a) Nutzen einer plastischen Deformation eines schwachen Querschnitt-Abschnitts (16a, 16b; 26a–26c; 36a–36d; 83a) von einer der einzwängenden Platten (14; 81), um die einzwängende Platte (14; 81) derart plastisch zu verformen, dass die Oberflächenform der magnetischen Schicht (15; 82) im Wesentlichen mit der Form der vibrierenden Oberfläche (Ra, Rb, Rc) übereinstimmt; und Nutzen einer magnetischen Kraft des magnetischen Pulvers um zu bewirken, dass im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der magnetischen Schicht (15; 82) an der vibrierenden Oberfläche magnetisch adsorbiert wird, so dass der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps an der vibrierenden Oberfläche angebracht ist, um zu bewirken, dass sich eine Vibrationsenergie des vibrierenden Körpers (R) in der magnetischen Schicht (15; 82), die durch die einzwängende Platte (14; 81) eingezwängt ist, verliert und um zu bewirken, dass sich selbige zurückführend auf gleitende Reibung an der Grenze zwischen der vibrierenden Oberfläche und der magnetischen Schicht (15; 82) verliert; b) Nutzen einer elastischen Repulsion von einer der einzwängenden Platten (84), um die magnetische Schicht (85) mit der vibrierenden Oberfläche zu verbinden, um die Oberflächenform der magnetischen Schicht (85) im Wesentlichen mit der Form der vibrierenden Oberfläche übereinstimmend zu bilden; und Nutzen einer magnetischen Kraft des magnetischen Pulvers um zu bewirken, dass im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der magnetischen Schicht (85) an der vibrierenden Oberfläche magnetisch adsorbiert wird, so dass der magnetische Vibrationsdämpfer eines Verbundtyps an der vibrierenden Oberfläche angebracht ist, um zu bewirken, dass sich eine Vibrationsenergie des vibrierenden Körpers (V) in der magnetischen Schicht (85), die durch die einzwängende Platte (84) eingezwängt ist, verliert und um zu bewirken, dass sich selbige zurückführend auf gleitende Reibung an der Grenze zwischen der vibrierenden Oberfläche und der magnetischen Schicht (85) verliert.
Verfahren zum Dämpfen von Vibrationen nach Anspruch 1, bei dem die plastische Deformation des schwachen Querschnitt-Abschnitts (16a, 16b; 26a–26c; 36a–36d; 83a) beliebig durch Zusammendrücken der einzwängenden Platte (14; 81) an einer bestimmten Position, Biegen eines bestimmten Abschnitts der einzwängenden Platte (14; 81), Verstemmen des schwachen Querschnitt-Abschnitts (16a, 16b; 26a–26c; 36a–36d; 83a) oder durch ihre Kombination durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der vibrierende Körper eine Eisenbahnschiene (R) ist.