振動阻尼鋁型材擠壓件制造技術

本發明專利技術公開一種具有減重效果和高阻尼效果的振動阻尼鋁型材擠壓件。本發明專利技術涉及振動阻尼鋁型材擠壓件(1B)，包括彼此面對的一對面板(4，5)和連接面板(4，5)的多個肋(6)，其中阻尼材料(3)至少設置肋(6)的在由面板(4，5)和肋(6)形成的中空部分(7，8)中的內表面上的中央部分上。定位凹槽(11)或定位突起(12)可以形成為使得阻尼材料(3)設置在面板(5)的在中空部分(7)的內表面上的中央部分上。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及振動阻尼招型材擠壓件(vibration damping shaped aluminumextrusion),包括彼此面對的一對面板(face plate)和連接這些面板的肋，該振動阻尼招型材擠壓件例如是具有桁架橫截面的振動阻尼鋁型材擠壓件，并且用于要求控制振動的結構或類似物，如運輸結構。
技術介紹
通常，需要具有高剛性的輕質材料作為用于諸如新干線列車之類的高速鐵路車輛的結構構件。在金屬材料中，鋁與鐵相比具有較低的比重，可以通過擠壓加工實現高剛性橫截面輪廓，并且最近允許應用新的焊接技術，該焊接技術能夠抑制摩擦攪拌焊接的焊接部分等的強度的降低，并且因而，鋁型材擠壓件已經廣泛地應用于諸如新干線列車、地鐵和現有鐵路線路的車輛結構。 鋁型材擠壓件的示例包括被稱為中空部分的部分，并且中空部分的示例包括例如其中兩個面板由以Z字形方式形成的多個肋連接的桁架式部分，和其中兩個面板由每個大致垂直于面板的肋連接的階梯型部分。中空部分即使在厚度小的情況下也可以增加橫截面的剛性，并且因此，中空部分用于車輛的地板表面、側面、天花板表面等。如上所述，鋁型材擠壓件重量輕并且可以實現高剛性，但是由于其比重低，鋁型材擠壓件比傳統采用的鋼制結構構件更易傳送振動。因此，在使用鋁型材擠壓件作為車輛的結構構件的情況下，必須比使用鋼構件的情況更多地抑制從車輪或電動機傳播到車箱(乘客室)的振動噪音。為此，提出用于控制鋁型材擠壓件的振動的各種方法，例如，存在在專利文獻I中公開的振動阻尼鋁型材擠壓件。在專利文獻I中公開的振動阻尼鋁型材擠壓件是包括一對面板和每個連接面板的一個肋或兩個或更多個肋的鋁型材擠壓件，其中阻尼樹脂設置在肋的至少一個表面上。據證實，根據專利文獻I中公開的振動阻尼鋁型材擠壓件，可以提高聲音屏蔽效果，而不需要改變形狀，如增加高度，同時最小化振動阻尼鋁型材擠壓件的重量的變化。專利文獻I日本專利號No. 2640078
技術實現思路
但是，例如，在車輛以如超過每小時200公里的如此高的速度運行時，要求減輕車輛的重量，從而實現更高的運行速度。車輛重量的減輕不僅對于提高車輛的加速性能而且對于降低車輛運行需要的功率都是有效的，并且因此，不僅在高速鐵路車輛而且在地鐵或現有鐵路線中努力減輕結構構件的重量。以下描述在例如專利文獻I中公開的傳統振動阻尼鋁型材擠壓件中當重量減輕時遇到的問題。圖8 (a)和8(b)是顯示通過垂直于縱向方向切割其上具有阻尼樹脂(阻尼材料)的鋁型材擠壓件(振動阻尼鋁型材擠壓件)獲得的橫截面的視圖。圖8(a)是顯示傳統振動阻尼鋁型材擠壓件的視圖。在鐵路車輛應用中，鋁型材擠壓件在垂直紙張表面的方向中具有10米至25米的長度，并且阻尼材料在超過10米至25米的長度范圍內粘接到鋁型材擠壓件。可以采用多種方法用于粘接，其示例包括如下方法將被形成板形的阻尼材料放置在被擠壓材料的預定位置上，并且加熱整體以在阻尼材料本身的重量下將阻尼材料熱-粘合到鋁表面。在通過使鋁變薄減輕圖8(a)的振動阻尼鋁型材擠壓件的重量的情況下，因為必須滿足剛性和強度兩者，足夠的重量減輕有時是很困難的。因此，本專利技術人研究在保持阻尼效果的同時減輕阻尼樹脂的重量。圖8(b)是顯示一結構的視圖，在該結構中在圖8(a)的振動阻尼鋁型材擠壓件中 的阻尼材料的量(橫截面寬度)被簡單地減少。在圖8(b)中，在鋁型材擠壓件處于振動狀態時，斜肋和面板的振動幅度分布通過虛線顯示。如從圖8(b)明顯看出，設置在面板上的阻尼材料設置在平坦部分的中心，但是設置在斜肋上的阻尼材料僅僅設置在倒三角的頂點附近。這是因為如上所述，在利用阻尼材料的自身重量作為粘接阻尼材料的方法的情況下，粘接到面板的阻尼材料可以設置在平坦部分的中心，但是由于其自身的重量，垂直向下的力作用在粘接到斜肋的阻尼材料上，并且因此，阻尼材料可以僅僅設置在倒三角形的頂點附近。因此，在阻尼材料的量減少的振動阻尼鋁型材擠壓件中，設置在面板的平坦部分上的振動阻尼鋁型材擠壓件與圖8(a)的阻尼材料相比具有窄的寬度，但是阻尼材料設置成對應于由虛線顯示的振幅大的部分，并且因此，可以控制面板的振動。另一方面，對于設置在斜肋上的阻尼材料，阻尼材料僅設置在倒三角的頂點附近，振幅在倒三角的頂點附近小，并且因此，很難說斜肋的振幅被充分地控制。也就是說，如圖8(b)所示，在阻尼材料的使用量被簡單地減少的情況下，與圖8 (a)的振動阻尼鋁型材擠壓件相比，可以實現重量減輕，但是阻尼效果被極大地削弱。鑒于這些問題，本專利技術的目的是提供具有重量減輕效果并且具有高阻尼效果的振動阻尼鋁型材擠壓件。本專利技術提供如下振動阻尼鋁型材擠壓件。(I) 一種振動阻尼鋁型材擠壓件，包括彼此面對的一對面板和連接所述面板的多個肋，其中阻尼材料至少設置在所述肋的在由所述面板和所述多個肋形成的中空部分中的內表面上的中央部分上。(2)根據(I)所述的振動阻尼鋁型材擠壓件，其中所述阻尼材料設置在所述面板的在所述中空部分的內表面上的中央部分上。(3)根據(I)或(2)所述的振動阻尼鋁型材擠壓件，其中定位凹槽形成在所述肋的中央部分中，以在所述肋的中央部分上提供阻尼材料，并且阻尼材料設置在定位凹槽上。(4)根據(I)至(3)中任一項所述的振動阻尼鋁型材擠壓件，其中定位突起形成在所述肋的中央部分中，以在所述肋的中央部分上提供阻尼材料，并且阻尼材料設置在所述肋上以接觸定位突起。(5)根據(I)至(4)中任一項所述的振動阻尼鋁型材擠壓件，其中所述肋形成為使得所述肋的其上設置阻尼材料的中央部分的厚度小于其上未設置阻尼材料的部分的厚度。(6)根據(2)至(5)中任一項所述的振動阻尼鋁型材擠壓件，其中所述面板形成為使得所述面板的其上設置阻尼材料的中央部分的厚度小于其上未設置阻尼材料的部分的厚度。(7)根據(2)至(5)中任一項所述的振動阻尼鋁型材擠壓件，其中定位突起形成在面板的中央部分中，以在所述面板的中央部分上設置振動阻尼鋁型材擠壓件，并且阻尼材料設置在所述面板上以與定位突起接觸。(8)根據(5)至(7)中任一項所述的振動阻尼鋁型材擠壓件，其中所述肋形成為使得所述肋的厚度從為與所述面板連接的連接部分的支部朝向所述中央部分減小。(9)根據(6)至(8)中任一項所述的振動阻尼鋁型材擠壓件，其中所述面板形成為使得所述面板的厚度從為與所述肋連接的連接部分的支部朝向所述中央部分減小。根據本專利技術，可以實現具有重量減輕效果和高阻尼效果的振動阻尼鋁型材擠壓 件。附圖說明圖I是顯示根據本專利技術第一實施例的振動阻尼鋁型材擠壓件的結構的橫截面視圖。圖2是顯示說明阻尼材料占有面積和損耗因子之間的關系(連接傳統阻尼材料的模式)的圖表的視圖。圖3是顯示說明阻尼材料占有面積和損耗因子之間的關系(連接本專利技術的阻尼材料的模式)的圖表的視圖。圖4顯示說明阻尼樹脂對鋁基板的板厚度比例和表示振動阻尼程度的損耗因子之間的關系的圖表的視圖。圖5(a)是顯示根據本專利技術第一和第二實施例的振動阻尼鋁型材擠壓件的結構的橫截面視圖；和圖5(b)至(d)是顯示圖5(a)中所示結構示例的橫截面視圖。圖6 (a)和圖6 (b)是顯示根據本專利技術第三實施例的振動阻尼鋁型材擠壓件的結構的視圖；圖6(幻是顯示中空部分的結構，和圖6(b)顯示具有阻尼材料在其上的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種振動阻尼鋁型材擠壓件，包括彼此面對的一對面板和連接所述面板的多個肋，其中阻尼材料至少設置在所述肋的在由所述面板和所述多個肋形成的中空部分中的內表面上的中央部分上。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：杉本明男，
申請(專利權)人：株式會社神戶制鋼所，
類型：發明
國別省市：