粘彈性阻尼器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用來緩和或吸收振動能量的傳遞而使振動衰減的粘彈性阻尼器 及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如在普通住宅或高樓以及橋梁等建筑物、產(chǎn)業(yè)機械、飛機、汽車、火車、計算機或 其周邊設(shè)備類、家庭用電氣設(shè)備類等廣泛的領(lǐng)域中，一直使用具備粘彈性體的粘彈性阻尼 器，所述粘彈性體包含至少含有交聯(lián)性橡膠等彈性體的高衰減組合物。
[0003] 通過使用該粘彈性阻尼器，可緩和或吸收振動能量的傳遞，也就是可免震、制震、 制振、防振等。
[0004] 在成為粘彈性體的基礎(chǔ)的尚裝減組合物中，為了提尚使施加振動時的滯后損耗 (hysteresisloss)增大而使該振動的能量高效地迅速衰減的性能、S卩衰減性能，除了所 述彈性體以外，通常調(diào)配碳黑或二氧化硅等無機填充劑、或者松香或石油樹脂等增稠劑等 (例如參照專利文獻1~專利文獻3等）。
[0005] 但是，這些構(gòu)成目前逐漸無法充分應(yīng)對近年來的進一步高衰減化的要求，為了進 一步提高粘彈性體的衰減性能，正在研究增加無機填充劑或增稠劑等的調(diào)配比例。
[0006] 然而，調(diào)配有較目前量更多的無機填充劑的高衰減組合物難以混練，另外，調(diào)配有 大量增稠劑的高衰減組合物在混練時粘著性變得過高，因此任一情況下均存在以下問題： 加工性降低，不易進行混練或成形加工以制造具有所需立體形狀的粘彈性體。
[0007] 特別是以工廠水平（level)來生產(chǎn)粘彈性體的情況下，加工性低會導(dǎo)致生產(chǎn)性大 幅度地降低，使生產(chǎn)所需要的能量增大，進而導(dǎo)致生產(chǎn)成本高漲，因此并不理想。
[0008]因此，為了在不降低加工性的情況下提高粘彈性體的衰減性能，專利文獻4中研 究了在天然橡膠等不具有極性側(cè)鏈的交聯(lián)性橡膠中調(diào)配二氧化硅、及具有兩個以上的極性 基的增桐劑等。
[0009] 然而，在該構(gòu)成中使增稠劑的調(diào)配比例增加以較目前進一步提高粘彈性體的衰減 性能的情況下，有可能產(chǎn)生以下情況：該增稠劑在粘彈性體的表面上起霜（bloom)，而產(chǎn)生 和粘彈性體一起構(gòu)成粘彈性阻尼器的金屬制構(gòu)件等與所述粘彈性體的粘合失效等。
[0010] 專利文獻5中研究了使用具有特定軟化點的松香衍生物作為增稠劑來提高粘彈 性體的衰減性能。然而，在該構(gòu)成中使松香衍生物的調(diào)配比例增加以較目前進一步提高粘 彈性體的衰減性能的情況下，仍然存在混練時的粘著性變得過高而加工性降低等問題。
[0011] 專利文獻6中研究了調(diào)配咪唑及受阻酚系化合物作為衰減性賦予劑來提高粘彈 性體的衰減性能。
[0012] 然而，該構(gòu)成目前也逐漸無法充分應(yīng)對近年來的進一步高衰減化的要求。
[0013][現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[0014][專利文獻]
[0015][專利文獻1]日本專利第3523613號公報
[0016] [專利文獻2]日本專利特開2007-63425號公報
[0017] [專利文獻3]日本專利第2796044號公報
[0018] [專利文獻4]日本專利特開2009-138053號公報
[0019] [專利文獻5]日本專利特開2010-189604號公報
[0020] [專利文獻6]日本專利第5086386號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] [發(fā)明所要解決的問題]
[0022] 根據(jù)專利文獻1~專利文獻6中記載的高衰減組合物，雖然像以上所說明那樣可 能產(chǎn)生各種問題，但可通過適度調(diào)整各成分的調(diào)配比例等，而獲得兼具某種程度的高衰減 性能與良好的加工性的粘彈性體。
[0023] 然而，這些現(xiàn)有的粘彈性體均顯示出在新制作后未施加任何變形的原始（virgin) 狀態(tài)下的剛性（初始剛性）過高、而且若施加負荷而變形一次即剛性大幅度地降低的行為， 粘彈性阻尼器的性能不穩(wěn)定，因此產(chǎn)生各種問題。
[0024] 尤其在承擔建筑物的免震、制震的制震用途的粘彈性阻尼器的情況下，若無法在 地震發(fā)生的瞬間充分發(fā)揮功能而可靠地防止地震的能量傳至建筑物，則其設(shè)置毫無意義， 因此過高的初始剛性成為問題。
[0025] 另外，像上文所述那樣剛性變動的情況下，必須在將該變動考慮在內(nèi)的基礎(chǔ)上確 保所需性能，從而也存在組入粘彈性阻尼器的設(shè)備類的作為產(chǎn)品的設(shè)計變復(fù)雜的問題。
[0026] 例如支撐粘彈性阻尼器的構(gòu)件等必須根據(jù)所述初始剛性值來設(shè)計，因此強度變得 過剩，而產(chǎn)生形成構(gòu)件所必需的材料增加并且構(gòu)件的重量增加、或生產(chǎn)成本變高等問題。
[0027] 本發(fā)明的目的在于提供一種從使用開始時起性能穩(wěn)定因而不產(chǎn)生像上文所述那 樣的各種問題的粘彈性阻尼器及其制造方法。
[0028] [解決問題的技術(shù)手段]
[0029] 本發(fā)明是一種制造粘彈性阻尼器的方法，包括：
[0030] 制作具備粘彈性體的粘彈性阻尼器的工序，其中所述粘彈性體包含至少含有彈性 體的高衰減組合物；以及
[0031] 使所制作的所述粘彈性阻尼器的所述粘彈性體強制變形而調(diào)整其剛性的工序。
[0032] 另外，本發(fā)明是一種粘彈性阻尼器，其是通過所述本發(fā)明的制造方法而制造。
[0033][發(fā)明的效果]
[0034] 根據(jù)發(fā)明人的研究，若使剛制作后的粘彈性阻尼器的粘彈性體變形，則剛性大幅 度地降低，但此后的剛性通過反復(fù)變形而基本一定。
[0035] 因此，若在經(jīng)過使粘彈性阻尼器的粘彈性體在剛制作后強制變形的所述工序后， 將粘彈性阻尼器作為產(chǎn)品而出貨，則可使該粘彈性體的剛性基本一定而使粘彈性阻尼器的 性能從使用開始時起穩(wěn)定。
[0036] 因此，例如在制震用途的粘彈性阻尼器的情況下，可在地震發(fā)生的瞬間充分發(fā)揮 功能而可靠地防止地震的能量傳至建筑物。另外，例如支撐粘彈性阻尼器的構(gòu)件等可根據(jù) 強制變形后的剛性值而非初始剛性值來設(shè)計強度等，從而可防止產(chǎn)生強度的過剩及隨之而 來的各種問題。
【附圖說明】
[0037] 圖1的（a)~圖1的（d)為表示本發(fā)明的制造方法中使所制作的粘彈性阻尼器的 粘彈性體強制變形的工序的一例的平面圖，并且圖1的（a)表示本發(fā)明的粘彈性阻尼器的 實施形態(tài)的一例。
[0038] 圖2為表示本發(fā)明的實施例中使剛制造后的粘彈性阻尼器在剪切方向上往返四 次變形時的所述剪切方向上的位移量（_)、與所產(chǎn)生的負荷（kN)的關(guān)系的圖表。
[0039] 圖3為表示在所述圖2的變形后進一步往返四次變形時的剪切方向上的位移量 (mm)、與所產(chǎn)生的負荷（kN)的關(guān)系的圖表。
[0040] [符號的說明]
[0041] 1 :粘彈性阻尼器
[0042] 2 :粘彈性體
[0043] 3:凸緣
[0044] d:移動量
[0045] t:厚度
【具體實施方式】
[0046] 本發(fā)明是一種制造粘彈性阻尼器的方法，包括：
[0047] 制作具有粘彈性體的粘彈性阻尼器的工序（第一工序），其中所述粘彈性體包含 至少含有彈性體的高衰減組合物；以及
[0048] 使所述制作的粘彈性阻尼器的所述粘彈性體強制變形而調(diào)整其剛性的工序（第 二工序）。
[0049] 另外，本發(fā)明是一種通過所述本發(fā)明的制造方法所制造的粘彈性阻尼器。
[0050] 圖1的（a)表示本發(fā)明的粘彈性阻尼器的實施形態(tài)的一例，并且圖1的（a)~圖 1的（d)為表示本發(fā)明的制造方法中使所制作的粘彈性阻尼器的粘彈性體強制變形的工序 的一例的平面圖。
[0051] 參照圖1的（a)，該例的粘彈性阻尼器1具有在平板狀的粘彈性體2的兩面上一體 地積層包含鋼板等的一對板狀凸緣（flange) 3而成的結(jié)構(gòu)，且通過使所述一對凸緣3 -面 將厚度方向的距離維持于一定一面在與粘彈性體2的厚度方向正交的方向上滑動，而使該 粘彈性體2在該方向上剪切變形，從而被用于免震、制震、制振、防振等。
[0052] 為了通過本發(fā)明的制造方法來制造所述例的粘彈性阻尼器1，首先將至少含有彈 性體的高衰減組合物成形為片狀，視需要切割成既定平面形狀。
[0053] 然后，在構(gòu)成高衰減組合物的彈性體為交聯(lián)性橡膠的情況下，在所述片的表背兩 面上分別經(jīng)由硫化粘合劑來積層凸緣3, 一面加壓一面加熱，由此使高衰減組合物交聯(lián)而形 成粘彈性體2并且與凸緣3硫化粘合，從而制作粘彈性阻尼器1 (第一工序）。
[0054] 然后，參照圖1的（b)~圖1的（d)，在將所制作的粘彈性阻尼器1的一對凸緣3 中的圖中近前