專利名稱：帶有填料的阻尼振動部件的插入件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明公開的領(lǐng)域總體上涉及包括用于幫助阻尼部件中的振動的產(chǎn)品和方法，以及 用于與部件共同來幫助阻尼部件中的振動的插入件。
背景技術(shù)：
某些部件在使用時遭受各種振動或其他的擺動。這些振動可能有不好的效果，例 如尤其是產(chǎn)生噪音、具有增加的頻率振幅，或具有延長的振動方式周期。在這些部件中可以 使用插入件來幫助阻尼或以其他方式消除振動。

發(fā)明內(nèi)容
一個代表性的實施例可以包含一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品可包含插入件，插入件具有可限 定腔室的主體。該腔室可從第一端延伸到第二端。第一端可以閉合，第二端也可以閉合。填 料可以保持在腔室中。其中當(dāng)插入件被部件承載時，并且如果當(dāng)部件振動或以其他方式擺 動時，該主體和該填料之間的相對運動可幫助阻尼部件中的振動或其他擺動。另一個代表性的實施例可以包含一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品可包含部件和至少一個插入 件。該部件可以通過鑄造方法制造。該至少一插入件可以至少部分地承載于部件中。該至 少一個插入件可以具有主體，主體可限定腔室，并且填料可以被保持在腔室中。如果當(dāng)部件 遭受振動或其他擺動時，該至少一個插入件可幫助阻尼部件中的振動和其他的擺動。另一個代表性的實施例可以包含一種制造產(chǎn)品的方法。該方法可包括提供中空且 至少部分地填充有填料的主體。該方法還可以包括閉合主體的端部以限定腔室，從而將該 填料捕集在主體中；并且還可以包括把該主體至少部分地插入該部件中。另一個代表性的實施例可以包含一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品可包括制動器轉(zhuǎn)子。制動器轉(zhuǎn) 子可包括頰板部分、轂部分和插入件。轂部分可從該頰板部分延伸。頰板部分可以通過鑄 造在插入件上而形成，使得插入件在所有側(cè)都被頰板部分限制。該插入件可具有從閉合的 第一端延伸到閉合的第二端的主體。在第一端和第二端之間可限定腔室，填料可保持于該 腔室中，以幫助阻尼制動器轉(zhuǎn)子中的振動或其他的擺動。該填料可由第一材料組成，并且該 主體可由第二材料組成，該第一材料可以比該第二材料具有更低的熔化溫度。另一個代表性的實施例可以包含一種方法，該方法包括提供獨立阻尼部件，并且 在獨立阻尼部件的至少部分的上面或周圍使材料固化，以提供固化主體部分。在可選的代 表性實施例中，該固化主體部分包括金屬、合金、或任何合適材料中的至少一種。本發(fā)明的其他代表性的實施例將通過下面提供的詳細(xì)描述變得更清楚?？梢岳?解，詳細(xì)描述和具體實例雖然揭示了本發(fā)明的代表性實施例，但是僅用于說明本發(fā)明，而不 是限制本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明代表性的實施例從這些詳細(xì)說明和附圖中將得到更全面的理解。其中
附圖1是鑄造有插入件的部件的一個實施例的截面圖。附圖2是制造帶有插入件的部件的方法的一個實施例的示意圖。
具體實施例方式實施例的下列描述實質(zhì)上僅僅是代表性的(示意性的)，并且決不意味著限制本 發(fā)明、其應(yīng)用或使用。附圖揭示出一種部件，例如汽車部件，其具有插入件10以幫助阻尼或以其他方式 消除部件中的振動或其他的擺動。該汽車部件可能是會受到振動的汽車中的任何部件，例 如制動器轉(zhuǎn)子12、電動馬達、變速箱殼體、排氣歧管、汽缸蓋、支架等等。其他的部件可包含 非汽車應(yīng)用，包含但不限于運動設(shè)備、機架器具、制造設(shè)備，例如車床、銑床/磨床/鉆床或 其他遭受振動的部件。這些部件可通過多種不同的制造方法來制造，這些方法包括但不局 限于鑄造、機械加工、噴射模制或其他任何合適的方法。在所示的實施例中，，當(dāng)一對襯墊通 過卡鉗壓向制動器轉(zhuǎn)子以產(chǎn)生減緩或停止相關(guān)聯(lián)的汽車的摩擦?xí)r，制動器轉(zhuǎn)子12可能遭 受振動。制動器轉(zhuǎn)子12可以是如附圖所示的固體型的，可以是具有多個葉片的開口型的 (沒有示出)，或者可以是其他類型。如附圖1所示，制動器轉(zhuǎn)子12可以包含頰板部分14， 和從頰板部分延伸的轂部分16。頰板部分14可以包含第一頰板表面18和相對的第二頰板 表面20，它們每個或一起構(gòu)成制動器轉(zhuǎn)子12的制動面或摩擦面。在本實施例中，頰板部分 14還可以具有第一內(nèi)表面22和相對的第二內(nèi)表面24。所有的表面18、20、22和24可以沿 著制動器轉(zhuǎn)子12的圓周連續(xù)延伸。轂部分16可以從頰板部分14軸向地延伸，并且可以限 定中心孔26且可以限定多個螺栓孔27。制動器轉(zhuǎn)子12可以通過鑄造方法制造，以制造整體式制動器轉(zhuǎn)子。在可選的代表 性實施例中，制動器轉(zhuǎn)子12可以由鐵，鈦，鋁，鎂，鋼或多種其他合金或金屬基體復(fù)合材料 中的任一種制成。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，所使用的精確鑄造方法，包括步驟的個數(shù)，步驟 的順序，每個步驟中的參數(shù)等等在具體部件之間可能不同。例如，鑄造方法可能是豎直的或 水平的方法，并且可能是砂型鑄造方法。作為一個實例，鑄造模制機可以包含第一半模28 和第二半模30，當(dāng)閉合時，形成限定制動器轉(zhuǎn)子12的形狀的腔室。簡單來說，熔融材料通過 通道32進入該腔室，然后固化形成制動器轉(zhuǎn)子12。當(dāng)部件振動或以其他方式擺動時，插入件10可同部件一起使用來幫助阻尼部件 中的振動和其他的擺動。例如，插入件10可以通過能量吸收來幫助消除部件中的振動、擺 動和其他相關(guān)影響。當(dāng)部件振動時，在插入件10的主體34和填料36之間形成的界面處的 相對滑動或其他運動吸收能量，例如振動，因此阻尼振動。在填料36是固體的情況下，能量 通過主體34和填料之間的相對滑動和其他運動產(chǎn)生摩擦來吸收，因此可以阻尼振動。替代 性地，插入件10可以是獨立的阻尼裝置，就是說，插入件10自身吸收能量并且阻尼振動，與 其所插入的具體部件無關(guān)。在這個例子中，插入件10可以自身阻尼，不需要與裝置的其余 部分協(xié)作，或者插入件可以與裝置的其余部分協(xié)作，使得插入件相對于裝置的其余部分的 運動產(chǎn)生阻尼，并且插入件自身阻尼。除了附圖所示的，插入件10可以有多種形狀、尺寸和數(shù)量，以適應(yīng)不同的部件。例 如，多個矩形的插入件可以插入到部件中的分隔的位置以阻尼這些位置處的振動。插入件10可以連接到產(chǎn)品的主體部分或頰板部分14，或者可以自由運動。在可選的實施例中，連 接可通過例如金屬鑄造、焊接、膠接、緊固、或噴射模制來完成。附圖2示出了用于制動器轉(zhuǎn) 子12的一個實例，其中插入件10具有大體上管狀或圓柱狀的形狀，其最后形成為具有大體 上橢圓截面輪廓的開口環(huán)形狀。當(dāng)使用時，插入件10可以完全位于具體的汽車部件內(nèi)部并 且與該部件連接，如示例性制動器轉(zhuǎn)子12中所示。在其他例子中，插入件10可以部分地位 于汽車部件中，或以其他方式暴露在汽車部件的外部，并且仍然阻尼振動。那就是說，插入 件10的外表面可以暴露且可以與部件的外表面齊平，其中插入件將是嵌體。主體34可以形成插入件10的外部結(jié)構(gòu)，并且可以包住填料36。在所示的實中， 主體34可以完全裹住填料36。主體34可以由不同的材料組成，包括鑄鐵，灰鑄鐵，鋁，鎂， 鋼，不銹鋼，和任意其他的各種合金或金屬基體復(fù)合材料。主體34可以限定具有內(nèi)表面40 的腔室38，以在其中保持填料36。腔室38可以從第一端42延伸到第二端46，第一端限定 了第一開口 44，第二端限定了第二開口(沒有示出)。第一和第二開口可以通過包括沖壓、 堵塞、焊接等等的各種技術(shù)被閉合以密封腔室38中的填料36。在一些實施例中，內(nèi)表面40可以被涂敷，以方便在主體34和填料36之間的能量 吸收，并且因此幫助阻尼振動。合適的涂層可以包含多個微粒，微粒可以通過無機粘接劑、 有機粘接劑或其他合適的連接材料彼此連接和/或連接到內(nèi)表面40，或連接到填料36的外 表面(在固體填料的情況下)。合適的粘接劑可以包括環(huán)氧樹脂、磷酸粘接劑、鋁酸鈣、硅酸 鈉、木粉或粘土。在一個實施例中，涂層可以作為硅酸鋁基的有機連接難熔混合料的液態(tài)散 布的混合物而沉積在內(nèi)表面40上或沉積到填料36的外表面。在其他實施例中，涂層可以 包含氧化鋁或硅石微粒中的至少一種，其與木質(zhì)素磺酸鹽粘接劑、方晶石(SiO2)、石英、或 鈣木質(zhì)素磺酸鹽相混合。該鈣木質(zhì)素磺酸鹽可以作為一種粘接劑。在一種實施例中，涂層 可以包含在涂層澆鑄桶或容器中使用的任意類型的涂層，例如IronKote或Ladlekote型涂 層。在一種實施例中，液體涂層可以沉積在內(nèi)表面40的部分上或填料36的外表面上，并且 可以包含高溫Ladlekote 310B。在另一種實施例中，涂層可以包含粘土、A1203、SiO2、石墨 和粘土的混合物、碳化硅、硅氮化物、堇青石(鎂-鐵-鋁硅酸鹽)、莫來石(鋁硅酸鹽)、氧 化鋯(鋯氧化物)、或頁硅酸鹽中的至少一種。在一個實施例中，涂層可以包含纖維，例如陶 瓷或礦物纖維。涂層的精確厚度可以不同并且可以尤其由主體34或填料36或兩者所使用的材料 以及所希望達到的阻尼振動的程度所規(guī)定。厚度示例的范圍可以在約1-400微米，10-400 微米，30-300 微米，30-40 微米，40-100 微米，100-120 微米，120-200 微米，200-300 微米， 200-550微米，或是這些范圍的變化。在一個實施例中，涂層可以沉積在插入件10的至少一個外表面上。填料36可以提供反作用物質(zhì)，當(dāng)具體部件振動時，其抵靠主體34的內(nèi)表面40運 動或以其他方式接觸該內(nèi)表面。填料36可以完全填充腔室38或者可以僅僅部分地填充腔 室。填料36可以由吸收主體34的能量的物質(zhì)組成，并且可以由金屬、金屬合金、聚合體、 陶瓷、塑料或粉末材料組成；或者可以是固體，例如鎵、石蠟等，其能在熱量作用下轉(zhuǎn)化成液 體；或者可以是液體，其能在磁場作用下轉(zhuǎn)化成固體，例如磁流變(MR)流體，或在電場的作 用下轉(zhuǎn)化成固體，例如電流變(ER)流體。在至少一個實施例中，填料36可以由第一材料組成，而主體34可以由第二材料組成，第二材料比第一材料的熔化溫度高，并且汽車部件可以由第三材料組成，第三材料比第 二材料的熔化溫度低。這種關(guān)系使得填料36能夠由比其中使用插入件10的部件的物質(zhì)具 有更低熔化溫度的物質(zhì)組成。在某些情況下，這種物質(zhì)同其它具有較高熔化溫度的物質(zhì)相 比可以展現(xiàn)出更好的阻尼特性，并且當(dāng)部件被鑄造時，較低熔化溫度的物質(zhì)將熔化。例如， 填料可以由磁流變流體組成，該部件例如制動器轉(zhuǎn)子12可以由鑄鐵組成，該鑄鐵的熔化溫 度在大約2700° F (1482°C )，并且主體34可以由鋼組成，其具有比制動器轉(zhuǎn)子12更高的熔 化溫度。這意味著熔化的鑄鐵可以灌注到鋼主體上而不會使主體熔化且因而不會使磁流變 填料熔化。通過這種方式，主體34保護了填料36。附圖2揭示了一種方法的實例，該方法可以用于制造插入件10，并且把它插入制 動器轉(zhuǎn)子12。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，包含步驟的個數(shù)、步驟的順序、每個步驟的參數(shù) 等等的精確方法可能不同，并且可以由例如使用的材料、插入件的尺寸和形狀、以及部件的 尺寸和形狀這些因素來規(guī)定。在這個實例中，方法可包括多個步驟。在步驟50中，主體34 以伸長的中空主體的形式來提供，其可以通過鑄造、機加工等形成。在步驟52中，主體34 和腔室38可以被填料36填充，并且第一和第二開口可以被閉合。這里，主體34可以完全 或部分地填充填料36。在步驟54中，主體34可以彎曲成期望的形狀，例如這里圖中所示的 開口環(huán)形狀；在一些實施例中，可以不需要這一步驟。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道合適的彎曲方 法例如滾動型彎曲方法。在步驟56中，主體34可以至少部分地變平，使得主體將裝配進部 件中。這里，主體34可以變平成具有橢圓形的截面輪廓，使得插入件10能裝配進制動器轉(zhuǎn) 子12的頰板部分14 ；在一些實施例中，這個步驟可以不需要。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道合適 的變平方法包括沖壓方法、擠壓方法等。在步驟58中，主體34插入部件中。這里，插入件 10可以完全現(xiàn)場澆注進制動器轉(zhuǎn)子12的頰板部分14中并完全被頰板部分14限制。這種 現(xiàn)場澆注方法可以通過使用定位銷、夾子、磁鐵等完成，從而把插入件10懸掛和定位在頰 板部分14中。插入件10和制造插入件且把插入件插入部件的方法的其他實施例沒有被圖示或 描述。例如，如所提到的，插入件10可以是直的形狀或不彎曲的形狀，其中不需要執(zhí)行彎曲 步驟54。還有，如所提到的，插入件10可以有比圖示更小的形狀，其中多于一個的插入件可 以在可能遭受振動的各個位置處插入具體部件。在另一個實施例中，插入件10可以被焊接 成插入部件中。以制動器轉(zhuǎn)子12為例，制動器轉(zhuǎn)子可以有第一半部，其被鑄造成暴露第一 內(nèi)表面22，并且可以有第二半部，其被鑄造成暴露第二內(nèi)表面24。插入件10可以位于內(nèi)表 面22、24之間，并且第一和第二半部可以焊接或以其他方式固定在一起，以便包封插入件 10。本發(fā)明實施例的如上描述僅僅是其本質(zhì)的示例性描述，因此，本發(fā)明的各種變形 不能被認(rèn)為脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品，包括具有主體的插入件，該主體限定從閉合的第一端延伸到閉合的第二端的腔室，該插入 件具有保持在腔室中的填料，其中當(dāng)插入件被部件承載并且部件振動時，該主體和該填料 之間的相對運動幫助阻尼部件中的振動。
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中該填料由第一材料組成，并且該主體由第二材料組 成，該第一材料比該第二材料具有更低的熔化溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中該填料由第一材料組成，并且該部件由第三材料組 成，該第一材料比該第三材料具有更低的熔化溫度。
4.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中該填料完全填充該腔室。
5.一種產(chǎn)品，包括通過鑄造方法制造的部件；和至少一個插入件，其至少部分地承載于該部件中，該至少一個插入件具有限定腔室的 主體，該腔室在其中保持有填料，其中當(dāng)該部件振動時，該至少一個插入件幫助阻尼該部件 中的振動。
6.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中該至少一個插入件在所有側(cè)都被該部件限制。
7.如權(quán)利要求6所述的產(chǎn)品，其中該主體具有大體上橢圓形的截面輪廓，并且該主體 從閉合的第一端延伸至閉合的第二端，該主體具有大體上開口的環(huán)形，并且該腔室被該主 體完全限制在第一端和第二端之間。
8.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中該至少一個插入件至少部分地焊接在部件中。
9.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中該填料由第一材料組成，并且該主體由第二材料組 成，該第一材料比該第二材料具有更低的熔化溫度。
10.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中該填料由第一材料組成，并且該部件由第三材料組 成，該第一材料比該第三材料具有更低的熔化溫度。
11.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中該填料完全填充該腔室。
12.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中該部件是制動器轉(zhuǎn)子，其包含頰板部分和從頰板部 分延伸的轂部分，該至少一個插入件是單個的插入件，其至少部分地承載于該頰板部分中。
13.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中該至少一個插入件包含多個間隔開的并且至少部 分地承載于該部件中的插入件。
14.一種制造產(chǎn)品的方法，該方法包括提供位于第一端和第二端之間的中空的主體；用填料至少部分地填充該主體；閉合第一端和第二端以限定腔室，并且將該填料捕集在主體中；和將該主體至少部分地插入該部件中。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括彎曲該主體以形成大體上開口的環(huán)形；和使該主體變平以形成大體上橢圓形的截面輪廓。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該插入還包括在主體上鑄造該部件，從而該主體 在所有側(cè)都被該部件限制。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該插入還包括在汽車部件中焊接該主體。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括提供由第一材料組成的填料，和提供由第二材 料組成的該主體，該第一材料比該第二材料具有更低的熔化溫度。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括提供由第一材料組成的填料，和提供由第三材 料組成的該部件，該第一材料比該第三材料具有更低的熔化溫度。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該填充還包括用填料完全填充該主體。
21.—種產(chǎn)品，包括制動器轉(zhuǎn)子，其包括頰板部分；從該頰板部分延伸的轂部分；和插入件，該頰板部分鑄造在該插入件上，使得該插入件在所有側(cè)都被頰板部分限制，該 插入件具有從閉合的第一端延伸到閉合的第二端的主體，該主體限定第一端和第二端之間 的腔室，填料被保持于該腔室中以幫助阻尼制動器轉(zhuǎn)子中的振動，該填料由第一材料組成， 并且該主體由第二材料組成，該第一材料比該第二材料具有更低的熔化溫度。
22.—種方法，包括在部件的主體部分中提供獨立阻尼裝置；和將該獨立阻尼裝置插入該主體部分中以阻尼該部件。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中該獨立阻尼裝置在主體部分中能夠自由運動，使 得在主體部分中的所述運動也阻尼該部件。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中該獨立阻尼裝置連接到該主體部分。
全文摘要
一種插入件，具有主體，該主體限定腔室，該腔室中保持有填料。當(dāng)插入件被承載于部件中并且當(dāng)部件振動時，該主體和該填料之間的相對運動幫助阻尼部件中的振動。
文檔編號F16F15/173GK102007316SQ200980113743
公開日2011年4月6日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者J·C·烏利尼, M·A·戈爾登, M·D·漢娜 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司