CN109611507B - 一种多维缓冲减震机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于缓冲减震领域，尤其涉及一种多维缓冲减震机构，包括上承重板、形变组件、下承重板，形变组件设置于上承重板和下承重板之间，包括两个横向导向杆、两个纵向导向杆、若干滑块、若干复位弹性件和若干弧形弹簧片，两个横向导杆与和纵向导杆相互垂直且相互滑动设置，若干滑块设置于纵向导杆和横向导杆围成的方形空间内，滑块的顶部滑动设置于上承重板的底部，复位弹性件设置于侧边相邻的两滑块之间，弧形弹簧片设置于每个滑块与下承重板之间。本发明通过弧形弹簧片缓冲冲击力的竖直分量，弧形弹簧片和滑块之间的复位弹性件缓冲冲击力的水平方向分量，实现了多维减震的效果，结构简单紧凑，减震效果好，经久耐用，成本低廉，无需维护。

Description

一种多维缓冲减震机构

技术领域

本发明属于缓冲减震领域，尤其涉及一种多维缓冲减震机构。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的精密仪器出现并应用在科研与生活中，在这些精密仪器的使用与运输过程中，对其防冲击和缓冲减震的要求也越来越高。现有的缓冲减震结构多为弹簧式、油压式、电磁式等几种类型，弹簧式减震器利用弹簧自身的形变来吸收冲击减震，但形变仍是沿着冲击方向，在减震过程中存在反复上下振动，振幅衰减速度小，不利于满足机密仪器等设备的减震的需求；油压式的减震结构则易漏油，同时制造过程繁琐，生产效率低。弹簧式与油压式减震器只能实现单一方向的缓冲减震，在其它方向上并不能表现出缓冲减震效果，且较为笨重，安装移动困难，不适用于精巧的精密仪器，电磁式减震器虽可做得较为小巧，但因为减震器自身带电磁场，会影响到精密仪器自身的运转。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明提供了一种多维缓冲减震机构，其能有效解决现有技术减震器普遍存在的结构复杂、不能提供多维方向缓冲减震或者影响精密仪器运转的问题。

本发明解决的技术问题采用的技术方案为：

一种多维缓冲减震机构，包括上承重板、形变组件、下承重板，所述形变组件设置于上承重板和下承重板之间，包括两个横向导向杆、两个纵向导向杆、若干滑块、若干复位弹性件和若干弧形弹簧片，两个所述横向导杆相互平行且并排间隔设置，两个所述纵向导杆相互平行且并排间隔设置，所述横向导杆与纵向导杆相互垂直且相互滑动设置，所述上承重板的底部周边向下凸起设置有方形框A，所述方形框A用于限制横向导杆和纵向导杆的运动范围，若干所述滑块设置于纵向导杆和横向导杆围成的方形空间内，所述滑块的顶部滑动设置于上承重板的底部，两个所述横向导杆上均滑动设置有若干滑块，靠近所述横向导杆端部的滑块的与纵向导杆相对的侧面上垂直设置有定位杆，所述定位杆使得相应滑块沿纵向导杆的长度方向滑动而不与纵向导杆脱离，所述复位弹性件设置于侧边相邻的两滑块之间，所述弧形弹簧片设置于每个滑块与下承重板之间，所述弧形弹簧片包括顶端和位于顶端下方两侧的两个弧形侧端，所述顶端固定于滑块的底部，所述侧端底部滑动设置于下承重板的顶部，所述下承重板的顶部周边向上凸起设置有方形框B，所述方形框B用于限制弧形弹簧片底部的运动范围。

进一步地，所述滑块的数量为6个，每个所述横向导杆上等间隔设置有3个滑块。

进一步地，所述横向导杆的内侧壁开设有滑槽，所述滑块的一个侧壁上设置有凸起块，所述凸起块滑动设置于滑槽内，所述凸起块的形状、尺寸与滑槽的形状、尺寸相匹配。

进一步地，所述复位弹性件为弹簧，所述弹簧的两端通过螺钉与滑块固定连接。

进一步地，每个所述滑块的底部固定设置有两个弧形弹簧片，两个所述弧形弹簧片的顶端相互垂直铆接。

进一步地，所述方形框A的底部向内设置有弯折，所述横向导杆的端部和纵向导杆的端部均设置于弯折的顶部与上承重板的底部之间，所述横向导杆的端部侧壁和纵向导杆的端部侧壁均与方形框A的内侧壁滑动连接。

进一步地，所述纵向导杆的杆体沿水平方向开设有方形开口，所述横向导杆的端部间隙套置于方形开口中。

进一步地，所述定位杆的一端垂直固定连接于滑块的侧边，另一端间隙套置于纵向导杆的方形开口中，并从方形开口中穿出悬空，所述定位杆的悬空端设置有翼缘。

进一步地，所述下承重板通过螺栓可拆卸连接于外部固定构件上。

进一步地，所述上承重板、下承重板与形变组件相接触的表面均涂有润滑油。

本发明具有以下有益效果：(1)本发明的缓冲减震结构主要利用了滑块之间的复位弹性件和弧形弹簧片相结合的结构，通过弧形弹簧片缓冲冲击力的竖直分量，弧形弹簧片及滑块之间的复位弹性件缓冲冲击力的水平方向分量，与现有技术相比，实现了多维减震的效果；(2)本发明采用的机械结构简单紧凑，减震效果好，经久耐用，成本低廉，无需维护；(3)本发明无电磁器件，不会产生运行费用和产生电磁场，适用于精密仪器的缓冲保护；(4)本发明从某种意义上脱离了传统的减震结构及装置模型，较之于现有的多数设计的减震装置，将具有更加广泛的应用空间。

附图说明

图1是本发明所提供实施例的立体结构示意图；

图2是本发明所提供实施例的正视结构示意图；

图3是图1中横向导杆、纵向导杆、滑块和弹簧的部分组合结构示意图；

图4是图1中上承重板、方形框A、弯折、横向导杆、纵向导杆、滑块和弹簧的部分组合结构示意图；

图中：1、滑块11、定位杆2、复位弹性件3、横向导杆31、滑槽4、纵向导杆41、方形开口5、弧形弹簧片51、侧端6、下承重板7、上承重板71、方形框A 710、弯折8、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例一：

如图1～图4所示，本发明所述的一种多维缓冲减震机构，包括上承重板7、形变组件、下承重板6，所述形变组件设置于上承重板7和下承重板6之间，包括两个横向导向杆3、两个纵向导向杆4、6个滑块1、7复位弹性件2和若干个弧形弹簧片5，两个所述横向导杆3相互平行且并排间隔设置，两个所述纵向导杆4相互平行且并排间隔设置，所述横向导杆3与纵向导杆4相互垂直且相互滑动设置，所述上承重板7的底部周边向下凸起设置有方形框A71，所述方形框A71用于限制横向导杆3和纵向导杆4的运动范围，若干所述滑块1设置于纵向导杆4和横向导杆3围成的方形空间内，所述滑块1的顶部滑动设置于上承重板7的底部，两个所述横向导杆3上均滑动设置有若干滑块1，靠近所述横向导杆3端部的滑块1的与纵向导杆4相对的侧面上垂直设置有定位杆11，所述定位杆11使得相应滑块1沿纵向导杆4的长度方向滑动而不与纵向导杆4脱离，所述复位弹性件2设置于侧边相邻的两滑块1之间，所述弧形弹簧片5设置于每个滑块1与下承重板6之间，所述弧形弹簧片5包括顶端和位于顶端下方两侧的两个弧形侧端51，所述顶端固定于滑块1的底部，所述侧端51底部滑动设置于下承重板6的顶部，所述下承重板6的顶部周边向上凸起设置有方形框B，所述方形框B用于限制弧形弹簧片5底部的运动范围。

进一步地，所述横向导杆3的内侧壁开设有滑槽31，所述滑块1的一个侧壁上设置有凸起块，所述凸起块滑动设置于滑槽31内，所述凸起块的形状、尺寸与滑槽31的形状、尺寸相匹配。

进一步地，每个所述横向导杆3上等间隔设置有3个滑块1。

进一步地，所述复位弹性件2为弹簧，所述弹簧的两端通过螺钉与滑块1固定连接。

进一步地，每个所述滑块1的底部固定设置有两个弧形弹簧片5，两个所述弧形弹簧片5的顶端相互垂直铆接。

进一步地，所述方形框A71的底部向内设置有弯折710，所述横向导杆3的端部和纵向导杆4的端部均设置于弯折710的顶部与上承重板7的底部之间，所述横向导杆3的端部侧壁和纵向导杆4的端部侧壁均与方形框A71的内侧壁滑动连接。

进一步地，所述纵向导杆4的杆体沿水平方向开设有方形开口41，所述横向导杆3的端部间隙套置于方形开口41中。

进一步地，所述定位杆11的一端垂直固定连接于滑块1的侧边，另一端间隙套置于纵向导杆4的方形开口41中，并从方形开口41中穿出悬空，所述定位杆11的悬空端设置有翼缘。

进一步地，所述下承重板6通过螺栓8可拆卸连接于外部固定构件上。

进一步地，所述上承重板7、下承重板6与形变组件相接触的表面均涂有润滑油。

具体使用过程和原理：

横向导杆3的前后两端端部与方形框A71的内侧壁相接触并且相对滑动，纵向导杆4的两端端部也与方形框A71的内侧壁相接触并相对滑动，且弯折710和上承重板7限制了横向导杆3和纵向导杆4在竖直方向的移动，这样横向导杆3只能前后移动，纵向导杆4只能左右移动；

横向导杆3的两端穿过纵向导杆4的方形开口41，即横向导杆3能够在方形开口41内移动，定位杆11的翼缘保证其不会从方形开口41内脱出，实现与纵向导杆4邻近的滑块1只能在方形开口41内沿纵向导杆4的长度方向移动，而不会远离纵向导杆4；

同时，滑块1与横向导杆3通过滑槽31、凸起块的结构连接，在横向导杆3上的滑块1只能沿横向导杆3的长度方向移动，横向导杆3与其上的3个滑块1组成了一个不可拆分的结构，两个横向导杆3也就有两个这种结构，两个这种结构之间通过复位弹性件2连接，也就是通过两个结构的滑块1之间连接的弹簧实现弹性连接，每个横向导杆3上的3个滑块1之间也通过复位弹性件2弹性连接。

当上承重板7承受竖直方向的外部冲击时，向下挤压滑块1，弧形弹簧片5受到压缩，其侧端51产生形变，向外延展，将向下的冲击力转化为弹性势能，大大缓冲了该冲击力，减弱了冲击力对下承重板6的影响；

当上承重板7受到的外部冲击存在水平方向的分量时，上承重板7带动形变组件相对于下承重板6产生水平移动，但下承重板6的方形框B限定了弧形弹簧片5底部的运动范围，所以当上、下承重板的相对位移导致弧形弹簧片5运动到方形框B的内侧壁后，方形框B阻止弧形弹簧片5继续运动，并将该阻力通过弧形弹簧片5传递给与之相连接的滑块1，该滑块1的运动受到阻力，并将该阻力继续传递给与其通过弹簧相连的相邻的滑块1，该阻力被转化为滑块1之间的复位弹性件2的弹性势能(滑块1之间力的传递得以实现是因为若干滑块1可以沿横向导杆3做左右方向的移动，也可以沿纵向导杆4做前后方向的移动，并且左右方向排列的滑块1之间通过弹簧相连，前后方向排列的滑块1之间也通过弹簧相连)，再加上滑块1、横向导杆3和纵向导杆4不会从方形框A71内脱离，所以冲击力的水平分量也得到大大的缓冲，因为横向导杆3、滑块1可以相对纵向导杆4滑动，纵向导杆4也可以沿横向导杆3的长度方向移动，所以无论该冲击力的水平分量是朝哪个方向的，即无论该水平分量在水平面内是否具有相互垂直的分力，均能够转换为复位弹性件2(即弹簧)的弹性势能，即得到很好的缓冲。

综上可见，本发明的技术方案能够提供多维减震，并且结构简单，减震效果良好，成本低廉，因不存在电磁构件，故对精密仪器减震时，不会影响到仪器的使用。

当冲击力消失时，因为复位弹性件2的存在，各个滑块1之间又恢复到最初的状态，为下一次缓冲冲击力做准备。

以上所述为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书以及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多维缓冲减震机构，其特征在于：包括上承重板、形变组件、下承重板，所述形变组件设置于上承重板和下承重板之间，包括两个横向导向杆、两个纵向导向杆、若干滑块、若干复位弹性件和若干弧形弹簧片，两个所述横向导杆相互平行且并排间隔设置，两个所述纵向导杆相互平行且并排间隔设置，所述横向导杆与纵向导杆相互垂直且相互滑动设置，所述上承重板的底部周边向下凸起设置有方形框A，所述方形框A用于限制横向导杆和纵向导杆的运动范围，若干所述滑块设置于纵向导杆和横向导杆围成的方形空间内，所述滑块的顶部滑动设置于上承重板的底部，两个所述横向导杆上均滑动设置有若干滑块，靠近所述横向导杆端部的滑块的与纵向导杆相对的侧面上垂直设置有定位杆，所述定位杆使得相应滑块沿纵向导杆的长度方向滑动而不与纵向导杆脱离，所述复位弹性件设置于侧边相邻的两滑块之间，所述弧形弹簧片设置于每个滑块与下承重板之间，所述弧形弹簧片包括顶端和位于顶端下方两侧的两个弧形侧端，所述顶端固定于滑块的底部，所述侧端底部滑动设置于下承重板的顶部，所述下承重板的顶部周边向上凸起设置有方形框B，所述方形框B用于限制弧形弹簧片底部的运动范围。

2.根据权利要求1所述的多维缓冲减震机构，其特征在于：所述滑块的数量为6个，每个所述横向导杆上等间隔设置有3个滑块。

3.根据权利要求2所述的多维缓冲减震机构，其特征在于：所述横向导杆的内侧壁开设有滑槽，所述滑块的一个侧壁上设置有凸起块，所述凸起块滑动设置于滑槽内，所述凸起块的形状、尺寸与滑槽的形状、尺寸相匹配。

4.根据权利要求3所述的多维缓冲减震机构，其特征在于：所述复位弹性件为弹簧，所述弹簧的两端通过螺钉与滑块固定连接。

5.根据权利要求1所述的多维缓冲减震机构，其特征在于：每个所述滑块的底部固定设置有两个弧形弹簧片，两个所述弧形弹簧片的顶端相互垂直铆接。

6.根据权利要求3所述的多维缓冲减震机构，其特征在于：所述方形框A的底部向内设置有弯折，所述横向导杆的端部和纵向导杆的端部均设置于弯折的顶部与上承重板的底部之间，所述横向导杆的端部侧壁和纵向导杆的端部侧壁均与方形框A的内侧壁滑动连接。

7.根据权利要求6所述的多维缓冲减震机构，其特征在于：所述纵向导杆的杆体沿水平方向开设有方形开口，所述横向导杆的端部间隙套置于方形开口中。

8.根据权利要求7所述的多维缓冲减震机构，其特征在于：所述定位杆的一端垂直固定连接于滑块的侧边，另一端间隙套置于纵向导杆的方形开口中，并从方形开口中穿出悬空，所述定位杆的悬空端设置有翼缘。

9.根据权利要求1所述的多维缓冲减震机构，其特征在于：所述下承重板通过螺栓可拆卸连接于外部固定构件上。

10.根据权利要求1所述的多维缓冲减震机构，其特征在于：所述上承重板、下承重板与形变组件相接触的表面均涂有润滑油。

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