CN114401899A

CN114401899A - 防振托盘

Info

Publication number: CN114401899A
Application number: CN202180001380.9A
Authority: CN
Inventors: 张承虎
Original assignee: Korea Railroad Research Institute KRRI
Current assignee: Korea Railroad Research Institute KRRI
Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2021-05-03
Publication date: 2022-04-26
Also published as: US20220306338A1; WO2022014832A1; KR102200953B1; US11628971B2

Abstract

本发明涉及一种防振托盘，更详细地，涉及如下的防振托盘，即，仅以由设置在上部板与下部板之间的弹性体组成的辅助防振器和主防振器的组合就可获得空气弹簧的效果，而且可根据所装载的货物的负荷来控制最佳防振负荷，从而可使得防振性能最大化。用于实现上述目的的本发明的特征在于，包括：上部板，用于在上部装载货物；下部板，位于上述上部板的下部；主防振器，设置在上述下部板与上部板之间；以及辅助防振器，设置在上述主防振器的侧部。

Description

防振托盘

技术领域

本发明涉及一种防振托盘，更详细地，涉及如下的防振托盘，即，仅以由设置在上部板与下部板之间的弹性体组成的辅助防振器和主防振器的组合就可获得空气弹簧的效果，而且可根据所装载的货物的负荷来控制最佳防振负荷，从而可使得防振性能最大化。

背景技术

通常，托盘作为当利用叉车等搬运装载物时所使用的用于装载各种装载物的垫板，通常形成四边形的板材形状，由木材、合成树脂、铝等金属材料制成。

但是，虽然现有的托盘能够借助优秀的结构强度来稳定地装载装载物，但存在以下问题，即，当托盘移动时，装载于托盘的装载物所施加的振动会导致装载物受损，因此，为了解决上述问题，当前需要持续进行研究开发。

为了防止上述振动，需设置防振器，作为现有的在传递振动及冲击的路径上设置的防振器，使用了螺旋弹簧、板簧、防振橡胶、空气弹簧等，这些用于支撑需要防振的对象(以下，称为“对象体”)，起到支撑负荷的作用和阻隔振动/冲击的作用。

这种防振装置的性能与刚度(stiffness)、阻尼(damping)值及货物的质量(mass)相关，尤其，产生减振的频带的低频下限值与刚度的平方根成正比，与质量的平方根成反比。

因此，当对象体的重量互不相同时，防振性能将产生变化，当为了支撑负荷而提高刚度时，发生减振的低频下限值将增加，从而产生难以减少低频振动或冲击的问题。

而且，当为了减少低频振动/冲击而利用低刚度的防振器时，由于负荷引起的挠曲量大，因此需大幅提高防振器的高度，在此情况下，因防振器所占的空间过大而产生难以实现实际应用的情况。

这种情况发生在由螺旋弹簧、板簧、防振橡胶制成的防振器中。

相反，对于空气弹簧防振器而言，在利用空气压力支撑正在悬吊的质量(负荷)的同时更有利于阻隔振动/冲击，图1示出普通空气弹簧防振器的负荷-位移特性，负荷-位移曲线图的倾斜度与刚度相对应，负荷从0开始，虽然刚度在初期较大，但是，当到达工作区间时，刚度将降低，当超过工作区间时，刚度将再次变大。

因此，由于工作区间中的刚度较小，而不仅可在低频范围内实现优秀的防振性能，还可实现高负荷支撑。

在这种空气弹簧中，通过电力或引擎动力启动空气压缩器来产生空气压力，并且，可通过调节空气压力来调节支撑负荷(在曲线图中，与工作区间中的负荷相对应)。

另一方面，由于空气可能会泄漏，因此，若压力下降到规定水平以下，则需要启动压缩器进行补充。

所以，为了使用空气弹簧，需要外部动力，因此，具有如下问题，即，因压缩器、蓄压器、空气阀块等附加部件而导致结构变得复杂且难以维护，不仅如此，还具有制造成本高、因空气管及波纹管橡胶等的老化而导致耐久性相对较差的问题。

并且，如上所述，空气弹簧具有因结构复杂、体积过大而难以适用于托盘的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明用于解决上述问题，本发明的目的在于，提供如下的防振托盘，即，在组成托盘的上部板与下部板之间的中心部设置主防振器并在主防振器的外侧设置多个辅助防振器，使得辅助防振器向上方提供弹力，上述主防振器通过调节向根据上述辅助防振器的压缩程度产生高度变化的升降块施加的弹力的弹力方向及大小来仅以由弹性体组成的辅助防振器与主防振器的组合就可获得空气弹簧的效果。

而且，本发明的再一目的在于，提供如下的防振托盘，即，通过上部块和下部块形成与组成主防振器的上部板一同升降的升降块，使得上部块与上述上部板相结合，使得下部块与主弹性部相连接，使得以可转动的方式在上述下部块设置的调节螺栓的上部上下贯通上部块并螺纹结合，从而可调节上部块的高度，由此可根据所装载的货物的负荷来控制最佳防振负荷，由此，可使得防振性能最大化。

(二)技术方案

用于实现上述目的的本发明的特征在于，包括：上部板，用于在上部装载货物；下部板，位于上述上部板的下部；主防振器，设置在上述下部板与上部板之间；以及辅助防振器，设置在上述主防振器的侧部。

其中，本发明的特征在于，上述主防振器包括：支撑框架，设置在上述下部板的上部；升降块，设置在上述上部板的下部；支撑托架，在上述支撑框架的两侧朝向上部突出形成；以及主弹性部，中心部铰链结合在上述支撑托架的端部，端部铰链结合在上述升降块的侧部。

在此情况下，本发明的特征在于，上述主弹性部基于上述升降块对称设置。

而且，本发明的特征在于，上述主弹性部包括：弹性支撑部件，铰链结合在上述支撑托架；主弹性体，位于在上述弹性支撑部件的内侧所形成的弹性体收容部；弹性引导件，贯通上述弹性体收容部及主弹性体；第二铰链托架，铰链结合在第一铰链托架，上述第一铰链托架形成在上述弹性引导件的端部并在上述升降块的侧部突出形成；以及凸缘，形成在上述第二铰链托架的下部并支撑上述主弹性体的端部。

其中，本发明的特征在于，在上述升降块的上部设置有螺母收容槽，使得与上部板螺纹结合的螺母能够左右移动，在上述螺母的外侧设置有橡胶衬套。

另一方面，本发明的特征在于，上述升降块包括：下部块，在两侧形成有上述第一铰链托架；上部块，以能够上下升降的方式设置在上述下部块的上部；以及调节螺栓，以能够转动的方式设置在上述下部块，通过与上述上部块螺纹结合来控制高度。

在此情况下，本发明的特征在于，在上述下部块的中心部形成有块收容部，上述上部块的中心部以能够升降的方式插入，在上述上部块的两侧中心部沿着上下方向形成有用于插入上述块收容部的两侧壁面的引导槽。

而且，本发明的特征在于，在上述支撑框架的上表面形成有朝向上述升降块的内侧插入的升降引导件，在上述升降引导件的上端形成有朝向外侧突出的引导突部，在上述升降块的两侧形成有引导孔，上述引导孔呈长孔形状，用于插入上述引导突部。

并且，本发明的特征在于，在上述升降块的两侧形成有朝向下方突出的引导杆，在上述支撑框架的上表面形成有朝向上方突出的引导部件，上述引导杆滑动插入在上述引导部件。

其中，本发明的特征在于，上述辅助防振器包括：辅助弹性体，用于弹性支撑上述上部板；上部固定部件，设置在上述辅助弹性体的上部，固定在上述上部板的下表面；以及下部固定部件，设置在上述辅助弹性体的下部，固定在上述下部板的上表面。

并且，本发明的特征在于，以位于上述主防振器和辅助防振器的外侧的方式在上述上部板的下表面设置有主罩和辅助罩。

(三)有益效果

具有上述结构的本发明具有如下效果，即，在组成托盘的上部板与下部板之间的中心部设置主防振器，并在主防振器的外侧设置多个辅助防振器，使得辅助防振器向上方提供弹力，上述主防振器通过调节向根据上述辅助防振器的压缩程度产生高度变化的升降块施加的弹力的弹力方向及大小来仅以由弹性体组成的辅助防振器与主防振器的组合就可获得空气弹簧的效果。

而且，本发明具有如下效果，即，通过上部块和下部块形成与组成主防振器的上部板一同升降的升降块，使得上部块与上述上部板相结合，使得下部块与主弹性部相连接，使得以可转动的方式在上述下部块设置的调节螺栓的上部上下贯通上部块并螺纹结合，从而可调节上部块的高度，由此可根据所装载的货物的负荷来控制最佳防振负荷，由此，可使得防振性能最大化。

附图说明

图1为示出现有的空气弹簧防振器的负荷-位移特性的图。

图2为本发明的防振托盘的立体图。

图3为本发明的防振托盘的分离立体图。

图4为本发明的防振托盘的主防振器的立体图。

图5为图4的A-A线的剖视图。

图6为图4的B-B线的剖视图。

图7为本发明的防振托盘的辅助防振器的剖视图。

图8的(a)部分及(b)部分为本发明的防振托盘的主防振器因负荷而朝向下方移动的状态的状态图。

图9为本发明的防振托盘的负荷-位移曲线图。

图10为本发明的再一实施例的主防振器的立体图。

图11为图10的C-C线的剖视图。

图12为图10的D-D线的剖视图。

图13为沿着图10的D-D线截取的立体图。

图14为图10中的实施例的防振托盘的负荷-位移曲线图。

图15为本发明另一实施例的防振托盘的主防振器的立体图。

图16为本发明还有一实施例的防振托盘的主防振器的立体图。

最佳实施方式

以下，参照附图，进一步详细说明本发明的优选实施例。对于附图上的相同结构要素使用了相同的附图标记并省略对于相同结构要素的重复说明。而且，应当理解的是，本发明可通过多个互不相同的实施方式实现，并不限定于在此记述的实施例。

图2为本发明的防振托盘的立体图，图3为本发明的防振托盘的分离立体图，图4为本发明的防振托盘的主防振器的立体图，图5为图4的A-A线的剖视图，图6为图4的B-B线的剖视图，图7为本发明的防振托盘的辅助防振器的剖视图，图8的(a)部分及(b)部分为本发明的防振托盘的主防振器因负荷而朝向下方移动的状态的状态图，图9为本发明的防振托盘的负荷-位移曲线图，图10为本发明的再一实施例的主防振器的立体图，图11为图10的C-C线的剖视图，图12为图10的D-D线的剖视图，图13为沿着图10的D-D线截取的立体图，图14为图10中的实施例的防振托盘的负荷-位移曲线图，图15为本发明另一实施例的防振托盘的主防振器的立体图，图16为本发明还有一实施例的防振托盘的主防振器的立体图。

本发明涉及一种防振托盘，如图2至图9所示，其结构可包括：上部板100，用于在上部装载货物；下部板200，位于上述上部板100的下部，放置在地面；主防振器400，设置在上述下部板200与上部板100之间；以及辅助防振器300，设置在上述主防振器400的侧部。

其中，本发明可通过上述主防振器400与辅助防振器300的组合来减少向装载于防振托盘的上部的货物施加的振动及冲击，从而可防止货物产生受损或破损。

而且，上述主防振器400可包括：支撑框架410，设置在上述下部板200的上部；升降块500，设置在上述上部板100的下部；支撑托架412，在上述支撑框架410的两侧朝向上部突出形成；以及主弹性部420，设置在上述支撑托架412，用于弹性支撑上述升降块500。

其中，上述升降块500也可直接设置在上部板100的下表面，也可设置在加强框架130的下部，上述加强框架130设置在上部板100的下部。

在此情况下，在上述主弹性部420中，长度方向中心部铰链结合在上述支撑托架412的端部，端部铰链结合在上述升降块500的侧部，上述主弹性部420基于上述升降块500对称设置，通过减少从侧方施加的弹力来仅保留上下方向的力。

即，如图4所示，主弹性部420也可对称设置在上述升降块500的两侧，如图15所示，主弹性部420也可相互对称地设置在上述升降块500的四面，虽未图示，但升降块500可形成多边形，并且，主弹性部420也可相互对称地设置在上述升降块500的各个面。

另一方面，上述主弹性部420可包括：弹性支撑部件425，铰链结合在上述支撑托架412；弹性引导件422，呈杆形状，一侧贯通上述弹性支撑部件425，另一侧铰链结合在上述升降块500的侧部；以及主弹性体421，设置在上述弹性引导件422的外侧，用于弹性支撑升降块500。

其中，在上述弹性支撑部件425的两侧形成有朝向外侧突出的转动轴427，在上述支撑托架412的上端形成有用于插入上述转动轴427的铰链孔414，以使得弹性支撑部件425以能够转动的方式设置，在上述弹性支撑部件425形成有弹性体收容部426，用于收容上述主弹性体421，在上述弹性引导件422的另一侧形成有能够支撑上述主弹性体421的一侧端部的凸缘423。

在此情况下，在上述升降块500的侧部形成有第一铰链托架522，在上述弹性引导件422的端部形成有第二铰链托架424，来与上述第一铰链托架522铰链结合，由此，将上述主弹性体421的弹力传递到升降块500，从而减少向装载于上部板100的上部的货物施加的振动及冲击。

而且，在上述升降块500的上部设置有与上述上部板100螺纹结合的螺母513，上述螺母513能够左右移动，由此，减少向装载于本发明的防振托盘的货物施加的水平振动。

其中，在上述升降块500的上部形成有朝向下方凹陷而成的螺母收容槽512，用于设置上述螺母513，在上述螺母513的内侧设置有固定螺栓515并螺纹结合，在上述螺母513的内侧所形成的螺栓孔的直径大于固定螺栓515的螺纹部且小于头部，从而使得螺母513能够左右移动。

在此情况下，在上述螺母513的外侧设置有橡胶衬套514，当螺母513左右移动时，通过减少冲击及振动来减少向装载于上部板100的上部的货物施加的左右振动及冲击。

另一方面，在上述支撑框架410的上表面形成有朝向上方突出的升降引导件416，在上述升降引导件416的上端形成有朝向外侧突出的引导突部418。

其中，上述升降块500的下部被开放，使得上述升降引导件416能够插入，在上述升降块500的两侧形成有引导孔516，上述引导孔516沿着上下方向形成长孔形状。

由此，随着上述引导突部418插入于上述引导孔516，来使得上述升降块500通过引导孔516和引导突部418稳定地上下移动而不会产生晃动。

而且，在主防振器400的外侧设置有多个上述辅助防振器300，上述辅助防振器300基于上述主防振器400对称设置，以稳定地弹性支撑上部板100，防止其向一侧倾斜。

其中，上述辅助防振器300包括：辅助弹性体310，用于弹性支撑上述上部板100；上部固定部件320，设置在上述辅助弹性体310的上部，固定在上述上部板100的下表面；以及下部固定部件330，设置在上述辅助弹性体310的下部，固定在上述下部板200的上表面。

在此情况下，上述辅助弹性体310和主弹性体421由弹簧或聚氨酯等组成，用于提供弹力。

另一方面，本发明通过上述主防振器400与辅助防振器300的组合来起到空气弹簧的作用，图9示出了作用于这种主防振器400的主弹性体421和辅助防振器300的辅助弹性体310的负荷及位移的相关关系，图9的K1线为主弹性体421，K2线为辅助弹性体310，K1+K2线为表示主弹性体421与辅助弹性体310的合力的曲线。

即，在图9的曲线图中，水平轴位移为0的状态表示在图8的(a)部分所示的状况下使得垂直位移达到0的状态，越朝向上方，位移将越向更大的负值移动，越朝向下方，位移将越向更大的正值移动，图9的纵轴是指对象物的负荷和向主弹性体421及辅助弹性体310施加负荷的垂直方向的力，若力朝向上方发生作用，则成为正值，若力朝向下方发生作用，则成为负值。

若进一步仔细观察，则图9中的X轴位移为－10的位置表示图4所示的状况，位移为0的位置表示图8的(a)部分所示的状况，位移为10的位置表示图8的(b)部分所示的状况。

即，在负荷为0的情况下，如同X轴位移为－10的位置，主弹性体421和辅助弹性体310成为完全展开的状态，当负荷增加时，随着主弹性体421及辅助弹性体310被压缩，将通过弹性体的复原力施加力。

在此情况下，上述辅助弹性体310将通过垂直设置来仅朝向上方施加力，虽然在曲线图中以直线表示，但是，随着辅助弹性体310因负荷而被压缩，上述主弹性体421将产生图9所示的角度变化，沿着水平方向发生作用的力被对称设置在两侧的主弹性体421抵消，虽然弹性体越被压缩，沿着垂直方向发生作用的力将越大，但是，将根据所发生作用的方向来减小上方向的力，因此若经过特定点，则力反而减小，从而呈现出正弦曲线。

其中，如图8的(a)部分所示，若主弹性体421形成水平状态，则如同在图9的X轴位移达到0的位置上所表现的，垂直方向的力将消失，而水平方向的力将相互抵消，若负荷进一步增加，则将出现与上述状况相反的状况，虽然因主弹性体421的压缩程度被缓解而导致发生作用的力将减少，但是，随着方向产生变化，垂直方向的力将变大，因而朝向下方发生作用的负向力将变大，若经过特定点，则因压缩程度被显著减小而导致朝向下方施加的力减小，从而减小负向力。

因此，相对于负荷的上述主弹性体421及辅助弹性体310沿着垂直方向发生作用的力的总和如K1+K2线所示，这与图1所示的空气弹簧的状态相同。

即，若适当调节负荷或以符合负荷的方式调节主弹性体421及辅助弹性体310的弹力来在设置对象物的状态下形成X轴位移达到0的位置那样的状态，则倾斜度所表示的刚度(stiffness)将接近于0，因此，可降低能够对因对象物产生的振动进行削减的频带的下限值，如同使用空气弹簧，也可抵消相当大的低频振动。

因此，在本发明中，仅以由螺旋弹簧或聚氨酯等组成的弹性体的组合就可实现与空气弹簧的振动抵消作用相同的作用，因而无需为了设置空气弹簧而额外设置相应的多个辅助装置，由此，不仅可大幅降低成本，而且使得结构变得简单并能够大幅减少整体体积。

另一方面，以位于上述主防振器400和辅助防振器300的外侧的方式在上述上部板100的下表面设置主罩110和辅助罩120，由此保护主防振器400和辅助防振器300免受从外部施加的冲击。

而且，如图10至图14所示，根据本发明的再一实施例，组成上述主防振器400'的升降块500'包括：下部块520，在两侧形成有上述第一铰链托架522；上部块510，以能够升降的方式设置在上述下部块520的上部；以及调节螺栓530，以能够转动的方式设置在上述下部块520并螺纹结合在上述上部块510，用于控制上部块510的高度。

其中，在上述下部块520的中心部形成有块收容部524，用于插入上述上部块510的中心部，在上述上部块510的两侧中心部形成有用于向上述块收容部524的两侧壁面插入的引导槽517。

因此，上述上部块510通过上述调节螺栓530的控制来沿着块收容部524升降，在上述上部板100形成有上下贯通而成的控制孔(未图示)，上述控制孔(未图示)与上述调节螺栓530的位置相对应，可通过上述控制孔(未图示)插入扳手或螺丝刀等工具来调节上部块510的高度。

另一方面，若通过控制上述调节螺栓530来调节上部块510的高度，则组成上述主防振器400'的主弹性体421与组成辅助防振器300的辅助弹性体310的关系将产生变化，从而可通过主弹性体421与辅助弹性体310的合力来改变最佳防振负荷。

即，作为一例，如图14所示，若控制调节螺栓530来朝向上方移动4mm，则最佳防振负荷将减小，若朝向下方移动4mm，则最佳防振负荷将增加。

因此，可通过控制上述调节螺栓530来调节上部块510与下部块520之间的间隔，从而对基于所要装载的货物的负荷的最佳防振负荷进行调节，由此，可根据货物的负荷进一步提高防振效果，而无需额外设置防振托盘。

而且，如上所述，可通过上述升降引导件416、引导突部418及引导孔516的组合来使得升降块500'能够稳定地升降，如图16所示，根据本发明的还有一实施例，在升降块500'的两侧，即，在上部块510的两侧形成有朝向下方突出的引导杆518，在上述支撑框架410的上表面形成有朝向上方突出的引导部件417，上述引导杆518滑动插入于上述引导部件417。

因此，通过使上述引导杆518沿着引导部件417上下滑移，来使得升降块500'能够以不会产生晃动的方式升降。

当然，上述引导杆518和引导部件417可适用于图4的主防振器400。

以上，虽然说明了本发明的优选实施例，但是，本发明的发明要求保护范围并不限定于此，实际属于与本发明的实施例等同范围的所有内容均属于本发明的发明要求保护范围的范畴，本发明所属技术领域的普通技术人员可在不脱离本发明的思想范围的情况下进行多种变形实施。

产业上的可利用性

Claims

1.一种防振托盘，其特征在于，包括：

上部板，用于在上部装载货物；

下部板，位于所述上部板的下部；

主防振器，设置在所述下部板与上部板之间；以及

辅助防振器，设置在所述主防振器的侧部。

2.根据权利要求1所述的防振托盘，其特征在于，所述主防振器包括：

支撑框架，设置在所述下部板的上部；

升降块，设置在所述上部板的下部；

支撑托架，在所述支撑框架的两侧朝向上部突出形成；以及

主弹性部，中心部铰链结合在所述支撑托架的端部，端部铰链结合在所述升降块的侧部。

3.根据权利要求2所述的防振托盘，其特征在于，所述主弹性部基于所述升降块对称设置。

4.根据权利要求2所述的防振托盘，其特征在于，所述主弹性部包括：

弹性支撑部件，铰链结合在所述支撑托架；

主弹性体，位于在所述弹性支撑部件的内侧所形成的弹性体收容部；

弹性引导件，贯通所述弹性体收容部及主弹性体；

第二铰链托架，铰链结合在第一铰链托架，所述第一铰链托架形成在所述弹性引导件的端部并在所述升降块的侧部突出形成；以及

凸缘，形成在所述第二铰链托架的下部并支撑所述主弹性体的端部。

5.根据权利要求4所述的防振托盘，其特征在于，

在所述升降块的上部设置有螺母收容槽，使得与上部板螺纹结合的螺母能够左右移动，

在所述螺母的外侧设置有橡胶衬套。

6.根据权利要求4所述的防振托盘，其特征在于，所述升降块包括：

下部块，在两侧形成有所述第一铰链托架；

上部块，以能够上下升降的方式设置在所述下部块的上部；以及

调节螺栓，以能够转动的方式设置在所述下部块，通过与所述上部块螺纹结合来控制高度。

7.根据权利要求6所述的防振托盘，其特征在于，

在所述下部块的中心部形成有块收容部，所述上部块的中心部以能够升降的方式插入，

在所述上部块的两侧中心部沿着上下方向形成有用于插入所述块收容部的两侧壁面的引导槽。

8.根据权利要求2所述的防振托盘，其特征在于，

在所述支撑框架的上表面形成有朝向所述升降块的内侧插入的升降引导件，

在所述升降引导件的上端形成有朝向外侧突出的引导突部，

在所述升降块的两侧形成有引导孔，所述引导孔呈长孔形状，用于插入所述引导突部。

9.根据权利要求2所述的防振托盘，其特征在于，

在所述升降块的两侧形成有朝向下方突出的引导杆，

在所述支撑框架的上表面形成有朝向上方突出的引导部件，所述引导杆滑动插入在所述引导部件。

10.根据权利要求1所述的防振托盘，其特征在于，所述辅助防振器包括：

辅助弹性体，用于弹性支撑所述上部板；

上部固定部件，设置在所述辅助弹性体的上部，固定在所述上部板的下表面；以及

下部固定部件，设置在所述辅助弹性体的下部，固定在所述下部板的上表面。

11.根据权利要求1所述的防振托盘，其特征在于，以位于所述主防振器和辅助防振器的外侧的方式在所述上部板的下表面设置有主罩和辅助罩。