DE1087409B

DE1087409B - Vibration isolator

Info

Publication number: DE1087409B
Application number: DEB53441A
Authority: DE
Inventors: Charles Edwin Crede; Bertrand Stanley Furbeck
Original assignee: Barry Controls Corp
Current assignee: Hutchinson Aerospace and Industry Inc
Priority date: 1955-01-17
Filing date: 1956-01-17
Publication date: 1960-08-18
Also published as: GB772419A; FR1145359A

Description

hindurchgeht und mit einer Gewindebohrung 20 ver-goes through it and is provided with a threaded hole 20

organs einwirken, sich mit ihren größeren Enden, 30 sehen ist, so daß mit Hilfe eines nicht dargestelltenorgans act, see themselves with their larger ends, 30, so that with the help of a not shown

gegen radiale Bewegungen gesichert, an den Stirnseiten des Gehäuses abstützen und in der Normalstellung des Lastanschlussgliedes vorgespannt sind.Secured against radial movements, supported on the front sides of the housing and in the normal position of the load connection element are prestressed.

Beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung, und zwar istAn example embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing, namely is

Fig. 1 ein Grundriß einer beworzugten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a plan view of a preferred embodiment of the invention,

Fig. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 ein senkrechter Schnitt ähnlich Fig. 2 durch einzuschraubenden Bolzens eine Verbindung mit der zu tragenden Last hergestellt werden kann. An dem innerhalb des Gehäuses befindlichen Endes des Last-. anschlußgliedes 16 sind in Abstand voneinander starre Flansche 22, 23 befestigt. Einander gegenüberliegende keglige Federn 25 und 26 stützen sich mit ihren kleinen Enden an den Flanschen 22 bzw. 23 ab, während ihre großen Enden auf dem Gehäuse aufliegen. Der obere Boden 18 und der untere Boden 11 desFIG. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 shows a vertical section similar to FIG. 2 through To be screwed in bolt a connection with the load to be carried can be established. To the located inside the housing end of the load. connecting member 16 are rigid at a distance from one another Flanges 22, 23 attached. Opposite each other conical springs 25 and 26 are supported with their small ends on the flanges 22 and 23, respectively, while their large ends rest on the housing. The upper floor 18 and the lower floor 11 of the

eine andere Ausführungsform in vergrößertem Maß- 40 Gehäuses sind mit ringförmigen Widerlagern 28 bzw. stab und 29 in Form von Platten versehen, die von den Wändenanother embodiment in enlarged dimensions- 40 housings are provided with ring-shaped abutments 28 resp. stab and 29 provided in the form of panels extending from the walls

Fig. 4 ein Grundriß eines der Dämpferelemente des des Gehäuses 10 ab bis zu dessen senkrechter Mittel-Isolators nach Fig. 3. linie nach innen vorgewölbt sind. Diese Widerlager Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 hat der sind zwischen den oberen bzw. unteren Gehäuseboden Isolator ein Gehäuse 10, welches aus einem Boden- 45 und die Federn 25 bzw. 26 eingeschaltet. Die Widerstück 11 und einer umgekehrten zylindrischen Kappe lager 28, 29 bestehen zweckmäßig aus einem Material 13 besteht. Die Bodenplatte 11 und die Kappe 13 sind von niedrigem Elastizitätsmodul, wie z. B. Nylon, so durch Hohlniete 14 miteinander verbunden, so daß daß sie sich durchbiegen und als federnder Puffer der Isolator an irgendeinem Bauteil mit Hilfe von dienen können. Der niedrige Elastizitätsmodul sichert durch die Hohlniete 14 hindurchgehenden Schrauben, 50 eine relativ geringe Steifheit, während die Vorwöl-Bolzen oder Nieten befestigt werden kann. bung eine allmähliche Vergrößerung der Steifheit und Als Lastanschlußglied dient ein Bolzen 16, der bei ein allmähliches Aufsetzen auf den Gehäuseboden erder dargestellten Ausführungsform durch eine Öff- möglicht, wenn eine übermäßig große Vertikalkraft nung 17 in dem Boden 18 der umgekehrten Kappe 13 auf die einwärts vorgewölbte Fläche einwirkt.Fig. 4 is a plan view of one of the damper elements of the housing 10 down to its vertical central isolator according to Fig. 3. line bulges inward. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the abutments are between the upper and lower housing bases Insulator a housing 10, which is made up of a bottom 45 and the springs 25 and 26, respectively. The resistance 11 and an inverted cylindrical cap bearings 28, 29 are suitably made of one material 13 exists. The bottom plate 11 and the cap 13 are of low modulus of elasticity, such as. B. nylon, see above connected by hollow rivets 14 so that they bend and act as a resilient buffer the insulator can serve on any component with the help of. The low modulus of elasticity ensures screws 50 passing through the hollow rivets 14 have a relatively low stiffness, while the bulging bolts or rivets can be attached. exercise a gradual increase in stiffness and A bolt 16 serves as a load connection element, which earths when it is gradually placed on the housing base embodiment shown by an opening made possible when an excessively large vertical force opening 17 in the bottom 18 of the inverted cap 13 acts on the inwardly bulging surface.

009 587/206009 587/206

Von den gemäß Fig.^2 angeordneten kegligen Federn 25, 26 ist jede Feder in der Normalstellung des Lastanschlußgliedes 16 wenigstens teilweise vorgespannt, indem sie sich einerseits auf dem die Verbindung mit der Last herstellenden Lastanschlußglied 16 und andererseits auf einem der Widerlager 28 bzw. 29 abstützt, welche an dem Gehäuse 10 anliegen. Die Federanordnung ermöglicht also eine Belastung des Lastanschlußgliedes 16^; senkrecht nach unten, senkrecht nach oben oder seitlich, wobei der Last stets Federkräfte entgegenwirken. Der Isolator kann somit unterhalb des zu montierenden Geräts, zwischen diesem und einem waagerechten Boden, zwischen dem zu montierenden Gerät und einer senkrechten Wand oder zwischen dem zu montierenden Gerät und einem darüber befindlichen Bauteil angebracht werden. Praktisch bedeutet dies, daß Isolatoren gemäß der beschriebenen Ausführungsform eine in beliebiger Richtung oder in beliebigen Richtungen verlaufende Belastung aufnehmen können.Of the conical springs 25, 26 arranged according to FIG. 2, each spring is at least partially pretensioned in the normal position of the load connection member 16 by being on the one hand on the load connection member 16 which establishes the connection with the load and on the other hand on one of the abutments 28 or 29 which bear against the housing 10. The spring arrangement thus enables a load on the load connection member 16 ^; vertically downwards, vertically upwards or sideways, whereby the load is always counteracted by spring forces. The isolator can thus be attached below the device to be mounted, between it and a horizontal floor, between the device to be mounted and a vertical wall or between the device to be mounted and a component located above it. In practice, this means that insulators according to the embodiment described can absorb a load running in any direction or in any direction.

Das Dämpfungsorgan 32, dessen Außendurchmesser nahezu gleich oder etwas kleiner als der Innendurchmesser der zylindrischen Kappe 13 des Gehäuses 10 ist, befindet sich zwischen den Scheiben 22 und 23, die auf dem Lastanschlußglied angeordnet sind, das die Verbindung zu der Last herstellt. Das Dämpfungsorgan 32 hat eine Mittelöffnung 33, deren Durchmesser wesentlich größer als der Außendurchmesser des Lastanschlußgliedes 16 zwischen den Scheiben 22 und 23 ist. Die Stärke des Dämpfungsorgans 32 ist in der Mitte wesentlich kleiner als der Abstand zwischen den Scheiben 22 und 23. In dem Raum zwischen dem Dämpfungsorgan 32 und der Scheibe 23 befinden sich eine Reibungsscheibe 35, die zweckmäßig an der Unterseite des Dämpfungsorgans 32 anliegt, und eine Federscheibe 36, die zwischen der Reibungsscheibe 35 und der Scheibe 23 liegt. Infolgedessen drückt die Federscheibe 36 die Reibungsscheibe35 elastisch gegen die Unterseite des Dämpfungsorgans 32. Während eine seitliche Bewegung des- Dämpfungsorgans 32 beschränkt ist, da sein Rand an der Zylinderwand 13 des Gehäuses 10 anliegt, findet zwischen dem Dämpfungsorgan 32 und der Reibungsscheibe 35 sowie der Scheibe 22 ein Gleiten statt, wenn das Lastanschlußglied 16 sich nach der Seite des Gehäuses 10 hin verlagert. Die Reibung zwischen der Unterseite des Dämpfungsorgans 32 und der Reibungsscheibe 35 und zwischen seiner Oberseite und der Scheibe 22 wirkt einer seitlichen Bewegung des Lastanschlußgliedes 16 entgegen und sorgt für eine Dämpfung von Schwingungen, die bei einer solchen seitlichen Bewegung auftreten. Die Größe dieser-Reibungskraft kann durch Änderung der Charakteristik der Federscheibe 36 eingestellt werden. · ■The damping member 32, the outer diameter almost the same as or slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical cap 13 of the housing 10 is, is located between the discs 22 and 23, which are arranged on the load connection member that the Connects to the load. The damping member 32 has a central opening 33, the diameter of which significantly larger than the outer diameter of the load connection member 16 between the disks 22 and 23 is. The strength of the damping member 32 is much smaller in the middle than the distance between the disks 22 and 23 are located in the space between the damping element 32 and the disk 23 a friction washer 35, which is expediently applied to the underside of the damping member 32, and a Spring washer 36, which lies between the friction washer 35 and the washer 23. As a result, the presses Spring washer 36 the friction washer 35 resiliently against the underside of the damping member 32. During a lateral movement of the damping member 32 is restricted, since its edge on the cylinder wall 13 of the housing 10 is applied, takes place between the damping element 32 and the friction disk 35 and the disk 22 slide instead when the load connecting member 16 shifts towards the side of the housing 10. The friction between the bottom of the Damping member 32 and the friction disc 35 and between its top and the disc 22 acts a lateral movement of the load connection member 16 counteracts and ensures a damping of vibrations, that occur with such lateral movement. The size of this frictional force can be determined by Change in the characteristic of the spring washer 36 can be set. · ■

Der Umfang des Dämpfungsorgans 32 hat einen Flansch 38, der sich bei der Ausführungsform nach Fig. 2 von dem Hauptteil des Dämpfungsorgans nach unten erstreckt. Der Flansch 38 springt nach innen vor und bildet so eine Rinne, in welcher eine Feder 39 liegt, die aus einer Windung besteht, deren Enden sich bei in Betriebsstellung befindlichem Isolator nicht ganz aneinander anschließen, wie dies in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Die Spannung der Feder 39 drückt das Dämpfungsorgan 32 nach außen gegen die Zylinderwand 13 des Gehäuses 10. Im übrigen ist das Dämpfungsorgan .längs eines oder mehrerer Radien in Segmente aufgeteilt, und die Segmente werden durch die Kraft der gespannten Feder 39 seitlich nach außen gegen die Wand 13 des Gehäuses 10 gedrückt. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 besteht das Dämpfungsorgan aus zwei Segmenten 32 a und 325, die längs zweier Radien voneinander geteilt sind, wie dies aus den gestrichelten Linien in Fig. 1 hervorgeht.The circumference of the damping member 32 has a flange 38, which in the embodiment according to Fig. 2 extends downward from the main part of the attenuator. The flange 38 springs inward in front of and thus forms a groove in which lies a spring 39, which consists of a turn, the ends of which do not quite connect to one another when the isolator is in the operating position, as is shown in FIG. 1 with dashed lines is indicated. The tension of the spring 39 presses the damping element 32 outward against the cylinder wall 13 of the housing 10. In addition, the damping element is .längs one or multiple radii divided into segments, and the segments are laterally outward against the wall 13 of the housing by the force of the tensioned spring 39 10 pressed. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the damping element consists of two segments 32 a and 325, which run along two radii are divided from one another, as can be seen from the dashed lines in FIG.

Da das Dämpfungsorgan 32 zwischen den in Abstand befindlichen Scheiben 22 und 23 des Lastanschlußgliedes 16 liegt, so führt es innerhalb des Gehäuses 10 eine senkrechte Bewegung aus, wenn das Lastanschlußglied 16 sich in senkrechter Richtung relativ zu dem Gehäuse verlagert. Die Reibung des Randes des Dämpfungsorgans 32 an der zylindrischen Gehäusewand 13 ergibt eine Dämpfungskraft, welche jede Schwingung mit senkrechter Bewegungskomponente des Lastanschlußgliedes 16 gegenüber dem Gehäuse 10 des Isolators abzudämpfen sucht. Die Größe der Dämpfungskraft kann durch Änderung der Charakteristik der Feder 39 verändert werden. Die Änderung dieser Charakteristik ist unabhängig von der Charakteristik der Federscheibe 36 möglich, welche die Größe der Dämpfungskraft bei waagerechter Schwingung bestimmt. Ein brauchbares Material zur Herstellung des Dämpfungsorgans 32 ist Nylon. Es kommen aber auch andere Materialien in Frage, die passende Reibungseigenschaften haben.Since the damping member 32 between the spaced-apart disks 22 and 23 of the load connection member 16 is located, it executes a vertical movement within the housing 10 when the Load connection member 16 is displaced in the vertical direction relative to the housing. The friction of the Edge of the damping member 32 on the cylindrical housing wall 13 results in a damping force which any oscillation with a vertical component of movement of the load connection member 16 with respect to the housing 10 of the isolator seeks to dampen. The size of the damping force can be changed by changing the Characteristics of the spring 39 can be changed. The change in this characteristic is independent of the characteristic of the spring washer 36 possible, which the size of the damping force with horizontal Vibration determined. A useful material for making the attenuator 32 is nylon. It however, other materials that have suitable frictional properties can also be used.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 sind das Gehäuse 45 und das Lastanschlußglied 46 ähnlich den entsprechenden Teilen der Ausführung nach den Fig. 1 und 2. Das untere Ende des Lastanschlußgliedes 46 ist mit in Abstand voneinander befindlichen starren Scheiben 48 und 49 versehen, die mit kegligen Gummifedern 51, 52 (dick schraffiert) zusammenarbeiten, welche etwa in der Weise angeordnet sind wie die Metallfedern 25 und 26 nach Fig. 2. Das Dämpfungsorgan 54 der Ausführung nach Fig. 3 und 4 steht mit der Unterseite des starren Teiles 48 des Lastanschlußgliedes 46 in Berührung und wird damit durch eine Federscheibe 55 angedrückt, die zwischen dem Dämpfungsorgan 54 und den unteren starren Scheibenteilen49 angeordnet ist. Die starren Scheibenteile 48 und 49 sind zweckmäßig mit den Gummifedern 51 bzw. 52 verbunden, z. B. verklebt. Das Dämpfungsorgan 54 ist in der Mitte mit einer relativ großen öffnung 57 versehen, so daß sich das Lastanschlußglied 46 gegenüber dem Dämpfungsorgan 54 nach der Seite hin bewegen kann.In the embodiment of FIGS. 3 and 4, the housing 45 and the load connection member 46 are similar the corresponding parts of the embodiment according to FIGS. 1 and 2. The lower end of the load connection member 46 is provided with spaced apart rigid disks 48 and 49, which are conical Rubber springs 51, 52 (hatched thick) work together, which are arranged approximately in the way like the metal springs 25 and 26 according to FIG. 2. The damping element 54 of the embodiment according to FIGS. 3 and 4 is with the underside of the rigid part 48 of the load connecting member 46 in contact and is thus pressed by a spring washer 55, which are rigid between the damping member 54 and the lower Disc parts49 is arranged. The rigid parts of the pane 48 and 49 are conveniently connected to the rubber springs 51 and 52, e.g. B. glued. That Damping member 54 is provided in the middle with a relatively large opening 57 so that the load connection member 46 can move to the side with respect to the damping element 54.

Der Umfangsteil des Dämpfungsorgans 54 hat einen nach unten umgebogenen Flansch 58 mit einem nach innen gebogenen Rand 60, welcher eine Rinne für die aus einer Windung bestehende Feder 61 bildet, deren Enden, wie aus Fig. 4 ersichtlich, einen Zwischenraum 62 belassen. Fig. 4 läßt auch erkennen, daß der Flansch 28 und der Rand 60 an vielen Stellen längs des Umfanges des Dämpfungsorgans geschlitzt sind, so daß zwischen den Schlitzen Flansch- und Randsegmente 63 verbleiben, die von einer Stelle etwas innerhalb des Randes des oberen oder scheibenartigen Teiles nach außen, unten und innen bis zu der Innenkante des Randes 60 verlaufen. Es wird auf diese Weise eine Vielzahl von parallelen Fingern 63 gebildet, die von der Feder 61 gegen die Stenwand des Gehäuses 45 nach außen gedrückt werden. Bei einer senkrechten Bewegung des Lastanschlußgliedes 46 gegenüber dem Gehäuse entsteht dadurch eine Reibungskraft. Die so hervorgerufenen horizontalen und senkrechten Dämpfungskräfte entstehen also in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2, und sie können unabhängig voneinander nach Wunsch verändert werden. Das Dämpfungsorgan 54 besteht zweckmäßig aus Metall, doch können auch andere Materialien Verwendung finden.The peripheral part of the damping member 54 has a downwardly bent flange 58 with an inwardly bent edge 60 which forms a channel for the Forms spring 61 consisting of a coil, the ends of which, as can be seen from FIG. 4, form a space 62 leave. Fig. 4 also shows that the flange 28 and the rim 60 are longitudinal in many places the circumference of the damping element are slotted so that flange and edge segments between the slots 63 remain, which from a point somewhat within the edge of the upper or disk-like part extend outwards, downwards and inwards up to the inner edge of the rim 60. It gets that way a plurality of parallel fingers 63 formed by the spring 61 against the stem wall of the housing 45 are pressed outwards. With a vertical movement of the load connection member 46 relative to the This creates a frictional force on the housing. The resulting horizontal and vertical damping forces So arise in a manner similar to the embodiment of FIGS. 1 and 2, and they can be changed independently of each other as desired. The damping element 54 consists suitably made of metal, but other materials can also be used.

Claims

Claim:

Vibration isolator with a housing which is open at one end wall and into which a load connection element protrudes with lateral play, which is resiliently supported within the same and means of a damping element is in frictional connection with the side walls in the axial direction, wherein the load connection member and the damping element are connected to one another so that the latter entrained in axial movements of the load connection member with respect to the housing is, however, with lateral displacements of this member relative movements of the same with damping Friction with respect to the damping element are possible, and wherein the load connection member has a laterally protruding friction surface, which is connected to the damping element by a spring in Frictional connection is held, which presses directly or indirectly on the damping element, characterized by two conical springs (25, 26, 51, 52), which with their smaller ends on the both sides of the damping element (32, 54) act against each other with their larger ends Radial movements secured, supported on the front sides of the housing (10, 45) and in the normal position of the load connection member (16, 46) are biased.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,688,479.

1 sheet of drawings