DE1228864B

DE1228864B - Mechanical damping device

Info

Publication number: DE1228864B
Application number: DER33436A
Authority: DE
Inventors: Ronald Hugh Norman; William George Newell; Arthur Robert Payne
Original assignee: Rubber and Plastics Research Association of Great Britain
Current assignee: Rubber and Plastics Research Association of Great Britain
Priority date: 1961-09-02
Filing date: 1962-09-01
Publication date: 1966-11-17

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Dämp- Mechanische Dämpfungsvorrichtung fungsvorrichtung aus zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen, zwischen denen Rollen aus hartem Material angeordnet sind, wobei zumindest eine der Kontaktflächen der beiden Teile aus elastisch verformbarem Material, beispielsweise vulkanisiertem Gummi, besteht.The invention relates to a mechanical damping mechanical damping device Fung device consisting of two parts which can be moved relative to one another, between which rollers are arranged from hard material, at least one of the contact surfaces of the two parts made of elastically deformable material, for example vulcanized Rubber.

Bei einer solchen bekannten Dämpfungsvorrichtung bilden sich bei Stillstand notwendigerweise an jenen Stellen, an denen die Rollen liegen, kleine Rillen in der Oberfläche des verformbaren Materials aus. Falls die Rollen gleiche Abstände gegeneinander haben, gelangen sie bei Inbetriebnahme der Dämpfungsvorrichtung stets gleichzeitig in die genannten Rillen, so daß der Dämpfungsvorgang ungleichmäßig und weniger wirkungsvoll verläuft.In a known damping device of this type, they are formed at standstill necessarily in those places where the rollers lie, small grooves in the surface of the deformable material. If the roles are equally spaced have against each other, they always arrive when the damping device is started up at the same time in said grooves, so that the damping process unevenly and is less effective.

Aufgabe der Erfindung ist es, die der bekannten Dämpfungsvorrichtung anhaftenden Nachteile zu vermeiden und insbesondere die Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß die Dämpfungswirkung insbesondere nach längerer Betriebszeit verbessert, also die Lebensdauer erhöht wird.The object of the invention is that of the known damping device to avoid inherent disadvantages and in particular the device to that effect to improve that the damping effect, especially after a long period of operation improved, so the service life is increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rollen ungleiche Abstände voneinander aufweisen.According to the invention, this object is achieved in that the rollers have unequal distances from each other.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die Rollen infolge ihres ungleichen Abstandes nicht immer wieder gleichzeitig in die Rillen gelangen können. Die Gefahr der Rillenbildung wird somit ausgeschaltet, mindestens erheblich herabgesetzt.With the invention, the advantage is achieved that the roles as a result due to their unequal spacing, do not always get back into the grooves at the same time can. The risk of the formation of grooves is thus eliminated, at least considerably degraded.

Die Dämpfungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann allein oder in Reihe oder parallel mit Federn, wie Metall- oder Gummifedem benutzt werden. Sie ist insbesondere als Stoßdämpfer für Fahrzeugaufhängungen geeignet, kann jedoch allgemein überall da verwendet werden, wo heute eine hydraulische Dämpfung vorgesehen wird.The damping device according to the invention can be used alone or in series or used in parallel with springs, such as metal or rubber springs. She is particular Suitable as a shock absorber for vehicle suspensions, but can generally be used anywhere can be used where hydraulic damping is provided today.

An Hand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind, sei die Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt einer Lineardämpfungsvorrichtung entlang der Linie IJ gemäß F i g. 2, F i g. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie 11-11 gemäß F i g. 1, F i g. 3 einen Querschnitt, in vergrößertem Maßstab, entlang der Linie III-III gemäß F i g. 1, F i g. 4 einen Querschnitt einer Abwandlung der Dämpfungsvorrichtung nach den F i g. 1 bis 3, F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine Drehdämpfungsvorrichtung, F i g. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI gemäß F i g. 5. Die Dämpfungsvorrichtung nach den F i g. 1 bis 3 der Zeichnungen ist ineinanderschiebbar, wobei der innere Teil in einem äußeren Teil gleitbar ist. Der innere Teil hat die Form einer Metallplatte 13, der auf beiden Seiten Gummipolster 14 zugekehrt sind, die Längsnuten 14 a (F i g. 3) aufweisen, die sich in deren nach außen zeigenden Oberflächen befinden. Bei dem äußeren Teil handelt es sich um ein Metallrohr 15 von im wesentlichen quadratischem Querschnitt. Die Metallplatte 13 liegt parallel zu einem Paar der Seiten des Rohres 15, und diesen Seiten sind innen die Gumtnipolster 16 zugekehrt, in denen sich Längsnuten 16a (F ig. 3) befinden. Die Kanten der Metallplatte 13 sind durch Gununistreifen 13 a verstärkt, die das andere Seitenpaar des Rohres 15 so berühren, daß die Platte 13 im Rohr 15 einen Gleitsitz einnimmt.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which some exemplary embodiments are shown. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section of a linear damping device along the line IJ according to FIG . 2, Fig. 2 shows a longitudinal section along the line 11-11 according to FIG. 1, Fig. 3 shows a cross section, on an enlarged scale, along the line III-III according to FIG. 1, Fig. 4 shows a cross section of a modification of the damping device according to FIGS. 1 to 3, FIG. 5 shows a longitudinal section through a rotary damping device, FIG . 6 shows a cross section along the line VI-VI according to FIG. 5. The damping device according to FIGS. 1 to 3 of the drawings is telescopic with the inner part slidable in an outer part. The inner part has the shape of a metal plate 13 facing rubber pads 14 on both sides, which have longitudinal grooves 14 a ( FIG. 3) which are located in their outwardly facing surfaces. The outer part is a metal tube 15 with a substantially square cross-section. The metal plate 13 lies parallel to a pair of the sides of the tube 15, and the rubber nipple cushions 16 , in which there are longitudinal grooves 16a (FIG. 3) , face these sides on the inside. The edges of the metal plate 13 are reinforced by Gununis strips 13 a , which touch the other pair of sides of the tube 15 so that the plate 13 assumes a sliding fit in the tube 15.

Das Rohr 15 sitzt an einem Halteblock 17 und die Platte 13 an einem Halteblock 18. Der Halteblock 18 trägt auch einen Staubschutz 19, der das Rohr 15 umgibt. Bügel 20 sind durch die Bolzen 21 an den Halteblöcken 17 und 18 befestigt. Eine Gummibuchse 22 liegt zwischen jedem Bolzen 21 und dem Halteblock und ist durch Bindemittel oder Preßsitz sowohl mit dem Bolzen als auch mit dem Halteblock verbunden. Jeder Bügel 20 trägt einen mit Gewinde versehenen Schaft 20a, der Anbringungszwecken dient.The tube 15 is seated on a holding block 17 and the plate 13 on a holding block 18. The holding block 18 also carries a dust cover 19 which surrounds the tube 15. Brackets 20 are attached to retaining blocks 17 and 18 by bolts 21. A rubber bushing 22 lies between each bolt 21 and the retaining block and is bonded or press-fitted to both the bolt and the retaining block. Each bracket 20 carries a threaded shaft 20a which is used for attachment purposes.

Zwei Sätze aus metallischen Rollen 23, die in ungleichmäßigen Abständen in einem metallischen Mantel 24 liegen, befinden sich in einem rollenden Reibsitz zwischen den Polsterpaaren 14 und 16, die im Kontaktbereich durch die Rollen verformt werden. Der Reibsitz ergibt sich durch die entsprechende Wahl der Abmessungen der Platte 13, des Rohres 15, der Polster 14 und 16 sowie der Rollen 23. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei relativer Längsbewegung zwischen den Halteblöcken 17 und 18 die Rollen -23 auf den Oberflächen der Polster rollen und dadurch eine vorübergehende Verformung der Polster im Kontaktbereich herbeiführen, und der mit dieser Verformung verbundene Energieverlust bewirkt die Dämpfung der relativen Bewegung.Two sets of metallic rollers 23, which are unevenly spaced in a metallic jacket 24, are in a rolling friction fit between the pairs of pads 14 and 16, which are deformed in the contact area by the rollers. The friction fit results from the appropriate choice of the dimensions of the plate 13, the tube 15, the pads 14 and 16 and the rollers 23. The arrangement is made so that with relative longitudinal movement between the holding blocks 17 and 18, the rollers -23 on the The surfaces of the pads roll and thereby cause a temporary deformation of the pads in the contact area, and the loss of energy associated with this deformation causes the relative movement to be damped.

Der-Umstand,-daß die Rollen in dem Käfig 24 ungleichmäßige Abstände aufweisen, hat gegenüber Rollen mit gleichförmigen Abständen einen Vorteil. Wo eine -Walze für eine bestimmte Zeitdauer an einem Punkt gegen das Gummi anliegt, z. B. wenn die Dämpfungsvorrichtung gemäß den F i g. 1 bis 3 als Stoßdämpfer in einem Personenkraftwagen benutzt wird und dieser über Nacht abgestellt ist, bildet sich eine kleine Rinne oder eine Verformung in der Oberfläche des Gummis aus. Das gleicht sich schnell wieder aus, sobald der Dampfer in Betrieb ist, aber zu Anfang besteht eine kleine Unebenheit beim Dämpfen, weil die Rollen in Rinnen dieser Art abfallen. Wären die Rollen nicht gestaffelt, würden sie alle gleichzeitig in Rinnen ankommen, wenn sie sich über das Gummi bewegen, und die Dämpfung wäre ungleichmäßig.The fact that the rollers in the cage 24 are unevenly spaced has an advantage over uniformly spaced rollers. Where a - roller rests against the rubber at one point for a period of time, e.g. B. when the damping device according to FIGS. 1 to 3 is used as a shock absorber in a passenger car and this is parked overnight, a small groove or deformation forms in the surface of the rubber. This quickly balances out as soon as the steamer is in operation, but at the beginning there is a small bump in the steaming process because the rollers in gutters of this type fall off. If the rollers were not staggered, they would all arrive in troughs at the same time as they moved across the rubber and the cushioning would be uneven.

Kugelförmige Rollen können statt der zylindrisehen Rollen 23 benutzt und in einem Käflo, oder in Haltenuten in den Polstern 14 und 16, die in Bewegungsrichtung verlaufen, festgehalten sein.Spherical rollers can be used instead of the cylindrical rollers 23 and be held in a cage, or in retaining grooves in the cushions 14 and 16 which extend in the direction of movement.

Die Bügel 20 dienen dazu, die Dämpfungsvorrichtung in einem Fahrzeug anzuschließen. Sind die Befestigungsmittel, d. h. die Halteblöcke und Bügel, wie gezeigt, relativ starr, erfolgt die Bewegung der Dämpfungsvorrichtung in einer Richtung, aber wenn die Befestigungsmittel elastisch sind, d. h., falls Gelenklager benutzt werden, dämpft der Stoßdämpfer innerhalb eines breiten Bereichs von Bewegungsrichtungen' 'Die DÜrapfungsvorrichtung gemäß F i g. 4 weist innere und äußere Metallteile 25, 26 von dreieckigem Querschnitt auf, von denen -sich der eine 'im andern verschieben läßt, wobei dem inneren Teil 25 an seinen drei Außenseiten Gummipolster 27 zugekehrt sind, die mit Längsnuten 27a versehen sind, und wobei dem äußeren Teil 26 an seinen drei Innenseiten geriffelte Gummipolster 28 zugekehrt sind, die mit Längsnuten 28a versehen sind, und drei Sätze zylindrischer Metallrollen 29, die in einem Käfig30 angebracht sind, werden als rollender Reibsitz zwischen den Polstern der inneren und äußeren Metallteile gehalten, wobei die Rollen so angeordnet sind, daß sie in der Bewegungsrichtung der inneren und äußeren Metallteile rollen. Diese Dämpfungsvorrichtung ähnelt im Aufbau und im Betrieb im übrigen derjenigen gemäß den Fig. 1 bis 3. Sofern er nicht mit elastischen Befestigungsmitteln versehen ist, schafft der Stoßdämpfer gemäß Fig. 4 eine natürliche Stabilität in allen Richtungen senkrecht zur Bewegungsrichtung der inneren und äußeren Metallteile 25, 26. The brackets 20 are used to connect the damping device in a vehicle. Are the fasteners, i.e. H. the retaining blocks and brackets, as shown, relatively rigid, the movement of the damping device is in one direction, but when the fastening means are resilient, i. i.e., if spherical bearings are used, the shock absorber cushions within a wide range of directions of movement. 4 has inner and outer metal parts 25, 26 of triangular cross-section, one of which can be displaced in the other, the inner part 25 facing rubber pads 27 on its three outer sides, which are provided with longitudinal grooves 27a, and where the outer part 26 facing corrugated rubber cushions 28 on its three inner sides, which are provided with longitudinal grooves 28a, and three sets of cylindrical metal rollers 29, which are mounted in a cage 30, are held as a rolling friction fit between the cushions of the inner and outer metal parts, the Rollers are arranged to roll in the direction of movement of the inner and outer metal parts. This damping device is similar in construction and that in the operation in the other according to FIGS. 1 to 3. If it is not provided with elastic fixing means, the shock absorber 4, a natural stability manages as shown in FIG. In all directions perpendicular to the moving direction of the inner and outer metal parts 25 , 26.

Bei der Anordnung nach den F i g. 5 und 6 ist eine mittige Welle 31 drehbar in einer sie stützenden Endplatte 32 innerhalb eines Außengehäuses 33, das an der Endplatte 32 befestigt ist, gelagert. Die Welle 31 trägt ein Gummipolster 34, und das Gehäuse 33 trägt ein Gummipolster 35 an seiner Innenseite. Die Polster können in der Drehrichtung der Welle 31 mit Nuten versehen sein, wobei diese Nuten den Nuten 14a und 16a nach den Fig. 1 bis 3 entsprechen. Zylinderförmige Metallrollen36 bilden einen rollenden Reibsitz zwischen den Polstern 34 und 35 und sind in den Käfigen 37 und 38 angebracht, wobei sie untereinander ungleichmäßige Ab- stände aufweisen, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. Die ungleichmäßigen Abstände' zwischen den Rollen haben denselben Vorteil wie bei den F i g. 1 bis 3 * Die Käfige 38 sind bei 38a weggeschnitten, um die Montage der Dämpfungsvorrichtung zu erleichtern. Es handelt sich um eine Drehdämpfungsvorrichtung' die sonst nach Aufbau und Betrieb derjenigen gemäß den F i g. 1 bis 3 ähnelt. Statt die Welle 31 drehbar anzubringen, kann sie feststehen, und die äußere Hülle 33 kann um die Welle 31 drehbar gelagert sein. Ebenso können die zylindrischen Rollen durch kugelförmige Rollen ersetzt werden, die in Führungsunten in den Gummipolstern, durch welche die Kä-fige entbehrlich werden, laufen.In the arrangement according to FIGS. 5 and 6 , a central shaft 31 is rotatably supported in an end plate 32 supporting it within an outer housing 33 which is fixed to the end plate 32. The shaft 31 carries a rubber pad 34, and the housing 33 carries a rubber pad 35 on its inside. The cushions can be provided with grooves in the direction of rotation of the shaft 31 , these grooves corresponding to the grooves 14a and 16a according to FIGS. 1 to 3. Cylindrical Metallrollen36 form a rolling friction fit between the pads 34 and 35 and are mounted in the cages 37 and 38, whereby these have a non-uniform spacings, as shown in Fig. 6 can be seen. The uneven distances between the rollers have the same advantage as in FIGS. 1 to 3 * The cages 38 are cut away at 38a to facilitate assembly of the damping device. It is a rotary damping device which otherwise depends on the construction and operation of those according to FIGS . 1 to 3 is similar. Instead of the shaft 31 being rotatably mounted, it can be stationary, and the outer shell 33 can be mounted rotatably about the shaft 31. The cylindrical rollers can also be replaced by spherical rollers that run in guides below in the rubber cushions, which make the cages unnecessary.

Claims

Patent claim: Mechanical damping device consisting of two parts movable relative to one another, between which rollers made of hard material are arranged, at least one of the contact surfaces of the two parts being made of elastically deformable material, for example vulcanized rubber, characterized in that the rollers are unevenly spaced from one another. Documents considered: German Patent No. 960 963; Austrian Patent No. 195 6943 British Patent No. 453 213; U.S. Patent No. 2,460,292.