SE521426C2

SE521426C2 - Suppressed suspension arrangement

Info

Publication number: SE521426C2
Application number: SE9800160A
Authority: SE
Inventors: Timo Juutilainen
Original assignee: Control Express Finland Oy
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 2003-10-28
Also published as: FI970381A0; DE19802163B4; SE9800160D0; FI106977B; GB2325295B; GB2325295A; GB9801466D0; SE9800160L; DE19802163A1; FI970381A

Abstract

A damped spring suspension system for various fine-mechanical equipment (5) comprises a sturdy base (6), to which is fastened a sleeve (4) by means of a fixing means (1, 1a) extending through the sleeve, between the outer end of said sleeve (4) facing away from the base (6) and the corresponding end (1) of the fixing means being fitted a plate element (2) and around said sleeve (4) being fitted an elastic disc-shaped cushioning element (3). The sleeve (4) has a length which substantially exceeds the thickness of said cushioning element (3) and the cushioning element (3) is fitted around the sleeve (4) in a location between the base (6) and the plate element (2) at a distance from both the base (6) and the plate element (2).

Description

25 30 35 521 426 2 en dämpning, som är desto effektivare ju högre frekvensen blir. An attenuation which is the more effective the higher the frequency.

För att erhålla en möjligast god fjädringsupphängning för anordningen borde alltså k vara liten d.v.s. fjädern borde vara möjligast lös och massan möjligast stor.In order to obtain the best possible suspension suspension for the device, k should therefore be small, i.e. the spring should be as loose as possible and the mass as large as possible.

Att öka massan t.ex. genom att tillsätta vikter är inte ett särskilt intressant alternativ, därmed kvarstår att göra fjädern möjligast lös.To increase the mass e.g. by adding weights is not a particularly interesting option, thus remaining to make the spring as loose as possible.

Dämpningsfaktorn borde vara ett eller större, för att sys- temet inte skulle ha tendensen att vibrera i resonansfrek- vensen fo. Figuren 2 anger, att om dämpningsfaktorn är mindre än ett, så fungerar dämpningen vid gränsfrekvensen t.o.m. i motsatt riktning, d.v.s. förstärker vibrationen.The attenuation factor should be one or larger, so that the system would not have the tendency to vibrate in the resonant frequency fo. Figure 2 shows that if the attenuation factor is less than one, then the attenuation at the cut-off frequency up to and including in the opposite direction, i.e. amplifies the vibration.

En stor dämpningsförmåga erhålles då systemets friktion är möjligast stor. För detta ändamål lämpar sig t.ex. mjuk uretan, vars shore-hårdhet kan vara t.ex. 20, bra, efter- som det är elastiskt och dess både inre och yttre friktion är stor.A large damping capacity is obtained when the friction of the system is as large as possible. For this purpose, e.g. soft urethane, whose shore hardness can be e.g. 20, good, as it is elastic and its both internal and external friction is large.

Elasticiteten betyder mjuk fjädring och friktionen ger en god dämpning såsom teoretiskt konstaterades. Problemet är endast det mekaniska förverkligandet. Ett mycket löst mat- erial erfordrar ofta en i alla riktningar understödd kon- struktion, där den eftersträvade fördelen lätt går för- lorad. Fjädringsupphängningen borde därtill av praktiska skäl vara liten.The elasticity means soft suspension and the friction provides good cushioning as theoretically stated. The problem is only the mechanical realization. A very loose material often requires a construction supported in all directions, where the desired advantage is easily lost. The suspension suspension should also be small for practical reasons.

Eftersom ett gott dämpningsmaterial mekaniskt är mycket löst är problemet i det praktiska utförandet av anordning- en att för helheten uppnå en tillräcklig hållfasthet utan att lösheten skulle lida därav. En använd fjäderkonstruk- tionen visas schematiskt i figur 3. Ett mjukt material 3, oftast gummi, har där anordnats mellan två skivor 2. En 10 15 20 25 30 35 521 lï-Qšš 3 fâstskruv 1, la pressar mot hylsan 4, men den dämpade an- ordningen 5 "flyter" stödd av det mjuka materialet och är mekaniskt isolerad mot vibrationer i stommen 6. Helheten är nog stadig, men en stor del av elasticiteten har gått förlorad, eftersom den rätt stora skivan anligger (alltså med stor ytarea) mot en oelastisk konstruktion. Därmed är dess "bärkraft" så stor, att en betydande del av elastici- teten gått förlorad. Här avses med bärkraft det samma, som en byggnads bärande platta på fundament. I mjuk jord er- hålles en styv konstruktion eftersom en stor bärande plat- ta erbjuder stöd.Since a good damping material is mechanically very solved, the problem in the practical design of the device is to achieve a sufficient strength for the whole without the solubility suffering from it. A used spring construction is shown schematically in Figure 3. A soft material 3, usually rubber, has been arranged there between two discs 2. A fastening screw 1, 1a is pressed against the sleeve 4, but it damped device 5 "floats" supported by the soft material and is mechanically insulated against vibrations in the body 6. The whole is probably stable, but a large part of the elasticity has been lost, because the rather large disc abuts (ie with a large surface area) against an inelastic construction. As a result, its "carrying capacity" is so great that a significant part of the elasticity is lost. Here, load-bearing capacity refers to the same thing as a building's load-bearing slab on a foundation. In soft soil, a rigid construction is obtained because a large load-bearing plate offers support.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att erbjuda ett förbättrat dämpat fjädringsarrangemang, där teknikens ståndpunkts nackdelar åtminstone i huvudsak eliminerats.The object of the present invention is to provide an improved damped suspension arrangement, in which the disadvantages of the prior art are at least substantially eliminated.

För att uppnå detta kännetecknas det dämpade fjädringsar- rangemanget av vad som anges i patentkravets 1 känneteck- nande del.To achieve this, the damped suspension arrangement is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1.

Uppfinningen beskrives i det följande mera i detalj genom hänvisning till bifogade ritningar, där: Figur 1 schematiskt visar ett med stötdämpare försett fjädringssystem, Figur 2 visar dämpningen med olika dämpningsfaktorer och frekvenser, Figur 3 schematiskt visar ett dämpat fjädringsarrangemang enligt teknikens ståndpunkt, Figur 4 schematiskt visar en tillämpningsform av det däm- pade fjädringsarrangemanget enligt uppfinningen, Figur 5 visar tillämpningsformen motsvarande figuren 4 där fjädringsorganets material är något tjockare än i figur 4, och 10 15 20 25 30 521 426 4 Figur 6 schematiskt visar en annan tillämpning av det dämpade fjädringsarrangemanget enligt uppfin- ningen.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 schematically shows a suspension system provided with shock absorbers, Figure 2 shows the attenuation with different damping factors and frequencies, Figure 3 schematically shows a damped suspension arrangement according to the prior art, Figure 4 schematically shows an application form of the damped suspension arrangement according to the invention, Figure 5 shows the application form corresponding to Figure 4 where the material of the suspension means is slightly thicker than in Figure 4, and Figure 6 schematically shows another application of the damped suspension arrangement according to the invention.

I figurerna 3-6 har samma referensnummer använts för samma eller motsvarande delar. I tillämpningarna enligt figurer- na 4 och 5 har hylsan 4 förlängts i förhållande till lös- ningen enligt teknikens ståndpunkt i figur 3 och de egent- liga ändskivorna 2 säkerställer endast, att det fjädrade systemets anordning 5 inte faller av från sin plats, d.v.s. förskjuts ut ur hylsan, t.ex. då man griper tag i anordningen 5 och då man lyfter den och underlaget. Änd- skivorna 2 deltar inte mera i den egentliga fjädringen. I figurerna 4-6 har endast den yttre ändans ändskiva 2 an- vänts, men ändskivan kan om så erfordras placeras i den mot underlaget 6 vända ändan, t.ex. då underlaget 6 inte uppvisar lämpliga plana partier.In Figures 3-6, the same reference numbers have been used for the same or corresponding parts. In the applications according to Figures 4 and 5, the sleeve 4 has been elongated in relation to the solution according to the prior art in Figure 3 and the actual end discs 2 only ensure that the device 5 of the spring system does not fall off from its place, i.e. displaced out of the sleeve, e.g. when grasping the device 5 and when lifting it and the ground. The end discs 2 no longer participate in the actual suspension. In Figures 4-6, only the end plate 2 of the outer end has been used, but the end plate can, if necessary, be placed in the end facing the substrate 6, e.g. as the substrate 6 does not have suitable flat portions.

Fjädringssystemets funktionella princip är, att när den elastiska och skårade friktionsplattan 3 enligt figuren 4 och 5, vilken företrädesvis är av mjuk polyuretan, genom mekanisk rörelse förskjuts t.ex. nedåt, så pressas ena kanten därav (i detta exempel den nedre) kraftigare mot hylsan 4 och den ytterligare växande friktionen förhindrar dämparen från att förskjutas från sitt läge. Eftersom materialet 3 uppvisar en mycket stor friktion glider den inte lätt längs med hylsan 4 utan lindar upp sig (t.o.m. på rulle), varvid pressen mot hylsan bara växer och frik- tionskraften ökar. Därmed är den på sätt och vis självreg- lerande. Först när den skårade plattan 3 tänjs så mycket, att öppningens storlek ökar lossnar den från hylsan, För att förhindra denna lösgöring behövs ännu skivan 2. Det plattformade stycket 3 är såtillvida också fördelaktigt att fjädringen hårdnar vid ökad rörelse tills plattan 3 slutligen pressas mot underlaget 6 eller skivan 2 beroende av rörelsens riktningen, varvid fjädern hårdnar ännu kraf- 10 15 20 25 521 i? ff» 5 tigare. Det ifrågavarande fjäderorganet är en s.k. prog- ressiv fjäder.The functional principle of the suspension system is that when the elastic and notched friction plate 3 according to Figures 4 and 5, which is preferably of soft polyurethane, is displaced by mechanical movement e.g. downwards, one edge thereof (in this example the lower one) is pressed more strongly against the sleeve 4 and the further growing friction prevents the damper from displacing from its position. Since the material 3 has a very large friction, it does not slide easily along the sleeve 4 but winds up (even on a roller), whereby the pressure against the sleeve only grows and the frictional force increases. Thus, it is in a way self-regulating. Only when the cut plate 3 is stretched so much that the size of the opening increases does it come loose from the sleeve. To prevent this loosening, the disc 2 is still needed. 6 or the disc 2 depending on the direction of movement, whereby the spring hardens even more forcefully. ff »5 tigare. The spring member in question is a so-called progressive spring.

Systemet kan ännu säkras genom att forma hylsan tjockare i ändorna , t.ex. successivt tjockare mot ändorna eller genom att förse den med separata hjälphylsor 7 med en dia- meter något större än denne egentliga hylsans 4. Då t.ex. hylsans 4 diameter är 5 mm har vid praktiska prov en dia- meter på 6 mm för hjälphylsan visat sig fungera på plane- rat sätt. Dessa diametervärden för hylsorna har angivits endast som exempel på en dimensionering använd i ett prak- tisk försök och diametervärdena kan naturligtvis betydligt avvika från de nu angivna. Därtill'kan en tillämpning tänkas, där hylsan 4 och hjälphylsorna 7 är formade som ett enhetligt hylsorgan, vars yttre yta, på ett ställe mellan hylsorganets ändar, uppvisar en skåra för fjäderor- ganet 3.The system can even be secured by forming the sleeve thicker at the ends, e.g. successively thicker towards the ends or by providing it with separate auxiliary sleeves 7 with a diameter slightly larger than this actual sleeve 4. Then e.g. The diameter of the sleeve 4 is 5 mm, in practical tests a diameter of 6 mm for the auxiliary sleeve has been shown to work in a planed manner. These diameter values for the sleeves have been stated only as an example of a dimensioning used in a practical experiment and the diameter values can of course deviate significantly from those now stated. In addition, an application is conceivable in which the sleeve 4 and the auxiliary sleeves 7 are formed as a uniform sleeve member, the outer surface of which, at a place between the ends of the sleeve member, has a groove for the spring member 3.

Fjädringens egenskaper kan också regleras med den skårade plattans 3 geometri. Genom att förtunna denna blir fjädern lösare och genom att förtjocka denna hårdare. Med en tjoc- kare platta erhålles också en kraftigare press på den nedre kanten, såsom framgår ur exemplet enligt figur 5.The properties of the suspension can also be regulated with the geometry of the notched plate 3. By thinning it, the spring becomes looser and by thickening it harder. With a thicker plate, a stronger pressure is also obtained on the lower edge, as can be seen from the example according to Figure 5.

Fjädringssystem kan i praaktiken uppvisa en eller flera dämpade fjädringsarrangemang enligt figurerna 4-6.Suspension systems can in practice have one or more damped suspension arrangements according to Figures 4-6.

Claims

1. 0 20 25 30 l. A damped suspension arrangement for various fine mechanical devices (5), which arrangement has a sturdy (6), of a fastening member (1, 1a) extending through the sleeve, wherein (4) (6) and the corresponding end (1) of the fastening member at which a sleeve (4) is fastened by means of between the outer end of the sleeve facing away from the substrate, a (4) (2) is arranged, one and around which sleeve (3) is arranged, in which arrangement the disc member of the sleeve elastically flat spring means between the base (6) and the disc member (2), (4) length is substantially longer than said spring member (3) (3) is arranged so that free spaces are formed between (3) (6) (3) and the disc member (2), which spring member thickness, characterized, from the fact that the spring means the spring means and the base and between the spring means (3) consist of a material with high internal friction. Suspension arrangement according to claim 1, (3) is arranged characterized in that the spring means are held around the sleeve (4) substantially by means of friction. Suspension arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve (4) extends from the area of the spring member (3) successively towards the base (6) and / or towards the outer end. Suspension arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that around the sleeve (4) between the spring member (3) and the base (6) and / or the spring member (3) and the disc member (2) is arranged an auxiliary sleeve (7), which is thicker than the sleeve (4) 5. Suspension arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a disc member is also arranged between the base (6) and the sleeve (4).