NO850101L - Luvdempermekanisme - Google Patents

Abstract

En ikke-hydraulisk demper beskrives. Demperen er utført med innbyrdes avstandsplasserte og relativt bevegbare legemer (12, 14), med lag av luvmateriale (20, 22) festet til legemene, med fibrene i de respektive luvlag (16,18) ragende ut mot hverandre for innbyrdes samvirke og tilveiebringelse av en valgbar motstand mot legemenes relative bevegelse.

Description

Oppfinnelsen vedrører mekaniske dempere, med særskilt en demper hvor samvirket mellom to luvlag på innbyrdes avstandsplasserte og motstående flater på to relativt bevegbare legemer tilveie-bringer dempevirkningan.

Dempere som sådanne er vel kjent. Hittil har slike dempere basert seg på en stivt føring av et fluidum gjennom en liten åpning for derved å tilveiebringe dempevirkningen. Slike hydrauliske dempere har flere ulemper, herunder temperatur- og trykk-følsomhet. Det er også nødvendig å benytte tetninger mellom de relativt bevegbare elementer, for således å begrense fluidum-gjennomstrømningen til de ønskede åpninger. Videre er det nødvendig å ha relativt trange toleranser, hvilket nødvendiggjør bruk av dyre maskinerte deler, med høye kostnader, begrenset levetid og vanskeligheter med å få spesielt valgte dempekarakteristikker.

Det er således én hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en dempemekanisme som ikke baserer seg på bruk av et dempemedium av fluidumtypen.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en dempemekanisme som ikke krever de trange toleranser eller de dyre tetninger som er nødvendige i fluidumdempemekanismer av tidligere kjente typer.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe dempemekanisme som lett kan tilpasses for tilveiebringelse av et bredt område av dempekarakteristika, herunder en variering av dempekarakteristikken som hittil ikke har vært mulig.

Det er også en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en dempemekanisme som kan fremstilles av billige deler, eksempelvis av plast, uten at dette går ut over mekanismens effektivitet.

Kort sagt, og i samsvar med et foretrukket utførelseseksempel

av oppfinnelsen, innbefatter en dempemekanisme, første og andre

relativt bevegbare mekaniske elementer som er anordnet flate mot flate, idet hvert av disse elementer er forskynt med et lag av luvmateriale på en flate. Elementene er anordnet slik at fiberene i mot hverandre vendte luvlag samvirker med hverandre under i det minste en del av området for de to elementers relative bevegelse. Ved valg av luvmateriale, tetthet, overlappings-grad, orientering og avstandsplassering, kan det oppnås et bredt område for dempekarakteristikken.

De trekk ifølge oppfinnelsen som anses å være nye, er angitt i kravene. Ytterligere fordeler med oppfinnelsen vil gå frem av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til tegningene hvor figur 1 viser et snitt gjennom en demper ifølge oppfinnelsen, med plate motstående flater, figur 2 viser et snitt gjennom en sylindrisk demper ifølge oppfinnelsen, med vinkelstilte luvfibre, figur 3 viser en demper ifølge oppfinnelsen, med en demper-karakteristikk som vil variere med elementenes relative stilling, figur 4 viser demperen i figur 3 i.en stilling med en annen dempekarakteristikk, figur 5 viser en demper ifølge oppfinnelsen, særlig beregnet for demping av relativ dreiebevegelse, figur 6 viser et tverrsnitt gjennom demperen i figur 5, figur 7 og 7 viser tverrsnitt av dempere av den type som er vist i figur 5, men med utvelgbare dempekarakteristikker, og figur 9 viser et snitt gjennom en annen utførelse ifølge oppfinnelsen.

I figur 1 er det vist en demper i samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen, innbefattende første og andre, relativt bevegbare legemer 12 og 14 som er plassert i innbyrdes avstand og er beregnet for stivt relativ sideveis rettet bevegelse, som antydet med dobbeltpilene. Første og andre luvlag 16 og 18 er festet til de motstående og innbyrdes avstandsplasserte flater på de respektive legemer 12, 14. Når, som i dette tilfellet, luvlagene 16 og 18 er utformet som lag på et bæremateriale så

som bærelagene 20 og 22, kan luvlagene være festet til de relativt bevegbare elementer ved kjemisk eller mekanisk festing av bærelagene 20 og 22 til de respektive flater på de bevegbare legemer 12 og 14.

Fibrene i luvlagene 16 og 18 overlapper hverandre å byr på en motstand mot en relativ bevegelse av legemene 12 og 14. I mot-setning til hydrauliske dempere vil utførelsen ifølge oppfinnelsen i'figur 1 gi hastighet- ufølsomme dempekarakteristikker, dvs. en dempekarakteristikk som er relativ konstant med hensyn til den relative bevegelseshastighet.

Det finnes flere kjente metoder for tilforming av lag av luvmateriale. En slik metode innbefatter en tilveiebringelse av en vevet bærebane med tufter av luvfibre ført gjennom banen og holdt på plass ved hjelp av trådene i vevnaden. Alternativt kan en basisbane fremstilles av gummi eller plast, idet de oppragende fibre festes på en hvilken som helst egnet måte, eksempelvis ved hjelp av et bindemiddel, ved termoplastisk liming, flokking eller lignende. Luvfibrene selv kan være i form av oppragende enkeltfilamentfibre, løkkefibre, fibre med rundt, kvadratisk, X-formet eller annet tverrsnitt, eller kan ha en hvilken som helst annen form eller særpreg, sålenge fibrene bare er i stand til å muliggjøre et glidbart inngrepssamvirke med andre lignende eller forskjellige fibre, alt i samsvar med foreliggende oppfinnelse.

Materialene i bærebanen og i luvfibrene kan velges innenfor et bredt spekter av naturlige og syntetiske materialer, avhengig av de spesielle krav som stilles. Luvmaterialer så som kjente syntetiske materialer, herunder polypropylen, nylon, orlon eller lignende, eller naturlige fibre så som mohair, geitehår, ull, jute eller lignende, eller kombinasjoner herav kan også benyttes. Ikke-tekstile fibre så som metallfibre, karbonfibre, fiberglass-fibre og lignende kan også benyttes når det kreves spesielle egenskaper så som elektrisk ledningsevne eller - isolasjon, værbestandighet, termisk isolasjon og lignende. Vevede bære-baner kan tilveiebringes av hvilke som helst av de nevnte materialer eller andre materialer som egner seg for veving. Bære-materialer 1 form av plast- eller metallfilmer, eksempelvis plast av typen polypropylen eller et annet fleksibelt termoplastisk materiale, kan benyttes. Oppfinnelsen skal beskrives nærmere 1 forbindelse med utførelseseksempler som har motliggende luvlag, men alternative utførelsesformer, hvor et av lagene er byttet ut med en flate med en utforming som gjør at den egner seg for friksjonsamvirke med et luvlag, eksempelvis sandpapir eller lignende, er også mulige utførelsesformer. Slike oppruede flater kan ha mange ulike utforminger.

I figur 2 er det vist en sylindrisk demper ifølge oppfinnelsen. Demperen innbefatter et ytre, relativt bevegbart element 24 og et indre, relativt bevegbart element 26, idet disse er beregnet for forbindelse med andre elementer i et mekanisk system ved hjelp av festemidler 28 og 30. Disse festemidlene kan være øyer eller andre kjente mekaniske festemidler. Som i figur 1 er et første og andre lag av luvmaterialet 32 og 34 festet til de relativt bevegbare legemer. De.i hovedsaken oppstående fibre i luvlagene 32, 34 samvirker med hverandre for tilveiebringelse av en motstand mot den relative bevegelse. Demperen i figur 2 er til forskjell fra den i figur 1 utført med skråstilte luvfibre, slik at det oppnås en retningsavhengig dempekarakteristikk. Man vil av figur 2 se at når de mekaniske elementer 24 og 26 fjernes fra hverandre vil dempevirkningen være mindre enn når de presses mot hverandre. Det indre element 26 kan innbe-fatte en sylindrisk boring 36 for glidbart opptak av en eventu-ell koaksial styring 38 som inngår i det ytre element 24. Den relative stillingen til luvlagene 32 og 34 bibeholdes da under forskyvningen av elementene 24 og 26.

I figur 2 er luvfibrene i begge lag 32, 34 skråstilt. Dette er imidlertid ikke kritisk, og variasjoner i derapekarakteristikken kan man også oppnå ved å variere den vinkel hvormed fibrene i det ene eller i. begge luvlag er plassert.

Nok en utførelsesform av oppfinnelsen er vist i figur 3, hvor det er benyttet samme arrangement som i figur 1, men med et eller flere av luvlagene utformet med en luvtetthet som varierer langs lengden av det bevegbare element. Relativt bevegbare elementer 40 og 42 er forskynt med lag av luvmateriale 44 og 46. I figur 3 er luvlaget 46 utformet med en relativt konstant luvtetthet, mens luvlaget 44 har en relativ lav tetthet ved den venstre kant og en relativ høy tetthet ved den høyre kant, slik at når elementene beveges fra den i figur 3 viste stilling til den i figur 4, vil dempevirkningen øke sterkt. Luvlagene i figurene 3 og 4 er vist med luvfibrene orientert i hovedsaken i rett vinkel på de relativt bevegbare elementers flater, men man kan selvfølgelig benytte slike skrå fiberorienteringer som er vist i figur 2, eventuelt i kombinasjon med de varierende luvtettheter i figurene 3 og 4, for derved å oppnå en enda større fleksebilitet med hensyn til den ønskede dempekarakteristikk.

Figur 5 viser en demper ifølge oppfinnelsen, beregnet for demping av relativ dreiebevegelse mellom to elementer.. Figur 6

viser et snitt gjennom demperen i figur 5, etter linjen 6-6. Demperen i figur 5 og 6 innbefatter. et ytre sylindrisk legeme

50 og et indre sylindrisk legeme 53. Disse er plassert i en innbyrdes avstand med mulighet for relativ dreiebevegelse og er forskynt med første og andre luvlag 54 og 56 med bærelag 51

og 52 som er festet til de respektive elementer 50 og 53. Det indre legemet 53 er opplagret i lageret 62, 64 og 66, og et endedeksel 68 hindrer en aksialforskyvning av legemet 53. Luvlagene 54 og 56 er vist orienter! i hovedsaken i rett vinkel på flatene til de bevegbare elementer 50 og 53, men det kan naturligvis benyttes andre orienteringer for tilveiebringelse av en øket demping i den ene dreieretningen og en redusert demping i den andre dreieretningen.

Figurene 7 og 8 viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen, lik den som er vist i figur 2, men tilpasset for å gi selektiv demping i en og samme innretning. Figurene 7 og 8 viser snitt av en sylindrisk demper, innbefattende indre og ytre koaksiale elementer 70 og 74, beregnet for relativ koaksial lineær bevegelse. Det indre legemet 70 er forskynt med flere rundt omkretsen avstandsplasserte luvlag 72 med relativ konstant luvtetthet, og det ytre legemet 74 er forskynt med et første sett av rundt omkretsen avstandsplasserte luvlag 76 ved en første tetthet og et andre sett med rundt omkretsen avstandsplasserte luvlag 78 med en større tetthet. Ved å dreie det indre legemet 70 mellom de i figurene 7 og 8 viste stillinger kan det oppnås en større henholdsvis mindre demping for den relative, koaksiale lineære bevegelse til elementene.

Som det går frem av den stilling som er vist i figur 7 vil luvlagene 72 ha kontakt med de med relativ stor tetthet utførte luvlag 78, slik at det oppnås en relativ motstand mot aksial bevegelse, mens luvlagene 72 i den. stilling som er vist i figur 8 har samvirke med mindre tette luvlag 76 for oppnåelse av en relativ mindre motstand mot aksial bevegelse. En fagmann vil forstå at man kan oppnå andre ønskede dempekarakteristika ved å anordne ekstra rundt omkretsen avstandsplasserte luvlag på

det ytre legemet 74, med mulighet for ytterligere stillinger for det indre legemet 76.

Den lineære demping og rotasjonsdempingen som man oppnår med utførelsen i figurene 6 og 7, 8 kan kombineres etter behov, for således å tilveiebringe en demper som gir en rotasjonsdemping og en aksialdemping som man hittil ikke har kunnet-oppnå.

Foran er luvmaterialet beskrevet som et materiale med en bærebane hvortil luvfibre er festet. Ved å velge egnede materialer for de relativt bevegbare, mekaniske legemer kan luvfibrene festes direkte til disse, eksempelvis ved termoplastisk sveising/ ved hjelp av flokking eller ved bruk av et bindemiddellag eller under utnyttelse av en hver annen egnet teknikk.

Det er vist relativt bevegbare legemer anorndet med en i hovedsaken innbyrdes konstant avstand, men kan naturligvis tenke seg arrangementer hvor avstanden mellom legememe varierer med deres relative forskyvning, hvorved inntrengningen av fibrene i det ene luvlag i mellom fibrene i det motliggende luvlag vil øke eller avta med forskyvningen, hvorved det kan oppnås en virkning som er lik den man kan oppnå med utførelsen i figur 3, men uten variering av luvtettheten. Et slikt arrangement er vist i figur 9. Relativt horisontalt bevegbare øvre og nedre legemer 82 og 84 innbefatter mot hverandre vendende luvelementer som er festet til de motstående flater. Bærelaget 86 med luvfiber 90 er festet til det bevegbare element 82, og bærelaget 88 med fibrene 92 er festet til det bevegbare element 84. Når elementet 82 forskyves mot høyre i forhold til elementet 84 vil luvfibrene 90 og 92 få større inngrepssamvirke, og derved øker også motstanden mot den relative bevegelse. Mens utførelsen i figur 5 er beregnet til å gi en rotasjonsdemping ved sterk øking av den vinkel hvormed luvlagene er plassert, kan det oppnås en øking av dempekraften opptil nærmest en palvirkning, uten at det er behov for tannhjulstenner eller andre konvensjonelle mekanismer.

Claims (18)

1. Demper innbefattende et første og andre relativt bevegbare elementer med et første og andre innbyrdes avstandsplasserte, motstående flater og første og andre luvlag på henholdsvis første og andre element, idet fibrene i de nevnte luvlag i det minste delvis er i inngrep eller overlapping for demping av relativ bevegelse mellom de nevnte elementer.

2. Demper ifølge krav 1, karakterisert ved at de nevnte første og andre relativt bevegbare legemer er sylindriske legemer som er anordnet koaksialt, med de nevnte første og andre luvlag plassert på henholdsvis ytterflaten til det indre sylindriske legemet og innerflaten til det ytre sylindriske legemet.

3. Demper ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte første og andre luvlag innbefatter luvlag med en i hovedsaken konstant luvtetthet.

4. Demper ifølge krav 1, karakterisert ved at de nevnte første og andre luvlag innbefatter luvlag med varierende tetthet.

5. Demper ifølge krav 1, karakterisert ved at fibrene i det første luvlag samvirker med bare en del av fibrene i. det andre luvlag.

6. Demper ifølge krav 1, karakterisert ved at fibrene i de første og andre luvlag er plassert i hovedsaken i. rett vinkel på de nevnte motstående flater på de første og andre relativt bevegbare elementer.

7. Demper ifølge krav 1, karakterisert ved at de første og andre luvlag innbefatter luvfibre orientert med en vinkel mindre enn 90° i forhold til de motstående flater på de første og andre relativt bevegbare elementer.

8. Demper innbefattende en første og andre relativt bevegbare elementer, et luvlag på i det minste et av elementene, med flere i hovedsaken oppragende fibre ragende ut mot det andre element, og midler på det nevnte andre element for samvirke med de nevnte fibre for derved å motvirke den relative bevegelse til elementene.

9. Demper ifølge krav 8, karakter 1 sert ved at fibrene er orientert med en vinkel på i hovedsaken 90° i forhold til elementet.

10. Demper ifølge krav 8, karakterisert ved at fibrene er orientert med en vinkel på mellom større enn 0 og ca. 90° i forhold til elementet.

11. Demper ifølge krav 8, karakterisert ved at midlene på det nevnte andre element innbefatter et andre luvlag på elementet, med luvfibre som rager mot og samvirker med de nevnte flere, i hovedsaken oppragende fibre.

12. Demper ifølge krav 11, karakterisert ved at fibrene er orientert med en vinkel på i hovedsaken 90° i forhold til elementet.

13. Demper ifølge krav 11, karakterisert ved at fibrene er orientert med en vinkel på mellom større enn 0 og ca. 90° i forhold til elementet.

14. Demper ifølge krav 11, karakterisert ved at luvlaget og det nevnte andre luvlag har konstant luvtetthet.

15. Demper ifølge krav 8, karakterisert ved at fibrene varierer i tetthet langs elementet.

16. Demper ifølge krav 14, karakterisert ved at i det minste et av luvlagene varierer i tetthet langs lengden av sitt element.

17. Demper ifølge krav 11, karakterisert ved at elementene er beregnet for relativ aksial bevegelse.

18. Demper ifølge krav 11, karakterisert ved at elementene er beregnet for relativ dreiebevegelse.

1. Demper, karakterisert ved at den innbefatter første og andre avstandsplasserte elementer beregnet for relativ sideveis rettet bevegelse, med et først luvlag på det nevnte første element, med flere i hovedsaken oppragende fibre som strekker seg mot det nevnte andre element, og med midler på det nevnte andre element for samvirke med de nevnte fibre for derved å motvirke den nevnte sideveis rettede bevegelse av elementene.

2. Demper ifølge krav 1, karakterisert ved at de nevnte midler på det andre element innbefatter et andre luvlag på det andre element, med flere i hovedsaken oppragende luvfibre som strekker seg mot og samvirker med de nevnte flere, i hovedsaken oppragende fibre på det første element.

3. Demper ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fibrene er orientert med en vinkel på i hovedsaken 90° i forhold til elementet.

4. Demper ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fibrene er orientert med en vinkel på mellom større enn 0 og ca. 90° i forhold til elementet.

5. Demper ifølge et av kravene 2, 3 eller 4, karakterisert ved at i det minste et av de nevnte første og andre luvlag har konstant luvtetthet.

6. Demper ifølge et av kravene 2, 3 eller 4, karakterisert ved at i det minste et av de nevnte luvlag varierer i tetthet langs lengden av sitt element.

7. Demper ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at elementene er beregnet for relativ aksial bevegelse.

8. Demper ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at elementene er beregnet for relativ rotasjonsbevegelse.

9. Demper ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at fibrene i det første luvlag samvirker med bare en del av fibrene i det andre luvlag.

10. Demper ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at de første og andre relativt bevegbare elementer er sylindriske legemer som er anordnet koaksialt, og ved at de nevnte første og andre luvlag er plassert på henholdsvis ytterflaten til det indre sylindriske legemet og innerflaten til det ytre sylindriske legemet.