Die
Erfindung betrifft ein Antivibrationselement, insbesondere in einem
tragbaren, handgeführten
Arbeitsgerät
wie einer Motorkettensäge,
einem Freischneider, einem Trennschleifer, einem Blasgerät oder dgl..The
The invention relates to an anti-vibration element, in particular in one
portable, hand-held
implement
like a chainsaw,
a brushcutter, a grinder, a blower or the like.
Aus
der US 5,368,107 ist
ein Antivibrationselement mit einer Schraubenfeder bekannt. Die Schraubenfeder
ist an ihren Enden mittels eines Preßsitzes an einem elastischen
Führungselement festgelegt.
Die Dämpfungswirkung
dieses Antivibrationselements ist aufgrund der linearen Kennlinie
in jedem Belastungszustand gleich. Aus Vibrationsgründen ist
es wünschenswert,
daß das
Antivibrationselement in unbelastetem Zustand eine geringe Federkonstante
aufweist, während
bei Belastung das Element möglichst
steif, die Federkonstante also möglichst
hoch sein soll.From the US 5,368,107 An anti-vibration element with a coil spring is known. The coil spring is fixed at its ends by means of a press fit on an elastic guide element. The damping effect of this anti-vibration element is the same due to the linear characteristic in each load condition. For reasons of vibration, it is desirable that the anti-vibration element in the unloaded state has a low spring constant, while under load the element should be as stiff as possible, the spring constant should be as high as possible.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antivibrationselement
der gattungsgemäßen Art derart
weiterzubilden, das es in unterschiedlichen Belastungszuständen mit
unterschiedlicher Federkonstante wirkt.Of the
Invention is based on the object, an anti-vibration element
of the generic type such
educate, it in different stress states with
different spring constant acts.
Diese
Aufgabe wird bei einem Antivibrationselement mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.These
Task is with an anti-vibration element with the characteristics of
Claim 1 solved.
Die
Schraubenfeder ist an ihrem Endabschnitt festgelegt. In unbelastetem
Zustand weist der an den Endabschnitt in Richtung auf die Mitte
der Schraubenfeder angrenzende Randabschnitt zur Führung Spiel
auf, da die Schraubenfeder über
ihre axiale Länge
mit unterschiedlichen Windungsdurchmessern ausgebildet ist. Das
Spiel ist vorzugsweise radial, kann aber auch axial ausgebildet
sein. In wenig belastetem Zustand tragen die Windungen des Randabschnitts
zur Federwirkung bei. Wird die Schraubenfeder hingegen belastet,
wird bei entsprechender Verformung das Spiel zwischen den Windungen
der Schraubenfeder und der gehäusefesten Führung überwunden,
so daß sich
die Windungen im Randabschnitt zumindest teilweise an die Führung anlegen,
wodurch die Feder verhärtet;
die Federsteifigkeit der Schraubenfeder ist erhöht.The
Coil spring is fixed at its end portion. In unloaded
Condition points to the end portion towards the center
the helical spring adjacent edge portion for guiding game
on, because the coil spring over
their axial length
is formed with different winding diameters. The
Game is preferably radial, but can also be formed axially
be. In lightly loaded state wear the turns of the edge section
to the spring action at. If the coil spring is loaded,
If there is a corresponding deformation, the play between the turns becomes
overcome the coil spring and the housing-fixed leadership,
so that
at least partially apply the turns in the edge section to the guide,
whereby the spring hardens;
the spring stiffness of the coil spring is increased.
Durch
unterschiedliche Ausgestaltung der Führung und der Schraubenfeder
läßt sich
so eine auf den Anwendungsfall angepaßte, belastungsabhängige Dämpfungswirkung
einstellen. Die Anpassung der Federsteifigkeit kann richtungsabhängig erfolgen,
beispielsweise dadurch, daß axial
und/oder radial unterschiedliches Spiel vorgesehen ist.By
different embodiment of the guide and the coil spring
let yourself
so adapted to the application, load-dependent damping effect
to adjust. The adjustment of the spring stiffness can be direction-dependent,
for example, by the fact that axially
and / or radially different game is provided.
Durch
die Wahl der konstruktiven Gestaltung der Schraubenfeder mit an
den stirnseitigen Enden kleinem Windungsdurchmesser und zwischen
den Enden größer ausgebildeten
Windungsdurchmessern kann die Verhärtung der Feder dem Einsatzfall angepaßt werden.
Dabei können
die letzten, äußeren Windungen
einer Schrauben feder gleichen Windungsdurchmesser oder aber auch
unterschiedliche Windungsdurchmesser haben. So kann die Schraubenfeder
die Gestalt einer Tonne oder die eines Kegels haben.By
the choice of structural design of the coil spring with
the front ends small coil diameter and between
the ends formed larger
Windungsdurchmessern the hardening of the spring can be adapted to the application.
It can
the last, outer turns
a coil spring same winding diameter or else
have different winding diameters. So can the coil spring
the shape of a barrel or that of a cone.
Eine
variable Steifigkeit über
die axiale Länge
der Schraubenfeder kann jedoch auch dadurch erreicht werden, daß der Federdrahtdurchmesser
in einem ersten Abschnitt der Schraubenfeder kleiner als der Federdrahtdurchmesser
in einem zweiten Abschnitt der Schraubenfeder ist. Der erste Abschnitt liegt
dabei vorteilhaft in einem Endabschnitt, und der zweite Abschnitt
umfaßt
die Mitte der Schraubenfeder. Der erste Abschnitt kann dabei größer oder
kleiner als der Endabschnitt sein. Eine kontinuierliche Änderung
der Steifigkeit in einem bestimmten Bereich der Verformung der Schraubenfeder
läßt sich auf
einfache Weise dadurch erreichen, daß der Federdrahtdurchmesser
vom ersten Abschnitt zum zweiten Abschnitt kontinuierlich zunimmt.
Eine sich ändernde
Steifigkeit kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, daß der Abstand
zwischen zwei benachbarten Windungen in einem dritten Abschnitt
der Schraubenfeder größer als
der Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen in einem vierten
Abschnitt der Schraubenfeder ist. Der dritte und vierte Abschnitt
können
alternativ oder zusätzlich
zu dem ersten und zweiten Abschnitt mit unterschiedlichem Federdrahtdurchmesser
vorhanden sein. Es können
jedoch auch nur dritte und vierte Abschnitte mit variablem Drahtdurchmesser
vorgesehen sein, während der
Abstand zwischen benachbarten Windungen konstant ist. Die ersten
und zweiten Abschnitte können
mit den dritten und vierten Abschnitten zusammenfallen, aber auch
von diesen verschieden sein. Vorteilhaft nimmt der Abstand zwischen
benachbarten Windungen vom dritten zum vierten Abschnitt kontinuierlich
ab. Der Abstand der Windungen bezieht sich dabei jeweils auf den
Abstand zwischen den Windungen in unbelastetem Zustand der Schraubenfeder.
Durch die Anpassung der Steifigkeit der Schraubenfeder über die Änderung
der Abstände zwischen
den Windungen und/oder die Änderung des
Drahtdurchmessers in Verbindung mit der Führung der Schraubenfeder im
Randabschnitt der Schraubenfeder mit Spiel kann die Dämpfungscharakteristik
des Antivibrationselements in einem weiten Verformungsbereich optimal
auf den Anwendungsfall angepaßt
werden. Damit kann auf einfache Weise ein gutes Dämpfungsverhalten
erreicht werden.A
variable stiffness over
the axial length
However, the coil spring can also be achieved in that the spring wire diameter
in a first portion of the coil spring smaller than the spring wire diameter
in a second section of the coil spring. The first section lies
advantageous in one end section, and the second section
comprises
the middle of the coil spring. The first section can be larger or
to be smaller than the end section. A continuous change
the stiffness in a certain range of the deformation of the coil spring
relaxes
simple manner achieve that the spring wire diameter
continuously increases from the first section to the second section.
A changing one
Stiffness can be advantageously achieved by the distance
between two adjacent turns in a third section
the coil spring is larger than
the distance between two adjacent turns in a fourth
Section of the coil spring is. The third and fourth sections
can
alternatively or additionally
to the first and second sections with different spring wire diameters
to be available. It can
however, only third and fourth sections of variable wire diameter
be provided during the
Distance between adjacent turns is constant. The first
and second sections can
coincide with the third and fourth sections, as well
be different from these. Advantageously, the distance between
contiguous turns from the third to the fourth section continuously
from. The spacing of the turns refers to each of the
Distance between turns in the unloaded state of the coil spring.
By adjusting the stiffness of the coil spring over the change
the distances between
the turns and / or the change of the
Wire diameter in conjunction with the leadership of the coil spring in
Edge portion of the coil spring with play can the damping characteristic
of the anti-vibration element in a wide deformation range optimal
adapted to the application
become. This can easily a good damping behavior
be achieved.
Es
ist vorgesehen, daß der
Endabschnitt sich über
eine ¾-Windung
bis zwei Windungen, insbesondere über etwa 1¼ Windungen der Schraubenfeder erstreckt.
Dadurch kann die Schraubenfeder formschlüssig festgelegt werden, wobei
gleichzeitig die Anzahl der federnden Windungen bei vorgegebener Federlänge vergleichsweise
groß ist.
Der Randabschnitt erstreckt sich vorteilhaft über etwa eine bis vier Windungen.
Die Federsteifigkeit kann so ausreichend variiert werden. Gleichzeitig
ist eine ausreichende Beweglichkeit der Feder im nicht geführten Bereich
gewährleistet.It is envisaged that the end portion itself extends over a ¾ turn to two turns, in particular about about 1¼ turns of the coil spring. Thereby, the coil spring can be fixed positively, at the same time the number of resilient coils for a given spring length is relatively large. The edge portion advantageously extends over about one to four turns. The spring stiffness can be varied sufficiently. At the same time sufficient mobility of the spring in the non-guided area is ensured.
Zweckmäßig ist
die Führung
an einem ins Innere der Schraubenfeder ragenden Stopfen ausgebildet,
der vorteilhaft eine Aufnahme für
ein Befestigungsmittel aufweist. Auch eine äußere Führung an der Außenseite
der Schraubenfeder kann zweckmäßig sein.
Der die Führung
bildende Stopfen kann unterschiedliche körperliche Gestalt haben und
ist vorzugsweise austauschbar, so daß eine Anpassung der Federkennlinie
durch Auswahl einer entsprechenden Führung bzw. eines entsprechenden
Stopfens oder auch ein Austausch der Stahlfeder möglich ist.
Der Benutzer hat so die Möglichkeit,
die Vibrationsdämpfung
den Anforderungen des Einsatzfalls entsprechend anzupassen. Vorteilhaft
hat der Stopfen zylindrische Gestalt, so daß er leicht zu fertigen ist
und zweckmäßig mit
der tonnigen, kegeligen oder in ähnlicher
Weise ausgebildeten Schraubenfeder zusammenwirkt. Der Stopfen kann
vorteilhaft auch ähnlich
einer Tonne, eines Kegels oder dgl. Raumform gestaltet sein.Is appropriate
the leadership
formed on a protruding into the interior of the coil spring plug,
the advantageous a recording for
having a fastening means. Also an outer guide on the outside
the coil spring may be appropriate.
The the guide
forming plugs can have different physical shape and
is preferably interchangeable, so that an adaptation of the spring characteristic
by selecting a corresponding guide or a corresponding
Plugging or replacement of the steel spring is possible.
The user has the option
the vibration damping
to adapt to the requirements of the application. Advantageous
the plug has a cylindrical shape so that it is easy to manufacture
and useful with
the tonneau, cones or similar
Way trained coil spring cooperates. The stopper can
advantageous also similar
a ton, a cone or the like. Raumform be designed.
Die
Führung
am Stopfen ist vorteilhaft als wendelförmige Nut ausgebildet, in der
die Windungen der Schraubenfeder geführt sind. Die Montage der Führung in
der Schraubenfeder kann so durch einfaches Einschrauben bewerkstelligt
werden. Eine derartige wendelförmige
Nut ist einfach und mit geringen Fertigungstoleranzen herstellbar.The
guide
The plug is advantageously formed as a helical groove in the
the turns of the coil spring are guided. The assembly of the guide in
The coil spring can be accomplished by simply screwing
become. Such a helical
Groove can be produced easily and with low manufacturing tolerances.
Eine
einfache Anpassung der Steifigkeit in mehreren Belastungsbereichen
des Antivibrationselements kann dadurch erreicht werden, daß das Antivibrationselement
zwei parallel geschaltete Schraubenfedern mit unterschiedlicher
Federkennlinie umfaßt.
Durch die Parallelschaltung überlagern
sich die Kennlinien. Ändern
sich die Steifigkeiten der Schraubenfedern in die gleiche Richtung,
beispielsweise höhere
Steifigkeit bei zunehmender Belastung, kann durch die Parallelschaltung
der beiden Federn eine sehr starke Änderung der Steifigkeit erreicht
werden. Bei sich gegenläufig ändernden
Steifigkeiten kann ein Minimum oder Maximum der Steifigkeit in einem mittleren
Belastungsbereich erreicht werden. Die sich ändernde Steifigkeit jeder einzelnen
Schraubenfeder kann dabei durch eine oder mehrere der genannten
Maßnahmen
erreicht werden. Eine vorteilhafte, raumsparende Anordnung ergibt
sich, wenn eine Schraubenfeder im Inneren der anderen Schraubenfeder
angeordnet ist. Zweckmäßig ist
der Endabschnitt einer Schraubenfeder auf der Innenseite und der
Endabschnitt der anderen Schraubenfeder auf deren Außenseite
geführt.
Eine einfache Montage sowie eine Verringerung der benötigten Einzelteile läßt sich
dadurch erreichen, daß beide
Schraubenfedern an mindestens einem Ende an einem gemeinsamen Führungselement
geführt
sind.A
easy adjustment of rigidity in several load ranges
of the anti-vibration element can be achieved in that the anti-vibration element
two parallel coil springs with different
Spring characteristic includes.
Overlay by the parallel connection
the characteristics. To change
the stiffness of the coil springs in the same direction,
for example higher
Stiffness with increasing load, can be achieved by the parallel connection
the two springs achieved a very strong change in stiffness
become. In opposite directions
Stiffness can be a minimum or maximum of rigidity in a medium
Load range can be achieved. The changing stiffness of each one
Coil spring can be characterized by one or more of the above
activities
be achieved. An advantageous, space-saving arrangement results
when a coil spring inside the other coil spring
is arranged. Is appropriate
the end portion of a coil spring on the inside and the
End portion of the other coil spring on the outside
guided.
A simple installation and a reduction of the required parts can be
achieve that both
Coil springs at least one end to a common guide element
guided
are.
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren
Ansprüchen,
der Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt sind.Further
Features and advantages of the invention will become apparent from the others
claims,
the description and the drawing, in the embodiments of the invention
are shown.
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 ein
Antivibrationselement in unbelastetem Zustand, 1 an anti-vibration element in unloaded condition,
2 einen
Längsschnitt
durch das Antivibrationselement aus 1, 2 a longitudinal section through the anti-vibration element 1 .
3 eine
Führung
des Antivibrationselements aus 2 bei unbelasteter
Schraubenfeder, 3 a guide of the anti-vibration element 2 with unloaded coil spring,
4 das
Führungselement
aus 3 bei belasteter Schraubenfeder, 4 the guide element 3 with loaded coil spring,
5 eine
perspektivische Darstellung des Antivibrationselements aus 1 bei
einachsiger Verformung, 5 a perspective view of the anti-vibration element 1 with uniaxial deformation,
6 einen
Schnitt durch das Antivibrationselement in 5, 6 a section through the anti-vibration element in 5 .
7 das
Antivibrationselement aus 1 bei zweiachsiger
Verformung, 7 the anti-vibration element 1 with biaxial deformation,
8 einen
Schnitt durch das Antivibrationselement aus 7, 8th a section through the anti-vibration element 7 .
9 eine
perspektivische Darstellung des Antivibrationselements aus 1 bei
Verformung und Stauchung in Längsrichtung, 9 a perspective view of the anti-vibration element 1 during deformation and compression in the longitudinal direction,
10 einen
Schnitt durch das Antivibrationselement aus 9, 10 a section through the anti-vibration element 9 .
11 das
Antivibrationselement aus 1 bei Verformung
und Dehnung, 11 the anti-vibration element 1 in deformation and elongation,
12 einen
Schnitt durch das Antivibrationselement aus 11, 12 a section through the anti-vibration element 11 .
13 eine
Schnittdarstellung eines Stopfens mit einer Schraubenfeder 2, 13 a sectional view of a plug with a coil spring 2 .
14 ein
Kraft/Weg-Diagramm für
den Stopfen aus 13, 14 a force / distance diagram for the Stopper 13 .
15 eine
Darstellung der Federsteifigkeit über der Verformung für den Stopfen
aus 13, 15 a representation of the spring stiffness over the deformation for the plug 13 .
16 bis 23 Ausführungsvarianten
für die
Führung
in Schnittdarstellung, 16 to 23 Design variants for the guide in sectional view,
24 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Schraubenfeder als Antivibrationselement, 24 Another embodiment of a coil spring as an anti-vibration element,
25 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
einer Schraubenfeder als Antivibrationselement, 25 Another embodiment of a coil spring as an anti-vibration element,
26, 28, 30, 32, 34 perspektivische
Darstellungen weitere Ausführungsbeispiele
von Antivibrationselementen, 26 . 28 . 30 . 32 . 34 perspective views of further embodiments of anti-vibration elements,
27, 29, 31, 33, 35 Schnittdarstellungen
der Antivibrationselemente der jeweils vorangehenden Figuren. 27 . 29 . 31 . 33 . 35 Sectional views of the anti-vibration elements of the preceding figures.
Das
in 1 in perspektivischer Ansicht dargestellte Antivibrationselement 1 weist
eine aus einem geeigneten Federstahl bestehende Schraubenfeder 2 auf,
die vorteilhaft an beiden Enden an jeweils einem Stopfen 3, 4 geführt ist,
der vorteilhaft – z.
B. gegen einen Stopfen anderer Form oder mit anderen Maßen – austauschbar
angeordnet ist. Wie auch die Schnittdarstellung in 2 zeigt,
ragen die Stopfen 3, 4 ins Innere der Schraubenfeder 2.
Jeder Stopfen 3, 4 weist eine wendelförmige Nut 9, 10 auf,
die die Führung
der Schraubenfeder 2 bildet. Die Schraubenfeder 2 ist
in ihren Endabschnitten 7, 8 formschlüssig in
der Nut 9, 10 geführt. Die Endabschnitte 7, 8 erstrecken
sich zweckmäßig über eine ¾-Windung
bis zwei Windungen, insbesondere über etwa 1¼ Windungen der Schraubenfeder 2.
Die Anzahl der Windungen wird dabei von den in 1 dargestellten
Enden 5 und 6 der Schraubenfeder 2 gemessen.
An die Endabschnitte 7 und 8 schließen sich Randabschnitte 11 und 12 an,
die sich zweckmäßig über etwa
eine bis vier Windungen erstrecken. An den Randabschnitten 11 und 12 ist
die Schraubenfeder 2 mit Spiel in der Nut 9 bzw. 10 geführt.This in 1 in a perspective view illustrated anti-vibration element 1 has a coil spring made of a suitable spring steel 2 on, which is advantageous at both ends to a respective plug 3 . 4 is guided, the advantageous -. B. against a plug of another shape or other dimensions - is arranged interchangeably. Like the sectional view in 2 shows, the stoppers stick out 3 . 4 inside the coil spring 2 , Every stopper 3 . 4 has a helical groove 9 . 10 on which the leadership of the coil spring 2 forms. The coil spring 2 is in their final stages 7 . 8th positively in the groove 9 . 10 guided. The end sections 7 . 8th extend suitably over a ¾ turn to two turns, in particular about about 1¼ turns of the coil spring 2 , The number of turns is determined by the in 1 illustrated ends 5 and 6 the coil spring 2 measured. At the end sections 7 and 8th Close edge sections 11 and 12 which expediently extend over about one to four turns. At the edge sections 11 and 12 is the coil spring 2 with play in the groove 9 respectively. 10 guided.
Die
im Stopfen 3 ausgebildete Nut 9 besitzt einen
trapezförmigen
Querschnitt. Der Nutgrund 15 verläuft etwa parallel zur Längsachse 13 der
Schraubenfeder 2. Die Flanken 16 und 17 begrenzen
die Nut 9 in Richtung der Längsachse 13. Die Flanken 16 und 17 sind
gegenüber
der Längsachse 13 um
einen Winkel α geneigt.
Entsprechend weist die im Stopfen 4 ausgebildete Nut 10 einen
etwa parallel zur Längsachse 13 verlaufenden
Nutgrund 18 sowie zur Längsachse 13 um
den Winkel α geneigte
Flanken 19 und 20 auf. Der Winkel α ist kleiner
als 90° und
beträgt insbesondere
etwa 30° bis
80°. Der
Nutgrund 15 bzw. 18 weist zur Schraubenfeder 2 Spiel
b auf. Mit steigendem Abstand vom Endabschnitt 7 bzw. 8 vergrößert sich
das Spiel b. Wie in 2 dargestellt, vergrößert sich
das Spiel b im Verlauf einer halben Windung der Schraubenfeder 2 auf
das Spiel b'. Hierbei verkleinert
sich der in 3 dargestellte Abstand a des
Nutgrunds 15 zur Längsachse 13 der
Schraubenfeder auf den Abstand a'.
Die Linie 23, die durch den Verlauf des Nutgrunds 15 im
Randabschnitt 1 gebildet ist, läuft somit in Richtung auf die
Mitte der Schraubenfeder 2 kegelig zu.The in the stopper 3 trained groove 9 has a trapezoidal cross-section. The groove bottom 15 runs approximately parallel to the longitudinal axis 13 the coil spring 2 , The flanks 16 and 17 limit the groove 9 in the direction of the longitudinal axis 13 , The flanks 16 and 17 are opposite the longitudinal axis 13 inclined by an angle α. Accordingly, in the stopper 4 trained groove 10 one approximately parallel to the longitudinal axis 13 running groove bottom 18 as well as to the longitudinal axis 13 flanks inclined by the angle α 19 and 20 on. The angle α is less than 90 ° and is in particular about 30 ° to 80 °. The groove bottom 15 respectively. 18 points to the coil spring 2 Play b on. With increasing distance from the end section 7 respectively. 8th increases the game b. As in 2 shown, the game b increases in the course of half a turn of the coil spring 2 on the game b '. This reduces the in 3 shown distance a of the groove bottom 15 to the longitudinal axis 13 the coil spring to the distance a '. The line 23 passing through the course of the groove bottom 15 in the edge section 1 is formed, thus runs in the direction of the center of the coil spring 2 conically too.
In
axialer Richtung weist die Schraubenfeder 2 zur Flanke 16 das
Spiel c und zur Flanke 17 das Spiel d auf. Die Schraubenfeder 2 besitzt
im Randabschnitt 11 zum Stopfen 3 somit in radialer
und in axialer Richtung Spiel. Entsprechendes Spiel weist die Schraubenfeder 2 zum
Stopfen 4 im Randabschnitt 12 auf. Die Stopfen 3 und 4 können jedoch
auch unterschiedlich ausgebildet sein, so daß die Randabschnitte 11 und 12 in
axialer und/oder radialer Richtung unterschiedliches Spiel zu den
Stopfen 3 und 4 aufweisen können.In the axial direction, the coil spring 2 to the flank 16 the game c and the flank 17 the game d on. The coil spring 2 owns in the edge section 11 for stuffing 3 thus in the radial and in the axial direction game. Corresponding game has the coil spring 2 for stuffing 4 in the edge section 12 on. The plugs 3 and 4 However, they can also be designed differently, so that the edge portions 11 and 12 in the axial and / or radial direction different game to the plug 3 and 4 can have.
Bei
einer in 4 dargestellten Verformung der
Schraubenfeder 2 verringert sich der Abstand der Schraubenfeder 2 zur
Führung 9 auf
der Biegeaußenseite 21.
Die Schraubenfeder 2 liegt, wie in 4 dargestellt,
am Nutgrund 15 an. Die anliegende Windung trägt nicht
mehr zur Federwirkung bei. Die Anzahl der federnden Windungen wird
verkleinert und somit die Federsteifigkeit der Schraubenfeder 2 erhöht. Auf
der Biegeinnenseite 22 vergrößert sich das Spiel im Nutgrund 15 auf
das Spiel b''. Die Schraubenfeder 2 liegt
an der ersten Flanke 16 an, während das Spiel d' zur zweiten Flanke 17 gegenüber dem unbelasteten
Zustand vergrößert ist.
Durch einfachen Austausch des dargestellten Stopfens gegen einen
anderer Form oder mit anderen Maßen kann das die Federcharakteristik
bestimmende Spiel und damit die Progression geändert werden, so daß der Benutzer
die Möglichkeit
hat, das Antivibrationselement 1 in seiner Charakteristik
und Progression dem Einsatzfall entsprechend anzupassen. Auch ist
ein einfacher Austausch der Schraubenfeder selbst möglich, so
daß eine Änderung
der Federcharakteristik oder ein Austausch aufgrund Verschleiß möglich ist.At an in 4 illustrated deformation of the coil spring 2 decreases the distance of the coil spring 2 to the leadership 9 on the bend outside 21 , The coil spring 2 lies, as in 4 represented, at the groove bottom 15 at. The adjacent winding no longer contributes to the spring effect. The number of resilient turns is reduced and thus the spring stiffness of the coil spring 2 elevated. On the bend inside 22 the game increases in the groove bottom 15 on the game b ''. The coil spring 2 lies on the first flank 16 while the game d 'to the second flank 17 is increased compared to the unloaded state. By simply replacing the illustrated plug with a different shape or with other dimensions, the spring characteristic determining game and thus the progression can be changed, so that the user has the opportunity, the anti-vibration element 1 in terms of its characteristics and progression to suit the application. Also, a simple replacement of the coil spring itself is possible, so that a change in the spring characteristic or replacement due to wear is possible.
Zur
Fixierung, beispielsweise in einem tragbaren, handgeführten Arbeitsgerät, ist ein
Ende der Schraubenfeder an einem ersten und ein zweites Ende der
Schraubenfeder an einem zweiten Gehäuseteil festgelegt. Zur Fixierung
der Schraubenfeder an den nicht dargestellten Gehäuseteilen
weisen die Stopfen 3, 4 Längsbohrungen 14 auf,
die zur Aufnahme eines Befestigungsmittels dienen. Dies kann beispielsweise
ein in die Längsbohrung 14 ragender
Stift sein. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, daß die Längsbohrung 14 mit
Innengewinde versehen ist und zur Fixierung eine Schraube in einen
Stopfen 3 oder 4 eingeschraubt wird. Das erste
Gehäuseteil
kann beispielsweise ein mit dem Antriebsmotor des Arbeitsgeräts verbundenes
Bauteil sein, während
das zweite Gehäusebauteil
zweckmäßig mit
dem Handgriff des Arbeitsgeräts
verbunden ist.For fixing, for example, in a portable, hand-held implement, one end of the coil spring at a first and a second end of the coil spring is fixed to a second housing part. For fixing the coil spring to the housing parts, not shown, have the plug 3 . 4 longitudinal bores 14 on, which serve to receive a fastener. This can, for example, in the longitudinal bore 14 be a protruding pin. However, it may also be appropriate that the longitudinal bore 14 is provided with internal thread and for fixing a screw in a stopper 3 or 4 is screwed in. The first housing part can For example, be connected to the drive motor of the implement component, while the second housing member is suitably connected to the handle of the implement.
In 5 und 6 ist
das Antivibrationselement 1 senkrecht zur Längsmittelachse 24 des
Stopfens 3 und der Längsmittelachse 25 des
Stopfens 4 verformt. Bei der Darstellung in den 5 und 6 beträgt die Verformung
7 mm in Richtung der X-Achse. Die Längsmittelachse 25 des
Stopfens 4 ist somit um 7 mm in Richtung der X-Achse gegenüber der Längsmittelachse 24 des
Stopfens 3 versetzt. Wie in 6 dargestellt,
verläuft
die Z-Achse in Richtung der Längsmittelachsen 24 und 25 und
die Y-Achse erstreckt sich senkrecht in die Blattebene hinein. Durch die
Verformung wird auf der Biegeinnenseite 22 der Abstand
der Schraubenfeder 2 zu den Stopfen 3 und 4 im
Nutgrund vergrößert. An
der Flanke 16 der Nut 9 liegt die Schraubenfeder 2 an,
während
zur Flanke 17 Spiel besteht. Entsprechendes gilt für die Biegeinnenseite 22 am
Stopfen 4. Auf der Biegeaußenseite 21 liegt
die Schraubenfeder 21 an den Stopfen 3 und 4 jeweils
an. Die Anzahl der federnden Windungen der Schraubenfeder 2 ist
dadurch verkürzt
und die Federsteifigkeit gegenüber
dem unbelasteten Zustand erhöht.In 5 and 6 is the anti-vibration element 1 perpendicular to the longitudinal central axis 24 of the plug 3 and the longitudinal center axis 25 of the plug 4 deformed. When presented in the 5 and 6 the deformation is 7 mm in the direction of the X-axis. The longitudinal central axis 25 of the plug 4 is thus 7 mm in the direction of the X-axis with respect to the longitudinal central axis 24 of the plug 3 added. As in 6 shown, the Z-axis extends in the direction of the longitudinal central axes 24 and 25 and the Y-axis extends perpendicularly into the sheet plane. The deformation is on the inside of the bend 22 the distance of the coil spring 2 to the plugs 3 and 4 enlarged in the groove base. On the flank 16 the groove 9 is the coil spring 2 on while flanking 17 Game exists. The same applies to the bending inside 22 at the stopper 4 , On the bend outside 21 is the coil spring 21 at the stopper 3 and 4 each on. The number of resilient turns of the coil spring 2 is thereby shortened and increases the spring stiffness against the unloaded state.
In
den 7 und 8 ist das Antivibrationselement 1 bei
einer Verformung in X-Richtung von 7 mm und in Y-Richtung von 7
mm dargestellt. Die Längsmittelachse 24 des
Stopfens 3 weist somit zur Längsmittelachse 25 des
Stopfens 4 sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung
einen Abstand von 7 mm auf. Auch hier liegen die Windungen auf der Biegeaußenseite 21 an
den Stopfen 3 und 4 jeweils an, so daß die Anzahl
der federnden Windungen gegenüber
dem unbelasteten Zustand verringert und die Federkonstante erhöht ist.In the 7 and 8th is the anti-vibration element 1 shown at a deformation in the X direction of 7 mm and in the Y direction of 7 mm. The longitudinal central axis 24 of the plug 3 thus points to the longitudinal central axis 25 of the plug 4 7 mm apart in both the X and Y directions. Again, the windings are on the Biegeaußenseite 21 at the stopper 3 and 4 each, so that the number of resilient turns against the unloaded state is reduced and the spring constant is increased.
In
den 9 und 10 ist das Antivibrationselement 1 zusätzlich zur
Verformung in X-Richtung um 7 mm und in Y-Richtung um 7 mm, in Richtung
der Z-Achse um 5 mm verkürzt
und in den 11 und 12 zusätzlich um
5 mm verlängert. Wie
in 10 dargestellt, ist bei einer starken Verformung
und Verkürzung
des Antivibrationselementes die Federkonstante der Schraubenfeder 2 weiter
verringert. Dies wird dadurch erreicht, daß in einem an den Randbereich 11 angrenzenden
Bereich 54 der Schraubenfeder 2 die Windungen
der Schraubenfeder 2 auf Block liegen. An den Stopfen 3 und 4 liegen die
Windungen nach wie vor an. Im Gegensatz dazu weisen bei der in den 11 und 12 dargestellten
Verlängerung
des Antivibrationselementes 1 die Windungen der Schraubenfeder 2 bereits
in den Randabschnitten 11 und 12 radiales Spiel
b und axiales Spiel c und d auf. Die Federkonstante der Schraubenfeder 2 ist
somit bei dem in den 11 und 12 dargestellten
Verformungszustand kleiner als bei dem in den 9 und 10 dargestellten
Verformungszustand.In the 9 and 10 is the anti-vibration element 1 in addition to the deformation in the X direction by 7 mm and in the Y direction by 7 mm, shortened in the direction of the Z axis by 5 mm and in the 11 and 12 additionally extended by 5 mm. As in 10 is shown, with a strong deformation and shortening of the anti-vibration element, the spring constant of the coil spring 2 further reduced. This is achieved in that in one to the edge area 11 adjacent area 54 the coil spring 2 the turns of the coil spring 2 lying on block. At the stopper 3 and 4 the windings are still on. In contrast, in the in the 11 and 12 illustrated extension of the anti-vibration element 1 the turns of the coil spring 2 already in the margins 11 and 12 radial clearance b and axial clearance c and d on. The spring constant of the coil spring 2 is thus in the in the 11 and 12 shown deformation state smaller than that in the 9 and 10 illustrated deformation state.
In 13 ist
ein Stopfen 26 mit einer Nut 27 dargestellt, in
der eine Schraubenfeder 2 geführt ist. Die Nut 27 besitzt
etwa kreisbogenförmigen
Querschnitt, der in einem Randbereich 11 der Schraubenfeder 2 in
axialer und radialer Richtung ein Spiel e zur Schraubenfeder 2 aufweist.
In 14 ist das Kraft/Weg-Diagramm für ein Antivibrationselement mit
einem Stopfen 26 dargestellt und in 15 der Verlauf
der Federkonstante C über
dem Weg s. Im Bereich 30 verläuft die Kraft F zum Weg s,
wie durch die Linie 28 angedeutet, etwa konstant. In diesem Bereich
der Verformung sind die Windungen in dem Randbereich 11 und 12 der
Schraubenfeder 2 gegenüber
der Führung
beweglich, weisen also Spiel zur Nut 27 auf. In den angrenzenden
Bereichen 32 legen sich die Windungen der Schraubenfeder 2 ausgehend
vom Endabschnitt 7 und 8 in den Randbereichen 11 und 12 mehr
und mehr an die Führung
an. Die zur Verformung der Schraubenfeder 2 notwendige
Kraft steigt im Bereich 32 überproportional an. Der Verlauf
der Federkonstante C ist in 15 durch
die Linie 29 angedeutet. Wie in 15 dargestellt,
verläuft
die Federkonstante C im Bereich 31, der dem Bereich 30 in 14 entspricht,
etwa konstant. Bei zu nehmender Verformung steigt die Federkonstante C
in den Bereichen 33, die den Bereichen 32 in 14 entsprechen,
an. Liegen alle Windungen im Randbereich an der Führung an,
so bleibt die Federkonstante C in den Bereichen 35 konstant.
Im entsprechenden Bereich 34 der Linie 28 bleibt
die zur Verformung notwendige Kraft F proportional zum Verformungsweg
s.In 13 is a stopper 26 with a groove 27 shown in which a coil spring 2 is guided. The groove 27 has approximately circular cross-section, which is in a border area 11 the coil spring 2 in the axial and radial directions a game e to the coil spring 2 having. In 14 is the force / displacement diagram for an anti-vibration element with a plug 26 represented and in 15 the course of the spring constant C over the path s. In the area 30 the force F goes to the path s, as through the line 28 indicated, approximately constant. In this area of deformation, the turns are in the edge area 11 and 12 the coil spring 2 move towards the leadership, so play game to the groove 27 on. In the adjacent areas 32 put the turns of the coil spring 2 starting from the end section 7 and 8th in the border areas 11 and 12 more and more to the leadership. The deformation of the coil spring 2 necessary strength increases in the area 32 disproportionately. The course of the spring constant C is in 15 through the line 29 indicated. As in 15 shown, the spring constant C is in the range 31 that's the area 30 in 14 corresponds, approximately constant. When deformation to be taken increases the spring constant C in the areas 33 that the areas 32 in 14 correspond to. If all turns in the edge area on the guide, so the spring constant C remains in the areas 35 constant. In the corresponding area 34 the line 28 remains necessary for the deformation force F proportional to the deformation path s.
Die
Nut, in der die Schraubenfeder 2 im Randbereich geführt ist,
hat auf den Anwendungsfall angepaßte Querschnittsformen. Die
in 16 im Querschnitt dargestellte Nut 36 besitzt
an einem oberen Bereich 55 senkrecht zur Längsachse 13 der Schraubenfeder 2 verlaufende
Flanken 56 und 57. In einem daran anschließenden unteren
Bereich 58 besitzt die Nut 36 einen kreisförmigen Querschnitt.
Bei geringer Verformung befindet sich die Schraubenfeder 2 im
oberen Bereich 55 der Nut 36 und besitzt zu den
Flanken 56 und 57 axiales Spiel f. Bei einer Verformung
der Schraubenfeder 2 und einer dadurch bedingten Verringerung
des radialen Spiels verringert sich auch das axiale Spiel f auf
einen Wert f', sobald die
Schraubenfeder 2 sich im unteren Bereich 58 befindet.
Die Federsteifigkeit C nimmt dadurch bei Verformung der Schraubenfeder 2 stark
zu.The groove in which the coil spring 2 is guided in the edge region, has adapted to the application cross-sectional shapes. In the 16 shown in cross-section groove 36 owns at an upper area 55 perpendicular to the longitudinal axis 13 the coil spring 2 running flanks 56 and 57 , In a subsequent lower area 58 owns the groove 36 a circular cross-section. At low deformation is the coil spring 2 in the upper area 55 the groove 36 and owns to the flanks 56 and 57 axial play f. At a deformation of the coil spring 2 and a consequent reduction of the radial clearance also reduces the axial clearance f to a value f ', as soon as the coil spring 2 in the lower area 58 located. The spring stiffness C thereby decreases upon deformation of the coil spring 2 strong too.
In 17 ist
eine Nut 37 mit trapezförmigem Querschnitt
dargestellt. Die Flanken 52 und 53 der Nut 37 sind
gegenüber
der Längsachse 13 der Schraubenfeder 2 um
einen Winkel β geneigt,
der etwa 45° entspricht.
Durch die Variation des Winkels β kann
die Zunahme der Federsteifigkeit C bei Verformung der Schraubenfeder 2 eingestellt
werden.In 17 is a groove 37 shown with trapezoidal cross-section. The flanks 52 and 53 the groove 37 are opposite the longitudinal axis 13 the coil spring 2 inclined by an angle β corresponding to about 45 °. By the variation of the angle β, the increase of the spring stiffness C at Verfor mung of the coil spring 2 be set.
In 18 ist
eine Nut 38 dargestellt, die in einem oberen Bereich 59 parallel
zueinander verlaufende Flanken 61 und 62 aufweist,
die senkrecht zur Längsachse 13 der
Schraubenfeder 2 verlaufen. In einem unteren Bereich 60 ist
die Nut 38 kreisbogenförmig
ausgebildet. Die Schraubenfeder 2 ist in der Nut 38 mit
radialem, jedoch ohne axiales Spiel geführt.In 18 is a groove 38 shown in an upper area 59 mutually parallel flanks 61 and 62 which is perpendicular to the longitudinal axis 13 the coil spring 2 run. In a lower area 60 is the groove 38 circular arc-shaped. The coil spring 2 is in the groove 38 performed with radial, but without axial play.
19 zeigt
eine Nut 39 mit etwa quadratischem Querschnitt. Die Schraubenfeder 2 weist
zu den Flanken 63 und 64 und zum Nutgrund 65 Spiel
g auf. Der Abstand zwischen Feder und Nut kann dabei in allen Richtungen
gleich oder je nach Richtung unterschiedlich sein. Auch rechteckige
Nutquerschnitte können
vorteilhaft sein. 19 shows a groove 39 with approximately square cross-section. The coil spring 2 points to the flanks 63 and 64 and to the groove bottom 65 Play g. The distance between spring and groove can be the same or different depending on the direction in all directions. Even rectangular groove cross sections may be advantageous.
In 20 ist
eine Nut 40 dargestellt, die in einem oberen Bereich 66 nur
geringes axiales Spiel aufweist. Die Flanken der Nut 40 verlaufen
in diesem Bereich senkrecht zur Längsachse der Schraubenfeder 2 und
parallel zueinander. Die Schraubenfeder 2 ist zwischen
den Flanken in axialer Richtung eng geführt. In einem unteren Bereich 67 erweitert
sich die Nut 40 in axialer Richtung, so daß bei zunehmender Verformung
das Spiel in axialer Richtung steigt, während das Spiel in radialer
Richtung durch den sich verringernden Abstand abnimmt.In 20 is a groove 40 shown in an upper area 66 has only slight axial play. The flanks of the groove 40 extend in this area perpendicular to the longitudinal axis of the coil spring 2 and parallel to each other. The coil spring 2 is tightly guided between the flanks in the axial direction. In a lower area 67 the groove expands 40 in the axial direction, so that with increasing deformation, the game increases in the axial direction, while the game decreases in the radial direction by the decreasing distance.
21 zeigt
eine Nut 41, die in einem oberen Bereich 68 großes axiales
Spiel, in einem mittleren Bereich 69 sehr geringes axiales
Spiel und in einem unteren Bereich 70 großes axiales
Spiel besitzt. Hierzu ist im mittleren Bereich 69 die Nut 41 eingeschnürt. Die
Federsteifigkeit steigt somit nicht stetig an, sondern nimmt wieder
ab, sobald sich die Schraubenfeder 2 im unteren Bereich 70 befindet. 21 shows a groove 41 in an upper area 68 big axial play, in a middle area 69 very little axial play and in a lower area 70 owns large axial play. This is in the middle range 69 the groove 41 constricted. The spring stiffness thus does not increase steadily, but decreases again as soon as the coil spring 2 in the area below 70 located.
Die
Schraubenfeder 2 ist in der in 22 dargestellten
Nut 42 in einem oberen Bereich 71 in axialer Richtung
eng geführt.
Axiales Spiel ist im oberen Bereich 71 nicht gegeben. In
einem unteren Bereich 72 erweitert sich die Nut 42 zunächst, um
sich dann wieder zu verengen. Die Nut 42 hat etwa sechseckförmigen Querschnitt
im unteren Bereich 72.The coil spring 2 is in the in 22 shown groove 42 in an upper area 71 tightly guided in the axial direction. Axial play is in the upper range 71 not given. In a lower area 72 the groove expands 42 first, then narrow again. The groove 42 has approximately hexagonal cross section in the lower area 72 ,
Die
in 23 dargestellte Nut 43 hat etwa kreisbogenförmigen Querschnitt.
Der Querschnitt der Nut 43 kann jedoch auch elliptisch
ausgebildet sein. Je nach gewünschter Änderung
der Federkonstante C und der zugelassenen maximalen Verformung können andere
Querschnitte der Führung
zweckmäßig sein.
Der Querschnitt kann dabei auf die gewünschte Progression der Kennlinie
des Antivibrationselements angepaßt werden. Anstatt zur Führung einen Stopfen
vorzusehen, kann die Schraubenfeder 2 auch an ihrem Umfang
geführt
sein. Über
die Konizität
der Nutwendel kann die Progression des Antivibrationselements ebenfalls
eingestellt werden. Eine richtungsabhängige Progression läßt sich
dadurch erreichen, daß die
Enden 5 und 6 der Schraubenfeder gegeneinander
verdreht sind. Auch eine in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich
tiefe und/oder breite Nutwendel kann vorteilhaft sein.In the 23 illustrated groove 43 has approximately circular cross-section. The cross section of the groove 43 However, it can also be elliptical. Depending on the desired change in the spring constant C and the maximum allowable deformation other cross sections of the guide may be appropriate. The cross section can be adapted to the desired progression of the characteristic of the anti-vibration element. Instead of providing a stopper for guiding, the coil spring can 2 also be guided at its periphery. The progression of the anti-vibration element can also be adjusted via the conicity of the slot helix. A directional progression can be achieved in that the ends 5 and 6 the coil spring are twisted against each other. Also, a different depth in different directions and / or wide groove spiral may be advantageous.
In
den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist
es möglich,
durch Gestaltung der die Schraubenfeder haltenden Stopfen eine gewünschte Federcharakteristik
zu erzielen, wobei die Form der am Stopfen. ausgebildeten Nut ergänzenden
Einfluß auf
die Federsteifigkeit haben kann. Der Stopfen kann unterschiedlichste
Formen haben, z. B. tonnenförmig,
kegelig oder eine andere zweckmäßige Gestalt.In
the above embodiments
it is possible
by designing the coil spring retaining plug a desired spring characteristic
to achieve, taking the form of the stopper. trained groove complementary
Influence on
the spring stiffness can have. The plug can be very different
Have shapes, z. B. barrel-shaped,
conical or another convenient shape.
In
den Ausführungsbeispielen
nach den 24 und 25 sind
Schraubenfedern 2 gezeigt, die abweichend von einer zylindrischen
Grundform gestaltet sind. Kern dieser Ausbildung ist, das für eine betriebsabhängige Federsteifigkeit
notwendige Spiel durch. eine vorteilhafte Gestaltung der Schraubenfeder 2 selbst
bereitzustellen. Hierzu ist die Schraubenfeder 2 derart
ausgebildet, daß ihre
Windungen zumindest über
die axiale Länge
eines Endabschnittes 7, 8 sich ändernde
Windungsdurchmesser haben. So ist die äußere, letzte Windung 80 der Schraubenfeder 2 mit
einem größeren Windungsdurchmesser
D1 ausgebildet, der kleiner ist, als eine zweite,
benachbart liegende Windung 81, die mit einem Windungsdurchmesser
D2 ausgebildet ist. Über die axiale Länge der
Schraubenfeder 2 ist somit ein wachsender Windungsdurchmesser
vorgesehen, wobei sich der Windungsdurchmesser jeweils zu den Enden 7, 8 der
Schraubenfeder 2 verringert. Dadurch ergibt sich die in 24 dargestellte
tonnenförmige Gestalt
der Schraubenfeder 2. Die äußeren, letzten Windungen 80 der
Schraubenfeder 2 haben gleichen Windungsdurchmesser D1, so daß die
Enden der Schraubenfeder 2 in einer Nut 75 eines
bevorzugt zylindrisch ausgebildeten Stopfens 26 gehalten
werden können.
Der zylindrische Ansatz 26a des Stopfens 26 ragt
in die Schraubenfeder 2 ein, wobei die Schraubenfeder 2 und
der Stopfen 26 im unbelasteten Zustand bevorzugt eine gleiche
Längsmittelachse 13 haben.In the embodiments of the 24 and 25 are coil springs 2 shown, which are designed differently from a cylindrical basic shape. The core of this training is the necessary for a company-dependent spring stiffness game. an advantageous design of the coil spring 2 self-supply. This is the coil spring 2 formed such that their turns at least over the axial length of an end portion 7 . 8th have changing winding diameters. Such is the outer last turn 80 the coil spring 2 formed with a larger winding diameter D 1 , which is smaller than a second, adjacent winding 81 , which is formed with a winding diameter D 2 . About the axial length of the coil spring 2 Thus, a growing winding diameter is provided, wherein the winding diameter in each case to the ends 7 . 8th the coil spring 2 reduced. This results in the 24 illustrated barrel-shaped shape of the coil spring 2 , The outer, last turns 80 the coil spring 2 have the same winding diameter D 1 , so that the ends of the coil spring 2 in a groove 75 a preferably cylindrically shaped plug 26 can be kept. The cylindrical approach 26a of the plug 26 protrudes into the coil spring 2 one, the coil spring 2 and the stopper 26 in the unloaded state preferably a same longitudinal central axis 13 to have.
Bei
einer zylindrischen Ausgestaltung des in die Schraubenfeder 2 ragenden
Stopfenansatzes 26a wird das radiale Spiel zwischen den
Windungen und dem Außenumfang
des Stopfens 26a ausschließlich durch den sich erweiternden
Windungsdurchmesser der Schraubenfeder 2 bereitgestellt.
Es kann zweckmäßig sein,
ergänzend
den Stopfen tonnenförmig
oder kegelig zu gestalten, wodurch sich das Spiel zwischen der Windung 81 der
Schraubenfeder 2 und der Anlagenut 75 im Stopfen 26 sowohl durch
die tonnenförmige
bzw. kegelige Gestalt des Stopfenansatzes und als auch durch den
sich erweiternden Windungsdurchmesser der Schraubenfederwindungen
bestimmt ist.In a cylindrical configuration of the in the coil spring 2 protruding plug approach 26a becomes the radial clearance between the turns and the outer circumference of the plug 26a exclusively by the widening coil diameter of the coil spring 2 provided. It may be appropriate to complement the plug barrel-shaped or conical shape, causing the game between the winding 81 the coil spring 2 and the asset 75 in the stopper 26 both by the barrel-shaped or conical shape of the plug neck and as well as by the widening coil diameter of the coil spring windings is determined.
Im
Ausführungsbeispiel
nach 25 ist die Schraubenfeder 2 selbst kegelig
gewickelt, wobei an nur einem Ende der Schraubenfeder 2 ein
Stopfen 26 ausgebildet ist, dessen – im Ausführungsbeispiel zylindrisch
dargestellter Ansatz 26a – in die kegelige Schraubenfeder 2 einragt.
Das zur Gestaltung der Federsteifigkeit über die Belastung notwendige
Spiel zwischen dem Außenumfang
des zylindrischen Stopfenansatzes 26a und den jeweiligen
Windungen 81 wird durch die Gestalt der Schraubenfeder 2 erzielt. Deren
Windungsdurchmesser erweitert sich von der ersten Windung 80 mit
dem Windungsdurchmesser D1 zu einem maximalen
Windungsdurchmesser am Ende 8 der Schraubenfeder 2.
An diesem Ende 8 ist vorgesehen, die letzte Windung mit
deutlich verringertem Windungsdurchmesser zu gestalten, um so eine
Befestigungsmöglichkeit
der kegeligen Schraubenfeder 2 am Ende 8 zu erhalten.In the embodiment according to 25 is the coil spring 2 itself conically wound, being at only one end of the coil spring 2 a stopper 26 is formed, whose - in the exemplary embodiment cylindrically illustrated approach 26a - in the conical coil spring 2 protrudes. The game between the outer periphery of the cylindrical plug neck necessary for the design of the spring stiffness on the load 26a and the respective turns 81 is due to the shape of the coil spring 2 achieved. Their winding diameter expands from the first turn 80 with the coil diameter D 1 to a maximum coil diameter at the end 8th the coil spring 2 , At this end 8th is intended to make the last turn with significantly reduced coil diameter, so as to a mounting option of the conical coil spring 2 at the end 8th to obtain.
Die 26 und 27 zeigen
ein Antivibrationselement 79, das eine Schraubenfeder 82 umfaßt, die
an zwei Stopfen 3 und 4 ge führt ist. Die Schraubenfeder 79 liegt
dabei mit ihren Endabschnitten 83 und 84 an der
in den Stopfen 3 und 4 ausgebildeten Führung an
und besitzt zur Führung
in den Randabschnitten 85 und 86, die an die Endabschnitte 83 und 84 angrenzen,
Spiel. Die Stopfen 3 und 4 entsprechen den in
den 1 bis 12 dargestellten Stopfen 3 und 4.
Die Schraubenfeder 79 besitzt – unabhängig von der Ausgestaltung
der Stopfen 3 und 4 – eine nichtlineare Kennlinie.
In den Endabschnitten 83 und 84 besitzt die jeweils
letzte Windung 88 zur benachbarten Windung 89 einen
Abstand g. Im Mittelabschnitt 87 der Schraubenfeder 82,
der sich zwischen den beiden Stopfen 3 und 4 erstreckt
und der die geometrische Mitte 90 der Schraubenfeder 82 umfaßt, besitzen
zwei benachbarte Windungen 78 zueinander den Abstand h.
Der Abstand h ist kleiner als der Abstand g. Dies führt dazu,
daß sich
die Windungen im Mittelabschnitt 87 ab einer bestimmten Belastung
aneinander anlegen und nicht mehr zur Federwirkung beitragen. Dies
führt zu
einer Zunahme der Federsteifigkeit und damit zu einer nichtlinearen
Kennlinie. Im Bereich zwischen den Endabschnitten 83 und 84 und
dem Mittelabschnitt 87 nimmt der Abstand zwischen benachbarten
Windungen kontinuierlich ab. Durch die Kombination einer Schraubenfeder 82 mit
nichtlinearer Kennlinie und den Stopfen, die in den Randabschnitten
Spiel zur Schraubenfeder 82 besitzen, läßt sich die Dämpfungswirkung
in Abhängigkeit
der Verformung gut einstellen. Hierdurch ergibt sich ein gutes Dämpfungsverhalten
des Antivibrationselements.The 26 and 27 show an anti-vibration element 79 that is a coil spring 82 includes two stopper 3 and 4 ge leads is. The coil spring 79 lies with their end sections 83 and 84 at the in the stopper 3 and 4 trained leadership and has to guide in the edge sections 85 and 86 attached to the end sections 83 and 84 adjoin, game. The plugs 3 and 4 correspond to those in the 1 to 12 illustrated plug 3 and 4 , The coil spring 79 owns - regardless of the design of the plug 3 and 4 - a non-linear characteristic. In the end sections 83 and 84 owns the last turn 88 to the adjacent turn 89 a distance g. In the middle section 87 the coil spring 82 that is between the two plugs 3 and 4 extends and the geometric center 90 the coil spring 82 includes two adjacent turns 78 each other the distance h. The distance h is smaller than the distance g. This causes the turns in the middle section 87 create a certain load on each other and no longer contribute to the spring effect. This leads to an increase in the spring stiffness and thus to a non-linear characteristic. In the area between the end sections 83 and 84 and the middle section 87 the distance between adjacent turns decreases continuously. By the combination of a coil spring 82 with non-linear characteristic and the plug, in the margins play to coil spring 82 own, the damping effect can be adjusted well depending on the deformation. This results in a good damping behavior of the anti-vibration element.
Die 28 und 29 zeigen
ein Antivibrationselement 91, das eine Schraubenfeder 92 besitzt, die
zwischen zwei Stopfen 93 und 94 gehalten ist. Die
Stopfen 93 und 94 führen die Schraubenfeder 92 in
ihrem Innern. Die Schraubenfeder 92 ist tonnenförmig ausgebildet.
Demnach ist der Windungsdurchmesser D3 der
letzten Windungen 99 in den Endabschnitten 96 und 97 der
Schraubnfeder 92 kleiner als der Windungsdurchmesser D4 im Bereich der Mitte 98 der Schraubenfeder 92.
Der Federdraht der Schraubenfeder 92 hat an den Enden der
Schraubenfeder 92 einen geringeren Abstand zur Längsachse 95 der
Schraubenfeder 92 als im Bereich der Mitte 98.
Die Stopfen 93 und 94 können entsprechend den Stopfen 3 und 4 eine
trapezförmige
Führung
besitzen, bei der der Abstand k des Nutgrunds 110 zur Längsachse 95 in
Richtung auf die Mitte 98 der Schraubenfeder 92 abnimmt.
Aufgrund der tonnenförmigen
Gestalt der Schraubenfeder 92 kann der Abstand k jedoch
auch über
die gesamte Führung
konstant sein. Das Spiel zwischen der Schraubenfeder 92 und
der Führung
ergibt sich dann aufgrund der Tonnenform der Schraubenfeder 92.
Vorteilhaft ist der Windungsdurchmesser D3 an
den letzten Windungen 99 am geringsten und bereits bei
den benachbarten Windungen 100 größer. Der Windungsdurchmesser
nimmt vorteilhaft von den Endabschnitten 96 und 97 zur
Mitte der Schraubenfeder 92 hin kontinuierlich zu. Die
Schraubenfeder kann jedoch auch in einem Mittelabschnitt, der die
Mitte 98 umfaßt,
einen konstanten Windungsdurchmesser besitzen. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel
umfaßt der
Mittelabschnitt 109 mit dem größten Windungsdurchmesser D4 etwa eine Windung.The 28 and 29 show an anti-vibration element 91 that is a coil spring 92 owns that between two plugs 93 and 94 is held. The plugs 93 and 94 lead the coil spring 92 in her interior. The coil spring 92 is barrel-shaped. Accordingly, the winding diameter D 3 of the last turns 99 in the end sections 96 and 97 the screw spring 92 smaller than the winding diameter D 4 in the middle 98 the coil spring 92 , The spring wire of the coil spring 92 has at the ends of the coil spring 92 a smaller distance to the longitudinal axis 95 the coil spring 92 as in the area of the middle 98 , The plugs 93 and 94 can according to the stopper 3 and 4 have a trapezoidal guide, wherein the distance k of the groove bottom 110 to the longitudinal axis 95 towards the middle 98 the coil spring 92 decreases. Due to the barrel-shaped shape of the coil spring 92 However, the distance k may also be constant over the entire leadership. The game between the coil spring 92 and the guide then arises due to the barrel shape of the coil spring 92 , Advantageously, the winding diameter D 3 at the last turns 99 least and already at the adjacent turns 100 greater. The coil diameter advantageously decreases from the end sections 96 and 97 to the middle of the coil spring 92 towards continuously. However, the coil spring can also be in a middle section, which is the center 98 comprises, have a constant winding diameter. In the illustrated embodiment, the central portion comprises 109 with the largest winding diameter D 4 about one turn.
Die 30 und 31 zeigen
ein Antivibratonselement 101 mit einer Schraubenfeder 102,
die zwischen zwei Stopfen 103 und 104 gehalten
ist. Wie 31 zeigt besitzt die Schraubenfeder 102 im
ersten Endabschnitt 105 einen Windungsdurchmesser D5.The 30 and 31 show an anti-vibrato element 101 with a coil spring 102 between two plugs 103 and 104 is held. As 31 shows has the coil spring 102 in the first end section 105 a winding diameter D 5 .
Der
Windungsdurchmesser der Schraubenfeder nimmt vom ersten Endabschnitt 105 am
Stopfen 103 bis zum zweiten Endabschnitt 106 am
Stopfen 104 kontinuierlich bis auf den Windungsdurchmesser
D6 ab. Die Schraubenfeder 102 besitzt
demnach eine konische Farm. Die Schraubenfeder 102 ist
im Endabschnitt 105 am Stopfen 103 in einer Führung geführt, die
als wendelförmige
Nut mit trapezförmigem
Querschnitt ausgebildet ist. Im angrenzenden Randabschnitt 126 ist
die Schraubenfeder 102 mit Spiel in der Führung geführt. Der
Nutgrund 107 der Nut besitzt zur Längsachse 108 der Schraubenfeder 102 einen
Abstand 1, der in Richtung auf die Mitte der Schraubenfeder 102 abnimmt.
Der Stopfen 104 ist entsprechend dem Stopfen 4 aus
den 1 bis 12 ausgebildet. Der Stopfen 104 kann
jedoch auch eine Nut mit konstanter Tiefe besitzen, bei der der
Nutgrund also einen konstanten Abstand zur Längsachse 108 der Schraubenfeder 102 besitzt. Das
Spiel im zweiten Randabschnitt 127 ergibt sich dann durch
die konische Form der Schraubenfeder 102.The coil diameter of the coil spring decreases from the first end portion 105 at the stopper 103 to the second end portion 106 at the stopper 104 continuously down to the winding diameter D 6 . The coil spring 102 therefore owns a conical farm. The coil spring 102 is in the end section 105 at the stopper 103 guided in a guide which is formed as a helical groove with trapezoidal cross-section. In the adjacent edge section 126 is the coil spring 102 led with game in the lead. The groove bottom 107 the groove has to the longitudinal axis 108 the coil spring 102 a distance 1 pointing towards the middle of the coil spring 102 decreases. The stopper 104 is according to the stopper 4 from the 1 to 12 educated. The stopper 104 However, it can also have a groove with a constant depth, in which the groove bottom thus a constant distance to the longitudinal axis 108 the coil spring 102 has. The game in the second edge section 127 then results from the conical shape of the coil spring 102 ,
Aufgrund
des vom ersten Endabschnitt 105 zum zweiten Endabschnitt 106 kontinuierlich
abnehmenden Windungsdurchmessers der Schraubenfeder 102 nimmt
die Federsteifigkeit vom ersten Endabschnitt 105 zum zweiten
Endabschnitt 106 kontinuierlich zu. Dadurch legen sich
die Windungen im Bereich des Stopfens 103 zuerst voneinander
an und verringern bei entsprechender Belastung die Zahl der federnden
Windungen, so daß sich
die Federsteifigkeit mit zunehmender Verformung erhöht. Die Schraubenfeder 102 besitzt
unabhängig
von der Ausbildung der Führungen
in den Stopfen 103 und 104 eine nichtlineare Kennlinie.Because of the first end section 105 to the second end section 106 continuously decreasing coil diameter of the coil spring 102 takes the spring stiffness from the first end section 105 to the second end section 106 continuously too. As a result, the turns lie in the area of the plug 103 first on each other and reduce the corresponding number of resilient turns so that the spring stiffness increases with increasing deformation. The coil spring 102 owns regardless of the training of the guides in the plug 103 and 104 a non-linear characteristic.
Die 32 und 33 zeigen
ein Antivibrationselement 111, das zwei Schraubenfedern 112 und 113 umfaßt. Die
Schraubenfedern 112 und 113 sind konzentrisch
zueinander angeordnet, so daß sie die
gleiche Längsachse 128 besitzen.
Die Schraubenfeder 113 ist dabei im Innern der Schraubenfeder 112 angeordnet.The 32 and 33 show an anti-vibration element 111 , the two coil springs 112 and 113 includes. The coil springs 112 and 113 are arranged concentrically with each other so that they have the same longitudinal axis 128 have. The coil spring 113 is inside the coil spring 112 arranged.
Die
Schraubenfedern 112 und 113 sind an ihren Enden
an zwei Führungselementen 114 und 115 gehalten.
Die Führungselemente 114 und 115 besitzen
jeweils einen Stopfen 129, dessen Form im wesentlichen
der Form der Stopfen 3 und 4 entspricht. An den
Stopfen 129 ist die innere Schraubenfeder 113 an
ihrer Innenseite 124 geführt. Die Schraubenfeder 113 liegt
dabei in einer Nut 117 am Führungselement 114 und
einer Nut 119 an dem Führungselement 115 an.
Die Schraubenfeder 113 ist an ihren Endabschnitten 122 und 123 fest
in der Führung
gehalten, während
sie in den an die Endabschnitte angrenzenden Randabschnitten 147 und 148 zu
den Nuten 117 und 119 Spiel besitzt.The coil springs 112 and 113 are at their ends on two guide elements 114 and 115 held. The guide elements 114 and 115 each have a stopper 129 whose shape is essentially the shape of the plug 3 and 4 equivalent. At the stopper 129 is the inner coil spring 113 on the inside 124 guided. The coil spring 113 lies in a groove 117 on the guide element 114 and a groove 119 on the guide element 115 at. The coil spring 113 is at their end sections 122 and 123 held firmly in the guide while in the adjacent to the end portions edge portions 147 and 148 to the grooves 117 and 119 Game possesses.
Die äußere Feder 112 ist
in topfförmigen
Abschnitten 130, die an die Stopfen 129 angeformt
sind, an ihrer Außenseite 125 geführt. Dabei
ist die Schraubenfeder 112 in ihren Endabschnitten 120 und 121 in
den Nuten 116 und 118 in den Abschnitten 130 fest
geführt,
während
sie in den angrenzenden Randabschnitten 145 und 146 zu
den Nuten 116 und 118 Spiel besitzt. Die Schraubenfedern 112 und 113 besitzen
unterschiedliche Kennlinien, wobei vorteilhaft beide Kennlinien
nichtlinear sind. Die Nichtlinearität der Kennlinien der Schraubenfedern 112 und 113 kann
durch einen variablen Drahtdurchmesser, variable Abstände zwischen
den Windungen oder unter schiedliche Windungsdurchmesser realisiert
sein. Auch eine Kombination dieser Ausführungen kann zweckmäßig sein.
Durch die unterschiedlichen nichtlinearen Kennlinien der Schraubenfedern 112 und 113 läßt sich
eine gute Anpassung des Dämpfungsverhaltens
an die jeweilige Belastung einstellen. Die Kennlinien der Federn 112 und 113 können jedoch auch
linear sein. Hierdurch läßt sich
ein Antivibrationselement mit geringer Baugröße erzielen, bei dem die Nichtlinearität der Kennlinie
des gesamten Elements durch die Ausbildung der Führungen an den Stopfen realisiert
wird.The outer spring 112 is in cup-shaped sections 130 to the plugs 129 are molded on their outside 125 guided. Here is the coil spring 112 in their end sections 120 and 121 in the grooves 116 and 118 in the sections 130 Firmly guided while in the adjacent edge sections 145 and 146 to the grooves 116 and 118 Game possesses. The coil springs 112 and 113 have different characteristics, wherein advantageously both characteristics are non-linear. The non-linearity of the characteristics of the coil springs 112 and 113 can be realized by a variable wire diameter, variable distances between the windings or under different winding diameters. A combination of these embodiments may be appropriate. Due to the different non-linear characteristics of the coil springs 112 and 113 a good adaptation of the damping behavior can be adjusted to the respective load. The characteristics of the springs 112 and 113 however, they can also be linear. In this way, an anti-vibration element can be achieved with a small size, in which the non-linearity of the characteristic of the entire element is realized by the formation of the guides on the plug.
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
ist in den 34 und 35 dargestellt.
Das Antivibrationselement 131 besitzt eine Schraubenfeder 132,
die an den Stopfen 3 und 4 geführt ist. An ihren Endabschnitten 133 und 134 liegt
die Schraubenfeder 132 an den Stopfen 3 und 4 an,
während
sie an den daran angrenzenden Randabschnitten 141 und 142 zu
den Stopfen 3 und 4 Spiel besitzt. In einem ersten Abschnitt 140,
der im Ausführungsbeispiel
im Bereich der Endabschnitte 133 und 134 angeordnet
ist, besitzt die Schraubenfeder 132 einen Federdrahtdurchmesser 136.
In einem zweiten Abschnitt 139 der Schraubenfeder 132,
der die Mitte 135 der Schraubenfeder 132 umfaßt, besitzt
die Schraubenfeder 132 den Federdrahtdurchmesser 137,
der größer als
der Federdrahtdurchmesser 136 ist. Der Federdrahtdurchmesser
nimmt zweckmäßig von
den ersten Abschnitten 140 in Richtung auf den zweiten Abschnitt 139 kontinuierlich
zu. Damit besitzt die Schraubenfeder in ihrem zweiten Abschnitt 139 eine größere Steifigkeit.
Hierdurch ergibt sich eine nichtlineare Kennlinie der Schraubenfeder 132.
Durch die Kombination des variablen Drahtdurchmessers mit den Stopfen 3 und 4,
die in den Randabschnitten der Schraubenfeder Spiel zur Führung besitzen,
kann die Kennlinie des Antivibrationselements 131 gut an
den jeweiligen Einsatzfall angepaßt werden.Another embodiment is in the 34 and 35 shown. The anti-vibration element 131 has a coil spring 132 attached to the stopper 3 and 4 is guided. At their end sections 133 and 134 is the coil spring 132 at the stopper 3 and 4 while at the adjoining edge sections 141 and 142 to the plugs 3 and 4 Game possesses. In a first section 140 , in the embodiment in the range of end sections 133 and 134 is arranged, owns the coil spring 132 a spring wire diameter 136 , In a second section 139 the coil spring 132 , the middle one 135 the coil spring 132 includes, owns the coil spring 132 the spring wire diameter 137 that is larger than the spring wire diameter 136 is. The spring wire diameter expediently decreases from the first sections 140 towards the second section 139 continuously too. Thus, the coil spring has in its second section 139 a greater rigidity. This results in a non-linear characteristic of the coil spring 132 , By combining the variable wire diameter with the plugs 3 and 4 , which have play in the edge portions of the coil spring game for guidance, the characteristic of the anti-vibration element 131 be well adapted to the particular application.
Die
Stopfen und Führungselemente
in allen Ausführungsbeispielen
sind wendelförmig
ausgebildet und können
durch einfaches Ein- bzw. Ausschrauben von den Schraubenfedern gelöst werden. Damit
ist ein einfacher Austausch der Stopfen ermöglicht, so daß durch
den Austausch eines Stopfens eine weitere Anpassung des Dämpfungsverhaltens erfolgen
kann. Es kann zweckmäßig sein,
die unterschiedlichen Maßnahmen
zur Erzielung einer nichtlinearen Federkennlinie der Schraubenfeder
miteinander zu kombinieren, um eine optimale Anpassung zu erreichen.The
Plugs and guide elements
in all embodiments
are helical
trained and able
be solved by simply screwing or unscrewing from the coil springs. In order to
is a simple replacement of the stopper allows, so that through
the replacement of a plug a further adjustment of the damping behavior done
can. It may be appropriate
the different measures
to obtain a nonlinear spring characteristic of the coil spring
to combine with each other for optimal adaptation.