CZ2005285A3 - Třecí tlumící vzpěra - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká tlumící vzpěry a zejména takové tlumící vzpěry, která má třecí klínový člen ve funkčním spojení se zátěžovou pružinou pro tlumení pohybu.

Dosavadní stav techniky

Tlumiče rázů a vzpěry a zejména třecí tlumící vzpěry se používají pro abrobování a tlumení oscilačních pohybů u řady aplikací. Takové aplikace zahrnují vozidla a strojní zařízení, která jsou vystavená opakujícím se oscilačním pohybům a vibracím. Obecně je zatížení absorbováno nějakým pružným prostředkem, zatímco oscilace jsou pohlcovány a tlumeny viskózním nebo třecím pohybem kooperujících částí.

Sestavy třecích tlumících vzpěr mohou být zahrnuty do sestavy napínáku. Napínák se může použít pro předepnutí hnacího řemenu motoru, aby se maximalizovala provozní účinnost a minimalizoval hluk a vibrace během činnosti řemenu.

Reprezentantem stavu techniky je EP 812999B1 (2002) Bodensteinera, který zveřejňuje napínací jednotku s dvojitou pružinou, která má tlumící element s konvexním klínovítě tvarovaným povrchem, který se může dostávat do styku s podobným povrchem na plunžru.

Činí se také odkaz na stávající patentovou přihlášku US č. 09/954,993 podanou 17.09.2001, která zveřejňuje tlumící vzpěru.

Co je potřeba je tlumící vzpěra, která by měla pružinu funkčně spojenou s radiálně rozpínatelným třecím tlumícím členem pro poskytnutí proporcionálního třecího tlumení. Stávající vynález tuto potřebu splňuje.

Podstata vynálezu • to to to to to to· · • ·· «

to · toto·· • to to · to · ··· ··· • ···· · · ·· · • ·· • to ··· • · « ·· • · · · ·

Primárním aspektem vynálezu je poskytnout ti umíoí vzpěru, která má pružinu funkčně spojenou s radiálně rozpínatelným třecím tlumícím členem pro zajištění proporcionálního třecího tlumení.

Na další aspekty vynálezu bude poukázáno nebo budou ozřejměny následujícím popisem vynálezu a doprovodnými výkresy.

Vynález zahrnuje třecí tlumící vzpěru. Vnitřní tlumící člen je axiálně v záběru s vnější skříní. Tato vnější skříň je spojitelná s ramenem napínáku. Klínový člen spojený s nějakým nepohyblivým montážním členem je axiálně v záběru s vnitřní částí vnitřního tlumícího členu. Vnější skříň je axiálně pohyblivá relativně vůči klínovému členu. Pružina dosedá na vnější skříň a nutí jipryč od koncového krytu. Tento koncový kryt zahrnuje tyč, která se táhne axiálně uvnitř klínového členu a má jeden konec připojený k vnitřnímu tlumícímu členu. Tato tyč přenáší zatěžující sílu pružiny z koncového krytu na vnitřní tlumící člen, takže vnitřní tlumící člen se jako odezva na zatěžující sílu pružiny radiálně roztahuje vůči vnější skříni a tím vytváří třecí sílu mezi vnitřním tlumícím členem a vnější skříní, což tlumí pohyb vnější skříně proporcionálně k síle pružiny.

Přehled obrázků na výkresech

Doprovodné výkresy, které jsou sem zahrnuté a tvoří část podloh, ilustrují výhodná provedení stávajícího vynálezu a spolu spopisem slouží pro vysvětlení podstaty vynálezu.

Obr. 1 je axonometrický pohled na příčný řez vzpěrou.

Obr. 2 je axonometrický pohled na konec vzpěry.

Obr. 3 je detail příčného řezu vzpěrou.

Obr. 4 je půdorysný pohled na vnitřní tlumící člen.

Obr. 5 je boční pohled na příčný řez vnitřního tlumícího

Obr členu podle čáry 5-5 z obr. 4.

je perspektivní pohled na vzpěru při použití s • 9 · ·· • 9 9 8 9

9 9 8 9 9 . ······· · . · · · · ♦ · · ·· ···· 99 ···· • · * ·

99» 9 9 ···

8 9 · · • · · ·

99« 98 999

- 3 napínákem.

Obr. 7 je půdorysný pohled na vnitřní tlumící člen.

Podrobný popis výhodných provedení

Obrázek 1 je perspektivní boční pohled na příčný řez vzpěrou. Vzpěra 100 podle vynálezu zahrnuje vnitřní tlumící člen 20. Vnitřní tlumící člen 20 obsahuje vnější povrch 21. Vnější povrch 21 má předem stanovený koeficient tření. Vnitřní tlumící člen 20 může obsahovat plast, jako například PTFE. Vnitřní tlumící člen 20 může zahrnovat jakýkoli jiný vhodný frikční materiál nebo kombinaci třecích materiálů známou ze stavu techniky.

Vnitřní tlumící člen 20 je koaxiálně vázaný s vnější skříní 10. Vnější skříň 10 je v podstatě dutá válcová a zahrnuje vnitřní povrch 12. Vnější skříň 10 je připojitelná k ramenu 11 napínáku, viz obr. 4.

Vnitřní povrch 12 má předem stanovený koeficient tření a může zahrnovat nějaký plastický materiál, jako je například PTFE. Vnitřní povrch může zahrnovat nějaký jiný vhodný třecí materiál nebo kombinaci třecích materiálů známých ze stavu techniky.

Vnitřní povrch 12 je kluzně a frikčně v záběru s vnějším povrchem 21. Vnitřní povrch 12 a vnější povrch 21 opisují každý spolupracující profil, například kruhový, hvězdicového tvaru, se záhyby nebo nějaký jiný tvar přizpůsobitelný pro kluzný záběr. Příkladný tvar znázorněný na obrázku 1 je skládaný do záhybů.

Klínový člen 30 je koaxiálně v záběru s povrchem 22 vnitřní kuželové části vnitřního tlumícího členu 20. Klínový člen 30 je v podstatě dutý válec a je koaxiálně vyrovnaný s vnější skříní 10. Jeden konec 32 klínového členu 30 je připevněný k nepohyblivému montážnímu členu 40, což činí klínový člen 30 nepohyblivý vzhledem k vnější skříni 10. Montážní člen 40 je přimontovatelný k nějakému povrchu, jako ·· ····

I · · > · ··· > · · > · · ·· ··· ·* ♦··· • · • · · • ···· • · • · • ··« ·· ··· je neznázorněný blok motoru, závitovým upevňovacím prvkem 41. Prachovky 13 a 14 zabraňují znečištění vnitřního povrchu 12 a vnějšího povrchu 21.

Konec 31 klínového členu 30 má zkosený nebo kuželový tvar, který funkčně zabírá s vnitřní kuželovou částí 221. Konec 31 je pohyblivě vázaný uvnitř kuželové části 221.

Torzní pružina 50 dosedá na vnější skříň 10 a koncový kryt 60. Rameno 11 je připevněné k vnější skříni 10. Pružina 50 dodává zatížení neznázorněnému řemenu v řemenovém systému, jehož může být vzpěra součástí, viz obrázek 6. Pružina 50 působí tak, že nutí vnější skříň 10 axiálně pryč od klínového členu 30 a koncového krytu 60. Koncový kryt 60 je připojený k tyči 70.· Tyč 70 se táhne souose skrze vrtání klínového členu 30. Tyč 70 je připojená k vnitřnímu tlumícímu členu 20 u konce 71. Konec 71 tlačí vnitřní tlumící člen 20 mezi konec 71 a kuželový konec 31. Tyč 70 a koncový kryt 60 jsou pohyblivě ve styku s montážním členem 40 přes klínový člen 30. Pružina 50, působící přes věnec 61, koncový kryt 60 a tyč 70, přitlačuje vnitřní tlumící člen 20 proti konci 31.

Vnitřní tlumící člen 20, konec 71 a tyč 70 mohou sestávat z jediné části, která může být odlitá nebo vylisovaná. Tato jediná část se pak snadno vloží do klínového členu 30 a pak se během montáže jednoduše uloží zalisováním nebo připojí jiným způsobem ke koncovému krytu 60.

Během činnosti se zatížení řemenu zavádí na člen 11 řemenem vedeným na řemenici 201, viz obr. 6. Zatížení řemenu je výsledkem stlačovacího zatěžování pružiny 50, která vkládá sílu od zatížení pružiny na věnec 61 a koncový kryt 60. Pružné charakteristiky torzní pružiny jsou ze stavu techniky známé.

Tyč 70 přenáší zatěžovací sílu pružiny z koncového krytu na vnitřní tlumící člen 20, takže vnitřní tlumící člen je ·· 9999 99 9999

9 9 9 9 9

9 999 9 9 999

9 9 9 9 9 9

9 » · * * ·· 999 99 999 ·· · • · ·

9 9 9 · ···· • · · ·· ·

- 5 axiálně stlačován proti konci 31 klínového členu. Když je vnitřní tlumící člen 20 stlačovaný proti konci 31, roztahuje se vnitřní tlumící člen radiálně proti vnitřnímu povrchu 12 vnější skříně a tak vytváří třecí sílu mezi vnějším povrchem 21 vnitřního tlumícího členu a vnitřním povrchem 12 vnější skříně. Tato třecí síla vyvinutá mezi vnějším povrchem 21 a vnitřním povrchem 12 tlumí pohyb vnější skříně.

Třecí tlumící síla je proporcionální k síle pružiny a tedy k zatížení řemenu. To je proto, že rozsah radiálního roztažení vnitřního tlumícího členu, a tím i velikost třecí síly mezi vnitřním povrchem 12 a vnějším povrchem 21, je proporcionální k síle zatížení pružiny uvalené na vnitřní tlumící člen 20 přes tyč 70. Když se zatížení řemenu a zatěžovací síla pružiny zvětšuje, axiální stlačující síla vyvíjená na vnitřní tlumící člen 20 vzrůstá o stejnou velikost.Toto naopak zvyšuje radiální roztažení vnitřního tlumícího členu, což zvětšuje normálnou sílu N vykonávanou vnějším povrchem 21 na vnitřní povrch 12 , viz obr. 3. Výsledná třecí síla a tedy tlumící síla je výsledkem koeficientu tření vnitřního povrchu a vnějšího povrchu a normálně síly N. Když síla pružiny nebo zatížení řemenu vzrůstá, pak vzrůstá tlůumící síla aplikovaná na vnější skříň. Když síla pružiny nabo zatížení řemenu klesá, pak klesá i tlumící síla aplikovaná na vnější skříň.

Obrázek 2 je perspektivní pohled na konec vzpěry. Koncový kryt 60 je z obrázku 2 vynechaný. Věnec 61 přijímá jeden konec pružiny 50. Jeden konec tyče 70 je ukázaný, jak vyčnívá z konce 32 klínového členu 30. Konec 32 je nepohyblivě připojený k montážnímu členu 40.

Tyč 70, koncový kryt 60 (viz obr. 1) a věnec 61 jsou axiálně pohyblivé ve směru M, když se vnější povrch 21 používáním opotřebuje. To jest, když se vnější povrch 21 opotřebuje svým třecím záběrem s vnitřním povrchem 12, tyč 70 se bude pohybovat mírně ve směru M úměrně k velikosti φφ · • · · • · φ · φ φ φ φ φ φφφ

φφ φφφφ • φ · φ φφφφ φφφφ · φφφ φ opotřebení vnějšího povrchu 21. Tato velikost pohybu tyče 70 je v rozsahu přibližně do 5 mm. Takový pohyb tyče 70 nemá žádný znatelný účinek na únosnost vzpěry.

Obrázek 3 je detail příčného řezu vzpěry. Když se poprvé uvede do provozu, existuje mezi věncem 61 a montážním členem 40 vůle C. Koncový kryt 60 může být aktuálně dosazen na montážní člen £0. Když se vnitřní tlumící člen 20 opotřebovává, vůle C se postupně znešuje. Objímka 62 udržuje koncový kryt 60 a tyč 70 vhodně vyrovnané uvnitř konce 32 klínového členu 30.

Obr. 4 je půdorysný pohled na vnitřní tlumící člen. Vnitřní tlumící člen 20 zahrnuje několik trojúhelníkovitě tvarovaných členů 251, které směřují radiálně ven. Vnější povrch 21, viz obr. 1, tvoří povrchy 214, které jsou funkčně ve styku se spolupracujícími povrchy na vnitřním povrchu 12. Drážky 250 se táhnou axiálně i radiálně podstatnou částí vnitřního tlumícího členu 20. Drážky 250 dovolují, aby se vnitřní tlumící člen 20 radiálně roztahoval, když je přitlačován na konec 31 klínového členu 30.

Obrázek 5 je boční pohled na příčný řez vnitřním tlumícím členem podle čáry 5-5 z obrázku 4. Kuželová část 221 je v záběru s koncem 31 klínového členu 30. Tyč 70 prochází dírou 252. Kuželová část 221 opisuje úhel a v rozsahu přibližně 5° až 50°. Drážky 250 se táhnou radiálně i axiálně ve vnitřním tlumícím členu 20, aby zajistily radiální roztahování vnitřního tlumícího členu.

Obrázek 6 je perspektivní pohled na vzpěru při použití s napínákem. Jeden konec ramena 11 je připojený otočným přičepováním k ramenu 204 napínáku u otočného čepu 203. Rameno 204 je připojené otočným přičepováním k základně 200 u otočného čepu 202. Základna 200 je přimontovatelná k jakémukoli povrchu, například k neznázorněnému bloku motoru. Řemenice 201 je otočně přičepovaná k ramenu 204. Řemenice

201 může zahrnovat jakýkoli požadovaný profil záběrového

9« 9999

9 9

9 999

9 9

9 9

999 ·· 9 ** ··*· · « 9 9 9

9 9 9 9 9 ··· « 9 9999 9 9 9 9

9 9 9 9 9

9 99 999 povrchu s řemenem, jako například plochý profil představený na obr. 6. Kolem řemenice 201 je typicky vedený řemen neznázorněného hnacího řemenového systému. Vzpěra podle vynálezu aplikuje na řemen zatížení a také tlumí oscilační pohyb řemenu a ramena napínáku.

Obrázek 7 je půdorysný pohled na vnitřní tlumící člen. Drážky 250 se táhnou radiálně od kuželové části 221, aby dovolily radiální roztahování vnitřního tlumícího členu.

Ačkoliv zde byla popsána jediná forma vynálezu, bude pro ty, kdo jsou znalí stavu techniky, očividné, že v konstrukci a vzájemných vztazích mohou být udělány obměny, aniž by došlo k odchýlení od podstaty a rozsahu vynálezu, který je zde popsán.

Claims (18)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   TV OGOS' • · 9 • 9 9 • · 9 9

   9 99999 9 9 • 99 9

   1. Vzpěra, která sestává z:

   prvního členu, který má vnitřní povrch, klínového členu zajištěného nepohyblivě vzhledem k prvnímu členu, klínový člen má kuželový konec, druhého Členu v třecím záběru s vnitřním povrchem a kuželovým koncem, přičemž druhý člen je radiálně roztažitelný, pružiny vázané mezi prvním členem a jedním koncovým členem, koncový člen je připojený k druhému členu, takže síla pružiny radiálně roztahuje druhý člen proti vnitřnímu povrchu a tím proporcionálně tlumí pohyb prvního členu.
2. 2. Vzpěra podle nároku 1, vyznačuj í cí se tím, že první člen je v podstatě dutý válec.
3. 3. Vzpěra podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní povrch má profil skládaný do záhybů.
4. 4. Vzpěra podle nároku 3, vyznačující se tím, že druhý člen má profil skládaný do záhybů pro spolupracující záběr s vnitřním povrchem.
5. 5. Vzpěra podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje:

   tyč pro připojení koncového členu k druhému členu, tato tyč je umístěná koaxiálně uvnitř klínového členu a tyč je pohyblivá vzhledem ke klínovému členu.

   ·· ···© • · tt · · • · ··· • · • · · · · « ···©· · · • · · · ·« ···
6. 6. Vzpěra podle nároku 1, vyznačující se t í m, že druhý člen dále zahrnuje alespoň jednu drážku, takže je druhý člen radiálně roztažitelný.
7. 7. Vzpěra zahrnující:

   člen, který má vnitřní povrch, tlumící člen současně frikčně zabírající s vnitřním povrchem a s kuželovým členem, pružinu vykonávající pružnou sílu na tlumící člen, čímž je tlumící člen radiálně roztahován, aby tlumil pohyb členu.
8. 8. Vzpěra podle nároku 7, vyznačující se tím, že:

   kuželový člen je nepohyblivý vzhledem k tlumícímu členu pružina je vzájemně propojená s tímto členem a s tlumícím členem.
9. 9. Vzpěra podle nároku 7, vyznačují cí se tím, že vnitřní povrch má profil skládaný do záhybů.
10. 10. Vzpěra podle nároku 7, vyznačující se tím, že tlumící člen dále zahrnuje alespoň jednu drážku.
11. 11. Vzpěra zahrnující: pružinu, pohyblivý dutý válcový první člen, který má vnitřní frikční povrch, tlumící člen dosedající na kuželový člen, tento tlumící člen je radiálně roztažitelný oproti vnitřnímu třecímu povrchu při tlačení ke kuželovému členu silou pružiny, čímž je tlumen pohyb prvního členu, a prostředek pro připojení pružiny k tlumícímu členu.

    00 000*

    9 0 0

    0 0 «00

    0 0 0 ·

    9 0 <

    90 009

    0» 0 • · · • 9 0 0

    0 0 0 · 0 · 9

    0 9 ·

    00 0

    00 0000 • 0 0

    0 9 000

    9 0 0

    0 0 0

    0« 000
12. 12. Vzpěra podle nároku 11,vyznačující se tím, že vnitřní třecí povrch opisuje tvar skládaný do záhybů.
13. 13. Vzpěra podle nároku 11,vyznačující se tím, že kuželový člen je nepohyblivý vzhledem k tlumícímu členu.
14. 14. Vzpěra podle nároku 11,vyznačující se tím, že prostředek pro připojení pružiny k tlumícímu členu je souosý s kuželovým členem.
15. 15. Vzpěra podle nároku 11,vyznačující se tím, že tlumící člen je souosý s prvním členem.
16. 16. Vzpěra podle nároku 11,vyznačující se tím, že pružina je připojená k prvnímu členu.
17. 17. Vzpěra podle nároku 11, vyznačující se tím, že tlumící člen dále zahrnuje alespoň jednu drážku.
18. 18. Vzpěra skládající se z:

    prvního členu, který má vnitřní povrch, pevného členu, který má kuželový konec, tlumícího členu stýkajícího se frikčně s vnitřním povrchem a funkčně se stýkající s kuželovým koncem, tento tlumící člen je radiálně roztažitelný při pohybu ke kuželovému konci, předepínajícího členu zapojeného mezi tlumící člen a první člen, přičemž tento předepínací člen vzdoruje axiálnímu pohybu prvního členu, a tento předepínací člen nutí tlumící člen ke kuželovému konci, čímž tlumící člen proporcionálně tlumí pohyb prvního členu.