PL207184B1 - Hydrauliczny zderzak odbicia - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hydrauliczny zderzak odbicia do amortyzatora mającego cylinder roboczy wypełniony płynem roboczym, w którym umieszczony jest przesuwnie tłok z zaworem odbicia, połączony z tłoczyskiem wychodzącym na zewnątrz amortyzatora przez prowadnicę tłoczyska.

Amortyzatory bardzo często konstruowane są tak, aby siła tłumienia amortyzatora była wyższa na krańcach suwu odbicia. Dodatkowe tłumienie jest konieczne, aby zapobiec nagłemu zatrzymaniu tłoka, czemu towarzyszy hałas i naprężenia mogące doprowadzić do uszkodzenia elementów amortyzatora.

W znanych amortyzatorach zwykle stosuje się w tym celu zderzaki mechaniczne i/lub hydrauliczne obejmujące sprężyny lub dodatkowe elementy umieszczone na tłoczysku i współpracujące ze specjalnymi kształtkami lub elementami połączonymi z cylindrem roboczym. Urządzenia te zwiększają jednak martwą długość amortyzatora.

Ponieważ długość skoku amortyzatora jest istotną właściwością, która determinuje jego wymiary, istnieje potrzeba konstrukcji urządzenia, które zapewniałoby wymagane zwiększenie tłumienia, a jednocześnie zajmowałoby moż liwie najmniejszą przestrzeń.

W opisach patentowych US 4 527 674 i US 4 838 393 przedstawiono hydromechaniczny zderzak odbicia, spoczywający na kołnierzu zamocowanym do tłoczyska. Zderzak składa się z cylindra elastomerycznego umieszczonego pomiędzy dwoma pierścieniami kołnierzowymi i tworzącego pomiędzy nimi obwodową komorę. Przy końcu suwu odbicia tłoczyska, zderzak odbicia jest osiowo ściskany pomiędzy kołnierzem zamocowanym do tłoczyska a prowadnicą tłoczyska, aż cylinder elastomeryczny ulegnie deformacji i oprze się o wewnętrzną ściankę cylindra roboczego. Podczas deformacji obwodowa komora zmniejsza swoją objętość. Ograniczony prześwit pomiędzy pierścieniem kołnierzowym a prowadnicą tłoczyska umożliwia przepływ płynu roboczego do dodatkowej komory, pozostającej w ograniczonym połączeniu z zewnętrzną częścią komory odbicia. Ściskanie cylindra elastomerycznego i ograniczony przepływ płynu zapewniają dodatkowe tłumienie na końcu suwu odbicia.

Hydrauliczny zderzak odbicia przedstawiono także w opisie patentowym US 5 024 301. Zderzak ten jest mocowany do tłoczyska i zawiera kielichowaty, zewnętrzny element obudowy umieszczony przesuwnie w cylindrze roboczym i kielichowaty, wewnętrzny element obudowy przymocowany do tłoczyska i umieszczony przesuwnie w elemencie zewnętrznym, a pomiędzy elementami wewnętrznym i zewnętrznym znajduje się komora tłumienia.

Celem wynalazku jest konstrukcja hydraulicznego zderzaka odbicia, składającego się z niewielu elementów i nadającego się do zastosowania w istniejących amortyzatorach bez konieczności modyfikacji ich elementów.

Istotą wynalazku jest hydrauliczny zderzak odbicia, który według wynalazku charakteryzuje się tym, że w cylindrze roboczym amortyzatora umieszczona jest wkładka, której co najmniej jedna z powierzchni współpracuje ze stroną wlotową kanałów przelotowych zaworu obicia, przy czym wkładka przymocowana jest do elementu sprężystego, którego drugi koniec zamocowany jest przy prowadnicy tłoczyska.

W koń cowej fazie suwu odbicia kanał y przelotowe zaworu odbicia dociskają do dopowiadają cej im powierzchni wkładki, przez co w przestrzeni pomiędzy wkładką a prowadnicą tłoczyska tworzy się podciśnienie, a płyn wypływa z przestrzeni pomiędzy prowadnicą tłoczyska i wkładką w sposób ograniczony, generując opory hydrauliczne, prowadzące do dyssypacji energii. Kształt wkładki należy dobrać do typu zastosowanych w amortyzatorze zaworów odbicia.

Element sprężysty utrzymuje wkładkę w określonej pozycji i zapewnia jej powrót do tej pozycji po ustaniu nacisku tłoka.

W korzystnej konstrukcji hydraulicznego zderzaka odbicia według wynalazku element sprężysty ma formę sprężyny.

Według wynalazku korzystne jest ponadto, aby zewnętrzna powierzchnia wkładki przynajmniej częściowo przesłaniała kanały przelotowe zaworu obicia.

Zapobiega to całkowitemu uszczelnieniu przestrzeni pomiędzy tłokiem, a prowadnicą tłoczyska. Powierzchnia dostępna dla przepływu płynu determinuje tu charakterystykę zderzaka hydraulicznego.

Alternatywnie lub dodatkowo korzystne jest, aby wkładka miała kanały dla przepływu płynu roboczego.

Według wynalazku korzystne jest także, aby zewnętrzna pobocznica wkładki opierała się o gł adź cylindra roboczego.

PL 207 184 B1

W alternatywnej konstrukcji zderzaka według wynalazku wewnętrzna pobocznica wkładki moż e opierać się o zewnętrzną pobocznicę tłoczyska.

W jeszcze innej konstrukcji zderzaka według wynalazku możliwe jest takie dobranie kształtu wkładki, aby jej wewnętrzna pobocznica opierała się o zewnętrzną pobocznicę tłoczyska, a zewnętrzna pobocznica o gładź cylindra roboczego.

Główną zaletą hydraulicznego zderzaka odbicia jest niewielka liczba dodatkowych elementów i moż liwość zastosowania w produkowanych amortyzatorach dowolnego typu bez konieczności modyfikacji ich elementów. Odpowiednią charakterystykę tłumienia można uzyskać poprzez odpowiedni dobór kształtu wkładki, a ściślej powierzchni dostępnej dla przepływu płynu roboczego po zakryciu kanałów zaworu odbicia i/lub zastosowanie kanałów.

Przedmiot wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1a i fig. 1b przedstawia zderzak hydrauliczny w pozycjach nieaktywnej i aktywnej, a fig. 2a i fig. 2b przedstawia inną formę wykonania zderzaka hydraulicznego.

Jak przedstawiono na rysunku fig. 1a, amortyzator 1 ma cylinder roboczy 2 wypełniony płynem roboczym. W cylindrze roboczym 2 znajduje się tłok 3 zaopatrzony w zawory tłokowe odbicia i kompresji. Tłoczysko 4, do którego przymocowany jest tłok 3 wychodzi na zewnątrz amortyzatora 1 przez prowadnicę tłoczyska 5.

Pomiędzy prowadnicą tłoczyska 5 a tłokiem 3 znajduje się wkładka 7, która może się swobodnie przesuwać po gładzi cylindra roboczego 2. Wkładka 7 przymocowana jest od strony bliższej prowadnicy tłoczyska 5 do sprężyny 6. Drugi koniec sprężyny 6 jest przymocowany do prowadnicy tłoczyska 5. Zadaniem sprężyny 6 jest ustalenie pozycji wkładki w środkowej fazie suwu tłoczyska. Ponadto określa ona także długość skoku roboczego hydraulicznego zderzaka odbicia.

Podczas pracy amortyzatora, w górnym zakresie suwu odbicia tłok 3 naciska na górną powierzchnię wkładki 7, zamykając częściowo pod naciskiem sprężyny 6 kanały 9 zaworu odbicia.

Całkowitemu uszczelnieniu przestrzeni pod wkładką zapobiegają kanały 11 we wkładce 7.

Kształt wkładki 7 został dobrany do rodzaju znajdującego się na tłoku 3 zaworu odbicia 12. Na rysunku fig. 1a i fig. 1b przedstawiono wkładkę dostosowaną do zaworu tłokowego mającego ukośne kanały 9 (cross-drilled).

Rysunek fig. 2a i fig.2b przedstawia zderzak hydrauliczny z wkładką dostosowaną do wielopłytkowego zaworu odbicia amortyzatora jednorurowego. Oznaczenia odpowiadających elementów przedstawionych na rysunku fig. 1 są tu takie same.

Jak widać, w odróżnieniu od konstrukcji pokazanej na rysunku fig. 1a i fig. 1b, wkładka 7 przesuwa się tu po tłoczysku 4. Poza tym działanie zderzaka jest podobne: tłok 3 naciska w górnym zakresie suwu na górną powierzchnię wkładki 7, zamykając częściowo kanały 11.

Zamiast kanałów 11 we wkładce możliwe jest także radełkowanie wkładki lub taki dobór kształtu wkładki 7, aby przykrywała ona otwory wlotowe zaworu odbicia jedynie częściowo.

Zamiast sprężyny 6 można także zastosować inny element o podobnych właściwościach, na przykład tuleję elastomerową, ulegającą wyboczeniu pod naciskiem tłoka.

Powyższe przykłady wykonania zderzaka hydraulicznego według wynalazku podano jedynie celem zilustrowania jego działania. Możliwe są jego różne modyfikacje, które nie wychłodzą poza zakres ochrony określony w zastrzeżeniach patentowych.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Hydrauliczny zderzak odbicia do amortyzatora mającego cylinder roboczy wypełniony płynem roboczym, w którym umieszczony jest przesuwnie tłok z zaworem odbicia, połączony z tłoczyskiem wychodzącym na zewnątrz amortyzatora przez prowadnicę tłoczyska, znamienny tym, że w cylindrze roboczym (2) umieszczona jest wkładka (7), której co najmniej jedna z powierzchni współpracuje ze stroną wlotową kanałów przelotowych (9, 10) zaworu obicia tłoka (3), przy czym wkładka (7) przymocowana jest do elementu sprężystego (6), którego drugi koniec zamocowany jest przy prowadnicy tłoczyska (5).
2. 2. Hydrauliczny zderzak odbicia według zastrz. 1, znamienny tym, że element sprężysty (6) ma formę sprężyny.
3. 3. Hydrauliczny zderzak odbicia według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zewnętrzna powierzchnia wkładki (7) przynajmniej częściowo przesłania kanały przelotowe (9, 10) zaworu obicia.

   PL 207 184 B1
4. 4. Hydrauliczny zderzak odbicia według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że wkładka (7) ma kanały (11) dla przepływu płynu roboczego.
5. 5. Hydrauliczny zderzak odbicia według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że zewnętrzna pobocznica wkładki (7) opiera się o gładź cylindra roboczego (2).
6. 6. Hydrauliczny zderzak odbicia według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że wewnętrzna pobocznica wkładki (7) opiera się o zewnętrzną pobocznicę tłoczyska (4).
7. 7. Hydrauliczny zderzak odbicia według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że wewnętrzna pobocznica wkładki (7) opiera się o zewnętrzną pobocznicę tłoczyska (4), a zewnętrzna pobocznica wkładki (7) opiera się o gładź cylindra roboczego (2).