CN201013826Y - 双向弹性胶体缓冲器 - Google Patents

Abstract

一种双向弹性胶体缓冲器，具有：一端为开口端，另一端为封闭端的壳体，在封闭端一侧的壳体内设有第一止挡缘，在开口端设有一端盖；一外筒，其外径大于第一止挡缘的内径；在外筒的开口端设有一缸盖，在外筒的底部和缸盖上同轴地设有贯通孔；一牵引杆，贯穿外筒，其上设有第二止挡缘；牵引杆的一端设置在外筒的外部，其上具有一止挡部；一内筒，设置在壳体内，并可滑动地套设在牵引杆上，所述内筒的内径小于第二止挡缘的外径；所述内筒与外筒滑动配合，在内筒的长度方向上形成有大外径段和小外径段，所述内筒与外筒之间构成一容置腔，其内收容有弹性胶体。本实用新型结构简单，受力状态较好，运动平稳，体积小、重量轻，制造成本和维护成本低。

Description

双向弹性胶体缓冲器

技术领域

本实用新型涉及到一种缓冲器，尤其是一种采用弹性胶体材料为缓冲介质的双向弹性胶体缓冲器。

背景技术

目前公知的缓冲器多是气动弹簧、液压缓冲器、气液缓冲器、弹簧缓冲器等，用于保护工业设备、降低噪音等场合。该类缓冲器的介质大多为液压油或者氮气等，由于密封技术问题，存在泄漏、使用寿命短，缓冲器体积大、吸收率低、维修不便等明显缺点。

为此人们研制了一种用作缓冲介质的弹性胶体，该缓冲介质具有一定的粘度、可压缩性、无需外力可回复性。所述弹性胶体是一种高分子合成材料，该材料在国外早已广泛应用于工业减振器的设计制造，并在过去数十年里得到不断完善和发展。弹性胶体的性能特点：

1、粘度：粘度在10000000至20000000cst之间，是由弹性胶体的粘稠性能形成的，这种情况产生了极高的粘滞摩擦，其值远远高于粘度只有50至500cst的普通性能。粘度决定了其缓冲减震的性能。

2、压缩性能：当弹性胶体因施加外力而受压缩时，弹性胶体的内部压力显著上升，当压力增加到4000bar时，其收缩率大约为15％，这一特性和一般液体相似，可压缩性决定了它的弹性性能。

3、优点：弹性胶体最显著的优点为：在一个单件装置内，弹性胶体能够按照解决问题所需的比例来提供能量消耗和能量存储，从而消除了振动，吸收了外部冲击能量。这一特性与弹簧类似，但它具有高粘度，可压缩性，显著的热稳定性和化学稳定性，不老化等一系列优点。

中国专利号为：ZL03277279.3即是一种利用所述弹性胶体的一种公知的缓冲器，该缓冲器仅能够实现单向缓冲，无法满足双向缓冲的要求。

图1A、图1B及图1C所示为一种公知的采用弹性胶体的双向缓冲器7，主要包括第一外筒71，第二外筒72，内筒73，滑块76，支座77，在所述内筒73内容纳有所述的弹性胶体74，一活塞75的一端设置在所述内筒73内，另一端与所述第二外筒72相连接，所述第一外筒71和第二外筒72的筒壁上对应设有滑槽，所述滑块76可沿该滑槽往复滑动。图1A中所示位置为正常位置的状态，图1B为拉伸状态的示意图，图1C为压缩状态示意图。

上述图1A、图1B、图1C所示公知的双向缓冲器存在以下缺陷：

1、此种结构共有两层外筒，两层外筒均开槽，不利于防尘，降低使用寿命。

2、此种结构由于两层外筒均开槽，严重影响强度，因此壁厚较厚，使用材料多，体积大，重量高，材料成本高。

3、此种结构结构复杂，加工难度高，加工成本高。

本设计人根据多年从事本领域工作的经验和知识，为克服公知技术中存在的上述缺陷，经过艰苦的研发，终于开发出本实用新型的双向弹性胶体缓冲器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种缓冲器，尤其是一种采用弹性胶体、结构简单、体积小、吸收率高、可双向使用的双向弹性胶体缓冲器。

为此，本实用新型的双向弹性胶体缓冲器，其中，所述双向弹性胶体缓冲器具有：

一壳体，一端为开口端，另一端为封闭端，且在靠近所述封闭端一侧的壳体内设有第一止挡缘，在开口端设有一端盖；

一外筒，可滑动地设置在壳体内，其外径大于所述第一止挡缘的内径；所述外筒的纵截面呈U字型，在开口端设有一缸盖，所述外筒的底部和缸盖上同轴地设有贯通孔；

一牵引杆，贯穿所述外筒，其上设有第二止挡缘；所述牵引杆的一端设置在所述外筒的外部，位于所述壳体内，在该端上具有一止挡部；所述牵引杆的另一端延伸至所述壳体外部；

一内筒，设置在所述壳体内，并可滑动地套设在所述牵引杆上，所述内筒的内径小于所述第二止挡缘的外径；所述内筒与所述外筒滑动配合，在内筒的长度方向上形成有大外径段和小外径段，所述内筒与外筒之间构成一容置腔，其内收容有弹性胶体。

如上所述的双向弹性胶体缓冲器，其中，所述内筒的小外径段、大外径段分别穿设在所述外筒底部和缸盖上设置的贯通孔内，该小外径段和大外径段的直径分别与所述贯通孔的直径相配合，且所述大外径段的直径大于所述壳体端盖的内径。

如上所述的双向弹性胶体缓冲器，其中，所述内筒上形成有直径大于所述大外径段的凸缘，该凸缘的一侧为大外径段，另一侧为小外径段。

如上所述的双向弹性胶体缓冲器，其中，所述凸缘的外径小于所述外筒的内径，大于所述缸盖的内径，该凸缘与所述外筒之间构成弹性胶体的流动间隙。

如上所述的双向弹性胶体缓冲器，其中，所述凸缘的外径与所述外筒的内径相配合，该凸缘沿内筒长度方向设有多个通孔，所述通孔构成弹性胶体的流道。

如上所述的双向弹性胶体缓冲器，其中，所述内筒的小外径段上设有一环凸起，该凸起的外径大于所述外筒底部设置的贯通孔的直径。

如上所述的双向弹性胶体缓冲器，其中，所述壳体内周壁具有与所述外筒构成滑动配合的第一内径段和构成容纳所述牵引杆上的止挡部的第二内径段，所述第一内径段的直径大于第二内径段的直径，且第二内径段靠近壳体封闭端侧，所述第二内径段和第一内径段的交界处形成所述第一止挡缘。

如上所述的双向弹性胶体缓冲器，其中，所述壳体内设有一限位环，该限位环固定在所述壳体的封闭端，其内径小于所述壳体的内径，大于设置在所述牵引杆上的止挡部的外径，该限位环朝向所述外筒一侧构成所述第一止挡缘。

如上所述的双向弹性胶体缓冲器，其中，在外筒的底部和缸盖的贯通孔内设有密封件。

如上所述双向弹性胶体缓冲器，其中，所述壳体内壁设有至少一环凹槽，该凹槽位于所述壳体与所述外筒形成滑动配合部分的中部。

本实用新型的双向弹性胶体缓冲器的特点及优点是：

1、本实用新型结构简单，通过该简单的结构实现了双向缓冲的目的。

2、由于将弹性胶体作为介质，而弹性胶体是一种半流体的高分子材料，所以降低了对密封的要求，可以延长缓冲器的使用寿命。

3、本实用新型的双向弹性胶体缓冲器承受压力部件具有较高的强度，并具有良好的支撑，因此受力状态较好，运动平稳。

4、本实用新型的双向弹性胶体缓冲器为一整体密闭结构，体积小、重量轻，制造成本和维护成本低。

5、本实用新型由于采用弹性胶体介质，因此所述双向弹性胶体缓冲器的能量吸收率可以达到80％以上。

附图说明

图1A为一种公知的双向弹性胶体缓冲器的结构示意图；

图1B为图1A所示结构拉伸状态的示意图；

图1C为图1A所示结构压缩状态示意图；

图2为本实用新型的双向弹性胶体缓冲器正常位置的结构示意图；

图3为本实用新型的双向弹性胶体缓冲器拉伸状态的结构示意图；

图4为本实用新型的双向弹性胶体缓冲器的弹性胶体在运动过程中的受力状态示意图；

图5为本实用新型的双向弹性胶体缓冲器压缩状态的结构示意图；

图6为本实用新型的双向弹性胶体缓冲器另一实施例示意图，表示所述凸缘上设有通孔；

图6A为图6中I处的局部放大图；

图7为本实用新型的双向弹性胶体缓冲器的又一实施例示意图，表示在所述壳体内设一限位环。

具体实施方式

为对实用新型的双向弹性胶体缓冲器的特征、效果和所要达到的技术目的有更加清楚和全面的了解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图2所示，本实用新型的双向弹性胶体缓冲器，具有：一壳体4，所述壳体4的一端为开口端，另一端为封闭端，且在靠近所述封闭端一侧的壳体内设有第一止挡缘B，在开口端设有一端盖41；一外筒3，可滑动地设置在所述壳体4内，其外径大于所述第一止挡缘B的内径；所述外筒3的纵截面呈U字型，在开口端设有一缸盖31，所述外筒3的底部和缸盖31上同轴地设有贯通孔32、311；一牵引杆1，贯穿所述外筒3，其上设有第二止挡缘C；所述牵引杆1的一端设置在所述外筒3的外部，位于所述壳体4内，在该端上具有一止挡部11；所述牵引杆1的另一端穿过所述端盖41延伸至所述壳体4的外部；一内筒2，可滑动地套设在所述牵引杆1上，所述内筒2的内径小于所述第二止挡缘C的外径；所述内筒2与所述外筒3滑动配合，在内筒2的长度方向上形成有大外径段21和小外径段22，所述内筒2与外筒3之间构成一容置腔23，其内收容有弹性胶体5。

所述内筒2的大外径段21贯穿所述外筒3的缸盖31的贯通孔311，所述内筒2的小外径段22穿设在所述外筒3底部的贯通孔32内，该小外径段22和大外径段21的直径分别与所述贯通孔32、311的直径相配合，且所述大外径段21的直径大于所述壳体端盖41的内径。在所述内筒2上还形成有直径大于所述大外径段21的凸缘24，该凸缘24的一侧为大外径段21，另一侧为小外径段22。在本实施例中，将所述凸缘24的外径设置成小于所述外筒3的内径，大于所述缸盖31的贯通孔311的内径，该凸缘24与所述外筒3之间构成弹性胶体5的流动间隙。

所述弹性胶体5的流动间隙并不限于上述结构，如图6、图6A所示，也可以将所述凸缘24的外径设置成与所述外筒3的内径相配合，即形成滑动配合，在该凸缘24上沿内筒2的长度方向设置多个通孔241，所述通孔241构成弹性胶体5的流道(未图示)。

另外，为防止所述内筒2与外筒3之间产生过度的位移，在所述内筒2的小外径段22上设有一环凸起25，该凸起25的外径大于所述外筒3底部设置的贯通孔32的直径，形成所述内筒2的一止挡。

所述壳体4内周壁具有与所述外筒3相滑动配合的第一内径段42和构成容纳所述牵引杆1上的止挡部11的第二内径段43，所述第一内径段42的直径大于第二内径段43的直径，且第二内径段43靠近壳体4的封闭端例，所述第二内径段43和第一内径段42的交界处形成所述第一止挡缘B。

为减少外筒3与壳体4之间的摩擦阻力，以及降低壳体4的加工成本，可在所述壳体4内壁面设置至少一环凹槽44，该凹槽44设置在所述壳体4与所述外筒3形成滑动配合部分的中部，即，当外筒3在其行程的极限位置均不会越过所述凹槽44。在本实施例中，设置了一环较宽的凹槽44，当然该凹槽也可以由间隔设置的多环凹槽构成。

为了防止所述弹性胶体5泄漏到缓冲器的外部，在所述外筒3的底部和缸盖31的贯通孔32、311内均设有密封件33。

构成上述第一止挡缘B的另一可行实施例是，如图7所示，在所述壳体4内设一限位环45，该限位环45固定在所述壳体4的封闭端，其内径小于所述壳体4的内径，大于设置在所述牵引杆上的止挡部11的外径，该限位环朝向所述外筒3一侧构成所述第一止挡缘B(本实施例未图示)，该结构有利于提高所述壳体4内周壁的加工精度。

本实用新型的双向弹性胶体缓冲器的工作原理是：在使用过程中通常需将所述双向弹性胶体缓冲器的一端固定，例如在壳体4的封闭端设置一连接件6，并将该连接件6固定。在所述双向弹性胶体缓冲器的正常位置，如图2所示，所述内筒2的凸缘24抵靠于所述外筒的缸盖31，内筒2的小外径段22与外筒3的内壁之间形成所述容置腔23，其内充满弹性胶体5。下面对本实用新型的拉伸和压缩两个过程进行具体说明：

1、缓冲器的拉伸过程

请配合参见图3，牵引杆1在外力的作用下向图中左侧移动，拉伸该缓冲器。通过设置在其端部的止挡部11抵顶于所述外筒3底部，并带动外筒3向图中左侧运动，同时，所述内筒2在此过程中其大外径段21与所述端盖41相抵接，受到该端盖41的限制，所述内筒2的小外径段22被压入所述外筒3底部的贯通孔32内。在此过程中，图2所示的容置腔23被所述内筒2的凸缘24划分为A1、A2两部分，且所述弹性胶体5在由A1、A2构成的容置腔23’内、通过所述凸缘24与所述外筒之间形成的间隙或设置在凸缘上的流道产生流动，同时由于内筒2的凸缘24的一侧为大外径段21，另一侧为小外径段22，即，所述A1部分位于小外径段，A2部分位置大外径段，因此由A1、A2两部分构成的容置腔23’的体积小于图2中所示缓冲器正常状态下容置腔23的体积，则弹性胶体5被压缩，产生阻尼力。当外力撤销后，由于弹性胶体的压缩性能而产生的弹性，所述内筒2、外筒3回复到图2所示的初始位置。在上述整个过程中的反力情况如图4所示，在运动过程中达到能量的转化与消耗，最终以热量的形式散发。

2、缓冲器的压缩过程

请配合参见图5，牵引杆1在外力作用下带动所述内筒2向图中的右侧运动，对所述缓冲器施加压力。外筒3的底面与设置在壳体4的第一止挡缘B相抵接而不能运动，因此内筒2在牵引杆1的第二止挡缘C的带动下其小外径段22被压入外筒3的底部的贯通孔32内。在此过程中，与上述拉伸过程相类似，图2所示的容置腔23被所述内筒2的凸缘24划分为A1、A2两部分，且所述弹性胶体5在由A1、A2构成的容置腔23’内、通过所述凸缘24与所述外筒之间形成的间隙或设置在凸缘上的流道产生流动，同时由于内筒2的凸缘24的一侧为大外径段21，另一侧为小外径段22，即，所述A1部分位于小外径段，A2部分位置大外径段，因此由A1、A2两部分构成的容置腔23’体积小于图2中所示缓冲器正常状态下容置腔23的体积，则弹性胶体5被压缩，产生阻尼力。当外力撤销后，由于弹性胶体的压缩性能，所述内筒2回复到初始位置。在上述整个过程中的反力情况与拉伸过程相同。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本实用新型专利申请内容所作的等同变化与修饰，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述双向弹性胶体缓冲器具有：

一壳体，一端为开口端，另一端为封闭端，且在靠近所述封闭端一侧的壳体内设有第一止挡缘，在开口端设有一端盖；

一外筒，可滑动地设置在壳体内，其外径大于所述第一止挡缘的内径；所述外筒的纵截面呈U字型，在开口端设有一缸盖，所述外筒的底部和缸盖上同轴地设有贯通孔；

一牵引杆，贯穿所述外筒，其上设有第二止挡缘；所述牵引杆的一端设置在所述外筒的外部，位于所述壳体内，在该端上具有一止挡部；所述牵引杆的另一端延伸至所述壳体外部；

一内筒，设置在所述壳体内，并可滑动地套设在所述牵引杆上，所述内筒的内径小于所述第二止挡缘的外径；所述内筒与所述外筒滑动配合，在内筒的长度方向上形成有大外径段和小外径段，所述内筒与外筒之间构成一容置腔，其内收容有弹性胶体。

2.如权利要求1所述的双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述内筒的小外径段、大外径段分别穿设在所述外筒底部和缸盖上设置的贯通孔内，该小外径段和大外径段的直径分别与所述贯通孔的直径相配合，且所述大外径段的直径大于所述壳体端盖的内径。

3.如权利要求1所述的双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述内筒上形成有直径大于所述大外径段的凸缘，该凸缘的一侧为大外径段，另一侧为小外径段。

4.如权利要求3所述的双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述凸缘的外径小于所述外筒的内径，大于所述缸盖的内径，该凸缘与所述外筒之间构成弹性胶体的流动间隙。

5.如权利要求3所述的双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述凸缘的外径与所述外筒的内径相配合，该凸缘沿内筒长度方向设有多个通孔，所述通孔构成弹性胶体的流道。

6.如权利要求1所述的双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述内筒的小外径段上设有一环凸起，该凸起的外径大于所述外筒底部设置的贯通孔的直径。

7.如权利要求1所述的双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述壳体内周壁具有与所述外筒构成滑动配合的第一内径段和构成容纳所述牵引杆上的止挡部的第二内径段，所述第一内径段的直径大于第二内径段的直径，且第二内径段靠近壳体封闭端侧，所述第二内径段和第一内径段的交界处形成所述第一止挡缘。

8.如权利要求1所述的双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述壳体内设有一限位环，该限位环固定在所述壳体的封闭端，其内径小于所述壳体的内径，大于设置在所述牵引杆上的止挡部的外径，该限位环朝向所述外筒一侧构成所述第一止挡缘。

9.如权利要求1所述的双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，在外筒的底部和缸盖的贯通孔内设有密封件。

10.如权利要求7或8所述双向弹性胶体缓冲器，其特征在于，所述壳体内壁设有至少一环凹槽，该凹槽位于所述壳体与所述外筒形成滑动配合部分的中部。

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