ITBO980684A1 - Ammortizzatore o sospensione telescopica, di tipo idraulico odpneumatico, con compensatore incorporato, a basso ingombro, di - Google Patents

Description

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato fa riferimento agli ammortizzatori ed alle sospensioni telescopiche in genere, di tipo idraulico od idropneumatico, dotati di un compensatore per compensare le differenti variazioni di volume delle camere opposte al pistone del complesso telescopico, quando una di tali camere è impegnata da uno stelo fissato al pistone dello stesso complesso telescopico. Il compensatore è collegato ad una delle camere interne del complesso telescopico, usualmente alla camera di maggior volume. In taluni casi, i compensatori sono attualmente montati all’intemo e sul fondo della detta camera di maggior volume, con l’inconveniente di allungare l’ingombro del complesso telescopico, e più frequentemente sono collocati all’esterno, lateralmente od anche in un punto distante dallo stesso complesso telescopico, con collegamento alla detta camera di maggior volume attraverso un tubo flessibile. I compensatori di tipo noto sono fondamentalmente composti da una camera divisa in due parti da un pistone a tenuta laterale, oppure da una membrana di materiale flessibile ed eventualmente elastico, essendo una parte di tale camera piena d’olio e collegata alla camera di maggior volume del complesso telescopico, mentre l’altra parte di camera è normalmente impegnata da un gas in pressione, a pressione spesso regolabile, per assicurare un pronto ritorno dell’olio dal compensatore al circuito interno del complesso telescopico quando questo compie la corsa di estensione, anche per evitare in tale circuito fenomeni di cavitazione. Da quanto esposto si evince come i compensatori di tipo noto comportino fondamentalmente un problema d’ingombro e come richiedano in genere una camera di pressurizzazione opposta a quella impegnata daH’olio.

Il trovato intende ovviare a questi e ad altri inconvenienti dalla tecnica nota con la seguente idea di soluzione. Sulla superficie laterale esterna del cilindro del complesso telescopico, viene montata almeno una calza tubolare, flessibile e preferibilmente elastica, impermeabile e resistente all’olio, che con le proprie estremità viene fissata a tenuta sul detto cilindro, ad esempio con fascette od altri adatti mezzi, in modo da realizzare nel proprio interno una camera di compensazione di volume variabile, che è collegata ad almeno una delle camere interne del complesso telescopico, ad esempio alla camera di maggior volume, per mezzo di fori d’estremità di tale camera. Il compensatore così realizzato, presenta un ingombro estremamente limitato e non richiede d’essere esternamente pressurizzato in quanto il suo svuotamento è fondamentalmente agevolato dalla memoria elastica della calza che lo forma.

Maggiori caratteristiche del trovato, ed i vantaggi che ne derivano, appariranno meglio evidenti dalla seguente descrizione di alcune forme preferite di realizzazione dello stesso, illustrate a puro titolo d’esempio, non limitativo, nelle figure delle due tavole allegate di disegno, in cui:

- la fig. 1 illustra sezionato longitudinalmente e schematicamente un ammortizzatore provvisto del compensatore secondo il ritrovato;

- le figg. 2 e 3 illustrano delle possibili conformazioni esterne della parete di supporto della calza elastica del compensatore;

- le figg. 4 e 5 illustrano sezionato longitudinalmente e diviso in due tratti, un gambo di una forcella particolarmente per biciclette del tipo mountain-bike o per altri mezzi di locomozione a due ruote.

Nella figura 1, con 1 è indicato il cilindro di un ammortizzatore, chiuso ad una estremità e nel quale scorre a tenuta laterale un pistone 2 collegato ad uno stelo 3 che esce assialmente ed a tenuta laterale dall’altra estremità del cilindro 1. Con 4 e 5 sono indicati gli attacchi di collegamento dell’ ammortizzatore a due punti del meccanismo da ammortizzare, che sono usualmente sollecitati in allontanamento reciproco da un mezzo elastico, non illustrato, così che a riposo l ammortizzatore ha lo stelo 3 esteso dal cilindro l. Le camere interne A e B del cilindro 1, definite dalle facce opposte del pistone 2, sono piene d’olio o d’altro adatto liquido e sul pistone 2 sono previsti dei mezzi a valvola di qualsiasi adatto tipo anche diverso da quelli schematicamente indicati con 6, eventualmente regolabili, che durante la corsa di estensione e di retrazione dello stelo 3, controllano il passaggio dell’olio tra le camere A e B, per assicurare la necessaria ammortizzazione delle sollecitazioni alle quali è sottoposto il complesso telescopico di cui trattasi.

Per compensare le diverse variazioni di volume delle camere A e B, essendo la camera A di volume maggiore di quella B in quanto non impegnata dallo stelo 3, il trovato prevede ad esempio in corrispondenza della base della camera di maggior volume A, dei fori laterali 7 e prevede montata esternamente al cilindro 1, una calza impermeabile 8, flessibile e preferibilmente di un qualsiasi adatto materiale elastomerico resistente all’aggressione dell’olio, di lunghezza e di spessore adeguati e fissata a tenuta con le proprie estremità sullo stesso cilindro 1, ad esempio con dei mezzi di serraggio centripeto 9 e 10, ad esempio con fascette o gruppi di anelli conici e di differente durezza, con superfici di contatto dotate di rigature antisfi lamento (fig. 3), del tipo di quelli impiegati per la connessione reciproca a tenuta dei tubi nei circuiti idraulici, il tutto in modo che tra la calza 8 di cui trattasi e la parete esterna da questa sormontata del cilindro 1, si realizzi una camera di compensazione C a tenuta verso l’esterno, che può variare di volume per effetto della flessibilità e della elasticità della stessa calza 8 e che comunica con la camera A deirammortizzatore attraverso i fori 7. Per assicurare una efficace chiusura delle estremità della calza 8, le stesse estremità delle calza e/o le porzioni con questa a contatto del cilindro 1 o dei mezzi di serraggio 9, 10 possono essere strutturati in qualsiasi adatto modo. Anche la camera C è piena d’olio. In particolare, quando lo stelo 3 è nella condizione estesa di riposo, la camera C è nella condizione di minor volume. Quando lo stelo 3 viene sollecitato in retrazione, l’olio defluisce in parte dalla camera A a quella B, attraverso i mezzi a valvola 6 del pistone 2 e nella parte eccedente fluisce nella camera di compensazione C attraverso i fori 7. Quest’olio ritornerà poi nella camera A quando lo stelo 3 compie la corsa di estensione. In quest’ultima fase l’olio deve fluire liberamente nella camera A, senza dar origine a fenomeni di cavitazione ed a questo provvede la memoria elastica della calza 8 e l’ampio passaggio formato dai fori 7.

Per assicurare una libera circolazione dell’olio tra le camere A e C e viceversa, è di preferenza previsto che i fori 7 si aprano in un recesso anulare esterno 107 del cilindro 1 e può essere previsto che in tale recesso si aprano dei piccoli solchi che interessano per tutta la lunghezza od in parte la superficie esterna del cilindro 1 che definisce la detta camera C, ad esempio dei piccoli solchi rettilinei 11 come dalla figura 2 o dei piccoli solchi elicoidali 12 come dalla figura 3. 1 solchi longitudinali 11 o 12 possono essere diversamente previsti su una parte intermedia della superficie laterale interna della calza 8. Secondo una ulteriore variante esecutiva, in alternativa od in combinazione alla soluzione dei cui alle figure 2 o 3, può essere previsto che la superficie laterale esterna del cilindro 1, nel tratto che definisce la camera C, sia opportunamente conica, oppure può essere previsto che la calza 8 sia realizzata con una elasticità differenziata nel senso della lunghezza, il tutto in modo da evitare che nel proprio movimento elastico di restringimento, la calza 8 abbia ad occludere i fori 7, almeno fintanto che la camera C non si è svuotata.

NeH’impiego su ammortizzatori o su complessi telescopici nei quali la calza 8 rimarrebbe in vista, possono essere previsti dei mezzi per proteggere la calza stessa, ad esempio con un rivestimento flessibile ed eventualmente soffiettato, di un qualsiasi materiale adatto allo scopo.

Con riferimento alle figure 4 e 5 viene ora descritta l’applicazione dei perfezionamenti di cui trattasi in uno dei gambi di una forcella particolarmente per mountain-bike, formata da due gambi telescopici, uguali, ammortizzati, fissati superiormente tra loro per mezzo di traverse che sostengono l'asse dello sterzo e dotate inferiormente degli attacchi per il fissaggio al mozzo della ruota. In tali figure, con 13 è indicato il fodero ossia l’elemento tubolare di maggior sezione del gambo, chiuso superiormente da un tappo 14 e nel quale scorre telescopicamente lo stelo tubolare 15 che sull’estremità inferiore è chiuso da un tappo 16 ed è dotato dell’appendice 5 per il collegamento all’asse della ruota. Nell’esempio di cui trattasi, il fodero 13 è dotato sulla estremità inferiore di un complesso di chiusura a tenuta 17 e di un anello di guida 117 con un diametro interno inferiore a quello dello stesso fodero e nel quale scorre a tenuta laterale lo stelo 15 dotato sulla propria estremità superiore di un anello esterno 18 che scorre a tenuta sulla superficie laterale dello stesso fodero, così che la superficie di scorrimento relativa delle parti 13 e 15 sia limitata a quella degli anelli 117 e 18 ed in modo che tra le due parti sussista una camera anulare D che è in costante comunicazione con la camera interna E del complesso telescopico 13, 15 attraverso dei fori 19 ricavati sulla estremità superiore dello stelo 15, al di sotto dell’anello di scorrimento 18. Attraverso i fori 19 l’intercapedine D può liberamente aspirare o scaricare aria dalla o nella camera E e può ricevere da questa una piccola quantità d’olio per la lubrificazione delle superfici relativamente mobili delle parti 13 e 15. La camera E del gambo è infatti impegnata in parte da olio di lubrificazione, preferibilmente ad alta densità, che potrà giungere ai fori 19 col periodico rovesciamento della forcella e per effetto deH’emulsionamento dello stesso nell’aria contenuta nella camera E.

Il tappo 14 chiude l’estremità del cilindro 1 di una cartuccia ammortizzatrice del tipo descritta in figura 1, posta coassialmente nel complesso telescopico 13, 15, con lo stelo 3 orientato ad esempio nello stesso senso dello stelo 15 e solidale al complesso del tappo 16 con l’attacco 5. Sul tappo 16 possono essere previsti dei mezzi di regolazione, non illustrati in quanto noti in altre sospensioni realizzate dalla richiedente e perché estranei alla comprensione del trovato, per registrare i mezzi a valvola 6 posti sullo stantuffo 2 deH’ammortizzatore. Altri mezzi di registro, anch’essi non illustrati, possono essere previsti sul tappo 14 per registrare degli eventuali mezzi a valvola posti nella camera A dell’ ammortizzatore, anch’essi non illustrati, per regolare il comportamento della forcella formata dai gambi di cui trattasi, sia nella fase di compressione che in quella di distensione.

Completano il gambo della forcella, i fori 7 col recesso anulare esterno 107 sulla estremità superiore del cilindro 1 e la calza impermeabile, flessibile ed elastica 8 all’esterno dello stesso cilindro 1, fissata con le estremità su tale cilindro per mezzo degli elementi di serraggio 9 e 10. La calza 8 è tale da non interferire con l’estremità superiore del fodero 15 del gambo telescopico. Le camere A, B e C dell’ ammortizzatore sono piene di liquido di viscosità contenuta e sufficientemente stabile al variare della temperatura di esercizio della forcella. Grazie alla presenza della calza 8, l’olio di lubrificazione posto nella camera E del complesso telescopico 13, 15, mai si miscelerà all’olio del circuito della cartuccia di ammortizzazione. Un mezzo elastico 20 formato ad esempio da una molla o da un gruppo di elastomeri è previsto all’interno dello stelo 15, esternamente allo stelo 3 dell’ ammortizzatore, in appoggio con una estremità sul fondo dello stelo 15 e con l’altra estremità su un bicchiere 101 del cilindro 1, per sollecitare in estensione il gambo della forcella. Resta inteso che il gambo della forcella illustrato nelle figure 4 e 5, può essere usato rovesciato, ossia con lo stelo 15 orientato verso l’alto e collegato allo sterzo della bicicletta e col fodero 13 orientato in basso e collegato all’asse della ruota della stessa bicicletta, col vantaggio di una miglior lubrificazione delle parti 13, 15, anche con una piccola quantità di olio nella camera E. Resta altresì inteso che la cartuccia ammortizzatrice col compensatore può essere montata nel complesso telescopico 13, 15 con un orientamento capovolto rispetto a quello illustrato nelle figure 4 e 5. E’ evidente infine come la pressione esistente nella camera E della forcella migliori il ritorno elastico della calza 8 e come possa al limite consentire l’impiego di una calza anche solo flessibile.

Resta pertanto inteso che la descrizione si è riferita ad una forma preferita di realizzazione del trovato, al quale possono essere apportate numerose varianti e modifiche, soprattutto costruttive, senza per altro abbandonare il principio informatore dell’invenzione, come sopra esposto, come illustrato e come a seguito rivendicato. Nelle rivendicazioni, i riferimenti riportati tra parentesi sono puramente indicativi e non limitativi dell’ ambito di protezione delle stesse rivendicazioni.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1) Ammortizzatore o sospensione telescopica, di tipo idraulico od idropneumatico, con compensatore incorporato, del tipo che comprende un cilindro (1) pieno d’olio, chiuso ad una estremità con la quale è usualmente predisposto per il collegamento (4) ad un punto del meccanismo da ammortizzare e che sull’altra estremità è attraversato a tenuta laterale da uno stelo (3) collegato con l’estremità esterna (5) al secondo punto del meccanismo da ammortizzare, mentre con l’altra estremità lo stesso stelo è fissato ad un pistone (2) che scorre a tenuta laterale nel cilindro e che porta dei mezzi a valvola (6) per controllare il flusso dell’olio tra le due camere interne (A, B) dello stesso cilindro quando lo stelo viene spostato in estensione od in retrazione, mentre un compensatore provvede a compensare le differenti variazioni di volume di tali camere, caratterizzato dal fatto che il compensatore è costituito da almeno una calza flessibile (8), impermeabile e chimicamente resistente all’olio, montata in modo da circoscrivere per tutta la lunghezza od in parte il detto cilindro, che con le proprie estremità è fissata a tenuta su questo mediante appositi mezzi di fissaggio (9, 10) e che col cilindro stesso definisce una camera ausiliaria (C) di volume variabile, che è impegnata da olio e che per mezzo di fori (7) previsti sul cilindro (1) comunica con almeno una delle camere inte e dello stesso cilindro, ad esempio alla camera di maggior volume (A), in modo da compensare le differenti variazioni di volume di tali camere durante il funzionamento dell’ ammortizzatore.
2. 2) Ammortizzatore secondo la rivendicazione 1), in cui la calza (8) è flessibile ed anche elastica ed è ad esempio costituita da almeno un tubo di un adatto materiale elastomeri co.
3. 3) Ammortizzatore secondo le rivendicazioni precedenti, in cui la calza (8) di materiale elastomerico può essere rivestita con una guaina flessibile di un qualsiasi adatto materiale di protezione, anche soffiettata.
4. 4) Ammortizzatore secondo la rivendicazione 1), in cui i mezzi di fissaggio al cilindro (1) delle estremità della calza (8) sono dei mezzi di serraggio centripeto, ad esempio fascette, reggette od anelli sormontati da altri anelli, con accoppiamento conico e con rigature antisfilamento.
5. 5) Ammortizzatore secondo le rivendicazioni precedenti, in cui le estremità della calza e/o le porzioni del cilindro sulle quali appoggiano tali estremità della calza stessa, possono essere profilate in qualsiasi modo utile per assicurare la miglior cooperazione della calza medesima, anche ai fini della tenuta, coi mezzi di fissaggio (9, 10) e/o col cilindro di supporto (1).
6. 6) Ammortizzatore secondo la rivendicazione 1), in cui i fori (7) coi quali la camera di compensazione (C) comunica col circuito interno (A) dello stesso ammortizzatore, sono disposti in corrispondenza di una estremità di tale camera e sono collocati in un recesso anulare (107) del cilindro (1).
7. 7) Ammortizzatore secondo la rivendicazione 6), in cui al detto recesso anulare (107) sono attestate le estremità di piccoli solchi longitudinali (11, 12) che interessano per tutta la lunghezza od in parte il tratto di cilindro (1) circoscritto dalla calza di polmonazione (8).
8. 8) Ammortizzatore secondo la rivendicazione 7), in cui i solchi longitudinali (11, 12) possono essere previsti sulla superficie laterale interna della membrana (8).
9. 9) Ammortizzatore secondo la rivendicazione 2), in cui la calza elastica di polmonazione (8) presenta una elasticità differenziata nel senso della lunghezza.
10. 10) Ammortizzatore secondo la rivendicazione 2), in cui il tratto di superfide del cilindro (1) sul quale è montata la membrana (8) può essere opportunamente conico.
11. 11) Ammortizzatore secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dall’essere montato all inte o di un fodero (13) e di uno stelo (15) accoppiati tra loro telescopicamente e che realizzano un gambo di una forcella per mountain-bike od altro mezzo di locomozione a due ruote, col cilindro (1) fissato ad esempio alla estremità (14) del fodero e con lo stelo (3) fisso ad esempio alla estremità dello stelo (15) del detto gambo di forcella e con un mezzo elastico (20) formato ad esempio da una molla elicoidale o da elastomeri, che sollecita in estensione l’intero sistema, il tutto in modo che la calza di compensazione (8) risulti protetta all’interno del gambo, essendo la o le camere interne (D, E) del gambo stesso opportunamente pressurizzate rispetto alla pressione atmosferica ed essendo dotate di una giusta quantità d’olio di lubrificazione, di adatte caratteristiche, che per mezzo della detta calza (8) viene mantenuto separato dall’olio del circuito interno dell’ ammortizzatore.
12. 12) Ammortizzatore o sospensione telescopica di tipo idraulico od idropneumatico, con compensatore incorporato, di ingombro contenuto, di costruzione semplificata e di elevata affidabilità, realizzato in particolare, in tutto o sostanzialmente, come descritto, come illustrato e per gli scopi sopra esposti.