ITMI20011266A1

ITMI20011266A1 - Pistone per un ammortizzatore

Info

Publication number: ITMI20011266A1
Application number: IT2001MI001266A
Authority: IT
Inventors: Walter Schalles; Dirk Litterscheid
Original assignee: Mannesmann Sachs Ag
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-15
Also published as: ITMI20011266A0; DE10031975A1

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Pistone per un ammortizzatore"

Riassunto del trovato

Pistone per un ammortizzatore, laddove il pistone dotato di dispositivi ammortizzatori è fissato su un'asta di pistone, guidata esternamente e chiusa a tenuta, e suddivide un cilindro, riempito di liquido ammortizzatore, in due vani di lavoro, e per la variazione della forza ammortizzatrice, agente in funzione della corsa, la parete cilindrica presenta almeno una cava di andamento sostanzialmente assiale, che, aggirando un anello di pistone rigido, disposto in una prima cava di pistone e agente come anello di tenuta rispetto alla superficie cilindrica, forma un canale di aggiramento, laddove il pistone presenta un elemento di guida, separato dalla prima cava di pistone e disposto idraulicamente in serie, laddove l'elemento di guida è alloggiato in modo tale che si impedisce un'entrata di liquido ammortizzatore fra pistone ed elemento di guida nell'alloggiamento dell'elemento di guida.

Descrizione del trovato

L'invenzione si riferisce ad un pistone per un ammortizzatore, laddove il pistone, dotato di dispositivi ammortizzatori, è fissato su un'asta di pistone, guidata verso l'esterno e chiusa a tenuta, e suddivide un cilindro, riempito di liquido ammortizzatore, in due spazi di lavoro e per la variazione della forza ammortizzatrice, agente in funzione della corsa, la parete cilindrica presenta almeno una cava, che si estende in sostanza assialmente ed aggirando un anello di pistone rigido, disposto nella prima cava di pistone e agente come anello di tenuta rispetto alla superficie cilindrica, forma un canale di aggiramento, laddove il pistone presenta un elemento di guida disposto idraulicamente in serie e separato dalla prima cava di pistone.

Sono già noti pistoni per ammortizzatori (DE 3611 288 C2), in cui il pistone dotato di dispositivi ammortizzatori è fissato su un'asta di pistone, guidata verso l'esterno, che suddivide il cilindro, riempito di liquido ammortizzatore, in due spazi di lavoro. Per la variazione della forza ammortizzatrice, agente in funzione della corsa, la parete cilindrica è dotata di almeno una cava di andamento sostanzialmente assiale. Il pistone di questo ammortizzatore è dotato di un primo e un secondo alloggiamento, laddove nel primo alloggiamento è disposto un anello di tenuta e nel secondo alloggiamento è disposto un anello di guida. Il secondo alloggiamento presenta aggiuntivamente un canale di scarico collegante questa cava con lo spazio di lavoro lontano dall'asta di pistone, cosicché viene realizzato un bordo di comando per il canale di aggiramento formato dalla cava estendentesi nella parete cilindrica.

Nelle note forme di realizzazione senza aggiuntivo elemento di guida è svantaggioso che, in dipendenza dell'elevato attrito degli elementi costruttivi sotto forza trasversale, si verifica un carente comportamento di intervento per piccole ampiezze di eccitazione nella gamma delle frequenze intrinseche delle ruote, combinato con una perdita di comfort. Inoltre nelle note realizzazioni, ottimizzate in termini di attrito, è nota l'insufficiente durata utile in combinazione con un elevato requisito, come ad esempio un elevata forza trasversale sull'ammortizzatore per effetto di elevata sollecitazione degli elementi costruttivi in seguito ai canali di aggiramento nel cilindro di lavoro. L'invenzione si pone il compito di realizzare un pistone semplice ed economico per un ammortizzatore, che, anche nel caso di elevati requisiti, presenta un sufficiente funzionamento e durata utile, con contemporaneamente minore attrito degli elementi costruttivi.

Per risolvere questo problema è previsto, secondo l'invenzione, che l'elemento di guida sia alloggiato nell'alloggiamento, in modo tale che si impedisce un'entrata di liquido ammortizzatore fra pistone ed elemento di guida nell'alloggiamento.

In questa forma di realizzazione è in primo luogo vantaggioso che con la conseguente separazione di compito di tenuta e di guida sul pistone dell'ammortizzatore, sia la guarnizione sia anche la guida possono essere dimensionate selettivamente rispetto al pistone e anche durante l'esercizio sussiste una precisione geometrica e/oppure dimensionale dell'anello di guida rispetto alla parete interna del cilindro.

Conformemente ad un'ulteriore caratteristica essenziale è previsto che l'elemento di guida, evitando intercapedini assiali e/oppure commettiture, sia alloggiato nell'alloggiamento.

È inoltre previsto che come alloggiamento è previsto almeno un alloggiamento perimetrale.

Un'ulteriore forma di realizzazione prevede che l'elemento di guida come foglia di materiale sintetico sia bloccato nell'alloggiamento .

Conformemente ad un'ulteriore esecuzione, è previsto che l'elemento di guida nell'alloggiamento sia applicato a caldo sul pistone. Al riguardo è vantaggioso che con la separazione fra compiti di guarnizione e compiti di guida sul pistone ammortizzatore sia la guarnizione sia anche l'elemento di guida possono essere dimensionati selettivamente. Al riguardo per l'elemento di guida è possibile prevedere un materiale con vantaggiose caratteristiche di attrito.

Esempi di realizzazione preferiti dell'invenzione sono rappresentati schematicamente nei disegni.

In particolare:

la figura 1 mostra un ammortizzatore in sezione;

la figura 2 mostra una sezione attraverso il pistone insieme al cilindro come dettaglio;

la figura 3 mostra una rappresentazione schematica nella forma di uno schema a blocchi.

Nella figura 1 è rappresentato un ammortizzatore a due canne, il quale possiede un'asta di pistone 1 accoppiata con un pistone 2 guidato assialmente sulla parete interna del cilindro 3. Il cilindro 3, per mezzo di una guida 5 dell'asta di pistone e di una valvola di fondo 7, è fissato concentricamente in un contenitore 4. Nella guida 5 dell'asta di pistone l'asta di pistone 1 è guidata e chiusa a tenuta verso l'esterno per mezzo di una guarnizione 6 dell'asta di pistone. L'interno del cilindro 3, riempito di liquido ammortizzatore, dal pistone 2 viene suddiviso in uno spazio di lavoro superiore 8 e in uno spazio di lavoro inferiore 9. Tramite la valvola di fondo 7, lo spazio di lavoro inferiore 9 è collegato con uno spazio di compensazione 10 presentante una carica di liquido ammortizzatore ed eventualmente una carica di gas. Una variazione della forza ammortizzatrice, dipendente dalla corsa del pistone, viene ottenuta mediante una cava 11 sostanzialmente assiale nel cilindro 3, che con un anello di tenuta 17, disposto nel pistone 2, forma un canale di aggiramento 12. Questo canale di aggiramento 12 è disposto parallelamente alla valvola ammortizzatrice 13 delle trazioni e alla valvola 14 del pistone 2 che interviene con la corsa di compressione. È possibile disporre nel cilindro 3 senz'altro più cave assiali 11 di tale tipo, laddove queste eventualmente presentano differenti lunghezze assiali. Nella fase di trazione dell'asta di pistone 1 l'ammortizzamento viene definito sostanzialmente dalla valvola ammortizzatrice 13 di trazione del pistone 2 e dal canale di aggiramento 12. Una valvola di ritenuta 16, situata nella valvola di fondo 7, con questo senso di movimento apre e consente un flusso susseguente di liquido ammortizzatore dallo spazio compensazione 10 nello spazio di lavoro 9 in seguito al volume dell'asta di pistone 1 uscente dal cilindro 3. Con la corsa di compressione, ossia quando l'asta di pistone 1 entra nel cilindro 3, la valvola 14 nel pistone 2 apre, laddove l'ammortizzamento di compressione viene provocato percentualmente dalla valvola ammortizzatrice di compressione 15, situata nella valvola di fondo 7 e dalla valvola 14 situata nel pistone.

Il pistone 2 sulla propria superficie perimetrale è dotato di una prima cava di pistone 20 e di un alloggiamento 21. Nella prima cava di pistone 20 è alloggiato l'anello di tenuta 17 servente alla chiusura a tenuta del pistone 2 rispetto al cilindro 3. Nell'alloggiamento 21 per la guida del pistone 2 nel cilindro 3 è disposto un elemento di guida 18. Il fissaggio del pistone 2 sull'asta di pistone 1 è dato, ad esempio, dalla madrevite 19 del pistone.

Dalla figura 2 come dettaglio è rappresentato un pistone 2, che è fissato all'asta di pistone 1 e suddivide il cilindro 3 in uno spazio di lavoro superiore 8 e in uno spazio di lavoro inferiore 9. L'anello di tenuta 17 nonché l'elemento di guida 18 sono disposti nella prima cava di pistone 20 e nell'alloggiamento 21. Con la realizzazione di uno stretto gioco di guida fra l'elemento di guida 18 e la parete interna del cilindro 3 si riscontra un effetto positivo sulle tolleranze della forza ammortizzatrice. Parimenti una riduzione del gioco di guida porta a minori deviazioni trasversali dell'asta di pistone, cosicché si ottiene di conseguenza una minore deviazione della guarnizione 6 dell'asta di pistone e quindi si ottiene una ermeticità positiva in caso di freddo.

Inoltre, mediante l'elemento di guida in questa forma è possibile escludere praticamente un gioco assiale, laddove in pratica è risultato che un gioco assiale dell'anello di guida può portare a problema di rumorosità, come pure alla formazione di estrusione in corrispondenza dei bordi frontali dell'elemento di guida, cosicché di conseguenza si verifica una distruzione. Introducendo l'elemento di guida 18 nell'alloggiamento 21, evitando intercapedini assiali e/oppure commettiture assiali, si evitano problemi di rumorosità e formazioni di estrusione in corrispondenza dei bordi frontali dell'elemento di guida.

Per un elemento di guida 18 fissato in tal modo inoltre è possibile una modalità costruttiva modulare, in quanto il pistone 2, l'anello di tenuta 17 nonché l'elemento di guida 18 possono essere assiemati in modo da formare una unità costruttiva premontata, cosicché è possibile ridurre sostanzialmente tempi/costi di montaggio.

La separazione dell'anello di tenuta 17 rispetto all'elemento di guida 18 inoltre consente una riduzione del livello di pressione assoluta nel caso di ammortizzatore a due canne nello stadio di compressione nella camera di lavoro superiore e in quella inferiore. Al riguardo si aggiunge una partecipazione idraulica della valvola ammortizzatrice di compressione 14 sul pistone 2, e quindi la pressione complessiva agente verso l'esterno viene ripartita additivamente in una componente sulla valvola 15 ammortizzatrice di compressione e in una componente sulla valvola 14 ammortizzatrice di compressione nel pistone 2. Dalla figura 3, nella forma di uno schema a blocchi, è rappresentato il cilindro di lavoro 3 insieme al pistone 2 e alla cava 11. Nel pistone 2 sono rappresentate schematicamente la valvola ammortizzatrice di trazione 13 e la valvola ammortizzatrice di compressione 14, laddove l'anello di tenuta 17 effettua la chiusura a tenuta fra pistone e cilindro 3, mentre l'elemento di guida 18 è disposto nel pistone 2 assumendo essenzialmente compiti di guida.

Legenda

1 Asta di pistone

2 Pistone

3 Cilindro

4 Valvole ammortizzatrici

5 Guida dell'asta di pistone

6 Guarnizione dell'asta di pistone

7 Valvola di fondo

8 Spazio di lavoro

9 Spazio di lavoro

10 Spazio di compensazione

11 Cava

12 Canale di aggiramento

13 Valvola ammortizzatrice di trazione

14 Valvola ammortizzatrice di compressione 15 Valvola ammortizzatrice di compressione 16 Valvola di ritenuta

17 Anello di tenuta

18 Elemento di guida

19 Madrevite pistone

20 Prima cava di pistone

21 Alloggiamento

Claims

Rivendicazioni 1. Pistone per un ammortizzatore, laddove il pistone, dotato di dispositivi ammortizzatori, è fissato su un'asta di pistone, guidata verso l'esterno e chiusa a tenuta, e suddivide un cilindro, riempito di liquido ammortizzatore, in due spazi di lavoro e per la variazione della forza ammortizzatrice, agente in funzione della corsa, la parete cilindrica presenta almeno una cava sostanzialmente assiale, che, aggirando un anello di pistone rigido, disposto in una prima cava di pistone e agente come anello di tenuta rispetto alla superficie cilindrica, forma un canale di aggiramento, laddove il pistone presenta un elemento di guida, che è separato dalla prima cava di pistone ed è disposto idraulicamente in serie, caratterizzato dal fatto che l'elemento di guida (18) è alloggiato in modo tale che si impedisce un'entrata di liquido ammortizzatore fra pistone (2) ed elemento di guida (18) nell'alloggiamento (21) alloggiante l'elemento di guida (18).
2. Pistone secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elemento di guida (18), evitando intercapedini assiali e/oppure commettiture assiali, è alloggiato nell'alloggiamento (21).
3. Pistone secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che come alloggiamento (21) è previsto almeno un alloggiamento perimetrale.
4. Pistone secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elemento di guida (18), nella forma di foglia di materiale sintetico, è bloccato nell'alloggiamento (21).
5. Pistone secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elemento di guida (18) nell'alloggiamento (21) è calettato a caldo sul pistone (2).