ITMI992210A1

ITMI992210A1 - Ammortizzatore di vibrazioni con forza di smorzamento variabile

Info

Publication number: ITMI992210A1
Application number: IT1999MI002210A
Authority: IT
Inventors: Raimond Weiffen; Wolfgang Hertz
Original assignee: Mannesmann Sachs Ag
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-04-21
Also published as: DE19849221A1; JP2000130494A; ITMI992210A0; US20020011388A1; US6860369B2; IT1314056B1; DE19849221B4

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Ammortizzatore di vibrazioni con forza di smorzamento variabile"

Riassunto del trovato

Ammortizzatore di vibrazioni con forza di smorzamento variabile comprendente un cilindro riempito con un fluido di smorzamento nel quale è disposto, mobile assialmente, un pistone fissato ad un'asta che suddivide il cilindro di lavoro in due camere di lavoro, venendo influenzata la forza di smorzamento, per il senso di trazione e di compressione, tramite valvole di ritegno agenti nella corrispondente direzione ed essendo prevista anche<;>' una valvola di smorzamento variabile nel suo effetto, di smorzamento, essendo le valvole di ritegno e la valvola di smorzamento per ogni senso di compressione collegate in serie.

Descrizione del trovato

Il trovato si riferisce ad un ammortizzatore di vibrazioni con forza di smorzamento variabile comprendente un cilindro

Claims

riempito con un mezzo di smorzamento nel quale è disposto, mobile assialmente, un pistone fissato ad un'asta che suddivide il cilindro di lavoro in due camere, e nel quale la forza di smorzamento, per il senso di trazione e di compressione, viene influenzata tramite valvole di ritegno agenti nella opportuna direzione e nel quale è prevista una valvola di smorzamento variabile nella sua azione di smorzamento. Sono già noti ammortizzatori idraulici di vibrazioni regolabili (ad esempio DE 35 18 327 C2) nei quali il cilindro riempito con un fluido di smorzamento viene suddiviso in due camere di lavoro tramite un pistone di smorzamento. Il pistone di smorzamento possiede, per il senso di trazione e di compressione, valvole di smorzamento che assicurano uno smorzamento di base per l'ammortizzatore di vibrazioni. Inoltre fra la camera di lavoro inferiore e quella superiore è previsto un collegamento di bypass nel quale sono previsti, in serie, una valvola dipendente dalla pressione e una valvola azionata da un elettromagnete. La valvola regolabile assicura l'apertura e la chiusura del bypass mentre la valvola caricata da una molla, con bypass aperto, lascia passare il fluido di smorzamento a partire da una determinata pressione di base. Queste due valvole collegate in serie sono attive ognuna nella fase di trazione e di compressione e lavorano parallelamente alle valvole di smorzamento nel pistone di smorzamento vero e proprio. Sono inoltre noti ammortizzatori di vibrazioni (DE 196 24 895 Cl) che comprendono un cilindro riempito con un fluido di smorzamento nel quale un'asta è mobile assialmente assieme ad un pistone, e nel quale il pistone suddivide il cilindro in due camere di lavoro e presenta valvole opportune per lo smorzamento di base. Inoltre, in un bypass sulla circonferenza esterna del cilindro, è prevista una valvola di smorzamento agente in funzione della pressione la cui forza di smorzamento agisce, mediante un attuatore, su un corpo di una valvola di intercettazione contrastando la forza di una molla. Questa valvola di ammortizzazione è disposta in serie ad una valvola di ingresso avente una propria azione smorzante per cui l'azione della valvola di smorzamento variabile si sovrappone alla valvola di ingresso. Compito del trovato è di sviluppare un ammortizzatore di vibrazioni con forza di smorzamento variabile in modo da migliorare le caratteristiche di rotolamento/di comfort di autoveicoli . Per la soluzione di questo compito è previsto, secondo il trovato, di installare in serie, per ogni senso di compressione, le valvole di ritegno e la valvola di smorzamento. In questa configurazione è vantaggioso il fatto che, impiegando opportuni accorgimenti, la resistenza di base del flusso della valvola di smorzamento viene ridotta a un minimo al fine di far partecipare, in modo dominante, le valvole di ritegno collegate in serie, alla generazione di una curva caratteristica dolce. Viene quindi realizzata una unità funzionale nella quale le valvole di ritegno collegate in serie generano, in modo dominante, la curva caratteristica dolce determinante per il comfort conformemente alle esigenze dell'autoveicolo, per cui la valvola di smorzamento agisce soltanto da generatrice di forza o regolatrice di forza. Mediante la valvola di smorzamento, alla curva caratteristica dolce generata in modo dominante con le valvole di ritegno, viene sovrapposta una forza aggiuntiva generando quindi un campo di curve avente le caratteristiche desiderate. Secondo un'altra caratteristica importante è previsto che la valvola di smorzamento sia comandabile dall'esterno. Sono possibili, ad esempio, comandi pneumatici, idraulici, elettromagnetici, a motore elettrico, piezoelettrici ed altri . Un'altra configurazione prevede che almeno una delle valvole di ritegno sia costituita da un disco elastico o da un disco valvolare sollecitato da una molla. È vantaggioso, a questo proposito, che le caratteristiche di queste valvole di ritegno generanti la forza di smorzamento, possano essere realizzate in valvole di smorzamento di tipo noto e convenzionale aventi, ad esempio, passaggi costanti, dischi elastici e così via e che sia quindi possibile un adattamento mirato della forza di smorzamento. Secondo una configurazione importante è previsto che la valvola di smorzamento sia pilotabile. Vantaggiosamente è previsto, in tal caso, che la valvola di smorzamento pilotabile venga sollecitata da un elettromagnete. Sono possibili anche comandi come descritto sopra. Un'altra forma di esecuzione prevede che le valvola di ritegno siano alloggiate nel pistone insieme alle corrispondenti sedi. Una forma di esecuzione semplice dal punto di vista della fabbricazione prevede che le valvole di ritegno, con le relative sedi, siano premontate a formare un modulo e siano fissate nel pistone con un accoppiamento di forma o di forza o di materiali. Per ottenere un modulo compatto che sia eventualmente premontabile, secondo una forma di esecuzione particolarmente vantaggiosa è previsto che le valvole di ritegno e la valvola di smorzamento siano disposte nel pistone. Secondo una caratteristica importante è previsto che le valvole di ritegno comunichino con una delle camere di lavoro e che la valvola di smorzamento alimenti almeno un collegamento idraulico con l'altra camera di lavoro. Un'altra configurazione prevede che la valvola di smorzamento presenti un corpo pilotato almeno in una direzione e comandato direttamente nella direzione opposta. Esempi di esecuzione preferiti del trovato sono rappresentati schematicamente nei disegni. In essi: la figura 1 mostra un ammortizzatore di vibrazioni in sezione, la figura 2 mostra la valvola di smorzamento sotto forma di particolare in sezione e in scala ingrandita unitamente alle valvole di ritegno idrauliche collegate in serie, la figura 3 mostra la possibilità di principio di configurare il campo di curve caratteristiche o le curve caratteristiche data dall'insieme della valvola di smorzamento 3 e delle valvole di ritegno 1 e 2. L'ammortizzatore di vibrazioni rappresentato nella figura 1 è costituito, sostanzialmente, dal cilindro di lavoro 12, dal pistone 4 fissato all'asta il, suddividendo il pistone 4 il cilindro di lavoro 12 nella camera di lavoro 7 superiore e nella camera di lavoro 8 inferiore. L'asta 11 del pistone esce all'esterno attraverso l'unità 13 di tenuta/di guida. L'ammortizzatore di vibrazioni è dotato in sé di elementi di fissaggio 20 per il fissaggio, da un lato, alla carrozzeria del veicolo, e, dall'altro lato, al telaio. La tenuta del pistone 4 nei confronti del cilindro di lavoro 12 avviene tramite un elemento di tenuta 17. Nella figura 2 è rappresentata la valvola di smorzamento 3 fissata all'asta 11 del pistone con le valvole di ritegno I e 2, presentando il pistone 4 le valvole di ritegno 1 e 2. La valvola di ritegno 1 è prevista per funzionare nella fase di compressione, la valvola di ritegno 2 per funzionare nella fase di trazione. Anche la valvola di smorzamento 3 collegata in serie alle valvole di ritegno 1 e 2 è disposta nel pistone 4 ovvero nell'asta 11 del pistone. Le valvole di ritegno 1 e 2 sono disposte su un corpo valvola 19 avente le sedi valvolari 5 e 6. II fissaggio delle valvole di ritegno 1 e 2 al corpo valvolare 19 è rappresentato esemplificativamente mediante un collegamento filettato 16. Sono tuttavia pensabili anche altri metodi di fissaggio. Il corpo valvolare 19 con le valvole di ritegno 1 e 2 è alloggiato nel pistone 4 con un accoppiamento di forma come è rappresentato esemplificativamente. L'alloggiamento può avvenire con un.accoppiamento di forza, di attrito o di materiale. La tenuta del pistone 4 rispetto al cilindro di lavoro avviene mediante un opportuno elemento di tenuta 17 come rappresentato nell'esempio. Il corpo valvolare 10 della valvola di smorzamento 3 interagisce con la sede valvolare 18. Nell'esempio questa è rappresentata sotto forma di sede conica ma sono pensabili anche altre adatte esecuzioni. La forza idraulica, ovvero la resistenza idraulica, agente sul corpo valvolare 10 necessaria per aprire la valvola, può venire variata mediante la valvola di smorzamento 3 comandata dall'esterno. Il collegamento idraulico fra la camera di lavoro 7 superiore e la camera di lavoro 8 inferiore con valvola di smorzamento 3 aperta, e cioè nel sollevare il corpo valvolare 10 dalla sede valvolare 18 si realizza, per la fase di trazione, tramite l'apertura passante 9, l'apertura passante 14 e la valvola di ritegno 2 del corpo valvolare 19. Per la fase di compressione il collegamento idraulico è dato tramite l'apertura passante 15 e la valvola di ritegno 1 nonché l'apertura passante 9. Per la possibilità di principio descritta nella figura 3 di configurare il campo di curve/le curve caratteristiche, si ha che la curva caratteristica dolce e rilevante per il comfort nella fase di trazione e di compressione viene generata, in maniera dominante, mediante le caratteristiche della valvola di ritegno 1 per la fase di compressione e della valvola di ritegno 2 per la fase di trazione. Attraverso il funzionamento graduale o continuo della valvole di smorzamento 3 si può ora sovrapporre alla curva caratteristica dolce una pressione ovvero una forza addizionale ottenendo quindi una schiera di curve caratteristiche oppure un campo continuo di curve caratteristiche per la fase di trazione e per quella di compressione. Legenda 1 - Valvola di ritegno 2 - Valvola di ritegno 3 - Valvola di smorzamento 4 - Pistone 5 - Sede valvolare 6 - Sede valvolare 7 - Camera di lavoro 8 - Camera di lavoro 9 - Apertura passante 10 - Corpo valvolare 11 - Asta del pistone 12 - Cilindro di lavoro 13 - Unità di tenuta/di guida 14 - Apertura passante 15 - Apertura passante 16 - Collegamento filettato 17 - Elemento di tenuta 18 - Sede valvolare 19 - Corpo valvolare Rivendicazioni 1. Ammortizzatore di vibrazioni con forza di smorzamento variabile comprendente un cilindro riempito con un fluido di smorzamento nel quale è disposto, mobile assialmente, un pistone fissato ad un'asta che suddivide il cilindro di lavoro in due camere di lavoro, essendo la forza di smorzamento per il senso di trazione e di compressione influenzato mediante valvole di ritegno agenti nella corrispondente direzione ed essendo prevista, in aggiunta, una valvola di smorzamento variabile nella sua azione di smorzamento, caratterizzato dal fatto che le valvole di ritegno (1, 2) e la valvola di smorzamento (3) sono collegate in serie per ogni senso di compressione.
2. Ammortizzatore di vibrazioni secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la valvola di smorzamento (3) può essere comandata dall'esterno.
3. Ammortizzatore di vibrazioni secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno una delle valvole di ritegno (1, 2) è costituita da un disco elastico o da un disco valvolare sollecitato da una molla.
4. Ammortizzatore di vibrazioni secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la valvola di smorzamento (3) è pilotabile.
5. Ammortizzatore di vibrazioni secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la valvola di smorzamento (3) pilotabile viene sollecitata da un elettromagnete.
6. Ammortizzatore di vibrazioni secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le valvole di ritegno (1, 2) son alloggiate nel pistone (4) insieme alle rispettive sedi valvolari.
7. Ammortizzatore di vibrazioni secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le valvole di ritegno (1, 2) sono premontate a formare un modulo con le rispettive sedi valvolari (5, 6) e sono fissate nel pistone con un accoppiamento di forza e/o di forma e/o di materiale.
8. Ammortizzatore di vibrazioni secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le valvole di ritegno (1, 2) e la valvola di smorzamento (3) sono disposte nel pistone (4).
9. Ammortizzatore di vibrazioni secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le valvole di ritegno (1, 2) comunicano con una delle camere di lavoro (7, 8) e la valvola di smorzamento (3) alimenta almeno un collegamento idraulico (9) con l'altra camera di lavoro (8, 7).
10. Ammortizzatore di vibrazioni secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che la valvola di smorzamento (3) presenta un corpo valvolare (10) pilotato almeno in una direzione e comandato direttamente nella direzione opposta,