ITTO20150033U1 - Ammortizzatore lineare con elemento otturatore perfezionato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DEL MODELLO DI UTILITA’ DAL TITOLO:

"Ammortizzatore lineare con elemento otturatore perfezionato"

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un ammortizzatore viscoso, comprendente:

una base tubolare;

un gruppo pistone comprendente un pistone montato all’interno della base tubolare per un movimento di scorrimento alternativo, detto pistone definendo all’interno della base tubolare una camera di lavoro ed una camera di accumulazione disposte rispettivamente dal lato posteriore e dal lato anteriore del pistone, ed uno stelo collegato al pistone;

una pluralità di percorsi di fluido per collegare la camera di lavoro con la camera di accumulazione, almeno uno dei quali stabilisce una comunicazione di fluido permanente fra la camera di lavoro e la camera di accumulazione; e

mezzi valvolari disposti su uno dei percorsi di fluido, o percorso di fluido valvolato, i quali comprendono un elemento otturatore di forma anulare disposto attorno al pistone ed in grado di scorrere lungo un tratto assiale del pistone, in cui detto percorso di fluido valvolato comprende una parte di percorso ricavata fra il pistone e l’elemento otturatore, per cui detto percorso di fluido valvolato è in grado di assumere selettivamente una configurazione aperta, in cui detto percorso di fluido valvolato stabilisce una comunicazione di fluido fra la camera di lavoro e la camera di accumulazione, ed una configurazione chiusa, in cui detto percorso di fluido valvolato è interrotto;

in cui detta bussola presenta una superficie radialmente interna avente una porzione conica, atta ad impegnare, nella configurazione chiusa del percorso di fluido valvolato, una superficie radialmente esterna conica ricavata su detto pistone.

Un ammortizzatore di questo tipo è noto ad esempio da WO 2011/045754.

Scopo del presente trovato è quello di rendere disponibile un ammortizzatore di dimensioni compatte, che sia realizzabile con un numero limitato di componenti, ma che al contempo sia in grado di fornire prestazioni di frenatura soddisfacenti anche in presenza di forze elevate da smorzare.

Tale scopo è raggiunto secondo il trovato da un ammortizzatore del tipo definito all’inizio, in cui detto elemento otturatore comprende una bussola di materiale plastico, la quale presenta una porzione a labbro flessibile estendentesi da un’estremità posteriore della bussola ed avente una superficie radialmente esterna rastremata verso detta estremità posteriore della bussola, detta porzione a labbro essendo atta ad esercitare un contatto a tenuta contro una superficie radialmente interna di detta base quando detto percorso di fluido valvolato è in configurazione chiusa ed una pressione di fluido nella camera di lavoro è maggiore di una pressione di fluido nella camera di accumulazione.

Forme di realizzazione preferite del trovato sono definite nelle rivendicazioni dipendenti, che sono da intendersi come parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo secondo il trovato diverranno più chiari con la seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione del trovato, fatta con riferimento ai disegni allegati, forniti a titolo puramente illustrativo e non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista parziale ed in sezione longitudinale di un ammortizzatore lineare secondo il trovato, con valvola aperta;

- la figura 2 è una vista in scala ingrandita di un dettaglio indicato con II in figura 1;

- la figura 3 è una vista parziale ed in sezione longitudinale dell’ammortizzatore lineare di figura 1, con valvola chiusa;

- la figura 4 è una vista in scala ingrandita di un dettaglio indicato con IV in figura 3; e

- le figure 5 e 6 sono viste in esploso dell’ammortizzatore di figura 1.

Con riferimento alle figure 1 a 6, un ammortizzatore secondo il trovato comprende una base tubolare 10, un gruppo pistone 12, ed altri componenti di per sé convenzionali, quali un supporto/tappo (non illustrato) per supportare il gruppo pistone ed una molla di ritorno (non illustrata).

La base tubolare 10 comprende una porzione di base tubolare principale 10a ed una porzione di parete terminale posteriore 10b all’estremità posteriore della base. Nella presente descrizione, i termini “anteriore” e “posteriore” sono intesi nella direzione longitudinale dell’ammortizzatore, e sono impiegati con riferimento all’estremità dell’ammortizzatore da cui è inserito lo stelo del pistone. La porzione di base tubolare principale 10a presenta al suo interno una cavità delimitata radialmente da una superficie radialmente interna 10d della base.

Un supporto/tappo (non illustrato) è montato a tenuta od integralmente ricavato su un’estremità anteriore della base tubolare 10, per supportare lo stelo del pistone e permettere ad un’estremità anteriore di questo di fuoriuscire all’esterno.

Il gruppo pistone 12 comprende uno stelo 32, un pistone 34, ed un elemento di rinforzo 36.

Lo stelo 32 comprende una porzione di corpo principale 32a, una porzione di supporto pistone 32b a diametro ridotto in prossimità dell’estremità posteriore dello stelo e raccordata alla porzione di corpo principale 32a tramite una porzione di spallamento anulare 32c, ed una gola di montaggio pistone 32d ed una gola di montaggio valvola 32e entrambe ricavate sulla porzione di supporto pistone 32b.

Il pistone 34 ha una forma sostanzialmente a boccola ed ha un diametro esterno massimo 34a dimensionato per inserirsi in modo scorrevole all’interno della cavità 10d della base tubolare 10, ed una cavità interna 34b disposta attorno alla porzione di supporto pistone 32b dello stelo 32; fra la cavità interna 34b del pistone e la porzione di supporto pistone 32b è definito un passaggio.

Il pistone 34 comprende una porzione terminale a flangia 34c alla sua estremità anteriore, una porzione terminale di ritegno 34d alla sua estremità posteriore, ed una porzione intermedia troncoconica 34e che collega fra loro le porzioni terminali 34c e 34d. La porzione terminale a flangia 34c definisce il diametro esterno 34a del pistone 34, e sul suo lato anteriore presenta una pluralità di scanalature 34g disposte a raggiera (visibili in figura 6). Fori passanti comunicanti con le scanalature 34g sono ricavati attraverso la porzione a flangia 34c del pistone 34. La porzione terminale di ritegno 34d è formata da una pluralità di sporgenze di ritegno estendentisi radialmente verso l’interno, le quali impegnano la gola di ritegno pistone 32d ricavata sulla superficie radialmente esterna della porzione di supporto pistone 32b dello stelo 32. In questo modo, il pistone 34 è ancorato assialmente alla porzione di supporto pistone 32b, con un certo gioco definito dall’ampiezza della gola 32d. La porzione intermedia troncoconica 34e è disposta in modo da rastremarsi dalla porzione terminale a flangia 34c verso la porzione terminale di ritegno 34d.

Il pistone 34 è un elemento ricavato in un sol pezzo di materiale plastico; per evitare deformazioni della sua porzione a flangia 34c durante l’uso, fra tale porzione a flangia 34c e la porzione di spallamento anulare 32c dello stelo è interposto un elemento anulare di rinforzo 36, preferibilmente di materiale metallico.

Attorno al pistone 34, in corrispondenza della porzione intermedia troncoconica 34e, è disposto un elemento otturatore valvolare, formato da una bussola 44 di materiale plastico. Tale bussola 44 presenta una porzione a labbro flessibile 44a estendentesi da un’estremità posteriore 44b della bussola 44, ed avente una superficie radialmente esterna 44c rastremata verso l’estremità posteriore 44b della bussola 44; la porzione a labbro 44a è atta ad esercitare una tenuta contro la superficie radialmente interna 10d della base 10 nel modo che verrà descritto nel seguito.

Nella bussola 44 è inoltre ricavata una cavità delimitata da una superficie radialmente interna 44d della bussola; tale superficie radialmente interna 44d presenta una porzione conica 44e. Fra la superficie radialmente interna 44d della bussola 44 e la superficie radialmente esterna della porzione intermedia troncoconica 34e del pistone 34 è definito un passaggio anulare 46.

Una scanalatura circonferenziale 44f è ricavata su una faccia terminale anteriore 44g della bussola 44. La bussola 44d presenta inoltre una pluralità di sporgenze di ritegno 44h estendentisi radialmente verso l’interno, le quali impegnano la gola di ritegno bussola 32e ricavata sulla superficie radialmente esterna della porzione di supporto pistone 32b dello stelo 32. In questo modo, la bussola 44 è ancorata assialmente alla porzione di supporto pistone 32b, con un certa escursione definita dall’ampiezza della gola 32e. La bussola 44 è pertanto libera di muoversi, rispetto allo stelo 32 ed al pistone 34, lungo un tratto longitudinale definito dall’ampiezza della gola 32e.

Il pistone 34 ripartisce assialmente la cavità interna della base tubolare 10 in una camera di lavoro W, disposta fra il pistone 34 e la parete terminale 10b della base tubolare 10, ed in una camera di accumulazione A, disposta fra il pistone 34 ed il supporto/tappo (non illustrato). Tali camere sono riempite con un fluido viscoso, ad esempio olio siliconico, che durante il funzionamento dell’ammortizzatore passa da una camera all’altra nel modo che verrà spiegato nel seguito. Fra la bussola 44 e la porzione a flangia 34c del pistone è definita una camera di transizione di volume variabile, che da una parte è collegata alla camera di accumulazione A attraverso i fori passanti e le scanalature 34g della porzione a flangia 34c del pistone (ed, eventualmente, anche attraverso l’interstizio fra la porzione a flangia 34c del pistone e la superficie radialmente interna 10d della base), e dall’altra è collegata alla camera di lavoro W attraverso il passaggio anulare 46, di sezione variabile, fra la superficie radialmente interna 44d, 44e della bussola 44 e la superficie radialmente esterna della porzione intermedia troncoconica 34e del pistone 34.

La bussola 44 interagisce con la superficie radialmente esterna della porzione troncoconica 34e del pistone formando una valvola, il cui elemento otturatore è costituito dalla bussola 44 e la cui sede è costituita dalla superficie radialmente esterna della porzione troncoconica 34e. In virtù di tale configurazione valvolare, il percorso di fluido (nel seguito, percorso di fluido valvolato) comprendente il passaggio anulare 46 è in grado di assumere selettivamente una configurazione aperta, in cui tale percorso di fluido stabilisce una comunicazione di fluido fra la camera di lavoro W e la camera di accumulazione A, ed una configurazione chiusa, in cui tale percorso di fluido è interrotto.

Le figure 1 e 2 illustrano l’ammortizzatore secondo il trovato quando la valvola suddetta è in posizione aperta; tale posizione della valvola è raggiunta con il movimento del pistone 34 che si sposta dalla posizione di massima ritrazione (in prossimità della parete terminale 10b dell’ammortizzatore) alla posizione di massima distensione. Durante tale movimento, per effetto del gioco sullo stelo 32 la bussola 44 si allontana dalla porzione troncoconica 34e, fino ad una certa distanza determinata dall’ampiezza della gola di montaggio bussola 32e. Dal canto suo, la porzione a labbro 44a della bussola 44 si flette limitatamente verso l’interno permettendo un certo passaggio di fluido lungo la superficie radialmente esterna della bussola 44. La camera di lavoro è pertanto in comunicazione di fluido con la camera di accumulazione A attraverso più percorsi. Un primo percorso è formato dal passaggio definito fra la superficie radialmente interna 34b del pistone ed la superficie radialmente esterna della porzione di supporto 32b dello stelo 32, e dalle scanalature 34g disposte a raggiera sul lato anteriore della porzione terminale a flangia 34c del pistone. Un secondo percorso è formato dal passaggio anulare 46 fra la superficie radialmente interna 44d, 44e della bussola 44 e la superficie radialmente esterna della porzione intermedia troncoconica 34e del pistone 34, dalla camera di transizione, dai fori passanti nella porzione a flangia 34c del pistone e dalle scanalature 34g disposte a raggiera sul lato anteriore della porzione terminale a flangia 34c del pistone (ed eventualmente, anche dall’interstizio fra la porzione a flangia 34c del pistone e la superficie radialmente interna 10d della base). Un terzo percorso comprende il passaggio definito fra la superficie radialmente esterna della bussola 44 e la superficie radialmente interna 10d della base 10.

In virtù della disposizione sopra descritta, durante il movimento di distensione del pistone 34 la forza frenante esercitata dal fluido viscoso è praticamente irrilevante, e quindi il pistone 34 può muoversi liberamente.

Le figure 3 e 4 illustrano l’ammortizzatore secondo il trovato quando la valvola sopra menzionata è in posizione chiusa; tale posizione della valvola è raggiunta con il movimento del pistone 34 che si sposta dalla posizione di massima distensione alla posizione di massima ritrazione (in prossimità della parete terminale 10b dell’ammortizzatore). Durante tale movimento, per effetto della pressione nella camera di lavoro W, la bussola 44 si avvicina alla porzione troncoconica 34e, fino a portare la porzione conica 44e della superficie radialmente interna 44d della bussola all’impegno con la superficie radialmente esterna della porzione troncoconica 34e del pistone 34. La scanalatura circonferenziale 44f ricavata sulla faccia anteriore della bussola 44 permette un certo grado di deformazione di quest’ultima, migliorando la tenuta. Dal canto suo, la porzione a labbro 44a della bussola 44 viene spinta contro la superficie radialmente interna 10d della base 10, realizzando un impegno a tenuta. La camera di lavoro è pertanto in comunicazione di fluido con la camera di accumulazione A solamente attraverso il primo percorso di fluido, formato dal passaggio definito fra la superficie radialmente interna 34b del pistone e la superficie radialmente esterna della porzione di supporto 32b dello stelo 32, e dalle scanalature 34g disposte a raggiera sul lato anteriore della porzione terminale a flangia 34c del pistone. Il secondo percorso ed il terzo percorso di fluido sono invece chiusi, rispettivamente dalla porzione conica 44e della superficie radialmente interna 44d della bussola 44 che impegna la superficie radialmente esterna della porzione troncoconica 34e del pistone 34, e dalla porzione a labbro 44a della bussola 44 che impegna la superficie radialmente interna 10d della base 10.

In virtù della disposizione sopra descritta, durante il movimento di ritrazione del pistone 34 la forza frenante esercitata dal fluido viscoso è significativamente maggiore rispetto a quella esercitata durante il movimento di distensione, e quindi il pistone 34 viene frenato. L’azione frenante è quindi calibrata in funzione del dimensionamento della sezione del primo percorso di fluido, ed in particolare del passaggio ricavato fra la porzione di supporto 32b dello stelo 32 e la superficie radialmente interna 34b del pistone.

Vantaggiosamente, se la superficie radialmente interna 10d della base 10 presenta almeno un tratto conico con rastremazione verso la parete terminale 10b (come è visibile chiaramente nelle figure 2 e 4), è possibile attribuire una caratteristica di progressività all’azione frenante del fluido: nella parte anteriore della base 10, in cui la cavità interna ha diametro maggiore, la porzione a labbro 44a della bussola 44 impegna con minor forza la superficie radialmente esterna 10d della base 10; pertanto, nella parte anteriore vi è un’azione frenante inferiore rispetto a quella che si ha in prossimità della parete terminale posteriore 10b. Complessivamente, l’azione frenante aumenta quindi progressivamente man mano che il pistone 34 avanza.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Ammortizzatore viscoso, comprendente: una base tubolare (10); un gruppo pistone (12) comprendente un pistone (34) montato all’interno della base tubolare (10) per un movimento di scorrimento alternativo, detto pistone definendo all’interno della base tubolare (10) una camera di lavoro (W) ed una camera di accumulazione (A) disposte rispettivamente dal lato posteriore e dal lato anteriore del pistone (34), ed uno stelo (32) collegato al pistone (34); una pluralità di percorsi di fluido per collegare la camera di lavoro (W) con la camera di accumulazione (A), almeno uno dei quali stabilisce una comunicazione di fluido permanente fra la camera di lavoro (W) e la camera di accumulazione (A); e mezzi valvolari disposti su uno di detti percorsi di fluido, o percorso di fluido valvolato, i quali comprendono un elemento otturatore di forma anulare disposto attorno al pistone (34) ed in grado di scorrere lungo un tratto assiale del pistone (34), in cui detto percorso di fluido valvolato comprende una parte di percorso (46) ricavata fra il pistone (34) e l’elemento otturatore, per cui detto percorso di fluido valvolato è in grado di assumere selettivamente una configurazione aperta, in cui detto percorso di fluido valvolato stabilisce una comunicazione di fluido fra la camera di lavoro (W) e la camera di accumulazione (A), ed una configurazione chiusa, in cui detto percorso di fluido valvolato è interrotto; in cui detta bussola presenta una superficie radialmente interna (44d) avente una porzione conica (44e), atta ad impegnare, nella configurazione chiusa del percorso di fluido valvolato, una superficie radialmente esterna conica (34e) ricavata su detto pistone; caratterizzato dal fatto che detto elemento otturatore comprende una bussola (44) di materiale plastico, la quale presenta una porzione a labbro flessibile (44a) estendentesi da un’estremità posteriore (44b) della bussola (44) ed avente una superficie radialmente esterna (44c) rastremata verso detta estremità posteriore della bussola (44), detta porzione a labbro essendo atta ad esercitare un contatto a tenuta contro una superficie radialmente interna (10d) di detta base quando detto percorso di fluido valvolato è in configurazione chiusa ed una pressione di fluido nella camera di lavoro (W) è maggiore di una pressione di fluido nella camera di accumulazione (A).
2. 2. Ammortizzatore secondo la rivendicazione 1, in cui detta bussola comprende inoltre una pluralità di sporgenze di ritegno (44h) estendentisi radialmente verso l’interno, dette sporgenze di ritegno della bussola (44) impegnando una gola (32e) ricavata su una superficie radialmente esterna (32b) di detto stelo.
3. 3. Ammortizzatore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto pistone comprende inoltre una pluralità di sporgenze di ritegno (34d) estendentisi radialmente verso l’interno, dette sporgenze di ritegno del pistone (34) impegnando una gola (32d) ricavata su una superficie radialmente esterna (32b) di detto stelo.
4. 4. Ammortizzatore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta bussola presenta una scanalatura circonferenziale (44f) ricavata su una faccia terminale anteriore (44e) di essa.