ВТУЛКА УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ Российский патент 2005 года по МПК F16J15/00 

Втулка уплотнительная предназначена для плотных соединений и может быть использована в автомобилестроении и смежных областях.

Известна "Втулка комбинированная" по патенту РФ №2119106 от 05.05.96 г., (6) МПК F 16 D 3/84 опубл. 20.09.98 г., бюллетень №26, содержащая корпус, коническую обойму, на которой выполнен буртик с радиусным криволинейным участком кольцевого сечения. Обойма выполнена конической с закруглением по радиусу основанием и цилиндрическим периферийным участком. Внутренняя поверхность корпуса втулки выполнена волнообразной с коническими заходными поверхностями и цилиндрическим участком.

Самым близким к заявляемому изобретению по технической сущности является "Втулка статико-кинематического коаксально-радиально-запорного соединения" по патенту РФ №2145026 от 11.12.98 г., (7) МПК F 16 L 35/00, опубл. 27.01.00 г., содержащая корпус и кольцевой ступенчатый армированный элемент. Ее внутренняя поверхность состоит из оппозитно и неравно расположенных и сопряженных между собой конических поверхностей, переходящих от верхнего торца в радиусную поверхность, сопряженную с конусной внутренней поверхностью рабочей упругой зоны, соединяющейся с цилиндрической поверхностью, состоящей из волнообразных изготовленных для напряженной посадки поверхностей, выходящих на цилиндрический и конический контуры сечения внутреннего профиля, переходящего в торец, который ограничен плавным сопряжением и цилиндрическим контуром, имеющим формовочный конус в пределах размерной посадки H6/R6, переходящий в галтель, и уменьшенный аналогичный коаксиальный профиль с соотношением размерных цепей диаметральных поверхностей, составляющих пропорциональность чисел 13,3:14,3.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение надежности уплотнения втулки уплотнительной при совершении возвратно-поступательного движения, например штока клапана двигателя внутреннего сгорания (ДВС), за счет того, что втулка содержит армирующий обрезиненный элемент, корпус, на внутренней посадочной поверхности которого выполнены рифления в виде "елочки" с направлением гребешков против сдвига по направляющей вверх. Завершает рифление разгрузочная канавка, ширина которой равна 1,5 h, где h - шаг рифления, а глубина ее равна высоте гребешков рифления. При переходных резонансных режимах и максимальных оборотах, например ДВС, возникают большие амплитуды колебаний клапанных пружин и опорных шайб, которые могут соприкасаться с армированным элементом уплотнительной втулки. При использовании металлического армированного элемента (фиг.3) при максимальных оборотах ДВС опорная шайба совершает движения в виде "восьмерки" и касание с металлической поверхностью армирующего элемента втулки способствует появлению на нем "натертых сегментов" в виде кольцевых канавок (фиг.3), что приводит к осевому сдвигу уплотнения по направляющей втулке вверх и ведет в свою очередь к повышенному расходу масла через уплотнение. Применение обрезиненного армирующего элемента (фиг.2) снижает коэффициент трения и демпфирует микроудары при контакте с упорной шайбой, что исключает появление натертых сегментов - кольцевых канавок на поверхности арматуры, и тем самым предотвращает осевой сдвиг уплотнительной втулки по направляющей вверх. Также, для избежания подобного смещения, на внутренней посадочной поверхности втулки выполнены рифления в виде "елочки" с направлением гребешков против сдвига по направляющей вверх. При запрессовке уплотнительной втулки образуется излишний объем резины в виде "волны", который в дальнейшем, за счет упругой деформации резины, также способствует смещению уплотнительной втулки вверх по направляющей, т.е. дополнительному осевому сдвигу, что приводит к недопустимому расходу масла. Для исключения сдвига за счет упругой деформации резины, после внутренней посадочной поверхности втулки, выполнена разгрузочная канавка, которую и заполняет образовавшийся излишний объем резины. Ширина канавки, равная 1,5 h, где h - шаг рифления, а глубина ее равна высоте гребешков рифления.

Поставленная задача решается за счет того, что втулка уплотнительная содержит обрезиненный армирующий элемент и корпус с внутренней посадочной поверхностью, выполненной в виде "елочки" с направлением гребешков против сдвига по направляющей вверх, снабженной разгрузочной канавкой, которая по ширине равна 1,5 h, где h - шаг рифления, а глубина равна высоте гребешков рифления.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - втулка уплотнительная, общий вид с разрезом по осевой; на фиг. - 2 втулка уплотнительная в разрезе; на фиг.3 - втулка уплотнительная в разрезе, прототип.

На фиг.1 изображен общий вид втулки уплотнительной 1. На фиг.2 изображен корпус 2, шток клапана 3, внутренняя волнообразная посадочная поверхность 4, рифление 5, выполненные в виде "елочки" гребешки 6, разгрузочная канавка 7, обрезиненный армирующий элемент 8, опорная шайба 9, направляющая втулки 10, клапанные пружины 11. На фиг.3 изображен металлический армированный элемент 12, "натертые сегменты" в виде кольцевых канавок 13, излишний объем резины в виде "волны" 14, сдвиг втулки по направляющей.

Втулка уплотнительная содержит обрезиненный армированный элемент 8 и корпус 2, на внутренней посадочной поверхности 4 выполнены рифления 5 в виде "елочки" с направлением гребешков 6 против сдвига по направляющей 10 вверх, поверхность 4 также снабжена разгрузочной канавкой 7, которая по ширине равна 1,5 h, где h - шаг рифления 5, а глубина равна высоте гребешков 6 рифления 5.

Работает устройство следующим образом: При работе, например, ДВС возникают большие амплитуды колебаний клапанных пружин 11 и опорных шайб 9, которые могут непосредственно соприкасаться с армированным элементом 8 втулки 1. При максимальных оборотах ДВС опорная шайба 9 совершает движения в виде "восьмерки" и касается обрезиненного армированного элемента 8. Для избежания смещения втулки 1 по направляющей 10 вверх рифления 5 на внутренней посадочной поверхности 4 втулки 1 выполнены в виде "елочки" с направлением гребешков 6 против основного сдвига вверх. Для исключения упругой составляющей деформации излишний объем резины 14 в виде "волны", образовавшийся при запрессовки втулки 1, заполняет разгрузочную канавку 7, причем ширина канавки 7 равна 1,5 h, где h - шаг рифления 5, а глубина ее равна высоте гребешков 6 рифления 5.

Изобретение предназначено для плотных соединений и может быть использовано в автомобилестроении и смежных областях, например для штока клапана двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Втулка уплотнительная содержит корпус с внутренней посадочной поверхностью и армирующий элемент. Армирующий элемент выполнен обрезиненным, а корпус с внутренней посадочной поверхностью выполнен в виде "елочки", с направлением гребешков против сдвига по направляющей вверх, и снабжен разгрузочной канавкой. Техническое решение направлено на повышение надежности уплотнения втулки уплотнительной при совершении возвратно-поступательного движения штока. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Втулка уплотнительная, содержащая корпус с внутренней посадочной поверхностью и армирующий элемент, отличающаяся тем, что армирующий элемент обрезинен и в корпусе выполнена разгрузочная канавка, при этом его внутренняя посадочная поверхность выполнена в виде "елочки" с направлением гребешков против сдвига по направляющей вверх.2. Втулка уплотнительная по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя волнообразная посадочная поверхность снабжена разгрузочной канавкой, по ширине равной 1,5 h, где h - шаг рифления, а глубина ее равна высоте гребешков рифления.