НЕСУЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЕМПФЕРА Российский патент 2009 года по МПК F15B15/14 F16J1/02 F16F9/32 F16F9/58 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к несущей конструкции демпферов в гидроцилиндре, в котором поршень смещается в аксиальном направлении гидроцилиндра при подаче рабочей жидкости. При этом демпфер амортизирует удары, возникающие при примыкании упомянутого поршня к крышкам.

Описание предшествующего уровня техники

Известный гидроцилиндр, имеющий внутри поршень, смещающийся при подаче рабочей жидкости, используется, например, как устройство для перемещения различных деталей. В конструкции такого гидроцилиндра используется поршень, который помещается с возможностью смещения внутри камеры цилиндра, образующей внутреннюю часть трубчатого корпуса цилиндра, и имеются упругие демпферы, которые могут амортизировать удары, возникающие при примыкании поршня к передней крышке и крышке штока, которые установлены на обоих соответствующих торцах корпуса цилиндра.

Такой упругий демпфер, например, как демпфер, заявленный в японской Публикации выложенных патентных заявок полезных моделей №07-034239, выполнен из упругого материала, такого как резина, или аналогичного материала. Упругие демпферы находятся на обеих торцевых поверхностях поршня, расположены друг против друга и объединены в единое целое штоком поршня и подсоединены к поршню гайкой. Тем самым в этой конструкции поршень смещается вдоль корпуса цилиндра, и его удары амортизируются упругими демпферами.

В японской Публикации выложенных патентных заявок №09-30320 уплотнительные прокладки, которые действуют как упругие демпферы, расположены между торцами корпуса цилиндра и соответствующими крышками, при этом поршень смещается вдоль корпуса цилиндра и его удары амортизируются при примыкании к уплотнительным прокладкам.

Необходимо заметить, что упругие демпферы в соответствии с японской Публикацией выложенных патентных заявок полезных моделей №07-034239 имеют в основном круглую форму поперечного сечения. Однако, например, в японской Публикации выложенных патентных заявок №09-303320 в гидроцилиндре сплюснутой формы, который имеет поршень эллиптического поперечного сечения с проходящей в горизонтальном направлении главной осью, а также камеру цилиндра эллиптического поперечного сечения, где перемещается этот поршень, габариты поршня и крышек по высоте небольшие, и поэтому трудно обеспечить такое же уплотнение, как и в поршне с упругими демпферами круглого поперечного сечения. В результате возникает проблема существенного понижения амортизационной способности демпфера, с которой он может поглощать удары на поршень.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основной задачей настоящего изобретения является создание несущей конструкции демпфера, имеющей заранее заданную способность амортизации ударов и простую структуру, которая позволяет легко и надежно устанавливать демпферы на поршне или крышках.

Эти и другие характерные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятны из последующего описания, представленного совместно с прилагаемыми фигурами чертежей, в которых иллюстрирующими примерами показаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - вид в перспективе гидроцилиндра, в котором использована несущая конструкция демпфера в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.

Фиг.2 - покомпонентное изображение вида в перспективе гидроцилиндра, показанного на Фиг.1.

Фиг.3 - общий вид вертикального поперечного сечения гидроцилиндра, показанного на Фиг.1.

Фиг.4 - покомпонентное вертикальное поперечное сечение гидроцилиндра, показанного на Фиг.3.

Фиг.5А - увеличенный вид в перспективе упругого демпфера, показанного на Фиг.2, а Фиг.5Б - увеличенный вид в перспективе упругого демпфера Фиг.5А представленного с другого направления.

Фиг.6 - боковая проекция со стороны крышки штока гидроцилиндра, показанного на Фиг.1.

Фиг.7 - боковая проекция со стороны крышки штока гидроцилиндра, показанного на Фиг.1.

Фиг.8 - простая горизонтальная проекция стопорного кольца.

Фиг.9 - простое изображение в перспективе упругого демпфера в соответствии с первым модифицированным примером.

Фиг.10 - частичное поперечное сечение по вертикали, показывающее состояние, в котором упругий демпфер на Фиг.9 установлен в демпферных желобках поршня.

Фиг.11 - простое изображение в перпективе упругого демпфера в соответствии со вторым модифицированным примером.

Фиг.12 - горизонтальная проекция поршня, в котором установлен упругий демпфер, показанный на Фиг.11.

Фиг.13 - изображение в перспективе состояния, в котором в гидроцилиндре установлено стопорное кольцо в соответствии с модифицированным примером.

Фиг.14 - простая проекция стопорного кольца, показанного на Фиг.13.

Фиг.15 - боковая проекция, представленная со стороны передней крышки гидроцилиндра, показанного на Фиг.13.

Фиг.16 - боковая проекция, представленная со стороны крышки штока гидроцилиндра, показанного на Фиг.13.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг.1 под позицией 10 показан гидроцилиндр, снабженный демпферами, которые имеют несущую конструкцию демпфера в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.

Как показано на Фиг.1-4, гидроцилиндр 10 содержит трубчатую магистраль цилиндра (корпус цилиндра) 12, переднюю крышку (закрывающую деталь) 14, установленную на одном торце магистрали цилиндра 12, крышку штока (закрывающую деталь) 16, установленную на другом торце магистрали цилиндра 12, и поршень 18, размещенный с возможностью смещения внутри магистрали цилиндра 12.

Магистраль цилиндра 12 имеет в основном прямоугольную форму в поперечном сечении и содержит канал цилиндра 20, имеющий эллиптическую форму поперечного сечения и проходящий в аксиальном направлении внутрь магистрали цилиндра 12. Канал цилиндра 20 имеет в поперечном сечении эллиптическую форму и расположен так, что его главная ось проходит в горизонтальном направлении (когда гидроцилиндр 10 ориентирован так, как показано на Фиг.6 и Фиг.7), а по обоим торцам канала имеется пара канавок 22а, 22b, которые вытянуты по ширине в направлениях от центра канала цилиндра 20. На обеих торцевых частях соответственно образованы пары канавок 22а и 22b так, что канавки 22а, 22b имеют углубления дугообразной формы и проходят в основном в горизонтальном направлении по отношению к магистрали цилиндра 12 сплющенной формы. Более конкретно, канавки 22а, 22b расположены друг против друга, при этом они точно углублены в направлениях от центра канала цилиндра 20. При этом радиус кривизны канавок 22а, 22b сделан меньшим, чем радиус кривизны обеих торцевых частей канала цилиндра 20.

Более конкретно, внутренняя периферическая поверхность канала цилиндра 20 образована так, что обе крайние части канала цилиндра 20 превышают соответствующие части канавок 22а, 22b. Кроме того, между канавкам 22а, 22b и центральной областью, вдоль аксиального направления камеры цилиндра 20, расположены стопоры 24.

Кроме того, по обоим торцам канала цилиндра 20 вдоль его внутренней периферической поверхности, навстречу канавкам 22а, 22b, образованы соответственно кольцевые желобки 26. В кольцевых желобках 26 установлены соответственно стопорные кольца 28а и 28b.

Кроме того, на внутренней поверхности магистрали цилиндра 12 образована пара из первого и второго гидравлического канала 30 и 32, через которые подается и из которых выпускается рабочая жидкость. При этом первый и второй гидравлические каналы 30, 32 отделены друг от друга на заданное расстояние вдоль аксиального направления магистрали цилиндра 12 и сообщаются соответственно с каналом цилиндра 20 через питающие каналы 34 (см. Фиг.3). Соответственно, рабочая жидкость, подаваемая на первый и второй гидравлические каналы 30, 32, проходит через питающие каналы 34 и поступает внутрь канала цилиндра 20. Кроме того, на внешней боковой поверхности магистрали цилиндра 12, вдоль его аксиального направления (в направлении стрелок А и В), проходит несколько сенсорных канавок 36, в которых могут быть установлены сенсоры, позволяющие детектировать положение поршня 18.

Передняя крышка 14 имеет в поперечном сечении в основном эллиптическую форму, соответствующую форме поперечного сечения канала цилиндра 20, и установлена на одном торце (в направлении стрелки А) магистрали цилиндра 12. Имеется также пара выступов 38а, которые выступают на заданную длину от внешней периферической поверхности на обе боковые части передней крышки 14, соответствующие расположению канавок 22а в канале цилиндра 20. Выступы 38а расположены на обеих боковых частях передней крышки 14, образуя снаружи дугообразную выпуклость с заранее заданным радиусом кривизны, соответствующим кривизне канавок 22а (см. Фиг.6).

В кольцевой канавке на внешней периферической поверхности передней крышки 14 установлено уплотнительное кольцо 40. Когда передняя крышка 14 вставлена в канал цилиндра 20 магистрали цилиндра 12, в последней будет поддерживаться герметичное состояние за счет примыкания уплотнительного кольца 40 к внутренней периферической поверхности канала цилиндра 20.

Аналогично передней крышке 14 крышка штока 16 имеет в основном эллиптическую форму в поперечном сечении, которая соответствует форме канала цилиндра 20, и эта крышка установлена на другом конце (в направлении стрелки В) магистрали цилиндра 12. Кроме того, образована пара выступов 38b, которые выступают на заданную длину от внешней периферической поверхности на обе боковые части в соответствии с расположением канавок 22b канала цилиндра 20. Выступы 38b расположены по обе боковые части крышки штока 16, образуя снаружи дугообразную выпуклость с заранее заданным радиусом кривизны, соответствующим кривизне канавок 22b (см. Фиг.7).

В центральной части крышки штока 16 образован канал штока 42, который проходит вдоль аксиального направления, а в канал штока 42 введен шток поршня 44, подсоединенный к поршню 18. Внутри канала штока 42 установлено уплотнение штока 46 и втулка 48, что обеспечивает тем самым герметичность внутри канала цилиндра 20.

Кроме того, на внешней периферической поверхности крышки штока 16, в центральной части кольцевой канавки, имеется уплотнительное кольцо 40, установленное в аксиальном направлении крышки штока 16. На торцевой части, симметрично с выступами 38b, расположено несколько (например, шесть) направляющих элементов 49, которые разделены на заранее заданное расстояние, при этом между элементами имеется кольцевая канавка (см. Фиг.2). Направляющие элементы 49 выступают на заданную высоту над периферической внешней поверхностью так, что при введении крышки штока 16 в канал цилиндра 20 направляющие элементы 49 скользяще контактируют с внутренней периферической поверхностью канала цилиндра 20. Иными словами, направляющие элементы 49 имеют форму, которая соответствует внутренней периферической поверхности канала цилиндра 20. Количество направляющих элементов 49 не ограничено каким-либо конкретным числом, если только это число равно или больше четырех, а направляющие элементы 49 взаимно отдалены друг от друга на заранее заданные расстояния.

Вследствие изложенного, когда крышка штока 16 вставляется в канал цилиндра 20, крышка штока 16 направляется в канал цилиндра 20 несколькими направляющими элементами 49, при этом крышка штока 16 надлежащим образом устанавливается в радиальном направлении внутри канала цилиндра 20. В результате центральная ось канала цилиндра 20 и осевая линия крышки штока 16 совпадут друг с другом, а шток поршня 44, который проходит через канал цилиндра 20, может быть введен в канал штока 42 крышки штока 16 и пройдет через него безошибочно и с высокой точностью.

Поршень 18 имеет в основном эллиптическую форму в поперечном сечении. На внешней периферической поверхности поршня 18 имеется пара секций с плоской поверхностью 50 и пара дугообразных секций 52, которые выходят за внешние стороны, имеют заданный радиус кривизны и подсоединены к обоим концам секций с плоской поверхностью 50. На внешней периферической поверхности установлены поршневое уплотнение 54 и магнитная деталь 56, при этом магнитная деталь 56 закрыта поршневой крышкой 58. Внешняя периферическая поверхность поршневой крышки 58 лежит на той же самой поверхности, что и внешняя периферическая поверхность поршня 18.

Кроме того, на внутренней части поршня 18 образован поршневой канал 60, который проходит в аксиальном направлении (в направлении стрелок А и В), а через поршневой канал 60 введена соединительная деталь 62 штока поршня 44. Поршневой канал 60 имеет первый канал 64, который открыт со стороны крышки поршня 16 (в направлении стрелки В), второй канал 66, который примыкает к перовому каналу 64 и имеет меньший диаметр, и конусообразный канал 68, который примыкает ко второму каналу 66 и который постепенно увеличивается в диаметре в направлении к передней крышке 14 (в направлении стрелки А). Первый и второй каналы 64, 66, а также конусообразный канал 68 взаимно соединены между собой.

Кроме того, на обеих торцевых поверхностях поршня 18 имеются демпферные желобки 70а и 70b, причем демпферные желобки 70а и 70b прорезаны на заданную глубину. В каждый из демпферных желобков 70а и 70b вставлены упругие демпферы 72а и 72b соответственно (в дальнейшем указываются просто демпферы).

Демпферные желобки 70а и 70b ориентированы строго перпендикулярно к оси поршня 18, вдоль обеих концевых поверхностей, и проходят между парой секций с плоской поверхностью 50. Кроме того, демпферные желобки 70а и 70b содержат первые желобки 74, которые прилегают к обеим торцевым поверхностям поршня 18, и вторые желобки 76, которые несколько более углублены внутрь от обеих торцевых поверхностей, чем первые желобки 74, и ширина которых возрастает относительно ширины первых желобков 74. Вторые желобки 76 увеличиваются по ширине на заранее заданную величину в направлении, перпендикулярном в основном к направлению, в котором расширяются демпферные желобки 70а, 70b.

Как показано на Фиг.5А и Фиг.5Б, упругие демпферы 72а, 72b представляют собой плоские элементы прямоугольного сечения, выполненные из упругого материала, такого, например, как уретановый каучук или его аналоги, и расположены таким образом, что выступают на определенную длину наружу от обеих торцевых поверхностей поршня 18. Демпферы 72а, 72b содержат каналы 78, которые проходят вдоль аксиального направления демпферов в основном по их центру, базовые элементы 80, которые вставлены соответственно в демпферные желобки 70а, 70b, и направляющие элементы 82, которые имеют ширину большую, чем базовые элементы 80, и вставлены соответственно во вторые желобки 76 демпферных желобков 70а, 70b.

Форма поперечного сечения демпферов 72а, 72b в основном такая же, как и форма поперечного сечения демпферных желобков 70а, 70b, в результате чего направляющие элементы 82 вставлены во вторые желобки 76, в то время как базовые элементы 80 вставлены в первые желобки 74 и соответственно выступают наружу на заданную длину относительно обеих торцевых поверхностей поршня 18.

Продольные размеры демпферов 72а, 72b равны в основном продольным размерам демпферных желобков 70а, 70b. Вследствие этого при установке демпферов 72а, 72b в демпферных желобках 70а, 70b торцевые поверхности демпферов 72а, 72b не выступают наружу за секции с плоскими поверхностями 50 поршня 18, а отверстия 78 на демпферах располагаются как раз напротив поршневого канала 60 поршня 18. Кроме того, поршневой шток 44 вставлен через отверстие 78 демпфера 72b, установленного в поршне 18 на одной из поверхностей крышки штока 16 (в направлении стрелки В). Демпферные желобки 70а, 70b полностью закрыты упругими демпферами 72а, 72b в результате того, что на них установлены упругие демпферы 72а, 72b.

Что касается демпферов 72а, 72b, то относительные смещения этих демпферов в аксиальном направлении относительно поршня 18 регулируются, поскольку направляющие элементы 82, которые выступают по ширине за базовые элементы 80, сцеплены со вторыми желобками 76 демпферных желобков 70а, 70b. Иными словами, демпферы 72а, 72b установлены так, что они могут перемещаться только в направлениях, строго перпендикулярных оси поршня 18, вдоль которого проходят демпферные желобки 70а, 70b.

Кроме того, демпферы 72а, 72b примыкают соответственно к передней крышке 14 и крышке штока 16 перед тем, как будет примыкание к поршню 18 при смещениях поршня 18 вдоль магистрали цилиндра 12 в крайние положения поршня 18. Благодаря этому надлежащим образом амортизируются и поглощаются демпферами 72а, 72b удары, возникающие при соприкосновении поршня 18 с передней крышкой 14 и с крышкой поршня 16, и тем самым предотвращается влияние таких ударов на поршень 18. Иными словами, демпферы 72а и 72b действуют как буферные механизмы, которые позволяют амортизировать и поглощать удары на поршень 18.

Шток поршня 44 состоит из вала, имеющего заранее заданную длину в аксиальном направлении. На одном конце вала имеется радиально уменьшающаяся в диаметре соединительная деталь 62, которая соединена с поршнем 18. Соединительная деталь 62 вставлена во второй канал 66 и конусообразный канал 68 поршневого канала 60. С другой стороны, второй конец штока поршня 44 вставлен через канал штока 42 и поддерживается с возможностью смещения втулкой 48 и уплотнением штока 46.

Что касается штока поршня 44, то граничная область штока поршня 44 с соединительной деталью 62 контактирует со стопорной частью между первым каналом 64 и вторым каналом 66, и тем самым шток поршня 44 находится в фиксированном состоянии относительно поршня 18. Поджатием конца соединительной детали 62, которая вставлена в конусообразный канал 68, по направлению к боковой стороне второго канала 66 (в направлении стрелки В) торец соединительной части гибко деформируется вдоль конусообразного канала 68 и увеличивается в диаметре. В результате соединительная деталь 62 уплотняется на конусообразном канале 68 поршня 18 своей деформированной торцевой частью, соединяя тем самым между собой шток поршня 44 и поршень 18. При этом соединительная деталь 62 стержня поршня 44 не выходит за пределы торцевой поверхности поршня 18 и уплотняется таким образом, что она образует такую же в основном поверхность, что и у торцевой поверхности поршня 18.

Как показано на Фиг.8, стопорные кольца 28а, 28b имеют U-образные поперечные сечения, выполнены из металла и установлены соответственно в паре кольцевых желобков 26, которые образованы в канале цилиндра 20 магистрали цилиндра 12. Стопорные кольца 28а, 28b имеют форму, соответствующую форме кольцевых желобков 26, и содержат изогнутую секцию 84, которая изогнута с заранее заданным радиусом кривизны, пару рычажных секций 86, которые проходят по строго прямым линиям по обоим концам изогнутой секции 84, и пару зажимных секций 88, расположенных по концам рычажных секций 86, которые изогнуты с заданным радиусом кривизны и отделены друг от друга на заранее заданное расстояние. Зажимные секции 88 установлены напротив изогнутой секции 84, которая находится между рычажными секциями 86, а стопорные кольца 28а и 28b имеют определенную силу упругости, в результате чего две части зажимных секций 88 отходят друг от друга во взаимно противоположных направлениях на заданное расстояние.

Изогнутая секция 84 имеет заранее заданный радиус кривизны, соответствующий радиусу кривизны обеих боковых сторон канала цилиндра 20, при этом зажимные секции 88 аналогично имеют заранее заданный радиус кривизны, который соответствует радиусу кривизны боковых стенок канала цилиндра 20.

На рычажных секциях 86 имеются выпуклые секции 90, которые выгнуты в направлении внутренней боковой поверхности навстречу друг другу. В выпуклых секциях 90 соответственно образованы фиксирующие отверстия 92. Более конкретно, выпуклые секции 90 и фиксирующие отверстия 92 расположены на рычажных секциях 86, совпадая со сторонами изогнутой секции 84. Кроме того, введением не показанного фиксатора в пару фиксирующих отверстий 92 и взаимным смещением выпуклых секций 90 вместе с фиксирующими отверстиями 92 в направлениях друг к другу можно упруго деформировать рычажные секции 86 и зажимные секции 88 так, что они приблизятся друг к другу и почти соединятся на изогнутой секции 84.

Более конкретно, изогнутая секция 84 и зажимные секции 88 стопорных колец 28а, 28b соединяются с обеими боковыми поверхностями канала цилиндра 20 в кольцевых желобках 26.

Кроме того, после того как в кольцевых желобках 26 устанавливаются соответственно стопорные кольца 28а, 28b, передняя крышка 14 и крышка штока 16 устанавливается на канале цилиндра 20 магистрали цилиндра 12. После этого передняя крышка 14 и крышка штока 16 фиксируются посредством имеющихся на них выступов 38а, 38b и стопорных колец 28а, 28b соответственно. При этом передняя крышка 14 и крышка штока 16 не выступают за торцевые поверхности магистрали цилиндра 12.

Гидроцилиндр 10, в котором используется демпфер в соответствии с настоящим изобретением, сконструирован в основном так, как описано выше. Далее будет описана сборка гидроцилиндра 10.

Во-первых, когда демпферы 72а, 72b установлены на поршень 18, на соответствующих сторонах поршня 18 размещаются направляющие элементы 82 демпферов 72а, 72b и по торцевым сторонам открытых демпферных желобков 70а, 70b устанавливаются демпферы 72а, 72b. Кроме того, демпферы 72а, 72b смещаются со скольжением по направлению к поршню 18 для ввода направляющих элементов 82 во вторые канавки 76. При этом демпферы 72а, 72b смещаются вдоль демпферных желобков 70а, 70b в направлениях, строго перпендикулярных оси поршня 18. Благодаря этому упругие демпферы 72а, 72b, которые являются частью направляющих элементов 82, водятся во вторые желобки 76 и, наряду с этим, их базовые элементы 80 вводятся в первые желобки 74.

Наконец, установка демпферов 72а, 72b завершается, когда концы упругих демпферов 72а, 72b придут в соответствие и выровняются с секциями с плоской поверхностью 50 поршня 18. В этом случае каналы 78 демпферов 72а, 72b установятся коаксиально с поршневым каналом 60 поршня 18, а демпферы 72а, 72b будут выступать на заранее заданную высоту по отношению к обеим торцевым поверхностям поршня 18 (см. Фиг.3).

Таким же образом могут быть легко установлены демпферы 72а, 72b скользящим смещением демпферов 72а, 72b относительно демпферных желобков 70а, 70b, имеющихся на обеих торцевых поверхностях поршня 18, в направлениях, строго перпендикулярных к оси поршня 18. Кроме того, демпферы 72а, 72b не могут быть смещены в аксиальных направлениях относительно поршня 18, поскольку направляющие элементы 82 сцеплены со вторыми желобками 76.

Хотя демпферы 72а, 72b могут быть смещены в направлениях, строго перпендикулярных к оси поршня 18, при вводе поршня 18 в канал цилиндра 20 магистрали цилиндра 12, смещение демпферов 72а, 72b в перпендикулярном к осям поршня 18 направлении будет регулироваться вследствие того факта, что внешняя периферическая поверхность поршня 18 будет охвачена внутренней периферической поверхностью канала цилиндра 20.

В результате демпферы 72а, 72b в нормальном состоянии смещаются как одно целое, причем согласованно со смещением поршня 18, обеспечивая тем самым надежное и надлежащее демпфирование ударов, воздействующих на поршень при его смещении в крайние положения.

Вместо упомянутых демпферов 72а, 72b могут также использоваться показанные на Фиг.9 и Фиг.10 упругие демпферы 102а, 102b (далее называются просто демпферами 102а, 102b), имеющие скругленные части 96 на направляющих элементах 94, а также клиновидные части 100 на боковых поверхностях базового элемента 98.

Демпферы 102а, 102b имеют скругленные части 96 с полукруглой формой поперечного сечения и выступают наружу в сторону базового элемента 98 на боковых поверхностях направляющих элементов 94, при этом скругленные части 96 проходят вдоль направляющих элементов 94.

С другой стороны, демпферные желобки 104а, 104b, которые образованы на поршне 18а, содержат канавки 108, в которые вставляются скругленные части 96, при этом канавки 108 образованы внутри вторых канавок 106, в которые вставлены направляющие элементы 94. Канавки 108 имеют полукруглую форму поперечного сечения и углублены в направлениях к обеим торцевым поверхностям поршня 18а (см. Фиг.10).

Кроме того, на базовом элементе 98, который является частью демпферов 102а, 102b, образованы клиновидные части 100, которые постепенно уменьшаются по ширине в направлении от направляющих элементов 94, причем клиновидные части 100 простираются вдоль базового элемента 98. С другой стороны, в первых желобках 110 демпферных желобков 104а, 104b образованы клиновидные поверхности 112 с заранее заданными углами наклона, соответствующими форме клиновидных частей 100. Клиновидные поверхности 112 выполнены так, что первые желобки 110 постепенно сужаются по направлению к торцевым поверхностям поршня 18а.

Таким образом, образованием скругленных частей 96 на направляющих элементах 94 демпферов 102а, 102b и сцеплением скругленных частей 96 с канавками 108, образованными в демпферных желобках 104а, 104b, можно надежно предотвратить отсоединение демпферов 102а, 102b от поршня 18 даже в случае, когда демпферы 102а, 102b вытаскиваются в направлениях, отделяющих их от демпферных желобков 104а, 104b поршня 18а (в направлениях стрелок А и В), поскольку скругленные части 96 сцеплены с канавками 108.

Далее, формированием клиновидных частей 100 на базовом элементе 98, образующем демпферы 102а, 102b, и соединением клиновидных частей 100 с клиновидными поверхностями 112 первых желобков 110, которые являются частью демпферных желобков 104а, 104b, может быть еще более надежно предотвращено отсоединение демпферов 102а, 102b от поршня 18а, как результат зацепления клиновидной частью 100, даже в случае, когда демпферы 104а, 104b вытягиваются в направлениях, отделяющих их от демпферных желобков 104а, 104b поршня 18а (в направлениях стрелок А и В).

Изобретение не ограничивается описанным выше случаем, в котором одновременно с демпферами 102а, 102b образованы скругленные части 96 и клиновидные части 100. Можно также предотвратить отсоединение демпферов 102а, 102b от поршня 18а и в случае, когда имеется только одна из этих частей - скругленные части 96 или клиновидные части 100.

Далее, в случае, когда поршень 18 с парой установленных на нем демпферов 72а, 72b вводится в магистраль цилиндра 12, а передняя крышка 14 и крышка штока 16 смонтированы на обоих торцах магистрали цилиндра 12, передняя крышка 14 вводится через канал цилиндра 20 с одной стороны магистрали цилиндра 12 и поджимается внутри канала цилиндра 12 к поршню 18 (в направлении стрелки В) до тех пор, пока имеющиеся на ней выступы 38а не установятся напротив стопорной части 24 канавок 22b, образованных в канале цилиндра 20. Далее, после того как выступы 38b установятся напротив стопорной части 24 и смещение передней крышки 14 к другой торцевой стороне магистрали цилиндра 12, которая является торцевой стороной поршня 18 (в направлении стрелки В), будет отрегулировано, стопорное кольцо 28b вводится в канал цилиндра 20 и устанавливается в кольцевой канавке 26 с другой торцевой стороны магистрали цилиндра 12.

В этом случае рычажные секции 86 и крепежные секции 88 деформируются в таких направлениях, что прижимаются друг к другу фиксатором (не показан), который вводится в пару фиксирующих отверстий 92, а после того как стопорное кольцо 28а будет находиться совсем рядом с кольцевой канавкой 26, стопорное кольцо 28а снова деформируется за счет разблокировки стопорного состояния рычажных секций 86 фиксатором, после чего стопорное кольцо 28 за счет своей упругости расширится в радиальном направлении и вступит в зацепление с кольцевым желобком 26.

Соответственно, смещение крышки штока 14 внутрь магистрали цилиндра 12 (в направлении стрелки В) регулируется в аксиальном направлении сцеплением выступов 38а передней крышки 14 с канавками 22а канала цилиндра 20. Кроме того, смещение передней крышки 14 вне магистрали цилиндра 12 (в направлении стрелки А) регулируется также стопорным кольцом 28а, установленным внутри кольцевого желобка 26. То есть, передняя крышка 14 будет зафиксирована в одной торцевой стороне магистрали цилиндра 12 и подогнана в этом месте, не выступая наружу с торца магистрали цилиндра 12.

Таким образом, поскольку крышка штока 16 направляется вдоль канала цилиндра 20 несколькими направляющими элементами 49, которые расположены на внешней периферической поверхности крышки штока 16, ось канала штока 42 в крышке штока 16 и центр канала цилиндра 20 могут быть соответствующим образом совмещены друг с другом так, что шток поршня 44, который введен через канал цилиндра 20, может быть легко и надежно вставлен через канал штока 42.

С другой стороны, крышка штока 16 вводится через канал цилиндра 20 с другого торца магистрали цилиндра 12, в то время как шток поршня 44 вводится через канал штока 42, а крышка штока 16 поджимается внутри канала цилиндра 20 к поршню 18 (в направлении стрелки А) до тех пор, пока выступы 38b не установятся напротив стопорной части 24 канавок 22b, расположенных в канале цилиндра 20. К тому же после того как выступы 38b установятся напротив стопорной части 24 канавок 22b и смещение крышки штока 16 к одной торцевой стороне магистрали цилиндра 12, которая является торцевой стороной поршня 18 (в направлении стрелки А), будет отрегулировано, стопорное кольцо 28b вводится в канал цилиндра 20 и устанавливается в кольцевой канавке 26 с другой торцевой стороны магистрали цилиндра 12. В этом случае рычажные секции 86 и зажимные секции 88 деформируются в таких направлениях, что прижимаются друг к другу фиксатором (не показан), который вводится в пару фиксирующих отверстий 92, а после того как стопорное кольцо 28b будет находиться совсем рядом с кольцевой канавкой 26, стопорное кольцо 28b снова деформируется за счет разблокировки стопорного состояния рычажных секций 86 фиксатором, после чего стопорное кольцо 28b расширится за счет своей упругости в радиальном направлении и закрепится внутри кольцевого желобка 26.

Соответственно, смещение крышки штока 16 внутрь магистрали цилиндра 12 (в направлении стрелки А) регулируется в аксиальном направлении сцеплением с выступами 38b крышки штока 16 внутри канавок 22b канала цилиндра 20. Кроме того, смещение крышки штока 16 вне магистрали цилиндра 12 (в направлении стрелки В) также регулируется стопорным кольцом 28b, установленным внутри кольцевого желобка 26. То есть, крышка штока 16 будет находиться в фиксированном состоянии с другого торца магистрали цилиндра 12 и подогнана в этом месте, не выступая наружу с другого торца магистрали цилиндра 12.

Таким же образом, когда передняя крышка 14 и крышка штока 16 установлены по обоим торцам магистрали цилиндра 12, пары выступов 38а, 38b сцепляются соответственно с парами канавок 22а, 22b, имеющимися в канале цилиндра 20 магистрали цилиндра 12, а стопорные кольца 28а, 28b, которые вставлены по торцам канала цилиндра 20, сцепляются с кольцевыми канавками 26, вследствие этого смещения передней крышки 14 и крышки штока 16 в аксиальном направлении могут легко и надежно регулироваться.

Ниже приводятся объяснения описания операций и осуществления работы гидроцилиндра 10, который был собран описанным образом. Такие объяснения будут даны применительно к состоянию, показанному на Фиг.3, на котором в качестве начального принято положение, когда поршень 18 смещен к передней крышке 14 (в направлении стрелки А).

Сначала рабочая жидкость от не показанного на чертежах источника питания вводится в первый гидравлический канал 30. В этом случае второй канал 32 находится в сообщающемся с атмосферой состоянии за счет переключающего действия не показанного клапана направленного управления. В результате рабочая жидкость вводится внутрь канала цилиндра 20 из первого гидравлического канала 30 через питающий канал 34, вследствие чего поршень 18 прижимается к торцу крышки штока 16 (в направлении стрелки В) рабочей жидкостью, введенной между передней крышкой 14 и поршнем 18. Кроме того, за счет примыкания упругого демпфера 72b, установленного на торцевой поверхности поршня 18 напротив торцевой поверхности крышки штока 16, смещение поршня 18 достигнет своего крайнего положения. При этом удары, создаваемые при соударении, будут амортизироваться демпфером 72b, и такие удары не будут оказывать какого-либо влияния на поршень 18.

С другой стороны, в случае, когда поршень 18 сместится в противоположном направлении (в направлении стрелки А), рабочая жидкость будет подаваться во второй гидравлический канал 32, при этом первый гидравлический канал 30 перейдет в другое состояние и будет открыт в атмосферу за счет переключающего действия клапана направленного управления (не показан). Рабочая жидкость подается внутрь камеры цилиндра 20 из второго гидравлического канала 32 через питающий канал 34, вследствие чего поршень 18 прижимается к торцу передней крышки 14 (в направлении стрелки А) рабочей жидкостью, поступившей между крышкой штока 16 и поршнем 18. Кроме того, при смещении поршня 18 шток поршня 44 и демпфер 72а совместно сместятся к боковой стороне передней крышки 14, и за счет примыкания демпфера 72а, который оказывает сопротивление передней крышке 14 при соприкосновении с торцевой поверхностью передней крышки 14, поршень 18 возвратится в свое заранее отрегулированное начальное положение. При этом аналогично создаваемые при примыканиях удары будут амортизироваться демпфером 72а, что предотвращает влияние таких ударов на поршень 18.

Таким же образом, в настоящем осуществленном изобретении демпферные желобки 70а, 70b располагаются соответственно вдоль обеих торцевых поверхностей поршня 18, при этом демпферные желобки 70а, 70b сформированы из первых желобков 74, которые открыты с обеих торцевых поверхностей, и вторых желобков 76, которые примыкают к первым желобкам 74 и проходят вдоль них. Демпферы 72а, 72b размещены с возможностью скользящего смещения в демпферных желобках 72а, 72b, а во второй желобок 76, образованный на внутренней поверхности поршня 18, введен направляющий элемент 82, при этом базовый элемент 80 веден в первый желобок 74 и, соответственно, демпферы 72а, 72b легко могут быть вставлены в поршень 18.

Далее, демпферы 72а, 72b могут быть надежно закреплены на поршне 18 с использованием простой структуры, в которой демпферные желобки 70а, 70b образованы на обеих торцевых поверхностях поршня 18, и при этом демпферы 70а, 70b, которые вставлены в демпферные желобки 70а, 70b, имеют базовые элементы 80 и направляющие элементы 82. Вследствие этого в отличие от используемого в традиционном гидроцилиндре способа крепления демпфера демпферы 72а, 72b могут быть закреплены посредством упрощенной конструкции и при низкой стоимости.

Более того, поскольку демпферы 72а, 72b имеют направляющие элементы 82, которые расширяются относительно базовых элементов 80, а направляющие элементы 82 соединяются со вторыми желобками 76, демпферы 72а, 72b защищены от смещения в аксиальном направлении (в направлении стрелок А и В) относительно поршня 18. Вследствие этого пара демпферов 72а, 72b, которые установлены на обеих поверхностях поршня 18, могут быть свободно смещены вместе с поршнем 18.

Кроме того, поскольку демпферы 72а, 72b окружены внутренней периферической поверхностью канала цилиндра 20 в положении, когда демпферы 72а, 72b установлены в демпферных желобках 70а, 70b поршня 18, демпферы 72а, 72b не могут быть смещены вдоль демпферных желобков 70а, 70b. То есть, пара демпферов 72а, 72b обычно установлена как единое целое с этими желобками и не может быть отделена от поршня 18 во внешнюю часть магистрали цилиндра 12.

Более того, поскольку демпферы 72а, 72b имеют прямоугольную форму поперечного сечения и могут смещаться со скольжением относительно демпферных желобков 70а, 70b, что невозможно в упругих демпферах традиционного гидроцилиндра, то можно быть уверенным, что площади поверхностей демпферов 72а, 72b, которые находятся напротив передней крышки 14 и крышки штока 16, достаточно большие. В результате может быть гарантирована определенная амортизационная способность поглощения ударов на поршень 18 демпферами 72а, 72b.

Хотя здесь был описан случай, когда в вышеупомянутом гидроцилиндре 10 демпферы 72а, 72b расположены на обеих торцевых поверхностях поршня 18, изобретение не ограничивается такой особенностью. Возможен также случай, когда демпферные желобки образованы соответственно на торцевых поверхностях передней крышки 14 и крышки поршня 16 и обращены к обеим торцевым поверхностям поршня 18, на котором тем самым установлены демпферы 72а, 72b.

Далее, как показано на Фиг.11 и Фиг.12, базовый элемент 122 демпферов 120а, 120b может содержать пару V-образных желобков 124, при этом в первых желобках 128 поршня 126 образована пара выступов 130, в которые вставляются демпферы 120а, 120b так, что V-образные желобки 124 зацепляются соответственно с выступами 130.

Ширина V-образных желобков 124 постепенно уменьшается от обеих торцевых частей демпферов 120а, 120b так, что самой узкой будет центральная часть базового элемента 122, примыкающая к отверстию 78. С другой стороны, выступы 130 имеют в основном треугольную форму поперечного сечения, соответствующую формам V-образных желобков 124, так что их области, обращенные к отверстиям 78 демпферов 120а, 120b, наиболее сильно выступают в сторону демпферов 120а, 120b.

Соответственно, в состоянии, когда демпферы 120а, 120b установлены в демпферных желобках 132а, 132b, они могут быть зафиксированы даже более надежно в поршне 126, поскольку пара V-образных желобков 124 соединяется соответственно с выступами 130 поршня 126. Более того, даже в случае, когда демпферы 120а, 120b выталкиваются в направлении демпферных желобков 132а, 132b, демпферы 120а, 120b не отделятся от демпферных желобков 132а, 132b, поскольку V-образные желобки 124 соединены с выступами 130 поршня 126.

Стопорные кольца 28а, 28b, которые фиксируют соответственно переднюю крышку 14 и крышку штока 16 на магистрали цилиндра 12, не ограничены описанной выше конфигурацией, содержащей выступающие секции 90 и фиксирующие отверстия 92, расположенные в промежуточных положениях на паре рычажных секций 86 на стопорных кольцах.

Например, могут также использоваться показанные на Фиг.13 - Фиг.16 стопорные кольца 150а, 150b, которые содержат фиксирующие отверстия 154, образованные соответственно на обоих концах рычажных секции 152.

Такие стопорные кольца, как показано на Фиг.13 - Фиг.16, имеют U-образное поперечное сечение, выполнены из металла и установлены соответственно внутри пары кольцевых желобков 26, которые образованы в камере цилиндра 20 магистрали цилиндра 12 (см. Фиг.13).

Стопорные кольца 150а, 150b имеют форму, соответствующую форме кольцевых желобков 26, и содержат изогнутую секцию 156, которая изогнута с заранее заданным радиусом кривизны, пару рычажных секций 152, которые отходят по прямым линиям от обоих концов изогнутой секции 156, и пару зажимных секций 158, расположенных на концах рычажных секций 152, которые изогнуты с заранее заданным радиусом кривизны и отделены друг от друга на заранее заданное расстояние. Зажимные секции 158 расположены на противоположных сторонах изогнутой секции 156, при этом между зажимными и изогнутой секциями имеются рычажные секции 152, а стопорные кольца 150а, 150b обладают определенной упругостью, которая обеспечивает расхождение пары зажимных секций 158 друг от друга в противоположных направлениях на заранее заданное расстояние. Изогнутая секция 156 имеет такую же структуру, как и изогнутая секция 84, образующая стопорные кольца 28а, 28b, и потому детальное объяснение этой особенности пропускается.

Зажимные секции 158 содержат выпуклые части 160, которые выступают в сторону внутренней боковой поверхности зажимных секций 158 и расположены друг против друга. Фиксирующие отверстия 154 образованы соответственно на каждой выпуклой части 160. Кроме того, введением не показанного фиксатора в пару фиксирующих отверстий 154 и смещением выпуклых частей 160 вместе с фиксирующими отверстиями 154 по направлению друг к другу можно упруго деформировать рычажные секции 152 и зажимные секции 158 так, что они сблизятся между собой, соединившись на изогнутой секции 156.

Кроме того, стопорные кольца 150а, 150b вставляются соответственно в кольцевые желобки 26 после того, как передняя крышка 14 и крышка штока 16 будут установлены на камере цилиндра 20 магистрали цилиндра 12. Соответственно, передняя крышка 14 и крышка штока 16 закрепляются посредством имеющихся на них выступов 38а, 38b и стопорных колец 150а, 150b. При этом передняя крышка 14 и крышка штока 16 не выступают за торцевые поверхности магистрали цилиндра 12.

Демпферы 72а, 72b, используемые в гидроцилиндре 10 в соответствии с настоящим изобретением, не ограничены упомянутыми выше примерами осуществленного изобретения и могут быть использованы различные другие конфигурации, но без отклонения от существенных признаков и сути настоящего изобретения.

Изобретение относится к несущей конструкции демпфера в гидроцилиндре. Конструкция для крепления демпфера (72а, 72b) расположена в гидроцилиндре (10). Крышки (14, 16) установлены на торцах корпуса цилиндра (12). Поршень (18) установлен внутри корпуса цилиндра (12). Демпферный желобок (70а, 70b) содержит первый и второй желобки. Первый желобок (74) открыт со стороны торцевой поверхности. Второй желобок (76) расположен смежно с первым желобком (74) и расширяется относительно него. По первому варианту демпферный желобок (70а, 70b) образован на торцевой поверхности поршня (18), перпендикулярно его оси, и обращен к крышкам (14, 16). По второму варианту демпферный желобок образован на торцевой поверхности крышки (14, 16), перпендикулярно ее оси, и обращен к поршню (18). Демпфер (72а, 72b) содержит базовый элемент (80) и расширяющийся относительно него направляющий элемент (82). Достигается создание конструкции, позволяющей легко и надежно устанавливать демпфер на поршне или крышках. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Несущая конструкция демпфера, расположенная в гидроцилиндре (10) для крепления демпфера (72а, 72b, 102a, 102b), которая ослабляет удары, возникающие при примыкании поршня (18) к крышкам (14, 16), установленным на торцах корпуса цилиндра (12), при этом упомянутый поршень (18) установлен внутри корпуса цилиндра (12) и смещается в упомянутом гидроцилиндре (10) рабочей жидкостью, при этом несущая конструкция демпфера содержит:
демпферный желобок (70а, 70b, 104a, 104b, 132a, 132b), образованный на торцевой поверхности упомянутого поршня (18), обращенный к упомянутым крышкам (14, 16) и проходящий перпендикулярно к оси упомянутого поршня (18), при этом демпферный желобок (70а, 70b, 104a, 104b, 132a, 132b) содержит:
первый желобок (74, 110, 128), открытый со стороны упомянутой торцевой поверхности; и
второй желобок (76, 106), расположенный смежно с упомянутым первым желобком (74, 110) и расширяющийся относительно него;
упомянутый демпфер (72а, 72b, 102a, 102b), содержащий:
базовый элемент (80, 98, 122), введенный в упомянутый первый желобок (74, 128); и
направляющий элемент (82, 94), введенный в упомянутый второй желобок (76, 106) и расширяющийся относительно упомянутого базового элемента (80, 98, 122).

2. Несущая конструкция демпфера по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый направляющий элемент (82, 94) содержит пару направляющих элементов, расположенных на обеих сторонах упомянутого базового элемента (80, 98, 122).

3. Несущая конструкция демпфера по п.2, отличающаяся тем, что упомянутый направляющий элемент (94) содержит скругленную часть (96), которая обращена к упомянутому базовому элементу (98), причем упомянутая скругленная часть (96) входит в канавку (108), образованную в упомянутом втором желобке (106) на торцевой поверхности упомянутого поршня (18а).

4. Несущая конструкция демпфера по п.3, отличающаяся тем, что упомянутый базовый элемент (98) содержит клиновидную часть (100), которая постепенно уменьшается по ширине в направлении от упомянутого направляющего элемента (94), причем упомянутый первый желобок (110), в который введен упомянутый базовый элемент (98), имеет клиновидную форму, которая постепенно уменьшается по ширине в направлении к упомянутой торцевой поверхности, соответствующей упомянутой клиновидной части (100).

5. Несущая конструкция демпфера по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый демпфер (72а, 72b) расположен в упомянутом гидроцилиндре (10), содержащем упомянутый поршень (18), имеющий эллиптическую форму поперечного сечения, причем упомянутый корпус цилиндра (12) имеет камеру цилиндра (20) с эллиптической формой поперечного сечения, в которую введен упомянутый поршень (18), и крышки (14, 16) с эллиптической формой поперечного сечения, которые закрывают оба торца упомянутой камеры цилиндра (20).

6. Несущая конструкция демпфера по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый базовый элемент (122) содержит пару V-образных желобков (124), которые углублены в стороны упомянутого базового элемента (122), причем упомянутые V-образные желобки (124) сцеплены соответственно с парой выступов (130), образованных в упомянутом первом желобке (128).

7. Несущая конструкция демпфера, размещенная в гидроцилиндре (10) для крепления демпфера, который амортизирует удары, возникающие при примыкании поршня (18) к крышке (14, 16), установленной на торце корпуса цилиндра (12), причем упомянутый поршень (18) установлен внутри упомянутого корпуса цилиндра (12) и смещается в упомянутом гидроцилиндре (10) рабочей жидкостью; при этом несущая конструкция демпфера содержит:
демпферный желобок, образованный на торцевой поверхности упомянутой крышки (14, 16), обращенный к упомянутому поршню (18) и проходящий перпендикулярно к оси упомянутой крышки (14, 16); при этом демпферный желобок включает: первый желобок, открытый со стороны упомянутой торцевой поверхности; и
второй желобок, расположенный смежно с упомянутым первым желобком и расширяющийся относительно упомянутого первого желобка;
упомянутый демпфер содержит:
базовый элемент, входящий в упомянутый первый желобок; и
направляющий элемент, входящий в упомянутый второй желобок и расширяющийся относительно упомянутого базового элемента.