ГАЗОВАЯ ПРУЖИНА Российский патент 2013 года по МПК F16F9/02 F16F9/36 

Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение

[0001]

Предлагаемое изобретение относится к газовым пружинам, в частности, к усовершенствованию газовой пружины, используемой, например, для задней двери или спинки сидения транспортного средства.

Предпосылки создания предлагаемого изобретения

[0002]

В отношении газовой пружины для задней двери или спинки сидения транспортного средства вносились различные предложения. Например, в заявке на патент Японии, опубликованной под номером 2007-85377 (см., например, абзацы 0005, 0006, 0008 и 0009, а также фиг.7), раскрывается газовая пружина, в которой последовательно с направляющей втулкой, служащей направляющей для ползуна, в области головного концевого участка корпуса цилиндра, где осуществляется движение ползуна внутрь цилиндра и обратно, расположено пылезащитное уплотнение.

[0003]

Эта газовая пружина имеет пылезащитное уплотнение с выступом, который находится в скользящем контакте с рабочей, т.е., боковой поверхностью ползуна в области головного концевого участка корпуса цилиндра, в который и из которого осуществляется движение ползуна. Упомянутое пылезащитное уплотнение расположено последовательно с направляющей втулкой, при этом ползун сходным образом расположен в области головного концевого участка корпуса цилиндра с возможностью перемещения вдоль центральной продольной оси устройства.

[0004]

В газовой пружине этого типа пылезащитное уплотнение выполнено из упругого материала. Направляющая втулка выполнена из материала более жесткого, чем пылезащитное уплотнение, и, как раскрывается в вышеуказанном документе, пылезащитное уплотнение и направляющая втулка закреплены внутри головного концевого участка корпуса цилиндра путем загибания концевой кромки отверстия цилиндра внутрь с образованием уплотнения.

[0005]

Таким образом, в газовой пружине, раскрытой в вышеозначенной публикации патентной заявки Японии, с помощью направляющей втулки обеспечивается соосность ползуна и корпуса цилиндра при движении ползуна внутри корпуса цилиндра, и пыль, приставшая к рабочей поверхности ползуна, счищается выступом пылезащитного уплотнения.

Раскрытие предлагаемого изобретения

Техническая задача

[0006]

В устройстве, описанном в вышеозначенной публикации патентной заявки Японии, если давление герметично заключенного в нем газа находится в пределах некоторой нормы, то никакого несоответствия установленным требованиям не возникает. Однако при возрастании давления этого герметично заключенного в устройстве газа выше некоторого предела появляется риск возникновения некоторого несоответствия установленным требованиям.

[0007]

То есть, в большинстве газовых пружин этого типа создаваемый выступающим из корпуса цилиндра ползуном толчок определяется давлением герметично заключенного в устройстве газа. Таким образом, при одном и том же давлении газа толчок будет тем больше, чем больше диаметр ползуна относительно корпуса цилиндра.

[0008]

Однако, вообще говоря, при увеличении диаметра ползуна соответственно увеличивается и его масса. Таким образом, для получения более сильного толчка при уменьшении общей массы устройства путем уменьшения диаметра ползуна могло бы быть использовано более высокое давление герметично заключенного в устройстве газа.

[0009]

В результате со временем направляющая втулка внутри головного концевого участка корпуса цилиндра может получить от сжатого газа толчок внутрь области концевого уплотнителя у конца отверстия корпуса цилиндра. Это может повредить пылезащитное уплотнение, и есть опасность, что конфигурация уплотняющей кромки выступа, находящейся в скользящем контакте с рабочей поверхностью ползуна в пылезащитном уплотнении, может подвергнуться не предусмотренным при проектировании изменениям.

[0010]

Предлагаемое изобретение было создано с учетом вышеозначенных обстоятельств, и его целью является создание усовершенствованной газовой пружины, которая способна непрерывно поддерживать уплотняющую способность выступа пылезащитного уплотнения без риска повреждения давлением герметично заключенного в устройстве газа, а также улучшение общих свойств устройства.

Техническое решение

[0011]

Газовая пружина согласно предлагаемому изобретению может быть выполнена таким образом, что ползун соединен с корпусом цилиндра, при этом находящийся под некоторым предварительно заданным давлением газ герметично заключен внутри корпуса цилиндра, а ползун выполнен с возможностью совершения движения внутрь корпуса цилиндра и обратно. Устройство может содержать направляющую втулку, выполненную с возможностью прохождения сквозь нее ползуна вдоль ее центральной продольной оси и располагающуюся внутри головного концевого участка корпуса цилиндра, сквозь который имеет место движение ползуна внутрь корпуса цилиндра и обратно. Пылезащитное уплотнение с кольцеобразным выступом, находящимся в скользящем контакте с рабочей поверхностью ползуна, расположено в области концевого уплотнителя у конца отверстия корпуса цилиндра. Внешний, т.е., обращенный к ближнему концу корпуса цилиндра торец направляющей втулки выполнен с возможностью приведения его в контакт с внутренней поверхностью корпуса цилиндра, при этом пылезащитное уплотнение интегрировано с направляющей втулкой в области упомянутого внешнего торца последней.

Преимущества предлагаемого изобретения

[0012]

Внешний торец направляющей втулки приведен в контакт с концевым уплотнителем у конца отверстия корпуса цилиндра, поэтому, если даже давление герметично заключенного в корпусе цилиндра газа принимает такие высокие значения, при которых направляющая втулка прижимается к области концевого уплотнителя, нарушения нормального функционирования пылезащитного уплотнения не происходит, и обеспечивается поддержание уплотняющей способности выступа пылезащитного уплотнения, предусмотренной проектом.

Предлагаемое изобретение будет описано на примерах предпочтительных вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание прилагаемых чертежей

На фиг.1 показан на виде спереди в продольном разрезе фрагмент газовой пружины согласно предлагаемому изобретению.

На фиг.2(А) и фиг.2(В) в аксонометрии показаны направляющие втулки, в которые инкорпорированы пылезащитные уплотнения.

На фиг.3 на виде спереди в продольном частичном сечении показан фрагмент газовой пружины, иллюстрирующий конструкцию направляющей втулки.

На фиг.4 на виде спереди в продольном частичном сечении показан фрагмент газовой пружины, иллюстрирующий конструкцию пылезащитного уплотнения.

Наилучший вариант осуществления предлагаемого изобретения

[0013]

Газовая пружина согласно предлагаемому изобретению может быть использована для задней двери и спинки сидения транспортного средства, так что, например, один ее конец соединен с неподвижной, а другой - с подвижной частью транспортного средства.

[0014]

Часть газовой пружины согласно предлагаемому изобретению показана на фиг.1. Газовая пружина содержит ползун 2, соединенный с корпусом цилиндра 1, при этом внутри корпуса цилиндра 1 герметично заключен газ, находящийся под некоторым предварительно заданным давлением. Ползун 2 выполнен с возможностью совершать движение внутрь корпуса цилиндра 1 и обратно. В области головного концевого участка 1a корпуса цилиндра 1, где имеет место движение ползуна 2 внутрь корпуса цилиндра 1 и обратно, расположены направляющая втулка 3 и пылезащитное уплотнение 4.

[0015]

Помимо направляющей втулки 3 и пылезащитного уплотнения 4 внутри головного концевого участка 1a корпуса цилиндра 1 расположены уплотнение 5 с U-образным сечением и газонепроницаемый сепаратор 6.

[0016]

Упомянутое уплотнение 5 с U-образным сечением имеет заднюю поверхность (на фиг.1 слева). Эта задняя поверхность упирается во внутреннюю, т.е., обращенную к серединной по длине области цилиндра торцевую поверхность направляющей втулки 3, так что предотвращается утечка газа, герметично заключенного внутри корпуса цилиндра 1. Упомянутый газонепроницаемый сепаратор 6 зафиксирован с помощью уплотнения, созданного вальцеванием стенки корпуса цилиндра 1. При работе газовой пружины, когда ползун выходит из цилиндра в максимальной степени, газонепроницаемый сепаратор 6 работает в качестве запирающего средства, которое находится в контакте с телом поршня (не показано), которое установлено на ползуне 2. Кроме того, газонепроницаемый сепаратор 6 участвует в создании масляного резервуара, который образован между ним и уплотнением 5 с U-образным сечением, и в котором содержится смазочное масло.

[0017]

С помощью направляющей втулки 3 обеспечивается соосность ползуна 3 и корпуса цилиндра 1 при движении ползуна 3 внутрь корпуса цилиндра 1 и обратно. Ползун 2 выполнен с возможностью перемещения вдоль центральной продольной оси устройства по длине, на которой можно эффективно поддерживать соосность.

[0018]

Направляющая втулка 3 имеет определенную предварительно заданную механическую прочность и выполнена из твердой синтетической смолы, обладающей определенной жесткостью, и использование такого материала вносит вклад в уменьшение общей массы газовой пружины.

[0019]

Со своей стороны пылезащитное уплотнение 4 снабжено кольцеобразным выступом 4a, который находится в скользящем контакте с другой областью рабочей поверхности ползуна 2, так что когда ползун 2 движется внутрь корпуса цилиндра 1, пыль, приставшая к рабочей поверхности ползуна 2, счищается упомянутым кольцеобразным выступом 4a. Упомянутый кольцеобразный выступ 4a выполнен из упругого материала, не оставляющего царапин на рабочей поверхности ползуна 2. К подходящим для кольцеобразного выступа 4a материалам относятся синтетическая смола или резина, обладающая надлежащими упругостью, устойчивостью к действию масел и устойчивостью к атмосферным воздействиям.

[0020]

Указанными выше характеристиками направляющей втулки 3 и пылезащитного уплотнения 4 обладают эти детали и в газовых пружинах, известных из предшествующего уровня техники. Далее будут описываться отличительные признаки направляющей втулки 3 и пылезащитного уплотнения 4 в газовой пружине согласно предлагаемому изобретению.

[0021]

В газовой пружине согласно рассматриваемому варианту осуществления предлагаемого изобретения пылезащитное уплотнение 4 интегрировано с направляющей втулкой 3 в области внешнего т.е., обращенного к ближнему концу корпуса цилиндра 1, торца последней (на фиг.1 слева). Пылезащитное уплотнение 4 выступает от внутренней поверхности корпуса цилиндра 1 вдоль ползуна 2. Согласно рассматриваемому варианту осуществления предлагаемого изобретения, направляющая втулка 3 и пылезащитное уплотнение 4 выполнены как одно целое (см. фиг.2), в то время как в газовых пружинах, известных из предшествующего уровня техники, они выполнены как две отдельные детали.

[0022]

При использовании одной детали вместо двух обеспечивается уменьшение общего количества деталей газовой пружины, а также количество сборочных операций при изготовлении такой газовой пружины.

[0023]

Кроме того, техническое решение, при котором пылезащитное уплотнение 4 интегрировано с направляющей втулкой 3, требует для размещения в области головного концевого участка 1a корпуса цилиндра 1 единой детали меньшей длины по сравнению с известным техническом решением, при котором две детали - пылезащитное уплотнение 4 и направляющая втулка 3, расположены в этой области последовательно, благодаря чему обеспечивается возможность уменьшения продольного размера головного концевого участка 1a корпуса цилиндра 1.

[0024]

Согласно рассматриваемому варианту осуществления предлагаемого изобретения, направляющая втулка 3 включает как неотъемлемую часть пылезащитное уплотнение 4. С целью размещения этой детали в области головного концевого участка 1a корпуса цилиндра 1 область концевого отверстия корпуса цилиндра 1 в области его головного концевого участка 1 а герметизирована и закреплена с помощью концевого уплотнителя 1b, находящегося в контакте с внешним торцом направляющей втулки 3 (см. фиг.3).

[0025]

В результате такого технического решения обеспечивается поддержка направляющей втулки 3 с помощью упомянутого концевого уплотнителя 1b в концевом отверстии корпуса цилиндра 1 в области его головного концевого участка 1a. Таким образом, даже если, в тех случаях, когда давление внутри корпуса цилиндра 1 превышает нормальное, внешний торец направляющей втулки 3 будет сильно прижат к концевому уплотнителю 1b, пылезащитное уплотнение 4, которое описывается далее, не будет повреждено.

[0026]

Пылезащитное уплотнение 4 снабжено кольцеобразным выступом 4a, который находится в скользящем контакте с рабочей поверхностью ползуна 2, как это подобным образом имеет место в газовых пружинах, известных из предшествующего уровня техники, о чем говорилось выше. Кроме того, пылезащитное уплотнение 4 включает базовую часть 4b кольцеобразного выступа, по внутренней периферии которой расположен собственно кольцеобразный выступ 4a. Внешняя периферия базовой части 4b отделена от внутренней периферии концевого уплотнителя 1b корпуса цилиндра надлежащим зазором S (см. фиг.4).

[0027]

Когда концевой уплотнитель 1b в концевом отверстии корпуса цилиндра 1 приводится в контакт с внешним торцом направляющей втулки 3, то концевой уплотнитель 1b может создать препятствие для пылезащитного уплотнения 4, в результате чего уплотнительная способность кольцеобразного выступа 4a пылезащитного уплотнения 4 в отношении рабочей поверхности ползуна 2 может ухудшиться.

[0028]

Поэтому в рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения, проиллюстрированном на фиг.4, концевой уплотнитель 1b выполнен таким образом, что он при приведении его в контакт с внешним торцом направляющей втулки 3 не создает препятствия для базовой части 4b, которая снабжена кольцеобразным выступом 4a пылезащитного уплотнения 4 по своей периферии.

[0029]

Для этого в рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения пылезащитное уплотнение 4 имеет, как можно видеть на фиг.2(А), опорную часть 4c, которая как неотъемлемая часть инкорпорирована по внешней периферии базовой части 4b кольцеобразного выступа, снабженной по своей внутренней периферии кольцеобразным выступом 4a, при этом последний находится в скользящем контакте с рабочей поверхностью ползуна 2. С помощью упомянутой опорной части 4c осуществляется поддержка базовой части 4b кольцеобразного выступа 4a со стороны внешней периферии последней. Опорная часть 4c приспособлена для размещения в выемке 3b (см. фиг.3), выполненной на внешнем торце 3a направляющей втулки 3.

[0030]

Благодаря тому, что в выемке 3b направляющей втулки 3 установлена опорная часть 4c, пылезащитное уплотнение 4 не деформируется у базовой части 4b кольцеобразного выступа 4a, и уплотнительная способность кольцеобразного выступа 4a пылезащитного уплотнения 4 не ухудшается.

[0031]

Внешний диаметр опорной части 4c меньше, чем внешний диаметр направляющей втулки 3, и, таким образом, благодаря тому, что для пылезащитного уплотнения 4 обеспечена возможность перемещения или «плавания» в радиальном направлении, для кольцеобразного выступа 4a обеспечивается возможность лучшего соответствия рабочей поверхности ползуна 2 и улучшение его скользящих свойств.

[0032]

Согласно альтернативному варианту осуществления предлагаемого изобретения, который проиллюстрирован на фиг.2(В), опорная часть, которая обеспечивает поддержку базовой части 4b кольцеобразного выступа 4a со стороны своей внешней периферии, представляет собой кольцеобразную опорную часть 4d, которая как неотъемлемая часть инкорпорирована по внешней периферии базовой части 4b кольцеобразного выступа. Упомянутая кольцеобразная опорная часть 4d установлена в кольцеобразной выемке, выполненной на внешнем торце 3a направляющей втулки 3.

[0033]

Поскольку согласно варианту осуществления предлагаемого изобретения, проиллюстрированному на фиг.2(В), кольцеобразная опорная часть 4d установлена в кольцеобразной выемке, выполненной в направляющей втулке 3, деформации кольцеобразной базовой части 4b не происходит, благодаря чему не ухудшается уплотнительная способность кольцеобразного выступа 4a.

[0034]

Кроме того, как также показано на фиг.2(В), внешний диаметр кольцеобразной базовой части 4d меньше, чем внешний диаметр кольцеобразной выемки, выполненной в направляющей втулке 3, и, таким образом, благодаря тому, что для пылезащитного уплотнения 4 обеспечена возможность «плавать» в радиальном направлении, для выступа 4a обеспечена возможность лучшего соответствия рабочей поверхности ползуна 2 и улучшение его скользящих свойств.

[0035]

Как упоминалось выше, согласно каждому из рассматривающихся здесь вариантов осуществления предлагаемого изобретения пылезащитное уплотнение 4 закреплено в предварительно заданном положении и, таким образом, на него не влияет давление газа, герметично заключенного в корпусе цилиндра 1. Уплотнительное давление выступа 4a на рабочую поверхность ползуна 2, таким образом, и не увеличивается, и не уменьшается, и, таким образом, обеспечивается поддержание нормального функционирования выступа 4a.

[0036]

Как можно видеть на фиг.2(А), три опорные части 4c расположены на равных интервалах друг от друга по окружности пылезащитного уплотнения 4. Разумеется, количество опорных частей 4c может быть и другим, при условии что обеспечивается способность фиксирования положения.

[0037]

Если опорная часть 4c выполнена в виде отдельной детали, то количество материала, используемого для получения пылезащитного уплотнения 4, может быть уменьшено. Если опорная часть выполнена в виде кольцеобразной части 4d, то выемка, выполненная во внешнем торце 3a направляющей втулки 3, также является кольцеобразной, благодаря чему упрощается процесс ее выполнения.

Ссылочные обозначения

1 - корпус цилиндра;

1a - головной концевой участок корпуса цилиндра;

1b - концевой уплотнитель корпуса цилиндра;

1c - внутренняя периферия корпуса цилиндра;

2 - ползун;

3 - направляющая втулка;

3a - внешний торец 3a направляющей втулки;

3b - выемка в направляющей втулке;

4 - пылезащитное уплотнение;

4a - кольцеобразный выступ пылезащитного уплотнения;

4b - базовая часть кольцеобразного выступа;

4c - опорная часть;

4d - кольцеобразная опорная часть.

Изобретение относится к машиностроению. Газовая пружина содержит ползун (2), расположенный внутри корпуса цилиндра (1). Направляющая втулка (3) имеет осевой участок у головного концевого участка корпуса цилиндра (1), с прохождением через который установлен ползун (2). Пылезащитное уплотнение (4) имеет выступ (4a), находящийся в скользящем контакте с ползуном (2). Концевой уплотнитель (1b) у открытого конечного участка корпуса цилиндра (1) находится в контакте с внешним концом направляющей втулки (3). Пылезащитное уплотнение (4) встроено внутрь направляющей втулки (3) как ее неотъемлемая часть на ее внешнем концевом участке с возможностью перемещения или «плавания» в радиальном направлении внутри направляющей втулки (3). Достигается повышение надежности уплотнения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Газовая пружина, содержащая ползун (2), расположенный внутри корпуса цилиндра (1), содержащего газ, находящийся под предварительно заданным давлением, направляющую втулку (3), имеющую осевой участок у головного концевого участка корпуса цилиндра (1), с прохождением через который установлен упомянутый ползун (2), пылезащитное уплотнение (4), имеющее выступ (4a), находящийся в скользящем контакте с ползуном (2), концевой уплотнитель (1b) у открытого конечного участка корпуса цилиндра (1), находящийся в контакте с внешним концом направляющей втулки (3) для прикрепления направляющей втулки (3) к корпусу цилиндра (1), при этом упомянутое пылезащитное уплотнение (4) встроено внутрь направляющей втулки (3) как ее неотъемлемая часть на ее внешнем концевом участке с возможностью перемещения или «плавания» в радиальном направлении внутри направляющей втулки (3).

2. Газовая пружина по п.1, в которой пылезащитное уплотнение (4) имеет кольцеобразный выступ (4a), находящийся в скользящем контакте с ползуном (2), и опорную часть (4c) кольцеобразной формы, при этом выступ (4a) расположен на внутренней периферии опорной части (4c), при этом обеспечено отсутствие контакта внешней периферии опорной части (4c) с внутренней периферией концевого уплотнителя (1b).

3. Газовая пружина по п.1, в которой пылезащитное уплотнение (4) имеет кольцеобразный выступ (4a), находящийся в скользящем контакте с ползуном (2), и опорную часть (4c) также кольцеобразной формы, при этом опорная часть (4c) выполнена через равные интервалы по окружности и размещена в соответствующих выемках (3b), выполненных на внешнем концевом участке направляющей втулки (3).

4. Газовая пружина по п.2, в которой опорная часть (4c) выполнена по окружности через равные интервалы и подогнана в соответствующие выемки, выполненные на внешнем концевом участке направляющей втулки (3).