УПОРНЫЙ КОЛПАК
THRUST CAP

Изобретение относится к колпаку для монтажа на демпферной трубке демпфера колебаний, содержащему по меньшей мере частично цилиндрическую область наружной поверхности и по меньшей мере один упругий отжимной язычок, причем на отжимном язычке расположен по меньшей мере один элемент геометрического замыкания для создания соединения с геометрическим замыканием между колпаком и защитным элементом демпфера колебаний.
Колпак такого рода известен из DE 10122796 В4. Демпфер колебаний, описанный в этой публикации, содержит емкостную трубку, в которой вдоль оси перемещается поршневой шток, по меньшей мере частично закрытый защитной трубкой с упругой складкой. Концентрично поршневому штоку установлен упорный буфер, располагающийся в концевой области вхождения поршневого штока на концевом колпаке. Концевой колпак расположен в полностью смонтированном демпфере колебаний на емкостной трубке. Упорный буфер, защитная трубка и концевой колпак независимо от демпфера колебаний образуют предварительно смонтированный стандартный блок. Концевой колпак напрессовывается на емкостную трубку упорным буфером при упругом прогибе в нее поршневого штока. Концевой колпак имеет для соединения с защитной трубкой по меньшей мере частично окружную кромку, соединенную с защитной трубкой с геометрическим замыканием. Концевой колпак выполнен в области свой кромки упругим в радиальном направлении. Емкостная трубка содержит в направлении монтируемого концевого колпака продольный участок с уменьшенным диаметром.
Недостатком этого известного демпфера колебаний является то, что упорный буфер, защитная трубка и концевой колпак должны образовывать предварительно смонтированный блок независимо от демпфера колебаний. Следовательно, указанные конструктивные элементы должны собираться в предварительно смонтированный блок в ходе отдельной самостоятельной технологической операции, причем согласно абзацу [0024] для достижения равномерной упругой деформации упругих сегментов концевого колпака при фиксации защитной трубки с концевым колпаком необходим подходящий инструмент. Таким образом, для получения соединения с геометрическим замыканием необходим специальный инструмент, который должен приобретаться или изготавливаться отдельно. В результате процесс монтажа обходится дороже, и стоимость изготовления демпфера колебаний увеличивается.
В основу изобретения положена задача создания демпфера колебаний вышеуказанного типа, который мог бы собираться с помощью простого процесса монтажа с оптимальными затратами.
Эта задача решается с помощью демпфера колебаний с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствованные варианты приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно изобретению по меньшей мере один отжимной язычок имеет область, которая в несмонтированном состоянии колпака, т.е. в состоянии поставки, смещена назад в радиальном направлении вовнутрь относительно области наружной поверхности, причем смещенная назад область содержит распорный элемент, с помощью которого отжимной язычок при монтаже колпака разжимается в радиальном направлении наружу. За счет области отжимного язычка, смещенной назад в радиальном направлении относительно области наружной поверхности, элемент геометрического замыкания также смещен назад в радиальном направлении, в котором он не может войти в соединение с защитным элементом с геометрическим замыканием. Лишь с помощью монтажа колпака на демпферной трубке в действие приводится распорный элемент, так что отжимной язычок разжимается в радиальном направлении наружу настолько, что элемент геометрического замыкания оказывается в положении, в котором он может войти с защитным элементом в соединение с геометрическим замыканием. Специальный инструмент для установления соединения с геометрическим замыканием согласно изобретению не нужен. Распорный элемент приводится в действие в ходе и без того необходимого процесса монтажа, с помощью которого колпак монтируется на демпферной трубке.
Согласно одному из предпочтительных вариантов выполнения изобретения колпак монтируется путем простого надевания на демпферную трубку. При этом распорный элемент приводится в действие самой демпферной трубкой. При этом распорный элемент, предпочтительно, может быть выполнен в виде наклонной плоскости или закругленного участка, которые выполнены на отжимном язычке. Наклонная плоскость, предпочтительно, имеет наклон вовнутрь в радиальном направлении. Такая наклонная плоскость или такой закругленный участок действуют как пассивный распорный элемент, который при монтаже колпака взаимодействует с демпферной трубкой, т.е. для радиальной распорки отжимного язычка кнаружи никакой инструмент не нужен. При этом демпферная трубка может иметь постоянный диаметр, причем в этом случае колпак со своими отжимными язычками подогнан под диаметр демпферной трубки. В порядке альтернативы демпферная трубка может иметь также расширенный диаметр, так чтобы больший диаметр взаимодействовал с распорным элементом. Этот последний вариант выполнения более подробно описывается ниже в рамках описания конкретного примера выполнения. Принципиальный процесс монтажа для обоих вышеописанных вариантов одинаков, т.е. не зависит от того, имеет ли демпферная трубка постоянный или расширенный диаметр.
Предпочтительно, колпак согласно изобретению имеет несколько отжимных язычков, распределенных по окружности колпака. Особенно предпочтительно, чтобы по окружности колпака через равные промежутки были распределены три отжимных язычка. Благодаря этому между колпаком и защитным элементом обеспечивается соединение с геометрическим замыканием.
Согласно конструктивно простому варианту выполнения изобретения элемент геометрического соединения выполнен в качестве неотъемлемой составной части отжимного язычка. Так, например, элемент геометрического соединения может быть выполнен как фиксирующая защелка, закрепленная на отжимном язычке или приформованная к нему. Элемент геометрического соединения в смонтированном состоянии колпака входит в зацепление с соответствующей выемкой в защитном элементе, так что оба этих конструктивных элемента друг с другом с геометрическим замыканием.
Предпочтительно, чтобы колпак имел упорную плоскость для позиционирования защитного элемента, с помощью которой защитный элемент позиционирован относительно элемента геометрического замыкания в положении, подходящем для образования соединения с геометрическим замыканием. Защитный элемент в смонтированном положении прилегает к упорной плоскости. Упорная плоскость расположена на колпаке таким образом, что гнездо для элемента геометрического замыкания, предусмотренное на защитном элементе, позиционировано относительно него таким образом, что элемент геометрического замыкания заходит в гнездо в результате разжима отжимного язычка в радиальном направлении кнаружи при монтаже колпака. Таким образом, защитный элемент простым способом ориентируется для образования соединения с геометрическим замыканием в правильном положении. Для надежного и хорошего позиционирования защитного элемента относительно колпака согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения упорная плоскость выполнена в виде круглой кольцевой плоскости.
Ниже изобретение более подробно поясняется на примере выполнения, изображенном на чертежах. В частности,
фиг.1 изображает вид сбоку демпфера колебаний с колпаком согласно изобретению в частичном разрезе;
фиг.2а, 2b - вид сбоку демпфера колебаний с колпаком согласно изобретению в частичном разрезе в двух различных состояниях монтажа;
фиг.3 - процесс монтажа при установке колпака согласно изобретению на демпфере колебаний.
На фиг.1 изображен демпфер колебаний с колпаком согласно изобретению, смонтированным на конце демпферной трубки 1 демпфера колебаний. Поршневой шток 10 совершает возвратно-поступательное движение в не видимом на фиг.1 уплотняющем и направляющем пакете, установленном с выходного конца поршневого штока демпферной трубки 1. Своим концом, противоположным демпферной трубке 1, поршневой шток 10 соединен с узлом 20 опоры демпфера колебаний. Ниже узел 20 опоры демпфера колебаний сокращенно называется «опорой 20 демпфера колебаний». Опора 20 демпфера плотно соединена с не показанным кузовом автомобиля.
Демпферная трубка 1 несет тарелку 30 рессоры, на которую опирается конец рессоры 11 автомобиля. Другой конец рессоры 31 автомобиля опирается на опору 20 демпфера колебаний.
Поршневой шток 10 защищен от повреждения поверхности и загрязнения защитным элементом 3, окружающим его. Защитный элемент 3 в изображенном примере выполнения выполнен в виде сильфона. Внутри защитного элемента 3 установлен упругий элемент 40. Упругий элемент 40 своим концом, противолежащим демпферной трубке 1, опирается на опору 20 демпфера колебаний. Другой конец упругого элемента 40 обращен к демпферной трубке 1, или к колпаку, монтируемому на демпферной трубке. При достижении определенной степени прогиба поршневого поршня 10, т.е., если, следовательно, телескопический демпфер колебаний сдвинулся до определенной степени, упругий элемент 40 упирается в колпак. Поэтому колпак согласно изобретению специалисты называют также функциональным термином «упорный колпак».
Настоящее изобретение относится к специальному исполнению колпака, благодаря которому демпфер колебаний, изображенный на фиг.1, может быть собран с использованием простого процесса монтажа с оптимальными затратами. Для этого упорный колпак выполнен особым способом, чтобы простым путем осуществить соединение между колпаком и защитным элементом 3 с геометрическим замыканием согласно изобретению. Специальное исполнение колпака более подробно поясняется ниже со ссылкой на фиг.2а, 2b.
На фиг.2а и 2b без увеличения изображены колпак, выполненный согласно изобретению, защитный элемент 3, а также упругий элемент 40 без демпфера колебаний, автомобильной рессоры 31 и опоры 20 демпфера колебаний. В левой части каждого изображения на фиг.2а и 2b изображены при увеличении в частичном разрезе колпак согласно изобретению и защитный элемент 3, а также местный разрез демпферной трубки 1, не показанной в неувеличенных частях изображений. Состояние, показанное на фиг.2а, является несмонтированным состоянием колпака согласно изобретению. Ситуация, изображенная на фиг.2а, представляет собой ситуацию, в которой колпак и защитный элемент 3 находятся на демпферной трубке непосредственно перед сборкой 1 (см. в этой связи ниже также фиг.3).
На фиг.2b колпак согласно изобретению и защитный элемент 3 изображены на демпферной трубке 1 в смонтированном состоянии. В этом состоянии колпак согласно изобретению смонтирован на демпферной трубке 1 вместе с защитным элементом 3, а между защитным элементом 3 и колпаком имеет место соединение с геометрическим замыканием.
В изображении на фиг.2а отжимной язычок 5 колпака в своей области, ведущей к элементу 2 геометрического соединения, смещен назад относительно цилиндрической области 4 наружной поверхности колпака в радиальном направлении вовнутрь. Отчетливо видно, что элемент 2 геометрического замыкания не входит в зацепление с соответствующей выемкой А защитного элемента 3. Таким образом, между колпаком и защитным элементом 3 никакого соединения с геометрическим замыканием не создано. Защитный элемент 3 мог бы быть без проблем оттянут от колпака вверх, поскольку оба конструктивных элемента в смысле предварительного монтажа не соединены друг с другом.
Для создания между колпаком и защитным элементом 3 соединения с геометрическим замыканием элемент 2 геометрического замыкания должен войти в зацепление с гнездом А защитного элемента 3. Для осуществления этого элемент 2 геометрического замыкания установлен на отжимном язычке 5. Отжимной язычок 5 при надевании колпака на демпферную трубку 1 отжимается в радиальном направлении наружу, так что элемент 2 геометрического замыкания входит в зацепление с выемкой А защитного элемента с геометрическим замыканием. Это состояние изображено на фиг.2b. Чтобы добиться описанного разжима отжимного язычка 5 в радиальном направлении кнаружи, область отжимного язычка 5, смещенная назад относительно цилиндрической области 4 наружной поверхности, содержит распорный элемент 6. Распорный элемент 6 в изображенном примере выполнения выполнен в виде простой наклонной плоскости. Эта наклонная плоскость при напрессовывании колпака на конец демпферной трубки может скользить по наружной поверхности демпферной трубки 1. Демпферная трубка 1 имеет расширение диаметра с диаметра D2 до диаметра D1 (ср. фиг.3), так что при напрессовывании колпака на демпферную трубку 1 наклонная плоскость, образующая распорный элемент 6, отжимается за счет увеличения диаметра демпферной трубки 1 в радиальном направлении кнаружи. При этом отжимной язычок 5 разжимается наружу, так что элемент 2 геометрического замыкания входит в зацепление с выемкой А защитного элемента 3 с геометрическим замыканием. Зацепление элемента 2 геометрического замыкания за выемку А защитного элемента 3 с геометрическим замыканием изображено на фиг.2b.
Частичный разрез в увеличенном виде, изображенный на фиг.2а, представляет собой состояние предварительного монтажа или же состояние поставки колпака, когда отжимные язычки 5 и элементы 2 геометрического замыкания выгнуты в радиальном направлении вовнутрь. Лишь после надевания колпака на демпферную трубку 1 элементы 2 геометрического замыкания выставляются в радиальном направлении кнаружи из-за расширения радиуса.
На фиг.3 изображен простой монтаж колпака согласно изобретению на демпферной трубке 1. Цифрой 1 обозначен защитный элемент, в который вставлен упругий элемент 40. Цифрой 2 обозначена демпферная трубка 1 с неплотно, или свободно, надетым колпаком согласно изобретению. При этом колпак установлен на участке демпферной трубки с уменьшенным диаметром. Под цифрой 2 на фиг.3 хорошо видны отжимные язычки 5, выгнутые вовнутрь. Кроме того, колпак согласно изобретению содержит упорную плоскость 8, на которую защитный элемент 3 может опереться для правильного позиционирования защитного элемента 3 относительно колпака согласно изобретению.
Демпферная трубка 1 в варианте выполнения, изображенном на фиг.3, содержит, если смотреть в осевом направлении, три участка с разными диаметрами. Колпак согласно изобретению со своими отжимными язычками рассчитан таким образом, что при напрессовывании колпака на демпферную трубку наибольший диаметр D1 вызывает разжим отжимных язычков и тем самым соединение защитного элемента 3 с колпаком с геометрическим замыканием. На участке с уменьшенным диаметром D2 колпак согласно изобретению может быть надет неплотно, так что отжимные язычки разжимаются в радиальном направлении наружу лишь совсем ненамного. В этом состоянии защитный элемент 3, как описано ниже, может быть надет на колпак, а выемки А относительно элементов 2 геометрического замыкания позиционируются таким образом, что, когда отжимные язычки разжимаются в радиальном направлении наружу, то образуется соединение с геометрическим замыканием. Концевой участок демпферной трубки 1 имеет наименьший диаметр D3. Колпак согласно изобретению содержит в своей концевой области ребра, выступающие в радиальном направлении вовнутрь. Зазор в свету между этими ребрами в соответствии с наименьшим диаметром D3 рассчитан таким образом, что после надевания колпака между колпаком и демпферной трубкой образуется соединение с геометрическим замыканием. Таким образом, напрессованный колпак в осевом направлении плотно сидит на демпферной трубке.
Цифрой 3 на фиг.3 обозначен неплотно, или свободно, надетый на колпак согласно изобретению защитный элемент 3 с соединенным с ним упругим элементом 4. Насколько неплотно в этом состоянии надет на демпферную трубку 1 колпак, настолько же неплотно надет на колпак и защитный элемент 3. Упругий элемент 4 опирается на упорную плоскость 8 колпака. Благодаря этому выемки А в защитном элементе 3 для создания геометрического замыкания относительно элементов 2 геометрического замыкания 2 колпака точно позиционированы в предусмотренном положении.
Цифрой 4 на фиг.3 обозначен этап собственно монтажа, т.е. надевания колпака согласно изобретению на демпферную трубку 1 с образованием между защитным элементом 3 и колпаком соединения с геометрическим замыканием. Для этого защитный элемент 3, т.е. сильфон, сжимается снаружи силой F, так что упругий элемент 40 прилегает к колпаку согласно изобретению. Затем с помощью силы F, действующей на упругий элемент 40, колпак напрессовывается на демпферную трубку 1. Поскольку в рамках обычной сборки автомобильных амортизационных стоек с сильфоном и без того имеет место так называемый «установочный такт», этот установочный такт может быть использован для одновременного выполнения вышеупомянутого этапа монтажа. Поэтому с таким же успехом отпадает какой бы то ни было дополнительный этап монтажа.
При напрессовывании колпака на демпферную трубку 1 отжимные язычки 5 в результате расширения радиуса демпферной трубки 1 разжимаются в радиальном направлении кнаружи. При этом элементы 2 геометрического замыкания заходят в выемки А защитного элемента 3, так что между колпаком и защитным элементом 3 создается геометрическое замыкание. Сила, необходимая для этого напрессовывания колпака на демпферную трубку 1, обозначена на фиг.3 под цифрой 4 стрелкой и буквой F.
Если сила, необходимая для напрессовывания колпака на демпферную трубку 1, перестает действовать, а защитный элемент 3, образованный сильфоном, разгружается, то сильфон возвращается в положение, обозначенное на фиг.3 цифрой 5. Упругий элемент 40 снова удаляется от защитного элемента 3 на предусмотренное расстояние до колпака. Колпак плотно сидит на демпферной трубке 1 и соединен с защитным элементом 3 с геометрическим замыканием.
Для вышеописанного простого монтажа колпака согласно изобретению и элемента геометрического замыкания, соединенного с ним с геометрическим замыканием, не требуется никакого специального инструмента. Колпак согласно изобретению уже содержит все признаки, необходимые для правильного позиционирования защитного элемента 3 относительно элементов 2 геометрического замыкания колпака. Дело в том, что корректное позиционирование защитного элемента 3 относительно колпака простым способом достигается с помощью упорных плоскостей 8, выполненных на самом колпаке. Кроме того, в изобретении установочный такт в рамках обычного способа сборки автомобильных амортизационных стоек с сильфоном искусно используется для монтажа устройства из защитного элемента 3, упругого элемента 40 и колпака. Поэтому дополнительный этап монтажа отпадает.
С помощью изобретения достигается простое и экономичное решение в отношении изготовления демпфера колебаний с защитным элементом 3, защищающим поршневой шток, и с упругим элементом 40, служащим в качестве упорного буфера.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ
1 демпферная трубка
2 элемент геометрического замыкания
3 защитный элемент
4 область наружной поверхности
5 отжимной язычок
6 распорный элемент
7 плоскость
8 упорная плоскость
10 поршневой шток
20 опора демпфера колебаний
30 тарелка рессоры
31 автомобильная рессора
40 упругий элемент
А выемка.