SE531628C2 - Dämparanordning samt framställning av sådan dämparanordning - Google Patents

Description

25 30 53'l 5228 _2_ tas om hand, det tredje och fjärde ärjusterbara kanaler som används för att transportera det av den solida kolven undanpressade dämpmediet från den ena till den andra dämpkammaren. Den ovan beskrivna dämparen saknar möjlighet att trycksätta dämpmediet på båda sidor om kolven vilket innebär att kavitation lätt kan uppstå då dämpmediet flödar genom de flödesbegränsande tredje och fjärde urborrningarna.

US5178239 visar en dämpare tillverkad av en extruderad cylinderkropp där extruderingen innefattar hål som används för att leda dämpmedium mellan kompressions- och returkamrarna då dämparen blir utsatt för ett slag med hög hastighet. De extruderade fenorna ökar även värmeutbytet med omgivningen. Kolven som delar av dämpkammaren arbetar i ett rör anordnat inuti den extruderade cylinderkroppen. Dämparen är trycksatt på retursidan om kolven med en gasfylld gummlblåsa. Problemet med denna lösning är att dämparen inte är utifrån justerbar utan den har en fast dämpkaraktär som endast går att modifiera genom att montera isär dämparen och byta de flödesdämpande shimsen i kolven. Trycksättning av dämparen sker även endast på en sida om kolven, vilket kan medföra kavitationsproblem.

Sammanfattning av uppfinningen För att få en kompakt, lätt och stark konstruktion är dämparanordningen framställd ur en enda del där det i dämparanordningens kropp är tre genomgående hål extruderade parallellt med varandra. Dessa tre hål kan vara av olika dimension och användas som dämparkropp, trycksättningsreservoar och ventilhus. För att skapa en stor avkylningsarea och en styv konstruktion innefattar även extruderingen axiella kylflänsar i den yttre delen av dämparkroppen.

Eftersom de tre delarna, dämparkropp, trycksättningsreservoar OCH ventilhus är parallella med varandra kan sammankopplande kanaler enkelt anordnas mellan de olika delamas innerutrymme. Genom att placera 10 15 20 25 30 531 G28 -3_ ventilanordningar i vardera änden av ventilhusdelen och sammankoppla utrymmet mellan det utrymmet i trycksättningsreservoaren skapas en dämpare som alltid arbetar med ett positivt tryck i både kompressions- och returkammaren. Genom att positiv tryckuppbyggnad kavitation undvikas samtidigt som dämpkraftskaraktären i de båda slagriktningarna justeras helt separat och oberoende av varandra via de extema justeringarna. dessa till trycksatta råder kan Ventilanordningarna är placerade koncentriskt från varandra på vardera änden av ventilhusdelen. Denna placering av Ventilanordningarna underlättar transporten av dämpmedium mellan de två dämpkamrama och möjliggör en enkel extern justering av dem. Konstruktionsmässigt identiska ventilanordningar kan användas för kompressions- och returdämpning.

Genom att ventilanordningarna är placerade nära kompressions- och returkamrarna kan stora kanalareor skapas vilket innebär att dämpmediets flödesmotstånd till och från ventilema minimeras.

Ventilanordningarna innefattar en extern högfartsjustering och en extern lågfartsjustering. Detta innebär att den ena av dessa två justeringar påverkar tryckfallet vid stora flöden (höga kolvstångshastigheter) och den andra påverkar tryckfallet kolvstå ngshastigheter). huvudsakligen vid små flöden (låga strypningen, i.e. högfartsjusteringen, regleras via en skruvanordning på vilken en fiäderhållare är monterad där Den första justerbara fjäderhållarens läge bestämmer fiäderförspänningen på ventilkäglan. Den andra justerbara strypningen, i.e. lågfartsjusteringen, regleras via en ventil som arbetar som en nålventil där genomströmningsarean bestäms av nålens läge. Denna strypning är således helt statisk.

Genom denna ventilkonstruktion där kägla och fjäder är placerade innanför ventilsätet kan bearbetningen förenklas och produkten får en billigare 10 15 20 25 30 531 528 _4- tillverkningskostnad. Detta eftersom ventilsätet ligger förhållandevis grunt och ingen bearbetning för ventilen behöver ske innanför utrymmet för ventilsätet.

Figurförteckning Uppfinningen är närmare beskriven nedan, med hänvisningar till medföljande ritningar.

Fig. 1 visar dämparen schematiskt inspänd vid ett fordon.

Fig. 1a visar en vy från ovan av dämparen Fig. 1b visar en vy från nedan av dämparen Fig. 2 visar dämparen i genomskärning genom det brutna snittet A-A Fig. 3 visar en detaljvy av en av ventilerna Detaljerad beskrivning av uppfinningen Figur 1 visar en dämparanordning bestående av en kropp 1 vars övre toppögla 2 är fäst vid en del av ett fordonschassi 4 och dess nedre ändögla 3 är fäst vid en hjulinfästning 5. lnfästningen i chassi 4 och hjulinfästning 5 är endast schematiskt visad i figuren men dämparen kan givetvis vid varje hjul användas i antal om mer än en tillsammans med de flesta typer av kända lämpliga hjulupphängningsprinciper förutsatt att utrymme finns.

Företrädesvis används denna dämpanordning tillsammans med ett fjäderelement, bladfjäder Vanligt skruvfjädern är placerad runt en annan kompletterande stötdämpare. t.ex. en eller en skruvfjäder. förekommande är att Den nedre ändöglan 3 är monterad på en kolvstång 6 vilken vid relativa rörelser mellan chassiet 4 och hjulet rör sig in och ut i dämparkroppen 1a. I figur 1 syns även ventilanordningarna 7a, 7b vilka är monterade linjärt ifrån varandra på vardera änden av en ventilhusdel 1b. 10 15 20 25 30 533 628 -5_ Figur 1a visar dämparen sedd fràn ovan där kroppens 1 tre delar, dämparkropp 1a, ventilhus 1b och trycksåttningsreservoar 1c syns tydligt.

De tre delarna 1a, 1b, 1c är anordnade i hâlrum sammankopplade med gemensamma väggar, dvs. kroppen 1 är framställd ur en enda del.

Företrädesvis är delen en lättviktsprofil med bra värmeledningsförmåga, såsom t.ex. en aluminiumlegering. Kroppens 1 ytteryta har alternerande kanaler 8a och tenor 8b. Dessa kanaler 8a och fenor 8b framställs företrädesvis tillsammans med de tre delarnas 1a, 1b, 1c inre genomgående hålrum genom en extrudering av grunddelen.

Kanalerna 8a/ fenorna 8b bidrar till en ökad total yttre area som ökar avkylningsytan mot omgivningen samtidigt som kroppens 1 väggar kan göras tunnare med bibehållen styrka och styvhet i vissa riktningar.

Efter extrudering bearbetas kroppen 1 exempelvis så att de olika delarna 1a, 1b, 1c får inbördes olika höjd eller-en delvis slät ytteryta. Gängor och/eller låsringsspàr kan även bearbetas in. i änddelarna av de genomgående hålrummen. l dessa gängor kan förslutningsdelar monteras fast så att respektive hàlrum avgränsas från omgivningen. Se även figur 2 där dessa förslutningsdelar 18, 19a, 19b visas tydligare. Delen 18 försluter således dämparkroppens nedre del och delarna 19a, 19b avgränsar-W trycksättningsreservoarens 1c inre från omgivningen. Toppöglan 2 år också en sådan förslutningsdel vilken är fastgängad i dämparkroppen 1a, så är även ventilanordningarna 7a, 7b.

Figur 1b visar dämparen underifrån, en vy vilken exponerar ändöglan 3 respektive returventilanordningen 7b. Kompressionsventilanordningens 7a centrerade placering i ventilhuset 1b är visad i figur 1a.

Figur 2 visar dämparen i genomskärning genom det brutna snittet A-A.

Dämpkammaren 1a är två dämpkammare, en kompressionskammare C och en returkammare R, av en kolv 9 vilken är avdelad i 10 15 20 25 30 531 628 _6_ monterad på kolvstången 6. Vid kolvstångsrörelser rör sig kolven 9 så att det dämpmedium som dämpanordningen är fylld med pressas antingen genom kolvens ventiler, dvs. spalten som skapas mellan de flexibla shimsbrickorna 9a och kolven 9 eller genom kanaler 10a, 10b via de externt justerbara ventilanordningarna 7a, 7b ut till ventilhuset 1b. Från ventilhuset 1b nås åter dämpkammaren via backventilerna 16.

Med backventil avses här en ventil som flödar mer åt ett håll. Normalt är skillnaden i flöde i de båda riktningarna stor, då flödet åt det ena hållet många gånger är nära noll. Åt det håll ventilens huvudsakliga flöde går är tryckfallet vanligen betydligt lägre än hos det ventilsystem som genererar dämpkraft. l vissa fall kan dock ett tryckfall medvetet byggas in, men det måste med marginal vara lägre än det satta gastrycket för att undvika kavitation. Dessa backventiler 16 säkerställer att trycket i dämpkammaren, oavsett om det är kompressionssidan,_C eller retursidan R, alltid ligger avsevärt högre än atmosfärstrycket inom dåmparens avsedda hastighetsområde. När trycket i den dämpkammare C/R i vilken lägst tryck råder når ner till det tryck som råder i trycksättningsreservoaren _1c öppnar backventilen 16 kopplad till denna kammare C/R och trycksatt dämpmedium leds in i den samma. Trycket i lågtryckskammaren C/R, den dämpkammare som för stunden har lägst tryck, blir således alltid positivt och är klart högre än atmosfårstrycket och kavitation kan därför undvikas.

Vore det inte för det tryckfall som förekommer i kanaler och backventiler, så skulle trycket i lågtryckskammaren C/R aldrig understiga trycket i trycksättningsreservoaren 1c. Till följd av volymförändringar orsakade av kolvstångsdeplacementet transporteras också en viss del av dämpmediet via en kanal 10c till/från trycksättningsreservoaren 1c. Kanalerna 10a, 10b som sammankopplar dämpkammarens 1a och ventilhusets 1b inre volym är anordnade nära dämpkammarens båda ändar så att dämpmediet har möjlighet att flöda in i ventilhusets 1b inre volym via respektive ventilanordning 7a, 7b med minsta möjliga förlust av invändigt slag. 10 15 20 25 30 531 628 ventilhusets 1b inre volym har alltid ett tryck nära det tryck som råder i trycksättningsreservoaren eftersom en ytterligare kanal 10c kopplar samman denna volym med trycksättningsreservoarens 1c inre volym.

Trycksåttningsreservoarens 1c inre volym kan företrädesvis avdelas av en flytande kolv 11 på vilken det verkar ett tryck skapat av exempelvis gas eller ett mekaniskt tryckorgan såsom en fjäder (ej visad). Den flytande kolven 11 kan även ersättas av en trycksatt gummiblåsa eller motsvarande anordning för trycksättning av ett medium.

Figur 3 visar en förstorad vy av en av ventilanordningarna 7a, 7b.

Ventilanordningen 7a, 7b innefattaren extern högfartsjusteringsanordning 13 och en extern làgfartsjusteringsanordning 12. Detta innebär att ventilanordningarna 7a, 7b är så konstruerade att .bägge ventilerna innefattar en justering som påverkar tryckfallet vid stora flöden (högfartsjustering) 13 och en justering som påverkar tryckfallet huvudsakligen vid små flöden (lågfartsjustering) 12 på så sätt att dämpmediet flödar genom en första justerbar strypning 13a då dämparens relativa rörelse är hög och genom en andra justerbar strypning 12a då den relativa hastigheten är låg. Strypningen för låga hastigheter 12a inverkar även på strypningen vid höga hastigheter, om än i procentuellt sett mindre grad. Den första justerbara strypningen 13a, í.e. högfartsjusteringen, regleras via en skruvanordning 13b vars läge bestämmer det relativa avståndet mellan en fjäderhållare 13c och en ventilkägla 13e. Mellan fjäderhållaren 13c och Ventilkäglan 13e är anordnat en fjäder 13d och det relativa avståndet mellan fjäderhållaren 13c och ventilkäglan 13e reglerar den kraft som behövs för att öppna ventilkäglan 13e och släppa igenom dämpmediumet. Ventilkäglan 13e ligger an mot ett ventilsäte 13f när den är stängd. En backventil 16 öppnar så fort trycket i ventilhusets 1b inre, som genom förbindelsekanalen 10c är lika med tryckreservoarens tryck, har ett tryck större än i respektive dämpkammare C/R. Den andra justerbara 10 15 20 25 30 531 628 -3- strypningen 12, i.e. lågfartsjusteringen, regleras via en ventil 12b som arbetar som en nálventil där genomströmningsarean 12a bestäms av nàlens läge mot sätet 12c. Sätet 12c är anordnat på en del av högfartsjusteringsanordningen 13. Trots det ändras inte respektive ventils inställning vid justering. Dessutom kan justering av kompressionsdämpning ske utan inverkan på returdämpning och vice versa.

Ventilsätet 13f, på ena sidan säte för ventilkäglan 13a, på andra sidan säte för backventilen 16, ligger an mot en klack 17 insvarvad i ventilhusets inneryta. Genom att fjädern 13d är anordnad i ventilhusets inre volym innanför ventilsätet, istället för som hos tidigare kända ventiler ovanför ventilsätet, kan denna bearbetning av klacken 17 utföras med ett kortare verktygsutstick än tidigare. Genom denna ventilkonstruktion förenklas således bearbetningen och produkten blir billigare att tillverka.

När dämparanordningen i figur 2 arbetar sker följande. Det tryckfall som skapas över kolven 9 till följd av en yttre verkande kraft leder till att dämpmediet flödar via de shimsen 9a 7a, 7b till kolven 9. Samtliga dämpkraftgenererande ventiler, i bägge rörelserlktningarna en ventil flödesstrypande samt ventilanord ningen andra sidan bestående av shimsbrickor 9a på huvudkolven, en externt justerbar lågfartsventil 12 och en externt justerbar högfartsventil 13 är samtliga parallellkopplade, dvs. flödesmotstàndet genom ventilerna fördelar flödet av dämpmedium mellan de olika ventilerna. Det dämpmedium som inte passerar genom ventilen i kolven 9 strömmar in i ett utrymme 14a, 14b mellan ventilkäglan 13e och en mellan ventilen och omgivningen avtätande del 15. Beroende på flödeshastigheten och justeringarnas inställning flödar dämpmediet genom strypningen 12a och/eller 13a vidare in i ventilhusets 1b inre volym.

Eftersom ventilhusets 1b inre volym är sammankopplad med det trycksatta utrymmet i trycksättnlngsreservoaren 1c via kanalen 10c råder samma tryck 531 628 -9_ i båda volymerna. När detta tryck är större än trycket i någon av dämpkamrarna C/R öppnas backventilen 16 och trycksatt dämpmedium flödar in iden kammare C/R där lägst tryck rådet.

Eftersom båda ventilanordningarna 7a, 7b arbetar pà samma sätt kan identiska ventiler användas både vid kompression- och returslag, men justeringen av flödena i de båda riktningarna kan ske oberoende av varandra

Claims (12)

10 15 20 25 30 531 628 _10- PATENTKRAV

1. Dämparanordning (1) i form av en stötdämpare fylld med ett dämpmedlum anordnad vid ett fordon där anordningen är framställd ur en enda kropp (1) och uppbyggd av en dämpkammardel (1a), vars inre volym är avdelad i en kompressionskammare (C) och en returkammare (R) av en kolv (9) fastsatt i en kolvstång (6), en ventilhusdel (1b) med justerbara ventilanordningar (7a, 7b) samt en trycksättningsreservoar (1c) vilkens inre volym avdelas av ett organ (11) på vilket det verkar ett tryck som trycksätter dämpmediet i anordningen (1) , k ä n n e t e c k n a d därav att de tre olika delarna (1a, 1b, 1c) är anordnade parallellt med varandra och att ventilhusets (1b) både trycksättningsreservoarens (1c) trycksatta inre och, via ventilanordningarna (7a, 7b), till dämpkammardelens (1a) båda kammare (C, R). inre volym är sammankopplad med

2. Dämparanordning (1) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav att kroppens (1) ytteryta har alternerande kanaler (8a) och fenor (8b) eller motsvarande längsgående strukturer som ökar dämparanordningens (1) mot omgivningen exponerade yta.

3. Dämparanordning enligt krav något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d därav att de justerbara ventilanordningarna (7a, 7b) är anordnade i vardera änden av ventilhusdelen (1 b).

4. Dämparanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav att ventilanordningarna (7a, 7b) innefattar första (13a) och andra (12a) justerbara strypningar för att justera flödet vid höga respektive låga dämphastigheter.

5. Dämparanordning enligt krav något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d därav att en backventil (16), vilken ligger an mot ett ventilsäte (13f), öppnar och sammankopplar ventilhusets (1 b) inre med den 10 15 20 25 30 531 628 _11- trycksatta delen av trycksättningsreservoaren (1c) så fort trycket i ventilhusets (1 b) inre är större än i respektive dämpkammare (C/R).

6. Dämparanordning enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav att den första justerbara strypningen (13a), i.e. högfartsjusteringen, regleras via en skruvanordning (13b) vars läge bestämmer det relativa avståndet mellan en fjäderhällare (13c) och en ventilkägla (13e) där det mellan fjäderhällaren (13c) och ventilkäglan (13e) är anordnat en fjäder (13d) och det relativa avståndet mellan fjäderhàllaren (13c) och ventilkäglan (13e) reglerar den kraft som behövs för att öppna ventilkäglan (13e) och släppa igenom dämpmedíumet.

7. Dämparanordning enligt krav 4, 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d därav att den andra justerbara strypningen (12), i.e. lågfartsjusteringen, som även till viss del inverkar på strypningen vid höga -kolvstàngshastigheten regleras via en ventil (12b) som arbetar som en nålventil där genomströmningsarean (12a) bestäms av nàlens läge mot sätet (120).

8. Dämparanordning enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d därav att ventilsätet (13f) ligger an mot en klack (17) insvarvad i ventilhusets (b) inneryta.

9. Framställning av en dämparanordning (1) där anordningens tre delar, dämpkammare (1a), ventilhus (1b) och trycksättningsreservoar (1c), är anordnade i genomgående hålrum extruderade ur en enda del och anordnade parallellt med varandra i denna del, k ä n n e t e c k n a d därav att efter extrudering tas kanaler (10a, 10b, 10c) upp mellan de hålrum som innefattar dämpkammare (1a) och ventilhus (1 b) samt mellan ventilhus (1 b) och trycksättningsreservoar (1 c). 10 15 531 628 _12-

10. Framställning av en dämparanordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d därav att vid i samma steg av extruderingsprocessen framställs både de tre hålrummen anpassade för delarna (1a, 1b, 1c) och alternerande kanaler (8a) och fenor (8b) eller motsvarande längsgående struktur i dämparanordningens (1) ytteryta.

11. Framställning av en dämparanordning enligt krav 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a d därav att gängor och/eller Iâsrlngsspàr bearbetas in i änddelarna av de genomgående hålrummen i vilka förslutningsdelar (2, 7a, 7b, 18, 19a, 19) monteras fast så att respektive hålrum avgränsas från omgivningen.

12. Framställning av en dämparanordning enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d därav att det hàlrum anordnat att användas som ventilhus (1 b) försluts i båda ändama av ventilanordningarna (Ta, 7b)