FI57006C - Hydraulisk teleskopisk stoetdaempare aostadkommande en daempverkan som aer beroende av kolvens laege i cylindern - Google Patents

Description

Ι- ·^”Ί Γο, .... KUULUTUSJULKAISU c *? Λ Λ Γ Μ <11) UTLÄGGN INGSSKRIFT 5 ? 00 6 • C (45) Patentti myPnnot'ry ’2 35 1030 4Patent <n-?dd~lat V (51) KyJk-Vlnt-CI.* F 16 F 9/16 SUOMI FI N LAND (21) P»t*nttlH»k«mu*— PatwitansSknlng 2^12/7¾ (22) HaktmltpUvi — Antöknlngtdag 14.08.7^ (23) Alkuplivi—Glltighetsdag ΐΛ.θ8·7*+ (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offentllg 21.02.75

Patentti- ja rekisterihallitus . , . >. .l , ...

· (44) Nlhavikslpanon ja kuuLjulkabun pvm. —

Patent- och registerstyrelsen Anittkan utlagd och utUkrHtM publlcerad 31 . 01.80 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird piiorltet 20.08.73 Hollanti-Holland(NL) 7311^3^ (71) ITT Industries, Inc., 320 Park Avenue, New York, New York 10022, USA(US) (72) Adrianus Marinus Johannes Gorissen, Oud-Beijerland, Hollanti-Holland(NL) (7^) Oy Kolster Ab (5*0 Hydraulinen, teleskooppinen iskunvaimennin, jolla aikaansaadaan vaimennus-vaikutus, joka riippuu sylinterissä olevan männän asennosta -Hydraulisk, teleskopisk stötdämpare ästadkommande en dämpverkan som är beroende av kolvens läge i cylindern Tänä keksintö kohdistuu hydrauliseen» teleskooppiseen iskunvaiaentimeen, jolla on sylinteri, jota voidaan liikuttaa aännäntangolla täaän aännäntangon ulottuessa sylinterin kannen lävitse ja äännän jakaessa sylinterin kahteen kainaloon. Keksintö kohdistuu edelleen sellaiseen iskunvaiaentiaeen jossa on yh-teyssolien systeeai vaiaenuusnestettä varten,joiden avulla nämä kaksi sylinterin kaaalota ovat yhteydessä keskenään ja vaiaennusnesteen säiliön kanssa, mikä on järjestetty täaän sylinterin ulkopuolelle ja jossa joukko tällaisia solia muodostaa vastusosat, joilla aikaansaadaan vaimentava voiaa täaän äännän iskun aikana, ja jossa äännän täydellisen sisäänpäin suuntautuneen iskun aikana samoin kuin täydellisen ulospäin suuntautuvan iskun aikana vähintäin yksi yhteys-sola täaän sylinterin kanssa sulkeutuu täaän äännän vaikutuksesta.

Tällaisia iskunvalaentiaia voidaan käyttää vaiaentaaaan pystysuoria liikkeitä joita ajoneuvon runko toteuttaa kantavaan pyörärakenteeseen verrattuna näiden osien joustavan kannatuksen johdosta. Kun ajoneuvo on kuormitettuna raskaammin nämä jouset puristuvat kasaan niin että iskuvaiaentimet joutuvat yleensä supistuneeseen asentoon. Jotta voitaisiin vaimentaa ajoneuvon rungon j/006 liikkeet niin hyvin käin mahddlieta tämän ajoneuvon kuormitusten koko alueella tulisi näiden iskunvaimentinien vaimennusvoiman olla korkeamman suuremmalla ajoneuvon kuormituksella kuin pienellä kuormituksella. Toisin sanoen vaimentavan voiman molempiin liikkeen suuntiin tulisi olla korkeamman tämän iskunvaimen-timen kasaantyöntyneessä asennossa kuin mitä se on laajentuneemmassa asennossa.

Vaikkakin iskunvaimentimia, joissa vaimennusvoima riippuu sylinterissä olevan männän asennosta ja jo tunnettukin ei ole kehitetty tähän mennessä mitään sellaisia iskunvaimentimia, joissa vaimennusvoima liikkeen molempiin suuntiin olisi korkeampi enemmän kokoonpalnetussa asennossa kuin mitä voima on avonai-semmassa asennossa ja jossa vaimennusvoimat, jotka vaikuttavat tämän iskun eri osien aikana molempiin suuntiin ovat säädettävissä helposti ulkopuolelta käsin.

Niinpä on nyt kyseessä olevan keksinnön tarkoituksena aikaansaada keinot iskunvalmentimeen, joilla toteutetaan vaimennuksen voimat molempiin liikkeen suuntiin suurempina kun kyseessä on enemmän kokoon painettu asento kuin mitä voimat ovat laajemmassa asennossa ja aikaansaada iskunvaimennin, jossa vaimentavat voimat, jotka vaikuttavat iskun eri osuuksien aikana ja molempiin suuntiin ovat säädettävissä helposti ulkopuolelta käsin.

Nyt kyseessä olevan keksinnön mukainen iskunvaimennin on tunnettavissa siitä, että täydellisen sisäänpäin suuntautuneen samoinkuin myös täydellisen ulospäin suuntautuneen iskun aikana vähintäin kaksi vastusosista vaikuttaa peräkkäin niin että viimeisen osuuden sisäänsuuntautuvasta iskusta aikana ne laitteet, joilla on alhaisin vastus, mikä on tehollisena toiminnassa tämän iskun aikana saatetaan pois toiminnasta männän avulla ja että ulospäin suuntautuneen iskun ensimmäisen osuuden aikana ne laitteet, joilla on alhaisin vastus-arvo, mikä on vaikuttavana tämän iskun aikana pidetään poissa toiminnasta tämän männän avulla.

Jotta voitaisiin pienentää vastusosien lukumäärää tietyssä yhden suunnan iskunvaimentimessa, jossa sisäänpäin suuntautuvan iskun aikana vaimennus on vaikuttavana sisäänpäin tunkeutuvan männäntangon tilavuuden perusteella ja ulospäin suuntautuvan iskun aikana sen vaimennuksen väliaineen tilavuuden perusteella, joka siirtyy syrjään tämän männän rengasmuotoisen pinnan johdosta ne vastusosat, jotka toimivat sisäänpäin suuntautuneen iskun loppuosan aikana ja ne vastusosat, jotka toimivat ulospäin suuntautuneen iskun alkuosan aikana voidaan yhdistää muodostama tm vain yksi ainoa vastusosa. Iskunvaimennin tämän keksinnön mukaan on edelleen tunnettavissa siltä, että ne vastusosat, jotka toimivat sisäänpäin suuntautuneen iskun viimeisen osuuden aikana ja ne vastus-osat, jotka toimivat ulospäin suuntautuneen iskun ensimmäisen osuuden aikana on yhdistetty muodostamaan vain yksi vastuslaite.

5 j/OOG

Jotta voitaisiin tasoittaa vainsnxmkssn voimat missä tahansa männän asennossa sekä sisäänpäin suuntautuneen että ulospäin suuntautuneen iskun aikana ja edelleen» jotta saataisiin ne vaihtelemaan lineaarisesti erilaisilla männän nopeuksilla vastusarvot tässä iskunvaimentimessa voidaan suunnitella siten että ne muodostuvat yhtäläisesti muodostetuista venttiilirakennelmista, joista kukin muodostuu venttiilistä, jota pakoitetaan istukkaansa kohden säätöjousen avulla ja vapaasta pienentyneen poikkileikkauksen yhteyssolasta tämän venttiilin kanssa rinnakkain kytkettynä.

Koska venttiilillä on pienentyvä vastusarvo ja koska vapaalla yhteysso-lalla on lisääntyvä vastusarvo voidaan aikaansaada lähes suoraviivainen vastusarvo yhdistämällä molemmat edellämainituista vastusosista. Tämän johdosta on tämän keksinnön mukainen iskunvaimennin tunnettavissa siitä, että vas-tusosat muodostuvat venttiililaitteista, joista kukin sisältää venttiilin, jota pakoitetaan Istukkaansa kohden jousella sekä pienentyneen poikkileikkauksen vapaasta yhteyssolasta kytkettynä rinnakkain tämän venttiilin kanssa.

Siirtymäalue erilailla vaikuttavien vaimenuusvoimien välillä sekä sisäänpäin suuntautuneen että ulospäin suuntautuneen iskun aikana voidaan saada siirtymään asteettain muotoilemalla se osa männän kehäviivasta, joka sijaitsee etäämpänä männäntangosta siten, että se on kartiomaisesti katkaistu. Täten tämän keksinnön erään lisäpiirteen mukaisesti tietty osa männän kehäviivasta, joka sijaitsee etäämpänä männäntango s ta on muotoiltu katkaistun kartion muotoiseksi.

Yllä mainitut ja muut tämän keksinnön tarkoitukset ja piirteet tulevat käymään selvemmin ilmi ja keksintö voidaan paremmin ymmärtää viitaten alempana olevaan selitykseen sen eräistä suoritusmuodoista, mikä tulee lukea yhdessä oheisiin piirustuksiin viitaten, joissat kuvio 1 on kaavamainen poikkileikkauskuvanto lskunvaimentimesta nyt kyseessä olevan keksinnön mukaan.

Kuvio 2 on kaavamainen poikkileikkauskuvanto kuvion 1 mukaisesta iskun-vaimentimesta, mihin sisältyy nyt kyseessä olevan keksinnön eräs lisäpiirre.

Kuvio 3 on pitkittäissuuntainen poikkileikkaus nyt kyseessä olevan keksinnön mukaisesta lskunvaimentimesta, jossa yhteyssolat ja venttiilin rakennelmat on esitetty yksityiskohtaisemmin.

Kuvio 4 esittää vaimennusvoimla funktiona sylinterissä olevan männän asennosta, kun sylinteri on aikaansaatu nyt kyseessä olevan keksinnön mukaiseksi lskunvaimentlaeksi.

Viitaten nyt kuvioon 1 on siinä olevassa hydraulisessa, teleskooppises-sa iskunvaimentimessa 1 mäntä 2, jota voidaan liikuttaa männäntangolla 3· Mäntä 2 jakaa sylinterin 1 kammioon 5, joka on männäntangon puolella ja sen pohjapuolen vieressä. Sylinterin kammio 5 on yhteydessä vaimennusväliaineen varaston 10 kanssa, joka on järjestetty sylinterin ulkopuolelle kulku- 4 3 / 0 G 6 solan 7 kautta, johon kuuluu kuristusventtiili 8 sekä sola 9 tämän varaston lisäksi ollessa yhteydessä syllnterikanmioon 3 yhteyssolan 11 kautta, johon on järjestetty takaiskuventtlili 12. Sylinterikammlo 6 on yhteydessä varastoon 10 toiselta puolen yhteyssolan 13 kuristusventtilleineen 14 ja yhteyssolan 13 kautta ja toiselta puolen yhteyssolan 16 kautta, jossa on kurlstusventtiili 17 äännän sulkiessa solan 13 viimeisen osuuden äännän sisäänpäin suuntautuvasta iskusta.

Tämä varasto on myös yhteydessä syllnterikanmioon 6 yhteyssolan 18 kautta, johon on järjestetty takaiskuventtlili 19*

Sylinterlkammlosta 3 on sitäpaitsi sola 20, joka on yhteydessä kuris-tusventtiilin 21 kautta yhteyssolaan 22, joka purkautuu syllnterikanmioon 6 ja joka suljetaan männällä sisäänpäin suuntautuneen iskun viimeisen osuuden aikana.

Tämän iskunvaimentinen toininta tapahtuu seuraavalla tavalla.

Tämän männän 2 sisäänpäin suuntautuneen liikkeen aikana alkaen lskun-vaimentinen laajentuneena olevasta asennosta esitettyyn asentoon siirtyen pa-koitetaan vaimentavaa väliaineita ulos sylinterin kammiosta 6 kulkusolan 13 eekä kuristusventtiilin 14 ja solan 13 kautta.

Samanaikaisesti kehitetään sama määrä väliaineen painetta, joka saa venttiilin 14 aukenemaan kuristusventtilliln 17 solan 16 välityksellä. Tämä viimemainittu on kuitenkin säädetty lujemmalle käin venttiili 14 ja se aukeaa vasta sen jälkeen kun mäntä on sulkenut solan 13 kun mäntä on sylinterissä kulkenut esitetyn asennon ohitse.

Männän koko sisäänpäin suuntautuneen iskun aikana vaimentavaa väliainetta säiliöstä 10 korvataan sylinterin kammioon 3 solan 11 ja takaiskuventtiilin 12 kautta.

Tämän männän ulospäin suuntautuneen iskun aikana alkaen kokoonpainetus-ta asennosta tälle iskunvaimentimelle kuviossa esitettyyn asentoon siirtyen pakoltetaan vaimentavaa väliainetta ulos syllnterikammiosta 3 kulkusolan 7 kautta kulkien läpi kuristusventtiilistä 8 säiliöön 10.

Samanaikaisesti kehitetään yhtä suuri määrä väliaineen painetta kuristus venttiiliin 21 solan 20 kautta. Vaikkakin tämä venttiili on säädetty siten että se aukeaa pienemmällä paineella kuin venttiili 8 ei tämä venttiili 21 salli nesteen pääsevän lävitse niin kauan kuin kulkusolan 22 aukko pysyy männän sulkemana. Vasta sen jälkeen kun mäntä on viety esitetyn asennon ohi ja mäntä aukaisee tämän aukon sallitaan paineen alaisen väliaineen kulkevan ulos sylinterin kammiosta 3 kuristusventtiilin 21 kautta sylinterikammioon 6. Vaimentavan väliaineen vajaus sylinterin kammiossa 6 minkä aikaansaa taaksepäin vetäytyvä männäntangon tilavuus korvautuu säiliöstä 10 solan 18 sekä takaisku-venttiilin 19 tantta.

5 3/006

Nyt kyseessä olevan keksinnön nnkainen järjestely aikaansaa iskunvaimen-timen, jolla on tarkoitetut ominaisuudet niin että vaimentavat voimat molempiin liikkeen suuntiin ovat korkeampia tämän iskunvaimentimen enemmän kokoonpaine-tusBa asennossa kuin mitä ne ovat laajentuneessa asennossa. Tyypillinen vaimen-nusvoiman käyrä on esitettynä kuviossa 4> jossa tämän iskun asento on esitetty graafisesti abskissa-akselia pitkin ja vastaava vaimentava voima tälle iskun-vaimentimelle on esitetty pystysuuntaan. Tämän männän nopeuden molempiin liikkeen suuntiinoletetaan olevan vakinaisen kun taas vaimentavia voimia sisäänpäin suuntautuneen iskun aikana esitetään nollaviivan alapuolella ja vastaavasti ulospäin suuntautuneen iskun aikana nollaviivan yläpuolella.

Osuus (a) edustaa vaimentavaa voimaa, joka vaikuttaa sisäänpäin suuntautuneen iskun ensimmäisen osuuden aikana ja jonka aikaansaa kuristusventtiUin 14 vastusarvo.

Niin pian kuin katkaistun kartion reunalla oleva osuus 4 männässä 2 asteettain sulkee aukon 15 vaimentava voima nousee kuten on esitettynä kuviossa 4 viivan osuudella (b).

Niin pian kuin aukko 15 on kokonaisuudessaan suljettu määräytyy vaimentava voima kuristu8venttillistä 17 (kuvio l), joka on säädetty lujemmaksi, viivan (o) kuviossa 4 esittäessä iskun tätä osuutta.

TTlospäin suuntautuneen iskun aikana vaimentava voima määräytyy aluksi kuristusventtiilin 8 vastuksesta (kuviossa 4 viiva d). Tämän männän 4 katkaistiin kartion muotoisen muodon ansiosta aukko 22 aukenee asteettain (kuviossa 4 viiva e) ja sen jälkeen vaimentava voima määräytyy pelkästään kuristusventtii-listä 21, joka on säädetty kevyemmäksi, kuten on kuviossa 4 osoitettu viivalla (f).

Kuvio 2 esittää erästä suoritusmuotoa, jossa eräs neljästä kuristusvent-tiilistä voidaan kokonaisuudessaan Jättää pois. Tässä kuviossa kuristusventtii-li 17 on jätetty pois ja yhteyssola 11 korvataan solalla 25 kun taas kuristus-venttiili 12 nyt on yhteydessä sylinterin kammion 6 kanssa. Tähän suoritusmuotoon sisältyvä ainoa rajoitus on, että vaimentavat voimat sisäänpäin suuntautuneen iskun ensimmäisen osuuden ja ulospäin suuntautuneen iskun viimeisen osuuden aikana, vastaten viivoja (a) sekä (f) kuviossa 4 eivät enää ole toisistaan riippumattomasti säädettävissä koska ne nyt ovat, kuten tullaan alla esittämään, säädettävissä samalla kuristusventtiillllä 21. Ennakolta määrätty riippuvuus näiden valmentavien voimien välillä iskun tällä osuudella voidaan valita mitoittamalla asiaankuuluvasti läpäisevät pinnat (mikä määräytyy männän ja männän tangon poikkileikkauksista) sisäänpäin suuntautuneen javastaavasti ulospäin suuntautuneen iskun aikana.

Kuvion 2 suoritusmuodossa pakoitetaan vaimentavaa väliainetta ulos sylinterin kammiosta 6 solan 25 ja kuristusventtiilin 12 kautta sylinterin kammioon 5 koko sisäänpäin suuntautuneen iskun aikana. Ylimäärä vaimentavaa 6 S 7 00 6 väliainetta, jonka aikaansaa läpikulkeva männäntangon tilavuus kulkee yhteys-solan 13 ja kuristusventtiilin 14 kautta ja sen jälkeen kun ääntä on sulkenut solan 13 se kulkee solan 7 ja kuristusventtiilin 8 kautta säiliöön 10. Tämän männän ulospäin suuntautuneen iskun aikana on toiminta sama kuin mitä on kuvattu kuvioon 1 viitattaessa.

Kuvio 3 esittää yksityiskohtaista poikklleikkauskuvantoa kuvion 2 mukaisesta iskunvaimentimesta.

Yhteyseola 23 sekä takaiskuventtlili 12 kuviosta 2 on järjestetty kuvion 3 männän 2 sisään kun taas takaiskuventtlili 19 yhdessä solan 18 kanssa on järjestetty sylinterin 1 pohjalle. Säiliö 10 on järjestetty samakeskisesti sylinterin 1 ympärille.

Kuviossa 3 esitetyn iskunvaimentimen toiminta vastaa kuviossa 2 kaavamaisesti esitettyä.

Jotta voitaisiin saada riippuvuus vaimennuksen voiman ja nopeuden voiman liikkeen välille niin suoraviivaiseksi kun on mahdollista kukin kuristuksen osa sisältää rinnakkaisjärjestelyn jousikuormitetusta venttiilistä sekä yhteyssolasta, jonka poikkileikkausta on alennettu. Tämän johdosta venttiilissä 8 on reiät 24 ja 25 joilla on pienennetty poikkileikkaus, joiden reikien kautta sola 7 solan 9 välityksellä on suoraan yhteydessä säiliön 10 kanssa ja venttiiliä Θ pakoitetaan sen istukkaakohden jousella 26, jonka jousivoima on säädettävissä iskunvaimentimen ulkopuolelta tulpan 27 avulla. Vastaavasti on venttiilissä 21 reiät 32 ja 33» joilla on pienempi poikkileikkaus, jolloin sola 20 on suoraan yhteydessä solan 22 kanssa ja pakoitetaan venttiiliä 21 istukassa kohden jousella 34* jonka jousivoima on säädettävissä iskunvaimentimen ulkopuolelta tulpan 33 avulla.

Kuvio 3 esittää selvästi, että kaikki kolme kuriatuslaitetta ovat keskenään identtisiä ja vaihdettavissa, mikä säästää hintaa.

On ilman muuta selvää, että mitoittamalla erilailla suhteet läpäisevien pintojen välillä, venttiilien 8, 14, 17 Ja 21 säädöllä, yhteyssolien 13 ja 22 asemalla, sylinterimäisen osuuden pituudella männässä 2, kehänsuuntaisen osuuden 4 kaventuman määrällä ja pituudella männässä 2 voidaan aikaansaada mikä tahansa haluttu riippuvuuskaavio kun ylläpidetään tilanne, että vaimennus kokoon-puristetussa asennossa on korkeampi kuin mitä vaimennus on laajennetussa asennossa.

Mikäli halutaan symmetrinen kaavio, jossa on symmetria nollaviivaan verrattuna vaimennuksen voimille sisäänpäin suuntautuneen ja ulospäin suuntautuneen iskun aikana kuvioiden 2 ja 3 mukaisilla lskunvaimentimilla tulisi suhteen läpäisevien pintojen välillä sisäänpäin suuntautuneen ja ulospäin suuntautuneen iskun välillä olla Iti ja venttiilit 14 ja 21 tulisi säätää kuristus-määrältään yhtäläisiksi.

7 57006

Vaikkakin nyt tämän keksinnön periaatteita on yllä kuvattu erityisen laitteiston ja sovellutuksien yhteydessä on ymmärrettävä, että tämä selitys on vain esimerkin antamiseksi eikä ole tarkoitettu rajoittamaan tämän keksinnön puitteita.

Claims (6)

1. Hydraulinen, mäntä-sylinteri-tyyppinen teleskooppi-iskunvaimennin, sijoitettavaksi kahden osan väliin, joiden keskinäistä vuorovaikutusta on vaimennettava, jolloin kahteen karrmioon jakava mäntä on siirrettävissä sylinterin ylemmän kannen läpi ulottuvalla männänvarrella; vaimennusnestettä varten on sovitettu kanavajärjestelmä, jonka välityksellä sylinterikanmiot ovat yhteydessä toisiinsa sekä sylinterin ulkopuolelle sovittuun vaimennusnestesäiliöön; mainituissa useissa kanavissa on kuristusyksiköt vaimennusvoiman käyttämiseksi männäniskun aikana, ja mainittujen kanavien aukot on sijoitettu niin, että mainittu mäntä, täysin sisään-menevän tai ulosmenevän iskunsa aikana sulkee ne, lukuunottamatta vähintään yhtä yhteyttä mainitusta sylinteristä, tunnettu siitä, että ylempi männänvarren puoleinen (3) sylinterikanmio (5) on yhteydessä mainittuun vaimennusnestesäiliöön (10) ensimmäisen kanavan (7) välityksellä, jossa on kuristusventtiili (8), ja johdon (9) ja myös kanavan (11) välityksellä, jossa on takaiskuventtiili (12); että mainitun sylinterin (10) pohjanpuoleinen alempi sylinterikanmio (6) on yhteydessä säiliöön pää- ja apukanavan (13, 16) välityksellä; että mainitussa pääkanavassa (13) on kuristusventtiili (14) ja että se jatkuu johtona (15) ja jonka sylinteristä johtava aukko (11) on sijoitettu niin, että mainittu mäntä (2) sulkee sen sisään-menevän iskunsa viimeisessä vaiheessa; että mainitussa apukanavassa (16) on kuristusventtiili (17); että mainittu alempi sylinterikanmio (6) myös on yhteydessä mainittuun säiliöön (10) suoran johdon (18) välityksellä, jossa on takaiskuventtiili (19); että mainittu ylempi sylinterikanmio (5) aukeaa tasoituskanavaan (20), jossa on kuristusventtiili (21) ja jonka jatkeena on kanava (22), joka aukeaa mainittuun alempaan sylinterikarrmioon (6); ja että mainittu tasoituskanavan (20) aukko on sovitettu niin, että mäntä sulkee sen ulosmenevän iskunsa alkuvaiheessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskunvaimennin, tunnettu siitä, että sisäänmenevän männäniskun viimeisen vaiheen aikana toimivat venttiilit ja ulosmenevän männäniskun ensimmäisen vaiheen aikana toimivat venttiilit on yhdistetty yksinkertaiseksi venttiiliagregaatiksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen iskunvaimennin, tunnettu siitä, että mainitut kuristusventtiilit ovat identtisiä venttiiliaggregaatteja ja kaikissa on venttiili, jonka alustaan vaikuttaa jousi, ja että mainitun venttiilin kanssa rinnan on sovitettu poikkileikkaukseltaan supistettu vapaa kanava.

4. Jonkin edelläolevan patenttivaatimuksen mukainen iskunvaimennin, tunnettu siitä, että kaikki mainitut venttiilit ovat samanlaiset ja samankokoiset .

5. Jonkin edelläolevan patenttivaatimuksen mukainen iskunvaimennin, tunnettu siitä, että männänvarresta (3) kaukana oleva männän (2) kehän osa on katkaistun kartion muotoinen.

9 S 7006