FI60764C - Stoetdaempare - Google Patents

Description

-lAW-rl r»i KUULUTUSJULKAISU , n n , A

jjfSTg) ^ (11) UTLÄGGNINCSSKRIFT 60 7 64 C (45) Patentti ay 5r.notty 10 03 1982 Patent aeddelat V T ^ (51) Kv.lk?/lnt.ci.3 F 16 P 9/36 SUOM I — FI N LAN D (21) P»t*nttlh»k*imrt — PMMtMrtknlnf ^53/73 (22) Htk*ml»pllvi — An*öfcnln*»d«t 15-02.73 ^ ' (23) Alkupttvt—Giltlgh«t«4ag 15-02-73 (41) Tulkit IulklMk*l — Sllvlt offwitflg 05-10-73

Patentti- ja rekisterihallitus ...... ... . . . ,.

_ . . _ . (44) NlhtlvUalpwcn (»kuuLJulkaisun pvm. —

Pttmt· Oth registerstyrelsen AimMum uttagd oeh utl.skrlfun publkerad 30.11.81 (32)(33)(31) Pyydetty utuolkuus—Begird prlorltvt 0U.0U.72 USA (US) 21+0376 (71) Monroe Auto Equipment Company, lk26 East First Street, Monroe,

Michigan l+8l6l, USA(US) (72) Dale Alexander Palmer, Monroe, Michigan, USA(US) (7M Oy Kolster Ah (51») Iskunvaimennin - Stötdämpare

Tavanmukaisessa suoratolmlsessa iskunvaimentimessa siirtyy puristusiskun aikana männänvarren siirtymää vastaava nestemäärä iskunvaimentimen sylinteristä männän sylinterin pohjassa olevan vastusventtiilin läpi nestesäiliöön. Takaisin-ponnahdusiskussa iskunvaimentimen sylinteristä piiristusiskun aikana siirtynyt nestemäärä palaa sylinteriin pienvastusventtiilin läpi sylinterin uudelleen-täyttämiseksi. Hydrauliikkanesteen saamiseksi liikkumaan sykkivästi iskunvai-mentimen sylinterin ja säiliön välillä pidetään nestesäiliössä ilmamäärä, niin että säiliön ilman korkeustaso voi muuttua hydrauliikkanesteen siirtymävirran mukana. Mutta tämä hydrauliikkanesteen sykkivä virtaus iskunvaimentimen sylinterin ja säiliön välillä aiheuttaa nesteen suuriasteisen turbulenssin säiliössä, mistä on seurauksena hydrauliikkanesteen voimakas ilmastuminen. Niinpä kun iskunvaimennin päättää pidennysiskunsa, so. männän liikkuessa poispäin sylinterin pohjaventtiilistä, niin männän ja pohjaventtiilin välinen sylinterin tila täyttyy ilmastuneella hydrauliikkanesteellä. Kun iskunvaimennin nyt aloittaa puristusiskunsa, so. mäntä liikkuu pohjaventtiiliä kohti, täytyy määrä sylinterissä olevan öljyn ilmamäärä puristaa kokoon ennen kuin ilmastanut hydrau- 2 60764 liikkaneste alkaa virtausliikkeensä, ensiksi männän vastusventtiilien ja sitten pohjaventtiilin vastusventtiilien läpi säätämään männän puristusliikkeen nopeutta sylinterissä. Tämä ilman kokoonpuristuminen sylinterissä ottaa olennaisen osan iskunvaimentimen puristusiskusta ennen kuin nesteen paine nousee sylinterissä männän ja pohjaventtiilin vastusventtiilien säätämälle tasolle. Seurauksena on viivästymä iskunvaimentimen puristusiskun ohjauksessa hetkellä, jolloin sitä eniten tarvitaan.

Hydrauliikkanesteen ilmastusvaikutuksen vähentämiseksi on aikaisemmin tunnetuissa ja käytetyissä iskunvaimentimissa käytetty eri tyyppisiä laitteita. Näiden laitteiden joukossa ovat ohjauslevyt ja paineen alaiset uivat männät saavuttaneet laajaa käyttöä nesteen turbulenssin vähentämisessä ja siten minimoi-dessaan ilman absorptiota nesteeseen. Lisäksi on käytetty muotoaan muuttavia kaasukammioita tai -kennoja, kuten US-patentissa 3 02U 875 esitettyjä. Vaikkakin aikaisemmin tunnettujen laitteitten kaikki variaatiot ovat ainakin jossain määrin olleet tyydyttäviä, on näiden laitteitten hyväksikäyttö vaatinut aiemmin tunnettuihin iskunvaimenninrakenteisiin huomattavia muutoksia, jollei kerrassaan uutta varusteistoa ja rakennetapaa. Tästä on tietysti aiheutunut suuret tuotantokustannukset, jotka ovat tavallisesti langenneet kuluttajan osalle.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi ja parannettu iskunvaimenninrakenne, joka ei ainoastaan tehokkaasti ratkaise kauan kestänyttä probleemaa hydrauliikkanesteen ilmastumisessa, vaan myös, mitä pidetään tärkeämpänä, saa aikaan iskunvaimentimen, jossa todellakin on tarkoituksena käyttää kaikkia nykyisin valmistettujen iskunvaimennintyyppien vakiomallisia rakenneosia.

Näin ollen voidaan vain hyvin vähäisin muutoksin saada uudella järjestelyllä aikaan jo olemassa oleva ja konstruoitu iskunvaimenninrakenne nesteen ilmastumisen minimoimiseksi, niin että tällaisen parannetun vaimenninlaitteen valmistamiseen kuluva aika ja kustannuksetkin saadaan mahdollisimman vähäisiksi.

Sen vuoksi on keksinnön päätavoitteena saada aikaan uusi ja parannettu hydraulinen iskunvaimennin, joka on sopiva valmistettavaksi vakiomallisen moni-putki -iskunvaimentimen olemassa olevista rakenneosista, joita on vain nimellisesti muunneltava tehokkaitten elimien lisäämiseksi estämään käytetyn hydrauliikka-nesteen ilmastuminen.

Esillä olevan keksinnön erityisempänä tavoitteena on saada aikaan uusi ja parannettu moniputki-iskunvaimennin,jonka uiko- eli säiliöputken ympärille sijoitetaan pääasiassa putkimainen joustava ja deformoituva kalvo ja jossa tätä säiliö-putkea vähäisesti modifioidaan nesteontelon muodostamiseksi, johon männän ja männän-varren iskun aikana siirtämä neste voi mennä.

Esillä olevan keksinnön yhtenä tavoitteena on saada aikaan yllä kuvatun tyyppinen iskunvaimennin, joka on tarkoitettu kokonaan täytettäväksi hydrauliikka-nesteellä ja jossa kalvo on sopiva laajemmassa säteittäisesti ulospäin 3 60764 mukautuakseen painesylinterin puristusiskun aikana pienentyneeseen tilavuuteen ja jossa itse kalvo on sovitettu auttamaan öljyn työntämisessä mainitusta ontelosta takaisin painesylinteriin takaisinponnahdusiskun aikana.

Esillä olevan keksinnön vielä eräänä tavoitteena on saada aikaan uusi ja parennettua yllä esitettyä tyyppiä oleva iskunvaimennin, joka on rakenteeltaan verraten yksinkertainen, kootaan helposti saatavista rakenneosista ja voi«-daan sen vuoksi taloudellisesti valmistaa.

Keksinnön muut tavoitteet ja edut ilmenevät seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta ja tässä viitatuista oheisesta piirustuksesta, jossa kuvio 1 on pituusleikkaus keksinnön periaatteiden mukaisesti valmistetusta iskunvaimentimesta ja kuvio 2 on poikkileikkauskuva pääasiassa kuvion 1 linjalta 2-2.

Kuviossa 1 esitetään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukainen iskunvaimennin 10 pääasiassa käsittävän pitkähkön putkimaisen painesylinterin 12, jonka sisään on asetettu pitkittäisesti edestakaisin liikkuva mäntäasennelma 14. Asennelma 14 on kiinnitetty pitkänomaisen männänvarren 16 toiseen päähän. Männänvarsi 16 työntyy aksiaalisesti ulos sylinterin 12 toisesta päästä ja on varustettu pääasiassa rengasmaisella kiinnityselimellä 18, joka on tarkoitettu tunnetulla tapaa kiinnitettäväksi auton tai muun sellaisen ajoneuvon jousitet-tuun tai jousittamattomaan osaan. Iskunvaimennin 10 käsittää lisäksi pääasiassa sylinterimäisen säiliöputken 20, joka on asennettu samankeskeisesti jonkin matkaa sylinterin 12 ulkopuolelle, jolloin putken 20 alapäähän on sovitettu alempi päätekansi 22, johon pääasiassa rengasmainen kiinnityselin 24 on kiinnitetty, jolloin tämä kiinnityselin on tarkoitettu kiinnitettäväksi ajoneuvon toiseen jousitettuun tai jousittamattomaan osaan. Säiliöputken 20 yläpää on suljettu ylemmällä päätekannella 26, johon on muodostettu pyöreä keskireikä 28, Jonka läpi männänvarsi 16 työntyy ulos esitetyllä tavalla.

Painesylinterin 12 yläpää on suljettu männänvarren ohjainelimellä 30, jossa on halkaisijaltaan pienempi alaosa 32, joka ulottuu sylinterin 12 yläpäähän ja on kiinnitetty tiiviisti siihen. Ohjainelimessä 30 on keskeinen pyöreä reikä 34» joka ottaa tiiviisti vastaan männänvarren 16 tämän liikkuessa edestakaisin sen suhteen. Joustava elastomeeritiiviste 36 ympäröi männänvartta 16 ja on painettu päätekannen 26 sisäpinnan yhteyteen pidätyselementin 38 ja kierre-jousen 40 avulla, jolloin tämän tiivisteen 36 tehtävänä on estää hydraulisen toiminesteen vuotaminen ulos siitä.

Männänvarren 16 alapäähän on muodostettu pienempihalkaisijainen pääteosa 42, joka on ulkokierteitetty ja siten sopiva ottamaan kierreliitoksella vastaan sopivan pidätysmutterin 44» jonka tehtävänä on kiinnittää mäntäasennelma 14 männän varteen 16. Kuten kuviossa 1 näytetään, mäntäasennelma 14 käsittää sarjan kehäsuunnassa välein sijaitsevia, aksiaalisia ulompia reikiä eli virtaus- 4 60764 aukkoja 46 ja sarjan kehäsuunnassa välein sijaitsevia, aksiaalisia sisempiä virtausaukkoja 48. Kaksi sivusuunnassa erilleen sijoitettua, samankeskeisesti suunnattua venttiilinistukkaa 50 ja 52 on muodostettu asennelman 14 yläpäähän ja sovitettu ottamaan kosketusyhteyteensä ohuen levymäisen venttiilielimen 54 useiden virtausaukkojen 46 sulkemiseksi, kun männänvarsi 16 liikkuu ylöspäin painesylinterissä 12. Jousilaitta 56 pakottaa venttiilielimen 54 sulkevaan kosketukseen venttiilinistukoiden 50, 52 kanssa, ja venttiilin 54 yläpuolelle on asetettu sopiva pidätysrengas 58.

Mäntäasennelman 14 alapäähän on tehty rengasmainen venttiilinistukka 60, joka on sijoitettu säteittäisesti ulospäin sisempien virtausaukkojen 48 sarjasta ja sovitettu joutumaan toimikosketukseen ohuen aluslaattamaisen venttiilin 62 kanssa, joka työnnetään venttiilinistukkaa 60 vasten hoikin 64 avulla, joka voi liukua mutteria 44 pitkin ja jota työntää ylöspäin jousi 66, jonka alapää tukeutuu sivulle, ulkonevaan, mutterin 44 alapäähän muodostettuun laippaan 6θ· Mutterin 44 ja venttiilin 62 väliin on asetettu alustalaatta 70, jonka mutteri 44 yhdessä venttiilin 62 kanssa pitää paikallaan. Kun mäntäasennelma 14 liikkuu ylöspäin painesylinterissä 12, paineen alainen neste liikkuu alaspäin venttiilistä 62 erillään olevien virtausaukkojen 48 läpi. jolloin neste pääsee virtaamaan asennelman 14 alapuoliseen sylinterin 12 tilaan, kuten ammattimiehet ymmärtävät .

Painosylinterin 12 alapää on varustettu puristvisventtiiliasennelmalla 72, joka käsittää päätekappaleen 74» jossa on sylinterin pään sisään ulottuva ja siihen tiiviisti kiinnitetty osa. Päätekappaleen 74 yläpäähän on muodostettu laaja upotus 76, joka on yhteydessä pyöreään keskiaukkoon 78, jonka yläreunaan on muodostettu rengasmainen venttiilinistukka 80. Aluslaattaa muistuttava venttiili 82 lepää istukalla 80 ja on kiinnitetty keskeiseen niittiin 84, jota kii-^ lareunan 90 avulla paikalleen kiinnitetyn jousilaatan 88 jousiB.akarat työntävät alaspäin. Niitti 84 on varustettu liukuholkilla 92, jota jousi 94 puristaa ylöspäin venttiilin 82 alspuolta vasten, jolloin jousen 94 alapäätä tukee sopiva aluslaatta tai ms. 96, joka on kiinnitetty niitin 84 alapäähän. Niittiin 84 on muodostettu aksiaalinen keskikanava 98, joka on yhteydessä sätettäiseen ulos-virtausrakoon 100 hoikin 92 liikkuessa alaspäin jousen 94 voimaa vastaan nesteen päästämiseksi kulkemaan sylinterin 12 alapäästä kanavan 98 läpi painesy-linterin 12 ja säiliöputken 20 väliin rajoittuvaan nestesäiliöön 101. Paätekap-pale 74 on varustettu useilla lovilla 102, joihin useat päätekanteen 22 muodostetut kohoutumat 104 voivat kytkeytyä päätekappaleen 74 kiinnittämiseksi liik- 5 60764 kumattomasti sen yhteyteen, kuten tekniikassa on hyvin tunnettua.

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti on säiliöputki 20 varustettu keskisellä säteittäisesti sisäänpäin puristetulla alueella 106, joka käsittää pääasiassa putkimaisen tai sylinterimäisen välivyöhykkeen 108, joka on samankeskeinen painesylinterin 12 kanssa ja viety säteittäisesti jonkin verran lähemmäksi sitä kuin säiliöputken 20 muu osa. Keskivyöhykkeen 108 aksiaali-sesti vastakkaisiin päihin on muodostettu säteittäisesti ulospäin laajenevat tai kartiomaiset osat 110 ja 111, jotka rajoittavat vyöhykkeen 108 kanssa väliinsä pääasiassa sylinterimäisen ontelon 112. Osien 110 ja- Hl ala- ja yläpuolella sijaitsevat säiliöputken 20 osat on varustettu säteittäisesti sisäänpäin painetuilla osilla 114 ja 116, jotka toimivat tämän jälkeen kuvattavalla tavalla.

Säiliöputken 20 ulkokehän ympärille on asetettu putki- tai letkumainen kalvo, merkitty yleisesti numerolla 118. Kalvo 118 on valmistettu joustavasta elastomeerlaineesta, kuten luonnon- tai tekokumista tai jostain muusta helposti defermoituvasta kimmoisasta aineesta, joka on täydellisesti nestettä läpäisemätön. Kuten kuviossa 1 on esitetty, kalvo 118 on ontelon 112 pituinen ja sulkee sen ulkopuolen.

Kalvon 118 ulkopuolta ympäröi pääasiassa putkimainen tai sylinterimäinen ulkovaippaelin 120. Elimessä 120 on säteittäisesti ulospäin painettu välivyöhyke 122, joka on samanakselinen iskunvaimentimen 10 kanssa ja asetettu jonkin verran säteittäisesti ulospäin elimen 120 muusta osasta. Välivyöhykkeen 122 vastakkaisiin päihin on muodostettu kartiomaiset osat 124 ja 126, jotka on yhtenäisesti liitetty elimen 120 välivyöhykkeeseen 122 ja toisista päistään yhtenäisesti liitetty pääasiassa sylinterimäisiin pääteosiin 128 ja 129. Vaippaelimen 120 ja kalvon 11 8 pysyvää kiinnittämistä varten iskunvaimentimeen 10 on ylä- ja alapääteosiin 128 ja 129 tehty säteittäisesti sisäänpäin painetut osat 130 ja 132, jotka ovat akselisuunnassa kohdakkain säiliöputken 20 siirrososien 114 ja 116 kanssa. Näiden sivulle painettujen osien 114» 116 ja 130, 132 tehtävänä on puristavasta kiinniutää kalvon 118 yläpää 134 ja alapää 136 nesteenpitävän sulun muodostamiseksi sen säiliöputkeen 20 ja vaippaelimeen 120 rajoittuvien sisä- ja ulkopintojen alueella. Kuten esitetty, kalvo 118 ja vaippaelimen 120 ulkoneva välivyöhyke 122 rajoittavat väliinsä rengasmaisen ontelon 138, joka on pääasiassa akselisuunnassa kohdakkain edellä mainitun ontelon 112 kanssa, jolloin viimeksi mainittu on tarkoitettu yhdistettäväksi säiliön 101 sisätilaan useilla kehäsuunnassa välein toisistaan asetetuilla, säiliöputken 20 osiin 110 ja 111 muodostetuilla rei'illa jäljempänä kuvattavaa tarkoitusta varten.

Iskunvaimennin 10 kootaan niin, että mahdollisimman paljon ilmaa saadaan pois sen sisästä, minkä jälkeen tyhjöstetty sisätila täytetään öljyllä tai jollain muulla sopivalla hydraulisella toiminesteellä, jolloin öljyllä täyttä 60764 6 tapahtuu männänvarren 16 ja mäntäasennelman 1^ ollessa täysin ulosvedetyissä asennoissaan sen varmistamiseksi, että iskunvaimentimeen 10 voidaan mahduttaa mahdollisimman suuri öljymäärä.

Iskunvaimentimen 10 ollessa käytössä liikkuvat mäntäasennelma 1^ ja männänvarsi 16 tyypillisen puristusiskun aikana alaspäin painesylinterissä 12, jolloin kalvo 118 pullistuu tai venyy säteittäisesti ulospäin kuviossa 1 koko-viivoin osoitetusta asennosta saman kuvion katkoviiva-asentoon. Laajenemisaste riippuu iskusta, männän varren halkaisijasta, joustavasta aineesta, josta kalvo 118 on valmistettu, ja kalvon kiinnitettyjen päiden välisestä aksiaalisesta pituudesta. Lisäksi saattaa tietyn tyyppisissä käytöissä olla edullista esikuormittaa ontelo 13Ö täyttämällä se sopivalla, johonkin ennalta määrättyyn paineeseen saatetulla kaasulla, joka puristuu kokoon kalvon laajenemisen eli pullistumisen aikana.

Yllä esitettyä järjestelyä käytettäessä on ymmärrettävissä, että ilma ei lainkaan kosketa hydrauliikkanestettä, joten öljyn ilmastuminen on täysin estetty. Lisäksi on hydrauliikkanesteen taipumus jakautua tai erottua vähennetty minimaaliseksi . Kun lisäksi kalvon 118 valmistusaine ja/tai ontelon 138 tilavuus ja paine valitaan oikein, kalvo 118 toimii niin, että se puristaa nestettä painesylinte-riin 12 takaisinponnahdusiskun aikana, niin että iskunvaimennin 10 toimii kuin apujousi kyseisen ajoneuvon jousituksessa.

Esillä olevan keksinnön erityinen ominaisuus on siinä, että iskunvaimennin 10 voidaan taloudellisesti valmistaa helposti saatavista rakenneosista, joita nykyisin käytetään moniputki-iskunvaimentimissa. Toisin sanoen iskunvaimennin 10 voi koostua olemassa olevasta iskunvaimentimesta, jonka säiliöputki on rullaamalla muovattu osan 1C6 ja osien 110 ja 111 muodostamiseksi ja sopivien reikien 1Uo ollessa tehty siihen. Tämän jälkeen voidaan kalvo 118 ja vaippaelin 120 kiinnittää hyvin tunnetulla rullausmenetelmällä tai muulla metallin muovaustekniikalla, niin että saadaan aikaan nesteenpitävä sulku kalvon 118 ylä- ja alapäähän. Näin ollen työkalusto ja kyseeseen tulevat valmistuskulut saadaan mahdollisimman vähäisiksi .

Vaikkakin on ilmeistä, että tässä kuvattu edullinen suoritusmuoto on havaittu hyvin täyttävän yllä määritetyt tavoitteet, on huomattava, että keksintöä voidaan helposti modifioida, muunnella ja muutella poikkeamatta sen suoja-piiristä.

Claims (4)

7 60764

1. Hydraulinen iskunvaimennin, joka käsittää painesylinterin, jossa män-nänvarteen yhdistetty, venttiilillä varustettu mäntä on liikkuvasti sovitettu, jäykän säiliöputken, joka ympäröi painesylinteriä ja rajoittaa vaimennusvällainetta varten tarkoitetun säiliön, kaksi päätekantta, jotka sulkevat säiliön vastakkaiset päät, venttiilielimet, jotka sijaitsevat lähellä alempaa päätekantta painesylinterin ja säiliön välisen väliainevirran säätämiseksi, yleisesti yhtäläisen läpimitan omaavan elastomeerisen kalvon, joka ulottuu koaksiaalisesti säiliöputkeen ja joka on kiinnitetty iskunvaimentimeen vastakkaisista päistään ja on deformoi-tavissa säiliössä olevan väliaineen tilavuuden muutoksista, tunnettu siitä, että kalvo (118), jolla on olennaisesti sama läpimitta kuin kahdella kannella (22, 26), ulottuu säiliöputken (22) ulkokehän ympäri, ja että säiliöputkessa (20) on aukot (140) säiliön (101) yhdistämiseksi kalvon (118) säteittäisesti sisempään sivuun, että kalvon (136) ulkokehän ympäri ulottuu suojaputki (120) , joka on kiinnitetty iskunvaimentimeen aksiaalisesti vastakkaista päistään siten, että se saa aikaan väliaineen pitävän tiivisteen kalvon vastakkaisten päiden ja säiliöputken (20) ulomman kehän välille, ja että säiliöputki (20) on varustettu paisunta-alueella (138), johon kalvo voi säteittäisesti ulospäin laajeta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen iskunvaimennin, tunnettu siitä, että säiliöputki (20) on säteittäisesti sisäänpäin deformoitu ontelon (112) muodostamiseksi kalvon (118) sisäpuolen ja säiliöputken (20) ulkopuolen välille.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen iskunvaimennin, tunnettu siitä, että se osa säiliöputkea(18), joka on deformoitu säteittäisesti sisäänpäin, käsittää lieriömäisen väliosan (118) sekä ylennän ja alennan kaltevan osan (110, 111), jolloin säiliöputken (20) mainitut aukot (140) on sovitettu mainittuihin kalteviin osiin (110, 111).

4. Minkä hyvänsä edellisen patenttivaatimuksen mukainen iskunvaimennin, tunnettu siitä., että säiliöputken (120) mainittu paisun ta-alue (138) koostuu lieriömäisestä väliosasta (122) sekä ylemmästä ja alemmasta kaltevasta osasta (124, 126), jotka mainitut osat (124, 126) ovat samalla linjalla säiliöputken (20) vastaavien osien (108, 110, 111) kanssa, ja että kalvon (118) vastakkaiset päät ovat puristetut ulomman putken (120) päiden ja säiliöputken (20) ulkokehän väliin.