ITUA20164223A1 - Procedure for checking the correct closing of a double-tube hydraulic damper, particularly for vehicle suspension. - Google Patents
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Description
"Procedimento per la verifica della corretta chiusura di un ammortizzatore idraulico a doppio tubo, particolarmente per sospensione di veicolo" "Procedure for checking the correct closure of a double-tube hydraulic shock absorber, particularly for vehicle suspension"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda un procedimento per la verifica della corretta chiusura di un ammortizzatore idraulico a doppio tubo, particolarmente per sospensione di veicolo. The present invention relates to a method for checking the correct closure of a double tube hydraulic shock absorber, particularly for vehicle suspension.
Con riferimento alle figure 1 e 2 dei disegni allegati, un ammortizzatore idraulico a doppio tubo, destinato a essere utilizzato in particolare in una sospensione per veicolo, è complessivamente indicato con 10 e comprende, in modo per sé noto: With reference to figures 1 and 2 of the attached drawings, a double-tube hydraulic shock absorber, intended to be used in particular in a suspension for a vehicle, is indicated as a whole with 10 and comprises, in a manner known per se:
- un tubo cilindrico esterno 12 con un'estremità inferiore chiusa (mediante un tappo 12a che può essere un pezzo distinto dal tubo cilindrico esterno 12, fissato a tale tubo ad esempio mediante saldatura, o in alternativa essere formato integralmente dallo stesso tubo cilindrico esterno 12) e un'estremità superiore aperta, - an external cylindrical tube 12 with a closed lower end (by means of a cap 12a which can be a separate piece from the external cylindrical tube 12, fixed to this tube for example by welding, or alternatively be integrally formed from the same external cylindrical tube 12 ) and an open upper end,
- un tubo cilindrico interno 14 disposto coassialmente al tubo cilindrico esterno 12 e definente con quest'ultimo una camera del serbatoio 16, - an internal cylindrical tube 14 arranged coaxially to the external cylindrical tube 12 and defining with the latter a chamber of the tank 16,
- un pistone 18 accolto in modo scorrevole nel tubo cilindrico interno 14 in modo da suddividere il volume interno di tale tubo in una camera di lavoro superiore 20, o camera di estensione, e in una camera di lavoro inferiore 22, o camera di compressione, - a piston 18 slidably received in the internal cylindrical tube 14 so as to divide the internal volume of this tube into an upper working chamber 20, or extension chamber, and into a lower working chamber 22, or compression chamber,
- uno stelo 24 fissato al pistone 18 e fuoriuscente superiormente dal tubo cilindrico esterno 12, - a rod 24 fixed to the piston 18 and protruding from the top of the external cylindrical tube 12,
- un gruppo valvolare 26 disposto all'estremità inferiore del tubo cilindrico interno 14, - a valve assembly 26 arranged at the lower end of the internal cylindrical tube 14,
- un corpo di guida 28 interposto fra l'estremità superiore del tubo cilindrico interno 14 e l'estremità superiore del tubo cilindrico esterno 12 per guidare lo stelo 24, e - a guide body 28 interposed between the upper end of the inner cylindrical tube 14 and the upper end of the outer cylindrical tube 12 to guide the stem 24, and
- un organo di tenuta 30 atto a chiudere a tenuta il tubo cilindrico esterno 12 all'estremità superiore dello stesso. - a sealing member 30 able to seal the outer cylindrical tube 12 at its upper end.
L'assemblaggio di un ammortizzatore idraulico del tipo sopra citato viene eseguito dapprima inserendo all'interno del tubo cilindrico esterno 12 i vari componenti dell'ammortizzatore (gruppo valvolare 26, tubo cilindrico interno 14, pistone 18 con relativo stelo 24, corpo di guida 28, organo di tenuta 30 ecc.) e quindi chiudendo il tubo cilindrico esterno 12 alla sua estremità superiore, ad esempio mediante ripiegatura in direzione radialmente interna di un bordo superiore 12b (o di almeno una porzione del bordo superiore 12b) della parete laterale del tubo cilindrico esterno 12 (o, più in generale, mediante deformazione di almeno una porzione del bordo superiore 12b), in modo da bloccare in posizione l'organo di tenuta 30 e garantire così la chiusura a tenuta del tubo cilindrico esterno 12 all'estremità superiore dello stesso. A tale proposito, le figure 3 e 4 dei disegni allegati mostrano l'estremità superiore dell'ammortizzatore 10, rispettivamente prima e dopo la suddetta operazione finale di chiusura. Come si può osservare dalle figure 3 e 4, con l'operazione finale di chiusura l'organo di tenuta 30 viene serrato con un certo carico assiale (nell'esempio di realizzazione qui proposto, mediante ripiegatura in direzione radialmente interna del bordo superiore 12b della parete laterale del tubo cilindrico esterno 12) contro il corpo di guida 28, il quale è in battuta contro l'estremità superiore del tubo cilindrico interno 14, il quale è a sua volta in battuta contro il gruppo valvolare 26. Per garantire la tenuta dell'ammortizzatore 10, è necessario che a seguito dell'operazione finale di chiusura sia esercitato sull'organo di tenuta 30 un dato carico assiale, ad esempio da parte del bordo superiore 12b ripiegato del tubo cilindrico esterno 12. Un tale carico assiale di compressione sull'organo di tenuta 30 produce, per reazione, un carico assiale di trazione sul tubo cilindrico esterno 12. The assembly of a hydraulic shock absorber of the aforementioned type is carried out first by inserting the various components of the shock absorber inside the external cylindrical tube 12 (valve assembly 26, internal cylindrical tube 14, piston 18 with relative stem 24, guide body 28 , sealing member 30, etc.) and then closing the outer cylindrical tube 12 at its upper end, for example by folding in a radially inner direction of an upper edge 12b (or at least a portion of the upper edge 12b) of the side wall of the tube external cylindrical 12 (or, more generally, by deforming at least a portion of the upper edge 12b), so as to lock the sealing member 30 in position and thus ensure the sealing of the external cylindrical tube 12 at the upper end of the same. In this regard, figures 3 and 4 of the attached drawings show the upper end of the shock absorber 10, respectively before and after the aforementioned final closing operation. As can be seen from Figures 3 and 4, with the final closing operation the sealing member 30 is tightened with a certain axial load (in the example of embodiment proposed here, by bending the upper edge 12b of the side wall of the outer cylindrical tube 12) against the guide body 28, which abuts against the upper end of the inner cylindrical tube 14, which in turn abuts against the valve assembly 26. To ensure the seal of the shock absorber 10, it is necessary that, following the final closing operation, a given axial load is exerted on the sealing member 30, for example by the folded upper edge 12b of the external cylindrical tube 12. Such an axial compressive load on the The sealing member 30 produces, by reaction, an axial tensile load on the outer cylindrical tube 12.
Scopo della presente invenzione è proporre un procedimento che permetta di verificare in modo agevole, veloce e affidabile la corretta chiusura di un ammortizzatore idraulico a doppio tubo, in particolare per sospensione di veicolo. The object of the present invention is to propose a method which allows to check in an easy, fast and reliable way the correct closure of a double tube hydraulic shock absorber, in particular for vehicle suspension.
Questo e altri scopi sono pienamente raggiunti secondo l'invenzione grazie a un procedimento comprendente i passi definiti nell'annessa rivendicazione indipendente 1. This and other purposes are fully achieved according to the invention thanks to a process comprising the steps defined in the attached independent claim 1.
Modalità di attuazione vantaggiose di un procedimento secondo l'invenzione sono specificate nelle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto è da intendersi come parte integrale e integrante della descrizione che segue. Advantageous ways of implementing a process according to the invention are specified in the dependent claims, the content of which is to be understood as an integral and integral part of the following description.
In sintesi, l'invenzione si basa sull'idea di misurare, in modo statico o dinamico, il rumore di Barkhausen sul tubo cilindrico esterno dell'ammortizzatore prima e dopo l'operazione finale di chiusura e di verificare se a seguito dell'operazione finale di chiusura la variazione del rumore di Barkhausen misurato è superiore a un dato livello minimo. In summary, the invention is based on the idea of measuring, in a static or dynamic way, the Barkhausen noise on the external cylindrical tube of the shock absorber before and after the final closing operation and to verify whether following the final operation the variation of the measured Barkhausen noise is higher than a given minimum level.
La Richiedente ha infatti constatato che a seguito dell'operazione finale di chiusura del tubo cilindrico esterno si verifica una variazione del livello di rumore di Barkhausen, che è legata allo stato tensionale (in particolare, uno stato tensionale di trazione) che viene generato sul tubo cilindrico esterno dell'ammortizzatore per effetto della reazione esercitata dall'organo di tenuta su tale tubo. Partendo da tale constatazione, la Richiedente ha verificato sperimentalmente che esiste una correlazione fra l'entità della variazione del rumore di Barkhausen misurato sul tubo cilindrico esterno dell'ammortizzatore a seguito dell'operazione finale di chiusura e la condizione di corretta chiusura dell'ammortizzatore, per cui una variazione del rumore di Barkhausen al disotto di un dato livello minimo è indice della non corretta chiusura dell'ammortizzatore. The Applicant has in fact found that following the final closing operation of the external cylindrical tube there is a variation in the Barkhausen noise level, which is linked to the stress state (in particular, a tensile stress state) that is generated on the tube. cylindrical external part of the shock absorber due to the reaction exerted by the sealing member on this pipe. Starting from this finding, the Applicant has experimentally verified that there is a correlation between the extent of the variation of the Barkhausen noise measured on the external cylindrical tube of the shock absorber following the final closing operation and the condition of correct closure of the shock absorber, therefore a variation of the Barkhausen noise below a given minimum level is an indication of the incorrect closing of the shock absorber.
Una tale modalità di verifica è agevole e veloce da eseguire. E' pertanto possibile eseguire la verifica su tutti gli ammortizzatori prodotti, anziché a campione. Inoltre, una tale modalità di verifica risulta essere particolarmente affidabile, nel senso che evita da un lato che vengano scartati ammortizzatori il cui tubo cilindrico esterno è stato correttamente chiuso e dall'altro che vengano ritenuti idonei ammortizzatori il cui tubo cilindrico esterno non risulta invece essere stato correttamente chiuso. Such a verification method is quick and easy to perform. It is therefore possible to carry out the check on all the shock absorbers produced, rather than on a sample basis. Furthermore, such a method of verification is particularly reliable, in the sense that on the one hand it avoids that shock absorbers whose external cylindrical tube has been correctly closed are rejected and on the other hand they are considered suitable shock absorbers whose external cylindrical tube is not instead been properly closed.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the detailed description that follows, given purely by way of non-limiting example with reference to the attached drawings, in which:
le figure 1 e 2 sono rispettivamente una vista prospettica e una vista in sezione assiale di un ammortizzatore idraulico a doppio tubo, in particolare per sospensione di veicolo, su cui è applicabile il procedimento di verifica secondo la presente invenzione; Figures 1 and 2 are respectively a perspective view and an axial sectional view of a double tube hydraulic shock absorber, in particular for vehicle suspension, on which the verification method according to the present invention is applicable;
le figure 3 e 4 sono viste in sezione assiale che mostrano in dettaglio la porzione di estremità superiore dell'ammortizzatore delle figure 1 e 2, rispettivamente prima e dopo l'operazione finale di chiusura; Figures 3 and 4 are axial sectional views showing in detail the upper end portion of the shock absorber of Figures 1 and 2, respectively before and after the final closing operation;
la figura 5 è un grafico che mostra l'andamento del rumore di Barkhausen misurato lungo il tubo cilindrico esterno di un ammortizzatore, sia prima sia dopo l'operazione finale di chiusura; e Figure 5 is a graph showing the trend of the Barkhausen noise measured along the outer cylindrical tube of a shock absorber, both before and after the final closing operation; And
la figura 6 riporta, per ciascuno degli ammortizzatori di un campione di trenta ammortizzatori su cui la Richiedente ha effettuato verifiche sperimentali, il valore della differenza fra il rumore di Barkhausen misurato in un dato punto del tubo cilindrico esterno dell'ammortizzatore prima dell'operazione finale di chiusura e il rumore di Barkhausen misurato in tale punto dopo l'operazione finale di chiusura. Figure 6 shows, for each of the shock absorbers of a sample of thirty shock absorbers on which the Applicant has carried out experimental tests, the value of the difference between the Barkhausen noise measured at a given point of the external cylindrical tube of the shock absorber before the final operation and the Barkhausen noise measured at that point after the final closing operation.
Con riferimento alla figura 5, il grafico ivi mostrato riporta l'andamento nel tempo del rumore di Barkhausen, misurato da una sonda di rivelazione che si muove con velocità costante lungo il tubo cilindrico esterno 12 di un ammortizzatore 10, quale quello sopra descritto con riferimento alle figure 1 e 2, sia prima dell'operazione finale di chiusura (curva indicata con C1) sia dopo l'operazione finale di chiusura (curva indicata con C2). Il rumore di Barkhausen riportato nel grafico è espresso in termini della grandezza nota come parametro magnetoelastico (mp). Il percorso di misura lungo il quale è stato misurato il rumore di Barkhausen riportato nel grafico di figura 5 è indicato con p in figura 1. Il percorso di misura p è preferibilmente un percorso rettilineo che si estende parallelamente all'asse longitudinale (indicato con z nelle figure dalla 2 alla 4) dell'ammortizzatore lungo una porzione libera del tubo cilindrico esterno 12 dell'ammortizzatore, fra una staffa di attacco 32 e un piatto molla 34 saldati rispettivamente all'estremità inferiore e all'estremità superiore del tubo cilindrico esterno 12. Il percorso di misura p può essere di lunghezza diversa, in funzione ad esempio della lunghezza del tubo cilindrico esterno 12. With reference to Figure 5, the graph shown there shows the trend over time of the Barkhausen noise, measured by a detection probe which moves with constant speed along the outer cylindrical tube 12 of a shock absorber 10, such as the one described above with reference in figures 1 and 2, both before the final closing operation (curve indicated with C1) and after the final closing operation (curve indicated with C2). The Barkhausen noise shown in the graph is expressed in terms of the quantity known as the magnetoelastic parameter (mp). The measurement path along which the Barkhausen noise was measured shown in the graph of figure 5 is indicated with p in figure 1. The measurement path p is preferably a straight path extending parallel to the longitudinal axis (indicated with z in figures from 2 to 4) of the shock absorber along a free portion of the outer cylindrical tube 12 of the shock absorber, between an attachment bracket 32 and a spring plate 34 welded respectively to the lower end and to the upper end of the outer cylindrical tube 12 The measuring path p can be of different length, depending for example on the length of the external cylindrical tube 12.
Come si può immediatamente notare dall'osservazione del grafico, lungo sostanzialmente tutto il percorso di misura p (a parte un piccolissimo tratto) il rumore di Barkhausen misurato dopo l'operazione finale di chiusura (di qui in avanti indicato, per brevità, come "rumore finale") è maggiore del rumore misurato prima dell'operazione finale di chiusura (di qui in avanti indicato, per brevità, come "rumore iniziale"). In particolare, il rumore finale è maggiore del rumore iniziale sia nel punto iniziale sia nel punto finale (indicati rispettivamente con Pie con Pfin figura 1) del percorso di misura p. Inoltre, naturalmente, il valore massimo che il rumore finale assume lungo il percorso di misura p è maggiore del valore massimo che il rumore iniziale assume lungo il percorso di misura p. As can be immediately noticed from the observation of the graph, along substantially the entire measurement path p (apart from a very small section) the Barkhausen noise measured after the final closing operation (hereinafter referred to, for the sake of brevity, as " final noise ") is greater than the noise measured before the final closing operation (hereinafter referred to, for the sake of brevity, as" initial noise "). In particular, the final noise is greater than the initial noise both in the starting point and in the final point (indicated respectively with Pie and Pfin figure 1) of the measurement path p. Furthermore, of course, the maximum value that the final noise assumes along the measurement path p is greater than the maximum value that the initial noise assumes along the measurement path p.
Come detto in precedenza, la Richiedente ha constatato l'esistenza di una correlazione fra la differenza fra il rumore finale e il rumore iniziale (indicata nel grafico di figura 6 con Δmp) e la condizione di corretta chiusura dell'ammortizzatore, nel senso che se tale differenza è al disotto di un dato livello minimo allora ciò significa che il tubo cilindrico esterno dell'ammortizzatore non è stato correttamente chiuso. Il procedimento di verifica oggetto dell'invenzione prevede quindi le seguenti fasi: As previously stated, the Applicant has ascertained the existence of a correlation between the difference between the final noise and the initial noise (indicated in the graph in figure 6 with Δmp) and the condition of correct closing of the shock absorber, in the sense that if this difference is below a given minimum level then this means that the outer cylindrical tube of the shock absorber has not been properly closed. The verification procedure object of the invention therefore provides for the following steps:
a) una prima fase di misura del rumore iniziale (cioè del rumore di Barkhausen prima dell'operazione finale di chiusura); a) a first phase of measurement of the initial noise (ie the Barkhausen noise before the final closing operation);
b) una seconda fase di misura del rumore finale (cioè del rumore di Barkhausen dopo l'operazione finale di chiusura); b) a second phase of measurement of the final noise (ie the Barkhausen noise after the final closing operation);
c) una terza fase di calcolo della differenza Δmp fra il rumore finale e il rumore iniziale; e c) a third step for calculating the difference Δmp between the final noise and the initial noise; And
d) una quarta fase di comparazione fra la differenza calcolata alla fase c) e il suddetto livello minimo per stabilire se il tubo cilindrico esterno dell'ammortizzatore è stato correttamente chiuso o no. d) a fourth step of comparing the difference calculated in step c) and the aforementioned minimum level to establish whether the external cylindrical tube of the shock absorber has been correctly closed or not.
La misura del rumore di Barkhausen è eseguita con strumentazione di tipo per sé noto, che non verrà pertanto qui descritta. The measurement of the Barkhausen noise is performed with instruments of a per se known type, which will therefore not be described here.
La misura del rumore di Barkhausen può essere eseguita in modalità statica o in modalità dinamica. The Barkhausen noise measurement can be performed in static or dynamic mode.
Nel primo caso la misura prevista nelle fasi a) e b) sopra citate viene effettuata solamente in un dato punto sulla superficie esterna del tubo cilindrico esterno 12, ad esempio nel suddetto punto iniziale Pi, e il calcolo della differenza viene eseguito considerando solamente il rumore misurato in tale punto. A tale proposito, la figura 6 mostra i valori della differenza Δmp fra rumore finale e rumore iniziale misurati in un dato punto sulla superficie esterna del tubo cilindrico esterno 12 su un campione di trenta ammortizzatori. Gli ammortizzatori aventi una differenza Δmp fra rumore finale e rumore iniziale minore di 5 si sono rivelati essere non correttamente chiusi, e quindi da scartare, mentre quelli aventi una differenza maggiore di 5 si sono rivelati essere tutti correttamente chiusi. In the first case, the measurement envisaged in steps a) and b) mentioned above is carried out only in a given point on the external surface of the external cylindrical tube 12, for example in the aforementioned starting point Pi, and the calculation of the difference is performed considering only the measured noise at that point. In this regard, Figure 6 shows the values of the difference Δmp between final noise and initial noise measured at a given point on the external surface of the external cylindrical tube 12 on a sample of thirty shock absorbers. The shock absorbers having a difference Δmp between final noise and initial noise of less than 5 turned out to be not correctly closed, and therefore to be discarded, while those with a difference greater than 5 turned out to be all correctly closed.
Nel secondo caso, invece, il rumore di Barkhausen (sia prima sia dopo l'operazione finale di chiusura) viene misurato lungo tutto il percorso di misura p e la differenza Δmp fra rumore finale e rumore iniziale viene ad esempio calcolata considerando il valore massimo del rumore finale e il valore massimo del rumore iniziale. Anche in questo caso, se tale differenza risulta minore di un dato livello minimo (che può essere ottenuto mediante prove sperimentali sul particolare tipo di ammortizzatore oggetto di verifica) allora ciò viene interpretato come non conformità dell'ammortizzatore. In the second case, however, the Barkhausen noise (both before and after the final closing operation) is measured along the entire measurement path p and the difference Δmp between final noise and initial noise is calculated, for example, considering the maximum noise value and the maximum value of the initial noise. Also in this case, if this difference is less than a given minimum level (which can be obtained through experimental tests on the particular type of shock absorber being tested) then this is interpreted as non-conformity of the shock absorber.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo fuoriuscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni. Naturally, without prejudice to the principle of the invention, the embodiments and construction details may be widely varied with respect to those described and illustrated purely by way of non-limiting example, without thereby departing from the scope of the invention as defined in the annexes. claims.
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