NL8800945A - Schokdemper. - Google Patents

Description

♦ N.0. 34638 %

Schokdemper.

De uitvinding heeft betrekking op een schokdemper, omvattende een cilinder met dempingsfluïdum, een in de cilinder verplaatsbare zuiger-5 stang met een hieraan bevestigde zuiger, welke een in axiale richting van de cilinder lopende middenopening begrenst, waarbij de zuiger van althans twee kanaalstelsels met verschillende dempingseigensehappen is voorzien waardoor dempingsfluldum naar aan weerszijden van de zuiger gelegen ruimtes in de cilinder kan stromen, een in axiale richting ten op-10 zichte van de middenopening verplaatsbaar lichaam voor het sturen van de fluïdumstroom door de middenopening, welk lichaam door het activeren van althans één element van geheugenmetaal in de ene richting en door althans één op het lichaam werkend verder element in de tegenovergestelde andere richting kan worden verplaatst.

15 Een schokdemper van deze soort is bekend uit de Europese octrooi aanvrage 0 236 204.

Het sturen van de fluïdumstroom in een schokdemper heeft tot doel om de dempingseigensehappen hiervan zoveel mogelijk optimaal aan de momentane rij-omstandigheden van een, met een of meer van dergelijke 20 schokdempers uitgerust voertuig, aan te passen. Bij motorvoertuigen is het bijvoorbeeld belangrijk om bij het wegrijden, het versnellen of het plotseling sterk afremmen of bij het zijdelings hellen van het motorvoertuig een zoveel mogelijk blijvend wegcontact van de wielen te realiseren. Het spreekt vanzelf dat ook de aard van het wegdek een belangrij-25 ke rol speelt bij de keuze van de dempingseigensehappen van de schokdemper. In het algemeen zal men bij een nagenoeg effen wegdek van goede kwaliteit voor relatief weinig demping kiezen terwijl bij een slecht, oneffen wegdek de schokdempers relatief sterk dempend dienen te worden ingesteld.

30 De uit het bovengenoemde Europese octrooischrift bekende schokdem per bezit daartoe een zuiger met een ëerste kanaalstelsel dat met onder veerbelasting werkende kleppen is afgesloten, welke kleppen onder invloed van de verplaatsingssnelheid en de bewegingsrichting van de zuiger openen of sluiten, en een door de middenopening gevormd tweede kanaal-35 stelsel, waarin de fluïdumstroom met behulp van het verplaatsbare lichaam kan worden doorgelaten of tegengehouden. In de, door het genoemde Europese octrooischrift geopenbaarde uitvoeringsvorm van de schokdemper kan het verplaatsbare lichaam, in de vorm van een pen, daartoe de mid-• denopening aan een uiteinde vrijgeven of afsluiten. Met deze bekende 40 schokdemper is derhalve slechts een, met een aan-uit regeling vergelijk- 8800945 2 baar stuurstelsel te realiseren, waarmee de dempingseigenschappen van de schokdemper geenszins optimaal aan de genoemde rij-omstandigheden kunnen worden aangepast.

Aan de uitvinding ligt derhalve de opgave ten grondslag om een 5 schokdemper van de, in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarvan de dempingseigenschappen proportioneel kunnen worden geregeld. Volgens de uitvinding wordt dit daardoor bereikt, dat de kanaalstelsels elk via een opening of groep van openingen op de, door de zuiger begrensde mid-denopening aansluiten, waarbij het lichaam een in de middenopening ver-10 plaatsbare koker voor het naar keuze vrijgeven of afsluiten van één of meer van de openingen of groepen van openingen is, en waarbij de midden-opening aan het van de zuigerstang verwijderde uiteinde is afgesloten.

De dempingseigenschappen van de schokdemper volgens de uitvinding worden door de stand van de, in de middenopening verplaatsbare koker be-15 paald, dat wil zeggen door welk kanaalstelsel of kanaalstelsels fluïdum naar de aan weerszijden van de zuiger gelegen ruimtes in de cilinder kan stromen. Dit in tegenstelling tot de uit de genoemde Europese octrooiaanvrage bekende schokdemper, waarbij de fluïdumstroom door het genoemde eerste kanaalstelsel uitsluitend door de verplaatsingssnelheid en de be-20 wegingsrichting van de zuiger wordt bepaald.

Dit betekent dat vanaf een bepaalde verplaatsingssnelheid van de zuiger het met behulp van het verplaatsbare lichaam doorlaten of afsluiten van de fluïdumstroom in de middenopening een nauwelijks merkbare verandering van de dempende eigenschappen van de bekende schokdemper tot 25 gevolg zal hebben. Doordat daarentegen bij de schokdemper volgens de uitvinding de genoemde kanaalstelsels elk via een opening of groep van openingen op de door de zuiger begrensde middenopening uitmonden en afhankelijk van de stand van de koker kunnen worden vrijgegeven of afgesloten, kunnen de dempende eigenschappen van de schokdemper onafhanke-30 lijk van de verplaatsingssnelheid of de bewegingsrichting van de zuiger met de koker in de middenopening worden ingesteld. Afhankelijk van het aantal kanaalstelsels en hun respectieve doorstromingskarakteristieken kunnen de uiteindelijke dempende eigenschappen van de schokdemper over een groot gebied van verplaatsingssnelheden van de zuiger proportioneel 35 worden ingesteld.

Omdat bij de schokdemper volgens de uitvinding, in tegenstelling tot de bekende schokdemper, de dwarsdoorsnede-afmetingen van de midden-opening in wezen geen invloed hebben op de dempende eigenschappen van de schokdemper, kunnen de dwarsdoorsnede-afmetingen van de middenopening 40 bij de schokdemper volgens de uitvinding zodanig groot worden gekozen, &S0094? 3 dat hierin steeds een relatief lage fluïdumdruk heerst. De verplaat-singssnelheid Van de koker wordt bijgevolg nagenoeg uitsluitend door de, door het althans ene element van geheugenmetaal en door de, door het op de koker werkende verdere element uitgeoefende kracht bepaald. De keuze 5 van een koker als verplaatsbaar lichaam voor het sturen van de fluïdum-stroom in de middenopening is gebaseerd op het streven om de responsie-snelheid van de regeling zoveel mogelijk onafhankelijk van de fluïdumdruk in de middenopening te doen zijn.

Bij de bekende schokdemper wordt het verplaatsbare lichaam, dat 10 daarin de vorm van een pen heeft, evenwijdig aan de fluïdumstroom in de middenopening verplaatst. Door het activeren van het element van geheugenmetaal wordt de middenopening met behulp van het penvormige lichaam gesloten, waarbij tijdens het verder in de cilinder bewegen van de zuiger de fluïdumdruk een kracht tegengesteld aan de door het element van 15 geheugenmetaal op het penvormige lichaam uitgeoefende kracht veroorzaakt. Omdat met het penvormige lichaam een relatief nauw kanaal in de middenopening moet worden vrijgegeven of afgesloten, zal de fluïdumdruk in dit kanaal relatief hoog kunnen oplopen, en zal bijgevolg de hierdoor op het penvormige lichaam uitgeoefende kracht relatief hoog zijn, het-20 geen de responsietijd van de schokdempersturing nadeling zal beïnvloeden.

In het bijzonder met het oog op het verschaffen van een stapsgewijze sturing van de fluïdumstroom in de zuiger, heeft een verdere uitvoeringsvorm van de schokdemper volgens de uitvinding het kenmerk, dat de 25 openingen of groepen van openingen van de afzonderlijke kanaalstelsels in axiale richting verschoven op de middenopening aansluiten, waarbij meerdere op de koker werkende elementen van geheugenmetaal met een zodanige onderling verschillende geheugenwerking zijn verschaft, dat door het respectievelijk activeren hiervan de koker stapsgewijs kan worden 30 verplaatst.

Om een nog meer flexibele regeling van de momentane dempingseigen-schappen van de schokdemper te bewerkstelligen, heeft een weer verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding het kenmerk, dat de koker uit twee of meer onafhankelijk van elkaar verplaatsbare deelkokers bestaat, op elk 35 waarvan althans één element van geheugenmetaal en een verder element werkt. Door het verschaffen van meerdere kanaalstelsels met onderling verschillende dempingseigenschappen en een voor elk kanaalstelsel afzonderlijk bedienbare deelkoker, kunnen de dempingseigenschappen van de schokdemper volgens de uitvinding op eenvoudige wijze, nagenoeg optimaal 40 aan de in de praktijk voorkomende rij-omstandigheden van een voertuig < 8SO0945 f 4 m worden ingesteld.

Doordat, zoals in het voorgaande reeds besproken, de voor het verplaatsen van de koker of de deelkokers benodigde kracht nagenoeg onafhankelijk van de fluïdumdruk in de schokdemper is, kan met voordeel van 5 zich in langsrichting van de zuigerstang uitstrekkende, draadvormige elementen van geheugenmetaal gebruik worden gemaakt, welke een zodanige geheugenwerking bezitten dat zij bij verwarming boven hun respectieve overgangstemperatuur een voorafbepaalde korte lengte trachten aan te nemen. Omdat door deze draadvormige elementen slechts de relatief geringe 10 kracht voor het verplaatsen van de koker of de deelkokers hoeft te worden verschaft, en doordat de afstand waarover de koker of de deelkokers in de middenopening verplaatst dienen te worden, in het bijzonder bij de uitvoeringsvorm met meerdere deelkokers, relatief klein ten opzichte van de lengte van de draadvormige elementen van geheugenmetaal is, kan de 15 uiteindelijke te verwarmen draadmassa zodanig beperkt worden gehouden dat de responsietijd van de schokdemper in de orde van grootte van 30 milliseconden of minder kan zijn. Een dergelijke snelle responsietijd, gekoppeld aan een proportionele regeling van de dempingseigenschappen van de schokdemper, is met de in de praktijk bekende, gestuurde schok-20 dempers niet bereikbaar.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de schokdemper volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het althans ene draadvormige element van geheugenmetaal zich tot in de middenopening van de zuiger uitstrekt, waar het op de koker of de deelkokers aangrijpt voor het verplaatsen 25 hiervan. Als gevolg van de relatief grote middenopening kunnen de draadvormige elementen van geheugenmetaal rechtstreeks op de koker of de deelkokers aangrijpen, hetgeen de montage vergemakkelijkt. Om de invloed van de fluïdumdruk op de koker of de deelkokers zo gering mogelijk te houden, is volgens een nog weer verdere uitvoeringsvorm van de uitvin-30 ding de aangrijping van het althans ene draadvormige element van geheugenmetaal· op de koker of de deelkokers zodanig uitgevoerd, dat althans twee staafvormige bevestigingsorganen diametraal, kruiselings in de koker of de deelkokers zijn aangebracht, op welke bevestigingsorganen het althans ene draadvormige element van geheugenmetaal aangrijpt.

35 Een verder kenmerk van een uitvoeringsvorm van de schokdemper vol gens de uitvinding is, dat het althans ene draadvormige element van geheugenmetaal zich in de vorm van een lus in de zuigerstang uitstrekt en zodanig om de bevestigingsorganen is geslagen, dat de draadeinden van de lus in tegenoverliggende sectoren van de, door de bevestigingsorganen 40 verdeelde opening van de koker of de deelkokers zijn gelegen. Door ofwel .8800945 5 de bevestigingsorganen van elektrisch isolerend materiaal te vervaardigen of van een elektrisch isolerende omhulling te voorzien, dan wel door de draadvormige elementen van geheugenmetaal elektrisch ten opzichte van de koker of de deelkokers te isoleren vloeit de, voor het verwar-5 men van de elementen van geheugenmetaal benodigde elektrische stroom uitsluitend door de elementen zelf en kan de hiervoor benodigde elektrische energie aan de beide draadeinden worden toegevoerd. Deze draadein-den kunnen aan het, met het chassis van een voertuig te verbinden, uiteinde van de zuigerstang vast worden bevestigd. In tegenstelling tot de 10 uit de genoemde Europese octrooiaanvrage bekende schokdemper heeft dit het voordeel dat bij het monteren van de schokdemper geen rekening behoeft te worden gehouden met een elektrische massaverbinding en het gebruik van flexibele elektrische leidingen voor het geleiden van de elektrische stroom voor het verwarmen van het althans ene element van geheu-15 genmetaal. Dergelijke verbindingen en leidingen zijn in de praktijk tamelijk storingsgevoelig hetgeen op den duur in een verslechtering van de werking van de schokdempersturing kan resulteren.

Hoewel het althans ene, op de koker of de deelkokers werkende verdere element voor het verplaatsen van de koker of de deelkokers in de 20 richting tegenovergesteld aan de, door het althans ene element van geheugenmetaal verschafte bewegingsrichting, eveneens van geheugenmetaal kan worden vervaardigd, wordt voor het verkrijgen van een gewenste snelle responsietijd dit althans ene verdere element bij voorkeur als een permanent veerkrachtige drukveer uitgevoerd. Omdat, zoals in het voor-25 gaande reeds genoemd, de kracht voor het verplaatsen van de koker of de deelkokers nagenoeg onafhankelijk van de fluidumdruk is, kan de door deze drukveer uitgeoefende veerdruk relatief licht worden gehouden.

Een verdere uitvoeringsvorm van de schokdemper volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, dat in de koker of de deelkokers een 30 aanslag is gevormd waartegen een uiteinde van de tenminste ene drukveer ligt, waarvan het andere uiteinde tegen een in de middenopening, gezien in de richting vanaf het afgesloten uiteinde hiervan, boven de opening of groepen van openingen van één of meer van de kanaalstelsels aangebrachte verdere aanslag ligt. Een gemakkelijke montage wordt daardoor 35 bereikt, dat de tenminste ene verdere aanslag als een, door middel van een schroefdraadverbinding in de middenopening gemonteerde open schotel is uitgevoerd.

Om bijvoorbeeld met slechts één element van geheugenmetaal de koker stapsgewijs te kunnen verplaatsen of om de koker of de deelkokers gedu-40 rende langere tijd in een bepaalde stand te kunnen houden, heeft een nog ,8800945 4 6 4 weer verdere uitvoeringsvorm van de schokdemper volgens de uitvinding het kenmerk, dat in de middenopening grendelmiddelen voor het in één of meer standen vergrendelen van de koker of de deelkokers zijn aangebracht.

5 Door de grendelmiddelen overeenkomstig de uitvinding eveneens van geheugenmetaal te vervaardigen kan een met de hand en automatisch be-dienbare vergrendeling worden bewerkstelligd. Met voordeel kunnen de grendelmiddelen daartoe althans één grendelorgaan van geheugenmetaal omvatten.

10 Een hierop gebaseerde uitvoeringsvorm van de schokdemper volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het althans ene grendelorgaan in de vorm van een lus is uitgevoerd, welke in zijn geheel in een, in radiale richting in de, de middenopening begrenzende wand van de zuiger aangebrachte sleuf is opgenomen, waarbij aan de naar de genoemde wand toege-15 keerde zijde van de koker of de deelkokers althans één verdere sleuf is aangebracht, welke lus een zodanige geheugenwerking bezit dat bij verwarming hiervan boven zijn overgangstemperatuur deze een kleinere diameter tracht aan te nemen, en waarbij de althans ene verdere sleuf in de koker of de deelkokers een zodanige diepte heeft dat de lus van geheu-20 genmetaal hierin slechts voor een gedeelte kan worden opgenomen.

Door de althans ene verdere sleuf van de koker of de deelkokers volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding van een, vanaf de open zijde in hoofdzaak taps toelopende vorm te voorzien, wordt na het opheffen van de vergrendeling door het verplaatsen van de koker de lus weer 25 in zijn bijbehorende sleuf in de, de middenopening begrenzende wand van de zuiger teruggeduwd.

Afhankelijk van de massa van de elementen van geheugenmetaal is voor het in een bepaalde tijd in temperatuur doen stijgen hiervan een bepaalde hoeveelheid warmte nodig. Volgens een uitvoeringsvorm van de 30 uitvinding kan de verwarming van het tenminste ene element van geheugenmetaal van de schokdemper daardoor worden bewerkstelligd, dat deze althans één herlaadbare condensator omvat, met de elektrische lading waarvan het tenminste ene element van geheugenmetaal kan worden geactiveerd. Het aantal benodigde condensatoren hangt onder andere af van de vereiste 35 responsietijd, de beschikbare laadstroom voor het opladen van de condensatoren en het aantal elementen van geheugenmetaal dat moet worden geactiveerd.

De uitvinding heeft verder betrekking op een schokdemperstuureen-heid voor het sturen van de fluïdumstroom in een schokdemper omvattende 40 een buisvormig orgaan voor opname in esn schokdemperzuigerstang, althans ,880034? 7 « - êën verplaatsbaar lichaam, althans één element van geheugenmetaal en althans ëên verder element overeenkomstig ëën of meer van de voorgaande uitvoeringsvormen.

De schokdemper volgens de uitvinding wordt in het navolgende aan de 5 hand van de, in de figuren van de tekening afgebeelde. uitvoeringsvoor-beelden nader beschreven, waarbij tevens verdere voordelen en uitvoeringsvormen hiervan worden aangegeven.

Fig. 1 toont schematisch een gedeeltelijke doorsnede door een schokdemper met een overeenkomstig de uitvinding daarin opgenomen koker 10 voor het beïnvloeden van de fluïdumstroom;

Fig. 2 toont schematisch een gedeeltelijke doorsnede door een schokdemper overeenkomstig fig. 1, met daarin opgenomen grendelmiddelen voor het in een bepaalde stand vergrendelen van de koker;

Fig. 3 toont schematisch een gedeeltelijke doorsnede door een 15 schokdemper met een overeenkomstig de uitvinding daarin opgenomen samenstel van twee onafhankelijk beweegbare deelkokers voor het beïnvloeden van de fluïdumstroom;

Fig. 4 toont een aanzicht van de koker volgens fig. 1 gezien vanaf de zuigerstang, zonder de daarin opgenomen drukveer, en 20 Fig. 5 toont een elektrisch principeschema voor het activeren van de, in de schokdemper aangebrachte elementen van geheugenmetaal.

Van de schokdemper is in de tekening slechts het voor de uitvinding van belang zijnde gedeelte afgebeeld. De schokdemper omvat een cilinder 1 met een zuigerstang 2 en een daaraan bevestigde zuiger 3. Aan de uit-25 einden van de cilinder 1 en de zuigerstang 2 kunnen chassis- respectievelijk wielophangdelen van een voertuig zijn bevestigd. In het cilinder-zuigersamenstel bevindt zich een op zichzelf bekend dempingsmedium. In de zuigerstang strekken zich twee lusvormige draden 4, 5 van geheugenmetaal uit, welke met hun lusvormige uiteinde aangrijpen op een koker 6 30 welke in een, door het cilindrische uiteinde 7 van de zuigerstang 2 gevormde middenopening 8 beweegbaar is opgesteld. De middenopening 8 is door de, vanaf het uiteinde 7 op de zuigerstang geschroefde zuiger 3 afgesloten. De middenopening 8 omvat twee, in axiale richting verschoven gelegen groepen van openingen 9 en 10, welke respectievelijk correspon-35 deren met een eerste en tweede kanaalstelsel met onderling verschillende dempingseigenschappen. De afmetingen van de koker 6 zijn zodanig, dat de fluïdumstroom in de middenopening 8 daar ongehinderd doorheen kan stromen.

In de middenopening is verder een schotelvormige aanslag 11 met een 40 opening 12 voor het begrenzen van de beweging van de koker 6 aange- .8800945 8

F

bracht. De opening 12 heeft zodanige afmetingen dat de fluïdumstroom door de middenopening 8 niet wezenlijk wordt beïnvloed. De aanslag 11 kan bijvoorbeeld zoals getoond met behulp van een schroefdraadverbinding in de middenopening 8 worden gemonteerd. De koker 6 is aan zijn, van de 5 zuigerstang afgekeerde uiteinde eveneens schotelvormig uitgevoerd, zodanig dat een inwendig in de koker uitstekende aanslag 13 is gevormd. Tussen de aanslag 13 en de aanslag 11 bevindt zich een permanent veerkrachtige drukveer 14 voor het in een richting tegengesteld aan de door de draden 4, 5 van geheugenmetaal verschafte bewegingsrichting verplaatsen 10 van de koker 6.

Met de term geheugenmetaal wordt in het algemeen een metaallegering of een groep van metaallegeringen aangeduid welke de eigenschap hebben om, nadat het metaal bij een geschikte temperatuur een bepaalde vorm heeft gekregen, telkens bij verwarming boven een bepaalde overgangstem-15 peratuur spontaan naar deze vorm terug te keren. Beneden deze overgangs-temperatuur kan het geheugenmetaal schijnbaar plastisch worden gedeformeerd. De overgangstemperatuur en een rond deze overgangstemperatuur liggend hysteresegebied worden door de samenstelling van de legering bepaald. Als gevolg van de goede beheersbaarheid en de onbeperkte herhaal-20 baarheid van het vormherstelgedrag en door de relatief scherp begrensde overgangstemperatuur kunnen deze legeringen als omzettere van thermische energie in mechanische energie worden toegepast. De legeringen waarnaar in de praktijk de meeste belangstelling uitgaan zijn CuZnAl, CuAINi en TiNi, welke laatste legering ook met de term Nitinol wordt aangeduid.

25 De draden 4, 5 van geheugenmetaal voor het verplaatsen van de koker 6 volgens de uitvinding worden zodanig geprogrammeerd, dat bijvoorbeeld met de draad 4 de koker 6 tot voorbij de openingen 9 kan worden verplaatst en dat door het activeren van de draad 5 de koker 6 tot tegen de aanslag 11 kan worden bewogen. De afmetingen van de in fig. 1 getoonde 30 koker 6 zijn dusdanig dat of de openingen 9 of de openingen 10, dat wil zeggen het eerste respectievelijk het tweede kanaalstelsel kan worden afgesloten. Het spreekt vanzelf dat door het verkleinen van de, in axiale richting gemeten, afstand tussen de openingen 9 en 10 deze ook tegelijkertijd kunnen worden afgesloten. Ditzelfde effect kan ook worden be-35 reikt door de afmetingen van de koker 6 geschikt te kiezen. Om de door de draden 4, 5 van geheugenmetaal uit te oefenen kracht zo onafhankelijk mogelijk van de fluïdumdruk in de middenopening 8 te maken, is de koker 6 aan zijn naar de aanslag 11 toegekeerde uiteinde van een naar binnen toe afgeschuinde rand 15 voorzien.

40 Omdat, zoals in de inleiding reeds aangegeven, de voor het bewegen .6900945 9 van de koker 6 benodigde kracht nagenoeg onafhankelijk van de fluïdum-druk in de middenopening 8 is en in hoofdzaak door de op de koker 6 werkende drukveer 14 wordt bepaald, kan door een geschikte keuze van de veerkracht hiervan met relatief dunne draden van geheugenmetaal worden 5 volstaan, met een diameter in de orde-grootte van 0,1-0,4 mm. Draden met dergelijke afmetingen kunnen zodanig snel boven hun overgangstemperatuur worden verwarmd, dat responsietijden in de orde van grootte van 30 msec of minder kunnen worden bereikt. Het spreekt vanzelf dat de overgangs-temperatuur van de draden van geheugenmetaal boven de werktemperatuur 10 van de schokdemper dient te liggen. Een overgangstemperatuur in de orde-grootte van 80°C lijkt in de praktijk zeer goed te voldoen.

In de in fig. 1 getoonde schokdemper kan het dempingsfluidum via de, in de zuigerstang aangebrachte openingen 16 en het met de openingen 9, 10 corresponderende eerste en tweede kanaalstelsel naar aan weerszij-15 den van de zuiger 3 in de cilinder 1 gelegen ruimten 17 respectievelijk 18 stromen. De openingen 10 zijn via een eerste kamer 19 met een opening 20 verbonden waartegen een veerbelaste eenwegafsluiter 21 ligt. Deze opening 20 is in een lichaam 22 aangebracht waarop een afdichtlichaam 23 rust, dat van een eenwegaf sluiter 24 is voorzien voor het openen of 20 sluiten van een kanaal 25. Het lichaam 23 vormt met het afdichtorgaan 26 de eigenlijke afdichting tussen de cilinder 1 en de zuigerstang 2. De openingen 9 staan in verbinding met een tweede kamer 27 welke van eenwegaf sluiters 28 respectievelijk 29 is voorzien. De eenwegafsluiter 29 staat daarbij onder belasting van een konische schroefveer 30 terwijl de 25 eenwegafsluiter 28 door een verenpakket 31 in de ruststand wordt belast. Dit verenpakket 31 dient tevens om de eenwegafsluiter 21 naar zijn uit-gangsstand terug te duwen. Het lichaam 32 dat de tweede kamer 27 begrenst heeft een zodanige afstand tot de cilinder 1, dat daartussen vrijelijk dempingsmedium kan stromen.

30 Uitgaande van een zodanige stand van de koker 6 dat de bij het tweede kanaalstelsel behorende openingen 10 zijn afgesloten, wordt bij de ultwaartse beweging van de schokdemper, welke door een pijl 33 is aangegeven, het dempingsmedium uit de ruimte 17 naar de ruimte 18 verplaatst. Het dempingsmedium stroomt daarbij door de openingen 16 via de 35 koker 6 nagenoeg onbelemmerd in de middenopening 8. De eenwegafsluiter 24 belemmert de doorgang van het dempingsmedium, zodat dit bijgevolg alleen via de openingen 9 van het eerste kanaalstelsel naar de ruimte 18 kan stromen. Omdat de eenwegafsluiter 29 bij deze beweging van de zuigerstang is gesloten, kan het dempingsfluïdum alleen via de eenwegaf-40 sluiter 28, tegen de veerdruk van het verenpakket 31 naar buiten stro- .8800845 * 10 men, zoals weergegeven met de doorgetrokken pijl.

Bij de inwaartse slag, die door een onderbroken pijl 34 is aangegeven, en waarbij het dempingsmedium uit de ruimte 18 naar de ruimte 17 moet worden verplaatst, stroomt het dempingsmedium via de eenwegafslui-5 ter 29, de openingen 9, de middenopening 8 en de openingen 16 naar de ruimte 17, zoals weergegeven met onderbroken pijlen. De eenwegafsluiter 24 heeft een zodanig grote kracht nodig om geopend te worden, dat deze in de toestand volgens fig, 1 gesloten blijft.

In de stand waarin de koker gêên van de beide openingen 9, 10 af-10 sluit, stroomt bij de uitwaartse beweging het dempingsmedium uit de ruimte 17 naar de ruimte 18, waarbij dit medium niet alleen op de hierboven beschreven wijze via de openingen 16, 8, 9 maar, omdat de openingen 10 nu zijn vrijgegeven, eveneens via de kamer 19 en de eenwegafslui-ter 21 naar de ruimte 18 kan stromen. Daardoor is de demping geringer 15 dan wanneer de openingen 10 zouden zijn afgesloten.

In de stand van de koker 6 waarbij de openingen 9 zijn afgesloten stroomt bij de uitwaartse slag het dempingsmedium alleen nog maar via de eenwegafsluiter 21 vanuit de ruimte 17 naar de ruimte 18. Bij de inwaartse slag van de schokdemper is het stromingspad via de eenwegafslui-20 ter 29 niet meer mogelijk, omdat de openingen 9 zijn afgesloten. Het medium kan slechts door het openen van de eenwegafsluiter 24 via het kanaal 25 naar de ruimte 17 stromen. De demping kan daarbij in beide stro-mingsrichtingen zeer groot worden gekozen.

De stand van de koker 6 kan door het activeren van de draden 4, 5 25 van geheugenmetaal continu aan de momentane dempingsvereisten worden aangepast. Het kan echter in de praktijk ook gewenst zijn om de koker 6 in een bepaalde stand te vergrendelen, zodat een bepaalde gewenste schokdemperwerking wordt verkregen, bijvoorbeeld de zogenaamde "sportstand" waarbij de schokdemper een relatief hoge dempende werking dient 30 te bezitten. In fig. 2 is een mogelijke uitvoeringsvorm voor het in een bepaalde stand vergrendelen van de koker 6, overeenkomstig de in fig. 1 getoonde uitvoeringsvorm van de schokdemper weergegeven, waarbij de met fig. 1 corresponderende onderdelen met hetzelfde verwijzingscijfer zijn aangeduid.

35 In de, de middenopening 8 begrenzende wand van het uiteinde 7 van cilinderstang 2 zijn rondom, twee in axiale richting verschoven gelegen sleuven 35, 36 aangebracht in elk waarvan respectievelijk een lusvormig element 37 , 38 van geheugenmetaal is opgenomen. De koker 6 is aan zijn naar de, de middenopening 8 begrenzende wand toegekeerde oppervlak van 40 een overeenkomstige rondgaande sleuf 39 voorzien, met een zodanige diep- . 8800945 11 te, dat de lussen 37, 38 van geheugenmetaal hierin slechts voor een gedeelte kunnen worden opgenomen. In de getoonde uitvoeringsvorm heeft de sleuf 39 de vorm van een gelljkbenig trapezium, waarvan de brede basis naar de, de middenopening 8 begrenzende wand van het uiteinde 7 is ge-5 keerd. De geheugenwerking van de respectieve lussen is daarbij zodanig, dat zij bij verwarming boven hun overgangstemperatuur een kleinere diameter trachten aan te nemen.

Wanneer de koker 6 door het activeren van de draden 4 van geheugenmetaal wordt verplaatst, kan de koker in een bepaalde stand worden ver-10 grendeld wanneer de sleuf 39 tegenover een van de sleuven 35 respectievelijk 36 ligt. Door het activeren van een van de lussen 37, 38 van geheugenmetaal zal deze voor een gedeelte in de sleuf 39 en voor een ander gedeelte in respectievelijk de sleuf 35 of 36 liggen, waardoor de koker 6 in de stand waarin de openingen 10 of de openingen 9 zijn afgesloten 15 kan worden vergrendeld. Als gevolg van de trapeziumvorm van de sleuf 39 zal bij het opheffen van de bekrachtiging van een van de lussen van geheugenmetaal deez, door het verplaatsen van de koker 6 als gevolg van de door de drukveer 14 respectievelijk de draad 4 van geheugenmetaal hierop uitgeoefende kracht, in zijn bijbehorende uitsparing worden teruggeduwd, 20 waardoor de koker 6 weer ongehinderd in de middenopening 8 kan worden verplaatst. De speling van de koker 6 in de middenopening mag ca. 0,1 mm bedragen, zonder dat de flu'idumlek langs de koker een merkbare invloed op de dempende eigenschappen van de schokdemper heeft.

De vorm van de lussen 37, 38 van geheugenmetaal en de uitsparing 39; 25 kan daarbij zodanig op elkaar worden afgestemd dat voor het in zijn respectieve uitsparing terugduwen van een niet-geactiveerde lus van geheugenmetaal een minimale kracht nodig is. De lussen 37, 38 van geheugenmetaal worden bij voorkeur met behulp van een elektrische stroom verwarmd. De hiertoe benodigde aansluitdraden kunnen via de zuigerstang 2 naar 30 buiten worden gevoerd (niet getoond).

In tegenstelling tot de in fig. 1 getoonde uitvoeringsvorm kan door het geschikt sturen van de lussen 37, 38 van geheugenmetaal de koker 6 met slechts één enkele draad 4 van geheugenmetaal stapsgewijs worden verplaatst, welke draad daarbij steeds in gespannen toestand is. Uiter-35 aard kan de koker 6 van meerdere, in axiale richting verschoven gelegen uitsparingen zijn voorzien, om de koker ook in andere standen dan een volledige afsluiting van de openingen 9 respectievelijk 10 te kunnen vergrendelen.

In fig. 3 is een voorkeursuitvoeringsvorm van de schokdemper vol-40 gens de uitvinding getoond, waarbij in de middenopening 8 twee deelko- 8800945

V

12 kers 40 en 41 met respectievelijk de draden 4 en 5 van geheugenmetaal onafhankelijk van elkaar kunnen worden verplaatst. In de middenopening is daartoe een met de aanslag 11 overeenkomende verdere schotelvormige aanslag 42 voor het begrenzen van de verplaatsing van de eerste deelko-5 ker 40 gemonteerd, waarop tevens een drukveer 43 werkt. De tweede deel-koker 41 is onderhevig aan de veerkracht van een drukveer 44. De vorm van de deelkokers 40, 41 correspondeert met die van de koker 6 en de opbouw van de schokdemper is voor het overige zoals getoond in fig. 1.

Door het splitsen van de koker 6 in twee deelkokers 40 respectieve-10 lijk 41, waarmee de openingen 9 respectievelijk 10 van het eerste en tweede kanaalstelsel kunnen worden afgesloten of vrijgegeven, kan een aan nagenoeg alle rij-omstandigheden aangepaste demping worden ingesteld. Doordat elke koker over een relatief geringe afstand hoeft te worden verplaatst, typisch in de orde-grootte van 4 mm, kan een gewenste 15 zeer korte responsietijd van ca. 20 msec worden bereikt. Het zal duidelijk zijn dat de beide deelkokers 40 en 41 eveneens op de in fig, 2 getoonde wijze van grendelmiddelen voor het in éin of meer standen vergrendelen daarvan kunnen worden voorzien (niet getoond).

Fig. 4 toont een aanzicht van de koker 6 respectievelijk de deelko-20 kers 40 en 41, gezien op de afschuinde rand daarvan, zonder drukveer. Om de fluïdumstroom in de middenopening 8 zo min mogelijk te beïnvloeden zijn, voor het door middel van de draden 4, 5 van geheugenmetaal verplaatsen van de koker respectievelijk de deelkokers, in de door de schotelvormige aanslag 13 begrensde opening hiervan tenminste twee staafvor-25 mige bevestigingsorganen 45, 46 kruiselings diametraal bevestigd. De draden 4, 5 van geheugenmetaal zijn daarbij met hun lusvormige uiteinde zodanig om deze bevestigingsorganen 45, 46 geslagen, dat hun draadeinden telkens in een tegenoverliggende andere sector van de, door de bevestigingsorganen 45, 46 verdeelde opening van de koker of de deelkokers lig-30 gen. Om een verdere ruimtelijke scheiding van de draden 4, 5 van geheugenmetaal te bewerkstelligen kan in het kruispunt van de bevestigingsorganen 45, 46 een kalotvormig orgaan 47 met de bolle zijde in de van de zuigerstang afgekeerde richting worden aangebracht.

Om de draden van geheugenmetaal elektrisch van de zuigerstang en/of 35 de zuiger te isoleren kunnen de koker respectievelijk de deelkokers dan wel de bevestigingsorganen 45, 46 bijvoorbeeld van slijtvast aluminium-oxide worden vervaardigd. Om ongewenst elektrisch contact van de draden van geheugenmetaal met de zuigerstang te voorkomen, kunnen op geschikte afstanden isolatiemiddelen in de zuigerstang als afstandhouders voor de 40 draden van geheugenmetaal worden aangebracht. Aan zijn van de zuiger af- . 8300345 13 gekeerde zijde kan de zuigerstang op bekende wijze worden afgedicht, waarbij de draden van geheugenmetaal en zonodig de aansluitdraden voor het activeren van de grendellussen door een glazen isolator kunnen worden geleid.

5 Het zal duidelijk zijn dat de schokdemper volgens de uitvinding niet beperkt is tot toepassing van twee deelkokers zoals getoond in fig. 3, maar dat in de middenopening meerdere deelkokers kunnen worden opgenomen welke elk met een of meer openingen of groepen van openingen van de kanaalstelsels van de zuiger kunnen samenwerken. Om de gewenste ruim-10 telijke en elektrische scheiding van de afzonderlijke draden van geheugenmetaal te bewerkstelligen, kunnen overeenkomstig fig. 4 de bevesti-gingsorganen zodanig in de diverse deelkokers worden aangebracht dat er in axiale richting gezien ten opzichte van elkaar verschoven sectoren ontstaan, waarin zich de afzonderlijke draden van geheugenmetaal uit-15 strekken.

De stuurgrootheden voor het instellen van de dempingseigenschappen van de schokdemper kunnen met behulp van in een betreffend voertuig opgenomen versnellingsopnemers, hellingsdetectoren enz. zonodig via een of meer microprocessoren tot een commando voor het activeren van een of 20 meer draden van geheugenmetaal respectievelijk lussen voor het vergrendelen van de koker of de deelkokers worden verwerkt. Bijvoorbeeld zodanig om onder zoveel mogelijk rij-omstandigheden voortdurend wegcontact van de wielen van een auto of ander motorvoertuig of bij spoorgebonden voertuig voortdurend contact van de wielen met de rails te bewerkstelli-25 gen. De van de microprocessor(en) afkomstige signalen kunnen dan in stuurpulsen voor schakelaars voor het activeren van de respectieve elementen van geheugenmetaal worden vertaald.

Zoals in de inleiding reeds genoemd kunnen voor het snel verwarmen van de elementen van geheugenmetaal met voordeel condensatoren worden 30 toegepast. In fig. 5 is een principeschema voor een dergelijke condensa-torsturing aangegeven. In zijn eenvoudigste vorm omvat de schakeling een diode 45 met een daarmee in serie geschakelde condensator 46. De anode van de diode 45 is met het positieve voedingsaansluitpunt 47 en de mas-sa-elektrode (-) van de condensator is met het negatieve voedingsaan-35 sluitpunt 48 verbonden. Aan de condensator 46 is een serieschakeling bestaande uit een schakelaar 49 en een element 50 van geheugenmetaal parallel geschakeld.

Wanneer de schakelaar 49 in zijn niet-geleidende toestand is, wordt • de condensator 46 via de diode 45 opgeladen. Bij het vervolgens in ge-40 leiding brengen van de schakelaar 49 zal de in de condensator 46 opge- ,BSO 094 5 14 slagen energie aan het element 50 van geheugenmetaal worden toegevoerd, dat daardoor wordt verwarmd. Wanneer de schakelaar 49 daarna weer in zijn niet-geleidende toestand wordt gebracht zal de condensator 46 opnieuw worden opgeladen en kan de cyclus worden herhaald, 5 Wanneer de schakelaar 49 daarentegen in zijn geleidende toestand blijft zal er via de diode 45 continu een stroom door het element 50 van geheugenmetaal vloeien waardoor dit in zijn verwarmde toestand blijft.

Door meerdere condensatoren 46 parallel te schakelen is de, aan het element van geheugenmetaal 50 toegevoerde energie bij het geleidend wor-10 den van de schakelaar 49 overeenkomstig groter. In plaats van de getekende mechanische schakelaar 49 kunnen uiteraard ook schakelende halfgeleidercomponenten zoals transistoren thyristoren enz. worden toegepast.

De in het voorgaande besproken uitvoeringsvormen van de schokdem-persturing kunnen met voordeel ook als een afzonderlijke schokdemper-15 stuureenheid voor opname in de zuigerstang 2 worden geconstrueerd, door het samenstel van de koker resp. de deelkokers, de draden van geheugenmetaal, de drukveren enz. met een in de zuigerstang in te brengen buisvormig orgaan te verschaffen. Met een dergelijke schokdemperstuureenheid is bijvoorbeeld bij storingen en dergelijke een snelle reparatie moge-20 lijk, zonder dat de verbinding van de schokdemper met het chassis of de wielen van een voertuig hoeft te worden losgemaakt of dat de schokdemper in zijn geheeft hoeft te worden vervangen.

Het spreekt vanzelf dat de uitvinding niet beperkt is tot de beschreven en geïllustreerde uitvoeringsvormen daarvan, maar dat er voor 25 een vakman vele wijzigingen en aanvullingen mogelijk zijn, zoals bijvoorbeeld het toepassen van langgerekte spiraalvormige draden van geheugenmetaal enz. zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

30 35 40 8800946

Claims (15)

1. Schokdemper, omvattende een cilinder met dempingsfluïdum, een in de cilinder verplaatsbare zuigerstang met een hieraan bevestigde zuiger, 5 welke een in axiale richting van de cilinder lopende middenopening begrenst, waarbij de zuiger van althans twee kanaalstelsels met verschillende dempingseigenschappen is voorzien waardoor dempingsfluïdum naar aan weerszijden van de zuiger gelegen ruimtes in de cilinder kan stromen, een in axiale richting ten opzichte van de middenopening verplaats-10 baar lichaam voor het sturen van de fluïdumstroom door de middenopening, welk lichaam door het activeren van althans één element van geheugenme-taal in de ene richting en door althans één op het lichaam werkend verder element in de tegenovergestelde andere richting kan worden verplaatst, met het kenmerk, dat de kanaalstelsels elk via een opening of 15 groep van openingen op de, door de zuiger begrensde middenopening aansluiten, waarbij het lichaam een in de middenopening verplaatsbare koker voor het naar keuze vrijgeven of afsluiten van één of meer van de openingen of groepen van openingen is, en waarbij de middenopening aan het van de zuigerstang verwijderde uiteinde is afgesloten.

2. Schokdemper volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de openin gen of groepen van openingen van de afzonderlijke kanaalstelsels in axiale richting verschoven op de middenopening aansluiten, waarbij meerdere op de koker werkende elementen van geheugenmetaal met een zodanige onderling verschillende geheugenwerking zijn verschaft, dat door het res- 25 pectievelijk activeren hiervan de koker stapsgewijs kan worden verplaatst.

3. Schokdemper volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de koker uit twee of meer onafhankelijk van elkaar verplaatsbare deelkokers bestaat, op elk waarvan althans één element van geheugenmetaal en een ver— 30 der element werkt.

4. Schokdemper volgens één of meer van de voorgaande conclusies, waarbij het althans ene element van geheugenmetaal zich draadvormig in langsrichting van de zuigerstang uitstrekt en een zodanige geheugenwerking bezit dat dit bij verwarming boven zijn overgangstemperatuur een 35 voorafbepaalde korte lengte tracht aan te nemen, met het kenmerk, dat het althans ene draadvormige element van geheugenmetaal zich tot in de middenopening van de zuiger uitstrekt, waar het op de koker of de deelkokers aangrijpt voor het verplaatsen hiervan.

5. Schokdemper volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat althans 40 twee staafvormige bevestigingsorganen diametraal, kruiselings in de ko- .aaoo945 ker of de deelkokers zijn aangebracht, op welke bevestigingsorganen het althans ene draadvormige element van geheugenmetaal aangrijpt.

6. Schokdemper volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het althans ene draadvormige element van geheugenmetaal zich in de vorm van 5 een lus in de zuigerstang uitstrekt en zodanig om de bevestigingsorganen is geslagen, dat de draadeinden van de lus in tegenoverliggende sectoren van de, door de bevestigingsorganen verdeelde opening van de koker of de deelkokers zijn gelegen.

7. Schokdemper volgens één of meer van de voorgaande conclusies, 10 waarbij het althans ene verdere element uit een permanent veerkrachtige drukveer bestaat, met het kenmerk, dat in de koker of de deelkokers een aanslag is gevormd waartegen een uiteinde van de althans ene drukveer ligt, waarvan het andere uiteinde tegen een in de middenopening, gezien in de richting vanaf het afgesloten uiteinde hiervan, boven de opening 15 of groep van openingen van één of meer van de kanaalstelseis aangebrachte verdere aanslag ligt.

8. Schokdemper volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de althans ene verdere aanslag als een, door middel van een schroefdraadverbinding in de middenopening gemonteerde open schotel is uitgevoerd.

9. Schokdemper volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerir, dat in de middenopening grendelmiddelen voor het in één of meer standen vergrendelen van de koker of de deelkokers zijn aangebracht.

10. Schokdemper volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de gren-25 delmiddelen althans één grendelorgaan van geheugenmetaal omvatten.

11. Schokdemper volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het althans ene grendelorgaan in de vorm van een lus is uitgevoerd, welke in zijn geheel in een, in radiale richting in de, de middenopening begrenzende wand van de zuiger aangebrachte sleuf is opgenomen, waarbij aan de 30 naar de genoemde wand toegekeerde zijde van de koker of de deelkokers althans één verdere sleuf is aangebracht, welke lus een zodanige geheugenwerking bezit dat bij verwarming hiervan boven zijn overgangstempera-tuur deze een kleinere diameter tracht aan te nemen, en waarbij de althans ene verdere sleuf in de koker of de deelkokers een zodanige diepte 35 heeft dat de lus van geheugenmetaal hierin slechts voor een gedeelte kan worden opgenomen.

12. Schokdemper volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de althans ene verdere sleuf van de koker of de deelkokers een vanaf de open zijde in hoodfzaa'k taps toelopende vorm heeft.

13. Schokdemper volgens êén of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de koker of de deelkokers aan het naar de zuiger-stang toegekeerde uiteinde naar binnen toe zijn afgeschuind.

13. Schokdemper volgens één of meer van de voorgaande conclusies, .8800945 <

14. Schokdemper volgens êên of meer van de voorgaande conclusies, 5 met het kenmerk, dat deze althans êên herlaadbare condensator omvat, met de elektrische lading waarvan het tenminste ene element van geheugenme-taal kan worden geactiveerd.

15. Schokdemperstuureenheid voor het sturen van de fluïdumstroom in een schokdemper omvattende een buisvormig orgaan voor opname in een 10 schokdemperzuigerstang, althans êên verplaatsbaar lichaam, althans lên element van geheugenmetaal en althans êên verder element, overeenkomstig êên of meer van de voorgaande conclusies. 15 20 25 30 35 40 ..&t ft 09.4 5