SE440132B

SE440132B - HYDRAULIC SHUTTER

Info

Publication number: SE440132B
Application number: SE8204489A
Authority: SE
Inventors: M Pompei; M Bernuchon; D Gregoire
Original assignee: Hutchinson
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1982-07-28
Publication date: 1985-07-15
Also published as: SE8204489L; GB2124326A; FR2500555A1; FR2500555B1; DE3229401A1; SE8204489D0; GB2124326B; NL8203159A

Description

8204489-2 ta kammaren då kompenseras och neutraliseras, åtminstone delvis, av en tvärledes utvidgning av den första kammaren i stället för att förstärkas genom dess tvärledes krympning. The chamber is then compensated and neutralized, at least in part, by a transverse expansion of the first chamber instead of being reinforced by its transverse shrinkage.

Uppfinningen har som syfte att automatiskt, som följd av ett sär- skilt deformationssätt av förbindelseväggen, tillförsäkra en tvär- ledes minskning av den första kammarens volym samtidigt med dess axiala krympning och tvärtom, och detta vid ett relativt ringa krav på tvärledes utrymme för huset.The object of the invention is to automatically, as a result of a special deformation method of the connecting wall, ensure a transverse reduction of the volume of the first chamber at the same time as its axial shrinkage and vice versa, and this at a relatively small requirement for transverse space for the housing.

Med detta syfte uppvisar skiljeväggen enligt uppfinningen minst en radial inbuktning melknxbehållarnas mynningar. Skiljeväggen är fö- reträdesvis utförd av en elastomer, t.ex. gummi.To this end, the partition wall according to the invention has at least one radial indentation in the mouths of the milk containers. The partition wall is preferably made of an elastomer, e.g. rubber.

Under dessa förhållanden sker varje axial kompression av förbindel- seväggen samtidigt med en tvärledes elastisk "inskjutning" av orga- net inåt i kammaren och tvärtom.Under these conditions, each axial compression of the connecting wall takes place simultaneously with a transversely elastic "insertion" of the member inwards into the chamber and vice versa.

Ytterligare utföringsformer framgår av underpatentkraven.Additional embodiments are set out in the sub-patent claims.

I det följande beskrivs lämpliga utföringsformer av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritning av ett icke begränsande utfö- ringsexempel.In the following, suitable embodiments of the invention are described with reference to the accompanying drawing of a non-limiting exemplary embodiment.

Fig. 1 i ritningen visar i axialt, vertikalt snitt en hydraulisk stötdämpare enligt uppfinningen. Fig. 2 är ett förtydligande schema.Fig. 1 of the drawing shows in axial, vertical section a hydraulic shock absorber according to the invention. Fig. 2 is an explanatory diagram.

Fig. 3 visar åter i axialt, vertikalt snitt och mera ingående än fig. 1 en stötdämpare enligt uppfinningen.Fig. 3 again shows in axial, vertical section and more in-depth than Fig. 1 a shock absorber according to the invention.

I samtliga fall består stötdämparen, som förutsätts insatt verti- kalt mellan ett nedre fäste (såsom chassit på ett fordon) och ett övre fäste (t.ex. motorn på ett fordon) av ett tätt hus 1.In all cases, the shock absorber, which is assumed to be inserted vertically between a lower bracket (such as the chassis of a vehicle) and an upper bracket (eg the engine of a vehicle), consists of a tight housing 1.

Huset 1 innefattar en stel, nedre bas 2 i form av en skål, en stel, övre huv 3 samt ett mellanliggande ringformigt organ 4 av ett tätt elastiskt material (gummi eller elastomer), vilket är fäst mot respektive båda vertikala kanter på skålen 2 och huven 3.The housing 1 comprises a rigid, lower base 2 in the form of a bowl, a rigid, upper hood 3 and an intermediate annular member 4 of a dense elastic material (rubber or elastomer), which is attached to the respective two vertical edges of the bowl 2 and hood 3.

En stel skiljevägg 5, anordnad över organet 4, avdelar rummet i huset 1 i två kamrar, en nedre A och en övre B, varvid skiljeväg- gen uppvisar minst en kalibrerad passage 6 av ringa tvärsnitt. 8204489-2 Den nedre kammaren A och den nedre delen av den övre kammaren B är fyllda med en vätska 7, medan den övre delen av kammaren B inne- håller något komprimerad luft, i synnerhet i en kammare 8, som är skild från resten av kammaren B medelst en tät, böjlig vägg 9.A rigid partition 5, arranged over the member 4, divides the room in the housing 1 into two chambers, a lower A and an upper B, the partition having at least one calibrated passage 6 of small cross-sections. 8204489-2 The lower chamber A and the lower part of the upper chamber B are filled with a liquid 7, while the upper part of the chamber B contains some compressed air, in particular in a chamber 8, which is separate from the rest of chamber B by means of a dense, flexible wall 9.

I stället för att såsom i kända utföringsformer bestå av en tjock ring eller en rörformig slida, är organet 4 enligt uppfinningen an- ordnat såsom en ringformig, mot det inre av huset 1 krökt vägg.Instead of, as in known embodiments, consisting of a thick ring or a tubular sheath, the member 4 according to the invention is arranged as an annular wall curved towards the interior of the housing 1.

Denna krökning kan vara tillräckligt stark, med hänsyn till det elas- tiska materialets tjocklek och art, för att motriktade, vertikala rörelser hos de två stela delarna 2 och 3 skall leda till en minsk- ning av volymen hos kammaren A icke enbart i vertikal riktning utan även horisontalt i nivå med väggen 4.This curvature can be strong enough, in view of the thickness and nature of the elastic material, so that counter-vertical movements of the two rigid parts 2 and 3 will lead to a reduction in the volume of the chamber A not only in the vertical direction. but also horizontally level with the wall 4.

Med andra ord orsakar en sådan vertikal sammantryckning icke mera en vidgning av väggen 4, dvs en tvärledes, horisontal förstoring av volymen i kammaren A, vilken åtminstone delvis neutraliserar den axi- ala minskningen av volymen, utan en elastisk, tvärledes "inskjutning" av väggen 4 i det inre av kammaren A, dvs en tvärledes minskning av volymen, vilken förstärker den axiala minskningen.In other words, such a vertical compression no longer causes a widening of the wall 4, i.e. a transverse, horizontal enlargement of the volume in the chamber A, which at least partially neutralizes the axial reduction of the volume, without an elastic, transverse "insertion" of the wall 4 in the interior of the chamber A, i.e. a transverse reduction of the volume, which amplifies the axial reduction.

Den resulterande totala minskningen av volymen ifråga vid axial sam- mantryckning av de två delarna 2 och 3 blir då förhållandevis bety- dande och orsakar ett betydande flöde av en vätskevolym genom den kalibrerade öppningen 6.The resulting total reduction of the volume in question upon axial compression of the two parts 2 and 3 then becomes relatively significant and causes a significant flow of a volume of liquid through the calibrated opening 6.

Naturligtvis kan motsatt verkan iakttagas vid axial isärdragning av de två delarna 2 och 3.Of course, the opposite effect can be observed when axially separating the two parts 2 and 3.

Volymen ifråga framgår av fig. 2; den motsvarar för en relativ sam- mantryckning av sträckan 1 av de två delarna 2 och 3 längs pilen F summan av de alstrade rotationsvolymerna S1 och S2 kring axeln X minskad med den helt ringa rotationsvolymen S3 kring axeln X.The volume in question is shown in Fig. 2; it corresponds to a relative compression of the distance 1 of the two parts 2 and 3 along the arrow F the sum of the generated rotational volumes S1 and S2 about the axis X reduced by the very small rotational volume S3 about the axis X.

I de föredragna utföringsformerna, liksom i den i föregående para- graf använda arbetshypotesen för schemat i fig. 2, är den avsedda anordningen för stötdämparen en rotationskropp kring en vertikal axel X och väggen 4 är en rotationsring kring samma axel.In the preferred embodiments, as in the working hypothesis of the diagram in Fig. 2 used in the previous paragraph, the intended device for the shock absorber is a rotating body about a vertical axis X and the wall 4 is a rotation ring about the same axis.

Ett axialt halvsnitt av väggen 4 uppvisar i stort sett formen av ett C eller en halvcirkel, vars symmetriaxel ligger horisontalt, 8204489-2 eventuellt med de båda staplarna förlängda horisontalt en mindre sträcka såsom fig. 1 visar.An axial half-section of the wall 4 has substantially the shape of a C or a semicircle, the axis of symmetry of which lies horizontally, possibly with the two bars extended horizontally a smaller distance as Fig. 1 shows.

De axiala ändarna av väggen 4 är öppna och deras vertikalt försto- rade baser 10 är limmade mot de invändiga cylindriska kanterna 11 på de båda delarna 2 resp. 3. De är lämpligen också limmade mot de plana tvärkanterna 12 (fig. 3) på delarna 2 resp. 3, varvid kanter- na i synnerhet bildar cylindriska ändsnitt, vilka invändigt avgrän- sas av ovannämnda kanter 11, eller också utåt vikta kragar från des- sa kanter.The axial ends of the wall 4 are open and their vertically enlarged bases 10 are glued to the inner cylindrical edges 11 of the two parts 2 and 2, respectively. 3. They are suitably also glued to the flat transverse edges 12 (fig. 3) on the parts 2 resp. 3, the edges in particular forming cylindrical end sections, which are internally delimited by the above-mentioned edges 11, or also outwardly folded collars from these edges.

Denna dubbla infästning garanterar en mycket kraftig fastsättning av väggens 4 ändar vid de båda delarna 2 och 3 och förhindrar vid infästningen såväl axiala som transversala deformationer i det elas- tomera material, som bildar väggen, vilket almzar en särskilt effek- tiv infästningsverkan, som hindrar den naturliga tendensen till vidgning eller vikning utåt av väggen 4 vid axial sammantryckning av densamma.This double attachment guarantees a very strong attachment of the ends of the wall 4 to the two parts 2 and 3 and prevents during the attachment both axial and transverse deformations in the elastomeric material which forms the wall, which produces a particularly effective attachment effect, which prevents the natural tendency of the wall 4 to widen or fold outwards upon axial compression thereof.

Man kan likaledes öka motståndskraften mot en sådan tendens genom att ge väggen 4 en viss tvärtjocklek, som också är synlig i fig. 3.It is also possible to increase the resistance to such a tendency by giving the wall 4 a certain transverse thickness, which is also visible in Fig. 3.

Erfarenheten visar emellertid, att den ovan beskrivna infästningen eller ännu enklare infästningen enligt fig. 1 utmed de förtjockade ändarna, är tillräckligt effektiv, så att tjockleken kan förbli re- lativt ringa.Experience shows, however, that the fastening described above, or even simpler the fastening according to Fig. 1 along the thickened ends, is sufficiently effective so that the thickness can remain relatively small.

Profilen för de axiala ändarna på väggen 4 och deras fästpunkter i förhållande till motsvarande botten i kammaren A är valda så, att de skall utesluta bildningen av vätskefickor mellan väggen 4 och respektive botten; profilen har lämpligen med detta syfte skålade, rundade zoner av det slag, som visas vid 13 i fig. 1 och 3; Fig. 1 visar också två gängade tappar 14 och 15, förbundna med res- pektive två delar 2 och 3 och avsedda att samverka med icke visade muttrar för infästning av delarna mot de två stela element, vars relativa rörelser är avsedda att dämpas.The profile of the axial ends of the wall 4 and their attachment points in relation to the corresponding bottom of the chamber A are chosen so as to exclude the formation of liquid pockets between the wall 4 and the respective bottom; the profile suitably has for this purpose cupped, rounded zones of the type shown at 13 in Figs. 1 and 3; Fig. 1 also shows two threaded pins 14 and 15, connected to two parts 2 and 3, respectively, and intended to cooperate with nuts (not shown) for fastening the parts to the two rigid elements, the relative movements of which are intended to be damped.

Utföringsformen i fig. 3 visar mera ingående en stötdämpare försedd med en anordning av det ovan beskrivna slaget. 8204489-2 Här består den kalibrerade passagen 6 av en trång kanal och luftmas- san 8 är i direkt kontakt med den fria vätskeytan 7 upptill i den övre avdelningen.The embodiment in Fig. 3 shows in more detail a shock absorber provided with a device of the type described above. 8204489-2 Here the calibrated passage 6 consists of a narrow channel and the air mass 8 is in direct contact with the free liquid surface 7 at the top of the upper compartment.

Det väggen bildande elastomera organet 4 är här förlängt upptill me- delst en cylindrisk kappa 16 för avtätning mellan en massiv, cent- ral kropp, som bildar väggen 5 med kanalen 6 samt en kring kroppen påpressad, utvändig metallskjorta 17.The wall-forming elastomeric member 4 is here extended at the top by means of a cylindrical jacket 16 for sealing between a solid, central body, which forms the wall 5 with the channel 6, and an external metal shirt 17 pressed around the body.

Den övre stela delen 3, som bildar huset 1, innefattar här utöver skjortan 17 och en övre cylindrisk förlängning 18 av kroppen 5, ett hölje 19 i form av en huv, vilken är fäst vid en yttre ändkant 20 på förlängningen 18 med hjälp av en skruv 21.The upper rigid part 3, which forms the housing 1, here comprises in addition to the shirt 17 and an upper cylindrical extension 18 of the body 5, a casing 19 in the form of a hood, which is attached to an outer end edge 20 of the extension 18 by means of a screw 21.

Mellan kanten på höljet 19 och en invändig stel skiva 22 är vidare anordnad en förhållandevis tjock manschett 23 av gummi eller elasto- mert material, vilkenpmger det hela och vars tjocklek minskar uppåt i det inre av höljet.Between the edge of the housing 19 and an internally rigid disc 22 is further arranged a relatively thick cuff 23 of rubber or elastomeric material, which surrounds the whole and whose thickness decreases upwards in the interior of the housing.

Den stela, inre delen 2, vilken bildar huset, består här av en stel ring 24, vid vars bas en skiva 26 är,fäst medelst en skruv 25 för att vid mitten uppbära en tapp 27 med en axial kanal 28.The rigid, inner part 2, which forms the housing, here consists of a rigid ring 24, at the base of which a disc 26 is, fastened by means of a screw 25 to support at the center a pin 27 with an axial channel 28.

Tappen 27 genomlöper med spel en öppning 29 i skivan 22 och är för- bunden med skivan medelst en svetspunkt efter montaget mellan de två stela elementen, vars relativa rörelser är avsedda att dämpas; den- na åtgärd medger elastisk upptagning av hela lasten på det stela öv- re elementet medelst den utvändiga manschetten 23 och invändig dämp- ning genom deformationerna av väggen 4, vilken icke blir påverkad av lasten.The pin 27 passes through an opening 29 in the disc 22 and is connected to the disc by means of a welding point after assembly between the two rigid elements, the relative movements of which are intended to be damped; this action allows elastic absorption of the entire load on the rigid upper element by means of the outer sleeve 23 and internal damping by the deformations of the wall 4, which is not affected by the load.

Ringen 24 är tillsluten medelst ett tätande och böjligt membran 30, vars deformationer till amplituden är begränsade; såsom känt upp- tar membranet vibrationer av relativt liten amplitud och relativt hög frekvens mellan delarna 2 och 3.The ring 24 is closed by means of a sealing and flexible membrane 30, whose deformations to the amplitude are limited; as is known, the diaphragm absorbs vibrations of relatively small amplitude and relatively high frequency between the parts 2 and 3.

Fig. 3 visar ytterligare en håltagen, något avsmalnande och upp- och nervänd skål 31 av pressad plåt anordnad invändigt i höljet 19 för att stödja axialt mot kanten 20, varvid utsidan på manschetten 23 är fäst vid skålens insida, samt en vulst 32, riktad uppåt, vilken i följd genomlöper två vertikalt överensliggande öppningar och vidgas i en sidoklo på skålen 31 respektive den horisontala kanten på höl- 8204489-2, jet 19.Fig. 3 shows a further perforated, slightly tapered and nerve-facing bowl 31 of pressed sheet metal arranged internally in the housing 19 to support axially against the edge 20, the outside of the cuff 23 being attached to the inside of the bowl, and a bead 32, directed upwards, which in succession passes through two vertically adjacent openings and widens in a side claw on the bowl 31 and the horizontal edge of the housing, respectively, 8204489-2, jet 19.

Som följd härav oavsett den använda utföringsformen erhålls slutli- gen en stötdämparanordning, vars uppbyggnad och funktion uppfyller det ställda syftet.As a result, regardless of the embodiment used, a shock absorber device is finally obtained, the construction and function of which fulfill the stated purpose.

Anordningen uppvisar ett flertal fördelar i förhållande till kända stötdämpare, i synnerhet vad beträffar effektiv hydraulisk dämpning, vad beträffar det minskade tvärledes utrymmesbehovet samt att den möjliggör förändring av det relativa läget mellan de två stela ele- menten, som den förbinder sâväl axialt som tvärledes eller vinkelmäs- sigt för böjning och torsion.The device has a number of advantages over known shock absorbers, in particular with regard to efficient hydraulic damping, with regard to the reduced need for transverse space and that it enables a change in the relative position between the two rigid elements, which it connects both axially and transversely or angular for bending and torsion.

En intressant tillämpning av stötdämparen, i synnerhet på grund av dess ringa utrymmesbehov, är som dämpare av vibrationer från heli- kopterrotorblad; i detta fall är de två stela delarna 2 och 3 i stöt- dämparen respektive fästa mot det blad, som skall dämpas, och blad- fästet ifråga och den kalibrerade passagen 6 är bestämd så, att egen- svängningsfrekvensen för vätskepelaren motsvarar rotationsfrekvensen för bladet eller någon överton till denna frekvens.An interesting application of the shock absorber, especially due to its small space requirements, is as a damper of vibrations from helicopter rotor blades; in this case the two rigid parts 2 and 3 of the shock absorber are respectively attached to the blade to be damped, and the blade attachment in question and the calibrated passage 6 are determined so that the natural oscillation frequency of the liquid column corresponds to the rotational frequency of the blade or any harmonic to this frequency.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de två utföringsformer- na och tillämpningarna, som särskilt har beskrivits, utan omfattar alla varianter, i synnerhet: sådana, i vilka förbindelseväggen icke endast består av en enda mot det inre av huset skålad ring, som innehåller dämparens vätska utan av ett flertal sådana skålade ringar anordnade axialt över varandra, i synnerhet i nivå med utvändiga, stela brickor, varvid de olika rin- garna kan ha samma eller olika styvhet och därför uppbyggda av sam- ma eller olika material med samma eller olika tjocklek och/eller pro- fil, sådana, i vilka de stela delarna, vilka bildar en del av huset, icke är helt odeformerbara utan endast i ringa mån deformerbara, t.ex. med tjocka väggar av elastomer, eventuellt armerade med metallför- stärkning, sådana, i vilka de stela delarna, som bildar en del av huset, är för- bundna med stela element mellan vilka dämpning skall åstadkommas, icke direkt utan med däremellan anordnade elastiska organ, i synner- het av elastomer, sådana, i vilka förbindelseväggen i sig själv är tillräckligt elas- tiskt motståndskraftig mot axial kompression för att stötdämparen i sig själv kan fylla rollen som fjäderdon, sådana, där förbindelseväggen i sig själv är förstärkt medelst en böj- lig vävnad av något lämpligt slag (naturfiber, syntetfiber, glasfiber) lämpligen av otöjbart slag för begränsning av deformationsamplituden .i organet vid axial kompression, varvid vävnaden lämpligen är inbäd~ dad i väggen och varvid väggen vid gränsläge har formen av en mot insidan av huset veckad tygstrumpa, vilken är tillräckligt impregne- rad med gummi för att åstadkomma tätheten.The invention is in no way limited to the two embodiments and applications which have been specifically described, but encompasses all variants, in particular: those in which the connecting wall does not consist only of a single ring clad towards the interior of the housing, containing the damper liquid but of a plurality of such cupped rings arranged axially over each other, in particular at the level of external, rigid washers, the different rings may have the same or different rigidity and therefore built up of the same or different materials with the same or different thickness and / or profile, those in which the rigid parts which form part of the housing are not completely undeformable but only slightly deformable, e.g. with thick walls of elastomer, optionally reinforced with metal reinforcement, such in which the rigid parts forming part of the housing are connected by rigid elements between which damping is to be provided, not directly but with elastic members arranged therebetween, in particular of elastomers, those in which the connecting wall itself is sufficiently elastically resistant to axial compression for the shock absorber itself to fill the role of spring means, those in which the connecting wall itself is reinforced by a flexible fabric of any suitable type (natural fiber, synthetic fiber, fiberglass) suitably of an inextensible type for limiting the deformation amplitude in the organ by axial compression, the fabric being suitably embedded in the wall and the wall at the boundary position having the shape of a fabric sock, which is sufficiently impregnated with rubber to achieve the tightness.

Claims

10 15 20 25 30 35 81204489-2 8 Patent claims

Shock and vibration dampers with two mutually opening and axially movable, rigid containers (2, 3), each with its own bracket (14, 15; the first tee holder in two chambers (A, 27, 32), a partition wall compartments B) and a throttle opening (6) in the partition wall allows passage of liquid between the chambers and wherein a flexible connecting wall (4) sealingly connects the first container (1) to the second container (2). characterized in that the connecting wall (4) between the mouths of the containers (1, 2) has at least one radial indentation. of that

A damper according to claim 1, characterized in that the connecting wall (4) is made of an elastomer, e.g. of rubber. claim 2, characterized in that (4) has such a radial thickness that it impacts back pressure in the liquid without bulging and

3. A damper according to the barrier wall may also have a spring action during axial movements of the containers (1, 2).

Dampers according to Claims 2 to 3, characterized in that the connecting wall (4) is fastened by means of gluing (1, 2) - e.g. or vulcanization, against at least the surfaces of the containers.

A damper according to claims 2 - 3, characterized in that the connecting wall (4) is axially attached to the mouth edge of a container (1, 2) or an inner shoulder (12).

Damper according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the connecting wall (4) is radially thinned along the attachment to the circumferential surface of the container (1, 2) from its mouth.

Damper according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the connecting wall (4) has the shape of a bellows. 10 8204489 ~ 2 9

Damper according to one of Claims 1 to 6, characterized in that it cooperates with a spring (23).

A damper according to claim 8, characterized in that one end of the spring (23) is connected to one container (1 or 2), while its other end is connected to a stiffener (22) which is attachable to the one bracket (27).

A damper according to any one of the preceding claims, characterized in that the first chamber (A) is delimited by means of a diaphragm (30).