NL8600211A

NL8600211A - Hydraulische schokdemper.

Info

Publication number: NL8600211A
Application number: NL8600211A
Authority: NL
Original assignee: White Power Prod Bv
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1987-08-17
Also published as: EP0237085A1; US4732244A; JPS62215138A; DE3761395D1; EP0237085B1

Description

* - -1-

Hydraulische schokdemper.

De uitvinding heeft betrekking op een hydraulische schokdemper voor gebruik in voertuigen, in het bijzonder voor het achterwiel van een motorfiets, zoals een crossmotor, welke schokdemper een hydraulische cilinder met een dempingsmedium 5 en een van gaten voorziene zuiger bevat, die het inwendige van de cilinder in een beneden- en bovenkamer verdeelt, alsmede een aan één einde afgesloten drukpot met een in de drukpot verplaatsbaar scheidingselement, waarbij een eerste, door scheidingselement en afgesloten einde van de drukpot ingesloten 10 ruimte met een medium onder druk gevuld is en een aan de andere kant van het scheidingselement aanwezige tweede ruimte via een doorstroomkanaal voor het dempingsmedium met de bovenkamer van de hydraulische cilinder in verbinding staat.

Een dergelijke schokdemper is op zichzelf bekend en 15 wordt in het bijzonder als schokdemper voor het achterwiel van een crossmotor toegepast. Bij deze bekende schokdemper is in het kanaal, dat de bovenkamer van de hydraulische cilinder met de drukpot verbindt, een regelbare afsluiter aangebracht, waarmede de doorstroomhoeveelheid van het dempingsmedium, in het 20 algemeen olie, en daarmede de zogenaamde ingaande demping van de schokdemper geregeld kan worden. Deze regeling van de ingaande demping met behulp van de afsluiter is evenwel beperkt als gevolg van de betrekkelijk geringe oliestroom, die via het verbindingskanaal verplaatst kan worden. De zogenaamde uit-25 gaande demping wordt geregeld door het instellen van de kracht van een veersysteem, dat één of meer sluitplaten belast, die de gaten in de zuiger afdekken. Bij de bekende schokdemper is de zuigerstang hol uitgevoerd en is in deze holle zuigerstang een stelstang aangebracht, die met het veersysteem verbonden 30 is en waarmede de veerkracht van het systeem kan worden ingesteld. Aangezien het verstelmechanisme voor de stelstang zich nabij de achterbrug bevindt, waarin het achterwiel is opgehangen, is dit verstelmechanisme, althans tijdens het berijden van de crossmotor moeilijk bereikbaar. Mog een nadeel van deze schok-35 breker is, dat vanwege de plaats van het verstelmechanisme, τ ·ΐ -2- waarmede de uitgaande demping geregeld wordt, dit mechanisme snel vervuild raakt en daardoor moeilijk te bedienen is.

De uitvinding beoogt genoemde bezwaren te ondervangen en een hydraulische schokdemper te verschaffen, waarbij het 5 instelmechanisme voor de uitgaande demping beter toegankelijk is en minder snel vervuild raakt en waarbij tevens een groter stelbereik voor de in- en uitgaande demping verkregen wordt.

Hiertoe wordt een hydraulische schokdemper van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding gekenmerkt, 10 doordat een tweede cilinder concentrisch op afstand rond de hydraulische cilinder is aangebracht, nabij het ondereinde van de hydraulische cilinder een open verbinding tussen de benedenkamer van de cilinder en de door beide cilinders begrensde tussenruimte aanwezig is en op het doorstroomkanaal voor het 15 dempingsmedium twee aftakleidingen zijn aangesloten, die in één leiding uitmonden, welke weer in de genoemde tussenruimte uitmondt, en in elke aftakleiding een van buitenaf regelbaar af-sluitorgaan en een terugslagklep is geplaatst, welke beide terugslagkleppen in tegengestelde stromingsrichting van het 20 dempingsmedium openen.

Bij de schokdemper volgens de uitvinding bevinden de twee regelbare afsluitorganen, één voor de ingaande en één voor de uitgaande demping, zich in aftakleidingen van het doorstroomkanaal, die tesamen met dit kanaal in een huis zijn 25 aangebracht, dat tussen de dubbelwandige cilinder en de druk-pot van de schokdemper gemonteerd is. Beide afsluitorganen zijn van buitenaf te bedienen en derhalve voor de bestuurder van de motor, zelfs tijdens het rijden, gemakkelijk bereikbaar. Problemen met betrekking tot vervuiling van de bedieningsmid-30 delen zijn hierbij tevens ondervangen. De schokdemper volgens de uitvinding heeft bovendien het voordeel, dat het verstel-bereik van zowel de ingaande als uitgaande demping vergroot is.

Een geschikte uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat hierin, dat het in elke aftakleiding geplaatste regelbare af-35 sluitorgaan en de bijbehorende terugslagklep gevormd worden door een samenstel, bestaande uit een schijfvormig element, waarin over een gedeelte van een cirkelboog een aantal axiale doorlaatopeningen is aangebracht, die aan de ene zijde van de •'Λ ·.:> ·* o «| .» ί: % -3- schijf in een gemeenschappelijke, in de schijf uitgespaarde ringvormige kamer uitmonden, tenminste één verende plaat, die afhankelijk van de stromingsrichting van het dempingsmedium de ringvormige kamer afsluit respektievelijk opent en als terug-5 slagklep dient, en een cirkelsegmentvormige regelplaat, die aan de tegenovergestelde zijde van de schijf is aangebracht en ten opzichte van de schijf draaibaar is, waarbij door draaiing van de regelplaat het stromingsdebiet van het dempingsmedium geregeld kan worden.

10 Door het samenbouwen van regelbaar afsluitorgaan en terugslagklep volgens de uitvinding ontstaat een productie-technisch gunstig samenstel, dat eenvoudig in de schokdemper gemonteerd kan worden. De ringvormige kamer, waarin de door-laatopeningen uitmonden, heeft bovendien het voordeel, dat 15 ongeacht het aantal door de regelplaat geopende doorlaatope-ningen de terugslagklep gelijkmatig wordt belast.

Andere geschikte uitvoeringsvormen van een door het regelbare af sluitorgaan en de bijbehorende terugslagklep gevormd samenstel zijn in conclusies 3 en 4 omschreven.

20 Uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding worden aan de hand van de tekening nader toegelicht.

Fig.1 toont gedeeltelijk in doorsnede een hydraulische schokdemper volgens de bekende stand van de techniek,

Fig.2 toont gedeeltelijk in doorsnede een uitvoerings-25 vorm van een hydraulische schokdemper volgens de uitvinding, Fig.3, 4 en 5 tonen uitvoeringsvoorbeelden van combinaties van regelbare afsluiter en terugslagklep, welke bij de schokdemper volgens de uitvinding kunnen worden toegepast, en Fig.6 en 7 tonen schematisch gewijzigde uitvoerings-30 voorbeelden van een schokdemper volgens de uitvinding.

De op zichzelf bekende schokdemper, die in fig.1 is getoond en in het bijzonder wordt toegepast als schokdemper voor het achterwiel van een crossmotor, bevat een hydraulische cilinder 1, waarin zich een dempingsmedium, in het algemeen 35 olie, bevindt en waarin een zuiger 2 beweegbaar is, die van een holle zuigerstang 3 is voorzien en de cilinder 1 in een benedenkamer en een bovenkamer verdeelt. In de zuiger 2 is een aantal gaten 4 aangebracht, die aan de van de zuigerstang .*» - * i \ f- -'i -4- afgekeerde zijde met een of meer vulplaten 5 zijn afgedekt. Deze vulplaten, die als kleppen dienen, worden belast door een druk-veer 6, die enerzijds tegen de vulplaten rust en anderzijds tegen een eindgedeelte 7* van een stelstang 7 steunt, welke zich 5 door de holle zuigerstang 3 uitstrekt. De stelstang 7 vormt een deel van het mechanisme voor het regelen van de uitgaande demping, welk mechanisme bij voorbeeld een stelmoer 7” bevat, waarmede de positie van de stelstang 7 ten opzichte van de zuiger 2 en daarmede de kracht van de veer 6 kan worden inge-10 steld.

Volgens fig.1 bevat de bekende schokdemper tevens een drukpot 8, die ter compensatie van het zuigerstangvolume dient en aan het ondereinde is afgesloten en waarin een scheidings-element 9 verplaatsbaar is, dat als een koepelvormig membraan 15 is uitgevoerd. De ruimte tussen het afgesloten ondereinde van de drukpot 8 en het scheidingselement 9 is met een medium onder druk, bijvoorbeeld een inert gas gevuld. De ruimte van de drukpot aan de andere zijde van het membraan 9 is via een door-stroomkanaal 10 met de bovenkamer van de cilinder 1 verbonden. 20 Het doorstroomkanaal 10 kan gevormd worden door een buigzame slang, die de drukpot 8 met de bovenkamer van de cilinder 1 verbindt. Bij de in fig*1 getoonde uitvoering is het kanaal 10 echter in een huis 11 aangebracht, dat enerzijds op de drukpot 10 en anderzijds op de cilinder 1 aansluit. In het kanaal 10 25 is een afsluiter 12 geplaatst, waarvan de doorlaat van buitenaf, door middel van een bedieningsknop 13 regelbaar is ter instelling van de ingaande demping van de schokdemper.

Fig.2 toont, gedeeltelijk in doorsnede, een uitvoeringsvorm van een hydraulische schokdemper volgens de uitvinding.

30 Volgens deze figuur is een cilinder 21 omgeven door een concentrisch geplaatste tweede cilinder 22, waarbij tussen beide cilinders een ruimte 23 aanwezig is. In de cilinder 21 is een zuiger 24 verplaatsbaar, waarin gaten 25 zijn aangebracht en die de cilinder 2-1 in een bovenkamer en een benedenkamer ver-35' deelt. De zuiger 24 is op een massieve zuigerstang 26 gemonteerd. Nabij het ondereinde van de cilinder 21 is een open verbinding tussen de benedenkamer van deze cilinder en de ruimte 23 aanwezig. Ook deze uitvoering volgens de uitvinding bevat Λ -¾ "λ ·· ; : v n Ί r? V ·> _a J j % -5- wederom een drukpot 27, waarin een scheidingselement 28 beweegbaar is. De ruimte onder het scheidingselement 28 is met een medium onder druk, bijvoorbeeld met stikstof gas onder 14 atmosfeer gevuld. Tussen de drukpot 27 en het samenstel van 5 de cilinders 21, 22 is een huis 29 aanwezig, waarin een kanaal 30 is aangebracht, dat enerzijds in de drukpot 27 en anderzijds in de bovenkamer van de cilinder 21 uitmondt. Op het kanaal 30 zijn twee aftakleidingen 31 respektievelijk 32 aangesloten, die samenkomen in een gemeenschappelijke leiding 37, welke in 10 de ruimte 23 tussen de twee cilinders 21 en 22 uitmondt. In beide aftakleidingen 31, 32 is een gecombineerd afsluiter/ terugslagklep - samenstel I respektievelijk II geplaatst, waarvan uitvoeringsvormen aan de hand van de fig.3, 4 en 5 nader worden beschreven. De terugslagkleppen van het samenstel I 15 respektievelijk II zijn zodanig uitgevoerd, dat zij in tegengestelde stromingsrichting van het dempingsmedium openen. De bedieningsstangen van het samenstel I, II zijn tot buiten het huis 29 gevoerd, zodat de afsluiters van buitenaf bedienbaar zijn. In op de motorfiets gemonteerde toestand bevindt het huis 20 zich in het gebied onder of nabij het zadel van de bestuurder, zodat hij, indien gewenst, zelfs tijdens het rijden beide afsluiters kan bedienen.

Fig.3 toont een practische uitvoeringsvorm van een afsluiter/terugslagklep-samenstel, bijvoorbeeld I, dat in de 25 in fig.2 getoonde schokdemper volgens de uitvinding is toegepast. Het samenstel I bevat een schijf 40, waarin over een cirkelboog verdeeld een aantal axiale doorlaatopeningen 41 is aangebracht, die aan de onderzijde met tenminste één verende plaat 42, die als terugslagklep dient, gesloten zijn. Bij de in 30 fig.3 getoonde uitvoering monden aan de zijde van de schijf, waar zich de terugslagklep 42 bevindt, de axiale doorlaatopeningen 41 uit in een gemeenschappelijke ringvormige kamer 45, die in de schijf 40 is uitgespaard. Het voordeel van deze uitvoering is, dat ongeacht het aantal geopende doorlaatopeningen 35 de verende terugslagklep gelijkmatig door het drukmedium wordt belast. Aan de van de plaat 42 af gekeerde zijde van de schijf 40 bevindt zich een regelplaat 43, die de vorm van een cirkelseg-ment heeft en op een stelstang 44 is bevestigd, die met behulp - Λ i Λ ί* Λ» -6- van een bedieningsknop 45 (zie fig.2) gedraaid kan worden.

Aldus is de segmentvormige regelplaat 43 ten opzichte van de openingen 41 in de schijf 40 zodanig verstelbaar, dat de totale doorstroomopening van de schijf 40 regelbaar is. Het samenstel 5 II is, zoals uit fig.2 blijkt, in omgekeerde opstelling in het huis aangebracht, echter overigens op dezelfde wijze als het samenstel I uitgevoerd.

Uit fig.2 blijkt tevens de werking van de schokdemper volgens de uitvinding. De dempende werking wordt ten dele op 10 de conventionele manier verkregen door beweging van de zuiger 24 met de gaten 25 in de met olie gevulde cilinder 21 . Bij de schokdemper volgens de uitvinding wordt de demping verder op de volgende manier verkregen. Bij de ingaande slag (zuigerbe-weging naar boven in fig.2) ontstaat er als gevolg van de stro-15 mingsweerstand van de zuiger aan de bovenkant van de zuiger een hogere oliedruk dan aan de onderkant. Van dit drukverschil wordt gebruik gemaakt om een gedeelte van de olie om te leiden. Deze oliestroom verloopt door het kanaal 30, via de regelaf-sluiter en terugslagklep van het samenstel I, naar de gemeen-20 schappelijke leiding 37, de tussenruimte 23 en vervolgens naar de benedenkamer van de cilinder 21 . De als terugslagklep dienende verende plaat 42 van het samenstel II houdt de doorlaat door de schijf 40 van dit samenstel gesloten. Bij de uitgaande slag (zuigerbeweging naar beneden in fig.2) gaat de oliestroom 25 thans door het samenstel II en is de terugslagklep van het samenstel I (plaat 42 tegen schijf 40) gesloten.

De fig.4 en 5 tonen nog andere uitvoeringsvoorbeelden van combinaties van regelbare afsluiter en terugslagklep, welke bij de schokdemper volgens de uitvinding kunnen worden 30 toegepast. Fig.4 toont een uitvoering, waarbij in een schijf 46 een sleufvormige doorlaat 47 is aangebracht, waarin een aan een draaibare regelplaat 48 aanwezige lip 49 steekt, waarmede niet alleen het stromingsdebiet van de afsluiter maar ook het drukvlak wordt bepaald, dat op de terugslagklep werkzaam is.

35 Een voordeel van deze uitvoering is, dat de verstelling traploos kan plaatsvinden. Bij de uitvoering, die in fig.5 is getoond, is in een schijfvormig element 50 een axiale doorlaat-opening 51 aangebracht, die aan de ene zijde van de schijf in ^ ·Λ ' v' i 1 O· V- V —» * « -7- 'w een uitgespaarde ringvormige kamer 52 uitmondt. Een gedeeltelijk schijfvormige regelplaat 53, die ten opzichte van de schijf 50 draaibaar is, wordt aan de omtrek door een zodanig gebogen vlak 54 begrensd, dat bij draaiing van de regelplaat de door-5 laatapening 51 geleidelijk geopend respektievelïjk afgesloten wordt ter regeling van het stromingsdebiet van het dempings-medium.

Fig.6 en 7 tonen schemars van gewijzigde uitvoeringen van een schokdemper volgens de uitvinding. Bij de uitvoering 10 volgens fig.6 is een hoofdleiding 60 aanwezig, die enerzijds in de bovenkamer en anderzijds in de benedenkamer van de cilinder 61 uitmondt. In de leiding 60 zijn twee parallel geschakelde aftakleidingen 62, 63 opgenomen, waarin een afsluiter 64 res-pektievelijk 65 en een terugslagklep 66 respektievelïjk 67 zijn 15 geplaatst. Ook bij deze uitvoering openen de terugslagkleppen in tegengestelde richtingen. De uitvoering volgens fig.7 bevat twee leidingen 70, 71, die elk in de boven- en benedenkamer van een cilinder 72 uitmonden. In deze leidingen zijn afsluiters 73 respektievelïjk 74 en terugslagkleppen 75 respektieve-20 lijk 76 opgenomen, waarbij de terugslagkleppen wederom in tegengestelde richting openen. De in fig.6 en 7 schematisch getoonde uitvoeringsvormen, waarbij geen dubbelwandige cilinder vereist is, zijn in het bijzonder geschikt om in dié gevallen te worden toegepast, waarbij de demper niet omgeven is door een 25 veer, (bijvoorbeeld zoals in fig.2 getoond), maar deze veer op een andere plaats is aangebracht, zoals bij auto's vaak het geval is.

% >

Claims

1. Hydraulische schokdemper voor gebruik in voertuigen, in het bijzonder voor het achterwiel van een motorfiets, zoals een crossmotor, welke schokdemper een hydraulische cilinder met een dempingsmedium en een van gaten voorziene zuiger bevat, 5 die het inwendige van de cilinder in een beneden- en bovenkamer verdeelt, alsmede een aan één einde afgesloten drukpot met een in de drukpot verplaatsbaar scheidingselement, waarbij een eerste, door scheidingselement en afgesloten einde van de drukpot ingesloten ruimte met een medium onder druk gevuld is en een 10 aan de andere kant van het scheidingselement aanwezige tweede ruimte via-een doorstroomkanaal voor het dempingsmedium met de bovenkamer van de hydraulische cilinder in verbinding staat, met het kenmerk, dat een tweede cilinder concentrisch op afstand rond de hydraulische cilinder is aangebracht, nabij het 15 ondereinde van de hydraulische cilinder een open verbinding tussen de benedenkamer van de cilinder en de door beide cilinders begrensde tussenruimte aanwezig is en op het doorstroomkanaal voor het dempingsmedium twee aftakleidingen zijn aangesloten, die in één leiding uitmonden, welke weer in de genoemde 20 tussenruimte uitmondt, en in elke aftakleiding een van buitenaf regelbaar afsluitorgaan en een terugslagklep is geplaatst, welke beide terugslagkleppen in tegengestelde stromingsrichting van het dempingsmedium openen.

1 & -a- CONCLUSIES.

2. Schokdemper volgens conclusie 1, met het kenmerk, 25 dat het in elke aftakleiding geplaatste regelbare afsluitor- gaan en de bijbehorende terugslagklep gevormd worden door een samenstel bestaande uit een schijf vormig element, waarin over een gedeelte van een cirkelboog een aantal axiale doorlaat-openingen is aangebracht, die aan de ene zijde van de schijf in 30 een gemeenschappelijke, in de schijf uitgespaarde ringvormige kamer uitmonden, tenminste één verende plaat, die afhankelijk van de stromingsrichting van het dempinsmedium de ringvormige kamer afsluit respektievelijk opent en als terugslagklep dient, en een cirkelsegmentvormige regelplaat, die aan de tegenover-35 gestelde zijde van de schijf is aangebracht en ten opzichte van -· ' ... J s -9- * I · de schijf draaibaar is, waarbij door draaiing van de regelplaat het stromingsdebiet «an het dempingsmedium geregeld kan worden®

3. Schokdemper volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het in elke aftakleiding geplaatste regelbare afsluitorgaan 5 en de bijbehorende terugslagklep gevormd worden door een samenstel, bestaande uit een schijf vormig element, waarin over een gedeelte van een cirkelboog een sleufvormige doorlaat is aangebracht, tenminste één verende plaat, die afhankelijk van de stromingsrichting van het dempingsmedium de sleuf afsluit res-10 pektievelijk opent en als terugslagklep dient, en een cirkelsegmentvormige regelplaat, die aan de tegenovergestelde zijde van de schijf is aangebracht en ten opzichte van de schijf draaibaar is ter regeling van het stromingsdebiet van het dempingsmedium, waarbij de regelplaat van een lip is voorzien, die in 15 de sleufvormige doorlaat uitsteekt.

4. Schokdemper volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het in elke aftakleiding geplaatste regelbare afsluitor-gaan en de bijbehorende terugslagklep gevormd worden door een samenstel, bestaande uit een schijf vormig element, waarin een 20 axiale doorlaatopening is aangebracht, die aan de ene zijde van de schijf in een in de schijf uitgespaarde ringvormige kamer uitmondt, tenminste één verende plaat, die afhankelijk van de stromingsrichting van het dempingsmedium de ringvormige kamer afsluit respektievelijk opent en als terugslagklep dient, en 25 een gedeeltelijk schijfvormige regelplaat, die aan de tegenovergestelde zijde van de schijf is aangebracht en ten opzichte van de schijf draaibaar is ter regeling van het stromingsdebiet van het dempingsmedium, waartoe de gedeeltelijk schijf vormige regelplaat aan de omtrek door een zodanig gebogen vlak wordt 30 begrensd, dat bij draaiing van de regelplaat oe doorlaatopening geleidelijk geopend respektievelijk afgesloten wordt. ~3 · *