SE532115C2 - Tryckreservoar till stötdämpare - Google Patents

Description

25 30 tšäå 115 -2- Allt eftersom fordonen blir mer och mer avancerade minskar det utrymme där stötdämparna ska monteras. Det har således visat sig vara ett problem att rymma en fordonsdämpare med extern resen/oar i det minskande utrymmet mellan chassi/kaross och marken. Tidigare lösningar på problemet är att vinkla reservoaren i förhållande till dämpkroppen, se exempelvis US6220408, eller att i förhållande till dämpkroppen vrida på det cylinderhuvud vid vilket reservoaren är fastsatt, se exempelvis US6105740.

En annan lösning är att separera reservoaren från dämpkroppen och koppla samman delarna med en slang, se US2003137122. Reservoaren kan då placeras där utrymme finns. Slangamas längd medför dock att det blir fördröjningar i systemet och kavitation kan lättare uppstå.

Det kan dessutom vara ett problem att kyla både dämpmedium och gasvolym när tryckreservoaren har ett cirkulärt tvärsnitt och därmed en relativt liten area mot den kylande yttre luften. Då stötdämparen utsätts för stora krafter eller höga hastigheter under en längre tid ökar både dämpmediets och gasens temperatur vilket leder till trycket ökar i dämpkroppen och i den externa reservoaren. Temperaturökningen i gasen sker dock långsammare än temperaturökningen i dämpmediet. Genom att dämparens inre initialt är trycksatt med ett visst gastryck och genom att gasen är mer kompressibel än dämpmediet flyttas skiljeväggen mellan dämpmedium och gas så att dämpmediets volymökning absorberas av den volymminskning som då blir i gasen. Men eftersom även gasens volym förändras vid en temperaturförändring ökar det totala trycket i dämparen och ett ökat tryck kan medföra att dämparens dämpkaraktäristik förändras.

En bra och snabb kylning av dämpmediet är därför nödvändig för att förhindra en volymökning i gasen. l patent WOOO71898 har problemet med det ökade gastrycket lösts genom att en passage öppnas från gaskammaren vilken släpper ut övertrycket. Detta medför dock att gasvolymen blirför liten när temperaturen på gasen sjunker. 10 15 20 25 30 532 'l'l5 _3_ Om en elastisk gummidel används som trycksättande organ är den trycksättande arean större än om en flytande kolv används. Detta innebär även att värmeutbytet mellan dämpmedium och gas ökar. Samtidigt fyller gummidelen bättre ut reservoaren och den oljevolym som delens area verkar emot är mindre och är utsträckt över en större kylande yttre yta än oljevolymen i en reservoar med kolv. Det har dock visat sig att den kylande area en cirkulär profil har inte är tillräcklig för att optimalt kyla dämpmedium och gas.

Uppfinningens syfte Föreliggande uppfinning avser att skapa en utrymmeseffektiv stötdämpare med extern trycksättningsreservoar.

Vidare syftar uppfinningen till att lösa detta problem på ett sätt som ger en bättre och jämnare funktion på dämparen genom att möjliggöra en snabbare temperatursänkning på dämpmedium och gas.

~ Sammanfattning av uppfinningen Uppfinningen avser en reservoar avsedd att sammanfogas med en hydraulisk stötdämpare med en dämpkropp bestående av en dämpcylinder fylld med ett dämpmedium och avdelad i en första och en andra dämpkammare av en kolv fäst vid en kolvstâng. Reservoaren är fäst vid ett cylinderhuvud sammankopplat med dämpcylindern och den är avdelad av ett elastiskt organ i en första och en andra reservoarkammare. Den första reservoarkammaren är sammankopplad med den första och/eller den andra dämpkammaren och är således även den fylld med ett dämpmedium. Den andra kammaren är fylld av en gas vilken verkar på det elastiska organets yta. För att skapa en utrymmeseffektiv dämpare med en bra värmeutväxling med omgivningen är reservoaren utsträckt huvudsakligen paralleflt med dämpcylindern och dess tvärsnitt har en yttre konvex yta vilken har en större area än en inre konkav yta. Företrädesvis är reservoaren njurformad där reservoarens inre konkava yta huvudsakligen följer dämpkroppens cylinderform 10 15 20 25 30 E32 115 Reservoarens inre konkava yta är anordnad på ett avstånd från dämpcylinderns ytteryta.

I en föredragen utförlngsform av uppfinningen är det elastiska organet format efter reservoaren och är således även det njurformat. Det elastiska organet fästs i reservoarens nedre del av ett lock infäst i reservoaren av en låsring vilken angriper i ett spår i reservoaren eller i locket. Reservoarens inre oljefyllda volym avtätas mot omgivningen av det elastiska organets nedre del som alltså också används som en tätning mellan locket och reservoarens inneryta.

Uppfinningen är närmare beskriven nedan, med hänvisningar till medföljande ritningar.

Figurförteckning Fig. 1 visar en hydraulisk stötdämpare med en extern reservoar.

F lg. 2 visar en bottenvy av reservoaren fäst vid stötdämparen.

Fig. 3 visar en snittvy av en hydraulisk stötdämpare med en reservoar enligt uppfinningens grundtanke Fig. 4a visar en frontvy av en första utföringsform av reservoaren Fig. 4b visar vy av ett vertikalt snitt genom centrum på reservoaren och det elastiska organet F ig. 4c visar en toppvy av reservoaren.

F ig. 5 visar en alternativ infästning av reservoaren vid cylinderhuvudet Fig. 6 visar en frontvy av en andra utföringsform av reservoaren Detaljerad beskrivning av uppfinningen Figur 1 visar en hydraulisk stötdämpare med en extern reservoar 1 enligt uppfinningen. Stötdämparen är sammansatt av en dämpkropp 2 vilken är avsedd att med ett övre infästningsorgan eller cylinderhuvud 3 fästas i ett fordonschassi (ej visat), exempelvis en motorcykel, bil eller annat fordon 10 15 20 25 30 533 'Vlš _5- och med ett nedre infästningsorgan 4 fästas i ett hjul, en skida eller en mede (ej visat). Den externa reservoaren 1 sträcker sig längs med och är anordnad huvudsakligen parallellt med dämpkroppen 2 med ett visst avstånd x mellan de båda delarna 1, 2.

Figur 2 visar en bottenvy av reservoaren fäst vid stötdämparen.

Reservoaren har en yttre konvex yta 1a och en inre konkav yta 1b och kan även beskrivas som njurformad. Den inre konkava ytan 1b följer huvudsakligen dämpkroppens 2 cylinderform på ett avstånd x från kroppens ytteryta 2a och detta avstånd är huvudsakligen konstant över hela den konkava ytan 1b. Avståndet kan variera men i den första utföringsformen av uppfinningen ska det vara så stort att en spiralfjäder 5 kan införas mellan dämpkroppen 2 och reservoaren 1. Spiraltjädern ska w även kunna komprimeras utan att riskera att utsättas för klämning mellan' delarna. Företrädesvis är avståndet x mellan 10 och 20 mm. Avståndet - anpassas till tjäderdimensionerna genom att cylinderhuvudets 3 utförande _ varieras.

Figur 3 visar den hydrauliska stötdämparen med den externa resen/oaren 1 i genomskärning. Stötdämparen är uppbyggd av en stötdämparkropp 2 innefattande en huvudkolv 6 fäst vid en kolvstång 7 och anordnad att glida i r en dämpcylinder 8. Dämpcylindern 8 avgränsas av huvudkolven 6 i en första dämpkammare C och en andra dämpkammare R. Huvudkolven 6 kan i en ytterligare utföringsform även vara solid. Runt dämpcylindern 8 är i denna utföringsform anordnat ett ytterrör 9 som är avgränsat i sin övre ände av cylinderhuvudet 3.

Runt stötdämparkroppen 2 är även fjädern 5 placerad. Fjädern 5 är i detta fall en spiralfjäder som är inspänd mellan det nedre infästningsorganet 4 och en fjäderbricka 5a som är fastgängad på ytterröret 9. 10 15 20 25 30 532 115 -5- l en ytterligare utföringsform (ej visad) har spiralfjädern ersatts av en luftfjäder som skapas i ett utrymme mellan ytterröret 9 eller dämpröret 8 och ett ytterligare, utanför detta, koncentriskt anordnat rör. Storleken på detta utrymme sammanfaller företrädesvis huvudsakligen med utrymmet för splralfiädern, dvs avståndet x mellan det yttre röret 9 och reservoarens inre konkava yta 1b.

Ett elastiskt organ 10 avdelar reservoarens 1 inre i en första oljefylld volym V1 och en andra gasfylld volym V2. Gasen i det elastiska organet 10 som begränsar volymen V2, trycksätter den oljefyllda volymen V1 i med ett visst grundtryck. Den oljefyllda volymen V1 är för båda dämpkamrarna C, R gemensam. Mellan den gemensamma volymen V1 och respektive dämpkammare C, R är tvâ separata justerbara ventiler 11a, 11b (se även fig 1) anordnade för att generera dämpkraft genom strypning av ett dämpmedieflöde mellan dämpkamrarna C, R då dämparen utsätts för ett kompressions- respektive ett returslag som leder till att huvudkolven får en viss hastighet.

En kanal 3a i cylinderhuvudet sammankoppar den oljefyllda volymen V1 i reservoaren 1 med ett för båda ventilerna gemensamt utrymme 12.

Kanalen mynnar ut i reservoaren 1 genom ett i den anordnat hål 13, se fig 4a-c.

Figurerna 4a-4c visar olika vyer av reservoaren 1. Reservoaren 1 är företrädesvis tillverkad ur ett enda grundmaterial genom vattenpressning, gjutning, extrudering eller dylikt. l figur 4a visas en första utföringsform där reservoarkroppens yttre vertikalt sträckande yta är vinklad med en vinkel a i förhållande till lodplanet. Denna vinkel a är avsedd att anpassa reservoaren 1 till det elastiska organets 10 avrundande övre form, i figur 3a visad med en streckad linje 10', så att en så lite dämpmedievolym som möjligt är anordnad i utrymmet mellan det 10 15 20 25 30 532 'lfiš _7- elastiska organet 10 och reservoaren 1. En vinkel ß större än a avslutar reservoarens övre del som ansluter till cylinderhuvudet 3 via en elliptisk anslutning 14, se även fig. 4c. l denna elliptiska anslutning 14 är anordnat ett spår 15 som är avsett för en tätning som ska avtäta mot cylinderhuvudet 3. Två eller flera skruvhàl 16 är anordnade på varsin sida om det hål 13 som kopplar samman reservoarens inre dämpmedievolym med respektive dämpkammares dämpmedievolym. l dessa skruvhàl 13 monteras ett skruvförband vilket sammanbinder reservoar och cylinderhuvud. En alternativ utföringsform för att binda samman reservoar och cylinderhuvud visas i figur 5 där cylinderhuvudet 3 är försett med gängade tappar 17a vilka är avsedda att samverka med muttrar 17b anordnade i reservoarens inre.

För att lätta reservoaren är spår 18 infrästa i den konvexa delen 1a av ytterytan. Genom att ytan pä den yttre konvexa reservoarsidan 1a* är större än den inre konkava ytan 1b är det en större del tryckupptagande material på den yttre sidan av reservoaren. Spàrens djup är således anpassade så att närmelsevis lika stor total volym tryckupptagande material behålls på den yttre ytan som det är total volym på den inre ytan.

Figur 4b visar även det njurformade elastiska organet 10 och dess infästning i reservoaren 1. Organet 10 är företrädesvis tillverkad av oljeresistent gummi. Organets nedre del 10a av avsett att avtäta mot och fästas samman med reservoarens nedre del. Således är den del av organet som avtätar mot reservoarens innervägg utformat med två nabbar 19a, 19b som förhindrar oljeläckage.

Det elastiska organet 10 är fäst i reservoarens nedre del av ett lock 20 infäst i reservoaren 1 av en låsring 21 vilken angriper i ett spår i reservoaren 1 eller i locket 20. Reservoarens 1 inre oljefyllda volym V1 avtätas mot omgivningen av det elastiska organets nedre del som alltså också används som en tätning mellan locket 20 och reservoarens inneryta. 10 15 ï532 'H5 _3- En fördelaktig förspänning av nabbarna 19a, 19b mot innerväggen skapas genom att genom att anpassa lockets 20 ytterdiameter till reservoarens innerdiameter. Det elastiska organets 10 inre volym fylls med en gas, företrädesvis kvävgas, via ett hål 22 i locket. Hålet 22 är avtätat mot omgivningen via en skruv och ett Iufttätt material enligt tidigare känd teknik. l en andra utföringsform av den uppfinningsenliga reservoaren 1, vilken visas i figur 6, är den extruderad ur ett material så att reservoaren har sidor parallella med varandra. Ett separat lock 23 är avtätat mot och fastsatt vid en nedre reservoardel 24 antingen med presspassning eller med ett gäng- eller bultförband. Genom detta lock 23 sträcker sig det hâl som kopplar samman reservoar och respektive dämpkammare. Reservoardelen 24 kan även fästas direkt i cylinderhuvudet 3 utan det mellanliggande locket genom att anpassa delarnas anliggningsytor mot varandra.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående såsom exempel visade utföringsformen utan kan modifieras inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinningstanken.

Claims (8)

10 15 20 25 30 532 115 - g _ Patentkrav

1. Reservoar (1) avsedd att sammanfogas med en hydraulisk huvudsakligen cylindrisk stötdämparkropp (2) bestående av en dämpcylinder (8) fylld med ett dämpmedium och avdelad i en första (R) och en andra dämpkammare (C) av en kolv (5) fäst vid en kolvstång (7), där reservoarens (1) överdel (23) är fäst vid ett cyllnderhuvud (3) infäst i stötdämparkroppen (2) och där reservoarens (1) nederdel (24) är en reservoarkropp (24) som delvis har formen av en cylinder vars inre volym avgränsas av två parallellförskjutna plana basytor och en mantelyta samt har en utsträckning i höjdled som är huvudsakligen parallell med stötdämparkroppen (2) och där reservoaren (1) avdelas av ett elastiskt organ (10) i en första (V1) och en andra reservoarkammare (V2) där den första reservoarkammaren (V1) är hydrauliskt sammankopplad med den första och/eller den andra dämpkammaren (R, C) och den andra reservoarkammaren (V2) är fylld av en gas vilken verkar pà det elastiska organets (10) inre yta k ä n n e t e c k n a d av att reservoarkroppens (24) basytor är njurformade så att reservoarkroppens (24), mot stötdämparkroppens (2) vettande, inre del av mantelytan är en konkav yta (1 b) som huvudsakligen följer stötdämparkroppens (2) cylinderform och där reservoarkroppen (24) har en yttre del av mantelytan anordnad vettande utåt från stötdåmparkroppen (2) på ett större avstånd från stötdämparkroppen (2) än den inre delen av mantelytan vilken är en konvex yta (1a) med en större area än den inre konkava ytan (1 b).

2. Fteservoar enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d av att den yttre och inre delen av mantelytan har sammankopplad med en radie. en mjuk övergång till varandra

3. Reservoar enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a d av att reservoarkroppens (24) inre konkava yta (1b) år anordnad på ett avstånd ' (x) från stötdämparkroppens (2) ytteryta. 10 15 20 E33 115 -10_

4. Reservoar enligt något av ovanstående krav k ä n n e t e c k n a d av att det elastiska organets (10) nedre tvärsnitt är format efter reservoarkroppens (24) basyta och är således även det njurformat.

5. Reservoar enligt något av ovanstående krav k ä n n e t e c k n a d av att den hydrauliska sammankopplingen med cylinderhuvudet (3) sker genom ett cirkulärt hàl (13) som sträcker sig genom en övre yta i reservoarens (1) överdel och sammanfaller med en kanal (Sa) sträckande från den första och/eller den andra dämpkammaren (R, C).

6. Reservoar enligt krav 5 k ä n n e t e c k n a d av den hydrauliska kopplingens cirkulära hål (13) är omgärdat av en elliptiskt formad anslutning (14) avsedd att bära en tätning som ska täta mellan reservoarens (1) överdel och cylinderhuvudet (3).

7. Reservoar enligt kravet 6 k ä n n e t e c k n a d av att det elastiska organet (10) fästs i reservoarens nedre del av ett lock (21) infäst i reservoaren (1)

8. Fieservoar enligt kravet 7 k ä n n e t e c k n a d av att reservoarens dämpmediefyllda första reservoarkammare (V1) avtätas mot omgivningen av det elastiska organets (10) nedre del (10a).