Регулируемый амортизатор транспортного средства (варианты)
Группа изобретений относится к транспортному машиностроению. Амортизатор содержит резервуар, гидроцилиндр с клапаном сжатия, шток с поршнем. Поршень снабжен перепускным клапаном и клапаном отбоя. Корпус клапана регулирования усилия амортизатора герметично соединен с гидроцилиндром и имеет выходной канал с запорным элементом. Выходной канал сообщен с отверстием в гидроцилиндре. Запорный элемент связан с мембраной. Мембрана установлена в мембранной камере, выполненной с возможностью оказания на мембрану внешнего управляющего воздействия. В амортизаторе по первому варианту мембранная камера закреплена на резервуаре. В амортизаторе по второму варианту мембранная камера закреплена на корпусе клапана регулирования усилия амортизатора. Достигается расширение возможностей регулирования усилия амортизатора при одновременном увеличении прочности штока. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено для использования в конструкции регулируемых амортизаторов транспортных средств, преимущественно автомобилей.
Известен газонаполненный амортизатор, содержащий пневмокамеру с опорной тарелкой, нагруженной снизу пружиной (Раймпель Й. Шасси автомобиля: Амортизаторы, шины, колеса / Пер. с нем. В.П.Агапова; Под ред. О.Д.Златовратского. - М.: Машиностроение, 1986, стр.71, рис.1. 95). Опорная тарелка соединена штангой с регулирующим поршнем, размещенным внутри полого штока амортизатора. В штоке амортизатора имеются дроссельные отверстия. Регулирование усилий амортизатора осуществляется путем изменения давления в пневмокамере. В зависимости от этого давления регулирующий поршень смещается относительно дроссельных отверстий, изменяя их проходные сечения. Вследствие этого увеличивается либо уменьшается гидравлическое сопротивление перетеканию масла через дроссельные отверстия и соответственно возрастают либо уменьшаются силы сопротивления амортизатора. Недостатками описанного устройства являются снижение прочности полого штока и кратковременные изменения характеристик амортизатора от действия случайных толчков, вызывающих инерционное смещение регулирующего поршня, относительно дроссельных отверстий.
Известен амортизатор с регулированием силы сопротивления клапана отбоя. (Раймпель Й. Шасси автомобиля: Амортизаторы, шины, колеса / Пер. с нем. В.П.Агапова; Под ред. О.Д.Златовратского. - М.: Машиностроение, 1986, стр.73, рис.1. 97). Описываемое устройство содержит пневмокамеру, закрепленную на верхнем конце полого штока, внутри которой размещена резиновая мембрана. Внутри штока размещена штанга, связанная с резиновой мембраной и снабженная на нижнем конце тарелкой с кулачком, который контактирует с дисками клапана отдачи. В зависимости от давления в пневмокамере штанга через кулачок прижимает диски клапана отдачи в большей или меньшей степени, при этом меняется гидравлическое сопротивление перетеканию масла через клапан отдачи и соответственно увеличивается либо уменьшается усилие отбоя амортизатора. Недостатком описанного устройства, выбранного в качестве прототипа, является снижение прочности штока вследствие выполнения его полым, а также сужение возможностей регулировки только по усилию отбоя.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение возможностей регулировки характеристик амортизатора при одновременном увеличении прочности штока.
Для достижения указанного технического результата предлагается регулируемый амортизатор транспортного средства, содержащий в первом варианте резервуар, гидроцилиндр, поршень, шток, клапан сжатия, клапан отбоя, перепускной клапан, клапан регулирования усилия амортизатора. Клапан регулирования усилия амортизатора содержит герметично соединенный с гидроцилиндром корпус, выходной канал которого сообщается с отверстием в гидроцилиндре и перекрывается запорным элементом, взаимодействующим с мембраной. Мембрана закреплена на указанном резервуаре, снабженном мембранной камерой, которая выполнена с возможностью оказания на мембрану внешнего управляющего воздействия.
Во втором варианте регулируемый амортизатор транспортного средства содержит резервуар, гидроцилиндр, поршень, шток, клапан сжатия, клапан отбоя, перепускной клапан, клапан регулирования усилия амортизатора. Клапан регулирования усилия амортизатора содержит герметично соединенный с гидроцилиндром корпус, выходной канал которого сообщается с отверстием в гидроцилиндре и перекрывается запорным элементом, взаимодействующим с мембраной. Мембрана закреплена в мембранной камере, установленной на корпусе клапана регулирования усилия амортизатора и выполненной с возможностью оказания на мембрану внешнего управляющего воздействия. Второй вариант отличается от первого тем, что мембрана и мембранная камера установлены не на резервуаре, а на корпусе клапана регулирования усилия амортизатора. Оба варианта обеспечивают достижение одинакового технического результата,
Описанные конструктивные признаки позволяют выполнить шток сплошным в отличие от прототипа, в котором шток полый. Тем самым достигается увеличение прочности штока. Кроме того, в предлагаемом регулируемом амортизаторе транспортного средства возможно осуществление регулировки либо по усилию сжатия, либо по усилию отбоя. В прототипе осуществляется регулирование только по усилию отбоя. Таким образом достигается расширение возможностей регулировки характеристик амортизатора.
Предлагаемый регулируемый амортизатор транспортного средства иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3. На фиг.1 показан продольный разрез первого варианта с регулированием усилия сжатия. На фиг.2 - продольный разрез первого варианта с регулированием усилия отбоя. На фиг.3 - продольный разрез второго варианта с регулированием усилия сжатия.
Предлагаемый регулируемый амортизатор транспортного средства в первом варианте (фиг.1) содержит резервуар 1 с установленным внутри него гидроцилиндром 2. В гидроцилиндре размещен поршень 3, прикрепленный к штоку 4. На поршне установлены известные перепускной клапан 5 и клапан отбоя 6. В нижней части гидроцилиндра 2 расположен известный клапан сжатия 7. Для регулирования усилия сжатия амортизатора имеется клапан регулирования, содержащий корпус 8, выходной канал 9 которого перекрыт запорным элементом 10. Корпус клапана регулирования 8 герметично соединен с гидроцилиндром 2, например, с помощью уплотнительных колец 11. Выходной канал 9 сообщается с отверстием 12 в гидроцилиндре, выполненным в подпоршневом пространстве гидроцилиндра. Для возможности регулирования усилия отбоя амортизатора отверстие 12 выполнено в надпоршневом пространстве гидроцилиндра (фиг.2). Запорный элемент 10 взаимодействует с мембраной 13, закрепленной на резервуаре 1, снабженном мембранной камерой 14. Мембранная камера 14 выполнена с возможностью оказания на мембрану 13 внешнего управляющего воздействия. Например, для оказания на мембрану внешнего управляющего воздействия сжатым воздухом или жидкостью мембранная камера снабжена штуцером 15 для присоединения подводного шланга 16. Гидроцилиндр 2 и частично резервуар 1 заполнены жидкостью 17.
Во втором варианте (фиг.3) предлагаемый регулируемый амортизатор транспортного средства содержит резервуар 1 с установленным внутри него гидроцилиндром 2. В гидроцилиндре размещен поршень 3, прикрепленный к штоку 4. На поршне установлены известные перепускной клапан 5 и клапан отбоя 6. В нижней части гидроцилиндра 2 расположен известный клапан сжатия 7. Для регулирования усилия сжатия амортизатора имеется клапан регулирования, содержащий корпус 8, выходной канал 9 которого перекрыт запорным элементом 10. Корпус клапана регулирования 8 герметично соединен с гидроцилиндром 2, например, с помощью уплотнительных колец 11. Выходной канал 9 сообщается с отверстием 12 в гидроцилиндре, выполненным в подпоршневом пространстве гидроцилиндра.
Для возможности регулирования усилия отбоя амортизатора отверстие 12 выполняется в надпоршневом пространстве гидроцилиндра. Запорный элемент 10 взаимодействует с мембраной 13, установленной в мембранной камере 14. При этом мембранная камера закреплена на корпусе клапана регулирования 8, например, с помощью винтов 18 и выполнена с возможностью оказания на мембрану внешнего управляющего воздействия. Например для оказания на мембрану внешнего управляющего воздействия сжатым воздухом или жидкостью, мембранная камера снабжена штуцером 15 для присоединения подводного шланга 16.
Предлагаемый регулируемый амортизатор транспортного средства устанавливается в подвеску, например, автомобиля и работает следующим образом. При наезде автомобиля на неровности дороги возникают толчки и вибрации, передающиеся на кузов и вызывающие его вертикальную раскачку. При этом шток 4 с поршнем 3 (см. фиг.1) перемещается в гидроцилиндре 2 и происходят демпфирование и гашение колебаний кузова в зависимости от усилий сопротивления перемещению штока с поршнем. Величина усилий сопротивления перемещению штока с поршнем (усилия сжатия или усилия отбоя) зависит от гидравлического сопротивления перетеканию жидкости 17 через клапаны. Для первого варианта выполнения предлагаемого устройства с регулированием усилия сжатия (фиг.1) при задвижении поршня 3 (ход сжатия) жидкость 17 из подпоршневого пространства гидроцилиндра 2 частично перетекает через перепускной клапан 5 в надпоршневое пространство. Кроме того, жидкость перетекает в резервуар 1 двумя путями - через клапан сжатия 7, а также через отверстие 12 и выходной канал 9 корпуса клапана регулирования. В зависимости от силы прижима запорного элемента 10 под действием мембраны 13 меняется гидравлическое сопротивление перетеканию жидкости через канал 9 и соответственно изменяется суммарное усилие сжатия амортизатора при перетекании жидкости через перепускной клапан 5, клапан сжатия 7 и канал 9 клапана регулирования усилия амортизатора. При внешнем управляющем воздействии на мембрану, например, путем увеличения давления сжатого воздуха, подводимого через шланг 16, возрастает усилие нажима мембраны 13 на запорный элемент 10. При этом соответственно увеличивается сопротивление перетеканию жидкости 17 через канал 9, и возрастает суммарное усилие сжатия амортизатора. При ходе отбоя (выдвижении штока 4) жидкость 17 перетекает через клапан отбоя 6 из надпоршневого пространства в подпоршневое, создавая при этом усилие сопротивления отбоя, которое для описываемого примера исполнения первого варианта предлагаемого устройства не регулируется.
В другом примере выполнения первого варианта предлагаемого регулируемого амортизатора транспортного средства (фиг.2) регулируется не усилие сжатия, а усилие отбоя. Так, при выдвижении штока 4 жидкость 17 перетекает через клапан отбоя 6 из надпоршневого пространства в подпоршневое, а также через отверстие 12 и выходной канал 9 в резервуар 1. Увеличение или уменьшение суммарного усилия отбоя при этом может регулироваться соответственно увеличением или уменьшением давления воздуха, подводимого через шланг 16, вследствие изменения силы прижима запорного элемента 10 мембраной 13.
Второй вариант предлагаемого регулируемого амортизатора транспортного средства (фиг.3) работает следующим образом (в качестве примера показано устройство с регулированием усилия сжатия). При задвижении поршня 3 (ход сжатия) жидкость 17 из подпоршневого пространства гидроцилиндра 2 частично перетекает через перепускной клапан 5 в надпоршневое пространство. Кроме того, жидкость перетекает в резервуар 1 двумя путями - через клапан сжатия 7, а также через отверстие 12, выходной канал 9 и отверстие 19 мембранной камеры. Суммарное усилие сжатия регулируется изменением давления воздуха, подводимого через шланг 16. Так, при повышении давления воздуха увеличивается сила прижима запорного элемента 40 мембраной 13. Соответственно возрастает гидравлическое сопротивление перетеканию жидкости через выходной канал 9, что приводит к увеличению суммарного усилия сжатия амортизатора. При ходе отбоя (выдвижении штока 4) жидкость 17 перетекает через клапан отбоя 6 из надпоршневого пространства в подпоршневое, создавая при этом усилие сопротивления отбоя, которое для описываемого примера исполнения второго варианта предлагаемого устройства не регулируется.
Первый и второй варианты предлагаемого регулируемого амортизатора транспортного средства позволяют достичь одинакового технического результата. Так, в отличие от прототипа, имеющего полый шток и регулировку только по усилию отбоя, предлагаемые устройства имеют более прочный сплошной шток и возможность при различных примерах компоновки получить регулировку либо по усилию отбоя, либо по усилию сжатия. Таким образом, достигается расширение возможностей регулирования характеристик амортизатора при одновременном увеличении прочности штока.
1. Регулируемый амортизатор транспортного средства, содержащий резервуар, гидроцилиндр, поршень, шток, клапан сжатия, клапан отбоя, перепускной клапан, клапан регулирования усилия амортизатора, отличающийся тем, что клапан регулирования усилия амортизатора содержит герметично соединенный с гидроцилиндром корпус, выходной канал которого сообщается с отверстием в гидроцилиндре и перекрывается запорным элементом, взаимодействующим с мембраной, закрепленной на указанном резервуаре, снабженном мембранной камерой, выполненной с возможностью оказания на мембрану внешнего управляющего воздействия.
2. Регулируемый амортизатор транспортного средства, содержащий резервуар, гидроцилиндр, поршень, шток, клапан сжатия, клапан отбоя, перепускной клапан, клапан регулирования усилия амортизатора, отличающийся тем, что клапан регулирования усилия амортизатора содержит герметично соединенный с гидроцилиндром корпус, выходной канал которого сообщается с отверстием в гидроцилиндре и перекрывается запорным элементом, взаимодействующим с мембраной, закрепленной в мембранной камере, установленной на корпусе клапана регулирования усилия амортизатора и выполненной с возможностью оказания на мембрану внешнего управляющего воздействия.
