Гидравлический телескопический амортизатор
Группа изобретений относится к машиностроению. Амортизатор содержит корпус, цилиндр, шток, поршень-клапан, втулку-регулятор, стержень с дорожками, телескопически установленный в штоке, донный клапан, направляющую штока. Дорожки па стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока. Направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор, при этом отверстия в штоке перекрываются, изменяя количество перепускаемой жидкости. В амортизаторе по первому варианту конец стержня зафиксирован в зоне донного клапана от поворота и осевого перемещения. В амортизаторе по второму варианту конец стержня зафиксирован в зоне донного клапана от осевого перемещения. Амортизатор содержит дополнительный клапан с каналами, прилегающими к отверстиям донного клапана. Направляющий упор, дополнительно выполненный на штоке, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает стержень, при этом отверстия в дополнительном клапане перекрываются, изменяя количество перепускаемой жидкости. Достигается получение автоматической настройки усилия амортизатора в зависимости от положения штока, а также возможность перенастройки амортизатора без демонтажа. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкции гидравлических телескопических амортизаторов и стоек транспортных средств.
Известно устройство телескопической стойки транспортного средства («Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту автомобилей: ВА3-2110, ВА3-2111, ВА3-2112», Москва, издательство «Ливр», 1998 г. стр.73, рис 4-1, рис 4-2), содержащее корпус, шток, направляющую втулку штока, цилиндр, поршень, клапан сжатия.
Данное устройство служит для изменения усилий сопротивления в зависимости от скорости перемещения штока. При этом не учитывается положение штока в конкретный момент. Положение штока, как правило, соответствует положению колеса транспортного средства: среднее положение штока - отсутствие неровностей на поверхности дороги, шток в нижнем положении - выступ, шток в верхнем положении - углубление на поверхности дороги. Различным положениям штока необходимы различные величины усилий сопротивления, в среднем положении - минимальное сопротивление - зона комфорта, в крайних положениях максимальное сопротивление - предохранение от «пробоя».Таким образом, вышеуказанное устройство не обеспечивает эффективную реакцию на изменение внешних факторов, в данном случае, рельефа дорожного покрытия.
Известно устройство (а.с. SU 1135934 F16F 9/48) содержащее корпус, цилиндр, поршень со штоком, телескопической трубкой с продольной канавкой, установленной в штоке, и взаимодействующей еденной частью цилиндра или клапаном.
Описанное устройство позволяет изменять усилие сопротивления в зависимости от положения штока, повышая тем самым плавность хода транспортного средства.
Недостатком этого устройства является регулирование только одного параметра - усилие сопротивления при сжатии, при этом не менее важным для транспортного средства является усилие сопротивления при отбое.
Кроме того, устройство не позволяет проводить регулировку без его демонтажа и разборки. Другим функциональным недостатком является невозможность автоматически изменять усилия амортизатора при повороте транспортного средства в случае использования этого устройства в передних стойках автомобиля. Устранение этого недостатка позволило бы уменьшить крен при повороте транспортного средства, тем самым улучшило бы управляемость и устойчивость последнего.
Технической задачей заявляемого гидравлического телескопического амортизатора является возможность получения автоматической настройки усилий сопротивления амортизатора в зависимости от занимаемого положения штока, возможность перенастройки амортизатора без разборки и демонтажа.
Техническим результатом заявляемого гидравлического телескопического амортизатора является повышение комфорта и безопасности при эксплуатации автомобиля.
Технический результат достигается тем, что в гидравлическом телескопическом амортизаторе, содержащим корпус, цилиндр, шток с установленными на нем деталями поршня-клапана и втулки-регулятора, регулирующими величину потока перепускаемой жидкости, отверстия, выполненные в штоке, и отверстие, выполненное во втулке-регуляторе, стержень с дорожками, телескопически установленный внутри штока, донный клапан, направляющую штока, дорожки на стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока, при этом контактируют с направляющим упором или упорами, выполненных на штоке или его деталях, при перемещении штока направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор относительно штока, при этом отверстия в штоке перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой через зазоры в полости штока и стержня жидкости, а один конец стержня зафиксирован в зоне расположения донного клапана от поворота и осевого перемещения. Также технический результат достигается тем, что в гидравлическом телескопическом амортизаторе, содержащим корпус, цилиндр, шток с установленными на нем деталями поршня-клапана и втулки-регулятора, регулирующими величину потока перепускаемой жидкости, отверстия, выполненные в штоке, и отверстие, выполненное во втулке-регуляторе, стержень с дорожками, телескопически установленный внутри штока, донный клапан, направляющую штока, отличающийся тем, что дорожки на стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока, при этом контактируют с направляющим упором или упорами, выполненных на штоке или его деталях, при перемещении штока направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор относительно штока, при этом отверстия в штоке перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой через зазоры в полости штока и стержня жидкости, а направляющий упор, выполненный дополнительно на штоке, при перемещении штока, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает стержень, при этом конец стержня зафиксирован в зоне расположения донного клапана от самопроизвольного осевого перемещения и выполнен в виде дополнительного клапана с каналами, прилегающими к отверстиям донного клапана для прохождения жидкости, каналы и отверстия смещаются при повороте стержня, происходит частичное или полное перекрытие отверстий, площадь сечения каналов и отверстий одинакова или различна, а соединение дополнительного клапана со стержнем выполнено неподвижным или шарнирным.
На фиг.1 изображен общий вид гидравлического телескопического амортизатора, продольный разрез.
Амортизатор состоит из корпуса 1, цилиндра 2, штока 3, деталей штока, регулирующие величину потока перепускаемой жидкости: поршня-клапана 4 и втулки - регулятора 5, стержня 6, телескопически установленного внутри штока и зафиксированного в зоне расположения донного клапана 7 от поворота и осевого перемещения, направляющей штока 8, дорожки 9, направляющего упора 10, отверстий 11 и 12 выполненных в штоке и отверстия 13, выполненного во втулке-регуляторе, на стержне выполнен участок дорожки 14 с близким нулю углом закручивания к оси штока. Надпоршневая полость амортизатора обозначена буквой А, подпоршневая полость буквой Б.
На фиг.2 изображен вариант гидравлического телескопического амортизатора, содержащего дополнительно направляющий упор 15, выполненный на штоке, дополнительный клапан 16 с каналами 17, соединенный со стержнем шарниром 18, отверстия донного клапана для прохождения жидкости 19, прижимная пружина 20.
На фиг.3 изображен вариант гидравлического телескопического амортизатора, содержащего дополнительно направляющий упор 21.
Амортизатор работает следующим образом.
Исполнение конструкции по фиг.1. Устройство осуществляет автоматическую регулировку усилия отбоя в зависимости от положения штока при его продольном перемещении в цилиндре 2 и регулировку усилия отбоя при повороте штока.
При перемещении штока 3 вверх вместе со втулкой-регулятором 5 направляющий упор 10, передвигаясь по дорожке 9, стержня 6 поворачивает втулку 5 относительно штока 3, при этом отверстия 12 и 13 перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой жидкости из полости А в полость Б, через зазоры в полости штока 3, и стержня 6. Этим достигается увеличение усилий сопротивления создаваемого втулкой 5 совместно с поршнем 4. Чем выше перемещается шток, тем больше перекрываются отверстия 12 и 13. Усилие сопротивления вблизи верхней мертвой точке штока - максимальное. Во время нахождения упора на участке 14 дорожки 9 с углом закручивания близким нулю к оси штока обеспечивается максимальное совмещение отверстий 12 и 13 - зона положения штока с минимальным усилием сопротивления.
При повороте штока 3 относительно корпуса 1 (например, при использовании амортизатора в передних стойках транспортного средства, при повороте колес) втулка-регулятор 5 удерживается от поворота дорожками 9 зафиксированного стержня 6, через упор 10. Происходит взаимное смещение и перекрытие отверстий 12 и 13, изменяется усилие сопротивление амортизатора, при его работе в этом положении штока.
При необходимости ручной регулировки усилия сопротивления амортизатора, вращением штока вокруг его продольной оси, отверстие 13, в исходном положении, совмещается с отверстием 11, имеющего другое значение площади поперечного сечения.
При ходе штока вниз в полости А образуется зона разряжения, положение отверстий 12 (или 11) и 13 не оказывают влияние на работу амортизатора. Происходит работа поршня-клапана 4 и донного клапана 7.
Исполнение конструкции по фиг.2. Устройство осуществляет автоматическую регулировку усилия сжатия в зависимости от положения штока при его продольном перемещении в цилиндре 2 и регулировку усилия сжатия при повороте штока.
При ходе штока 3 вверх происходит работа поршня-клапана 4 и клапана 7. При ходе штока вниз упор 15, выполненный на штоке 3, попадая на участок дорожки 9 с закручиванием вокруг продольной оси штока, поворачивает стержень 6 вместе с дополнительным клапаном 16, при этом каналы 17 дополнительного клапана смещаются относительно отверстий 19 донного клапана для прохождения жидкости. Происходит частичное или полное перекрытие отверстий 19, тем самым увеличивается усилие сопротивления при сжатии. Для компенсации возможной неплоскостности клапанов 16 и 7 соединение стержня 6 и дополнительного клапана 16 выполнено с помощью шарнира 18. Пружина 20 удерживает стержень 6 от самопроизвольного осевого смещения. Участок дорожки 14 обеспечивает постоянное минимальное усилие сопротивления при сжатии.
При повороте штока 3 относительно корпуса 1 (например, при использовании амортизатора в передних стойках транспортного средства, при повороте колес) упор штока 15, взаимодействуя с дорожкой 9, поворачивает стержень 6 и дополнительный клапан 16. Отверстия 19 частично или полностью перекрываются телом клапана 16; сопротивление проходу жидкости увеличивается. Увеличение усилия сжатия уменьшает величину крена транспортного средства с соответствующей стороны.
Для ручной регулировки усилия сжатия, в исходном положении, поворотом штока устанавливается требуемое взаимное сочетание каналов 17 и отверстий 19, учитывая при этом, что отверстия и каналы, выполненные на клапанах, имеют различную площадь поперечного сечения.
Исполнение конструкции по фиг.3. Устройство осуществляет автоматическую регулировку усилия отбоя и сжатия в зависимости от положения штока при его продольном перемещении в цилиндре 2 и регулировку усилия сжатия при повороте штока.
При ходе штока 3 вверх упор 21 переходит на участок дорожки 14 с близким нулю углом закручивания вокруг оси штока, стержень 6 практически не поворачивается, упор 10 переходит на участок дорожки 9 закрученный вокруг оси штока, поворачивая втулку-регулятор 5. Происходит работа аналогично при исполнении по фиг.1. При ходе штока вниз упор 21, выполненный на штоке переходит на закрученный участок дорожки 9, через которую поворачивает стержень 6 вместе с клапаном 16. Происходит работа аналогично при исполнении по фиг.2.
Для лучшего понимания дорожки 9 стержня 6 и упоры 21 и 10 изображены на иллюстрациях условно-схематично. В реальности стержень может иметь, например, трехгранный профиль, с осевым скручиванием на определенных участках, а упоры соответственно выполнены в виде отверстия трехгранного сечения.
Таким образом, заявленный амортизатор позволяет получать автоматические настройки усилий сопротивления амортизатора в зависимости от занимаемого положения штока и возможность перенастройки амортизатора без разборки и демонтажа.
Устройство может быть применено в существующих амортизаторах и стойках автомобилей без конструктивной доработки присоединительных узлов.
1. Гидравлический телескопический амортизатор, содержащий корпус, цилиндр, шток с установленными на нем деталями поршня-клапана и втулки-регулятора, регулирующими величину потока перепускаемой жидкости, отверстия, выполненные в штоке, и отверстие, выполненное во втулке-регуляторе, стержень с дорожками, телескопически установленный внутри штока, донный клапан, направляющую штока, отличающийся тем, что дорожки на стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока, при этом контактируют с направляющим упором или упорами, выполненными на штоке или его деталях, при перемещении штока направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор относительно штока, при этом отверстия в штоке перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой через зазоры в полости штока и стержня жидкости, а один конец стержня зафиксирован в зоне расположения донного клапана от поворота и осевого перемещения.
2. Гидравлический телескопический амортизатор, содержащий корпус, цилиндр, шток с установленными на нем деталями поршня-клапана и втулки-регулятора, регулирующими величину потока перепускаемой жидкости, отверстия, выполненные в штоке, и отверстие, выполненное во втулке-регуляторе, стержень с дорожками, телескопически установленный внутри штока, донный клапан, направляющую штока, отличающийся тем, что дорожки на стержне выполнены винтообразно с постоянным или переменным углом закручивания к оси штока, при этом контактируют с направляющим упором или упорами, выполненными на штоке или его деталях, при перемещении штока направляющий упор, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает втулку-регулятор относительно штока, при этом отверстия в штоке перекрываются частично или полностью, изменяя количество перепускаемой через зазоры в полости штока и стержня жидкости, а направляющий упор, выполненный дополнительно на штоке, при перемещении штока, передвигаясь по дорожке стержня, поворачивает стержень, при этом конец стержня зафиксирован в зоне расположения донного клапана от самопроизвольного осевого перемещения и выполнен в виде дополнительного клапана с каналами, прилегающими к отверстиям донного клапана для прохождения жидкости, каналы и отверстия смещаются при повороте стержня, происходит частичное или полное перекрытие отверстий, площадь сечения каналов и отверстий одинакова или различна, а соединение дополнительного клапана со стержнем выполнено неподвижным или шарнирным.
