CS209165B1

CS209165B1 - Telescopic springing element

Info

Publication number: CS209165B1
Application number: CS878279A
Authority: CS
Inventors: Jiri Bednar
Original assignee: Jiri Bednar
Priority date: 1979-12-14
Filing date: 1979-12-14
Publication date: 1981-11-30

Description

(54) Teleskopický pružiaci element(54) Telescopic spring element

Vynález sa týká teleskopického pružiaceho elementu.The invention relates to a telescopic spring element.

K odpruženiu kolies motorových vozidiel je výhodné použiť také usporiadanie teleskopického pružiaceho elementu, u ktorého je v celom rozsahu zdvihu kolesa vo funkcii jedna pružina a v krajných oblastiach zdvihu kolesa je do funkcie uvádzaná pomocná pružina. Tým sa dosiahne požadovaného priebehu charakteristiky závislosti sily odporu teleskopického pružiaceho elementu na zdvihu kolesa vozidla so strmým nárastom sily v krajných oblastiach zdvihu a pozvolný nárast sily v strednej oblasti zdvihu kolesa. U najznámejších převedení takýchto teleskopických pružiacich elementov je na klzáku teleskopu prichytená pomocná pružina, druhý závěs pomocnej pružiny je vytvořený na tiahle, ktorého zdvih volného priechodu otvorom přepážky rúrky teleskopu je obojstranne obmedzený a v krajných oblastiach zdvihu kolesa, pri ktorom je rúrka zasúvaná do klzáku teleskopu, je pohyb tiahla nútene rovnaký ako pohyb rúrky teleskopu. Aby změny priebehu charakteristiky závislosti sily na zdvihu kolesa pri uvádzaní pomocnej pružiny do funkcie sa neprejavovali ako rázy, je pohyb tiahla voéi rúrke teleskopu obmedzovaný prostredníctvom pružné poddajných tvarovaných dorazov, ktoré plynule napájajú priebeh charakteristiky pri uvádzaní pomocnej pružiny do funkcie.In order to cushion the wheels of motor vehicles, it is advantageous to use an arrangement of a telescopic spring element in which a spring is in the full range of the wheel lift and an auxiliary spring is actuated in the extreme regions of the wheel lift. This achieves the desired characteristic curve of the resistance force of the telescopic spring element on the wheel lift of the vehicle with a steep increase in force in the extreme stroke regions and a gradual increase in force in the middle wheel lift region. In the most known embodiments of such telescoping spring elements, an auxiliary spring is attached to the telescope glider, the second auxiliary spring hinge being formed on a drawbar whose free passage opening through the telescope tube baffle opening is obstructed on both sides; the movement of the rod is forcibly the same as that of the telescope tube. In order to prevent changes in the characteristic curve of the force-of-wheel lift when the auxiliary spring is actuated, the movement of the rod towards the telescope tube is limited by resiliently yielding shaped stops which continuously feed the characteristic curve during actuation of the auxiliary spring.

Nevýhodou je vysoká cena dorazov a nízká životnost’ a změna funkcie v priebehu životnosti dorazov, ktoré v malom objeme pružné poddajného materiálu dorazov absorbujú relativné značné množstvo energie pri nadměrných tlakoch na dorazy pósobiacich, pričom z hradiska funkcie požadovaný tvar dorazov nie je vhodný z hladiska životnosti dorazov pri danom zaťažovaní v prevádzke. Okrem toho pri použití hydraulického tlmenia chemické zlúčeniny a prvky obsiahnuté v tlmičovej kvapaline urýchlujú starnutie materiálu dorazov, ěo časové obmedzuje životnost’ dorazov i u neprevádzkovaných teleskopických pružiacich elementov.The disadvantage is the high cost of the stops and the low lifetime and the change of function over the lifetime of the stops, which absorb a relatively large amount of energy at excessive pressures on the stops acting in a small amount of resilient pliable stopper material. stops at a given load in operation. In addition, using hydraulic damping, chemical compounds and elements contained in the damping fluid accelerate the aging of the stopper material, which temporarily limits the service life of the stoppers, even with non-operated telescopic spring elements.

Tieto nevýhody odstraňuje teleskopický pružiaci element pódia vynálezu, podstata ktorého je v tom, že driek tiahla je opatřený na jednom konci spatným kuželom a na druhom konci dorazovým kuželom. Kecf spatný kužel i dorazový kužel’ sú zrezané kužele a k drieku tiahla sú připojené ; menšími základňami, driek tiahla je na povrchu | pozdížne vylahčený s najváčším vyrahěením v ob- ! lasti polovičnej dížky drieku. Vodiaca plocha i tiahla, napojená na dorazový kužel, je na obvode přerušená prepúšťacím vybráním čiastočne zasahujúcim dorazový kužel. Válcové vedenie tiahla, napojené na spatný kužel, je na obvode přerušené přepojovacím vybráním čiastočne zasahujúcim spatný kužel, na otvor priehradky rúrky teleskopu, kde týmto otvorom volné prechádza driek tiahla, je na jednom konci otvoru napojený rozširujúci sa kuželový otvor priehradky, na druhom konci otvoru je napojené rozširujúce sa kuželové sedlo priehradky.These drawbacks are overcome by the telescopic spring element according to the invention, which is characterized in that the rod of the rod is provided with a cone at one end and a stop cone at the other end. Kecf the cone and the stop cone ´ are truncated cones and attached to the stem shaft; with smaller bases, the stem of the rod is on the surface mildly lightened, with the biggest knockout in ob-! half-length shank. The guide surface 1 of the rods connected to the stop cone is interrupted on the circumference by a relief recess partially engaging the stop cone. The cylindrical rod of the rod connected to the bad cone is interrupted on the circumference by a recess partially engaging the bad cone, to the opening of the telescope tube compartment where the rod shaft passes freely through this opening. the widening conical seat of the compartment is connected.

Výhody teleskopického pružiaceho elementu podlá vynálezu sú v stálosti vysoko kvalitnej funkcie v prevádzke a vysoká životnosť, pretože nie sú použité elementy podliehajúce opotrebeniu alebo meniace funkčně vlastnosti v priebehu životnosti, dalej nízká celta, nakolko funkcie pružné poddajných dorazov je nahradená prietokom tlmiacej kvapaliny prierezmi stanovenými vhodným tvarováním tiahla a přepážky rúrky teleskopu a tiež k dosiahnutiu požadovaného progresívneho útlmu zdvihu kolesa je využitý pohyb vhodné tvarovaného tiahla voči rúrke teleskopu v strednej oblasti zdvihu a súbežný pohyb tiahla s pohybom rúrky teleskopu v krajných oblastiach zdvihu kolesa vozidla.The advantages of the telescopic spring element according to the invention are the stability of the high quality in service and the long service life, since wear-resistant elements or changing functional properties during the service life are not used, further low tarpaulin since the function of the resilient plungers is replaced by a flow buffer. by shaping the telescope tube rod and baffle and also to achieve the desired progressive wheel lift attenuation, the movement of a suitable shaped rod relative to the telescope tube is utilized in the middle stroke region and parallel movement of the rod with the telescope tube movement in the extreme wheel lift regions of the vehicle.

Možné prevedenie teleskopického pružiaceho elementu podlá vynálezu je znázorněné na připojených obr. 1 a 2, kde obr. 1 znázorňuje pozdížny rez na příklade prednej teleskopickej vidlice jednostopového motorového vozidla, obr. 2 pohlad na tiahlo s čiastočnými rezmi v miestach prepúšťacieho vybrania a přepoj ovacieho vybrania. Na obr. 3 je znázorněná charakteristika závislosti sily odporu a útlmu kmitania kolesa na zdvihu teleskopického pružiaceho elementu podlá vynálezu.A possible embodiment of the telescopic spring element according to the invention is shown in the attached figures. 1 and 2, wherein FIG. 1 shows a longitudinal section through an example of a front telescopic fork of a two-wheeled motor vehicle; FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the draw-through recess and the switch-off recess. In FIG. 3 shows a characteristic of the dependence of the resistance force and the vibration damping of the wheel on the travel of the telescopic spring element according to the invention.

Rúrka 1 je dolným nosníkom 4 a horným nosníkom 3 prichyténá k rámu vozidla. Na puzdre 5 rúrky 1 a osadeným puzdrom 6 klzáka 1 je vedený klzák 2. V závesnom oku 9 klzáka 2 je prichyténá oska kolesa vozidla. Pružina 7 je vzopieraná medzi vsadeným puzdrom 6 klzáku a dolným nosníkom 4. Pomocná pružina 8 je uchytená jednak na záchyte 10 klzáku 2, jednak na závese 12 tiahla 11. Tiahlo 11 je válcovým vedením 27 a vodiacou plochou 26 vedené v rúrke 1. Driek 15 tiahla 11 je na jednom konci opatřený spatným kuželom 13 a na druhom konci dorazovým kužel’om 14. Spatný kužel 13 i dorazový kužel 14 sú zrezané kužele a k drieku 15 sú připojené menšími základňami. Driek 15 je na povrchu pozdížne vyfahčený s najváčším vyFahčením v oblasti polovičnej dížky drieku 15. Vodiaca plocha 26, napojená na dorazový kužel 14, je na obvode přerušená prepúšťacím vybráním 16 čiastočne zasahujúcim dorazový kužel’ 14. Válcové vedenie 27, napojené na spatný kužeí 13, je na obvode přerušené přepojovacím vybráním 17, čiastočne zasahujúcim spatný kužel 13. Driek 15 volné prechádza otvorom 23 priehradky 22, ktorá je pevne prichyténá k rúrke 1. Na otvor 23 priehradky 22, je na jednom konci napojený rozširujúci sa kuželový otvor 24, na druhom konci rozširujúce sa kuželové sedlo 25 priehradky 22. Priestor medzi vsadeným puzdrom 6, puzdrom 5, klzákom 2 a rúrkou 1 je odrahčovacím otvorom 21 přepojený s vnútomým objemom 28 rúrky 1. Teleskop je naplněný tlmičovou kvapalinou, ktorej hladina je vyššia ako priehradka 22. Škrtiaci člen 19 obmedzuje prietok tlmičovej kvapaliny přepojovacím otvorom 18 tiahla 11 pri zmene velkosti premenlivého objemu 29 vo vnútri klzáku 2 pod závesom 12 tiahla 11. V nezaťaženom stave v bode A je pružina 7 stlačená a podpátím pružiny 7 je natiahnutá pomocná pružina 8 pri nulovom zdvihu h a nulovéj sile F odporu teleskopického pružiaceho elementu. Ťah pomocnej pružiny 8 tlačí spatný kužel’ 13 tiahla 11 do kuželového sedlá 25 priehradky 22. Pri narastaní zdvihu h stláčaného teleskopu medzi bodmi A a B narastá sila F stláčaním pružiny 7, znižovaním ťahu pomocnej pružiny 7 a podlá rýchlosti stláčania teleskopu škrtením prietoku tlmičovej kvapaliny škrtiacim členom 19, ktorým preteká tlmičová kvapalina zo zmenšujúceho sa premenlivého objemu 29 do vnútorného objemu 28. V bode B poklesne ťahová sila pomocnej pružiny 8 natolko, že sa vyrovná s odporom prietoku tlmičovej kvapaliny škrtiacim elementom 19 a sila, ktorou je spatný kužel 13 pritláčaný na kuželové sedlo 25, je nulová. Pri narastaní zdvihu h medzi bodmi B a C odlehčený spatný kužel’ 13 uvolňuje postupné prietočný priemer medzi spatným kuželom 13 a kuželovým sedlom 25, takže okrem prepojovacieho otvoru 18 obmedzovaného škrtiacim členom 19, je premenlivý objem 29 s vnútomým objemom 28 prepájaný medzerou medzi spatným kuželom 13 a kuželovým sedlom 25 a prierezom medzi otvorom 23 přepážky 22 válcového vedenia 27 tiahla 11 a prepúšťacie vybranie 16 vodiacej plochy 26 umožňuje po uvolnění spatného kužela 13 vkuželovom sedle 25 prietok tlmičovej kvapaliny medzi premenlivým objemom 29 a vnútomým objemom 28. Útlm U kvapalinového tlmiča tvořeného tiahlom 11 so škrtiacim členom 19 přepážkou 22 potom medzi bodmi B—C klesá, až v bode C, kedy je predpátie pomocnej pružiny 8 nulové, sa na náraste sily F podiela iba pružina 7 a prakticky zanedbatelným spósobom odpor tlrftičovej kvapaliny, ktorá pri stlačení teleskopu v bode C preteká prevažne pomimo škrtiaceho členu 19 medzi driekom 15 tiahla 11 a otvorom 23 přepážky 22. Pri narastaní zdvihu h medzi C—E je návrat sily F daný potom prakticky iba nárastom prepátia pružiny 7, pričom útlm U medzi bodmi C-E spočiatku klesá, až v bode D, ktorý zodpovedá statickému zaťaženiu kolesa vozidla, je útlm U minimálny, medzi bodmi D—E útlm U opatovne narastá. Priebeh útlmu U medzi bodmi C-Έ je daný tvarom vylahčenia a jeho prierezu po dížke drieku 15 tiahla 11, ktoré sa pri zdvihu h medzi bodmi C—E pohybuje súbežne s klzákom 2 voči rúrke 1 á tým je prietočný prierez medzi driekom 15 a otvorom 23 pri zmene zdvihu h medzi bodmi C-E premenlivý. V bode E sa přiblíží dorazový kužel 14 tiahla 11 tak blízko kuželovému otvoru 24 přepážky 22, že spolu so zmenšením prietočného prierezu medzi driekom 15 tiahla 11 a otvorom 23 priehradky 22 je výpazne obmedzovaný prietok tlmičovej kvapaliny pomimo^; škrtiaceho členu 19 v tiahle 11, takže dochádza i k nárastu odporu pretekajúcej tlmičovej kvapaliny a k zvyšovaniu útlmu U, čím je ešte před dosadnutím dorazového kužela 14 tiahla 11 na kuželový otvor 24 priehradky 22 v bode G mieme stláčaná pomocná pružina 8 a medzi bodmi E—G dochádza k pozvolnému narastaniu strmosti zvyšovania sily F v závislosti na zdvihu h. Od bodu G až do maximálneho zdvihu h max teleskopu je dorazový kužel 14 dotláčaný postupné stláčanou pomocnou pružinou 8 na kuželový otvor 24 a na náraste sily F sa podřela stláčaná pružina 7, stláčaná pomocná pružina 8 a odpor tlmičovej kvapaliny pretekajúcej škrtiacim členom 19 v tiahle 11, v bode H začne rúrka 1 prekrývať tlmiaci kužel 20 vytvořený na záchyte 10, čo sa prejaví strmým nárastom sily F při náraste zdvihu h od bodu G do maximálneho zdvihu h max, kéďže postupné škrtehie prietoku medzi' rúrkou 1 a tlmiacim kuželom 20 tlmičovej kvapaliny z prudko sa zmenšujúceho objemu medzi klzákom 2, záchytom 10 a puzdrom 5 pósobíThe tube 1 is attached to the vehicle frame by a lower beam 4 and an upper beam 3. A slider 2 is guided on the sleeve 5 of the tube 1 and the fitted sleeve 6 of the glider 1. The spring 7 is supported between the inserted glider sleeve 6 and the lower beam 4. The auxiliary spring 8 is mounted on the slider 10 of the glider 2 and on the hinge 12 of the rod 11. The rod 11 is a cylindrical guide 27 and a guide surface 26 the rod 11 is provided with a cone 13 at one end and a stop cone 14 at the other end. The shank 15 is longitudinally embossed with the greatest extension in the region of the half length of the shank 15. The guide surface 26 connected to the stop cone 14 is interrupted at the periphery by a relief recess 16 partially engaging the stop cone 14. Cylindrical guide 27 connected to the apparent cone 13 The shank 15 passes freely through the opening 23 of the partition 22, which is firmly attached to the tube 1. An expanding cone opening 24 is connected at one end to the opening 23 of the partition 22, at The space between the intermediate sleeve 6, the sleeve 5, the glider 2 and the tube 1 is connected to the bore 21 with an internal volume 28 of the tube 1. The telescope is filled with a buffer liquid whose level is higher than the partition 22. The throttle member 19 limits the flow of the buffer fluid through the port 18 in the unloaded state at point A, the spring 7 is compressed and the spring 7 is subjected to the extension of the auxiliary spring 8 at zero stroke and zero resistance F of the telescopic spring element. The thrust of the auxiliary spring 8 pushes the rear cone 13 of the rod 11 into the conical seat 25 of the partition 22. As the stroke h of the compressed telescope increases between points A and B, the force F increases by compressing the spring 7. At point B, the thrust force of the auxiliary spring 8 decreases enough to cope with the flow resistance of the damper fluid through the throttle element 19 and the force by which the cone 13 is pressed. to the tapered seat 25 is zero. As the stroke h between points B and C increases, the lightened cone 13 releases a gradual flow diameter between the cone 13 and the cone seat 25, so that, in addition to the connecting hole 18 limited by the throttle member 19, the variable volume 29 with the inner volume 28 is interconnected by a gap between the cone 13 and the conical seat 25 and the cross-section between the opening 23 of the barrel 22 of the cylindrical guide 27 of the rod 11 and the discharge recess 16 of the guide surface 26 allow the flow of buffer fluid between the variable volume 29 and the internal volume 28. then by means of a rod 11 with a throttle member 19 through the partition 22, it then decreases between points B-C, until at point C, when the preload of the auxiliary spring 8 is zero, only spring 7 contributes to the force F increase and practically negligibly the resistance of the liquid. in point C it flows mostly after outside the throttle member 19 between the stem 15 of the rod 11 and the opening 23 of the baffle 22. As the stroke h increases between C-E, the return of force F is virtually only increased by the spring overhang 7, the attenuation U between the CE points which corresponds to the static load on the vehicle wheel, the attenuation U is minimal, and between points D-E the attenuation U increases carefully. The course of attenuation U between points C-daný is given by the shape of the unloading and its cross-section along the length of the stem 15 of the rod 11, which moves with the glider 2 relative to the pipe 1. 23 when changing the stroke h between CE points is variable. At point E, the stop cone 14 of the drawbar 11 approaches so close to the conical opening 24 of the partition 22 that, together with the reduction of the flow cross-section between the stem 15 of the drawbar 11 and the opening 23 of the partition 22 ^. throttle member 19 in the rod 11, so that there is an increase in the resistance of the flowing damper fluid and an increase in attenuation U, thereby slightly compressing the auxiliary spring 8 and between points E-G before the stop cone 14 of the rod 11 reaches the cone hole 24 of the compartment 22. there is a gradual increase in the steepness of the force increase F as a function of the stroke h. From point G up to the maximum stroke h max of the telescope, the stop cone 14 is pressed by a progressively compressed auxiliary spring 8 onto the conical bore 24 and a compression spring 7, a compressed auxiliary spring 8 and a buffer fluid flowing through the throttle 19 in the rod 11 , at point H, the tube 1 begins to overlap the damping cone 20 formed on the catch 10, which results in a steep increase in force F as the stroke h increases from G to the maximum stroke h max, while a gradual flow restriction between the duct 1 and the damping cone 20 the rapidly decreasing volume between the glider 2, the catch 10 and the sleeve 5 acts

Claims

SUBJECT

A telescopic spring element that uses an auxiliary spring attached to one end on the glider retainer and the other end at the drawbar guide guided by the guide and guide surface in the telescope tube to cushion the glider movement relative to the telescope tube. characterized in that the stem (15) of the tie rod (11) is provided with a cone (13) at one end and a stop cone (14) at the other end when both the cone (13) and the stop cone (14) are truncated (15) are connected with smaller bases, the shaft (15) being lightly lightened on the surface as an effective, hydraulic stop. When extending the telescope from the lift h max to point A at the zero stroke sh, the course of the force F and the attenuation U is analogous, but due to the attenuation of the attenuation U versus the force F when extending the telescope the force F is slightly lower than in contrast, the attenuation U is the arrangement of the throttle member 19 when the telescope extends from h max to the point E and between points C and A is higher than when the telescope is compressed. The gradual return of the force F as a function of the lift h and the low attenuation U between points C-E allows sensitive response of the telescopic spring element when passing minor irregularities, F and attenuation U from point E to the maximum stroke h max. elevated obstacles, the course of force F and attenuation U from point C to point A and further towards the negative stroke, and the negative force F prevents the vehicle wheel from jumping out of the vehicle chassis when the vehicle wheel enters the recess.

BACKGROUND OF THE INVENTION with the greatest lightening in the region of the half-length of the stem (15), wherein the guide surface (26) of the tie rod (11) connected to the stop cone (14) is interrupted on the circumference by a relief recess (16) partially engaging the stop cone (14); and a cylindrical guide (27) of the rod (11) connected to the cone (13) is interrupted on the periphery by a recess (17) partially engaging the cone (13) to the opening (23) of the compartment (22) of the tube (1) through which the shank (15) passes freely, the widening conical bore (24) of the compartment (22) is connected at one end, and at the other end the widening conical seat (25) of the compartment (22) is connected.