CS265182B1

CS265182B1 - Hydropneumatic shock absorber

Info

Publication number: CS265182B1
Application number: CS877755A
Authority: CS
Inventors: Bela Csemi
Original assignee: Bela Csemi
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS775587A1

Abstract

Hydropneumatický tlumič kmitů, reagující prostřednictvím předního kola na nerovnosti vozovky, a u kterého těleso pneumatické tlakové komory je nakloubeno v rámu vozidla a pistnice je uložena v centrálním čepu kyvného ramena zadního kola, má mezi pneumatickou tlakovou komorou a hydraulickou tlakovou komorou začleněn radiálně napružený píst hydropneumatického přímočarého motoru, přičemž hydraulická tlaková komora je propojena s hydropneumatickým akumulátorem prostřednictvím jednosměrného ventilu, opatřeného alespoň jednou centrální škrticí hranou.Hydropneumatic vibration damper, responsive via the front wheel on unevenness of the road, and in which the body the pneumatic pressure chamber is articulated in the vehicle frame and the pistol is stored in the center pivot of the rear swingarm wheel, has between the pneumatic pressure chamber and the hydraulic pressure chamber incorporated hydropneumatic radial piston linear motor, leaving hydraulic the pressure chamber is interconnected with the hydropneumatic accumulator through a non-return valve provided at least one central throttle edge.

Description

Vynález se týká hydropneumatického tlumiče kmitů zadního kola jednostopého vozidla, který vytváří řízený aperiodický pohyb odpružených hmot indikovaných předním kolem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a hydropneumatic shock absorber for a rear wheel of a two-wheeled vehicle which produces a controlled aperiodic movement of the sprung masses indicated by the front wheel.

Jsou již známá provedení hydropneumatického tlumiče kmitů jednostopých vozidel, kde pružící jednotku tvoří dva do sebe nasouvatelné duté válce, mezi sebou utěsněné pryžovými manžetami. Objem dvou válců vytváří tlakovou komoru. Horní válec je opa.třen pístnici a pístem v hydraulickém válci. V pístu je uspořádaný jednosměrný ventil. Tlumící účinnost vytváří vůle mezi pístem a hydraulickým válcem a otvory mezi lamely jednosměrného ventilu. Tyto tlumiče kmitů jsou nevýhodné tím, že funkce propružení je konstantní podle předem zvoleného tlaku vzduchu v tlakové komoře, přičemž účinnost tlumení neprobíhá podle stavu vozovky.There are already known embodiments of hydropneumatic vibration dampers of two-wheeled vehicles, where the spring unit consists of two hollow cylinders which can be inserted into one another and are sealed with rubber sleeves. The volume of the two cylinders forms a pressure chamber. The upper cylinder is fitted with a piston rod and a piston in the hydraulic cylinder. A one-way valve is arranged in the piston. The damping efficiency creates a clearance between the piston and the hydraulic cylinder and openings between the blades of the one-way valve. These vibration dampers are disadvantageous in that the spring function is constant according to the preselected air pressure in the pressure chamber, and the damping efficiency does not take place according to the road conditions.

Hydropneumatické tlumiče kmitů s vyšším pružícím a tlumícím účinkem s nejnovějšími znaky provedení jsou vytvořené tak, že pneumatická tlaková komora je uspořádaná nad pístem tlumiče, která je propojená s pneumatickým akumulátorem přes elektronicky řízený škrtící ventil. Hydraulické propojení tlakové a expanzní komory je provedeno přes dutou pístnici prostřednictvím nastavitelného škrtícího ventilu. Pneumatickou tlakovou komoru a pístnici rozepíná tlačná šroubová pružina s nestejnoměrným stoupáním závitů. U provedení, kde tlumič je zastavěn do vozidla polohou otočenou o 180°, je s výhodou zařazen plovoucí píst ohraničující média. U těchto tlumičů kmitů je lepší propružení docíleno tím, že elektronická vyhodnocovací soustava vyhodnotí informaci o stavu vozovky podle snímaných kmitů předního kola, pak následně optimalizuje a přes cílový prvek ovládá škrtící ventil propružení a tlumení. Optimalizace propružení .probíhá tak, že elektromagneticky ovládaný škrtící ventil je zapojený mezi pneumatické ílakové komory a akumulátorem a podle vyhodnocované informace přestaví hrany škrtícího ventilu, čímž se docílí prodloužení nebo zkrácení dráhy zdvihu tlumiče vůči vnější síle odvozené od stavu vozovky. Optimalizace tlumení probíhá analogicky. Podstatná nevýhoda takto provedeného tlumiče kmitů spočívá v tom, že je řízen podle okamžitého stavu vozovky podle pokynů elektronické řídicí jednotky vždy probíhá opožděně v závislosti na rychlosti servomotoru nebo na voliči nastavení hrany škrtícího ventilu.Hydropneumatic vibration dampers with higher spring and damping performance with the latest design features are designed so that the pneumatic pressure chamber is arranged above the damper piston, which is connected to the pneumatic accumulator via an electronically controlled choke valve. The hydraulic connection of the pressure and expansion chamber is via the hollow piston rod via an adjustable throttle valve. The pneumatic pressure chamber and the piston rod are opened by a compression spring with uneven thread pitch. In an embodiment where the silencer is installed in the vehicle at a 180 ° rotated position, a floating piston delimiting the media is preferably provided. With these vibration dampers, better suspension is achieved by evaluating the road condition information according to the sensed front wheel oscillations, then optimizing and controlling the suspension and damping control via the target element. The suspension optimization is carried out in such a way that the electromagnetically operated choke valve is connected between the pneumatic chambers and the accumulator and adjusts the choke valve edges according to the evaluated information, thereby extending or shortening the stroke travel of the damper relative to the external force derived from road conditions. Damping optimization is analogous. A significant disadvantage of such a vibration damper is that it is controlled according to the instantaneous state of the road according to the instructions of the electronic control unit always being delayed depending on the speed of the servomotor or on the throttle edge adjustment dial.

Dále jsou vytvořené hydropneumatické tlumiče kmitů se společnými znaky dosavadního stavu, které jsou ovládané podle okamžitého stavu vozovky vnějšími silami, vyvozené z pohybu ramene předního kola přes pákový mechanismus. Takto ovládané tlumiče kmitů nesou s sebou nejnovější znaky účinnosti propružení a tlumení, avšak z konstrukčního hlediska jsou nespolehlivé vlivem deformace pák přenášející pohyb ramena předního kola, jsou složité, těžké a vyžaduji značný vestavný prostor mezi předním a zadním kolem.Furthermore, hydropneumatic vibration dampers are provided with common features of the prior art, which are controlled according to the instantaneous state of the road by external forces derived from the movement of the front wheel arm through the lever mechanism. Thus controlled vibration dampers carry the latest features of suspension and damping efficiency, but are structurally unreliable due to deformation of the levers transmitting front wheel arm movement, are complex, heavy and require considerable built-in space between the front and rear wheels.

Tyto nedostatky v podstatné míře odstraní tlumič podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi pneumatickou tlakovou komorou a hydraulickou tlakovou komoru je začleněn radiálně nepružený pohyblivý píst hydropneumatického přímočarého motoru, při čemž hydraulická tlaková komora je propojená s hydraulickým akumulátorem prostřednictvím jednosměrného“ventilu opatřeného aspoň jednou centrální škrtící hranou.These drawbacks are substantially eliminated by the damper according to the invention, characterized in that a radially inflexible movable piston of a hydropneumatic linear motor is incorporated between the pneumatic pressure chamber and the hydraulic pressure chamber, the hydraulic pressure chamber being connected to the hydraulic accumulator via a one-way valve provided at least one central choke edge.

Takto navržený hydropneumatický tlumič kmitů vytváří aperiodický pohyb odpružených hmot vozidla, což je přímou příčinou pohodlí jezdce při vysokých rychlostech v extrémních podmínkách, přičemž v době intenzivního brzdění rameno klopného momentu ve směru jízdy zmenšuje.The hydropneumatic shock absorber designed in this way creates an aperiodic movement of the vehicle's suspension masses, which is a direct cause of the rider's comfort at high speeds in extreme conditions, reducing the heeling moment arm in the direction of travel during intense braking.

Vynález je blíže objasněn na příkladě provedení, kde je znázorněn hydropneumatický tlumič kmitů v podélném řezu a detail pružící jednotky předního kola.The invention is illustrated in more detail by way of example, in which a hydropneumatic vibration damper in longitudinal section and a detail of the front wheel suspension unit are shown.

Tlumič kmitů sestává z přímočarého hydraulického motoru zabudovaného mezi rámem a kyvnou vidlicí zadního kola. Přímočarý hydromotor je rozdělen na pneumatickou tlakovou komoru 1 a na hydraulicko tlakovou komoru 2 prostřednictvím pístu 3. V duté pístnici 2 j® uložené těleso 2 jednosměrného ventilu 2- Jednosměrný ventil 2 je opatřen centrální škrtící hranou B. Škrtící hrana B vytváří hydraulické spojení mezi hydraulickou tlakovou komorou 2 a hydropneumatickým akumulátorem A. Jednosměrný ventil 4_ a škrtící hrana B spolu vytvářejí hydraulické spojení mezí hydraulickou tlakovou komorou 2 a hydropneumatickým akumulátorem A v době propružení vozidla. Náboj 5 kyvného ramena 6 je pevně spojen s pístnicí 7 a je otočně uložen na čepu 11 kyvného ramena χ zadního kola. Pneumatická tlaková komora X a hydropneumatický akumulátor A jsou opatřeny jednosměrnými ventily E, F které slouží pro nahuštění tlakových komor na požadovaný tlak. Pro dodržení maximálního tlaku v tlakové komoře X slouží tlakový ventil 42. Hydraulická tlaková komora 22 pružící jednotky 32 předního kola je propojená s hydraulickou tlakovou komorou 2_ tlumiče kmitů prostřednictvím jednosměrného ventilu C orientovaného do tlumiče kmitů. Mezi hydropneumatickým akumulátorem A a tlakovou komorou 22 pružící jednotky předního kola je začleněn jednosměrný ventil D orientovaný ve směru do hydraulické tlakové komory 22. Propojení tlumící jednotky 32 předního kola je provedeno hydraulickým vedením 10. Hydraulické vedení je vytvořeno z vysokotlaké pryžové hadice.The vibration damper consists of a linear hydraulic motor built-in between the frame and the rear swingarm. The rectilinear hydraulic motor is divided into a pneumatic pressure chamber 1 and a hydraulic pressure chamber 2 by means of a piston 3. The hollow piston rod 2 has a body 2 of a check valve 2- The check valve 2 is provided with a central throttle edge B. The pressure control chamber 2 and the hydropneumatic accumulator A. The one-way valve 4 and the throttle edge B together form a hydraulic connection between the hydraulic pressure chamber 2 and the hydropneumatic accumulator A at the time of vehicle suspension. The hub 5 of the rocker arm 6 is rigidly connected to the piston rod 7 and is rotatably mounted on the pivot arm 11 of the rear wheel. The pneumatic pressure chamber X and the hydropneumatic accumulator A are equipped with one-way valves E, F which serve to inflate the pressure chambers to the required pressure. A pressure valve 42 is used to maintain the maximum pressure in the pressure chamber X. The hydraulic pressure chamber 22 of the front wheel suspension unit 32 communicates with the vibration damper hydraulic pressure chamber 2 via a one-way valve C directed to the vibration damper. Between the hydropneumatic accumulator A and the pressure chamber 22 of the front wheel suspension unit, a one-way valve D is oriented in the direction of the hydraulic pressure chamber 22. The front wheel damper unit 32 is connected by a hydraulic line 10. The hydraulic line is formed from a high pressure rubber hose.

Hydropneumatický tlumič kmitů pracuje následovně: Síly z podnětu nerovnosti terénu, které kmity vyvolaly, přenáší přední kolo prostřednictvím hydraulického pístu χ hydraulické tlakové komory 22 přední pružící jednotky 32 přes hydraulické vedení 10 a jednosměrný ventil C do hydraulické tlakové komory χ hydropneumatického tlumiče. Tato síla se odečítá od síly z pneumatické tlakové komory χ - zadní kyvné rameno 8 je odlehčeno, dráha těžiště odpružených hmot spolu s jezdcem je o tolik menší ve směru působení podnětné síly. V následujícím kmitu síla z hydropneumatického akumulátoru A přes jednosměrný ventil D se přičítá v tlakové komoře 22 přední pružící jednotky 32 předního kola - delší styk kola s vozovkou, kratší záporný kmit těžiště odpružených hmot a jezdce. Tyto odvozené výchylky dráhy těžiště platí obecně i v opačném sledu působní podnětné síly vyvolávající kmity. Tento systém propružení s výhodou probíhá i v době intenzivního brzdění tak, že při ponoření přední části vozidla následně zadní kyvné rameno je odlehčeno, rameno klopného momentu ve směru jízdy se zmenšuje. Záměrně zvolený poměr média v hydropneumatickém akumulátoru A vytváří opačné působení síly hydropneumatického tlumiče na čep 11 kyvného ramena 6 před spodní úvrati zdvihu. V tomto případě tlumič pracuje jako omezovač zdvihu s odečítací pružinou.The hydropneumatic vibration damper operates as follows: The forces caused by the vibration of the ground irregularities are transmitted by the front wheel via the hydraulic piston χ of the hydraulic pressure chamber 22 of the front suspension unit 32 via the hydraulic line 10 and the one-way valve C to the hydraulic pressure chamber χ of the hydropneumatic damper. This force is subtracted from the force from the pneumatic pressure chamber χ - the rear rocker arm 8 is unloaded, the path of the center of gravity of the sprung masses together with the rider is much smaller in the direction of application of the stimulating force. In the following oscillation, the force from the hydropneumatic accumulator A via the one-way valve D is added in the pressure chamber 22 of the front suspension unit 32 of the front wheel - longer contact of the wheel with the road, shorter negative vibration of the center of gravity of the sprung masses. These derived deflections of the center of gravity are generally valid also in the opposite sequence of the stimulating forces causing vibrations. This suspension system advantageously proceeds even during intensive braking so that when the front of the vehicle is immersed, the rear swinging arm is subsequently unloaded, the tilting moment arm decreases in the direction of travel. The deliberately selected medium ratio in the hydropneumatic accumulator A creates the opposite effect of the hydropneumatic damper force on the pivot 11 of the rocker arm 6 before the lower stroke of the stroke. In this case, the damper works as a stroke limiter with a reading spring.

Claims

Hydropneumatic vibration damper, in which the pneumatic pressure chamber body is articulated in the vehicle frame and the piston rod is mounted in the central pivot arm of the rear wheel, characterized in that it is radially integrated between the pneumatic pressure chamber (1) and the hydraulic pressure chamber (2) a resilient piston (3) of a hydropneumatic rectilinear motor, the hydraulic pressure chamber (2) communicating with the hydropneumatic accumulator (A) via a one-way valve (4) provided with at least one central choke edge (B).

Hydropneumatic vibration damper according to claim 1, characterized in that the hydraulic pressure chamber (22) of the vehicle front suspension unit (32) is connected via a one-way valve (C) to the hydraulic pressure chamber (2) of the hydropneumatic vibration damper.

Hydropneumatic vibration damper according to claim 1, characterized in that the hydropneumatic accumulator (A) is connected via a one-way valve (D) to the hydraulic pressure chamber (22) of the suspension unit (32) of the vehicle's front wheel.

Hydropneumatic vibration damper according to claim 1, characterized in that the hydropneumatic accumulator (A) is formed from a hub (5) of the rocker arm (6), an inner casing surface (P) of the piston rod (7) and a body (8) of the unidirectional valve. (4) with throttling edge (B).

Hydropneumatic vibration damper according to claim 1, characterized in that the pneumatic pressure chamber (1) and the hydropneumatic accumulator (A) are connected to the atmosphere via controlled one-way valves (E, F).