CS268665B2 - Trailing device for vehicles - Google Patents

Description

i Vynález se týká závěsného zařízení pro vozidla zahrnujícího válec obsahující píst uložený kluzně ve válci, pístnici spojenou s pístem a procházející víkem válce a bezventilový dvousměrný průchod pro kapalinu mající člen umístěný podél válce s proměnlivým příčným průřezem a průchod pro kapalinu za pístem opatřený ventilem s diferenciálním odporem.

Jsou známa závěsná zařízení pro vozidla, která mají tlumič, ve kterém píst klouže ve válci obsahujícím kapalinu a tento píst je spojen s pístnicí, která vyčnívá z válce. Pístnice a válec jsou zapojeny mezi karoserií nebo šasi vozidla a mezi pružiny nebo nápravy. Tlumení je zajištěno kanály pro kapalinu, které umožňují proudění kapaliny kolem pístu při jeho pohybu ve válci. V takovém tlumiči jsou kanály ovládány ventily к regulaci proudění kolem pístu v obou směrech jeho pohybu a některé obsahují oblast plynu i hydraulickou kapalinu.

, . Takovéto tlumiče však^-nemají jednoduchou konstrukci, která by umožňovala tíženou a proměnlivou velikost tlumení v širokém rozmezí provozních podmínek.

Úkolem vynálezu je tudíž vytvořit jednoduchou konstrukci tlumiče pro závěsné zařízení vozidel, která by umožňovala účinnou proměnlivou velikost tlumení.

Vynález řeší úkol tím, že vytváří závěsné zařízení pro vozidla zahrnující válec obsahující píst uložený kluzně ve válci, pístnici spojenou s pístem a procházející víkem válce a bezveritilový dvousměrný průchod pro kapalinu mající člen umístěný podél válce s proměnlivým příčným průřezem a průchod pro kapalinu za pístem opatřený ventilem s diferenciálním odporem, jehož podstata spočívá v tom, že přilehle к víku válce je umístěna plynová komora a průchod pro kapalinu za pístem je opatřen uzavírací pružnou deskou u’ místěnou mezi průchodem pro kapalinu za pístem a víkem.

Je výhodné, když průchod pro kapalinu za pístem tvoří podélná drážka proměnlivého • průřezu mezi pístem a válcem.

Dále je výhodné, když přilehle к víku válce je umístěn měch pro plyn.

Dále je výhodné, když ve víku válce je vytvořen otvor vyústěný do plynové komory.

Dále je výhodné, když je otvor opatřen samotěsnicí kaučukovou zátkou.

Dále je výhodné, když podélná drážka je na konci směřujícím к víku válce uzavřena.

Těmito opatřeními podle vynálezu je vytvořena velmi jednoduchá konstrukce závěsného zařízení pro vozidla s velmi výhodnými funkčními charakteristikami, zejména s možností účinné proměnlivé velikosti tlumení při nárazech pojížděcích kol vozidla.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na výkrese, kde obr. 1 znázorňuje schématicky část závěsného zařízení pro vozidla podle předloženého vynálezu, ve kterém je mezi listovou pružinou a šasi vozidla zapojen teleskopický tlumič s proměnlivým tlumením, obr. 2 znázorňuje ve větším měřítku osový řez tlumičem, který může být použit v obr. 1 a jehož válec obsahuje kapalinu a stlačitelné medium ve formě plynu uloženého v měchu, obr. 3 znázorňuje obměnu tlumiče podle obr. 2, ve kterém stlačitelné medium je opět plyn, avšak měch je vynechán, obr. 4 je pohled na dalšíobměnu tlumiče, и které válec má jeden konec prodloužen, obr. 5 je osový řez tlumičem z obr. 4 a obr. 6 představuje obměnu výše uvedených příkladů provedení tlumiče.

V obr. 1 je znázorněn nosník 2^ šasi, ke kterému jsou závěsnými oky 6 připojeny konce listové pružiny 4. Střední část listové pružiny 4 nese nápravu 5 neznázorněných pojížděcích kol vozidla. Mezi nosník 2 šasí a nápravu 2 je zapojen teleskopický tlumič mající pístnici 2 spojenou s neznázorněným pístem v uzavřeném válci 10.Pístnice Д je na svém horním konci připojena ke třmenu 12 upevněnému к nosníku 2 šasí a válec 10 je ná svém dolním konci připojen ke třmenu 14 upevněnému к nápravě 2· Ačkoliv je tlumič znázorněn s válcem 10 připojeným к nápravě 2 ^{a s} pístnicí Д připojenou к nosníku 2 šasí, může být uspořádán i obráceně, takže válec 10 je připojen к nosníku 2 šasí a pístnice 8 je připojena к lis

CS 268 665 8 2 tové pružině £. Pohyb pojížděcích kol způsobený pojížděním vozidla přes nerovnosti povrchu vozovky působí vychylování listové pružiny £ a tím relativní pohyb mezi pístem a válcem ID tlumiče, tlumený přemísťováním kapaliny ve válci 10 z jedné strany pístu 20 na druhou, jak bude dále vysvětleno.

Obr. 2 znázorňuje tlumič, který má ve válci 10 hydraulickou kapalinu, například směs vody a glykolu. Válec 10 má uvnitř vložku 1.6, která je v těsném dotyku s jeho vnitřním povrchem a dále má dolní konec uzavřený dolním víkem 18 nasazeným kapallnotěsně na válec 10. Dolní víko 18 je opatřeno prostředkem pro připojení válce ke třmenu 14 upevněnému к nápravě _5·

Ve válci 10 je kluzně uložen píst 20 připevněný к pístnici 8.. Konec pístnice 3 vyčnívající z válce 10 je připojen ke třmenu 12 upevněnému к nosníku 2 šasi.

Na horním konci válce 10 je nasazeno víko 22. Víko 22 má jádro-24 mající vnější přírubu 26 dosedající na horní konec.válce 10. Jádro 24 má střední otvor 2 8, _i ЧЛ sr ým.. p гос h á zí pístnice ji a je prodlouženo ve válcové pouzdro 30_t které zasahuje do váKe 10 a obklopuje pístnici Д. Ve středním.otvoru 28 je uložen první těsnicí prstenec 22» který obklopuje a je ve styku s pístnici 8 při jejím pohybu ve válci 10. První těsnicí prstenec 22 je zajištěn ve středním otvoru 28 zátkou 34 zašroubovanou do výklenku jádra 24. Zátka 34 má zahloubení, ve kterém je uložen druhý těsnicí prstenec 36, který rovněž obklopuje a je ve styku s pístnici 2· Víko 22 je drženo na horním konci válce 10 upevňovacím prstencem 38, který má válcový závit 40 našroubovaný na závitem opatřeném horním konci válce 10, a prstencovou přírubu 42 dosedající na vnější přírubu 26 víka 22.

Ve válci 10 je měch 44 vytvořený z kruhového listu kaučukového materiálu. Jeho vnější okraj je upevněn proti víku 22 v místě 46, kde vnější příruba 26 dosedá na horní konec válce 10 a jeho středový okraj je upevněn a utěsněn kolem válcového pouzdra 30 víka 22 prstencovou pružinou 48 uvnitř měchu 44. Měch 44 a válcové pouzdro 30 víka 22 takto vytvářejí plynovou komoru 45 uvnitř válce 10 a kolem pístnice 2·

V jádru 24 víka 22 je otvor 49 , který je opatřen jednosměrným, pružinou zatíženým kuličkovým ventilem 50₁ který se otevírá směrem do dutiny měchu 44, takže tento může být naplněn plynem požadovaného tlaku.

Podél vložky 16 je vytvořena podélná drážka 51 tvarovaná к zajištění proměnlivých charakteristik tlumení závislých na stupni vytažení tlumiče. V tomto příkladu, jak je znázorněno čárkovanými Čarami, má podélná drážka 51 zúžený konec 52 přilehlý к měchu 44 a potom se na krátkém úseku rozšiřuje na maximální šířku 22· Od tohoto místa se plynule zužuje až ke spodnímu konci 55 přilehlému ke spodnímu konci válce 10. Tato podélná drážka 51 způsobuje vysoké tlumení při velkém zatížení vozidla. V tomto případě vlivem přetvoření listových pružin £ nákladem vozidla je píst 20 v blízkosti dolního konce válce 10, kde kapalina ve válci 10 může proudit podélnou drážkou 51 kolem pístu 20 pouze ve velmi malém množství, čímž je vytvářeno vysoké tlumení. Když při nízkém zatížení vozidla je píst 20 v blízkosti horního konce válce 10; může kapalina proudit kolem pístu 20 rychleji vlivem větší šířky podélné drážky 51, takže tlumení je menší. Znázorněný tvar podélné drážky 51 je pouze jedním příkladem rozličných tvarů, které mohou být použity v závislosti na požadovaných charakteristikách tlumení.

♦

Píst 20 je opatřen jednocestnými ventily к vytvoření vyššího odporu к pohybu válce 10 směrem dolů, to znamená v návratném směru závěsného zařízení, než к pohybu válce 10 nahoru, to znamená v nárazovém směru závěsného zařízení. Je třeba poznamenat, žc pohyb nahoru popřípadě dolů znamená relativní pohyb mezi pístem 20 a válcem 10 bez ohledu na to, zda se oba skutečně pohybují. Tyto jednocestné ventily jsou vytvořeny jako průchod 54 v pístu 20, například Šest otvorů v kruhu. Na horní straně pístu 20 kryje tento průchod 54 pružná deska 56 nasazená na pístnici 2· Nad ní je pevná deska 60 oddělena od ní vložkou 58. Pevná deska 60 omezuje zdvih pružné desky 56.

CS 268 665 B2

Když vozidlo dostane náraz, listová pružina 4 se vychýlí nahoru, způsobí zdvižení válce 10 a píst 20 se přiblíží к dolnímu konci válce 10. Tento relativní pohyb pístu 20 a válce 10 způsobí, že kapalina, která je ve válci 10 pod pístem 20, proudí podélnou drážkou 51 mezi stěnou válce 10 a okrajem pístu 20 na horní stranu pístu 20. Tlak kapaliny na píst 20 také způsobí, že se pružná deska 56 odkloní od horní plochy pístu 20 a umožní proudění další kapaliny zpod pístu 20 průchodem 54 nad píst 20. Když je tlumič stlačen, pístnice 8 zasahuje, dále do válce 10 a prostor ve válci 10 je postupně vyplňován pístnicí 8. Pro kompensaci následného zvýšení hladiny kapaliny nad pístem 20 je měch 44 stlačen kapalinou nad pístem 20. Když vozidlo přejelo hrbol na vozovce, vychýlí se listová pružina χ dolů a způsobí pohyb válce 10 dolů, takže píst 20 se dostane blíže к hornímu konci válce 10 a kapalina proudí zpět pod píst 20 podélnou drážkou 51. Protože pružná deska 56 je při tomto pohybu přitlačována kapalinou к horní straně pístu 20, zakryje průchod 54 v pístu 20 a zamezí průtok kapaliny z horní strany pístu 20 průchodem 54.· Tím je zajištěn větší odpor proti roztahování tlumiče než proti jeho stlačování . > - v >

Během roztahování tlumiče by mohla nastat situace, při které za nepřítomnosti stlačitelného media, jako je plyn v měchu 44, by kapalina nad pístem 20 neproudila kolem pístu 20 podélnou drážkou 51 dostatečně rychle к zamezení nežádoucího zvýšení tlaku nad pístem 20. To by způsobilo nežádoucí zvýšení odporu к roztažení tlumiče. К vyvážení tohoto jevu kapalina nad pístem 20 stlačí měch 44, takže tlak kapaliny a tedy i odpor к roztažení tlumiče je omezen na tlak vyvinutý v měchu 44. Když kapalina nad pístem 20 stlačí měch 44, mohou v kapalině pod pístem 20 vzniknout dutiny.

V obměněném uspořádání tlumiče místo použití ventilu 50 může jádro 24 víka 22 mít průchozí otvor, který vede ke koncové stěně měchu z kaučuku, na kterém je nanesena vrstva samotěsnicího polovulkanizovaného kaučuku. К naplnění měchu plynem se použije injekční jehla npod., která se vsune do otvoru a propíchne měch. Injekční jehlou se potom vtlačí do měchu plyn, až dosáhne požadovaného tlaku. Injekční jehla se potom vytáhne otvorem a vrstva samotěsnicího kaučuku opět měch utěsní.

Obr. 3 znázorňuje provedení tlumiče obecně podobného provedení podle obr. 2 až na to. že měch 44 je vynechán. Pro shodné dílce jsou použity shodné vztahové značky. Těsnicí prstenec 43 utěsňuje víko 22 proti válci 10. Ve válci 10 nad kapalinou, která má hladinu vyznačenou v obr. 3, je plynová komora 45. Hladina 47 indikuje rovnovážný stav, když je vozidlo v klidové poloze. Je zřejmé, že za provozu může být plyn smíchán s kapalinou ve válci 10, takže v této vzniknou dutiny a případně i emulze. Tlumič podle obr. 3 pracuje stejným způsobem, jak bylo vysvětleno v soouvislosti s tlumičem podle obr. 2.

Obr. 4 znázorňuje pohled z vnějšku na roztažený tlumič, ve kterém válec 10 má část 9 o větším průměru. Tlumič je opatřen ochranným pláštěm 65, který obklopuje pístnici J3, když tato vyčnívá z válce 10. Na protilehlých koncích tlumiče jsou upevněna závěsná oka 66, 67. Vnitřní uspořádání tlumiče je znázorněno v obr. 5. Pro shodné dílce jsou opět užity shodné vztahové značky. Měch 44 je uložen v rozšířené části 9 válce 10. Plyn se naplní do měchu 44 samotěsnicí kaučukovou zátkou 69 ve víku 22. Píst 20 je znázorněn v plně vytažené poloze. Podélná drážka 51 ve vložce 16 má maximální šířku 53 v jedné třetině délky válce 10 od spodního závěsného oka 66. Podélná drážka 5χ se rovnoměrně zužuje к oběma protilehlým koncům yložky 16.

Je zřejmé, že stlačitelný plyn v měchu 44 nebo podobné prostředky kompenzují kolísání teploty. Když se mění pracovní teplota tlumiče, mění se i tlak vyvíjený měchem 44 na kapalinu vlivem roztahování kapaliny i plynu a tím se mění charakteristiky tlumení. Podobně působí stlačitelný plyn přídavnou kompenzaci nákladu vozidla při použití tlumiče s proměnlivým tlumením. V uspořádání popsaném podle obr. 2 je zužující se podélná drážka 51, která způsobuje proměnlivé tlumení v závislosti na nákladu vozidla. Píst 20 je normálně umístěn v různé šířce podélné drážky 51 v závislosti na nákladu vozidla a tudíž

CS 266 665 В 2 vytváří různý odpor proudění kapaliny kolem něho. Různá poloha pístu 20 ve válci 10 způsobuje různou délku zasunutí pístnice do válce 10 a to opět má za následek různé stlafiení měchu 44. Tím se mění omezující působení měchu 44 na rozdíl tlaků napříč pístu 20 a to může být využito к zajištění rovnoměrnějších charakteristik tlumení pro různé náklady vozidla při použití tlumičů s proměnlivým tlumením. Tímto způsobem umožňuje měch 44 proměnlivé tlumení, které je vytvářeno podélnou drážkou 21« ^a jeho účinnost pro široký roz* sah provozních podmínek. Tvar podélné drážky 51 může být určen charakteristikami tlumení, které jsou požadovány při různých velikostech stlačení nebo roztažehí tlumiče během nárazového a vratného zdvihů. .

Vytvoření podélné drážky 51 proměnlivého průřezu je zejména výhodné pro zajištění hydraulické zarážky při krajní vratné poloze když je tlumič plně roztažen. Jak je patrno z obr. 2, zúžený konec 52 podélné drážky 51 vytváří tuhý hydraulický odpor proti dalšímu roztažení tlumiče, které by mohlo nastat, když pojížděcí kolo vozidla přejíždí přes jámu ve vozovce. Uzavření podélné drážky 51 na jejfm-^horním konci vytváří vysoký hydraulický odpor proti dalšímu roztažení tlumiče a jako hydraulická zarážka. Tím odpadají další přídavné součásti tlumiče a není třeba zvětšovat jeho délku.

Při stlačení tlumiče působí průtok kapaliny průchodem 54 к zamezení uzavření podélné drážky 51 působící jako hydraulická zarážka při nárazovém zdvihu. Obměna podle obr. 6 může být použita ke zvýšení hydraulického odporu na konci.stlačení tlumiče. V tomto uspořádání obsahuje píst 20 jednocestné ventily 70 ovládající soustavu kanálků 71 vyvedených z prstencové drážky 72 ve válcové stěžně pístu 20. Prstencová drážka 72 je ve spojení s podélnou drážkou 21· ^Na konci nárazového zdvihu dosáhne píst 20 uzavřeného konce 55 podélné drážky 21» jak znázorněno čárkovanými čarami, a to způsobí podstatnou redukci v kapalině, která může vtéci do prstencové drážky 72, čímž je vytvořen značný hydraulický odpor proti dalšímu stlačení tlumiče.

Vynález není omezen na výše popsaná opatření. Místo plnění měchu 44 kuličkovým ventilem nebo injekční jehlou mohou být použity jiné prostředky.

Místo měchu 44 naplněného plynem mohou být ve válci 10 použity jiné stlačitelné prostředky. ’

Tato dutina může obsahovat jednu nebo několik šroubových nebo spirálních pružin. Může v ní být uložena membrána nebo pěnová hmota s uzavřenými komůrkami.

Je zřejmé, že plyn může být stlačen nestlačitelnou kapalinou ve válci 10 a tím na ni působit tlakem, který je závislý na stlačení plynu. Plyn tvoří prostředek pro omezení rozdílu tlaků napříč pístu 20. Relativní pohyb pístu 20 může na jeho straně odvrácené od měchu 44 vytvářet v kapalině dutiny. Plyn má vliv na charakteristiky.tlumení. Tlak plynu může být měněn vhodným nastavením, když je tlumič uveden do podmínek rovnováhy.

V příkladech znázorněných na obr. 2 a 5 může být tlak v měchu 44 při klidu pístu 20 a rovnováze kapaliny s výhodou od 0,8 do 2,0 MPa. Měch působí zvláště dobře při tlaku od

0,8 do 1,5 MPa. Není-li použit měch 44 (obr. 3), může být tlak plynu vyšší, od 0,8 do 2,7 MPa, s výhodou 2 MPa.

Výše popsané příklady mohou být použity u rozličných závěsných zařízení pro vozidla, též tažená vozidla a letadla. Tato mohou být opatřeny koly nebo kluznicemi.

Claims (6)

1. Závěsné zařízení pro vozidla zahrnující válec obsahující píst uložený kluzně ve válci, pístnici spojenou s pístem a procházející víkem válce a bezventilový dvousměřný průchod pro kapalinu mající člen umístěný podél válce s proměnlivým příčným průřezem a průchod pro kapalinu za pístem opatřený ventilem s diferenciálním odporem, vyznačující se tím, že přilehle· к víku (22) válce (10) ju umístěnu plynová komoru (45) a průchod (54) pro kapalinu

CS 268 665 B2 za pístem (20) je opatřen uzavírací pružnou deskou (56) umístěnou mezi průchodem (54) pro kapalinu za pístem (20) a víkem (22).

2. Závěsné zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že průchod (54) pro kapalinu za pístem (20) tvoří podélná drážka (51) proměnlivého průřezu mezi pístem (20) a válcem (10).

3. Závěsné zařízení podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že přilehle к víku (22) válce (10) je umístěn měch (44) pro plyn.

4. Závěsné zařízení podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že ve víku (22) válce (10) je vytvořen otvor (49) vyústěný do plynové komory (45).

5. Závěsné zařízení podle bodu 4, vyznačující se tím, že otvor (49) je opatřen samotěsnicí kaučukovou zátkou (69).

6. Závěsné zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že podélná drážka (51) je na konci (52) směřujícím к víku (22) válce (10( uzavřena.