RU2253576C2 - Adjustable shock absorber - Google Patents
Adjustable shock absorber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253576C2 RU2253576C2 RU2002117815/11A RU2002117815A RU2253576C2 RU 2253576 C2 RU2253576 C2 RU 2253576C2 RU 2002117815/11 A RU2002117815/11 A RU 2002117815/11A RU 2002117815 A RU2002117815 A RU 2002117815A RU 2253576 C2 RU2253576 C2 RU 2253576C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- shock absorber
- inductor
- channels
- stepper motor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Damping Devices (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвеске транспортных средств.The invention relates to transport machinery, namely to the suspension of vehicles.
Аналогом заявляемого изобретения является амортизатор [1], содержащий цилиндр, поршень, шток, направляющую втулку, гидравлическую полость, заполненную рабочей жидкостью и разделенную поршнем на нижнюю и верхнюю части, соединенные между собой каналами поршня, а также клапаны с упругими элементами, газовую полость и разделитель, отделяющий ее от гидравлической полости.An analogue of the claimed invention is a shock absorber [1], comprising a cylinder, a piston, a rod, a guide sleeve, a hydraulic cavity filled with a working fluid and divided by a piston into lower and upper parts connected by piston channels, as well as valves with elastic elements, a gas cavity and a separator separating it from the hydraulic cavity.
Параметры упругих элементов однозначно определяют характеристику сопротивлений (зависимость сил сопротивлений от скорости перемещения поршня) амортизатора, вследствие чего конструкция аналога позволяет реализовать только одну такую характеристику.The parameters of the elastic elements uniquely determine the characteristic of the resistances (the dependence of the resistance forces on the speed of movement of the piston) of the shock absorber, as a result of which the analog design allows only one such characteristic to be realized.
Значения сил сопротивлений амортизатора с клапанами, основанными на упругих элементах, имеют поле допуска. В связи с этим фактические силы сопротивления могут отличаться от их номинальных значений.The values of the resistance forces of the shock absorber with valves based on elastic elements have a tolerance field. In this regard, the actual resistance forces may differ from their nominal values.
Кроме того, силы сопротивления аналога в процессе эксплуатации уменьшаются со временем из-за снижения жесткости упругих элементов.In addition, the resistance forces of the analog during operation decrease with time due to a decrease in the stiffness of the elastic elements.
Прототипом заявляемого изобретения служит регулируемый амортизатор [2], содержащий цилиндр, поршень, шток, гидравлическую полость, заполненную рабочей жидкостью и разделенную поршнем на нижнюю и верхнюю части, соединенные между собой каналами, а также клапаны с упругими элементами и управляющее устройство, связанное с электродвигателем. Ротор электродвигателя, функционально являющийся его якорем, соединен с регулирующим элементом в виде золотника, размещенного в штоке и имеющего возможность поворачиваться в нем. Корпус электродвигателя, выполняющий функцию индуктора (источника магнитного поля) с постоянными магнитами, установлен неподвижно на хвостовике штока. С целью обеспечения подвода тока в обмотку якоря, имеющего возможность поворачиваться, электродвигатель снабжен токосъемным устройством.The prototype of the claimed invention is an adjustable shock absorber [2], containing a cylinder, piston, rod, hydraulic cavity filled with a working fluid and divided by a piston into lower and upper parts connected by channels, as well as valves with elastic elements and a control device associated with an electric motor . The rotor of the electric motor, which is functionally its anchor, is connected to the regulating element in the form of a spool placed in the stem and having the ability to rotate in it. The motor housing, which performs the function of an inductor (magnetic field source) with permanent magnets, is mounted motionless on the stem of the rod. In order to ensure the supply of current to the armature winding, which has the ability to rotate, the electric motor is equipped with a current collector.
Конструкция прототипа частично устраняет недостатки, присущие аналогу. Посредством поворота золотника в ту или иную сторону устанавливается одно из двух значений проходного сечения канала, соединяющего две части гидравлической полости. Варьированием проходного сечения обеспечивается изменение характеристики сопротивлений амортизатора.The design of the prototype partially eliminates the disadvantages inherent in the analogue. By turning the slide valve in one direction or another, one of two values of the passage section of the channel connecting the two parts of the hydraulic cavity is established. By varying the bore, a change in the characteristics of the resistance of the shock absorber is provided.
Однако значения сил сопротивления прототипа определяются, как и у аналога, параметрами упругих клапанных элементов. К тому же, наличие только двух значений проходного сечения регулируемого канала обуславливает возможность реализации всего двух характеристик сопротивлений амортизатора. Кроме того, размещение регулирующего элемента (золотника) в штоке накладывает ограничения на диапазон регулирования такой характеристики.However, the values of the resistance forces of the prototype are determined, like the analogue, by the parameters of the elastic valve elements. In addition, the presence of only two values of the flow area of the adjustable channel makes it possible to implement only two characteristics of the resistance of the shock absorber. In addition, the placement of the regulating element (valve) in the rod imposes restrictions on the range of regulation of this characteristic.
Технической задачей заявляемого изобретения являются исключение из амортизатора упругих клапанных элементов и расширение диапазона регулирования его характеристики сопротивлений.The technical task of the claimed invention is the exclusion from the shock absorber of the elastic valve elements and the expansion of the range of regulation of its resistance characteristics.
Техническая задача решается тем, что у регулируемого амортизатора в одном из каналов поршня размещен датчик давления двустороннего действия, при этом якорь шагового электродвигателя связан с управляющим устройством и неподвижно закреплен на штоке, а индуктор шагового электродвигателя размещен в поршне с возможностью поворота относительно якоря и выполнен с плоской крышкой, имеющей выступающие кольцевые секторы с отверстиями для изменения проходного сечения каналов поршня.The technical problem is solved in that an adjustable shock absorber has a double-acting pressure sensor in one of the piston channels, while the armature of the stepper motor is connected to the control device and fixedly mounted on the rod, and the inductor of the stepper motor is placed in the piston with the possibility of rotation relative to the armature and is made with a flat cap having protruding annular sectors with holes for changing the bore of the piston channels.
На фигуре 1 изображен общий вид регулируемого амортизатора.The figure 1 shows a General view of an adjustable shock absorber.
Регулируемый амортизатор содержит цилиндр 1, шток 2 с размещенными в нем проводами 3, направляющую втулку 4, поршень 5, гидравлическую полость 6, разделенную поршнем 5 на нижнюю и верхнюю части, а также газовую полость 7 и разделитель 8, отделяющий гидравлическую полость 6 от газовой полости 7. Нижняя и верхняя части гидравлической полости 6 соединены между собой каналами 9 поршня 5.The adjustable shock absorber comprises a cylinder 1, a rod 2 with
В одном из каналов 9 поршня 5 размещен датчик давления двустороннего действия, который состоит из нижней и верхней пьезоэлектрических пластин 10, а также металлического диска 11, расположенного между ними. Он служит общим проводом пластин 10, включенных в электрическую цепь управления шаговым электродвигателем. Якорь 12 шагового электродвигателя неподвижно закреплен на штоке 2. В поршне 5 наряду с датчиком давления размещен индуктор 13 (на постоянных магнитах) шагового электродвигателя с возможностью поворота относительно якоря 12 шагового электродвигателя. Плоская крышка 14 индуктора 13 имеет выступающие кольцевые секторы 15 с выполненными в них отверстиями. Якорь 12 шагового электродвигателя связан проводами 3 с управляющим устройством 16 (на фигуре 1 не показано).In one of the channels 9 of the piston 5, a double-acting pressure sensor is located, which consists of the lower and upper piezoelectric plates 10, as well as a
Схема управления шаговым электродвигателем представлена на фигуре 2. В схему входит управляющее устройство 16, вырабатывающее управляющие импульсы в зависимости от давления рабочей жидкости и подающее их в обмотку 17 (на фигуре 1 не показана) якоря 12 (фигура 1) шагового электродвигателя. Управляющее устройство 16 (фигура 2) обеспечивает возможность реализации характеристики сопротивлений в широком диапазоне сил, регламентируемом надежностью амортизатора.The control circuit of the stepper motor is shown in figure 2. The circuit includes a
Амортизатор работает следующим образом.The shock absorber works as follows.
При равенстве давлений рабочей жидкости в обеих частях гидравлической полости 6 (фигура 1) индуктор 13 вместе со своей крышкой 14 находятся в крайнем положении движения против часовой стрелки на (сечении А-А). Это положение - стартовое для шагового электродвигателя. В таком состоянии каналы 9 из одной части гидравлической полости 6 в другую часть, полностью перекрыты кольцевыми секторами 15 крышки 14.When the pressure of the working fluid is equal in both parts of the hydraulic cavity 6 (figure 1), the inductor 13 together with its cover 14 are in the extreme position of movement counterclockwise on (section AA). This position is the starting position for the stepper motor. In this state, the channels 9 from one part of the hydraulic cavity 6 to another part are completely blocked by the annular sectors 15 of the cover 14.
При сжатии поршень 5 начинает перемещаться вниз, в результате чего давление рабочей жидкости в нижней части гидравлической полости 6 становится больше, чем в ее верхней части. Датчик давления вырабатывает электрический сигнал, при котором положительный потенциал образуется на нижней пьезоэлектрической пластине 10 датчика. Величина сигнала пропорционально давлению жидкости и, следовательно, скорости перемещения поршня 5. Положительный потенциал нижней пластины 10 служит командой управляющему устройству 16 (фигура 2) для выработки воздействия по изменению проходного сечения каналов 9 (фигура 1) в соответствии с программой ветви сжатия на реализуемой характеристике сопротивлений амортизатора. Управляющее устройство 16 (фигура 2) вырабатывает необходимое число импульсов тока и передает их в обмотку 17 якоря 12 (фигура 1) шагового электродвигателя. В соответствии с указанным числом импульсов индуктор 13 вместе с крышкой 14 поворачиваются на угол, обеспечивающий изменение проходного сечения каналов 9, до значения, создающего сопротивление сжатию с силой, которая для конкретной скорости перемещения поршня при сжатии регламентируется программой реализуемой характеристики. Проходное сечение меняется за счет изменения степени перекрытия каналов 9, предназначенных для перетекания рабочей жидкости, кольцевыми выступами 15 крышки 14 индуктора 13 при повороте последнего.When compressed, the piston 5 begins to move downward, as a result of which the pressure of the working fluid in the lower part of the hydraulic cavity 6 becomes greater than in its upper part. The pressure sensor generates an electrical signal at which a positive potential is formed on the lower piezoelectric plate 10 of the sensor. The magnitude of the signal is proportional to the pressure of the liquid and, therefore, the speed of movement of the piston 5. The positive potential of the lower plate 10 serves as a command to the control device 16 (figure 2) to generate an effect on the change in the bore of the channels 9 (figure 1) in accordance with the compression branch program on the implemented characteristic shock absorber resistances. The control device 16 (figure 2) generates the required number of current pulses and transfers them to the winding 17 of the armature 12 (figure 1) of the stepper motor. In accordance with the indicated number of pulses, the inductor 13 together with the cover 14 is rotated through an angle providing a change in the passage section of the channels 9 to a value that creates compression resistance with a force that is regulated by the program of the implemented characteristic for a specific piston moving speed during compression. The bore is changed by changing the degree of overlap of the channels 9, designed for the flow of the working fluid, annular projections 15 of the cover 14 of the inductor 13 when the latter is rotated.
При отбое поршень 5 начинает перемещаться вверх, в результате чего давление рабочей жидкости в верхней части гидравлической полости 6 становится больше, чем в ее нижней части. Датчик давления вырабатывает электрический сигнал, при котором положительный потенциал образуется на верхней пьезоэлектрической пластине 10 датчика. Величина сигнала пропорциональна давлению жидкости и, следовательно, скорости перемещения поршня 5. Положительный потенциал верхней пластины 10 служит командой управляющему устройству 16 (фигура 2) для выработки воздействия по изменению проходного сечения каналов 9 (фигура 1) в соответствии с программой ветви отбоя на реализуемой характеристике сопротивлений амортизатора. Управляющее устройство 16 (фигура 2) вырабатывает необходимое число импульсов тока и передает их в обмотку 17 якоря 12 (фигура 1) шагового электродвигателя. В соответствии с указанным числом импульсов индуктор 13 вместе с крышкой 14 поворачиваются на угол, обеспечивающий изменение проходного сечения каналов 9 до значения, создающего сопротивление отбою с силой, которая для конкретной скорости перемещения поршня при отбое регламентируется программой реализуемой характеристики. Проходное сечение меняется за счет изменения степени перекрытия каналов 9, предназначенных для перетекания рабочей жидкости, кольцевыми выступами 15 крышки 14 индуктора 13 при повороте последнего.When rebound, the piston 5 begins to move upward, as a result of which the pressure of the working fluid in the upper part of the hydraulic cavity 6 becomes greater than in its lower part. The pressure sensor generates an electrical signal in which a positive potential is formed on the upper piezoelectric plate 10 of the sensor. The magnitude of the signal is proportional to the pressure of the liquid and, therefore, the speed of movement of the piston 5. The positive potential of the upper plate 10 serves as a command to the control device 16 (figure 2) to generate an effect on the change in the passage section of the channels 9 (figure 1) in accordance with the rebound branch program on the implemented characteristic shock absorber resistances. The control device 16 (figure 2) generates the required number of current pulses and transfers them to the winding 17 of the armature 12 (figure 1) of the stepper motor. In accordance with the indicated number of pulses, the inductor 13 together with the cover 14 is rotated through an angle, providing a change in the passage section of the channels 9 to a value that creates a rebound resistance with a force that is regulated by the program of the implemented characteristic for a specific piston speed during rebound. The bore is changed by changing the degree of overlap of the channels 9, designed for the flow of the working fluid, annular projections 15 of the cover 14 of the inductor 13 when the latter is rotated.
Максимальная реализуемая в амортизаторе сила сопротивления достигается, когда индуктор 13 вместе со своей крышкой 14 находятся в крайнем положении движения по часовой стрелке (на сечении А-А). Это положение - "стоп" для шагового электродвигателя. В таком состоянии каналы 9, предназначенные для перетекания рабочей жидкости, полностью открыты.The maximum resistance force realized in the shock absorber is achieved when the inductor 13 together with its cover 14 are in the extreme position of clockwise movement (at section AA). This position is the “stop” for the stepper motor. In this state, the channels 9 intended for the flow of the working fluid are fully open.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый амортизатор отличается тем, что в одном из каналов поршня размещен датчик давления двустороннего действия, при этом якорь шагового электродвигателя связан с управляющим устройством и неподвижно закреплен на штоке, а индуктор шагового электродвигателя размещен в поршне с возможностью поворота относительно якоря и выполнен с плоской крышкой, имеющей выступающие кольцевые секторы с отверстиями для изменения проходного сечения каналов поршня.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive shock absorber is characterized in that a pressure sensor of double-acting action is placed in one of the piston channels, while the armature of the stepper motor is connected to the control device and fixedly mounted on the rod, and the inductor of the stepper motor is placed in the piston with the possibility of rotation relative to anchors and is made with a flat cover having protruding annular sectors with holes for changing the bore of the piston channels.
Вышеперечисленные признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию “новизна”.The above signs allow us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "novelty."
Существующие технологии машиностроения и применяемые в нем материалы позволяют организовать промышленное изготовление регулируемых амортизаторов и оснащение ими транспортных средств.Existing mechanical engineering technologies and the materials used in it allow organizing the industrial production of adjustable shock absorbers and equipping them with vehicles.
Источники информацииSources of information
1. Раймпель Й. Шасси автомобиля. Амортизаторы, шины и колеса. М.: “Машиностроение”, 1986, стр.33, рис.1.30 (аналог).1. Raimpel J. Car chassis. Shock absorbers, tires and wheels. M .: “Mechanical Engineering”, 1986, p. 33, fig. 1.30 (analogue).
2. Амортизатор KAYABA 443218 (Nissan 56210) для автомобилей Nissan Bluebird, Bluebird U (VRU 11, VEU 11) 10.1983 г. - 1986 г. Каталог “KAYABA 2001. SHOCK ABSORBER”. KAYABA Europe GmbH Breit Strasse 10 В 40670 Meerbusch Germany, стр.116 (прототип).2. KAYABA 443218 shock absorber (Nissan 56210) for Nissan Bluebird, Bluebird U (VRU 11, VEU 11) cars. 10.1983 - 1986. Catalog “KAYABA 2001. SHOCK ABSORBER”. KAYABA Europe GmbH Breit Strasse 10B 40670 Meerbusch Germany, p. 116 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117815/11A RU2253576C2 (en) | 2002-07-02 | 2002-07-02 | Adjustable shock absorber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117815/11A RU2253576C2 (en) | 2002-07-02 | 2002-07-02 | Adjustable shock absorber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002117815A RU2002117815A (en) | 2004-03-20 |
RU2253576C2 true RU2253576C2 (en) | 2005-06-10 |
Family
ID=35834756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002117815/11A RU2253576C2 (en) | 2002-07-02 | 2002-07-02 | Adjustable shock absorber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2253576C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105387118A (en) * | 2015-11-25 | 2016-03-09 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | Damping-adjustable shock absorber piston |
RU180691U1 (en) * | 2017-09-19 | 2018-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | CAR SHOCK ABSORBER WITH HYDROCYLINDER FUNCTION |
-
2002
- 2002-07-02 RU RU2002117815/11A patent/RU2253576C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Амортизатор KAYABA 443218 (Nissan 56210) для автомобилей Nissan Bluebird, Bluebird U (VRU 11, VEU 11) 10.1983г. – 1986 г. Каталог "KAYABA 2001. SHOCK ABSORBER". АМОРТИЗАТОР NISSAN PAI 956210. 88 GOO KYB JAPAN, 1971. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105387118A (en) * | 2015-11-25 | 2016-03-09 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | Damping-adjustable shock absorber piston |
RU180691U1 (en) * | 2017-09-19 | 2018-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | CAR SHOCK ABSORBER WITH HYDROCYLINDER FUNCTION |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002117815A (en) | 2004-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220281282A1 (en) | Methods and apparatus for controlling a fluid damper | |
US5161653A (en) | Electro-rheological shock absorber | |
US5293969A (en) | Electromagnetic suspension device | |
CN100402882C (en) | Damping force variable valve and shock absorber using same | |
CN112283281B (en) | Damping adjusting valve and method for vibration absorber | |
GB2050558A (en) | Position control systems | |
JPH023720A (en) | Fluid pressure impact and vibration damper, damping of which can be adjusted | |
US20140360799A1 (en) | Mount apparatus | |
CN110486406B (en) | Hydraulic damper | |
EP0294952A2 (en) | Hydraulic double-acting damper | |
US6273224B1 (en) | Shock absorber mounted electromagnetically operated damper valve | |
RU2253576C2 (en) | Adjustable shock absorber | |
WO2000044579A1 (en) | Improved shock absorber | |
RU2232316C2 (en) | Magneto-rheological shock absorber | |
CN111336207B (en) | Damping adjustable shock absorber for automobile | |
JPH04503238A (en) | Variable shock absorber and its system | |
RU2304053C1 (en) | Adjustable shock absorber | |
CN114838082B (en) | Multistage variable damping variable stiffness shock absorber based on magnetorheological material | |
EP1219858A1 (en) | Shock absorber using a hydraulic fluid and a magnetorheological fluid | |
JP2823963B2 (en) | Hydraulic damper | |
JPH08291836A (en) | Hydraulic damping device | |
JP2007255705A (en) | Variable force damper | |
CN112178108B (en) | Controllable hydraulic damper based on magnetorheological rubber | |
JP3052785B2 (en) | Suspension device | |
CN103890442A (en) | Damper with variable damping force |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070703 |