RU2263238C2 - Adjustable single-tube gas-filled shock absorber - Google Patents

Adjustable single-tube gas-filled shock absorber Download PDF

Info

Publication number
RU2263238C2
RU2263238C2 RU2003132026/11A RU2003132026A RU2263238C2 RU 2263238 C2 RU2263238 C2 RU 2263238C2 RU 2003132026/11 A RU2003132026/11 A RU 2003132026/11A RU 2003132026 A RU2003132026 A RU 2003132026A RU 2263238 C2 RU2263238 C2 RU 2263238C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shock absorber
piston
cylinder
bypass
control device
Prior art date
Application number
RU2003132026/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003132026A (en
Inventor
Е.П. Гусев (RU)
Е.П. Гусев
А.М. Плотников (RU)
А.М. Плотников
С.Ю. Воеводов (RU)
С.Ю. Воеводов
Original Assignee
ЗАО "Плаза"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО "Плаза" filed Critical ЗАО "Плаза"
Priority to RU2003132026/11A priority Critical patent/RU2263238C2/en
Publication of RU2003132026A publication Critical patent/RU2003132026A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2263238C2 publication Critical patent/RU2263238C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport engineering; vehicle suspensions.
SUBSTANCE: proposed adjustable single-tube gas-filled shock absorber contains cylinder, rod, piston fixed on rod, hydraulic space of cylinder filled with working liquid and divided by piston into upper and lower parts, and bypass connecting upper and lower parts of cylinder hydraulic space. Shock absorber is furnished with piston travel inductive pickup made in form of upper and lower windings placed in cylinder and connected with shock absorber resistance control device, dc/high-frequency ac voltage automatic converter connected with shock absorber resistance control device and rectifier connected with piezoelectric element installed in bypass to change its capacity.
EFFECT: dispensing with flexible valve element, enlarged control range of shock absorber characteristics, simplified adjusting device.
2 dwg

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 однотрубный газонаполненнный амортизатор [1], содержащий цилиндр, направляющую втулку, шток, неподвижно смонтированный на нем поршень и гидравлическую полость, заполненную рабочей жидкостью и поделенную поршнем на верхнюю и нижнюю части, а также газовую полость и разделитель, отделяющий ее от гидравлической полости. В поршне установлены клапаны с упругими элементами.An analogue of the claimed invention is a single-tube gas-filled shock absorber [1] containing a cylinder, a guide sleeve, a rod, a piston fixedly mounted on it and a hydraulic cavity filled with a working fluid and divided by a piston into the upper and lower parts, as well as a gas cavity and a separator that separates it from hydraulic cavity. Valves with elastic elements are installed in the piston.

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 две части, а также байпас с двумя регулируемыми клапанами, состоящими из электромагнита и золотника.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 two parts, as well as a bypass with two adjustable valves consisting of an electromagnet and a spool.

Конструкция прототипа частично устраняет недостатки, присущие аналогу. Посредством включения одного из магнитов, включения двух магнитов вместе или их выключения устанавливается одно из четырех значений пропускной способности байпаса. Варьированием этой величины достигается изменение характеристики сопротивлений амортизатора.The design of the prototype partially eliminates the disadvantages inherent in the analogue. By turning on one of the magnets, turning on the two magnets together or turning them off, one of the four bypass throughput values is set. By varying this value, a change in the characteristics of the shock absorber resistances is achieved.

Однако в прототипе, как и в аналоге, имеется упругий клапанный элемент, а возможность получать только четыре значения пропускной способности байпаса ограничивает число реализуемых характеристик сопротивления амортизатора четырьмя видами. При этом клапанные части этих характеристик эквидистантны, то есть однообразны. Кроме того, регулирующее устройство отличается повышенной сложностью: оно состоит из двух механизмов, каждый из которых содержит привод в виде электромагнита и регулирующий элемент - золотник.However, in the prototype, as in the analogue, there is an elastic valve element, and the ability to receive only four values of the bypass capacity limits the number of realized characteristics of the shock absorber resistance to four types. Moreover, the valve parts of these characteristics are equidistant, that is, uniform. In addition, the control device is characterized by increased complexity: it consists of two mechanisms, each of which contains a drive in the form of an electromagnet and a control element - a spool.

Технической задачей изобретения являются исключение упругого клапанного элемента, расширение диапазона регулирования характеристик амортизатора и упрощение регулирующего устройства.An object of the invention is the exclusion of the elastic valve element, the expansion of the range of regulation of the characteristics of the shock absorber and the simplification of the regulatory device.

Техническая задача решается тем, что регулируемый однотрубный газонаполненный амортизатор, содержащий цилиндр, шток, неподвижно смонтированный на нем поршень, гидравлическую полость цилиндра, заполненную рабочей жидкостью и поделенную поршнем на верхнюю и нижнюю части, и байпас, соединяющий верхнюю и нижнюю части гидравлической полости цилиндра, снабжен индуктивным датчиком перемещения поршня, выполненным в виде верхней и нижней обмоток, размещенных в цилиндре и соединенных с управляющим устройством сопротивления амортизатора, автопреобразователем постоянного напряжения в переменное высокой частоты, соединенным с управляющим устройством сопротивления амортизатора, и выпрямителем, соединенным с пьезоэлектрическим элементом, установленным в байпасе для изменения его пропускной способности.The technical problem is solved in that an adjustable single-tube gas-filled shock absorber comprising a cylinder, a rod, a piston fixedly mounted on it, a hydraulic cylinder cavity filled with a working fluid and divided by a piston into the upper and lower parts, and a bypass connecting the upper and lower parts of the hydraulic cylinder cavity, equipped with an inductive piston displacement sensor, made in the form of upper and lower windings located in the cylinder and connected to a shock absorber resistance control device, auto reobrazovatelem DC to AC high frequency coupled with the damper control device resistance and a rectifier connected to the piezoelectric element, installed in a bypass to change its bandwidth.

Перечисленные отличия позволяют реализовывать в амортизаторе множество характеристик сопротивления, ограниченное его энергоемкостью.These differences allow you to implement in the shock absorber many characteristics of resistance, limited by its energy intensity.

На фигуре 1 изображен общий вид регулируемого амортизатора, а на фигуре 2 - его структурная электрическая схема.The figure 1 shows a General view of an adjustable shock absorber, and figure 2 - its structural electrical circuit.

Регулируемый однотрубный газонаполненный амортизатор содержит цилиндр 1 (фиг.1), направляющую втулку 2, шток 3, неподвижно смонтированный на нем поршень 4, обладающий магнитным полем, гидравлическую полость 5 цилиндра 1, заполненную рабочей жидкостью и поделенную поршнем 4 на верхнюю и нижнюю части, а также газовую полость 6 и разделитель 7, изолирующий ее от гидравлической полости 5. Ее обе части соединены между собой посредством байпаса 8 и прорезей в цилиндре 1. В байпасе 8 установлен пьезоэлектрический элемент 9, выполненный в форме кольца и закрепленный на гайке 10, изолирующей байпас 8 от окружающей среды.The adjustable single-tube gas-filled shock absorber comprises a cylinder 1 (Fig. 1), a guide sleeve 2, a rod 3, a piston 4 fixedly mounted thereon, having a magnetic field, a hydraulic cavity 5 of cylinder 1 filled with a working fluid and divided by a piston 4 into upper and lower parts, as well as a gas cavity 6 and a separator 7, isolating it from the hydraulic cavity 5. Its two parts are interconnected by bypass 8 and slots in the cylinder 1. In bypass 8 there is a piezoelectric element 9 made in the form of a ring and mounted on a nut 10 isolating the bypass 8 from the environment.

В цилиндре 1 размещены верхняя и нижняя обмотки 11, составляющие индуктивный датчик перемещения поршня 4. Обе обмотки 11 (фиг.2) соединены с управляющим устройством 12 сопротивления амортизатора, а оно - с автопреобразователем 13 постоянного напряжения в переменное высокой частоты. Автопреобразователь соединен с выпрямителем 14, а тот - с пьезоэлектрическим элементом 9.The upper and lower windings 11 constituting an inductive sensor for displacing the piston 4 are placed in the cylinder 1. Both windings 11 (Fig. 2) are connected to a shock absorber resistance control device 12, and it is connected to an autoconverter 13 of a direct voltage to an alternating high frequency. The autoconverter is connected to the rectifier 14, and the one with the piezoelectric element 9.

Амортизатор работает следующим образом.The shock absorber works as follows.

Когда поршень 4 неподвижен, давления в обеих частях гидравлической полости 5 (фиг.1) равны, разность потенциалов на датчике перемещения поршня 4, состоящем из двух индуктивных обмоток 11, равна нулю. Управляющий сигнал отсутствует, автопреобразователь 13 (фиг.2) вырабатывает переменное напряжение наибольшей частоты. При таком значении частоты постоянное напряжение на выходе выпрямителя 14 максимальное, высота кольца (пьезоэлектрического элемента) 9 самая большая, а пропускная способность байпаса 8 минимальная.When the piston 4 is stationary, the pressures in both parts of the hydraulic cavity 5 (Fig. 1) are equal, the potential difference on the displacement sensor of the piston 4, consisting of two inductive windings 11, is zero. The control signal is absent, the autoconverter 13 (figure 2) generates an alternating voltage of the highest frequency. With this frequency value, the constant voltage at the output of the rectifier 14 is maximum, the height of the ring (piezoelectric element) 9 is the largest, and the bypass throughput 8 is minimal.

При сжатии поршень 4 (фиг.1) начинает перемещаться вниз, в результате чего рабочая жидкость перетекает из нижней части гидравлической полости 5 цилиндра в верхнюю часть по байпасу 8.When compressed, the piston 4 (Fig. 1) begins to move downward, as a result of which the working fluid flows from the lower part of the hydraulic cavity 5 of the cylinder to the upper part by bypass 8.

За счет движущегося магнитного поля поршня 4 на нижней обмотке 11 индуктивного датчика его перемещения создается положительный потенциал. Его значение пропорционально скорости перемещения поршня 4. Положительный знак потенциала на нижней обмотке 11 служит управляющему устройству 12 (фиг.2) сопротивления амортизатора основанием для выработки воздействия по реализации ветви сжатия на заданной характеристике сопротивлений амортизатора. Управляющее устройство 12 сопротивления амортизатора вырабатывает это воздействие и посылает его в автопреобразователь 13. Он снижает частоту высокого напряжения, в результате чего на выходе выпрямителя 14 появляется постоянное напряжение меньшего, чем при неподвижном поршне, значения. Высота кольца (пьезоэлектрического элемента) 9 снижается, а пропускная способность байпаса 8 увеличивается до величины, создающей сопротивление сжатию с силой, которая для конкретной скорости перемещения поршня при сжатии регламентируется программой реализуемой характеристики.Due to the moving magnetic field of the piston 4 on the lower winding 11 of the inductive sensor of its displacement, a positive potential is created. Its value is proportional to the speed of movement of the piston 4. The positive sign of the potential on the lower winding 11 serves as a control device 12 (figure 2) of the shock absorber resistance to generate the impact on the implementation of the compression branch on a given characteristic of the shock absorber resistances. The shock absorber resistance control device 12 generates this effect and sends it to the auto-converter 13. It reduces the frequency of the high voltage, as a result of which a constant voltage of a value lower than that with the stationary piston appears at the output of the rectifier 14. The height of the ring (piezoelectric element) 9 decreases, and the capacity of the bypass 8 increases to a value that creates compression resistance with a force that is regulated for the specific piston speed during compression by the program of the implemented characteristic.

При отбое поршень 4 (фиг.1) начинает перемещаться вверх, в результате чего рабочая жидкость перетекает из верхней части гидравлической полости 5 цилиндра в нижнюю часть по байпасу 8.When rebound, the piston 4 (figure 1) begins to move upward, as a result of which the working fluid flows from the upper part of the hydraulic cavity 5 of the cylinder to the lower part by bypass 8.

За счет движущегося магнитного поля поршня 4 на верхней обмотке 11 индуктивного датчика его перемещения создается положительный потенциал. Его значение пропорционально скорости перемещения поршня 4. Положительный знак потенциала на нижней обмотке 11 служит управляющему устройству 12 (фиг.2) сопротивления амортизатора основанием для выработки воздействия по реализации ветви отбоя на заданной характеристике сопротивлений амортизатора. Управляющее устройство вырабатывает это воздействие и посылает его в автопреобразователь 13. Он снижает частоту высокого напряжения, в результате чего на выходе выпрямителя 14 появляется постоянное напряжение меньшего, чем при неподвижном поршне, значения. Высота кольца (пьезоэлектрического элемента) 9 снижается, а пропускная способность байпаса 8 увеличивается до величины, создающей сопротивление отбою с силой, которая для конкретной скорости перемещения поршня при отбое регламентируется программой реализуемой характеристики.Due to the moving magnetic field of the piston 4, a positive potential is created on the upper winding 11 of the inductive displacement sensor. Its value is proportional to the speed of movement of the piston 4. The positive sign of the potential on the lower winding 11 serves as a control device 12 (figure 2) of the shock absorber resistance to generate impact on the implementation of the rebound branch on a given characteristic of the shock resistance. The control device generates this effect and sends it to the auto-converter 13. It reduces the frequency of the high voltage, as a result of which a constant voltage of a value lower than with the stationary piston appears at the output of the rectifier 14. The height of the ring (piezoelectric element) 9 is reduced, and the bypass throughput 8 is increased to a value that creates resistance to rebound with a force that is regulated by the program of the implemented characteristic for a specific piston speed during rebound.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что в основу его конструкции и работы положено наличие индуктивного датчика перемещения поршня, выполненного в виде верхней и нижней обмоток, размещенных в цилиндре и соединенных с управляющим устройством сопротивления амортизатора, автопреобразователя постоянного напряжения в переменное высокой частоты, соединенного с управляющим устройством сопротивления амортизатора и выпрямителя, соединенного с пьезоэлектрическим элементом, установленным в байпасе для изменения его пропускной способности.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device is characterized in that the basis of its design and operation is the presence of an inductive piston displacement transducer made in the form of upper and lower windings located in the cylinder and connected to a shock absorber resistance control device, DC / AC converter high frequency connected to the control device of the resistance of the shock absorber and the rectifier connected to the piezoelectric element is installed th in the bypass to change its capacity.

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 и оснащение транспортных средств регулируемыми однотрубными газонаполненными амортизаторами.Existing mechanical engineering technologies and the materials used in it make it possible to organize industrial production and equipping of vehicles with adjustable single-tube gas-filled shock absorbers.

Использованные источники информацииInformation Sources Used

1. Патент GB №1239627, кл. F 16 F 9/08, опубликован 25.09.1969 г. (аналог).1. GB patent No. 1239627, cl. F 16 F 9/08, published September 25, 1969 (analogue).

2. Заявка DE №4336950 А1, кл. В 60 G 17/08, опубликована 29.10.1993 г. (прототип).2. Application DE No. 4336950 A1, CL 60 G 17/08, published October 29, 1993 (prototype).

Claims (1)

Регулируемый однотрубный газонаполненный амортизатор, содержащий цилиндр, шток, неподвижно смонтированный на нем поршень, гидравлическую полость цилиндра, заполненную рабочей жидкостью и поделенную поршнем на верхнюю и нижнюю части, и байпас, соединяющий верхнюю и нижнюю части гидравлической полости цилиндра, отличающийся тем, что он снабжен индуктивным датчиком перемещения поршня, выполненным в виде верхней и нижней обмоток, размещенных в цилиндре и соединенных с управляющим устройством сопротивления амортизатора, автопреобразователем постоянного напряжения в переменное высокой частоты, соединенным с управляющим устройством сопротивления амортизатора и выпрямителем, соединенным с пьезоэлектрическим элементом, установленным в байпасе для изменения его пропускной способности.An adjustable single-tube gas-filled shock absorber comprising a cylinder, a rod, a piston fixedly mounted on it, a hydraulic cylinder cavity filled with a working fluid and divided by a piston into upper and lower parts, and a bypass connecting the upper and lower parts of the hydraulic cylinder cavity, characterized in that it is equipped an inductive piston displacement transducer made in the form of upper and lower windings located in the cylinder and connected to a shock absorber resistance control device, will automatically convert dc voltage to high frequency alternating voltage connected to a shock absorber resistance control device and a rectifier connected to a piezoelectric element installed in the bypass to change its throughput.
RU2003132026/11A 2003-10-31 2003-10-31 Adjustable single-tube gas-filled shock absorber RU2263238C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132026/11A RU2263238C2 (en) 2003-10-31 2003-10-31 Adjustable single-tube gas-filled shock absorber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003132026/11A RU2263238C2 (en) 2003-10-31 2003-10-31 Adjustable single-tube gas-filled shock absorber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003132026A RU2003132026A (en) 2005-04-27
RU2263238C2 true RU2263238C2 (en) 2005-10-27

Family

ID=35635688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003132026/11A RU2263238C2 (en) 2003-10-31 2003-10-31 Adjustable single-tube gas-filled shock absorber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2263238C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106763443A (en) * 2016-12-08 2017-05-31 平高集团有限公司 Buffer and the operating mechanism using the buffer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106763443A (en) * 2016-12-08 2017-05-31 平高集团有限公司 Buffer and the operating mechanism using the buffer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003132026A (en) 2005-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0945643B1 (en) Fluid-filled active vibration damping device including oscillating member oscillated by actuator controlled with pulse signal
JP2693434B2 (en) Damping force generator for suspension and operation control device thereof
CN106763445B (en) A kind of mutative damp variable rigidity control method of intellectual material shock absorber
US20050199457A1 (en) Spring strut unit for suspension systems of motor vehicles
US20100116606A1 (en) Vibration damper
CN102606664B (en) Self-adaptive air spring based on magnetorheological technology
GB2050558A (en) Position control systems
CN106594157B (en) A kind of variation rigidity mutative damp shock absorber based on intellectual material
CN1867786A (en) Stroke dependent damping
US6695102B1 (en) Magnetorheological twin-tube damping device
CN110486406B (en) Hydraulic damper
CA2398595A1 (en) Shock absorber with air pressure adjustable damping
CN110131354B (en) Shock absorber device
CN2809329Y (en) Magnetic vibration damper
CN107387651B (en) A kind of variation rigidity MR damper and its control method
RU2263238C2 (en) Adjustable single-tube gas-filled shock absorber
US4105193A (en) Shock absorber and leveling unit with auxiliary damping device for vehicle suspensions
US7021435B2 (en) Monotube strut with rebound cut-off feature
CN206398000U (en) A kind of variation rigidity mutative damp shock absorber
CN114838082B (en) Multistage variable damping variable stiffness shock absorber based on magnetorheological material
RU2597061C2 (en) Two-stage damping device
RU2232316C2 (en) Magneto-rheological shock absorber
RU2253576C2 (en) Adjustable shock absorber
EP1277985A3 (en) Hydraulic rebound cut-off for monotube damper
RU2304053C1 (en) Adjustable shock absorber

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071101