RU56284U1

RU56284U1 - VEHICLE SEAT WITH ACTIVE TYPE SUSPENSION

Info

Publication number: RU56284U1
Application number: RU2006110317/22U
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Поливаев; Александр Юрьевич Юшин; Юрий Алексеевич Юшин; Олег Михайлович Костиков
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвескам сидений автомобилей и тракторов сельскохозяйственного назначения. Технический результат от использования изобретения - повышение эффективности гашения вертикальных колебаний сиденья в широком амплитудно-частотном диапазоне. Технический результат достигается тем, что одновременно с основной системой подрессоривания подвески сиденья (цилиндрическая пружина - гидро-демпфер) дополнительно используется активный упругий элемент в виде пневматического цилиндра двухстороннего действия с пневмосистемой, снабженной системой электронного управления, включающей в себя датчик перемещения и датчик вибрации для отслеживания среднеквадратических ускорений, установленный на каркасе сиденья.The invention relates to transport machinery, namely to the suspension of car seats and agricultural tractors. The technical result from the use of the invention is to increase the efficiency of damping the vertical vibrations of the seat in a wide amplitude-frequency range. The technical result is achieved by the fact that simultaneously with the main suspension system of the seat suspension (coil spring - hydro-damper), an additional active elastic element is used in the form of a double-acting pneumatic cylinder with a pneumatic system equipped with an electronic control system including a motion sensor and a vibration sensor for tracking rms acceleration mounted on the seat frame.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к подвескам сидений автомобилей и тракторов сельскохозяйственного назначения.The utility model relates to transport engineering, namely to the suspension of car seats and agricultural tractors.

Известна конструкция сиденья транспортного средства, выбранная в качестве прототипа, содержащая основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, и амортизирующее устройство, выполненное в виде размещенной между основанием и верхней парой планок подвески с демпфером и механизмом для регулирования жесткости подвески, состоящей из шарнирно закрепленного на основании нижнего опорного фланца упругого элемента подвески в виде цилиндрической винтовой пружины и верхнего упорного фланца, шарнирно связанного с ползуном из антифрикционного материала, взаимодействующим с верхней парой жестко связанных между собой планок и имеющим взаимно перпендикулярные пересекающиеся отверстия, одни из которых выполнены гладкими и взаимодействуют с цилиндрическими регулируемыми опорами верхнего упорного фланца, а другие, резьбовые, взаимодействуют с регулировочным винтом, (описание к RU №2261809, MПK⁷ B 60 N 2/50).A known design of the vehicle seat, selected as a prototype, containing a base, a frame with a pillow and a back, interconnected by means of a guiding device in the form of parallel upper and lower pairs of strips parallel to one another, the ends of which are pivotally mounted respectively on the upper and lower base brackets and a seat frame, and a shock-absorbing device made in the form of a suspension bracket placed between the base and the upper pair with a damper and a mechanism for adjusting suspension stiffness, consisting of an elastic suspension element pivotally mounted on the base of the lower support flange in the form of a cylindrical helical spring and an upper stop flange pivotally connected to an anti-friction material slider interacting with the upper pair of rigidly interconnected strips and having mutually perpendicular intersecting holes, some of which are made smooth and interact with cylindrical adjustable supports of the upper stop flange, while others, threaded, interact operate with the adjusting screw, (description to RU No. 2261809, MPK ⁷ B 60 N 2/50).

Основным недостатком известной конструкции является малая эффективность при работе в широком амплитудно-частотном диапазоне, т.к. здесь не учитывается уровень среднеквадратических ускорений, имеющих место в колебательных процессах.The main disadvantage of the known design is the low efficiency when working in a wide amplitude-frequency range, because here, the level of rms accelerations taking place in oscillatory processes is not taken into account.

Задача полезной модели - улучшение эксплуатационных характеристик подвески сиденья.The objective of the utility model is to improve the performance of the seat suspension.

Технический результат от использования полезной модели - повышение эффективности гашения вертикальных колебаний сиденья в широком амплитудно-частотном диапазоне.The technical result from the use of the utility model is to increase the damping efficiency of vertical seat vibrations in a wide amplitude-frequency range.

Технический результат достигается тем, что в подвеске сиденья, содержащей основание, каркас с подушкой и спинкой, связанные между собой посредством направляющего устройства в виде параллельно расположенных одна относительно другой верхней и нижней пары планок, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания и каркаса сиденья, и амортизирующее устройство подвески сиденья, выполненное в виде раздельно размещенных между основанием и верхней парой планок цилиндрической пружины с гидравлическим демпфером, а также дополнительного активного упругого элемента в виде пневматического цилиндра двухстороннего действия с пневмосистемой, снабженной системой электронного управления, включающей в себя датчик перемещения и датчик вибрации для отслеживания среднеквадратических ускорений, установленный на каркасе сиденья.The technical result is achieved in that in the suspension of a seat containing a base, a frame with a pillow and a back, interconnected by means of a guiding device in the form of upper and lower pairs of strips parallel to one another, the ends of which are pivotally mounted respectively on the upper and lower brackets of the base and the frame of the seat, and the shock absorbing device of the suspension of the seat, made in the form of separately located between the base and the upper pair of trims of a coil spring with hydraulically a damper, and a further active elastic element in the form of a pneumatic cylinder double-acting pneumatic system provided with an electronic control system comprising a displacement sensor and a vibration sensor to monitor the RMS acceleration, mounted on the seat frame.

На фиг.1 представлена принципиальная схема подвески сиденья.Figure 1 presents a schematic diagram of the suspension of the seat.

Активная подвеска сиденья транспортного средства состоит из каркаса сиденья с подушкой и спинкой 1, основания 2, верхней 3 и нижней 4 пары планок параллельно расположенных одна относительно другой, концы которых шарнирно закреплены соответственно на верхнем и нижнем кронштейнах основания 2 и каркаса сиденья 1, цилиндрической пружины 5, установленной между основанием 2 и верхней пары планок 3 подвески сиденья, гидравлического демпфера 6, пневматического цилиндра двухстороннего действия 7, установленных между основанием 2 и каркасом 1 сиденья, двух электропневматических клапана 8, двух пневматических дросселей 9, ресивера 10, связанных между собой и двумя рабочими полостями пневматического цилиндра двухстороннего действия 7 пневмомагистралями 14, электронного блока управления 11, датчика The active suspension of the vehicle seat consists of a seat frame with a cushion and backrest 1, base 2, upper 3 and lower 4 pairs of trims parallel to each other, the ends of which are pivotally mounted respectively on the upper and lower brackets of the base 2 and seat frame 1, a coil spring 5, installed between the base 2 and the upper pair of strips 3 of the seat suspension, a hydraulic damper 6, a double-acting pneumatic cylinder 7, installed between the base 2 and the seat frame 1, two electro-pneumatic valves 8, two pneumatic throttles 9, receiver 10, interconnected with two working cavities of a double-acting pneumatic cylinder 7 with pneumatic lines 14, electronic control unit 11, sensor

ускорений (виброакселерометр) 12, установленного на каркасе сиденья 1 и датчика положения (реохордный резистор) 13, установленного между основанием 2 и каркасом 1 подвески сиденья.accelerations (vibroaccelerometer) 12 mounted on the seat frame 1 and a position sensor (reochord resistor) 13 mounted between the base 2 and the seat suspension frame 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В процессе работы подвеска сиденья подвергается воздействию вибрации, передаваемой от окружающей среды и механизмов транспортного средства. Это воздействие последовательно предается на основание 2 и само сиденье 1. При возникновении колебаний сиденья 1, на датчике ускорений 12 появляется электрический сигнал, который поступает на электронный блок управления 11, где происходит его дальнейшая обработка. Электронный блок 11 управляет работой электропневматических клапанов 8, с помощью которых под определенным давлением из ресивера 10 подается воздух в рабочие полости пневматического цилиндра 7 посредством пневмомагистралей 14. Управляющий сигнал с электронного блока 11 подается не постоянно, а только в том случае, когда ускорение, вызванное вибрацией, на сиденье 1 превышает допустимые значения. Это может происходить вследствие наезда транспортного средства на какую-либо большую неровность или в следствии совпадения собственной частоты колебаний подвески сиденья с частотой вынуждающей силы, т.е. попаданием в зону резонанса. Процесс подачи управляющего сигнала на электропневматические клапаны 8 производится не одновременно, а поочередно, в зависимости от того в каком положении относительно равновесного состояния или начального положения находится сиденье 1. Это положение определяется в начале работы с помощью датчика положения 13 сигнал, с которого также поступает на электронный блок управления 11, где происходит последующая его обработка. Уровень сигнала с датчика положения 13 зависит от веса водителя. Таким образом, осуществляется подача воздуха в надпоршневую полость пневматического цилиндра 7 при приближении сиденья 1 в крайнее нижнее положение и подача воздуха в штоковую полость пневматического цилиндра 7 при приближении сиденья 1 During operation, the seat suspension is exposed to vibration transmitted from the environment and vehicle mechanisms. This effect is sequentially transmitted to the base 2 and the seat 1. When vibrations occur in the seat 1, an electrical signal appears on the acceleration sensor 12, which is fed to the electronic control unit 11, where it is further processed. The electronic unit 11 controls the operation of the electro-pneumatic valves 8, with the help of which air is supplied from the receiver 10 to the working cavities of the pneumatic cylinder 7 by means of the pneumatic lines 14. The control signal from the electronic unit 11 is not supplied continuously, but only when the acceleration caused by vibration, seat 1 exceeds permissible values. This may occur as a result of the vehicle hitting a large roughness or due to the coincidence of the natural frequency of the seat suspension oscillations with the frequency of the driving force, i.e. hit in the resonance zone. The process of supplying a control signal to the electro-pneumatic valves 8 is not carried out simultaneously, but alternately, depending on the position relative to the equilibrium state or the initial position of the seat 1. This position is determined at the beginning of operation using the position sensor 13 signal, which also comes in electronic control unit 11, where it is subsequently processed. The signal level from the position sensor 13 depends on the weight of the driver. Thus, air is supplied to the supra piston cavity of the pneumatic cylinder 7 when the seat 1 approaches its extreme lower position and air is supplied to the rod cavity of the pneumatic cylinder 7 when the seat 1 approaches

в крайнее верхнее положение, за счет чего прогрессивно увеличивается жесткость подвески сиденья то на рабочем ходе, то на ходе отбоя. Такое активное изменение упругой характеристики подвески сиденья позволяет вывести ее рабочий процесс в зарезонансную зону или уменьшить амплитуду колебаний и предотвратить пробой на рабочем ходе или ходе отбоя при жестких условиях работы. Устанавливать оптимальную статическую характеристику подвески сиденья можно регулировкой интенсивности подачи воздуха в рабочие полости пневматического цилиндра двухстороннего действия 7 из ресивера 10 пневматическими дросселями 9. Наполнение ресивера 10 можно производить из пневмосистемы трактора или автомобиля.to the highest position, due to which the stiffness of the suspension of the seat progressively increases, either during the working stroke or during the rebound. Such an active change in the elastic characteristics of the suspension of the seat allows you to bring its working process into the resonance zone or to reduce the amplitude of the oscillations and to prevent breakdown at the working stroke or the rebound during severe operating conditions. The optimum static characteristic of the seat suspension can be set by adjusting the intensity of air supply to the working cavities of a double-acting pneumatic cylinder 7 from the receiver 10 with pneumatic chokes 9. The receiver 10 can be filled from the pneumatic system of the tractor or car.

При благоприятных условиях работы подача воздуха в полости пневматического цилиндра прекращается и подвеска работает в более мягком режиме, определяемым жесткостью пружины 5 и коэффициентом демпфирования гидро-демпфера 6.Under favorable operating conditions, the air supply in the cavity of the pneumatic cylinder is stopped and the suspension operates in a softer mode, determined by the stiffness of the spring 5 and the damping coefficient of the hydro-damper 6.

Claims

An active vehicle seat suspension comprising a base, a frame with a cushion and a back, interconnected by means of a guiding device in the form of parallel upper and lower pairs of planks parallel to one another, the ends of which are pivotally mounted respectively on the upper and lower brackets of the base and seat frame, and A shock-absorbing device, characterized in that the shock-absorbing device for the suspension of the seat is made in the form of separately placed between the base and the upper pair of laths -cylindrical spring and a hydraulic damper and a further active elastic element in the form of double-acting pneumatic cylinder with a pneumatic system provided with an electronic control system comprising a displacement sensor and a vibration sensor to monitor the RMS acceleration, mounted on the seat frame.