WO2015171096A1 - Shock absorber - Google Patents

Shock absorber Download PDF

Info

Publication number
WO2015171096A1
WO2015171096A1 PCT/UA2014/000047 UA2014000047W WO2015171096A1 WO 2015171096 A1 WO2015171096 A1 WO 2015171096A1 UA 2014000047 W UA2014000047 W UA 2014000047W WO 2015171096 A1 WO2015171096 A1 WO 2015171096A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bellows
partition
rod
shock absorber
damping fluid
Prior art date
Application number
PCT/UA2014/000047
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Юрий Григорьевич СИДОРЕНКО
Георгий Владимирович БЕЙЛИН
Сергей Юрьевич ПЕТРЕНКО
Original Assignee
Юрий Григорьевич СИДОРЕНКО
Георгий Владимирович БЕЙЛИН
Сергей Юрьевич ПЕТРЕНКО
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 Юрий Григорьевич СИДОРЕНКО, Георгий Владимирович БЕЙЛИН, Сергей Юрьевич ПЕТРЕНКО filed Critical Юрий Григорьевич СИДОРЕНКО
Priority to PCT/UA2014/000047 priority Critical patent/WO2015171096A1/en
Publication of WO2015171096A1 publication Critical patent/WO2015171096A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F5/00Liquid springs in which the liquid works as a spring by compression, e.g. combined with throttling action; Combinations of devices including liquid springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/34Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/36Special sealings, including sealings or guides for piston-rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/44Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics

Definitions

  • the invention relates to hydraulic shock absorbers designed to work, in particular, in the construction of land vehicles.
  • a shock absorber containing a body in the form of a body of revolution with flat bases, the cavity of which is designed to fill with a damping fluid, a baffle and a rod installed in the cavity of the body and aligned with it [Patent for invention N ° 2249734, Russian Federation, MP 7 F16F5 / 00, F16F9 / 10, published: 04/10/2005].
  • two corrugations made of elastic material are installed in the housing, between which a central partition is clamped, forming two different in volume and variable in size cavities filled with damping fluid.
  • the rod has two platforms for tight bonding with two corrugations.
  • the holes in the baffle of the specified shock absorber through which the damping fluid is forced through are covered by a flexible membrane designed to set the required volume of the passed damping fluid.
  • the stiffness of such a shock absorber decreases due to wear of parts.
  • the appearance of scratches on the shock absorber rod resulting from the ingress of particles of abrasive materials into the damping fluid leads to damage to the surfaces of the guide sleeve and the gland mating with the stem and, as a result, to the loss of damping fluid, therefore, the described shock absorber is not reliable enough.
  • it lacks funds for the current - during the movement of the car - regulation of the stiffness of the shock absorber, and also considering dry friction pairs and large dimensions, the use of the described shock absorber in cars is limited.
  • the basis of the invention is the task of creating such a shock absorber, which would be more reliable, would have a longer resource, and would also contain funds for the current - in the process of moving the car - control the stiffness of the shock absorber.
  • the problem is solved by creating conditions for the use in the proposed device of the effect of a stern bearing, in which the liquid simultaneously serves both for damping and for lubricating the stem.
  • a body in the form of a body of revolution with flat bases the cavity of which is designed to be filled with a damping fluid
  • a partition and a rod installed in the cavity of the body and aligned with it
  • the body is made in the form of two coaxially mounted bellows separated by a partition, in the central opening of which a rod is mounted with a possibility of sliding movement, the ends of which are rigidly fixed in the bases of the housing, in the wall of the central opening of the partition helical grooves were made to create a stern-bearing bearing with a rod, and a one-way damping fluid flow controller was installed between each end of the partition and the bellows.
  • a feature of the proposed shock absorber is the fact that the one-way flow controller is made in the form of a washer with curly cuts evenly distributed around the circumference, the number of which is equal to the number of helical grooves in the wall of the central opening of the partition, from the side of the central hole installed with the possibility of its forced rotation around the axis and fixing her position.
  • the one-way flow controller is equipped with a drive made in the form of a rotor of the same permanent magnets mounted on the washer and uniformly distributed around the circumference and an electrostator mounted externally a bellows with the possibility of interaction of the magnetic fluxes of the rotor and the stator, and the stator is connected to the control unit.
  • a feature of the proposed shock absorber is the fact that in the cavity of each bellows is installed at least one stopper of the lateral movement of the bellows corrugation, made in the form of a sleeve, the edges of which are rigidly attached to the wall of the bellows, and the central hole of the sleeve is designed for passage of the rod.
  • the technical result obtained as a result of the implementation of the present invention consists in creating the conditions for using in the proposed device the effect of a stern bearing, in which the liquid simultaneously serves both for damping and for lubricating the stem.
  • the technical result obtained as a result of implementation also consists in the possibility of creating the shock absorber stiffness that is optimal at the moment of the car’s movement by using a one-way damping fluid flow controller in the described device, which can operate both in manual and automatic modes.
  • the proposed shock absorber consists of structural elements for the manufacture of which use currently known technological methods, tools and materials. It can be used in land vehicles, which belong to various sectors of the economy, and therefore we can conclude that the proposed solution meets the criteria of the invention "industrial applicability".
  • Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed shock absorber
  • Figure 2 is a top view
  • Figure 4 is a cross section of the proposed shock absorber with a plane that passes through the rotors and stators of one one-sided flow damper flow regulator;
  • Figure 5 is a longitudinal section of a septum
  • Figure 6 is a cross-sectional limiter of the bellows corrugation in section
  • Figure 7 is a one-way flow rate control of damping fluid
  • the proposed shock absorber contains a housing made in the form of two coaxially mounted bellows 1, separated by a partition 2.
  • the bellows 1 are made of rubberized reinforced fabric and, with the help of rings 6, are attached to the partition 2 and to the base covers 4 and 5.
  • screw grooves 7 In the wall of the central hole of the partition 2 there are screw grooves 7 (rectangular or spherical in cross section) to create the stern effect of the rod 3 bearing.
  • a one-way flow control damper fluid Between each end of the partition 2 and the bellows 1 is installed a one-way flow control damper fluid.
  • Each one-sided damping fluid flow controller contains a washer 8 with curly cuts evenly distributed around the circumference from the side of the central hole, a compression spring 9 installed between the washer 8 and the corresponding bellows 1.
  • a rotor 10 is mounted on the device in the form of identical permanent magnets fixed on the washer and uniformly distributed around the circumference, as well as, located outside the corresponding bellows 1, electrostator 1 1 of several kih windings.
  • the electrostator 1 1 and the rotor 10 are installed with the possibility of interaction of their magnetic fluxes, and the electrostator 1 1 is connected to the control unit - the on-board computer installed in the driver's cab and provided with the appropriate software product / not shown /.
  • the rotor 10 and the electrostator 1 1 form essentially a stepper motor, the control unit of which provides sequential activation of the stator windings And, which causes discrete angular displacements (steps) of the rotor 10.
  • At least one perforated sleeve for fluid passage sleeve 12 the edges of which are rigidly attached to the wall of the bellows 1, and its Central hole is designed to pass the rod 3.
  • additional reinforcing rings 13 are installed to prevent bulging - changes in geometric characteristics during the operation of the shock absorber.
  • filler holes / not shown / For mounting the shock absorber on the vehicle frame, it is equipped with an element 14, and for attaching the rod 3 to the movable part of the suspension, it is provided with a fastening element 15.
  • the proposed shock absorber works as follows.
  • a damping fluid is poured into the shock absorber cavity through the filler holes in the base caps 4, 5, creating a slight overpressure inside the shock absorber for normal operation of the bellows 1.
  • the shock absorber wall 2 is secured to the vehicle frame / not shown / using elements 14, and rod 3 through the fastener 15 is connected to the movable suspension part of the specified vehicle.
  • the rod 3 is moved, the volumes of the bellows 1 are mutually reversed by flowing liquid from the bellows 1 with a decreasing volume into the bellows 1 with an increasing volume through the curly washers 8 and screw grooves 7, which make it possible to obtain the effect of a stern tube in the proposed device.
  • the liquid in the bellows 1 simultaneously serves both for damping and for lubricating the stem 3.
  • the one-way flow rate control of the damping fluid allows controlling the degree of damping. Namely, on the side of the bellows 1 with a decreasing volume, the washer 8 of the one-way damping fluid flow controller is pressed against the partition 2 by the spring 9 and the position of its curly cuts relative to the screw grooves 7 determines the flow rate of the damping fluid. At the same time, from the side of the bellows 1 with an increasing volume, the other washer 8 is squeezed out of the partition 2 by the fluid flow and the position of its curly cuts relative to the screw grooves 7 does not affect the rate of flow of the fluid into the other bellows.
  • the one-way flow controller can also be operated in manual mode.
  • the presence of the sleeves 12 provides a centrosymmetric position of the bellows 1 and limits the stroke of the rod 3.
  • the proposed shock absorber creates conditions for using the stern-bearing effect in it, which allows the use of fluid in the cavities of the device at the same time for damping, and for lubricating the rod 3, and for cooling, which significantly increases the reliability and service life of the device by reducing wear and the likelihood of damage to the interacting elements of the shock absorber.
  • shock absorber with simple both in manufacture and in operation single-sided damping fluid flow controllers installed at the connection sections of the partition 2 and bellows 1 allows you to set the shock absorber stiffness in both manual and automatic modes without the use of expensive technologies and equipment, which especially important when using it in a car design.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to hydraulic shock absorbers intended for use, particularly, in the manufacture of land vehicles. A shock absorber contains a housing in the form of a body of rotation having flat foundations, the cavity of which is intended for filling with a damping fluid, and also contains a partition and a rod, said rod being installed in the housing cavity coaxially relative to same; according to the invention, the housing is in the form of two coaxially-mounted bellows, separated by a partition; a rod is installed in a central aperture of the partition with the ability to be slidably displaced therein; the ends of the rod are rigidly affixed in the foundations of the housing; helical grooves are provided in a wall of the central aperture of the partition in order to create, in conjunction with the rod, a stern-tube bearing; and a unilateral damping fluid flow regulator is installed between each end of the partition and a bellows. The aim of the invention consists in creating a shock absorber which is more reliable, has a longer service life, and which contains means for the real-time (while an automobile is in motion) adjustment of shock-absorber rigidity. The aim is achieved by means of creating conditions for utilizing the effect of a stern-tube bearing in the proposed device, involving a fluid simultaneously serving for damping purposes and for lubricating the rod.

Description

Амортизатор.  Shock absorber.
Изобретение относится к гидравлическим амортизаторам, предназначенным для работы, в частности, в конструкциях наземных транспортных средств. The invention relates to hydraulic shock absorbers designed to work, in particular, in the construction of land vehicles.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является амортизатор, содержащий корпус в виде тела вращения с плоскими основаниями, полость которого предназначена для заполнения демпфирующей жидкостью, перегородку и шток, установленный в полости корпуса и соосно с ним [Патент на изобретение N° 2249734, Российская Федерация, МП 7 F16F5/00, F16F9/10, опубликовано: 10.04.2005]. В описанном амортизаторе в корпусе установлены две гофры из эластичного материала, между которыми зажата центральная перегородка, образующие две различные по объему и переменные по величине полости, заполненные демпфирующей жидкостью. При этом шток имеет две площадки для герметичного скрепления с двумя гофрами. Отверстия в перегородке указанного амортизатора, через которые продавливается демпфирующая жидкость, перекрыты гибкой мембраной, предназначенной для задания требуемого объема пропускаемой демпфирующей жидкости.  Closest to the proposed device in technical essence is a shock absorber containing a body in the form of a body of revolution with flat bases, the cavity of which is designed to fill with a damping fluid, a baffle and a rod installed in the cavity of the body and aligned with it [Patent for invention N ° 2249734, Russian Federation, MP 7 F16F5 / 00, F16F9 / 10, published: 04/10/2005]. In the described shock absorber, two corrugations made of elastic material are installed in the housing, between which a central partition is clamped, forming two different in volume and variable in size cavities filled with damping fluid. In this case, the rod has two platforms for tight bonding with two corrugations. The holes in the baffle of the specified shock absorber through which the damping fluid is forced through are covered by a flexible membrane designed to set the required volume of the passed damping fluid.
В процессе эксплуатации жесткость такого амортизатора уменьшается из- за износа деталей. Так, например, появление царапин на штоке амортизатора, возникающих из-за попадания частиц абразивных материалов в демпфирующую жидкость, приводит к повреждению сопрягаемых со штоком поверхностей направляющей втулки и сальника и, как следствие, к потерям демпфирующей жидкости, поэтому описанный амортизатор является недостаточно надежным. Кроме того, в нем отсутствуют средства для текущего - в процессе движения автомобиля - регулирования жесткости амортизатора, а учитывая также наличие пар сухого трения и большие габариты, применение описанного амортизатора в автомобилях ограничено. During operation, the stiffness of such a shock absorber decreases due to wear of parts. For example, the appearance of scratches on the shock absorber rod resulting from the ingress of particles of abrasive materials into the damping fluid leads to damage to the surfaces of the guide sleeve and the gland mating with the stem and, as a result, to the loss of damping fluid, therefore, the described shock absorber is not reliable enough. In addition, it lacks funds for the current - during the movement of the car - regulation of the stiffness of the shock absorber, and also considering dry friction pairs and large dimensions, the use of the described shock absorber in cars is limited.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания такого амортизатора, который был бы более надежным, имел бы больший ресурс, а также содержал бы средства для текущего - в процессе движения автомобиля - регулирования жесткости амортизатора.  The basis of the invention is the task of creating such a shock absorber, which would be more reliable, would have a longer resource, and would also contain funds for the current - in the process of moving the car - control the stiffness of the shock absorber.
Поставленная задача решается за счет создания условий для использования в предлагаемом устройстве эффекта дейдвудного подшипника, в котором жидкость одновременно служит и для демпфирования, и для смазки штока.  The problem is solved by creating conditions for the use in the proposed device of the effect of a stern bearing, in which the liquid simultaneously serves both for damping and for lubricating the stem.
Предлагаемый, как и известный амортизатор, содержит корпус в виде тела вращения с плоскими основаниями, полость которого предназначена для заполнения демпфирующей жидкостью, перегородку и шток, установленный в полости корпуса и соосно с ним, а, согласно изобретению, корпус выполнен в виде двух соосно установленных сильфонов, разделенных перегородкой, в центральном отверстии которой установлен с возможностью скользящего перемещения шток, концы которого жестко закреплены в основаниях корпуса, в стенке центрального отверстия перегородки выполнены винтовые канавки для создания со штоком дейдвудного подшипника, а между каждым торцом перегородки и сильфоном установлен односторонний регулятор расхода демпфирующей жидкости.  We offer, like the well-known shock absorber, contains a body in the form of a body of revolution with flat bases, the cavity of which is designed to be filled with a damping fluid, a partition and a rod installed in the cavity of the body and aligned with it, and, according to the invention, the body is made in the form of two coaxially mounted bellows separated by a partition, in the central opening of which a rod is mounted with a possibility of sliding movement, the ends of which are rigidly fixed in the bases of the housing, in the wall of the central opening of the partition helical grooves were made to create a stern-bearing bearing with a rod, and a one-way damping fluid flow controller was installed between each end of the partition and the bellows.
Особенностью предлагаемого амортизатора является и то, что односторонний регулятор расхода выполнен в виде шайбы с равномерно распределенными по окружности фигурными вырезами, количество которых равно числу винтовых канавок в стенке центрального отверстия перегородки, со стороны центрального отверстия, установленной с возможностью ее принудительного поворота вокруг оси и фиксации ее положения.  A feature of the proposed shock absorber is the fact that the one-way flow controller is made in the form of a washer with curly cuts evenly distributed around the circumference, the number of which is equal to the number of helical grooves in the wall of the central opening of the partition, from the side of the central hole installed with the possibility of its forced rotation around the axis and fixing her position.
Еще одной особенностью предлагаемого амортизатора является и то, что односторонний регулятор расхода снабжен приводом, выполненным в виде ротора из закрепленных на шайбе и равномерно распределенных по окружности одинаковых постоянных магнитов и электростатора, установленного снаружи сильфона с возможностью взаимодействия магнитных потоков ротора и статора, а статор подключен к блоку управления. Another feature of the proposed shock absorber is the fact that the one-way flow controller is equipped with a drive made in the form of a rotor of the same permanent magnets mounted on the washer and uniformly distributed around the circumference and an electrostator mounted externally a bellows with the possibility of interaction of the magnetic fluxes of the rotor and the stator, and the stator is connected to the control unit.
Кроме того, особенностью предлагаемого амортизатора является и то, что в полости каждого сильфона установлен, по меньшей мере, один ограничитель поперечного хода гофр сильфона, выполненный в виде втулки, края которой жестко прикреплены к стенке сильфона, а центральное отверстие втулки предназначено для прохода штока.  In addition, a feature of the proposed shock absorber is the fact that in the cavity of each bellows is installed at least one stopper of the lateral movement of the bellows corrugation, made in the form of a sleeve, the edges of which are rigidly attached to the wall of the bellows, and the central hole of the sleeve is designed for passage of the rod.
Дейдвудные подшипники обычно используются на судах, подводных лодках, в водяной и маслоперерабатывающей отраслях промышленности и насосах [информация с сайтов:  Stern bearings are commonly used on ships, submarines, in water and oil processing industries and pumps [information from sites:
http://baltix- spb.ru/publ/sudovye_zapchasti/dejdvudnyj_podshipnik_vtulka_gudricha/3-l-0-6 https://www.google.ru/images?q=%D0%B4%D0%B5%D0%B9%D0%B4%D0%B2% D 1 %83%D0%B4%D0%BD%D 1 %8B%D0%B9+%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D 1 %88%D0%B 8%D0%BF%D0%BD%D0%B 8%D0%B A&newwindow= 1 &hl=ru&sa= X&oi=image_result_group&ei-hJRjU62yA8jT4QSC3oCYDg&ved=0CCgQsAQ]. При движении вала в дейдвудном подшипнике создается слой жидкости (воды) между подшипником и валом, благодаря чему трение между валом и подшипником уменьшается. Кроме того, постоянный поток жидкости в зазоре снижает износ вала, охлаждает подшипник и пропускает мелкие частицы между подшипником и валом без повреждения последних. http: // baltix- spb.ru/publ/sudovye_zapchasti/dejdvudnyj_podshipnik_vtulka_gudricha/3-l-0-6 https://www.google.ru/images?q=%D0%B4%D0%B5%D0%B9% D0% B4% D0% B2% D 1% 83% D0% B4% D0% BD% D 1% 8B% D0% B9 +% D0% BF% D0% BE% D0% B4% D 1% 88% D0% B 8% D0% BF% D0% BD% D0% B 8% D0% B A & newwindow = 1 & hl = ru & sa = X & oi = image_result_group & ei-hJRjU62yA8jT4QSC3oCYDg & ved = 0CCgQsAQ]. When the shaft moves in a stern bearing, a layer of liquid (water) is created between the bearing and the shaft, so that the friction between the shaft and the bearing is reduced. In addition, a constant flow of fluid in the gap reduces shaft wear, cools the bearing and allows small particles to pass between the bearing and the shaft without damaging the latter.
Во время проведения патентно-информационных исследований при подготовке настоящей заявки авторами не обнаружены конструкции амортизаторов с указанной выше совокупностью существенных признаков, что доказывает соответствие заявляемого технического решения критерию изобретения "новизна".  During the conduct of patent information research in the preparation of this application, the authors did not find shock absorber designs with the above set of essential features, which proves the conformity of the claimed technical solution to the “novelty” criterion of the invention.
Технический результат, полученный в результате осуществления предлагаемого изобретения состоит в создании условий для использования в предлагаемом устройстве эффекта дейдвудного подшипника, в котором жидкость одновременно служит и для демпфирования, и для смазки штока. Кроме того, технический результат, полученный в результате осуществления предлагаемого изобретения состоит и в возможности создания оптимальной на текущий момент движения автомобиля жесткости амортизатора за счет применения в описанном устройстве одностороннего регулятора расхода демпфирующей жидкости, который может работать как в ручном, так и в автоматическом режимах. The technical result obtained as a result of the implementation of the present invention consists in creating the conditions for using in the proposed device the effect of a stern bearing, in which the liquid simultaneously serves both for damping and for lubricating the stem. In addition, the technical result obtained as a result of implementation The present invention also consists in the possibility of creating the shock absorber stiffness that is optimal at the moment of the car’s movement by using a one-way damping fluid flow controller in the described device, which can operate both in manual and automatic modes.
Указанный технический результат в известных технических решениях, которые вошли в уровень техники, авторами не выявлен, поэтому предлагаемый амортизатор может быть признан соответствующим критерию изобретения "изобретательский уровень".  The specified technical result in the known technical solutions that are included in the prior art, the authors have not identified, therefore, the proposed shock absorber can be recognized as meeting the criteria of the invention "inventive step".
Предлагаемый амортизатор состоит из конструктивных элементов, для изготовления которых используют известные на сегодняшний день технологические приемы, средства и материалы. Он может быть использован в наземных транспортных средствах, которые относятся к различным отраслям народного хозяйства, а поэтому можно сделать вывод о том, что предлагаемое решение соответствуют критерию изобретения «промышленная применимость».  The proposed shock absorber consists of structural elements for the manufacture of which use currently known technological methods, tools and materials. It can be used in land vehicles, which belong to various sectors of the economy, and therefore we can conclude that the proposed solution meets the criteria of the invention "industrial applicability".
Сущность предлагаемого амортизатора объясняется при помощи схематических чертежей.  The essence of the proposed shock absorber is explained using schematic drawings.
На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого амортизатора;  Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed shock absorber;
На фиг.2 - вид сверху; Figure 2 is a top view;
На фиг.З - шайба с фигурными вырезами одностороннего регулятора расхода демпфирующей жидкости; In Fig. 3, a washer with curly cutouts of a one-sided damping fluid flow controller;
На фиг.4 - поперечный разрез предлагаемого амортизатора плоскостью, которая проходит через роторы и статоры одного одностороннего регулятора расхода демпфирующей жидкости;  Figure 4 is a cross section of the proposed shock absorber with a plane that passes through the rotors and stators of one one-sided flow damper flow regulator;
На фиг.5 - продольный разрез перегородки; Figure 5 is a longitudinal section of a septum;
На фиг.6 - ограничитель поперечного хода гофр сильфона в разрезе;  Figure 6 is a cross-sectional limiter of the bellows corrugation in section;
На фиг.7 - односторонний регулятор расхода демпфирующей жидкости; Figure 7 is a one-way flow rate control of damping fluid;
На фиг.8 - показан внешний вид предлагаемого амортизатора. Предлагаемый амортизатор содержит корпус, выполненный в виде двух соосно установленных сильфонов 1, разделенных перегородкой 2. В центральном отверстии перегородки 2 размещен с возможностью скользящего осевого перемещения шток 3, концы которого закреплены в крышках- основаниях 4 и 5 корпуса. Сильфоны 1 изготовлены из прорезиненной армированной ткани и при помощи колец 6 прикреплены к перегородке 2 и к крышкам-основаниям 4 и 5. В стенке центрального отверстия перегородки 2 выполнены винтовые канавки 7 (прямоугольные или сферические в сечении) для создания при движении штока 3 эффекта дейдвудного подшипника. Между каждым торцом перегородки 2 и сильфоном 1 установлен односторонний регулятор расхода демпфирующей жидкости. Каждый односторонний регулятор расхода демпфирующей жидкости содержит шайбу 8 с равномерно распределенными по окружности фигурными вырезами со стороны центрального отверстия, пружину сжатия 9, установленную между шайбой 8 и соответствующим сильфоном 1. Для поворота каждой шайбы 8 на заданный угол в устройстве предусмотрена установка на ней ротора 10 в виде закрепленных на шайбе и равномерно распределенных по окружности одинаковых постоянных магнитов, а также, расположенного снаружи соответствующего сильфона 1, электростатора 1 1 из нескольких обмоток. При этом электростатор 1 1 и ротор 10 установлены с возможностью взаимодействия их магнитных потоков, а электростатор 1 1 подключен к блоку управления - бортовому компьютеру, установленному в кабине водителя и обеспеченному соответствующим программным продуктом /не показано/. Ротор 10 и электростатор 1 1 образуют, по существу, шаговый двигатель, блок управления которым обеспечивает последовательную активацию обмоток статора И, что вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора 10. Для ограничения поперечного хода гофр сильфонов 1 в полости каждого из них установлена, по меньшей мере, одна перфорированная для прохода жидкости втулка 12, края которой жестко прикреплены к стенке сильфона 1 , а ее центральное отверстие предназначено для прохода штока 3. Снаружи, во впадинах армированных прорезиненных сильфонов 1, установлены дополнительные усиливающие кольца 13 для предотвращения выпячивания - изменения геометрических характеристик во время работы амортизатора. Для заполнения внутреннего объема корпуса демпфирующей жидкостью в крышках-основаниях 4 и 5 имеются заливные отверстия /не показано/. Для крепления амортизатора на раме транспортного средства он снабжен элементом 14, а для прикрепления штока 3 к подвижной части подвески он обеспечен крепежным элементом 15. On Fig - shows the appearance of the proposed shock absorber. The proposed shock absorber contains a housing made in the form of two coaxially mounted bellows 1, separated by a partition 2. In the Central hole of the partition 2 is placed with the possibility of axial sliding movement of the rod 3, the ends of which are fixed in the base covers 4 and 5 of the housing. The bellows 1 are made of rubberized reinforced fabric and, with the help of rings 6, are attached to the partition 2 and to the base covers 4 and 5. In the wall of the central hole of the partition 2 there are screw grooves 7 (rectangular or spherical in cross section) to create the stern effect of the rod 3 bearing. Between each end of the partition 2 and the bellows 1 is installed a one-way flow control damper fluid. Each one-sided damping fluid flow controller contains a washer 8 with curly cuts evenly distributed around the circumference from the side of the central hole, a compression spring 9 installed between the washer 8 and the corresponding bellows 1. To rotate each washer 8 to a predetermined angle, a rotor 10 is mounted on the device in the form of identical permanent magnets fixed on the washer and uniformly distributed around the circumference, as well as, located outside the corresponding bellows 1, electrostator 1 1 of several kih windings. In this case, the electrostator 1 1 and the rotor 10 are installed with the possibility of interaction of their magnetic fluxes, and the electrostator 1 1 is connected to the control unit - the on-board computer installed in the driver's cab and provided with the appropriate software product / not shown /. The rotor 10 and the electrostator 1 1 form essentially a stepper motor, the control unit of which provides sequential activation of the stator windings And, which causes discrete angular displacements (steps) of the rotor 10. To limit the lateral movement of the bellows corrugations 1 in the cavity of each of them is installed, at least one perforated sleeve for fluid passage sleeve 12, the edges of which are rigidly attached to the wall of the bellows 1, and its Central hole is designed to pass the rod 3. Outside, in the troughs of reinforced rubberized bellows 1, additional reinforcing rings 13 are installed to prevent bulging - changes in geometric characteristics during the operation of the shock absorber. To fill the internal volume of the housing damping fluid in the base caps 4 and 5 there are filler holes / not shown /. For mounting the shock absorber on the vehicle frame, it is equipped with an element 14, and for attaching the rod 3 to the movable part of the suspension, it is provided with a fastening element 15.
Предлагаемый амортизатор работает следующим образом. The proposed shock absorber works as follows.
Предварительно в полость амортизатора через заливные отверстия в крышках-основаниях 4, 5 заливают демпфирующую жидкость, создавая внутри амортизатора небольшое избыточное давление для нормальной работы сильфонов 1. Перегородку 2 амортизатора закрепляют на раме транспортного средства /не показано/ с помощью элементов 14, а шток 3 через крепежный элемент 15 соединяют с подвижной частью подвески указанного транспортного средства. При перемещении штока 3 происходит взаимообратное изменение объемов сильфонов 1 путем перетекания жидкости из сильфона 1 с уменьшающимся объемом в сильфон 1 с увеличивающимся объемом через фигурные вырезы шайбы 8 и винтовые канавки 7, которые позволяют получить в предлагаемом устройстве эффект дейдвудной трубы. При этом жидкость в сильфонах 1 одновременно служит и для демпфирования, и для смазки штока 3. Односторонний регулятор расхода демпфирующей жидкости позволяет управлять степенью демпфирования. А именно, со стороны сильфона 1 с уменьшающимся объемом шайба 8 одностороннего регулятора расхода демпфирующей жидкости оказывается прижатой к перегородке 2 пружиной 9 и положение ее фигурных вырезов относительно винтовых канавок 7 определяет скорость перетекания демпфирующей жидкости. В то же время, со стороны сильфона 1 с увеличивающимся объемом другая шайба 8 оказывается отжатой от перегородки 2 потоком жидкости и положение ее фигурных вырезов относительно винтовых канавок 7 не оказывает влияния на скорость истечения жидкости в другой сильфон. При смене направления перемещения штока 3 в работу вступает другая шайба 8, пропускная способность которой определяется углом ее поворота в горизонтальной плоскости. Углом поворота шайб 8 управляет блок управления - бортовой компьютер, подавая раздельные сигналы на обмотки электростаторов 1 1. Электростаторы 1 1 , благодаря магнитной связи удерживают роторы 10 в заданном положении. Таким образом, в предлагаемом амортизаторе можно управлять степенью демпфирования на прямом и обратном ходу штока 3. First, a damping fluid is poured into the shock absorber cavity through the filler holes in the base caps 4, 5, creating a slight overpressure inside the shock absorber for normal operation of the bellows 1. The shock absorber wall 2 is secured to the vehicle frame / not shown / using elements 14, and rod 3 through the fastener 15 is connected to the movable suspension part of the specified vehicle. When the rod 3 is moved, the volumes of the bellows 1 are mutually reversed by flowing liquid from the bellows 1 with a decreasing volume into the bellows 1 with an increasing volume through the curly washers 8 and screw grooves 7, which make it possible to obtain the effect of a stern tube in the proposed device. At the same time, the liquid in the bellows 1 simultaneously serves both for damping and for lubricating the stem 3. The one-way flow rate control of the damping fluid allows controlling the degree of damping. Namely, on the side of the bellows 1 with a decreasing volume, the washer 8 of the one-way damping fluid flow controller is pressed against the partition 2 by the spring 9 and the position of its curly cuts relative to the screw grooves 7 determines the flow rate of the damping fluid. At the same time, from the side of the bellows 1 with an increasing volume, the other washer 8 is squeezed out of the partition 2 by the fluid flow and the position of its curly cuts relative to the screw grooves 7 does not affect the rate of flow of the fluid into the other bellows. When changing the direction of movement of the rod 3, another washer 8 comes into operation, the throughput of which is determined by the angle of its rotation in the horizontal plane. The angle of rotation of the washers 8 is controlled by the control unit - the on-board computer, giving separate signals on the windings of electrostators 1 1. Electrostators 1 1, due to magnetic coupling, hold the rotors 10 in a predetermined position. Thus, in the proposed shock absorber, it is possible to control the degree of damping on the forward and reverse stroke of the rod 3.
Односторонний регулятор расхода может работать и в ручном режиме. The one-way flow controller can also be operated in manual mode.
Для этого вместо электростаторов 1 1 снаружи сильфонов 1 устанавливают такие же по форме и размеру детали (статорные кольца) из пластика с залитыми внутрь постоянными магнитами. Количество постоянных магнитов должно соответствовать количеству магнитов на роторе 10 с соответствующим направлением намагничивания для создания магнитной муфты сцепления. Поворачивая (вручную или с помощью троса) и фиксируя наружное статорное кольцо, вместе с ним поворачивают и ротор 10 и, таким образом, задают положение фигурных вырезов шайбы 8 относительно выходов винтовых канавок 7 и добиваются требуемой жесткости амортизатора. For this, instead of electrostators 1 1, outside the bellows 1, the same parts (stator rings) of plastic with permanent magnets embedded inside are installed on the outside in shape and size. The number of permanent magnets must correspond to the number of magnets on the rotor 10 with the corresponding direction of magnetization to create a magnetic clutch. Turning (manually or using a cable) and fixing the outer stator ring, rotor 10 is rotated together with it and, thus, the position of the curly cutouts of the washer 8 relative to the outputs of the screw grooves 7 is set and the required shock absorber rigidity is achieved.
Наличие втулок 12 обеспечивает центросимметричное положение сильфонов 1 и ограничивает рабочий ход штока 3.  The presence of the sleeves 12 provides a centrosymmetric position of the bellows 1 and limits the stroke of the rod 3.
Исходя из сказанного, можно заключить, что в предлагаемом амортизаторе созданы условия для использования в нем эффекта дейдвудного подшипника, что позволяет использовать жидкость в полостях устройства одновременно и для демпфирования, и для смазки штока 3, и для охлаждения, что существенно повышает надежность и ресурс устройства за счет уменьшения износа и вероятности повреждения взаимодействующих элементов амортизатора.  Based on the foregoing, it can be concluded that the proposed shock absorber creates conditions for using the stern-bearing effect in it, which allows the use of fluid in the cavities of the device at the same time for damping, and for lubricating the rod 3, and for cooling, which significantly increases the reliability and service life of the device by reducing wear and the likelihood of damage to the interacting elements of the shock absorber.
Кроме того, дополнение амортизатора простыми как в изготовлении, так и в эксплуатации односторонними регуляторами расхода демпфирующей жидкости, установленными на участках соединения перегородки 2 и сильфонов 1, позволяет задавать жесткость амортизатора как в ручном, так и автоматическом режимах без применения дорогостоящих технологий и оборудования, что особенно важно при его использовании в конструкции автомобиля. Перечень позиций на схематических чертежах: In addition, the addition of the shock absorber with simple both in manufacture and in operation single-sided damping fluid flow controllers installed at the connection sections of the partition 2 and bellows 1 allows you to set the shock absorber stiffness in both manual and automatic modes without the use of expensive technologies and equipment, which especially important when using it in a car design. The list of positions in the schematic drawings:
1 - сильфон,  1 - bellows,
2 - перегородка,  2 - partition,
3 - шток,  3 - stock
4 и 5 - крышки-основания, 4 and 5 - base covers,
6 - кольцо,  6 - ring,
7 - винтовые канавки,  7 - screw grooves,
8 - шайба с равномерно распределенными по кругу фигурными вырезами, 8 - washer with evenly distributed around a circle curly cuts,
9 - пружина сжатия, 9 - compression spring,
10 - ротор, 10 - rotor
1 1 - электростатор,  1 1 - electrostator,
12 - перфорированная для прохода жидкости, втулка,  12 - perforated for the passage of fluid sleeve;
13 - усиливающее кольцо,  13 - reinforcing ring,
14 - элемент для крепления амортизатора на раме транспортного средства, 15 - крепежный элемент штока 3.  14 - element for mounting the shock absorber on the frame of the vehicle, 15 - mounting element of the rod 3.

Claims

Формула изобретения. Claim.
1. Амортизатор, содержащий корпус в виде тела вращения с плоскими основаниями, полость которого предназначена для заполнения демпфирующей жидкостью, перегородку и шток, установленный в полости корпуса и соосно с ним, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде двух соосно установленных сильфонов, разделенных перегородкой, в центральном отверстии которой установлен с возможностью скользящего осевого перемещения шток, концы которого закреплены в основаниях корпуса, в стенке центрального отверстия перегородки выполнены винтовые канавки для создания со штоком дейдвудного подшипника, а между каждым торцом перегородки и сильфоном установлен односторонний регулятор расхода демпфирующей жидкости. 1. The shock absorber containing the body in the form of a body of revolution with flat bases, the cavity of which is designed to fill with a damping fluid, a baffle and a rod installed in the cavity of the body and coaxially with it, characterized in that the body is made in the form of two coaxially mounted bellows separated by a partition , in the central hole of which a rod is mounted with a possibility of sliding axial movement, the ends of which are fixed in the bases of the housing, helical grooves are made in the wall of the central opening of the partition to create a stern bearing with the rod, and between each end of the partition and the bellows a one-way damping fluid flow controller is installed.
2. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что односторонний регулятор расхода демпфирующей жидкости выполнен в виде шайбы с равномерно распределенными по окружности фигурными вырезами, количество которых равно числу винтовых канавок в стенке центрального отверстия перегородки, со стороны центрального отверстия, установленной с возможностью ее принудительного поворота вокруг оси и фиксации ее положения.  2. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the one-way flow rate control of the damping fluid is made in the form of a washer with curly cuts evenly distributed around the circumference, the number of which is equal to the number of helical grooves in the wall of the central opening of the partition, from the side of the central hole, installed with the possibility of forced rotation around the axis and fixing its position.
3. Амортизатор по п.1, 2, отличающийся тем, что односторонний регулятор расхода демпфирующей жидкости снабжен приводом, выполненным в виде ротора из закрепленных на шайбе и равномерно распределенных по окружности одинаковых постоянных магнитов и электростатора, установленного снаружи сильфона с возможностью взаимодействия магнитных потоков ротора и статора, а статор подключен к блоку управления.  3. The shock absorber according to claim 1, 2, characterized in that the one-way flow rate control of the damping fluid is equipped with a drive made in the form of a rotor of the same permanent magnets mounted on the washer and uniformly distributed around the circumference and an electrostator mounted outside the bellows with the possibility of interaction of the rotor magnetic flux and the stator, and the stator is connected to the control unit.
4. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что в полости каждого сильфона установлен, по меньшей мере один, ограничитель поперечного хода гофр сильфона, выполненный в виде втулки, края которой жестко прикреплены к стенке сильфона, а центральное отверстие втулки предназначено для прохода поршня.  4. The shock absorber according to claim 1, characterized in that in the cavity of each bellows is installed at least one lateral limiter bellows corrugation, made in the form of a sleeve, the edges of which are rigidly attached to the wall of the bellows, and the Central hole of the sleeve is intended for passage of the piston .
PCT/UA2014/000047 2014-05-07 2014-05-07 Shock absorber WO2015171096A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/UA2014/000047 WO2015171096A1 (en) 2014-05-07 2014-05-07 Shock absorber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/UA2014/000047 WO2015171096A1 (en) 2014-05-07 2014-05-07 Shock absorber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015171096A1 true WO2015171096A1 (en) 2015-11-12

Family

ID=54392772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2014/000047 WO2015171096A1 (en) 2014-05-07 2014-05-07 Shock absorber

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2015171096A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11754050B2 (en) 2018-12-20 2023-09-12 Vestas Wind Systems A/S Modular tower damper system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0339113A1 (en) * 1988-04-28 1989-11-02 Honeywell Inc. Vibration damper and isolator
JPH0942363A (en) * 1995-08-03 1997-02-10 Ckd Corp Vibration damping device
RU2249734C2 (en) * 2002-08-30 2005-04-10 Урецкий Юрий Исаакович Viscous-friction type shock absorber

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0339113A1 (en) * 1988-04-28 1989-11-02 Honeywell Inc. Vibration damper and isolator
JPH0942363A (en) * 1995-08-03 1997-02-10 Ckd Corp Vibration damping device
RU2249734C2 (en) * 2002-08-30 2005-04-10 Урецкий Юрий Исаакович Viscous-friction type shock absorber

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11754050B2 (en) 2018-12-20 2023-09-12 Vestas Wind Systems A/S Modular tower damper system
EP3899258B1 (en) * 2018-12-20 2024-05-22 Vestas Wind Systems A/S Modular tower damper system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101351656B (en) Shock absorber
US8499903B2 (en) Suspension device
CN103423364B (en) The dydraulic shock absorber that a kind of damping is adjustable
JP5268946B2 (en) Fluid-filled vibration isolator and control method for automobile engine mount using the same
EP2732181B1 (en) A magnetorheological fluid-based mount apparatus including rate dip track passage
EP3438497B1 (en) Hydraulic shock-absorbing device
CN106233588B (en) A kind of steering motor
US9840122B2 (en) Electric generator for attachment to a shock absorber
US20180001728A1 (en) Regenerative hydraulic shock-absorber for vehicle suspension
CN105605141A (en) Multi-barrel magnetorheological damping shock absorber capable of achieving cooperative work
CN107120378B (en) A kind of magneto-rheological vibration damper
CN105626768A (en) Hybrid-mode semi-active suspension and control system thereof
CN103363012B (en) Hydraulic suspension device
CN109356956B (en) Shock absorber capable of manually adjusting damping and manufacturing method
KR102639799B1 (en) shaft coupling
CN203962843U (en) Automobile power assembly half active control hydraulic pressure suspension
CN109798317A (en) A kind of agricultural machinery damping device based on magnetorheological fluid
CN105697638A (en) Torsional vibration damper
WO2015171096A1 (en) Shock absorber
CN102364154B (en) Passive damping adjustable magneto-rheological fluid shock absorber
CN115163723A (en) Magnetorheological variable damping vibration attenuation energy dissipation device
CN107795653A (en) The linear drive system being installed in artifucial limb
CN101418842A (en) Fluid filled vibration damping device and electric actuator for use in the same
CN110259872B (en) Magneto-rheological inertia variable damping torsional vibration damper
JP2015186950A (en) steering device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14891424

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205N DATED 13/01/2017)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14891424

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1