Гидравлический амортизатор подвески транспортного средства Советский патент 1986 года по МПК F16F5/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим амортизаторам подвесок транспортных средств, и является дополнительным к авт. св. Лч 1006819.

Целью изобретения является повышение эффективности работы за счет увеличения сопротивления на прямом и обратном ходах при движении по низкочастотному профилю, а также за счет увеличения сопротивления на прямом ходе при движении но высоким неровностям при любых неблагоприятных сочетаниях дорожных условий.

На чертеже изображен предложенный гидравлический амортизатор подвески транспортного средства, поперечный разрез.

Амортизатор содержит цилиндрический корпус 1 с закрепленными в нем перегородками 2 и 3.

В перегородке 3 установлен клапан 4 прямого хода, нагруженный жесткой пружиной 5, в перегородке 2 выполнена выемка 6. На валу 7, установленном в корпусе 1, подвижно закреплена лопасть 8, делящая объем корпуса 1 амортизатора на две камеры 9 и 10 прямого хода и две камеры 11 и 12 обратного хода. Ка.меры 9 и 10 прямого хода соединены между собой каналом 13, а камеры 11 и 12 - каналом 14.

В лопасти 8 выполнен радиальный канал 15, сообщающийся с закрытым с одного конца осевь м каналом 16 стержня 17 Стержень 17 закреплен на лопасти 8 и снабжен радиальными окнами 18 и 19, которые перекрыты золотником 20, установленным на стержне 17 и прижатым с помощью пружины 21 к лопасти 8. Золотник 20 выполнен в виде массивного диска с центральным отверстием и расточкой для размещения пружины 21. В другой лопасти 22 установлен дроссель 23, имеющий острую входную крышку со стороны камеры 9 прямого хода и заходную фаску ко- ноидальной или близкой к ней формы со стороны камеры 11 обратного хода. Конец лопасти 8, на которо.м закреплен стержень 17 с золотником 20, выполнен Г-об- разной формы, при этом уплотняющая рабочая поверхность лопасти 8, взаимодействую щая с цилиндрической поверхностью корпуса 1, вытянута в направлении камеры 12 обратного хода. Конец лопасти 22 для симметрии также выполнен Г-образной формы, он может иметь и иную форму. На поверхности корпуса 1, обращенной к лопасти 8, выполнена канавка 24 неремекного сечения длиной, меньшей или равной длины обращенной к этой канавке 24 поверхности лопасти 8. Максимальное поперечное сечение канавка 24 имеет в районе среднего положения лопасти 8 в корпусе 1 и посте- пенно сужается в нанравлении поворота лопасти 8 на прямом ходе амортизатора.

5

0

5

5

Амортизатор снабжен ко.мпенсационной камерой (не показана), частично заполненной жидкостью и частично воздухом, а камеры 9 и 10 прямого хода и камеры 11 и 12 обратного хода заполнены жидкостью. К валу 7 прикреплен рычаг 25, связанный с колесом (не показан) транспортного средства. Корпус 1 амортизатора снабжен фланцем 26, в котором выполнены отверстия 27 для крепления амортизатора к раме (не показана) транспортного средства.

Сопротивление амортизатора на обратном ходе за счет подбора проходного сечения дросселя 23 выбрано .максимальным, но таким, когда еще не нроисходит зависания подвески (слишком .медленного ее возвращения к статическому положению).

При открытых радиальных окнах 18 и 19 камеры 9 и 10 прямого хода сообщаются с камерами И и 12 обратного хода через эти окна, причем только в тех случаях, когда радиальный канал 15, выполненный в лопасти 8, находится в пределах канавки 24. При выходе канала 15 за пределы канавки 24 камеры 9 и 10 прямого и камеры 1 и 12 обратного ходов сообщаются между собой только через дроссель 23.

Гидравлический амортизатор работает следующим образом.

При движении транспортного средства по длинным плавным неровностям (низко- Q частотному профилю) лопасть 8, связанная при помощи рычага 25 с колесо.м (не показано), поворачивается в корпусе 1 амортизатора В ту или другую сторону в соответствии с колебаниями подвески транспортного средства. Ускорения лопасти 8 при движении по низкочастотному профилю невелики и золотник 20, прижатый пружиной 21 к лопасти 8, следует за ней и перекрывает радиа, окна i8 и 19 в стержне 17. При прямом ходе а 1Ортизат л:)а (ходе сжатия подвески) лопасть 8 поворачивается против часовой ст1)елки t дроссель 23 вытесняет .к()сть и- 9 и 10 прямого хода Р ка.;еры II i: ратного хода. За счет это|-о созда-, противление а.мортизат ра на прямс

При обратном ходе .попасть 8 поворачивается но часо15ой стрелке и че1)ез .дроссель 23 вытесняет жидкость из камер 1 и 12 обратного хода в ка.меры 9 и 10 прямого хода. За счет вытеснения Ж1 дкост11 создается сопротивление амортизатора на обрат- 0 ном ходе. Часть жидкости при прямо.м и обратном ходах вытесняется из камер 9 и 10 прямого хода в ка.меры 11 и 12 обратного хода и, наоборот, через зазоры между лопастью 8 и рабочими поверхностями корпуса 1, однако основной расход жидкости осуществляется через дроссель 23.

Благодаря тому, что при прямом ходе амортизатора жидкость через дроссель 23

вытесняется со стороны его острой кромки, а при обратном ходе - со стороны его заходной фаски, сопротивление амортизатора на прямом ходе на 25-30% выше, чем на обратном ходе.

Благодаря тому, что длина канавки 24 вынOv нeнa не более длины уплотняющей поверхности лопасти 8, обращенной к канавке 24, то при прохождении лопасти 8 в районе расположения канавки 24 последняя всегда перекрыта лопастью 8. За счет этого исключаются перетечки жидкости под лопастью 8 по канавке 24 и не снижается сопротивление на прямом и обратном ходах амортизатора. Выполнение осевого канала 16 в стержне 17 закрытым предотвращает перетечки жидкости из камер 9 и 10 прямого хода в камеры 11 и 12 обратного хода и, наоборот, при прохождении лопасти 8 в районе расположения канавки 24.

При максимальном повороте лопасти 8 на обратном ходе золотник 20 и уплотняющая часть лопасти 8 частично размещаются в выемке 6, выполненной в перегородке 2.

При движении транспортного средства по высокочастотному профилю (частым неровностям .малой высоты) в момент наезда колеса на неровность в виде ступеньки (например, на камень) лопасть 8 поворачивается в корпусе 1 амортизатора с большим ускорением против часовой стрелки. Золотник 20 в этот момент в силу инерции покоя отстает от лопасти 8 и, сжимая пружину 21, открывает радиальные окна 18 и 19 в стержне 17. При малой высоте неровности угол поворота лопасти 8 небольшой и радиальный канал 15 в лопасти 8 в это время находится в пределах канавки 24. В результате жидкость из камер 9 и 10 прямого хода перетекает по канавке 24, радиальному каналу 15, осево.му каналу 16 в стержне 17 и открытым радиальным окном 17 и 19 в камеры 11 и 12 обратного хода, не создавая сопротивления на пря- мо.м ходе амортизатора.

В том случае, когда лопасть 8 в силу сжатия подвески на прямом ходе, например, от наезда на высокую плавную неров10

15

20

и 12 обратного хода вытесняется го. и.ко через дроссель 23 со стороны его ocrpoi кромки. Наличие же острой кро.мки в дросселе 23 дополнительно повышает согфоти)- ление амортизатора на прямом ходе. Бла- годаря этому вероятность пробоя подвески. при прохожденщ такой сложной li poBHOcrii. которая наряду с плавной неровностью содержит и неровность порогового характера, существенно хменьшается.

При наезде колеса на высокую неровность порогового характера (в виде ступеньки) лопасть 8 с большим уско})ением поворачивается против часоЕюй стрелки, а золотник 20, как ,и в предыдущих c. iv- чаях, отстает от лопасти 8 и, сжимая пружину 21, открывает радиальные окна 18 и 19 в стержне 17. Жидкость по каназке 24. каналам 15, 16 и открытым радиа.ьным окнам 18 и 19 перетекает из камер 9 и 10 прямого хода Б камеры 11 и 12 обр;1тного хода. При этом в начале поворота лопасти 8 благодаря большом) юперечпому сечению канавки 24 сопротивление амортизатора на прямом ходе невелико. В дальней- щсм по мере уве„1ичения уг.ча поворота лопасти 8 поперечное сечение канавки 2-1 у.меньшается, а сопротивление з.мортизато- ра а счет уменьшения ее проходного сечения Г1рогрессивн : увеличивается. При еще больпк м угле поворота лопасти 8 ЕЗХОД- ное отверстие кана, 1а 15 выходит за прсде3fi. лы канавки 24 и сопротивление амортизатора на прямом ходе достигает максимального значения, так как жидкость из камер 9 и 10 прямого хода вытесняется в камеры И и 12 обратного хода, только через дроссель 23 со стороны его острой

35 кромки. Поэтому вероятность пробоя подвески транспортного средства уменьшается хотя на его корпус при этом и передается толчок через амортизатор, но ускорение от этого толчка в значительной .мере слабее, чем от пробоя подвески.

В случае чрезмерного повышения давления в камерах 9 и 10 прямого хода при большой скорости поворота лопасти 8 на высоком препятс1вии открывается клапан 4 прямого хода и перепускает жидкость ч

S

40

50

ность повернута в корпусе 1 на угол, близ-45 камеры 11 и 12 обратного хода, предохр; - кий к макси.мальному, и в этот момент произойдет наезд на препятствие в виде ступеньки, расположенное на вершине плавного препятствия, то при срабатывании золотника 20, вызванном ускорением лопасти 8, и,открытии радиальных окон 18 и 19 снижения сопротивления амортизатора на прямом ходе не произойдет, так как входное отверстие радиального канала 15 в этот момент находится вблизи перегородки 3, т. е. за предела.ми канавки 24. Сопротив- . ление амортизатора при этом (в конце прямого хода) высоко, так как жидкость из камер 9 и 10 прямого хода в камеры 11

няя амортизатор от перегрузки и возможной поломки.

Обратный ход амортизатора после съезда колеса с препятствия совершается под действием упругого элемента подвески. Лопасть 8 при этом поворачивается по часовой стрелке прп закрытых рад)альных окнах 18 и 19 и а.мортизатор развивает большое сопротивление па обратно.м ходе.

Формула изобретения

Гидравлический а.мортизатор подвески транспортного средства по авт. св.

0

5

0

и 12 обратного хода вытесняется го. и.ко через дроссель 23 со стороны его ocrpoi кромки. Наличие же острой кро.мки в дросселе 23 дополнительно повышает согфоти)- ление амортизатора на прямом ходе. Бла- годаря этому вероятность пробоя подвески. при прохожденщ такой сложной li poBHOcrii. которая наряду с плавной неровностью содержит и неровность порогового характера, существенно хменьшается.

При наезде колеса на высокую неровность порогового характера (в виде ступеньки) лопасть 8 с большим уско})ением поворачивается против часоЕюй стрелки, а золотник 20, как ,и в предыдущих c. iv- чаях, отстает от лопасти 8 и, сжимая пружину 21, открывает радиальные окна 18 и 19 в стержне 17. Жидкость по каназке 24. каналам 15, 16 и открытым радиа.ьным окнам 18 и 19 перетекает из камер 9 и 10 прямого хода Б камеры 11 и 12 обр;1тного хода. При этом в начале поворота лопасти 8 благодаря большом) юперечпому сечению канавки 24 сопротивление амортизатора на прямом ходе невелико. В дальней- щсм по мере уве„1ичения уг.ча поворота лопасти 8 поперечное сечение канавки 2-1 у.меньшается, а сопротивление з.мортизато- ра а счет уменьшения ее проходного сечения Г1рогрессивн : увеличивается. При еще больпк м угле поворота лопасти 8 ЕЗХОД- ное отверстие кана, 1а 15 выходит за прсдеfi. лы канавки 24 и сопротивление амортизатора на прямом ходе достигает максимального значения, так как жидкость из камер 9 и 10 прямого хода вытесняется в камеры И и 12 обратного хода, только через дроссель 23 со стороны его острой

кромки. Поэтому вероятность пробоя подвески транспортного средства уменьшается хотя на его корпус при этом и передается толчок через амортизатор, но ускорение от этого толчка в значительной .мере слабее, чем от пробоя подвески.

В случае чрезмерного повышения давления в камерах 9 и 10 прямого хода при большой скорости поворота лопасти 8 на высоком препятс1вии открывается клапан 4 прямого хода и перепускает жидкость ч

S

0

камеры 11 и 12 обратного хода, предохр; -

няя амортизатор от перегрузки и возможной поломки.

Обратный ход амортизатора после съезда колеса с препятствия совершается под действием упругого элемента подвески. Лопасть 8 при этом поворачивается по часовой стрелке прп закрытых рад)альных окнах 18 и 19 и а.мортизатор развивает большое сопротивление па обратно.м ходе.

Формула изобретения

Гидравлический а.мортизатор подвески транспортного средства по авт. св.

„NO 1006819, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, осевой канал стержня закрыт с одного конца, на поверхности корпуса, обращенной к одной из лопастей, выполнена канавка переменного сечения длиной, меньшей или равной

длины обращенной к этой канавке поверхности лопасти, меньщее сечение которой направлено в сторону поворота лопасти на прямом ходе, а в последней выполнен радиальный канал, связывающий канавку с закрытым осевым каналом.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим амортиза- , торам подвесок транспортных средств, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в основном авт. св. № 1006819. Целью дополнительного изобретения является повышение эффективности работы за счет увеличения сопротивления на прямом и обратном ходах при движении по низкочастотному профилю, а также за счет увеличения сопротивления на прямом ходе при движении по высоким неровностям при любых неблагоприятных сочетаниях дорожных условий. Указанная цель достигается тем, что на поверхности корпуса, обращенной к одной из лопастей, выполнена канавка переменного сечения длиной, меньшей или равной длины обраш,енной к этой канавке поверхности лопасти. Канавка переменного сечения в совокупности с радиальным каналом соединяет камеры прямого и обратного ходов при движении по высокочастотному профилю. 1 ил. t3 (Л ю с о СП 00 ISJ

252

26 Л

27

77