ЛИНЕЙНЫЙ ПРИВОД ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПРУЖИНЫ АМОРТИЗАТОРА С УПРУГИМ ЭЛЕМЕНТОМ ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Настоящая полезная модель относится к линейному приводу, предназначенному для использования в амортизаторе и упругом элементе подвески транспортного средства для обеспечения регулировки вертикального положения пружины и, отсюда, высоты кузова транспортного средства над грунтом.
Известно, что в подвеске транспортного средства, содержащей амортизатор и упругий элемент, в которой амортизатор соединяется своим нижним концом с узлом крепления колеса или с рычагом подвески, а своим верхним концом - с кузовом транспортного средства, и в которой пружина расположена вокруг амортизатора и упирается своим нижним концом в опорный диск пружины, закрепленный на амортизаторе, а своим верхним концом - в корпус транспортного средства, используется линейный привод, расположенный между амортизатором и опорным диском пружины, для изменения вертикального положения опорного диска пружины и, следовательно, обеспечения регулировки высоты кузова транспортного средства над грунтом.
В WO 2009/033985 раскрывается узел амортизатора и упругого элемента подвески транспортного средства, снабженной линейным приводом для регулирования высоты кузова транспортного средства над грунтом, в котором линейный привод расположен между амортизатором и опорным диском пружины. Линейный привод содержит цилиндр, закрепленный на амортизаторе, и кольцевой поршень, подвижный в вертикальном направлении относительно цилиндра. Цилиндр содержит внутренний цилиндрический элемент и наружный цилиндрический элемент, выполненные как отдельные детали. Внутренний цилиндрический элемент и наружный цилиндрический элемент располагаются вокруг амортизатора, соосно с ним. Между внутренним цилиндрическим элементом и наружным цилиндрическим элементом предусматривается рабочая камера, в которую под давлением через штуцер подается масло. Перемещение скольжения кольцевого поршня направляется в рабочей камере. Опорный диск пружины соединяется со свободным концом (верхним) кольцевого поршня, причем вертикальное смещение кольцевого поршня относительно цилиндра приводит к соответствующему вертикальному смещению опорного диска пружины, и отсюда нижнего конца пружины, относительно цилиндра, и отсюда, относительно амортизатора. Следовательно, линейный привод, известный из этого документа, состоит из трех деталей, а именно, из внутреннего цилиндрического элемента, наружного цилиндрического элемента и кольцевого поршня. Данные три детали все вместе образуют рабочую камеру, при этом рабочая камера по бокам закрыта внутренним цилиндрическим элементом и наружным цилиндрическим элементом, в донной части - внутренним цилиндрическим элементом, а в верхней части - кольцевым поршнем.
Другим примером линейного привода, расположенного между амортизатором и пружиной амортизатора и упругим элементом подвески транспортного средства для регулирования высоты кузова транспортного средства над грунтом, в котором данный линейный привод выполнен из трех деталей, две из которых образуют цилиндр, а еще одна образует поршень привода, известен из WO 2012/156418 за авторством заявителя. Кроме того, согласно данному известному примеру пружина опирается своим нижним концом на опорный диск пружины, закрепленный над поршнем привода, и, следовательно, полностью располагается над поршнем привода.
Линейный привод для регулирования вертикального положения пружины амортизатора и упругого элемента подвески транспортного средства согласно преамбуле прилагаемого независимого пункта 1 формулы изобретения известен из DE 102005008814. Данный известный линейный привод в основном выполнен только из двух элементов, а именно внутреннего цилиндрического элемента или цилиндра, выполненного с возможностью крепления вокруг цилиндра амортизатора, и наружного цилиндрического элемента или поршня, который крепится так, чтобы иметь возможность перемещаться в осевом направлении относительно внутреннего цилиндрического элемента, и который выполнен с возможностью поддержания нижнего конца пружины. Два цилиндрических элемента привода образуют как в радиальном, так и в осевом направлениях рабочую камеру, выполненную с возможностью заполнения жидкостью под давлением с тем, чтобы регулировать осевое положение наружного цилиндрического элемента относительно внутреннего цилиндрического элемента и, отсюда, вертикального положения нижнего конца пружины относительно цилиндра амортизатора. Согласно данному известному решению пружина опирается на гнездо пружины, предусмотренное на верхнем конце цилиндрического элемента привода, и, следовательно, полностью располагается над данным элементом привода. Кроме того, в этом документе не показано и не объясняется, как останавливается перемещение вверх наружного цилиндрического элемента. Более того, из-за способа, которым пружина опирается на наружный цилиндрический элемент, очень сложно, если вообще возможно, крепить верхний упорный элемент, выполненный с возможностью остановки перемещения вверх наружного цилиндрического элемента. Следовательно, линейный привод, раскрытый в DE 102005008814, нельзя реализовать на практике.
Задача настоящей полезной модели - предложить линейный привод, который можно использовать в узле амортизатора и упругого элемента подвески транспортного средства для регулирования вертикального положения пружины и, отсюда, высоты кузова транспортного средства над грунтом, и который представляет собой модернизацию по сравнению с рассмотренным выше существующим уровнем техники.
Данная и другие задачи полностью решаются согласно настоящей полезной модели с помощью линейного привода с характеристиками, изложенными в прилагаемом независимом пункте 1 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления настоящей полезной модели определяются в зависимых пунктах формулы полезной модели, содержание которых следует рассматривать как образующее неотъемлемую и составную часть следующего описания.
Вкратце, полезная модель основывается на идее предложения линейного привода, рабочая камера которого полностью образована как в радиальном, так и в осевом направлениях только двумя деталями, а именно, внутренним цилиндрическим элементом, который предназначен для крепления вокруг цилиндра амортизатора, и наружным цилиндрическим элементом, который крепится так, чтобы поддерживать пружину амортизатора и упругий элемент, причем наружный цилиндрический элемент снабжен опорным фланцем, выполненным с возможностью опоры на него нижнего конца пружины, и, отсюда, для действия в качестве нижнего опорного диска пружины, при этом опорный фланец располагается под верхним концом наружного цилиндрического элемента, предпочтительно в нижней половине наружного цилиндрического элемента, при этом наружный цилиндрический элемент по меньшей мере частично расположен в объеме пружины и проходит в радиальном направлении наружу относительно наружного цилиндрического элемента, при этом внутренний диаметр пружины больше наружного диаметра наружного цилиндрического элемента.
Дальнейшие особенности и преимущества настоящей полезной модели станут более очевидными из последующего подробного описания, излагаемого с помощью неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых:
на Фигуре 1 представлен вид в перспективе линейного привода для амортизатора и упругого элемента подвески транспортного средства согласно первому варианту осуществления настоящей полезной модели;
на Фигурах 2 и 3 представлены виды с продольным разрезом, на которых показан линейный привод, представленный на Фигуре 1, в минимально выдвинутом положении и в максимально выдвинутом положении в указанном порядке, соответствующем минимальному вертикальному положению и максимальному вертикальному положению нижнего конца пружины соответственно;
на Фигуре 4 представлен вид в перспективе линейного привода для амортизатора с упругим элементом подвески транспортного средства согласно второму варианту осуществления настоящей полезной модели;
на Фигуре 5 представлен вид с продольным разрезом линейного привода, представленного на Фигуре 4;
на Фигуре 6 представлен вид в разрезе по секущей плоскости, обозначенной VI-VI на Фигуре 5;
на Фигурах 7 и 8 представлены виды с продольным разрезом, показывающие линейный привод для амортизатора с упругим элементом подвески транспортного средства согласно третьему варианту осуществления настоящей полезной модели в минимально выдвинутом положении и в максимально выдвинутом положении в указанном порядке, соответствующем минимальному вертикальному положению и максимальному вертикальному положению нижнего конца пружины соответственно;
на Фигуре 9 представлен вид с продольным разрезом линейного привода для амортизатора с упругим элементом подвески транспортного средства согласно четвертому варианту осуществления настоящей полезной модели в минимально выдвинутом положении, соответствующем минимальному вертикальному положению нижнего конца пружины.
В последующих описании и формуле полезной модели такие термины, как «верхний» и «нижний», следует толковать относительно установленного состояния амортизатора и упругого элемента на борту транспортного средства. Кроме того, термины «осевой» и «продольный» аналогичны терминам, используемым в настоящем документе для указания направления оси линейного привода, ось которого совпадает с осью амортизатора в установленном состоянии, в то время как термин «радиальный» используется для указания направления прямой, проходящей через ось амортизатора и лежащей в плоскости, перпендикулярной данной оси.
Как видно из Фигур 1-3, амортизатор и упругий элемент подвески транспортного средства содержит широко известные амортизатор 10 и пружину 12. Как амортизатор, так и пружина являются хорошо известными элементами и, следовательно, они подробно не описываются и не иллюстрируются в настоящем документе. Рассматриваются только элементы и детали тех компонентов, которые являются полезными для описания настоящего изобретения.
Амортизатор 10 содержит цилиндр 14, который жестко соединен со стойкой (не показана), на которой крепится колесо, и поршнем (не показан), который может перемещаться в цилиндре 14 и имеет шток 16, выступающий из верхнего конца цилиндра 14 и проходящий соосно ему.
И цилиндр 14, и поршень с соответствующим штоком 16 являются известными элементами. Ось цилиндра 14 обозначена z и совпадает с направлением выдвижения и втягивания штока 16 относительно цилиндра 14. Ось z обычно сориентирована вертикально или слегка наклонно к вертикали. Шток 16 крепится своим верхним концом к кузову транспортного средства (не показан). Пружина 12 выполнена в виде винтовой пружины и располагается вокруг штока 16 амортизатора 10.
Амортизатор и упругий элемент содержат гидравлический линейный привод (далее - привод), в общем случае обозначаемый позицией 20, предназначенный для изменения контролируемым способом вертикального положения пружины 12, конкретнее вертикального положения нижнего конца пружины 12, например, для регулирования высоты кузова транспортного средства над грунтом. Привод 20 расположен между цилиндром 14 амортизатора 10 и пружиной 12 так, чтобы обеспечить регулирование относительного положения нижнего конца пружины 12 относительно цилиндра 14 амортизатора 10 по оси z и, отсюда, регулирование вертикального положения нижнего конца пружины 12, например, для изменения высоты кузова транспортного средства над грунтом или поддержания высоты кузова транспортного средства над грунтом на одинаковом уровне с компенсацией изменений высоты из-за изменений нагрузки на транспортное средство.
В основном привод 20 содержит внутренний цилиндрический элемент 22 и наружный цилиндрический элемент 24, которые образуют рабочую камеру 26 и действуют соответственно как цилиндр с поршнем привода 20. Внутренний цилиндрический элемент 22 крепится к цилиндру 14 амортизатора 10. Наружный цилиндрический элемент 24 устанавливаются вокруг внутреннего цилиндрического элемента 22 соосно с ним. Наружный цилиндрический элемент 24 снабжен опорным фланцем 28, на который опирается нижний конец пружины 12 и, следовательно, который действует как нижний опорный диск пружины. Предпочтительно опорный фланец 28 выполняется заодно с наружным цилиндрическим элементом 24. Предпочтительно кольцо 18 из эластомера вставляется между нижним концом пружины 12 и опорным фланцем 28. Опорный фланец 28 размещается под верхним концом наружного цилиндрического элемента 24, предпочтительно в нижней половине данного элемента, и проходит наружу в радиальном направлении относительно данного элемента. Наружный цилиндрический элемент 24, таким образом, по меньшей мере частично располагается внутри объема, образованного пружиной 12, при этом внутренний диаметр (обозначен Di) пружины 12 больше наружного диаметра (обозначен De) наружного цилиндрического элемента 24 (без фланца).
Наружный цилиндрический элемент 24 может перемещаться в осевом направлении относительно внутреннего цилиндрического элемента 22 между положением минимальной высоты (Фигура 2), соответствующим состоянию минимальной высоты нижнего конца пружины 12 над грунтом, и положением максимальной высоты (Фигура 3), соответствующим состоянию максимальной высоты нижнего конца пружины 12 над грунтом. В рабочую камеру 26 может подаваться жидкость (масло) под давлением, при этом рабочая камера может соединяться с этой целью с подачей жидкости под давлением (не показана) через подающий канал 30 во внутренний цилиндрический элемент 22 предпочтительно через подающий канал 30, вертикально проходящий от подающего штуцера 30а, предусмотренного на нижней поверхности внутреннего цилиндрического элемента 22. При подаче в рабочую камеру 26 жидкости под давлением, начиная с положения минимальной высоты, как показано на Фигуре 2 (или с любого промежуточного положения между положением минимальной высоты и положением максимальной высоты), наружный цилиндрический элемент 24 вынужден перемещаться вверх в осевом направлении, поднимая вслед за этим пружину 12 до тех пор, пока она не достигнет положения максимальной высоты, показанного на Фигуре 3, или положения ниже положения максимальной высоты. Если, с другой стороны, начиная с положения максимальной высоты, показанного на Фигуре 3 (или с любого промежуточного положения между положением минимальной высоты и положением максимальной высоты), жидкость с рабочей камеры 26 слить, наружный цилиндрический элемент 24 вместе с пружиной 12 будут перемещаться вниз в осевом направлении до тех пор, пока они не достигнут положения минимальной высоты, показанного на Фигуре 2, или положения, которое выше положения минимальной высоты.
Как уже указывалось выше, согласно аспекту изобретения, рабочая камера 26 полностью образована двумя цилиндрическими элементами 22 и 24. С этой целью, согласно иллюстрируемому варианту осуществления изобретения, внутренний цилиндрический элемент 22 имеет первую наружную цилиндрическую поверхность 22а, по которой может перемещаться первая цилиндрическая поверхность 24а наружного цилиндрического элемента 24, и вторую наружную цилиндрическую поверхность 22b с диаметром больше диаметра первой наружной цилиндрической поверхности 22а, по которой может перемещаться вторая внутренняя цилиндрическая поверхность 24b наружного цилиндрического элемента 24 с диаметром больше диаметра первой внутренней цилиндрической поверхности 24а. Первая наружная цилиндрическая поверхность 22а и вторая наружная цилиндрическая поверхность 22b внутреннего цилиндрического элемента 22 являются смежными, при этом первая поверхность располагается над второй. Две цилиндрические поверхности 22а и 22b внутреннего цилиндрического элемента 22 разделены заплечиком, образующим опорную поверхность 22с, обращенную вверх. Первая внутренняя цилиндрическая поверхность 24а и вторая внутренняя цилиндрическая поверхность 24b наружного цилиндрического элемента 24 являются смежными, при этом первая поверхность располагается над второй. Данные две цилиндрические поверхности 24а и 24b наружного цилиндрического элемента 24 разделены заплечиком, образующим опорную поверхность 24 с, обращенную вниз. Следовательно, рабочая камера 26 радиально ограничена между первой наружной цилиндрической поверхностью 22а внутреннего цилиндрического элемента 22 и второй внутренней цилиндрической поверхностью 24b наружного цилиндрического элемента 24, а в осевом направлении - между опорной поверхностью 22с внутреннего цилиндрического элемента 22 и опорной поверхностью 24с наружного цилиндрического элемента 24.
Как показано на Фигуре 2, положение минимальной высоты привода 20 определяется упором опорной поверхности 22с внутреннего цилиндрического элемента 22 в опорную поверхность 24с наружного цилиндрического элемента 24. В таком состоянии рабочая камера 26 пустая. Как показано на Фигуре 3, положение максимальной высоты привода 20 ограничено упором упорной поверхности 32а, обращенной вверх, упорного элемента 32, который выполнен, например, в виде круглой гайки и навернут на нижний конец наружного цилиндрического элемента 24, в упорную поверхность 22d, обращенную вниз, внутреннего цилиндрического элемента 22.
Надлежащие уплотнения 34 и 36 помещаются между первой наружной цилиндрической поверхностью 22а и первой внутренней цилиндрической поверхностью 24а, а также между второй наружной цилиндрической поверхностью 22b и второй внутренней цилиндрической поверхностью 24b для исключения утечек из привода между данными поверхностями. Кроме того, привод предпочтительно снабжен пыльником 38, закрепленным на внутреннем цилиндрическом элементе 22.
В рассмотренном выше варианте осуществления полезной модели данные два цилиндрических элемента 22 и 24 свободны и могут поворачиваться относительно друг друга вокруг оси z. Следовательно, данный вариант осуществления нельзя использовать для такого назначения, как, например, подвески Макферсона в управляемых колесах, где поворот опорного диска пружины относительно амортизатора должен быть предотвращен.
Как показано на Фигурах 4-6, где деталям и элементам, идентичным или соответствующим деталям и элементам, показанным на Фигурах 1-3, присвоены те же позиционные обозначения, в одном из вариантов осуществления изобретения привод 20 выполнен с возможностью использования в подвесках Макферсона для управляемых колес, и, следовательно, снабжен средством предотвращения поворота, предназначенным для предотвращения поворота наружного цилиндрического элемента 24 относительно внутреннего цилиндрического элемента 22 вокруг оси z. Вышеприведенное описание по варианту осуществления, показанному на Фигурах 1-3, также применимо к варианту осуществления, показанному на Фигурах 4-6, и, следовательно, не будет повторяться. Основным отличием от варианта осуществления, показанного на Фигурах 1-3, является то, что упорный элемент 32 действует также и в качестве средства предотвращения поворота для предотвращения поворота наружного цилиндрического элемента 24 относительно внутреннего цилиндрического элемента 22 вокруг оси z. С этой целью упорный элемент 32 имеет внутреннюю поверхность 32b некруглой формы, например эллиптической формы, а часть нижнего конца внутреннего цилиндрического элемента 22 имеет наружную поверхность 22е, по которой перемещается упорный элемент 32, имеющий форму, дополняющую форму внутренней поверхности 32b. Следовательно, поворот упорного элемента 32 вокруг оси z относительно внутреннего цилиндрического элемента 22 предотвращается. Упорный элемент 32 крепится к наружному цилиндрическому элементу 24, например, винтами 40, и, следовательно, поворот наружного цилиндрического элемента 24 относительно внутреннего цилиндрического элемента 22 также предотвращается.
Как показано на Фигурах 7 и 8, на которых деталям и элементам, идентичным или соответствующим деталям и элементам, показанным на Фигурах 1-6, присвоены те же позиционные обозначения, в еще одном варианте осуществления изобретения, который также предназначен (как и вариант осуществления, показанный на Фигурах 4-6) для использования в подвесках Макферсона управляемых колес, положение максимальной высоты привода 20 ограничивается упорным элементом 42, который крепится к верхнему концу внутреннего цилиндрического элемента 22 и имеет упорную поверхность 42а, обращенную вниз, расположен так, чтобы взаимодействовать с упорной поверхностью 24d, обращенной вниз, наружного цилиндрического элемента 24. Упорный элемент 42 имеет, например, форму опрокинутого вниз стакана и крепится к внутреннему цилиндрическому элементу 22, например, посредством резьбового соединения 44.
Согласно данному варианту осуществления полезной модели жесткое поворотное соединение между наружным цилиндрическим элементом 24 и внутренним цилиндрическим элементом 22, а также, следовательно, между опорным фланцем 28 и цилиндром 14 амортизатора 10, обеспечивается тем, что наружная поверхность 22b внутреннего цилиндрического элемента 22 имеет некруглую форму, например эллиптическую, а внутренняя поверхность 24b наружного цилиндрического элемента 24 имеет форму, дополняющую форму внутренней поверхности 22b.
Еще один вариант осуществления полезной модели показан на Фигуре 9, на которой деталям и элементам, идентичным или соответствующим деталям и элементам, показанным на Фигурах 1-8, присвоены те же позиционные обозначения. Согласно данному варианту осуществления полезной модели, который также предназначен для использования в подвесках Макферсона управляемых колес, положение привода 20 с максимальным выдвижением также получают посредством упорного элемента 42, закрепленного на верхнем конце внутреннего цилиндрического элемента 22, как в варианте осуществления полезной модели, показанном на Фигурах 7 и 8. Поворотное соединение между наружным цилиндрическим элементом 24 и внутренним цилиндрическим элементом 22 получают в данном случае вхождением одного или нескольких подпружиненных штифтов 46, находящихся на наружном цилиндрическом элементе 24, в соответствующие вертикальные направляющие канавки 48, предусмотренные во внутреннем цилиндрическом элементе 22, в частности, на наружной цилиндрической поверхности 22b данного элемента.
Естественно, при остающемся неизменном принципе полезной модели, варианты ее осуществления и подробности конструкции могут значительно отличаться от рассмотренных и проиллюстрированных исключительно на неограничивающем примере, без отступления от объема изобретения, как определено в прилагаемой формуле.