PL238478B1 - Resor pneumatyczny dla samochodu - Google Patents
Resor pneumatyczny dla samochodu Download PDFInfo
- Publication number
- PL238478B1 PL238478B1 PL418640A PL41864016A PL238478B1 PL 238478 B1 PL238478 B1 PL 238478B1 PL 418640 A PL418640 A PL 418640A PL 41864016 A PL41864016 A PL 41864016A PL 238478 B1 PL238478 B1 PL 238478B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- spring
- distance
- sensor
- measured value
- value transmitter
- Prior art date
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
- F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
- F16F9/0409—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall characterised by the wall structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
- B60G11/26—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs
- B60G11/27—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having fluid springs only, e.g. hydropneumatic springs wherein the fluid is a gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
- F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
- F16F9/05—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall the flexible wall being of the rolling diaphragm type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/3292—Sensor arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/50—Special 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/40—Constructional features of dampers and/or springs
- B60G2206/42—Springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/25—Stroke; Height; Displacement
- B60G2400/252—Stroke; Height; Displacement vertical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2401/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
- B60G2401/17—Magnetic/Electromagnetic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F2230/00—Purpose; Design features
- F16F2230/08—Sensor arrangement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
Wynalazek dotyczy resora pneumatycznego (1) dla samochodu, ze sprężyście elastyczną tuleją (10), która obejmuje za pomocą elementu górnego (3) i elementu dolnego (7) wnętrza (5), w którym umieszczony jest zespół czujnika odległości (20) z nadajnikiem wartości pomiarowej (24) i przetwornikiem wartości pomiarowej (22), za pomocą którego ustalić można aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym (3) i elementem dolnym (7), pierwszy komponent czujnika (nadajnik wartości pomiarowej (24), albo przetwornik wartości pomiarowej (22)) umieszczony jest na elemencie górnym (3), albo na elemencie dolnym (7), a drugi komponent czujnika (przetwornik wartości pomiarowej (22), albo nadajnik wartości pomiarowej (24)) sprzężony jest za pośrednictwem pierwszego elementu resoru (F1) wykazującego pierwszą długość (a1) i pierwszą stałą sprężystość, z elementem górnym (3), a za pośrednictwem drugiego elementu resoru (F2), wykazującego drugą długość (a2) i drugą stałą sprężystość, sprzężony jest z elementem dolnym (7). Zgodnie z wynalazkiem pierwszy odcinek (12) sprężyście elastycznej tulei (10) tworzy pierwszy element resoru (F1), a drugi odcinek (14) sprężyście elastycznej tulei (10) tworzy drugi element resoru (F2).
Description
Opis wynalazku
Wynalazek dotyczy resora pneumatycznego dla samochodu ze sprężyście elastyczną tuleją, która za pomocą elementu górnego i elementu dolnego obejmuje wnętrze, w którym umieszczony jest zespół czujnika odległościowego z nadajnikiem wartości pomiarowej i przetwornikiem wartości pomiarowej.
Nowoczesne zawieszenia pneumatyczne dla samochodów ciężarowych (LKW) wyposażone są z reguły w czujniki dla określania odległości ugięcia resoru. Te zawieszenia pneumatyczne obejmują kilka resorowań pneumatycznych, które z kolei obejmują każdorazowo tuleję cylindryczną, obejmującą za pomocą elementu górnego i elementu dolnego wnętrze, w którym zespół czujnika odległości ustala odległość pomiędzy elementem górnym i elementem dolnym, za pomocą którego ustalić można odległość ugięcia resoru. Powierzchnia płaszcza tulei cylindrycznej wykonana jest z gumy, a objętość wnętrza można napompować sprężonym powietrzem i odpowiednio regulować poprzez usztywnienie jej wysokość. W stanie zamontowanym jeden z elementów, element górny, albo element dolny, połączony jest na stałe z podwoziem samochodu, podczas gdy drugi element ułożyskowany jest jako ruchomy.
Z opisu DE 10 2006 017 275 A1 znany jest resor pneumatyczny ze zintegrowanym urządzeniem pomiarowym wysokości, które obejmuje komorę ciśnieniową albo wnętrze, umieszczony poza wnętrzem, jednak skierowany ku wnętrzu, analogowy czujnik zbliżeniowy oraz umieszczoną we wnętrzu naprzeciwlegle do czujnika zbliżeniowego płytkę metalową.
Z opisu US 5,859,692 A znany jest resor pneumatyczny dla samochodu ze sprężyście elastyczną tuleją zamykającą za pomocą elementu górnego i elementu dolnego wnętrze, w którym znajduje się zespół czujnika odległościowego z nadajnikiem wartości pomiarowej i przetwornikiem wartości pomiarowej, za pomocą którego ustalać można aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym i elementem dolnym. Przy tym pierwszy komponent czujnika umieszczony jest na elemencie górnym, albo n a elemencie dolnym, a drugi komponent czujnika stanowi wykonany w postaci resoru spiralnego pierwszy element resoru, wykazujący pierwszą długość i pierwszą stałą sprężystości, a który jest sprzężony z elementem górnym, iż elementem dolnym za pomocą wykonanego jako resor spiralny drugiego elementu sprężystego, który ma drugą długość i drugą stalą sprężystości.
Resor pneumatyczny dla samochodu ze sprężyście elastyczną tuleją, która za pomocą elementu górnego i elementu dolnego obejmuje wnętrze, w którym umieszczony jest zespół czujnika odległościowego z nadajnikiem wartości pomiarowej i przetwornikiem wartości pomiarowej, za pomocą którego ustalić można aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym i elementem dolnym, przy czym pierwszy komponent czujnika (nadajnik wartości pomiarowej, albo przetwornik wartości pomiarowej) umieszczony jest na elemencie górnym, albo na elemencie dolnym, i drugi komponent czujnika (przetwornik wartości pomiarowej, nadajnik wartości pomiarowej) za pomocą pierwszego elementu resoru, który ma pierwszą długość i pierwszą stałą sprężystość, sprzężony jest z elementem górnym a za pośrednictwem drugiej stałej sprężystości która ma drugą długość i drugą stałą sprężystości, sprzężony jest z elementem dolnym, charakteryzujący się tym, że pierwszy odcinek sprężyście elastycznej tulei tworzy pierwszy element resoru, a drugi odcinek sprężyście elastycznej tulei tworzy drugi element resoru.
Korzystnie oba odcinki sprężyście elastycznej tulei generują za pośrednictwem zróżnico wanych sztywności zróżnicowane stałe sprężystości elementów resoru.
Korzystnie pierwszy odcinek sprężyście elastycznej tulei ma zgrubienie.
Korzystnie drugi komponent czujnika (przetwornik wartości pomiarowej, albo nadajnik wartości pomiarowej) umieszczony jest na zgrubieniu.
Korzystnie zespół czujnika odległościowego rejestruje wielkość fizyczną oraz wyprowadza sygnał reprezentujący wielkość fizyczną do zespołu oceny i kontroli, który ocenia zarejestrowaną wielkość fizyczną oraz w oparciu o tą ocenę ustala aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym i elementem dolnym.
Korzystnie wybrany stosunek stałych sprężystości i/lub długości resorów obu elementów resorów redukuje maksymalny odstęp pomiędzy elementem górnym i elementem dolnym w stanie nieobciążonym na ścieżce pomiarowej, który reprezentuje odstęp pomiędzy nadajnikiem wartości pomiarowej i przetwornikiem wartości pomiarowej w stanie nieobciążonym.
Korzystnie zespół czujnika odległościowego wykonany jest jako zespół czujnika prądu wirowego z wykonanym w postaci płytki metalowej nadajnikiem wartości pomiarowej i z wykonanym w postaci cewki czujnika przetwornikiem wartości pomiarowej.
PL 238 478 B1
Korzystnie jednostka czujnika odległościowego wykonana jest jako jednostka czujnika magnetycznego z wykonanym jako magnes trwały nadajnikiem wartości pomiarowej i z wykonanym jako czujnik pola magnetycznego przetwornikiem wartości pomiarowej.
Zgodny z wynalazkiem resor pneumatyczny dla samochodu ma tę zaletę, że możliwe jest, bez dodatkowych elementów resoru, korzystne kosztowo wykonanie za pomocą którego ustalić można określenie odległości pomiędzy elementem dolnym i elementem górnym, a tym samym ugięcie elementu sprężystego resoru pneumatycznego.
Postaci wykonania niniejszego wynalazku udostępniają resor pneumatyczny dla samochodu ze sprężyście elastyczną tuleją, obejmującą za pomocą elementu górnego i elementu dolnego wnętrze, w którym umieszczony jest zespół czujnika odległościowego z nadajnikiem wartości pomiarowej i przetwornikiem wartości pomiarowej, za pomocą którego ustalić można aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym i elementem dolnym. Pierwszy komponent czujnika, tzn. albo nadajnik wartości pomiarowej, albo przetwornik wartości pomiarowej, zamontowany jest na elemencie górnym, albo na elemencie dolnym, a drugi komponent czujnika, tzn. albo przetwornik wartości pomiarowej, albo nadajnik wartości pomiarowej, sprzężony jest za pomocą pierwszego elementu resoru, wykazującego pierwszą długość i pierwszą stalą sprężystości, z elementem górnym, a za pomocą drugiego elementu resoru, wykazującego drugą długość i drugą stałą sprężystości, z elementem dolnym. Przy tym pierwszy odcinek sprężyście elastycznej tulei tworzy pierwszy element resoru, a drugi odcinek sprężyście elastycznej tulei tworzy drugi element resoru.
Pod pojęciem jednostki oceny i kontroli rozumieć można urządzenie elektryczne, jak np. urządzenie sterujące, które przetwarza, względnie ocenia zarejestrowane sygnały czujnika. Alternatywnie może zespół oceny i kontroli być także zintegrowany z zespołem czujnika. Zespół oceny i kontroli może mieć przynajmniej jeden interfejs, ukształtowany hardware'owo i/lub software'owo. W przypadku ukształtowania hardware'owego interfejsy stanowić mogą przykładowo część tak zwanego systemu ASIC, zawierającego najróżniejsze funkcje zespołu oceny i kontroli. Istnieje jednak również możliwość, że interfejsy stanowią samoistne, zintegrowane układy scalone, albo że przynajmniej są zbudowane z dyskretnych elementów konstrukcyjnych. W przypadku ukształtowania software'owego interfejsy mogą być modułami software'owymi, które występują przykładowo na mikrokontrolerze obok innych modułów soft'warowych. Korzystny jest również produkt w postaci programu komputerowego z kodem programowym, który jest zapisany na odczytywalnym maszynowo nośniku, takim jak pamięć półprzewodnikowa, pamięć dyskowa, albo pamięć optyczna, a który jest wykorzystywany dla przeprowadzania oceny w sytuacji, kiedy omawiany program wykonywany jest przez zespół oceny i kontroli.
Pod pojęciem jednostki czujnika, niniejszym rozumiany jest zespół konstrukcyjny, który posiada co najmniej jeden element czujnika, który rejestruje bezpośrednio, albo pośrednio wielkość fizyczną, względnie zmianę wielkości fizycznej i przekształca ją przede wszystkim w elektryczny sygnał czujnika. Nastąpić to może przykładowo poprzez wysyłanie i/lub odbieranie fal elektromagnetycznych i/lub za pośrednictwem pola magnetycznego, względnie zmianę pola magnetycznego. Omawiany, przynajmniej jeden element czujnika wykonany być może przykładowo jako element czujnika prądu wirowego i/lub element czujnika Halla i/lub magnetoopornościowy element czujnika i/lub indukcyjny element czujnika. Zmiana pola magnetycznego może być przykładowo rejestrowana za pomocą napięcia powstałego w wyniku indukcji magnetycznej. Ustalanie sygnałów czujnika następować może statycznie i/lub dynamicznie. Ponadto odczyt sygnałów czujnika następować może w sposób ciągły, albo jednorazowo.
Za pomocą podanych w zastrzeżeniach zależnych środków i dalszych rozwinięć możliwe jest wprowadzanie korzystnych ulepszeń w zgodnym z wynalazkiem resorze pneumatycznym dla samochodu.
Szczególnie korzystne jest, że oba odcinki sprężyście elastycznej tulei mogą za pośrednictwem zróżnicowanych sztywności generować zróżnicowane sprężystości elementów resoru. Dla przekształcania różnych sprężystości może pierwszy odcinek sprężyście elastycznej tulei wykazywać przykładowo zgrubienie, które zmniejsza średnicę pierwszego odcinka sprężyście elastycznej tulei w porównaniu ze średnicą drugiego odcinka sprężyście elastycznej tulei. Ponadto drugi komponent czujnika, tzn. albo przetwornik sygnału wartości pomiarowej, albo nadajnik wartości pomiarowej może być zamontowany przy zgrubieniu. Dla umożliwienia wymiany płynów pomiędzy zamkniętą przez pierwszy odcinek sprężyście elastycznej tulei, górną częścią wnętrza i drugi dolny odcinek wnętrza sprężyście elastycznej tulei, można w zgrubieniu i/lub w drugim komponencie czujnika przewidzieć otwory, które łączą ze sobą fluidalnie górną i dolną część wnętrza.
PL 238 478 B1
W korzystnym ukształtowaniu resora pneumatycznego dla samochodu zespół czujnika odległościowego może zarejestrować wielkość fizyczną oraz doprowadzać reprezentujący wielkość fizyczną sygnał do zespołu oceny i kontroli, który z kolei ocenia zarejestrowaną wielkość oraz w oparciu o taką ocenę określić może aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym i elementem dolnym. Z aktualnego odstępu pomiędzy elementem górnym i elementem dolnym wyliczyć można ugięcie resoru.
W dalszym, korzystnym ukształtowaniu resora pneumatycznego dla samochodu, może wybrany stosunek sprężystości resorów i/lub długości resorów obu elementów resorów zredukować na drodze pomiarowej maksymalny odstęp pomiędzy elementem górnym a elementem dolnym w stanie nieobciążonym, który może reprezentować odstęp pomiędzy nadajnikiem wartości pomiarowej a przetwornikiem wartości pomiarowej w stanie nieobciążonym. Dzięki temu w korzystny sposób można znacznie zredukować ścieżkę pomiarową tak, że istnieje możliwość zwymiarowania jako wyraźnie mniejszy zespół czujnika odległościowego ze względu na fakt, że odstęp pomiędzy nadajnikiem wartości pomiarowej i przetwornikiem wartości pomiarowej jest mniejszy wskutek zredukowania od odstępu pomiędzy elementem górnym i elementem dolnym.
W dalszym, korzystnym ukształtowaniu resora pneumatycznego dla samochodu zespół czujnika odległościowego może zostać wykonany jako zespół czujnika prądu wirowego, z wykonanym w postaci płytki metalowej nadajnikiem wartości pomiarowej oraz z wykonanym w postaci cewki czujnika przetwornikiem wartości pomiarowej. Alternatywnie zespół czujnika odległościowego wykonany być może jako magnetyczny zespół czujnika z wykonanym jako magnes trwały nadajnikiem wartości pomiarowej i z wykonanym jako czujnik pola magnetycznego przetwornikiem wartości pomiarowej.
Poprzez wykonanie nadajnika wartości pomiarowej jako płytki metalowej, albo magnesu trwałego konieczne jest na miejscu montażu przetwornika wartości pomiarowej wystąpienie tylko wtyczki, względnie przewodu przyłączowego. Ponieważ poprowadzenie kabli poprzez komponenty ruchome jest, ogólnie rzecz biorąc problematyczne, przetwornik wartości pomiarowej umieszczony jest na elemencie górnym w przypadku, w którym element górny resoru pneumatycznego połączony jest na stałe z podwoziem. Znaczy to, że przetwornik wartości pomiarowej jest umieszczony na elemencie górnym, jeśli element górny resora pneumatycznego jest na stałe połączony z podwoziem. Jeżeli element dolny resora pneumatycznego połączony jest na stałe z podwoziem, wtedy przetwornik wartości pomiarowej umieszczony jest na elemencie dolnym.
Przykłady wykonania wynalazku zobrazowane są na rysunku i zostaną bliżej opisane w następnym opisie. Na rysunku te same znaki odniesienia oznaczają komponenty, względnie elementy, które realizują te same, względnie analogiczne funkcje.
Na rysunku Fig. 1 pokazuje schematyczne zobrazowanie w przekroju zgodnego z wynalazkiem resora pneumatycznego dla samochodu.
Fig. 2 pokazuje schematyczne zobrazowanie w przekroju dalszego przykładu wykonania zgodnego z wynalazkiem resora pneumatycznego dla samochodu.
Tak, jak to widać w fig. 1 i 2, pokazane przykłady wykonania zgodnego z wynalazkiem resora pneumatycznego 1, 1A dla samochodu obejmują każdorazowo sprężyście elastyczną tuleję 10, która obejmuje za pomocą elementu górnego 3 i elementu dolnego 7 wnętrze 5, w którym umieszczono zespół czujnika odległościowego 20, 20A z nadajnikiem wartości pomiarowej 24 i przetwornikiem wartości pomiarowej 22. Za pomocą zespołu czujnika odległościowego 20, 20A ustalić można aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym 3 i elementem dolnym 7, przy czym pierwszy komponent czujnika, tzn. albo nadajnik wartości pomiarowej 24, albo przetwornik wartości pomiarowej 22 umieszczony jest na elemencie górnym, albo na elemencie dolnym 7, a drugi komponent czujnika, tzn. albo przetwornik wartości pomiarowej 22, albo nadajnik wartości pomiarowej 24 wykazuje za pomocą pierwszego elementu resoru F1 mającego pierwszą długość resoru a1 i drugą stałą sprężystość K1, sprzężony jest z elementem górnym 3, a za pomocą drugiego elementu resoru F2, wykazującego drugą długość a2 i drugą stałą sprężystość K2 sprzężony jest z elementem dolnym 7. W przedstawionych przykładach wykonania, przetwornik wartości pomiarowej 22 umieszczony jest każdorazowo na elemencie górnym 3, a nadajnik wartości pomiarowej 24 sprzężony jest za pośrednictwem elementu resoru F1, F2 z elementem dolnym 3 i elementem dolnym 7. Przy tym pierwszy odcinek 12 sprężyście elastycznej tulei 10 tworzy pierwszy element resoru F1, a drugi odcinek 14 sprężyście elastycznej tulei 10 tworzy drugi element resoru F2.
Jak to wynika z fig. 1 i 2, oba odcinki 12, 14 sprężyście elastycznej tulei 10 generują za pośrednictwem różnych sztywności zróżnicowane stale sprężystość K1, K2 elementów resoru F1, F2. Sprężyście elastyczna tuleja 10 wykonana jest przykładowo z gumy, albo z innego, odpowiedniego materiału
PL 238 478 B1 elastycznego. Dla wytworzenia zróżnicowanych sztywności, sprężyście elastyczna tuleja 10 wykazuje w pierwszym odcinku 12 zgrubienie 16, które zwiększa sztywność pierwszego odcinka 12 w s tosunku do sztywności drugiego odcinka 14. W ten sposób więc pierwszy element resoru F1 wykazuje wyższą stałą sprężystości K1 od drugiego elementu resoru F2, który ma mniejszą stałą sprężystości K2.
Jak to wynika ponadto z Fig. 1 i 2, nadajnik wartości pomiarowej 24 ułożony jest każdorazowo na zgrubieniu 16. Ponadto na nadajniku wartości pomiarowej 24 przewidziano perforację, celem umożliwienia wymianę płynów pomiędzy objętą przez pierwszy odcinek 12 sprężyście elastycznej tulei 10, górną część wnętrza 5 oraz objętą przez drugi odcinek 14 sprężyście elastycznej tulei 10 dolną część wnętrza 5.
W zobrazowanych przykładach wykonania rejestruje każdorazowy zespół czujnika odległościowego 20, 20A wielkość fizyczną i wysyła sygnał reprezentujący wielkość fizyczną do zespołu oceny i kontroli 26. Zespół oceny i kontroli 26 w zobrazowanych przykładach wykonania umieszczony jest w elemencie górnym 3 i ocenia zarejestrowaną wielkość fizyczną. W oparciu o tą ocenę zespół oceny i kontroli 26 określa aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym 3 i elementem dolnym 7. Za pomocą wybranego stosunku stałych sprężystości K1, K2 i/lub długości resorów a1, a2 obu elementów resorów F1, F2 zostanie zwiększony maksymalny odstęp A pomiędzy elementem górnym 3 i elementem dolnym 7 w stanie nie obciążonym resora pneumatycznego dla samochodu 1, 1A do maksymalnej ścieżki pomiarowej, który reprezentować będzie odstęp pomiędzy nadajnikiem wartości pomiarowej 22 i przetwornikiem wartości pomiarowej 24 w resora pneumatycznego dla samochodu 1, 1A w stanie nieobciążonym.
Zwymiarowanie sztywności resorów K1, K2 i długości resorów a1, a2 podlega w przedstawionych przykładach wykonania następującym warunkom brzegowym: długość A systemu resorów odpowiada sumie pierwszej długości resoru a1 i drugiej długości resoru a2. W stanie nieobciążonym resoru pneumatycznego dla samochodu 1, 1A maksymalna długość Amax wynosić może przykładowo 100 mm. W stanie obciążonym, względnie w stanie zaciśniętym resoru pneumatycznego 1, 1A długość minimalna Amin może wynieść przykładowo 20 mm. Pierwsza długość resoru al pierwszego elementu resoru F1 powinna wynieść w stanie nieobciążonym maksymalną pierwszą długość resoru a1max rzędu przykładowo 5 mm. W stanie zaciśniętym minimalna pierwsza długość resoru a 1min powinna wynieść przykładowo ca. 2 mm. Dla tego obszaru od 2 do 5 mm i odstępu pomiędzy nadajnikiem wartości pomiarowej 24 i przetwornikiem wartości pomiarowej 22, odpowiedni zespół czujnika odległościowego 20, 20A jest szczególnie wrażliwy. W ten sposób przykłady wykonania resora pneumatycznego 1, 1A redukują maksymalną ścieżkę pomiędzy maksymalną długością Amax i minimalną długością Amin z 80 mm do ścieżki pomiarowej mieszczącej się pomiędzy maksymalną pierwszą długością resoru a1max i minimalną pierwszą długością resoru a1min rzędu 3 mm. Dla maksymalnej drugiej długości resoru a2max drugiego elementu resoru F2 wynika z Amax-a1max wartość 95 mm, a dla minimalnej drugiej wartości długości resoru a2min drugiego elementu resoru F2 wynika z Amin-a1min wartość 18 mm. Zsumowane sztywności Kg pierwszej sztywności resoru K1 i drugiej sztywności resoru K2 nie powinny znacząco wywierać wpływ na łączne oddziaływanie resorów. Tak więc dla zadanej wstępnie całkowitej siły Fg pierwszej stałej sprężystości K1 dla pierwszego elementu resoru F1 według równania (1) oraz druga stała sprężystości K2 dla drugiego elementu F2 wynika z równania (2).
K1 = Fg/(a1max-a1min) = Fg/(5 mm-2 mm) = 333,33 [1/m]*Fg(1)
K2 = Fg/(a2max-a2min) = Fg/(95 mm18 mm) = 12,99 [ l/m]*Fg(2)
Sztywność ogółem Kg wynika z równania (3).
Kg = 1/((1/K1) + (1/K2))(3)
Całkowita siła Fg kształtować się powinna poniżej 50 N, tak więc dla pierwszej stałej sprężystości K1 wynika wartość ca. 16666 [N/m], dla drugiej stałej sprężystości K2 wartość ca. 649 [N/m], a dla stałej sprężystości Kg systemu ogółem wartość ca., 625 [N/m]. W stanie sprężynowania resora pneumatycznego 1, 1A siła reakcji wynosi 50N. Pierwszy element resoru F1 zostaje spęczniany przez maksymalną pierwszą długość a1max z 5 mm o 50[N]/16666[N/m] = 3 mm. Wynikowa minimalna pierwsza długość a1 min wynosi 2 mm. W ten sposób duża ścieżka Amax = 100 m zostaje zredukowana do Amin = 20 mm, to znaczy do wyraźnie mniejszego zakresu.
Tak, jak widać dalej z fig. 1, zespół czujnika odległościowego 20 wykonany jest w zobrazowanym, pierwszym przykładzie wykonania jako zespół czujnika prądu wirowego, z wykonanym jako płytka metalowa nadajnikiem wartości pomiarowej 24 i z wykonanym jako cewka czujnika 22A przetwornikiem wartości pomiarowej 22. Jednostka czujnika prądu wirowego składa się z cewki czujnika 22A i płytki
PL 238 478 B1 metalowej 24A. Korzystnie cewka czujnika 22A zostaje uruchomiona w nie przedstawionym bliżej obwodzie rezonansowym, albo w innym sposób poddana działaniu prądu przemiennego o zadanej wstępnie częstotliwości. Częstotliwość ta kształtuje się przykładowo w zakresie 0,1-100 MHz. Przez oddziaływujący prąd przemienny wywołane zostaje w płytce metalowej napięcie, które prowadzi do przepływu prądu. Przepływ prądu wywołuje ekspansję pola magnetycznego cewki czujnika 22A. W końcu tym samym następuje zredukowanie indukcyjności cewki czujnika 22A. Istnieje możliwość odczytu efektu za pomocą sprzężonego elektrycznie z cewką czujnika 22A zespołu oceny i kontroli 26 przy użyciu odpowiednich technik. Tak więc można przykładowo określić częstotliwość wzbudzonego obwodu rezonansowego. Efekt zależy w znacznej mierze od odstępu a 1 pomiędzy cewką czujnika 22A i płytką metalową 24A. Z praktyki znane jest, że maksymalnie dopuszczalny odstęp a1max powinien wynosić tylko ca. 50% średnicy cewki. W przypadku zawieszenia samochodu ciężarowego tego rodzaju ograniczenie jest niekorzystne ze względu na fakt, że elementy resorów wykonane są w sposób zamierzony jako raczej dłuższe, niż szersze. Na skutek zmniejszonego zakresu pomiarowego konieczne jest jednak wyraźnie mniejsza średnica cewki czujnika 24A tak, że nie wystąpi żadne ograniczenie zastosowania resora pneumatycznego 1. W przedstawionym wyżej, konkretnym przykładzie liczbowym wystarczająca będzie cewka o średnicy 12,5 mm.
Jak widać dalej z fig. 2, zespół czujnika odległościowego 20A w zobrazowanym drugim przykładzie wykonania wykonany jest jako zespół czujnika magnetycznego z wykonanym jako czujnik magnesu trwałego 22B nadajnikiem wartości pomiarowej 22 i z wykonanym jako czujnik pola magnetycznego 24B przetwornikiem wartości pomiarowej 24. Czujnik pola magnetycznego 24B może być wykonany przykładowo jako czujnik Halla, albo czujnik gigantycznej magnetorezystancji (GMR), albo czujnik tunelowej magnetorezystancji (TMR). Zredukowanie dużej ścieżki jest korzystne także w tym przypadku. Alternatywnie magnes trwały 24B musiałby zostać wykonany jako bardzo duży.
Formy wykonania zgodnego z wynalazkiem resora pneumatycznego mogą przede wszystkim znaleźć zastosowanie w nowoczesnych systemach zawieszeń pneumatycznych dla samochodów, a w szczególności w samochodach ciężarowych.
Claims (8)
- Zastrzeżenia patentowe1. Resor pneumatyczny (1) dla samochodu ze sprężyście elastyczną tuleją (10), która za pomocą elementu górnego (3) i elementu dolnego (7) obejmuje wnętrze (5), w którym umieszczony jest zespół czujnika odległościowego (20, 20A) z nadajnikiem wartości pomiarowej (24) i przetwornikiem wartości pomiarowej (22), za pomocą którego ustalić można aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym (3) i elementem dolnym (7), przy czym pierwszy komponent czujnika (nadajnik wartości pomiarowej (24), albo przetwornik wartości pomiarowej (22) umieszczony jest na elemencie górnym (3), albo na elemencie dolnym (7), i drugi komponent czujnika (przetwornik wartości pomiarowej (22), nadajnik wartości pomiarowej (24)) za pomocą pierwszego elementu resoru (F1), który ma pierwszą długość (a 1) i pierwszą stałą sprężystość (K1), sprzężony jest z elementem górnym (3) a za pośrednictwem drugiej stałej sprężystości (K2) która ma drugą długość (a2) i drugą stałą sprężystości (k2), sprzężony jest z elementem dolnym (7), znamienny tym, że pierwszy odcinek (12) sprężyście elastycznej tulei (10) tworzy pierwszy element resoru (F1), a drugi odcinek (14) sprężyście elastycznej tulei (10) tworzy drugi element resoru (F2).
- 2. Resor pneumatyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że oba odcinki (12, 14) sprężyście elastycznej tulei (10) generują za pośrednictwem zróżnicowanych sztywności zróżnicowane stałe sprężystości (K1, K2) elementów resoru (F1, F2).
- 3. Resor pneumatyczny według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że pierwszy odcinek (12) sprężyście elastycznej tulei (10) ma zgrubienie (16).
- 4. Resor pneumatyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi komponent czujnika (przetwornik wartości pomiarowej (22), albo nadajnik wartości pomiarowej (24)) umieszczony jest na zgrubieniu (16).
- 5. Resor pneumatyczny według zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że zespół czujnika odległościowego (20, 20A) rejestruje wielkość fizyczną oraz wyprowadza sygnał reprezentujący wielkość fizyczną do zespołu oceny i kontroli (26), który ocenia zarejestrowaną wielkość fizyczną orazPL 238 478 B1 w oparciu o tą ocenę ustala aktualny odstęp pomiędzy elementem górnym (3) i elementem dolnym (7).
- 6. Resor pneumatyczny według jednego z zastrz. 1 do 5, znamienny tym, że wybrany stosunek stałych sprężystości (K1, K2) i/lub długości resorów (a 1, a2) obu elementów resorów (F1, F2) redukuje maksymalny odstęp (A) pomiędzy elementem górnym (3) i elementem dolnym (7) w stanie nieobciążonym na ścieżce pomiarowej, który reprezentuje odstęp pomiędzy nadajnikiem wartości pomiarowej (22) i przetwornikiem wartości pomiarowej (24) w stanie nieobciążonym.
- 7. Resor pneumatyczny według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienny tym, że zespół czujnika odległościowego (20) wykonany jest jako zespół czujnika prądu wirowego z wykonanym w postaci płytki metalowej (22A) nadajnikiem wartości pomiarowej (22) i z wykonanym w postaci cewki czujnika (24A) przetwornikiem wartości pomiarowej (24).
- 8. Resor pneumatyczny według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienny tym, że zespół czujnika odległościowego (20) wykonany jest jako zespół czujnika magnetycznego z wykonanym jako magnes trwały (22B) nadajnikiem wartości pomiarowej (22) i z wykonanym jako czujnik pola magnetycznego (24B) przetwornikiem wartości pomiarowej (24).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015217254.6 | 2015-09-10 | ||
| DE102015217254.6A DE102015217254B4 (de) | 2015-09-10 | 2015-09-10 | Luftfedervorrichtung für ein Fahrzeug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL418640A1 PL418640A1 (pl) | 2017-03-13 |
| PL238478B1 true PL238478B1 (pl) | 2021-08-30 |
Family
ID=58160494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL418640A PL238478B1 (pl) | 2015-09-10 | 2016-09-09 | Resor pneumatyczny dla samochodu |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20170074341A1 (pl) |
| CN (1) | CN106515345B (pl) |
| DE (1) | DE102015217254B4 (pl) |
| PL (1) | PL238478B1 (pl) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11338637B2 (en) * | 2019-01-28 | 2022-05-24 | Tenneco Automotive Operating Company Inc. | Electro-magnetic damper with air spring |
| CN115405651B (zh) * | 2022-09-01 | 2025-06-13 | 浙江极氪智能科技有限公司 | 减振器的上支撑装置、减振器及车辆 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4413341C2 (de) * | 1994-04-18 | 1999-08-26 | Continental Ag | Meßeinrichtung mit einem Magnetfeldsensor zum berührungslosen Erfassen des lichten Abstandes zwischen zwei Bauteilen und deren Verwendung |
| US5859692A (en) | 1997-05-16 | 1999-01-12 | Rochester Gauges, Inc. | Height sensor and air spring apparatus incorporating the same in the air chamber |
| DE19820877C2 (de) * | 1998-05-09 | 2002-09-19 | Contitech Luftfedersyst Gmbh | Berührungslose Abstands- und Druckmessung innerhalb einer Luftfeder |
| DE10319669A1 (de) * | 2003-05-02 | 2004-11-18 | Continental Aktiengesellschaft | Niveauregelbare Luftfeder |
| BRPI0610908A2 (pt) * | 2005-05-28 | 2014-12-09 | Bfs Diversified Products Llc | Conjunto de mola a ar com processamento de sinal localizado, sistema e método utilizando o mesmo bem como um módulo de operação para ele |
| DE102006017275B4 (de) | 2006-04-12 | 2011-01-05 | Gudzulic, Miro, Dipl.-Ing. (FH) | Luftfeder, Positioniermodul und Positioniereinrichtung |
| US8286473B2 (en) * | 2006-04-25 | 2012-10-16 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Air spring having wireless micro and nano sensors |
| CN202301699U (zh) * | 2011-07-24 | 2012-07-04 | 杨洁 | 一种内置容器调静刚度和隔膜孔调动刚度的空气弹簧 |
| JP5876815B2 (ja) * | 2012-11-15 | 2016-03-02 | ボルボトラックコーポレーション | ストロークセンサ及びストロークセンサを備える流体ばね |
| EP2735760B1 (en) * | 2012-11-26 | 2018-06-13 | ContiTech USA, Inc. | Air spring with a height sensor |
| US9694640B2 (en) * | 2013-04-15 | 2017-07-04 | Stemco Kaiser Incorporated | Non-contact power supply for height sensor with single cable |
-
2015
- 2015-09-10 DE DE102015217254.6A patent/DE102015217254B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-09-07 US US15/258,778 patent/US20170074341A1/en not_active Abandoned
- 2016-09-08 CN CN201610810947.8A patent/CN106515345B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-09-09 PL PL418640A patent/PL238478B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102015217254B4 (de) | 2023-04-20 |
| DE102015217254A1 (de) | 2017-03-16 |
| CN106515345B (zh) | 2020-01-10 |
| US20170074341A1 (en) | 2017-03-16 |
| PL418640A1 (pl) | 2017-03-13 |
| CN106515345A (zh) | 2017-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7170285B2 (en) | Ball and socket joint with pivoting angle sensor for detecting the relative angular position of the joint housing and the ball pivot | |
| CN108120367A (zh) | 用于检测机动车辆座椅的位移位置的方法和装置 | |
| US5521497A (en) | Measuring arrangement for contactlessly detecting the distance between two components | |
| EP3564685B1 (en) | System and method for sensor diagnostics during functional operation | |
| US10267615B2 (en) | Distance measurement sensor based on magnetic signal triangulation | |
| KR20100116581A (ko) | 선형 위치 센서 | |
| CN105222812A (zh) | 具有三个半桥结构的传感器系统 | |
| US10138974B2 (en) | Frequency hopping for smart air springs | |
| US7668677B2 (en) | Error correction method for a displacement sensor signal | |
| US6998838B2 (en) | Linear position sensor having enhanced sensing range to magnet size ratio | |
| CN112236332B (zh) | 用于机动车的控制器设备、机动车 | |
| CN115066593B (zh) | 电感线性位移传感器 | |
| US9631694B2 (en) | Measuring range shift for smart air springs | |
| CN106515345B (zh) | 用于车辆的空气弹簧装置 | |
| US8552723B2 (en) | Measuring arrangement | |
| JP6008756B2 (ja) | 電流センサおよび三相交流用電流センサ装置 | |
| JP2013029337A (ja) | 液位検出装置 | |
| US20240059115A1 (en) | Integrated Shock and Suspension Height Sensor | |
| US20080074101A1 (en) | Flat Displacement or Position Sensor | |
| JP4293684B2 (ja) | シートベルト装着検出装置 | |
| JP4568344B2 (ja) | 車両用側突検出装置及びそれを備えた車両用乗員保護システム | |
| CN114364947A (zh) | 包括用于确定可线性移动部件的位置的测量装置的线性致动器 | |
| US11535228B2 (en) | Filling level sensing device | |
| CN118960539A (zh) | 一种减震器线性位移传感器 | |
| JPH0682204A (ja) | 車高検出装置 |