ES2216833T3 - Soporte hidroelastico para un grupo motopropulsor de un vehiculo automovil. - Google Patents
Soporte hidroelastico para un grupo motopropulsor de un vehiculo automovil.Info
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Abstract
Soporte hidroelástico destinado a quedar interpuesto entre un elemento que debe suspenderse y un elemento que debe quedar aislado respecto al otro, en particular para la suspensión de un grupo motopropulsor dentro de una carrocería de un vehículo automóvil, del tipo que comprende: - un cuerpo (10) formado por una masa (11) de material elastomérico que une una armadura superior (12) y una armadura inferior (13), estando dicha armadura superior (12) unida al elemento que se trata de suspender y extendiéndose perpendicularmente al eje principal del soporte, - un cajetín (15) unido al elemento que se trata de aislar y montado sobre la armadura inferior (13) y que cubre el cuerpo (10), presentando dicho cajetín (15), sobre dos caras opuestas, una abertura (16) al nivel de cada una de las cuales desemboca un extremo de la armadura superior (12), - unos órganos (11a) de tope dispuestos sobre la masa (11) de material elastomérico del cuerpo (10) y que cooperan con las paredes del cajetín (15) paraasegurar la recepción y continuidad de los esfuerzos, - y una cámara de trabajo (20) y una cámara de expulsión (25) comunicadas entre sí y llenas de líquido, caracterizado porque la cámara de trabajo (20) está dispuesta por debajo del cuerpo (10) hecho de material elastomérico y porque está delimitada, en la parte alta, por dicho cuerpo (10) y, en la parte baja, por un tabique transversal rígido (21) fijado por debajo del cajetín (15) y la cámara de expansión (25) queda dispuesta por encima del cajetín (15) y está delimitada, en la parte baja, por dicho cajetín (15) y, en la parte alta, por una membrana (26) flexible fijada sobre este cajetín (15), quedando dichas cámaras (20; 25) comunicadas entre sí por un paso de comunicación (28) dispuesto en el cajetín (15).
Description
Soporte hidroelástico para un grupo motopropulsor
de un vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un soporte
hidroelástico destinado a quedar interpuesto entre un elemento que
se trata de suspender y un elemento que se trata de aislar del
primero, en particular para la suspensión de un grupo motopropulsor
o motor, en una carrocería de un vehículo automóvil.
Los soportes hidroelásticos comprenden
generalmente un cuerpo formado por una masa de material
elastomérico que une una armadura superior y una armadura inferior
fijadas respectivamente sobre ambos elementos y una cámara de
trabajo delimitada por dicha masa de material elastomérico y por un
tabique transversal.
Además, este tipo de soporte comprende una cámara
de expansión delimitada por el tabique transversal y por una
membrana inferior flexible.
Este género de soporte hidroelástico limita los
desplazamientos del grupo motopropulsor siguiendo las direcciones
longitudinal y vertical por intermedio de topes hechos con material
elastomérico adheridos sobre la armadura superior y en apoyo sobre
la cara interna de un cajetín en el cual queda montada la armadura
inferior.
Generalmente, la cámara de expansión está situada
por debajo de la cámara de trabajo y separada de ésta por un
tabique rígido en el cual se ha dispuesto un canal y eventualmente
una membrana flexible de desplazamiento limitado.
Las dos cámaras se llenan de líquido, como por
ejemplo anticongelante y el canal entre estas cámaras presenta una
longitud y una sección tales que la frecuencia de resonancia de la
masa de líquido desplazada a este canal en interacción con la
elasticidad de las paredes de las cámaras de trabajo y de
expansión, es sensiblemente igual a la frecuencia de resonancia del
motor en su suspensión, lo cual conduce a un aumento de la
amortiguación del soporte a esta frecuencia.
La membrana flexible entre las dos cámaras evita,
por su elasticidad bajo una baja deformación, una rigidificación
del soporte debido al confinamiento del líquido en la cámara de
trabajo, dentro de la gama de las frecuencias medias y altas, donde
ya no hay circulación de líquido entre las cámaras.
En efecto, al estar limitada la cámara de
expansión por una membrana de muy alta flexibilidad, las
variaciones de volumen en la cámara de trabajo son retransmitidas
directamente a la cámara de expansión por la deformación de esta
membrana.
Tal tipo de soporte hidroelástico es complejo y
tiene dimensiones importantes, teniendo en cuenta su configuración,
y su coste de fabricación es elevado, por el hecho del número
importante de piezas que lo componen.
La invención tiene como objeto evitar estos
inconvenientes, proponiendo un soporte hidroelástico compacto y que
asegura eficazmente las diferentes funciones particularmente de
soporte del grupo motopropulsor, de filtro de vibraciones y de
limitación de los desplazamientos.
La invención tiene pues por objeto un soporte
hidroelástico destinado a quedar interpuesto entre un elemento que
se trata de suspender y un elemento que se trata de aislar, entre
sí, en particular para la suspensión de un grupo motopropulsor
dentro de una carrocería de un vehículo automóvil, del tipo que
comprende:
- un cuerpo formado por una masa de material
elastomérico que une una armadura superior y una armadura inferior,
estando comunicada dicha armadura superior con el elemento que se
trata de suspender y extendiéndose perpendicularmente al eje
geométrico principal del soporte,
- un cajetín comunicado con el elemento que se
trata de aislar y montado sobre la armadura inferior del cuerpo y
cubriendo este cuerpo, presentando el citado cajetín sobre dos
caras opuestas, una abertura al nivel de cada una de las cuales
desemboca un extremo de la armadura superior,
- unos órganos de tope dispuestos sobre la masa
de material elastomérico del cuerpo y que cooperan con las paredes
del cajetín para asegurar la recepción de los esfuerzos,
- y una cámara de trabajo y una cámara de
expansión unidas entre sí y llenas de líquido,
caracterizado porque la cámara de trabajo queda
dispuesta por debajo del cuerpo hecho con material elastomérico y
está delimitado, en la parte alta, por dicho cuerpo y, en la parte
baja, por un tabique transversal rígido fijado por debajo del
cajetín, estando la cámara de expansión dispuesta por encima del
cajetín y quedando delimitada, en la parte baja, por dicho cajetín
y, en la parte alta, por una membrana flexible fijada sobre este
cajetín, estando dichas cámaras unidas entre sí por un paso de
comunicación dispuesto en el cajetín.
Según otras características de la invención:
- el paso de comunicación está formado por un
canal cuya longitud y sección quedan ajustadas para obtener, por
circulación alternada del fluido entre dichas cámaras, una
amortiguación máxima a una frecuencia determinada,
- el cuerpo de material elastomérico comprende,
en su parte inferior, una prolongación lateral que forma una
membrana de desacoplamiento hidráulico dispuesta en una abertura
prevista en el armadura inferior, quedando la cara inferior de
dicha membrana en contacto con el líquido de la cámara de trabajo y
quedando la cara superior en contacto con la atmósfera,
- la membrana comprende una parte periférica
delgada y una parte central más espesa que dicha parte
periférica,
- los desplazamientos de la membrana quedan
limitados por un lado por cuando menos un apoyo puntual realizado
sobre el tabique transversal y por el otro lado por cuando menos un
apoyo puntual realizado sobre el cajetín.
Las características y ventajas de la invención
aparecerán en el curso de la descripción que sigue, dada a titulo
de ejemplo y hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales:
- la fig. 1 es una vista esquemática en
perspectiva de un soporte hidroelástico conforme a la
invención,
- la fig. 2 es una vista esquemática en corte
transversal del soporte hidroelástico conforme a la invención,
- la fig. 3 es una vista esquemática en corte
transversal de detalle, que muestra a mayor escala la membrana de
desacoplamiento hidráulico del soporte hidroelástico conforme a la
invención,
- la fig. 4 es una vista esquemática en
perspectiva de la armadura inferior del cuerpo hecho con material
elastomérico,
- la fig. 5 es una vista esquemática en
perspectiva del cuerpo de material elastomérico del soporte
hidroelástico conforme a la invención.
El soporte hidroelástico representado en las
figs. 1 y 2 está adaptado para quedar interpuesto entre un elemento
que se trata de suspender y un elemento que se trata de aislar con
respecto al otro y más particularmente para quedar interpuesto
entre un grupo motopropulsor y el resto de la estructura o chasis
de un vehículo automóvil.
Este soporte hidroelástico tiene como finalidad
limitar los desplazamientos del grupo motopropulsor en las
direcciones longitudinal y vertical.
El soporte hidroelástico designado en su conjunto
por la referencia 1 comprende un cuerpo 10 formado por una masa 11
de material elastomérico, que una, por una parte, una armadura
superior 12 y, por otra parte, una armadura inferior 13.
La armadura superior 12 está, en el ejemplo de
realización representado en las figuras, formada por un órgano
tubular que se extiende perpendicularmente al eje principal del
soporte y que comprende una perforación axial 14 para el paso de un
órgano de conexión, no representado, con el elemento que se trata de
sustentar, como por ejemplo el grupo motopropulsor del vehículo
automóvil. La armadura superior 12 de forma tubular tiene de
preferencia una sección paralelepipédica.
Según una variante, la armadura superior 12 del
cuerpo 10 puede estar igualmente constituida por un elemento macizo
ligado directamente al elemento que se trata de suspender.
El cuerpo 10 está realizado por sobremoldeo y
adherencia del elastómero sobre las armaduras 12 y 13.
El soporte hidroelástico 1 comprende igualmente
un cajetín 15 que queda montado sobre la armadura inferior 13 y que
cubre el cuerpo 10 de material elastomérico.
Como se ha representado en la fig. 1, el cajetín
15 presenta, sobre dos caras opuestas, una abertura 16 al nivel de
cada una de las cuales desemboca un extremo de la armadura superior
12 para permitir la fijación de esta armadura superior 12 con el
elemento que se trata de suspender, como por ejemplo el grupo
motopropulsor.
El cajetín 15 está unido al elemento que se trata
de aislar, como por ejemplo la estructura o el chasis de este
vehículo.
A tal efecto, el cajetín 15 presenta, en cada uno
de sus bordes laterales, dos orificios 17 para el paso de un órgano
de fijación, no representado, sobre el elemento correspondiente que
se trata de aislar.
Como se ha representado en la fig. 2, la masa 11
de material elastomérico del cuerpo 10 comprende unos órganos de
tope 11a que cooperan con las paredes del cajetín 15 para asegurar
la recepción de los esfuerzos en todas las direcciones de
solicitación del soporte, es decir, para asegurar el filtrado bajo
carga o par motor, limitar los desplazamientos en ataque y en
recepción y absorber los esfuerzos en aceleración y freno.
El soporte hidroelástico 1 comprende igualmente
una cámara de trabajo 20 dispuesta por debajo del cuerpo 10 de
material elastómero y delimitada, por una parte, en la parte alta,
por este cuerpo 10 y, por otra parte, en la parte baja, por un
tabique transversal rígido 21 fijado por debajo del cajetín 15.
Además, el soporte hidroelástico 1 comprende una
cámara de expansión 25 dispuesta encima del cajetín 15 y
delimitada, por una parte, en la parte baja, por este cajetín 15 y,
por otra parte, en la parte alta, por una membrana flexible 26
fijada sobre dicho cajetín 15.
El borde periférico de la membrana 26 queda
adherido a una armadura rígida 27 que asegura la unión con el
cajetín 15.
Las cámaras 20 y 25 están unidas entre sí por un
paso de comunicación 28, como por ejemplo un canal dispuesto en el
cajetín 15 y que se extiende en toda la altura de este cajetín
15.
El paso de comunicación 28 puede ser de
diferentes longitudes para presentar un proyecto que permita
amortiguar las solicitaciones dentro de magnitudes de frecuencia
deseadas.
Finalmente diremos que las cámaras 20 y 25 quedan
llenas de líquido, como por ejemplo anticongelante, comunicando
entre sí por el paso 28.
Como se ha representado en la fig. 4, la armadura
inferior 13 se compone de una base 40 perforada por un orificio
central 41 a cuyo interior se adhiere la parte inferior de la masa
11 de material elastomérico del cuerpo 10.
Además, la armadura inferior 13 está dotada,
sobre uno de sus bordes laterales, de una moldura anular 42
horizontal y que determina una abertura 43, que presenta una
sección de cualquier forma, como por ejemplo circular o
rectangular.
Como se ha representado en la fig. 5, el cuerpo
10 de material elastomérico comprende, en su parte inferior, una
prolongación lateral que forma una membrana 30 de desacoplamiento
hidráulico.
Esta membrana 30 queda dispuesta sobre la
abertura 43 dispuesta en la armadura inferior 13 y el borde
periférico de dicha membrana 30 adherido sobre la moldura anular
42.
La parte periférica 31 de la membrana 30 es
delgada y su parte central 32 es más espesa, lo cual asegura la
rigidez de esta membrana 30. Esta variación de espesor permite una
eventual regulación de la rigidez de dicha membrana.
La cara inferior de la membrana 30 queda en
contacto con el líquido de la cámara de trabajo 20 y la cara
superior de dicha membrana 30 queda en contacto con la
atmósfera.
Los desplazamientos de la membrana 30 son
limitados, por un lado, por cuando menos un apoyo puntual 23
realizado sobre el tabique transversal 21 y, por el otro lado, por
cuando menos un apoyo puntual 24 realizado sobre el cajetín 15. La
holgura entre la parte central 32 de la membrana 30 y los apoyos
puntuales, respectivamente 23 y 24, determina el valor máximo de las
excitaciones del grupo motopropulsor siguiendo el eje del soporte
hidroelástico 1 respecto a las cuales se realiza el
desconfinamiento de la cámara de trabajo 20. La holgura entre la
membrana 30 y su apoyo o sus apoyos se regula en función de la
amplitud vibratoria del elemento que se trata de suspender.
Por otra parte, se ajustan la longitud y la
sección del canal 28 para obtener, por circulación alterna del
fluido entre las cámaras 20 y 25, una amortiguación máxima a una
frecuencia determinada.
Como se ha representado en la fig. 3, hay una
película 45 de material elastomérico adherido sobre el borde
superior del tabique 21, para asegurar la estanqueidad entre este
tabique y el cajetín 15.
El montaje entre el cajetín 15, la armadura
inferior 13, el tabique transversal 21 y la armadura 27 se realiza
por cualquier medio apropiado según la naturaleza del material que
compone estos elementos y este montaje puede realizarse por ejemplo
por encolado, soldadura, engaste, roblonado o atornillado.
Debido al hecho de la disposición de la cámara de
expansión 25 por encima del cajetín 15, el funcionamiento de la
membrana 30 que forma la válvula de chapaleta de desacoplamiento
hidráulico es pues independiente de la elasticidad de la membrana
26 que delimita la cámara de expansión 25, lo cual permite un
funcionamiento óptimo de esta válvula de chapaleta para
desacoplamiento hidráulico.
El moldeo del cuerpo 10, de los topes 11a y de la
membrana 30 se realiza en una sola operación, lo que permite
disminuir el número de piezas que comprenden el soporte
hidroelástico. El cajetín 15, las armaduras 12 y 13 y el tabique
transversal 21 pueden realizarse con aleación ligera o con una
materia termoplástica para disminuir el peso del soporte
hidroelástico.
Finalmente diremos que el soporte hidroelástico
según la invención presenta la ventaja de ser compacto, lo cual
permite disminuir el entreeje entre los puntos de fijación sobre la
carrocería del vehículo y sobre el grupo motopropulsor y así, al
hacer descender el centro elástico del soporte, facilitar el
desacoplamiento de las formas de suspensión de este grupo
motopropulsor.
Claims (5)
1. Soporte hidroelástico destinado a quedar
interpuesto entre un elemento que debe suspenderse y un elemento
que debe quedar aislado respecto al otro, en particular para la
suspensión de un grupo motopropulsor dentro de una carrocería de un
vehículo automóvil, del tipo que comprende:
- un cuerpo (10) formado por una masa (11) de
material elastomérico que une una armadura superior (12) y una
armadura inferior (13), estando dicha armadura superior (12) unida
al elemento que se trata de suspender y extendiéndose
perpendicularmente al eje principal del soporte,
- un cajetín (15) unido al elemento que se trata
de aislar y montado sobre la armadura inferior (13) y que cubre el
cuerpo (10), presentando dicho cajetín (15), sobre dos caras
opuestas, una abertura (16) al nivel de cada una de las cuales
desemboca un extremo de la armadura superior (12),
- unos órganos (11a) de tope dispuestos sobre la
masa (11) de material elastomérico del cuerpo (10) y que cooperan
con las paredes del cajetín (15) para asegurar la recepción y
continuidad de los esfuerzos,
- y una cámara de trabajo (20) y una cámara de
expulsión (25) comunicadas entre sí y llenas de líquido,
caracterizado porque la cámara de trabajo (20) está
dispuesta por debajo del cuerpo (10) hecho de material elastomérico
y porque está delimitada, en la parte alta, por dicho cuerpo (10)
y, en la parte baja, por un tabique transversal rígido (21) fijado
por debajo del cajetín (15) y la cámara de expansión (25) queda
dispuesta por encima del cajetín (15) y está delimitada, en la
parte baja, por dicho cajetín (15) y, en la parte alta, por una
membrana (26) flexible fijada sobre este cajetín (15), quedando
dichas cámaras (20; 25) comunicadas entre sí por un paso de
comunicación (28) dispuesto en el cajetín (15).
2. Soporte hidroelástico según la reivindicación
1, caracterizada porque el paso de comunicación está formado
por un canal (28) cuya longitud y sección están ajustadas para
obtener, por circulación alterna del líquido entre dichas cámaras
(20; 25), una amortiguación máxima a una frecuencia
determinada.
3. Soporte hidroelástico según la reivindicación
1, caracterizado porque el cuerpo (10) de material
elastomérico comprende, en su parte inferior, una prolongación
lateral que forma una membrana (30) de desacoplamiento hidráulico
dispuesta en una abertura (43) prevista en la armadura inferior
(13), quedando la cara inferior de dicha membrana (30) en contacto
con el líquido de la cámara de trabajo (20) y quedando la cara
superior en contacto con la atmósfera.
4. Soporte hidroelástico según la reivindicación
3, caracterizado porque la membrana (30) comprende una parte
periférica (31) delgada y una parte central (32) más espesa que
dicha parte periférica (31).
5. Soporte hidroelástico según la reivindicación
3 o la 4, caracterizado porque los desplazamientos de la
membrana (30) quedan limitados por un lado por cuando menos un
apoyo puntual (23) realizado sobre el tabique transversal (21) y
por el otro lado por cuando menos un apoyo puntual (24) realizado
sobre el cajetín (15).
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