ES2225045T3 - Conujunto armadura-valvula de soporte hidroelastico. - Google Patents
Conujunto armadura-valvula de soporte hidroelastico.Info
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Abstract
Conjunto armadura-válvula de soporte hidroelástico destinado a ser interpuesto entre un elemento a suspender y un elemento a aislar uno respecto del otro, especialmente para la suspensión de un grupo motopropulsor en un bastidor de un vehículo automóvil, del tipo que comprende un cuerpo (10) formado por una masa de material elastómero (11) que une una armadura superior (12) y una armadura inferior (13), una cámara de trabajo (25) delimitada, al menos en parte, por la masa de material elastómero (11), y una cámara de expansión (26) delimitada, al menos en parte, por una membrana flexible (27), estando estas dos cámaras (25, 26) llenas de líquido y unidas entre sí por un canal de comunicación (55), y del tipo en el cual las cámaras de trabajo (25) y de expansión (26) están separadas una de la otra por el conjunto armadura-válvula (30) montado sobre un soporte (28) unido a la armadura inferior (13), estando formado el conjunto armadura-válvula (30) de una sola pieza y comprendiendo la válvula(31) una parte central (32) en forma de disco realizada de un material rígido y una parte anular (33) en forma de corona concéntrica con dicho disco realizada de un material flexible que une elásticamente dicha parte central (32) a la armadura (51) realizada de un material rígido y que incluye, en su periferia, el canal de comunicación (55) entre las dos cámaras (25, 26), teniendo la armadura (51) la forma de un anillo que incluye, por un lado, una porción externa formada por dos ramas paralelas (52, 53) y unidas entre sí por una rama central (54) para delimitar el canal de comunicación.
Description
Conjunto armadura-válvula de
soporte hidroelástico.
La presente invención se refiere a un conjunto
armadura-válvula de soporte hidroelástico destinado
a ser interpuesto entre un elemento a suspender y un elemento a
aislar uno respecto del otro, especialmente para la suspensión de un
grupo motopropulsor en un bastidor de un vehículo automóvil y, de
una manera general, destinado a la suspensión de cualquier conjunto
vibrante.
La invención tiene por objeto, igualmente, un
soporte hidroelástico equipado de una válvula de ese tipo.
Los soportes hidroelásticos tiene por función
filtrar las vibraciones debidas al funcionamiento del grupo
motopropulsor y amortiguar las oscilaciones provenientes del
bastidor de un vehículo automóvil durante su utilización.
Generalmente, los soportes hidroelásticos
incluyen un cuerpo formado por una masa de material elastómero que
une una armadura superior y una armadura inferior fijadas
respectivamente sobre los dos elementos y una cámara de trabajo
delimitada, al menos en parte, por la masa de material
elastómero.
Además, este tipo de soportes incluye una cámara
de expansión delimitada, al menos en parte, por una membrana
inferior flexible.
Esta cámara de expansión está unida a la cámara
de trabajo por un canal de comunicación y estas cámaras están llenas
de líquido, como por ejemplo de anticongelante.
La circulación del líquido de una cámara a la
otra cuando el soporte está sometido a solicitaciones alternas
permite obtener una amortiguación en una frecuencia dada.
Para frecuencias superiores a esta frecuencia
determinada, el líquido no circula por el canal de comunicación
entre las dos cámaras lo que provoca un aumento de la rigidez que
entraña, a su vez, una degradación del filtrado.
Con el fin de evitar esta degradación, los
soportes hidroelásticos incluyen una válvula, igualmente llamada
válvula de desacoplamiento hidráulico, que está interpuesta entre
las dos cámaras y que, para pequeñas deformaciones, permite
compensar la ausencia del líquido en el canal de comunicación para
evitar, así, el aumento de la rigidez ligada a la incompresibilidad
del líquido.
Por contra, la válvula es suficientemente rígida
para no oponerse a la circulación del líquido a través del canal de
comunicación para grandes amplitudes de excitación y esta rigidez se
obtiene por topes que limitan la deformación de la válvula.
El compromiso entre la flexibilidad para pequeños
desplazamientos y la rigidez para grandes desplazamientos se obtiene
gracias a un conjunto armadura-válvula, estando la
válvula montada en un alojamiento dispuesto en la armadura la cual
está, la mayoría de las veces, compuesta por dos partes
independientes y ensambladas.
En todos los casos, el juego entre la válvula y
la armadura permite absorber el desplazamiento de dicha válvula para
amplitudes pequeñas y limitar este desplazamiento para frecuencias
pequeñas y amplitudes grandes con el fin de permitir al canal de
comunicación entre las dos cámaras realizar su función.
La válvula y la armadura están formadas, pues,
por una pluralidad de piezas independientes que necesitan, antes de
su montaje en el soporte hidroelástico, una pluralidad de
operaciones de ensamblado que aumentan, así, el coste de un soporte
hidroelástico de este tipo.
Se conoce igualmente en el documento
US-A-4 641 817 un conjunto
armadura-válvula de soporte hidroelástico destinado
a ser interpuesto entre un elemento a suspender y un elemento a
aislar uno respecto del otro que comprende esencialmente cámaras de
trabajo y de expansión separadas una de la otra por un conjunto
armadura-válvula montado sobre un soporte unido a
la armadura inferior. El conjunto armadura-válvula
está formado de una sola pieza que comprende una parte central
realizada de un material rígido y una parte anular realizada de un
material flexible que une elásticamente dicha parte central a la
armadura realizada de un material rígido y que incluye, en su
periferia, un canal de comunicación entre las dos cámaras.
La invención tiene por objeto proponer un
conjunto armadura-válvula de soporte hidroelástico
de concepción simplificada y que permita compensar eficazmente la
ausencia de circulación del líquido en el canal de comunicación
entre la cámara de trabajo y la cámara de expansión y evitar el
aumento de la rigidez y de la degradación del filtrado del soporte
hidroelástico.
La invención, así pues, tiene por objeto un
conjunto armadura-válvula de soporte hidroelástico
destinado a ser interpuesto entre un elemento a suspender y un
elemento a aislar uno respecto del otro, especialmente para la
suspensión de un grupo motopropulsor en un bastidor de un vehículo
automóvil, del tipo que comprende un cuerpo formado por una masa de
material elastómero que une una armadura superior y una armadura
inferior, una cámara de trabajo delimitada, al menos en parte, por
la masa de material elastómero, y una cámara de expansión
delimitada, al menos en parte, por una membrana flexible, estando
estas dos cámaras llenas de líquido y unidas entre sí por un canal
de comunicación, y del tipo en el cual las cámaras de trabajo y de
expansión están separadas una de la otra por el conjunto
armadura-válvula montado sobre un soporte unido a la
armadura inferior, estando formado el conjunto
armadura-válvula de una sola pieza y comprendiendo
la válvula una parte central en forma de disco realizada de un
material rígido y una parte anular en forma de corona concéntrica a
dicho disco realizada de un material flexible que une elásticamente
dicha parte central a la armadura realizada de un material rígido y
que incluye, en su periferia, el canal de comunicación entre las dos
cámaras, teniendo la armadura la forma de un anillo que incluye, por
un lado, una porción externa formada por dos ramas paralelas y
unidas entre sí por una rama central para formar el canal de
comunicación y, por otro lado, una porción interna plana que se
extiende perpendicularmente a la rama central hacia el centro del
anillo y que está destinada a ser unida a la parte anular de la
válvula e incluyendo la parte central de la válvula órganos de
limitación de amplitud en baja frecuencia de la válvula,
caracterizado porque los órganos de limitación de amplitud están
formados por dos patillas superiores opuestas diametralmente,
solidarias con la parte central de la válvula y que se extienden
radialmente por encima de la parte anular y por dos patillas
inferiores opuestas diametralmente, solidarias de la parte central
de la válvula y que se extienden radialmente por debajo de dicha
parte anular, estando dichas patillas superiores e inferiores
desplazadas en 90º unas con respecto a las otras de manera que la
parte anular está interpuesta entre dicha porción interna del
armadura y dichas patillas superiores para limitar el desplazamiento
axial de la parte central con relación a la armadura en una
dirección y, al mismo tiempo, la parte anular está interpuesta entre
dicha porción interna de la armadura y dichas patillas inferiores
para limitar el desplazamiento axial de la parte central con
relación a la armadura en una dirección opuesta.
Según otra característica de la invención, la
parte anular de la válvula está unida a la parte central de dicha
válvula y a la porción interna plana de la armadura por pegado, por
soldadura o por una unión química.
La invención, igualmente, tiene por objeto un
soporte hidroelástico destinado a ser interpuesto entre un elemento
a suspender y un elemento a aislar uno respecto del otro,
especialmente para la suspensión de un grupo motopropulsor en un
bastidor de un vehículo automóvil, caracterizado porque comprende un
conjunto armadura-válvula del tipo mencionado más
arriba.
Las características y ventajas de la invención
aparecerán en el curso de la descripción que sigue, dada a título de
ejemplo, y hecha con referencia a los dibujos anexos, en los
cuales:
- la Figura 1 es una vista en sección axial de un
soporte hidroelástico dotado de un conjunto
armadura-válvula conforme a la invención,
- la Figura 2 es un vista esquemática en
perspectiva del conjunto armadura-válvula conforme a
la invención,
- la Figura 3 es una vista esquemática en
perspectiva de la parte central de la válvula,
- la Figura 4 es una vista esquemática en
perspectiva de la parte anular de la válvula,
- la Figura 5 es un vista esquemática en
perspectiva de la armadura del conjunto
armadura-válvula conforme a la invención,
- la Figura 6 es una vista esquemática en sección
transversal según la línea 6-6 de la Figura 2,
- la Figura 7 es una vista esquemática en sección
transversal según la línea 7-7 de la Figura 2.
El soporte hidroelástico representado en la
Figura 1 está diseñado para ser interpuesto entre un elemento a
suspender y un elemento a aislar uno con respecto del otro y, más
particularmente, para ser interpuesto entre un grupo motopropulsor y
el resto de la estructura o chasis de ese vehículo automóvil.
El soporte hidroelástico comprende un cuerpo 10
formado por una masa de material elastómero 11 que une, por un lado,
una armadura superior 12 y, por otro lado, una armadura inferior
13.
La armadura superior 12 está formada, en el
ejemplo de realización representado en la Figura 1, por un órgano
tubular que incluye un taladro axial 14 para el paso de un órgano de
unión, no representado, con el elemento a soportar, como por ejemplo
el grupo motopropulsor de un vehículo automóvil.
La armadura inferior 13 incluye un reborde
inferior 15 replegado hacia el exterior y un reborde superior 16
dotado de orejetas de fijación 17 sobre el elemento a aislar, es
decir, el bastidor del vehículo automóvil.
El cuerpo 10 está realizado por sobremoldeo y
adherización del elastómero sobre las armaduras 12 y 13.
El soporte hidroelástico incluye igualmente una
caja 20 que cubre el cuerpo 10 y que está fijada sobre las orejetas
17 de la armadura inferior 13 por medio de orejetas 20a.
Esta caja 20 incluye dos aberturas opuestas para
el paso de los órganos de unión entre la armadura superior 12 y el
grupo motopropulsor del vehículo automóvil.
Por otro lado, la masa 11 de material elastómero
del cuerpo 10 incluye órganos de retención 18 que cooperan con las
paredes de la caja 20 para asegurar la recuperación de los esfuerzos
en todas las direcciones de solicitación del soporte, es decir, para
asegurar el filtrado del picado y del bordoneo, limitar los
desplazamientos en empuje y en distensión y recuperar los esfuerzos
en aceleración y en frenado.
El soporte hidroelástico incluye también una
cámara de trabajo 25 delimitada en su parte alta por la masa de
material elastómero 11 y una cámara de expansión 26 dispuesta por
debajo de dicha cámara de trabajo 25 y delimitada en su parte baja
por una membrana flexible 27.
Las cámaras de trabajo 25 y de expansión 26 están
delimitadas, respectivamente, en la parte baja de dicha cámara de
trabajo 25 y en la parte alta de dicha cámara de expansión, por un
conjunto armadura-válvula designado por la
referencia general 30.
La membrana flexible 27 incluye un reborde
periférico 27a que está adherido sobre un soporte 28 para el
conjunto armadura-válvula 30. Este soporte está
dotado en su parte superior con una pestaña de engaste 28a sobre el
reborde 15 de la armadura inferior 13 del cuerpo 10.
Refiriéndose ahora a las Figuras 2 a 5, se va a
describir el conjunto armadura-válvula 30.
Este conjunto está formado por una sola pieza que
comprende una válvula designada por la referencia general 31 y una
armadura designada por la referencia general 51.
La válvula 31 se compone, por un lado, de una
parte central 32 que tiene la forma de un disco y realizada de un
material rígido y, por otro lado, una parte anular 33 que tiene la
forma de una corona concéntrica con dicha parte central 32 y
realizada de un material flexible.
La parte anular 33 une elásticamente la parte
central 32 a la armadura 51.
La parte central 32 de la válvula 31 incluye
órganos de limitación de la amplitud en baja frecuencia de dicha
válvula 31.
Según se representa en la Figura 3, los órganos
de limitación de amplitud están formados por dos patillas superiores
34 opuestas, solidarias con la parte central 32 de la válvula 31 y
que se extienden radialmente por encima de la parte anular 33 y por
dos patillas inferiores 35 opuestas, solidarias con dicha parte
central 32 de la válvula 31 y que se extienden radialmente por
debajo de dicha parte anular 33.
Las patillas 34 y 35 están intercaladas y
desplazadas en 90º unas con relación a las otras.
La parte anular 33 de material flexible incluye,
sobre su cara superior y sobre su cara inferior, en la vertical de
cada patilla 34 y 35, un sobreespesor 36.
La armadura 51 representada particularmente en
las Figuras 5 a 7 tiene la forma general de un anillo que incluye
una porción externa formada por dos ramas paralelas, 52 y 53
respectivamente, unidas entre sí por una rama central 54.
Las ramas 52, 53 y 54 delimitan, con la pared
interna del soporte 28, un canal de comunicación 55 entre la cámara
de trabajo 25 y la cámara de expansión 26 para permitir la
circulación del fluido entre estas cámaras.
A este efecto, el canal de comunicación 55
incluye una abertura 55a que comunica con la cámara de trabajo 25 y
una abertura 55b que comunica con la cámara de expansión 26, estando
las dos aberturas 55a y 55b separadas la una de la otra una
distancia que se corresponde sensiblemente con la longitud del canal
de comunicación 55.
La armadura 51 incluye, igualmente, una porción
interna 56 plana que se extiende perpendicularmente a la rama
central 54 hacia el centro del anillo y diseñada para a ser unida
con la parte anular 33 de material flexible de la válvula 31.
La parte anular 33 de material flexible asegura a
la vez la unión entre la parte central 32 de la válvula 31 y la
armadura 51 y la estanqueidad entre la cámara de trabajo 25 y la
cámara de expansión 26.
Esta parte anular 33 está adherida en toda su
superficie con la parte central 32 y con la porción interna 56 de la
armadura 51 por ejemplo por pegado, por unión química o por
soldadura.
En funcionamiento, la válvula 31 está sometida a
un régimen vibratorio que la hace oscilar a un lado y otro de su
posición de equilibrio.
La válvula 31 está solicitada por los movimientos
del fluido en la cámara de trabajo 25 y la cámara de expansión 26 lo
que provoca un desplazamiento alternativo de la válvula según su
eje, bien en el sentido S1, o bien en el sentido S2, como se
representa en las Figuras 6 y 7.
Cuando la válvula 31 se desplaza en el sentido
S1, la parte anular 33 flexible está solicitada en flexión sobre la
periferia de la válvula 31 y sobre el diámetro interior de la
armadura 51.
Al nivel de las patillas 34 y 35, esta parte
anular 33 flexible está comprimida por debajo de las patillas 34 y
puesta en tracción al nivel de las patillas 35. Este movimiento está
limitado por las características de dicha parte anular 33 flexible
supuesta incompresible y cuya rigidez se opone al movimiento.
La válvula 31 está bloqueada cuando la reacción
de la parte anular 33 flexible iguala la presión ejercida sobre la
válvula lo que corresponde a la saturación de esta parte anular 33
flexible.
Cuando la válvula 31 se desplaza en el sentido
S2, la parte anular 33 flexible trabaja en flexión sobre sus
diámetros interior y exterior y en compresión bajo las patillas 35 y
en tracción al nivel de las patillas 34.
La limitación del desplazamiento está asegurada
por la rigidez de la parte anular 33 de la válvula 31.
Según las propiedades buscadas, el espesor y la
dureza del material que compone la parte anular 33 de la válvula 31
pueden ser modificadas así como los sobreespesores 36 por debajo de
las patillas 34 y 35.
A frecuencia pequeña y gran amplitud, los
desplazamientos de la válvula 31 están limitados por la saturación
de la parte anular 33 de material flexible al nivel de las patillas
34 y 35.
A frecuencia alta y amplitud pequeña, la
flexibilidad de esta parte anular 33 permite a la válvula 31 aceptar
las pequeñas deformaciones que resultan y compensar la ausencia de
movimiento del fluido en el canal de comunicación entre la cámara de
trabajo 25 y la cámara de expansión 26.
Los diferentes elementos que componen el conjunto
armadura-válvula pueden ser realizados en diferentes
materiales.
A título de ejemplo, la parte central 32 de la
válvula 31 y la armadura 51 pueden ser realizadas de aleación ligera
o de un material plástico rígido o semirrígido y la parte anular 33
de material flexible puede estar constituida por un elastómero,
vulcanizado o no, o por un elastómero termoplástico.
Según otro ejemplo, la parte central 32 de la
válvula 31 puede ser realizada de un material plástico rígido o
semirrígido o un elastómero termoplástico semirrígido, la parte
anular 33 puede ser realizada de un elastómero termoplástico o un
elastómero, vulcanizado o no, y la armadura 51 puede ser realizada
de un material plástico rígido o semirrígido.
El conjunto armadura-válvula 30
puede ser conformado en una operación por el procedimiento de
inyección de varios materiales.
El conjunto armadura-válvula
según la invención presenta la ventaja de integrar en una misma
pieza las dos funciones obtenidas por la válvula y la armadura.
Además, el fenómeno de "ruido de válvula" es
eliminado gracias al trabajo en tracción-compresión
de la parte anular de material flexible de la válvula.
La realización del conjunto
armadura-válvula según la invención por el
procedimiento de inyección de varios materiales presenta las
ventajas de ser de un coste reducido por el hecho de la disminución
del tiempo de ciclo, de un coste de material pequeño y de una
reducción de las operaciones de manutención.
Además, según el tipo de materiales que componen
los elementos de este conjunto, se obtiene una reducción de masa más
o menos importante.
Claims (3)
1. Conjunto armadura-válvula de
soporte hidroelástico destinado a ser interpuesto entre un elemento
a suspender y un elemento a aislar uno respecto del otro,
especialmente para la suspensión de un grupo motopropulsor en un
bastidor de un vehículo automóvil, del tipo que comprende un cuerpo
(10) formado por una masa de material elastómero (11) que une una
armadura superior (12) y una armadura inferior (13), una cámara de
trabajo (25) delimitada, al menos en parte, por la masa de material
elastómero (11), y una cámara de expansión (26) delimitada, al menos
en parte, por una membrana flexible (27), estando estas dos cámaras
(25, 26) llenas de líquido y unidas entre sí por un canal de
comunicación (55), y del tipo en el cual las cámaras de trabajo (25)
y de expansión (26) están separadas una de la otra por el conjunto
armadura-válvula (30) montado sobre un soporte (28)
unido a la armadura inferior (13), estando formado el conjunto
armadura-válvula (30) de una sola pieza y
comprendiendo la válvula (31) una parte central (32) en forma de
disco realizada de un material rígido y una parte anular (33) en
forma de corona concéntrica con dicho disco realizada de un material
flexible que une elásticamente dicha parte central (32) a la
armadura (51) realizada de un material rígido y que incluye, en su
periferia, el canal de comunicación (55) entre las dos cámaras (25,
26), teniendo la armadura (51) la forma de un anillo que incluye,
por un lado, una porción externa formada por dos ramas paralelas
(52, 53) y unidas entre sí por una rama central (54) para delimitar
el canal de comunicación (55) y, por otro lado, una porción interna
(56) plana que se extiende perpendicularmente a la rama central (54)
hacia el centro del anillo y que está destinada a ser unida a la
parte anular (33) de la válvula (31) e incluyendo la parte central
(32) de la válvula (31) órganos (34,35) de limitación de amplitud en
baja frecuencia de dicha válvula, caracterizado porque los
órganos de limitación de amplitud están formados por dos patillas
superiores (34) opuestas diametralmente, solidarias con la parte
central (32) de la válvula (31) y que se extienden radialmente por
encima de la parte anular (33) y por dos patillas inferiores (35)
opuestas diametralmente, solidarias con la parte central (32) de la
válvula (31) y que se extienden radialmente por debajo de dicha
parte anular (33), estando dichas patillas superiores e inferiores
(34, 35) desplazadas en 90º unas con respecto a las otras de manera
que la parte anular (33) está interpuesta entre dicha porción
interna (56) de la armadura (51) y dichas patillas superiores (34)
para limitar el desplazamiento axial de la parte central (32) con
relación a la armadura (51) en una dirección y, al mismo tiempo, la
parte anular (33) esté interpuesta entre dicha porción interna (56)
de la armadura (51) y dichas patillas inferiores (35) para limitar
el desplazamiento axial de la parte central (32) con relación a la
armadura (51) en una dirección opuesta.
2. Conjunto armadura-válvula
según la reivindicación 1, caracterizado porque la parte
anular (33) de la válvula (31) está unida con la parte central (32)
de dicha válvula y con la porción interna (56) plana de la armadura
(51) por pegado, por soldadura o por una unión química.
3. Soporte hidroelástico destinado a ser
interpuesto entre un elemento a suspender y un elemento a aislar uno
respecto del otro, especialmente para la suspensión de un grupo
motopropulsor en un bastidor de un vehículo automóvil,
caracterizado porque incluye un conjunto
armadura-válvula (30) según la reivindicación 1 ó
2.
Applications Claiming Priority (2)
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| FR9912158 | 1999-09-29 | ||
| FR9912158A FR2798975B1 (fr) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | Ensemble armature-clapet de support hydroelastique |
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|---|---|
| ES2225045T3 true ES2225045T3 (es) | 2005-03-16 |
Family
ID=9550384
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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| US4765601A (en) * | 1985-02-28 | 1988-08-23 | General Motors Corporation | Hydraulic-elastomeric mount |
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