ES2298184T3 - Amortiguador de vibraciones regulable con un regulador de la fuerza de amortiguacion. - Google Patents
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Abstract
Amortiguador de vibraciones regulable con una regulación de la fuerza de amortiguación, en particular para vehículos con motor, en el que está previsto un dispositivo de válvula con al menos un elemento de amortiguación para cada uno de los casos de amortiguación por tracción y amortiguación por compresión, estando al menos uno de los dispositivos de válvula que actúa como válvula (5, 6, 25, 31) de regulación equipado con una resistencia de paso del flujo que se puede variar, y estando dispuesta al menos una válvula (7, 33) de bypass fija con una pequeña sección de paso que actúa hidráulicamente en paralelo con los dispositivos de válvula, caracterizado porque para cada uno de los casos de amortiguación por tracción y amortiguación por compresión el respectivo dispositivo de válvula que actúa como válvula (5, 6) de regulación está equipado con una válvula de paso variable, estando dispuestas las válvulas (5, 6) de regulación hidráulicamente en serie con válvulas (12, 13) de retención accionadas por resorte mediante las cuales se puede ajustar la característica de amortiguación del amortiguador de vibraciones.
Description
Amortiguador de vibraciones regulable con un
regulador de la fuerza de amortiguación.
La invención concierne a un amortiguador de
vibraciones regulable con un regulador de la fuerza de
amortiguación, en particular para vehículos con motor según el
preámbulo de las reivindicaciones 1 y 10.
Son ya conocidos los amortiguadores de
vibraciones hidráulicos regulables con mecanismos de válvulas que
están en condiciones de conmutar durante el funcionamiento la
amortiguación, tanto en tracción como en compresión, entre dura y
blanda. Este tipo de amortiguadores de vibraciones están descritos
en el documento DE-A-3803 818.
Debido al sistema de construcción, este tipo de
amortiguadores de vibraciones tiene el inconveniente de que
únicamente pueden amortiguar entre los estados duro y blando. Debido
a ello quedan limitadas las posibilidades de regulación. También
queda limitada la posibilidad de incrementar el confort de marcha en
los vehículos que van provistos de este tipo de amortiguadores de
vibraciones.
Por el documento DE 93 05 783 U1 es conocido un
amortiguador de vibraciones con regulación de la fuerza de
amortiguación para vehículos en el que la fuerza de amortiguación se
puede ajustar por medio de válvulas de modo continuo en las fases
de tracción y de compresión del amortiguador de vibraciones. En este
caso, de acuerdo con una forma de ejecución están previstas sendas
válvulas regulables en las fases de tracción y de compresión. Cada
una de esas válvulas está conectada hidráulicamente en serie con una
válvula de retención. Las válvulas de retención sirven
exclusivamente para la distribución de la corriente del líquido del
amortiguador de vibraciones en la fase de tracción.
Por el documento EP 0 399 326 A2 es conocido un
amortiguador de vibraciones con regulación de la fuerza de
amortiguación para vehículos en el que la fuerza de amortiguación se
regula por medio de una corredera de distribución que se puede
desplazar gobernada por un electroimán. Un primer estrangulamiento
del paso está previsto en el cuerpo del émbolo del amortiguador de
vibraciones. Otro estrangulamiento del paso está previsto en la
corredera de control desplazable enfrente del cuerpo del émbolo del
amortiguador de vibraciones. En caso de avería, es decir, cuando
por ejemplo por un corte de corriente la corredera de control cierra
el primer estrangulamiento del paso, el otro estrangulamiento del
paso pone a disposición una sección de estrangulamiento abierta para
el paso de corriente.
La invención tiene como tarea principal la
configuración de amortiguadores de vibraciones regulables de tal
manera que también se puedan controlar valores intermedios entre los
estados duro y blando sin que se requieran unos innecesarios
tiempos de regulación pequeños o inalcanzables para el ajuste de las
unidades de válvulas.
Esta tarea queda resuelta mediante las
características de las reivindicaciones independientes 1 y 10. En
las reivindicaciones 2 a 9 y 11 a 16 se describen otras
configuraciones ventajosas.
Las ventajas conseguidas con la invención
consisten especialmente en que con medios sencillos se puede lograr
una amortiguación continua entre los estados duro y blando.
Además es posible que los tiempos de control
para los dispositivos de ajuste se puedan mantener durante tanto
tiempo que el dispositivo se puede realizar con un coste admisible
de los componentes y con bajo requisito de energía para el
control.
De un modo particularmente ventajoso el
dispositivo de regulación para el amortiguador de vibraciones puede
ser montado de forma modular para los más diversos vehículos y con
las más diversas características de amortiguación. Puesto que ya no
se producen sacudidas al cambiar entre los estados blando y duro o
bien entre duro y blando, el confort de marcha se mejora
notablemente.
En los dibujos se han representado diferentes
ejemplos de ejecución de la invención que a continuación se
explican con mayor detalle. Se muestran,
Figura 1 una primera forma de ejecución de la
invención de acuerdo con la reivindicación 1;
Figura 2 una forma de ejecución que en
comparación con la figura 1 está modificada;
Figuras 3 a 6 diversas formas de interconexión
de las válvulas acordes con la invención y según la
reivindicación 10;
Figuras 7 y 8 disposiciones de regulaciones en
el cilindro de resorte y en el principio de funcionamiento de
doble cámara del amortiguador de vibraciones, y
Figura 9 la disposición de la regulación en un
émbolo de trabajo de un amortiguador de vibraciones.
Las figuras representan vistas esquemáticas de
cada una de las formas individuales de interconexión para el
amortiguador de vibraciones regulable. El amortiguador de
vibraciones está compuesto por un tubo 1 amortiguador en el que de
forma oscilante se sumerge un vástago 2 del émbolo en cuyo extremo
se encuentra un pistón 3. Para la compensación de volumen originada
por el líquido hidráulico desplazado por el vástago del émbolo está
previsto un depósito 4 de compensación que contiene gas
precomprimido. El depósito 4 de compensación también puede ser un
aparte integrante del amortiguador.
La figura 1 muestra una primera forma de
interconexión para el amortiguador de vibraciones acorde con la
invención. Las válvulas 5, 6 de regulación están dispuestas
hidráulicamente paralelas. Asimismo, hidráulicamente en paralelo a
las válvulas 5, 6 de regulación está situada una válvula 7 de bypass
con una sección de estrangulamiento muy pequeña. Esa válvula 7 de
bypass, que también puede ser parte integrante de una o de ambas
válvulas de regulación sirve para poner a disposición una abertura
mínima cuando están cerradas las válvulas de regulación y con ello
impedir un bloqueo hidráulico del amortiguador de vibraciones. Las
válvulas 5, 6 de regulación regulan de forma continua entre las
posiciones de cerrado y en una dirección de circulación abierta. La
válvula 5 de regulación regula el movimiento en la dirección de
compresión del vástago 2 del émbolo, y la válvula 6 de regulación
en la dirección de tracción. El caudal se origina por una parte
debido a la diferencia de presiones entre el recinto 8 de trabajo
superior separado por el émbolo 3 y el recinto 9 de trabajo
inferior, y por otra parte debido a la mayor o menor anchura de
cierre de las válvulas 5, 6 de regulación por medio de un
dispositivo de regulación del caudal como los que ya son conocidos,
por ejemplo por el documento DE 100 40 518.
En la forma de ejecución según la figura 1 están
previstas válvulas 12, 13 de retención accionadas por resorte que
están dispuestas hidráulicamente en serie con respecto a las dos
válvulas 5, 6 de regulación. Este tipo de válvulas de retención
accionadas por resorte se abren cuando se produce un crecimiento de
la presión diferencial entre el recinto 8 de trabajo superior y el
recinto 9 de trabajo inferior debido a la mayor o menor anchura de
paso. Con este tipo de válvulas de retención accionadas por resorte
y mediante la configuración de los resortes 14, 15 de accionamiento
o válvulas de resorte se puede consignar un indicativo adecuado para
la función de moderación del amortiguador de vibraciones de modo
diferente en la dirección de tracción o en la de compresión.
La figura 2 muestra un desarrollo de la
regulación para un amortiguador de vibraciones conforme a la figura
1. En el esquema de conexiones aquí mostrado, en paralelo a las
válvulas 12, 13 de retención regulables accionadas por resorte se
han reunido válvulas 16, 17 de retención no reguladas accionadas por
resorte formando una unidad 18 de válvulas. Las válvulas 16, 17 de
retención accionadas por resorte están dispuestas en dos trayectos
o ramales hidráulicamente paralelos y trabajan con independencia
entre sí en la dirección de tracción o en la dirección de
compresión del vástago 2 del émbolo. Esta unidad 18 de válvulas
también se puede integrar en el émbolo 3 del amortiguador y
representa un émbolo de trabajo normal solicitado por resorte. En la
configuración según la figura 2 para la unidad 18 de válvulas se ha
de disponer la identificación de "dura". Las válvulas 12, 13
de retención accionadas por resorte se han de configurar con la
identificación de "blanda". Mediante las válvulas 5, 6 de
regulación ahora ya es posible, tanto en la etapa de tracción como
en la etapa de compresión con independencia entre sí, cambiar de
modo continuo entre las características "dura" y "blanda".
Adicionalmente a la válvula 7 de bypass se pueden aún conectar
válvulas 19, 20 de bypass separadas en paralelo a las válvulas 12,
13 de retención solicitadas por resorte.
En esta ejecución del esquema de conexiones se
asegura que ante un fallo eléctrico o electrónico siempre está
garantizado un comportamiento seguro de funcionamiento. Cuando se
produce un fallo eléctrico o electrónico básicamente cierran las
válvulas 5, 6 de regulación. En ese caso el comportamiento en marcha
se regula de forma segura mediante las válvulas 16, 17 de retención
accionadas mecánicamente solicitadas por resorte en la unidad 18 de
válvulas con la característica "dura", esto es, preferentemente
en el émbolo 3 de trabajo.
En el ejemplo de ejecución según la figura 3 en
paralelo a la unidad 18 de válvulas con las válvulas 16, 17 de
retención no regulables accionadas por resorte con la identificación
"dura" están conectadas dos respectivas válvulas 12, 13 de
retención con la identificación "blanda" que pueden ser
conectadas mediante conmutadores 21, 22 hidráulicos adicionales,
con lo cual alternativamente se puede conectar una característica
"blanda" en la dirección de tracción o en la dirección de
compresión del vástago 2 del émbolo. De nuevo en paralelo a estas
últimas están conectadas otras dos válvulas 23, 24 de retención con
la característica "blanda" paralelas cerradas en una dirección
que pueden ser gobernadas y reguladas mediante una válvula 25 de
regulación. Mediante este esquema de conexión también se pueden
conectar a discreción con independencia entre sí para la dirección
de tracción y la dirección de compresión todas las características
de amortiguación entre "dura" y "blanda".
El mismo esquema de conexión de la figura 3 se
consigue mediante una regulación acorde con la figura 4. En este
caso las válvulas 12, 13 de retención "blandas" se pueden
gobernar con una válvula 26 de conexión de 2/3 en vez de con dos
válvulas de conexión individuales.
En la forma de ejecución conforme a la figura 5
a la válvula 31 de regulación se ha antepuesto y conectado una
unidad 34 de válvulas con válvulas 35, 36 de retención accionadas
por resorte y actuantes en sentidos contrarios. Estas válvulas 35,
36 de retención también tienen la característica "blanda", sin
embargo mediante la válvula 31 de regulación se regulan entre las
características "dura" y "blanda". La válvula 33 de bypass
que, como se ha representado en la figura 5, puede estar dispuesta
en paralelo a la válvula 31 de regulación y/o en paralelo a la
válvula 30 de conmutación y/o en paralelo a las dos conmutaciones en
serie de la válvula de regulación o de conmutación y a las unidades
35, 36 o 28, 29 de válvulas, otra vez sirve para asegurar un caudal
mínimo cuando está cerrada la válvula 30 de conmutación de 2/3 y
cuando está cerrada la válvula 31 de regulación.
\newpage
En el ejemplo de ejecución según la figura 6 una
unidad 27 de válvulas con dos válvulas 28, 29 de retención
accionadas por resorte que trabajan en diferente dirección se
conmuta o se cierra con la característica "blanda" mediante
una válvula 30 de conmutación de 2/3 de modo alternativo en dos
direcciones de circulación del caudal. En la configuración acorde
con la figura 6, la válvula 31 de regulación está no obstante
conectada en paralelo a la válvula 30 de conmutación de 2/3, con lo
cual siempre está antepuesta en serie a la unidad 27 de válvulas
con las válvulas 28, 29 de retención con la característica
"blanda". También en la configuración acorde con la figura 6
una válvula 33 de bypass sirve de nuevo para garantizar un caudal
libre mínimo.
La disposición de las unidades 40 de regulación
representadas con trazos y puntos en las figuras 1 a 6 y
eventualmente también las unidades 18, 27, 34 de válvulas han sido
representadas en las figuras 7 a 9. La unidad 40 de regulación, que
también puede estar unida con una unidad 18, 27, 34 de válvulas, con
preferencia está configurada como bloque 41 de válvulas cerrado.
Según la figura 7 el bloque 41 de válvulas está
situado hidráulicamente entre el recinto 9 de trabajo inferior y el
depósito 4 de compensación.
Según la figura 8, en el caso de un amortiguador
de dos tubos una unidad 42 de válvulas con dos válvulas 43, 44 de
retención accionadas por resorte está integrada en el émbolo 3 del
amortiguador. Entre el recinto 9 de trabajo inferior y el espacio
45 anular que sirve como depósito de compensación está instalada una
válvula actuante en un solo lado, accionada por resorte, que hace
de válvula 46 de fondo. La unidad 40 de regulación, de nuevo
preferentemente configurada como bloque 41 de válvulas, está
dispuesta de modo externo en el amortiguador y está conectada
hidráulicamente entre los recintos 8 y 9 de trabajo.
En la configuración acorde con la figura 9 los
elementos de conexión y regulación hidráulicos según un esquema de
conexión similar al de la figura 6 están integrados en un émbolo 3
de un amortiguador de vibraciones de un solo tubo. La válvula de
bypass fija no se ha representado en la figura 9 ya que se encuentra
en otro plano de corte distinto del plano de corte representado en
la figura 9.
- 1.
- tubo amortiguador
- 2.
- vástago del émbolo
- 3.
- émbolo
- 4.
- depósito de compensación
- 5.
- válvula de regulación
- 6.
- válvula de regulación
- 7.
- válvula de bypass
- 8.
- recinto de trabajo
- 9.
- recinto de trabajo
- 12.
- válvula de retención
- 13.
- válvula de retención
- 14.
- resorte de accionamiento
- 15.
- resorte de accionamiento
- 16.
- válvula de retención
- 17.
- válvula de retención
- 18.
- unidad de válvulas
- 19.
- válvula de bypass
- 20.
- válvula de bypass
- 21.
- conmutador
- 22.
- conmutador
- 23.
- válvula de retención
- 24.
- válvula de retención
- 25.
- válvula de regulación
- 26.
- válvula de conexión de 2/3
- 27.
- unidad de válvulas
- 28.
- válvula de retención
- 29.
- válvula de retención
- 30.
- válvula de conexión de 2/3
- 31.
- válvula de regulación
- 33.
- válvula de bypass
- 34.
- unidad de válvulas
- 35.
- válvula de retención
- 36.
- válvula de retención
- 40.
- unidad de regulación
- 41.
- bloque de válvulas
- 42.
- unidad de válvulas
- 43.
- válvula de retención
- 44.
- válvula de retención
- 45.
- espacio anular
- 46.
- válvula de fondo.
Claims (16)
1. Amortiguador de vibraciones regulable con una
regulación de la fuerza de amortiguación, en particular para
vehículos con motor, en el que está previsto un dispositivo de
válvula con al menos un elemento de amortiguación para cada uno de
los casos de amortiguación por tracción y amortiguación por
compresión, estando al menos uno de los dispositivos de válvula que
actúa como válvula (5, 6, 25, 31) de regulación equipado con una
resistencia de paso del flujo que se puede variar, y estando
dispuesta al menos una válvula (7, 33) de bypass fija con una
pequeña sección de paso que actúa hidráulicamente en paralelo con
los dispositivos de válvula, caracterizado porque para cada
uno de los casos de amortiguación por tracción y amortiguación por
compresión el respectivo dispositivo de válvula que actúa como
válvula (5, 6) de regulación está equipado con una válvula de paso
variable, estando dispuestas las válvulas (5, 6) de regulación
hidráulicamente en serie con válvulas (12, 13) de retención
accionadas por resorte mediante las cuales se puede ajustar la
característica de amortiguación del amortiguador de
vibraciones.
2. Amortiguador de vibraciones regulable según
la reivindicación 1, caracterizado porque las válvulas (12,
13, 23, 24) de retención accionadas por resorte están configuradas
como válvulas con resortes (14, 15) de accionamiento o como
válvulas de resorte.
3. Amortiguador de vibraciones regulable según
la reivindicación 2, caracterizado porque las válvulas (12,
13, 23, 24) de retención accionadas por resorte presentan una
adecuada característica para la función moderadora del amortiguador
de vibraciones está consignada de modo diferente en la dirección de
tracción y en la de compresión.
4. Amortiguador de vibraciones regulable según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
las válvulas (12, 13, 23, 24) de retención accionadas por resorte
se pueden gobernar reguladas mediante las válvulas (5, 6) de
regulación y están dispuestas en paralelo a dichas válvulas (16,
17) de retención no reguladas y accionadas por resorte.
5. Amortiguador de vibraciones regulable según
la reivindicación 4, caracterizado porque las válvulas (16,
17) de retención no reguladas y accionadas por resorte están
reunidas en una unidad (18) de válvulas.
6. Amortiguador de vibraciones regulable según
la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque las válvulas
(16, 17) de retención no reguladas y accionadas por resorte están
dispuestas en dos trayectos hidráulicamente paralelos y trabajan
independientes una de la otra en la dirección de tracción o en la
de compresión del vástago (2) del émbolo.
7. Amortiguador de vibraciones regulable según
las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque las válvulas
(16, 17) de retención no reguladas y accionadas por resorte
presentan la característica "dura" y las válvulas (12, 13) de
retención accionadas por resorte que se pueden gobernar reguladas
presentan la característica "blanda".
8. Amortiguador de vibraciones regulable según
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque
adicionalmente a la válvula (7) de bypass están previstas otras
válvulas (19, 20) de bypass separadas, las cuales están dispuestas
en paralelo a las válvulas (12, 13) de retención accionadas por
resorte.
9. Amortiguador de vibraciones regulable según
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las
válvulas (5, 6, 21, 22, 25) de regulación están configuradas de tal
manera que en caso de fallo eléctrico o electrónico básicamente
cierran (función Fail-Safe).
10. Amortiguador de vibraciones regulable con
una regulación de la fuerza de amortiguación, en particular para
vehículos con motor, en el que está previsto un dispositivo de
válvula con al menos un elemento de amortiguación para cada uno de
las situaciones de amortiguación por tracción o por compresión, en
el que al menos uno de los dispositivos de válvula que actúa como
válvula (5, 6, 25, 31) de regulación está equipado con una
resistencia de paso del flujo que se puede variar, y al menos una
válvula (7, 33) de bypass fija con una pequeña sección de paso está
dispuesta de modo que actúa hidráulicamente en paralelo con los
dispositivos de válvula, caracterizado porque al menos un
dispositivo de válvula está configurado como válvula (25, 31) de
regulación con válvulas (23, 24, 35, 36) de retención accionadas
por resorte dispuestas en serie con él, pudiendo ser atravesada por
la corriente la válvula (25, 31) de regulación en dirección de
tracción y en dirección de compresión, y en paralelo con dicha
válvula (25, 31) de regulación están dispuestas válvulas (21, 22,
26, 30) de conexión mediante las cuales se pueden conectar válvulas
(12, 13, 28, 29) de retención no reguladas accionadas por resorte en
la respectiva dirección del flujo, las cuales presentan una
característica de amortiguación blanda.
11. Amortiguador de vibraciones regulable según
la reivindicación 10, caracterizado porque las válvulas (12,
13) de retención accionadas por resorte están configuradas como
válvulas de retención no regulables con característica
"blanda", y porque en paralelo con las válvulas (12, 13) de
retención no regulables están dispuestas válvulas (16, 17) de
retención con característica "dura", pudiéndose conectar las
válvulas (12, 13) de retención configuradas con característica
"blanda" mediante los correspondientes conmutadores (21, 22)
hidráulicos, y porque en paralelo con las válvulas (12, 13) de
retención con característica "blanda" están dispuestas otras
dos válvulas (23, 24) de retención con característica "blanda"
paralelas entre sí y cerradas en una dirección, las cuales se
pueden gobernar reguladas mediante una válvula (25) de
regulación.
12. Amortiguador de vibraciones regulable según
la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque los
conmutadores hidráulicos para la conexión de las válvulas (12, 13)
de retención con característica "blanda" están formados por dos
válvulas de conmutación individuales.
13. Amortiguador de vibraciones regulable según
la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque los
conmutadores hidráulicos para la conexión de las válvulas (12, 13)
de retención con característica "blanda" están formados por
una única válvula (26) de conmutación de 2/3.
14. Amortiguador de vibraciones regulable según
las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los
dispositivos de válvula o de estrangulación y/o de amortiguación
están dispuestos en un componente separado, con preferencia como
bloque (41) de válvulas, en el exterior del amortiguador de
vibraciones y están conectados con el amortiguador de vibraciones a
través de conductos para fluidos a presión.
15. Amortiguador de vibraciones regulable según
las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los
dispositivos de válvula o de estrangulación y/o de amortiguación
están dispuestos en el o junto al émbolo (3) del amortiguador.
16. Amortiguador de vibraciones regulable según
las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los
dispositivos de válvula o de estrangulación y/o de amortiguación
están dispuestos en la o junto a la válvula (46) de fondo del
amortiguador.
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