BR102014022212A2 - Amortecedor - Google Patents

Abstract

amortecedor. um amortecedor compreendendo um primeiro elemento de amortecedor alongado que é recebido de maneira móvel dentro do interior de um segundo elemento de amortecedor oco alongado tal que o primeiro e o segundo elementos de amortecedor se sobrepõem sobre parte do seu comprimento, tal que os elementos de amortecedor definem um interior oco do amortecedor e tal que em uma extremidade do amortecedor pelo menos o segundo elemento de amortecedor é exposto para o engate com um respectivo membro adicional, o primeiro e o segundo elementos de amortecedor sendo móveis entre uma primeira configuração estendida ou intermediária do amortecedor e uma segunda configuração comprimida, a compressão do amortecedor de maneira mais energética do que um nível de limite de energia fazendo com que o primeiro elemento de amortecedor para energizar um membro de absorção de energia não recuperável, formando parte do amortecedor ou cápsula, para causar a deformação de uma ou mais partes plasticamente deformáveis do amortecedor, caracterizado pelo fato de que o membro de absorção de energia não recuperável fica entre as extremidades do amortecedor pelo menos na energia energizada pelo primeiro elemento de amortecedor.

Description

(54) Título: AMORTECEDOR (51) Int. Cl.: B61G 11/16 (30) Prioridade Unionista: 06/09/2013 GB 1315935.5 (73) Titular(es): T A SAVERY & CO. LTD (72) Inventor(es): CARL FRANCIS WATTS; TERENCE WILLIAMS (74) Procurador(es): Dl BLASI, PARENTE E ASS. PROP. IND. LTDA (57) Resumo: AMORTECEDOR. Um amortecedor compreendendo um primeiro elemento de amortecedor alongado que é recebido de maneira móvel dentro do interior de um segundo elemento de amortecedor oco alongado tal que o primeiro e o segundo elementos de amortecedor se sobrepõem sobre parte do seu comprimento, tal que os elementos de amortecedor definem um interior oco do amortecedor e tal que em uma extremidade do amortecedor pelo menos o segundo elemento de amortecedor é exposto para o engate com um respectivo membro adicional, o primeiro e o segundo elementos de amortecedor sendo móveis entre uma primeira configuração estendida ou intermediária do amortecedor e uma segunda configuração comprimida, a compressão do amortecedor de maneira mais energética do que um nível de timite de energia fazendo com que o primeiro elemento de amortecedor para energizar um membro de absorção de energia não recuperável, formando parte do amortecedor ou cápsula, para causar a deformação de uma ou mais partes plasticamente deformáveis do amortecedor, caracteriz(...)

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AMORTECEDOR .

[0001] Esta invenção se refere a um amortecedor. Em particular a invenção se refere a um amortecedor que é adequado para o uso em veículos pesados tais como, mas não limitados a locomotivas de trilho, bondes, carros de trilhos leves, trens de minério, vagões de trilhos, carros de trilho e algumas vezes máquinas de movimento da terra. A aplicação primária do amortecedor da invenção está na proteção ao impacto para veículos que viajam de modo permanente e em particular trilhos convencionais.

[0002] Há bastante tempo é conhecida a provisão de amortecedores para atuar como absorvedores de força para o propósito de absorver energia de impacto de baixa velocidade quando veículos de trilho correm um para o outro.

[0003] Amortecedores convencionais, no entanto, são projetados para lidar com impactos de veículo que ocorrem em velocidades de derivação tipicamente menores do que 15 km/h ou enquanto carros de trilho estão rodando em um trem. A maioria dos amortecedores não é capaz de absorver a alta energia que é gerada em maiores velocidades de impacto do que surgem quando se deriva, tal como ocorrem durante um acidente.

[0004] Um amortecedor convencional típico inclui um alojamento tubular oco que pode ser compressível de maneira longitudinal por razão de incluir o primeiro e o segundo elementos de amortecedor um dos quais pode ser deslizado de maneira longitudinal dentro do interior oco do outro.

[0005] Uma cápsula de amortecedor compressível interconecta o primeiro elemento e o segundo elemento dentro do amortecedor. A cápsula de amortecedor contém (comumente) um óleo hidráulico que na compressão do amortecedor é forçado a escoar através de vários caminhos de dissipação de energia

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2/38 de maneira a atenuar a energia que causa a compressão do amortecedor como um todo. Em outros projetos de amortecedor como pode ser conhecido pelo perito na técnica a cápsula de amortecedor pode conter um elastômero fluido ou outra substância similar; ou a função da cápsula de amortecedor pode ser provida por uma mola de anel que pode ser deformada de maneira resiliente, blocos de borracha ou blocos de polímero. A invenção se refere a todas tais classes de amortecedor. Amortecedores do tipo descrito acima algumas vezes são referidos como amortecedores que podem ser recuperados ou elementos de amortecedor que podem ser recuperados.

[0006] A cápsula de amortecedor é a seção do amortecedor que provê absorção de energia de baixa velocidade, mas não é capaz de atenuar a alta energia que surge em impactos de maiores velocidades.

[0007] Outro tipo de absorvedor de energia usado na indústria de trilhos é um tubo de deformação (ou outra estrutura de deformação). A ideia fundamental deste tipo de absorvedor é prover a deformação plástica de um material tal como um liga de metal durante a compressão da estrutura de absorvedor. Nos tubos de deformação um membro semelhante a haste relativamente rígido tendo uma extremidade afunilada é recebido dentro do interior oco de outro, membro cilíndrico tendo um cone interno de seção transversal complementar com a extremidade do membro rígido. Quando um impacto ocorre o membro rígido é adicionalmente acionado dentro do interior do cilindro, amaciando o material da parede na vizinhança do cone. Isto faz com que o cone no cilindro viaje ao longo do cilindro de uma maneira previsível que absorve energia de impacto.

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3/38 [0008] Um tipo diferente de estrutura de deformação é descrito em FR-A-2789358 em que em um impacto que ocorre um membro deforma o outro, de um modo que absorve energia, usinando o material do último.

[0009] EP-A-1247716 descreve um amortecedor de dois estágios em que um amortecedor convencional é combinado em série com um tubo de deformação tal que o tubo de deformação é montado como uma extensão alongada na extremidade de uma construção convencional de outra forma bastante amortecedor.

[0010] O amortecedor de EP-A-1247716 provê bom desempenho em particular em situações em que impactos laterais são prováveis, mas o projeto de amortecedor não é adequado para a construção, por exemplo, como um acoplador. Isto ocorre pois o tubo de deformação é projetado para prender na sua extremidade oposta ao amortecedor para uma parte rígida de uma estrutura do veículo.

[0011] Amortecedores que operam para causar, por exemplo, a deformação plástica, ou usinagem, de um material algumas vezes são referidos como amortecedores não recuperáveis ou elementos de amortecedor não recuperáveis.

[0012] No entanto, é cada vez mais importante prover amortecedores na forma de acopladores que são capazes de prender de maneira liberável em cada extremidade com um componente adicional, tal como outro acoplador ou parte de um veículo.

[0013] Um projeto em particular que tem uso bastante disseminado é um assim chamado acoplador de manipulo para manipulo, em que em cada extremidade o acoplador é formado como um cilindro tendo formada no seu exterior uma ranhura anular, ou múltiplas ranhuras.

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4/38 [0014] O acoplamento direto de amortecedores pode ser alcançado através do uso de tal extremidade de manipulo. Quando a extremidade de manipulo é posicionada adjacente com outra extremidade de manipulo similar com um acoplamento de manipulo consistindo de um par de elementos de acoplamento semianulares pode ser usado para unir os dois amortecedores juntos.

[0015] Os elementos semi-anulares do acoplamento de manipulo incluem nas suas saliências em protrusão de superfícies radialmente internas que quando os elementos são posicionados de forma a circular as extremidades de amortecedor de contato são recebidas nas ranhuras anulares. Os elementos de acoplamento podem ser presos juntos usando parafusos ou porcas para criar uma união que é extremamente forte tanto na tensão (esboço) e compressão (amortecedor).

[0016] A invenção busca prover um amortecedor que (a) funciona bem durante absorção de impacto de velocidade baixa normal, através do uso de um elemento de amortecedor recuperável como descrito; (b) incorpora um elemento de absorção de energia não recuperável que é capaz de atenuar impactos de maior velocidade; (c) é útil como um acoplador sem qualquer necessidade significativa para a modificação e (d) tem o comprimento compacto.

[0017] De acordo com a invenção em um aspecto vasto é provido um amortecedor ou cápsula de amortecedor compreendendo um primeiro elemento de amortecedor oco alongado dentro do qual é recebido de maneira móvel um segundo elemento de amortecedor alongado tal que o primeiro e o segundo elementos de amortecedor se sobrepõem sobre parte do seu comprimento, tal que os elementos de amortecedor definem um interior oco do amortecedor e tal que em uma extremidade

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5/38 do amortecedor pelo menos o primeiro elemento de amortecedor é exposto para o engate com um respectivo membro adicional, o primeiro e o segundo elementos de amortecedor sendo móveis entre uma primeira configuração estendida ou intermediária do amortecedor e uma segunda configuração comprimida, a compressão do amortecedor de maneira mais energética do que um nível de limite de energia fazendo com que o segundo elemento de amortecedor energize um membro de absorção de energia não recuperável, formando parte do amortecedor ou cápsula, para causar a deformação de uma ou mais partes plasticamente deformáveis do amortecedor, caracterizado pelo fato de que o membro de absorção de energia não recuperável fica entre as extremidades do amortecedor pelo menos na energia energizada pelo primeiro elemento de amortecedor.

[0018] Tal arranjo vantajosamente combina funções de amortecedor convencional e elemento de absorção de energia não recuperável em um arranjo compacto. Assim como descrito em maior detalhe abaixo o amortecedor da invenção quando necessário para absorver impactos de velocidade relativamente baixa realiza na maneira de um amortecedor convencional; e quando necessário para atenuar impactos de maior velocidade opera na maneira de um tubo de deformação ou outro absorvedor de energia não recuperável, enquanto provê um arranjo compacto. O fato de que pelo menos o primeiro elemento inclui uma porção exposta que é engatável com um meio de membro adicional que pelo menos uma extremidade que o amortecedor inerentemente é configurado para a conexão como um acoplador.

[0019] Combinando o absorvedor de energia reversível com o elemento de absorção de energia reversível no mesmo amortecedor entre o silenciador ou outros tipos de extremidades reduz o comprimento global necessário para

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6/38 alcançar as duas funções separadamente. Isto é alcançado, pois a sobreposição entre o primeiro membro e o segundo membro do amortecedor fornece estabilidade tanto para os componentes que podem ser recuperados quanto para os componentes que não podem ser recuperados do amortecedor e como não existe necessidade por uma conexão adicional entre dois dispositivos separados.

[0020] Nas concretizações preferidas da invenção o elemento de absorção de energia não recuperável é um tubo de deformação que fica externamente ao segundo elemento de amortecedor. Em outras concretizações da invenção descritas em maior detalhe abaixo o membro de absorção de energia não recuperável pode ficar internamente ao segundo elemento de amortecedor. Em algumas concretizações o membro de absorção de energia não recuperável adicionalmente pode ficar externamente ao primeiro elemento de amortecedor. O membro de absorção de energia não recuperável pode estar dentro do escopo da invenção tomada uma variedade de formas.

[0021] A presença do membro de absorção de energia não recuperável externamente do segundo elemento de amortecedor confere flexibilidade no projeto pelo fato de que o membro de absorção de energia não recuperável pode ser provido com funcionalidades de acoplador (tais como, mas não limitado a uma extremidade de manipulo) ou em algumas concretizações da invenção pode ser preso a um membro adicional que inclui uma funcionalidade de acoplador (que novamente pode ser, mas não necessariamente precisa ser, uma extremidade de manipulo).

[0022] Em algumas concretizações da invenção o membro de absorção de energia não recuperável circula o segundo

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7/38 elemento de amortecedor, levando a um comprimento de amortecedor global particularmente curto.

[0023] Preferivelmente o membro de absorção de energia não recuperável é plasticamente deformável e a compressão do amortecedor de maneira mais energética do que o nível limite causa a deformação plástica do membro de absorção de energia não recuperável. O membro de absorção de energia não recuperável, portanto, em concretizações preferidas da invenção, pode adotar os princípios dos tubos de deformação conhecidos por si só e outros membros de deformação. No entanto, está dentro do escopo da invenção que o membro de absorção de energia não recuperável opere de acordo com outros princípios de atenuação de impacto de alta energia.

[0024] Convenientemente o amortecedor inclui um absorvedor de energia que atua entre o primeiro e o segundo elementos de amortecedor. Mais especificamente em concretizações preferidas da invenção a compressão do amortecedor de maneira menos energética do que o nível de limite de energia causa o amortecimento das forças de compressão através da operação do absorvedor de energia.

[0025] Tais funcionalidades permitem que o amortecedor opere de maneira eficaz como um amortecedor convencional quando impactos de baixa velocidade (por exemplo, menos do que 15 km/h) ocorrem.

[0026] Em concretizações preferidas da invenção um membro de deformação circula parte do segundo elemento de amortecedor. Isto primeiramente permite que o amortecedor da invenção seja compacto de maneira longitudinal. Isto pode ser alcançado por razão do membro de deformação sobre parte do

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8/38 comprimento do amortecedor que sobrepõe pelo menos o segundo elemento em uma direção longitudinal.

[0027] Em segundo lugar, o uso de um membro de deformação que circula permite o uso de uma construção anular que é conhecida na técnica de amortecedor por prover facilidade de fabricação e montagem acoplada com desempenho previsível em termos de resistência, absorção/atenuação de energia e características de deformação.

[0028] Em várias concretizações particularmente preferidas da invenção o segundo elemento de amortecedor inclui formado de maneira integral com o mesmo ou preso com o mesmo um elemento cônico anular e o membro de deformação inclui um tubo oco tendo uma seção pré-deformada de tubo de forma que o cone de tubo interno é de seção transversal complementar com o elemento cônico, o elemento cônico e o tubo cônico sendo engatáveis entre si na compressão do amortecedor de maneira mais energética do que o nível de limite de energia para causar a deformação do tubo que começa no tubo cônico. Os inventores descobriram que tal construção provê desempenho particularmente bom.

[0029] Preferivelmente o amortecedor da invenção inclui um membro cônico anular circulando o segundo elemento de amortecedor de maneira a definir o elemento cônico. Tal construção provê adicionalmente desempenho uniforme, em particular em termos de garantir que a deformação do membro de deformação ocorra sem o primeiro elemento desviar do alinhamento com o eixo longitudinal do amortecedor.

[0030] Ainda preferivelmente o exterior do membro de deformação se afunila em geral paralelo com o tubo cônico dentro do membro de deformação. A localização do cone externo se altera de maneira longitudinal ao longo do comprimento do

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9/38 membro de impacto enquanto a deformação do mesmo ocorre. A funcionalidade, portanto, provê uma indicação visual imediata de se o membro de impacto foi deformado, e assim de se o amortecedor sofreu um impacto de alta energia (caso em que o membro de absorção de energia não recuperável deve ser verificado e/ou substituído).

[0031] Como o primeiro elemento de amortecedor está intencionado a engatar um membro adicional, preferivelmente o primeiro elemento inclui um acoplador para acoplar a sua extremidade exposta com um membro adicional.

[0032] Em uma classe de concretizações da invenção o membro de absorção de energia não recuperável inclui um acoplador para acoplar uma extremidade do amortecedor com um membro adicional. Em tais concretizações, portanto, o membro de deformação vantajosamente acopla com um membro adicional (tal como, mas não limitado a uma extremidade de um amortecedor adicional, por exemplo, de um veículo adjacente) provendo desta forma para um acoplador de absorção de energia compacto de dupla função.

[0033] Em outra classe de concretizações, no entanto, o amortecedor da invenção pode incluir uma luva oca cilíndrica ou mortalha circulando o membro deformável por pelo menos parte do seu comprimento. Tal luva/mortalha cilíndrica pode incluir um acoplador para acoplar uma extremidade do amortecedor para um membro adicional.

[0034] Em tal arranjo a luva/mortalha cilíndrica portanto está conectada com o membro de absorção de energia não recuperável de forma que o amortecedor como um todo pode realizar como um amortecedor de absorção de impacto sem o membro de absorção de energia não recuperável em si tendo que prover uma função de acoplamento, este sendo provido em vez

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10/38 disso pela mortalha. Em algumas circunstâncias isto pode prover vantagens de fabricação e/ou de desempenho. A mortalha além disso pode ser feita longa o suficiente para sobrepor a maioria ou todo o comprimento do amortecedor protegendo desta forma o primeiro e o segundo elementos de amortecedor e o membro de absorção de energia não recuperável a partir de contaminação ou danos e também garantindo a estabilidade lateral das partes do amortecedor mesmo quando forças de impacto não estão completamente alinhadas com o eixo longitudinal do amortecedor.

[0035] Independentemente de qual das classes de dispositivo em que as concretizações da invenção estão, pelo menos uma extremidade do amortecedor possui uma extremidade de manipulo para permitir que o amortecedor realize a função de um acoplamento ou parte de um acoplamento, o acoplador do membro deformável e o acoplador da luva cilíndrica preferivelmente sendo em cada caso um acoplador do tipo luva.

[0036] Convenientemente pelo menos um absorvedor de energia é ou inclui uma cápsula de amortecedor hidráulico que interconecta o primeiro e o segundo elementos de amortecedor dentro do amortecedor. Tal cápsula de amortecedor pode tomar qualquer um de uma faixa de formas. Concretizações de exemplo são descritas aqui, apesar de outros tipos de amortecedor (que tipicamente operam, mas não precisam operar, com o uso de óleo hidráulico) são possíveis dentro do escopo da invenção.

[0037] Em concretizações preferidas da invenção o absorvedor de energia inclui um armazenamento de energia. Um armazenamento de energia pode ser empregado para o propósito de restaurar o absorvedor de energia para uma configuração não comprimida seguindo a compressão em um impacto de baixa

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11/38 energia que não é suficiente para fazer com que o primeiro elemento de amortecedor pressione para o membro de absorção de energia não recuperável.

[0038] O segundo elemento de amortecedor pode ser pré-engatado com o membro de absorção de energia não recuperável, ou pode ser inicialmente desengatado a partir do mesmo tal que um estágio inicial de pressionamento do segundo elemento de amortecedor para o membro de absorção de energia não recuperável envolve o engate dos dois componentes em questão.

[0039] O armazenamento de energia preferivelmente pode ser ou pode incluir uma mola deformável de maneira resiliente que atua entre o primeiro e o segundo elementos de amortecedor dentro do interior do amortecedor. Mais especificamente, em concretizações preferidas da invenção a mola inclui uma mola de gás ou uma mola de anel que posteriormente opcionalmente pode ser projetada para acomodar cargas de deriva.

[0040]	Assim,	o armazenamento	de	energia pode ser
constituído	como uma	funcionalidade	ou	construção que é
conhecido na	técnica	de amortecedor	a	ser confiável e

econômica para a fabricação.

[0041] Em concretizações adicionais da invenção em que preferivelmente, mas não necessariamente o membro de absorção de energia não recuperável toma em geral uma forma diferente do que o tipo definido em relação às concretizações descritas acima, preferivelmente o amortecedor inclui pelo menos um segundo absorvedor de energia que atua entre o primeiro e o segundo elementos de amortecedor.

[0042] Em tal concretização preferivelmente o amortecedor é extensível a partir de uma posição

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12/38 intermediária para uma posição estendida. Tal extensão preferivelmente causa a absorção de forças de tração através da operação do segundo absorvedor de energia.

[0043] Convenientemente o amortecedor inclui um primeiro conector rígido conectando o primeiro absorvedor de energia e o primeiro elemento de amortecedor e um segundo conector rígido conectando o segundo absorvedor de energia e o segundo elemento de amortecedor.

[0044] Em tal arranjo preferivelmente o primeiro elemento de amortecedor inclui um membro de engate móvel que na compressão do amortecedor a partir da posição intermediária comprime o primeiro absorvedor de energia contra a ação do primeiro conector rígido; e também preferivelmente o membro de engate móvel na extensão do amortecedor a partir da posição intermediária comprime o segundo absorvedor de energia contra a ação do segundo conector rígido.

[0045] As funcionalidades anteriores vantajosamente ajudam na operação de concretizações da invenção em que o primeiro e o segundo absorvedores de energia estão presentes.

[0046] Preferivelmente pelo menos o segundo absorvedor de energia é ou inclui uma mola de anel. O primeiro absorvedor de energia também pode ser uma mola de anel apesar de que isto é improvável de ser o caso. De maneira mais geral é possível que outros tipos de absorvedor de energia para constituir o primeiro e o segundo absorvedores de energia, incluindo absorvedores hidráulicos de energia, molas de gás, molas de borracha, molas de polímero e absorvedores híbridos que são combinações de, por exemplo, os tipos de mola de anel e hidráulico. Além disso como sugerido acima não é necessário

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13/38 que em todas as concretizações da invenção o primeiro e o segundo absorvedores de energia são os mesmos entre si.

[0047] Agora segue uma descrição de concretizações preferidas da invenção, por meio de exemplo não limitante, com referência sendo feita aos desenhos anexos em que:

A Figura 1 é uma vista em seção longitudinal de uma primeira concretização de um amortecedor de acordo com a invenção;

A Figura la é uma vista em seção transversal de parte da concretização da Figura 1, ilustrando um arranjo alternativo para montar de um membro cônico formando parte do amortecedor da invenção;

A Figura 2 é uma vista similar com a Figura 1, mostrando uma segunda concretização de um amortecedor de acordo com a invenção, no seu estado descomprimido e antes de ser deformado por um impacto de energia relativamente alta;

As Figuras 3 e 4 mostram os amortecedores das Figuras 1 e 2, respectivamente, seguindo a compressão em impactos de alta energia;

A Figura 5 é uma vista similar com as Figuras 1 e 2 de uma terceira concretização de amortecedor de acordo com a invenção, no seu estado descomprimido e antes de ser deformado por um impacto de energia relativamente alta;

A Figura 5a é uma vista em seção transversal ampliada da parte da Figura 5 englobada em um quadrado; e

A Figura 6 mostra na vista em seção transversal longitudinal um projeto de amortecedor adicional dentro do escopo da invenção.

[0048] Em referência aos desenhos e inicialmente Figura 1 é mostrada na vista em seção longitudinal de uma

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14/38 primeira concretização de amortecedor de acordo com a invenção.

[0049] O amortecedor 20 inclui um primeiro elemento de amortecedor oco alongado 21 dentro de um interior do qual é recebido de maneira deslizante um segundo elemento de amortecedor alongado 22 através de uma extremidade aberta de elemento de amortecedor 21 designado pelo numeral 27 nos desenhos. O primeiro elemento de amortecedor 21 sobre a maior parte do seu comprimento interior é um cilindro oco, simples, rígido, dentro do qual o segundo elemento de cápsula de amortecedor rígido 22 é um encaixe deslizante. O exterior do segundo elemento de amortecedor 22 também é um cilindro comum sobre a maior parte do seu comprimento, tal que quando acomodado por meio de membros de vedação que não são visíveis na Figura 1 o primeiro 21 e o segundo 22 elementos de cápsula de amortecedor constituem um absorvedor de energia na forma de uma cápsula de amortecedor designada em geral pelo numeral 31.

[0050] Na cápsula de amortecedor 31 o primeiro elemento de amortecedor 21 sobrepõe o exterior do segundo elemento de cápsula de amortecedor 22 sobre parte do seu comprimento. A extensão da sobreposição é variável, na maneira de cápsulas de amortecedor conhecidas por si só. Assim os elementos de amortecedor 21, 22 são deslizantes entre a configuração estendida mostrada na Figura 1 e uma segunda configuração comprimida em que o grau de sobreposição do primeiro e do segundo elementos de amortecedor é maior do que aquele mostrado na Figura 1.

[0051] O comprimento da sobreposição na configuração não comprimida é suficiente para garantir que durante a compressão da cápsula de amortecedor 31 os elementos 21 e 22

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15/38 permanecem alinhados entre si e a cápsula não se distorce de maneira lateral mesmo se uma força de compressão não é apropriadamente alinhada com o eixo longitudinal da cápsula 31.

[0052] Por razão da sua cápsula de amortecedor de forma externa 31 é projetada também para ser recebida de maneira longitudinal dentro do interior de um membro de absorção de energia não recuperável oco alongado 34 descrito em maior detalhe abaixo. Sobre a maior parte do seu comprimento, portanto, o membro de absorção de energia não recuperável 34 é um cilindro oco o diâmetro interno do qual é um encaixe deslizante com relação ao diâmetro externo do primeiro elemento de amortecedor 21.

[0053] Na concretização preferida mostrada o diâmetro externo na extremidade aberta 27 do primeiro elemento de amortecedor 21 é projetada para ser um encaixe confortável dentro do membro de absorção de energia não recuperável 34. A extremidade 27 em algumas concretizações da invenção é ajustada com um mancai. Em outras concretizações da invenção outros modos de alcançar o encaixe deslizante desejado do primeiro elemento de amortecedor 21 dentro do membro de absorção de energia não recuperável 34, como pode ocorrer para o perito na técnica, podem ser empregados.

[0054] Como notado aqui, o termo membro de absorção de energia não recuperável é intencionado a se referir a um elemento tal como, mas não limitado a um tubo de deformação que quando feito operar absorve energia de uma maneira que irreversivelmente altera o membro em questão.

[0055] Em particular tal alteração irreversível do membro ocorre pela deformação plástica de um metal a partir do qual o membro é formado. Deformação plástica neste contexto

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16/38 inclui passar o material do membro, a usinagem de tal material, ou outros processos de deformação.

[0056] A cápsula de amortecedor 31 pode incluir vários componentes internos para o propósito de prover dissipação de energia previsível controlada no evento de compressão causada pelos impactos de baixa energia do tipo descrito acima. Na forma preferida da invenção a cápsula de amortecedor 31 absorve a energia com o uso, por exemplo, de um meio de fluido de elastômero ou hidráulico, estes termos sendo familiares para o perito na técnica.

[0057] A cápsula de amortecedor 31 é completamente recuperável (como entendido na técnica de amortecedor) e reinicia em si após ter absorvido as forças de impacto de energia relativamente baixa.

[0058] Como é aparente a partir da Figura 1 a extremidade 28 do primeiro elemento de amortecedor 21 é exposto no exterior do amortecedor 20. Esta extremidade, portanto, é disponível para a conexão com um membro adicional.

[0059] Na concretização mostrada, a extremidade 28 é formada com pelo menos uma ranhura 33 que está espaçada uma curta distância a partir da extremidade livre do elemento 21. A ranhura 33 junto com a forma circular do restante da extremidade 28 constitui na concretização preferida uma assim chamada extremidade de manguito. Isto é adequado para o engate por uma coroa circular de retentor de um acoplador de manguito tendo um par de saliências circulares formadas na sua superfície interior para o propósito de engatar a ranhura 33 ilustrada e uma ranhura similar formada em outro conector do tipo manguito definido em outro componente para o qual o amortecedor 20 pode ser acoplado.

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17/38 [0060] Nas aplicações típicas do amortecedor 20 o componente adicional é outro amortecedor, mas em outras aplicações o amortecedor 20 pode ser acoplado com uma faixa de outras estruturas incluindo, mas não exclusivamente, junções pivô ou cabeças de acoplamento.

[0061] Como explicado acima, o membro de absorção de energia não recuperável 34 na forma de um membro essencialmente cilíndrico oco adicionalmente alongado sobrepõe parte do comprimento da cápsula de amortecedor 31, de forma a circundar um primeiro elemento de amortecedor circular e um segundo elemento de amortecedor 21, 22. No exemplo mostrado na Figura 1, o membro de absorção de energia não recuperável cilíndrico 34 é um membro de deformação feito a partir de um material, tal como uma liga de aço, que deforma de maneira plástica quando submetido aos impactos de energia suficientemente alta.

[0062] Em uma extremidade 53, o membro de absorção de energia não recuperável 34 está aberto e inclui preso à sua superfície interior uma coroa circular 58 o diâmetro interno do qual define um encaixe deslizante sobre o exterior do primeiro elemento de amortecedor 21.

[0063] O membro de absorção de energia (de deformação) não recuperável 34, pelo menos com relação às suas partes operacionais como descrito abaixo, fica entre as extremidades do amortecedor global 20 como representado aproximadamente pela ranhura 33 e uma ranhura adicional 39 fixada com a extremidade do membro cilíndrico de deformação 34 que fica na extremidade oposta 53, como descrito abaixo.

[0064] Na concretização ilustrada sobre aproximadamente dois terços 36 do seu comprimento o diâmetro interno do membro cilíndrico 34 é suficientemente grande como

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18/38 para acomodar o diâmetro do primeiro elemento de amortecedor 21. Esta seção de diâmetro grande 36 do membro cilíndrico de absorção de energia não recuperável 34 afunila por meio de um cone interno de coroa circular 37 para definir uma porção cilíndrica de diâmetro reduzido 38.

[0065] A extremidade livre do membro cilíndrico de absorção de energia não recuperável 34 que fica remota a partir da extremidade 28 do elemento de amortecedor 22 é formada como uma extremidade de manipulo incluindo a ranhura 39 que é de projeto similar com a ranhura 33. Consequentemente as duas extremidades do amortecedor 20 são formadas com acoplamentos de manipulo similares ou idênticos de forma que o amortecedor pode ser empregado em uma faixa de situações em que é desejado para acoplar, por exemplo, dois veículos um para o outro.

[0066] O diâmetro interno de porção de diâmetro reduzido 38 do membro de absorção de energia não recuperável 34 é suficientemente grande para acomodar o exterior do segundo elemento de amortecedor 22 em um encaixe deslizante, mas pelas razões explicadas abaixo do segundo elemento de amortecedor 22 pode ser recebido na porção de diâmetro reduzido apenas quando um impacto de energia suficientemente alta atua no amortecedor 2 0 como para causar a deformação plástica do material do membro cilíndrico de impacto 34.

[0067] Na extremidade fechada ou próximo da sua extremidade fechada 24, o segundo elemento de amortecedor 22 inclui conectado com a mesma um membro cônico circular 41 tendo uma superfície cônica 43 o diâmetro do qual reduz na direção para a porção de diâmetro reduzido 38.

[0068] O diâmetro do membro cônico 41 no seu máximo como ilustrado é o mesmo que aquele pelo menos da extremidade

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19/38 do primeiro elemento de amortecedor 21. A forma da superfície cônica é complementar com aquele do cone 37 na superfície interior do membro de absorção de energia não recuperável 34.

[0069] O membro cônico 41 pode ser formado de vários modos, por exemplo, como um disco cônico cilíndrico contra o lado do qual é oposto com a superfície cônica 43 uma face de extremidade 23 do segundo membro de cápsula de amortecedor 22 suporta ou é preso de maneira a reagir às forças que atuam entre o membro de cápsula de amortecedor 21 e o membro cônico 41 como adicionalmente descrito abaixo.

[0070] A Figura 1 mostra uma forma deste arranjo dentro do escopo da invenção.

[0071] Alternativamente, o arranjo pode ser tal que a parede cilíndrica externa do elemento de amortecedor 22 provê uma superfície para a reação de forças que atuam entre o elemento de amortecedor 22 e o membro cônico 41. Em tal caso, como ilustrado na Figura la, o membro cônico 41 é preso à parede cilíndrica externa de cápsula de elemento de amortecedor 22 por qualquer um de uma faixa de meios. Estes incluem rosqueamento, soldagem e encaixe de encolhimento, e na concretização preferida ilustra uma alteração de etapa no diâmetro do segundo membro de amortecedor 22 provê uma superfície de reação 24 como ilustrado. Este arranjo possui a vantagem adicional de otimizar adicionalmente o espaço disponível dentro do amortecedor 20.

[0072] No uso normal do amortecedor 20 (isto é, quando as forças de impacto de energia relativamente baixa descritas acima atuam entre as suas extremidades) uma carga é aplicada à cápsula de amortecedor 31 e o membro cônico 41 reage à carga aplicada através de contato com o cone 37. Isto

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20/38 evita que o segundo elemento de amortecedor 22 avance dentro da porção de diâmetro reduzido 38 do membro de deformação 34 com o resultado de que em tais momentos, a cápsula de amortecedor 31 opera de maneira normal de tais componentes. Assim a cápsula de amortecedor 31 resiste às forças de batida (e, se é de um projeto que permite isto, também as forças de tração) de uma maneira recuperável.

[0073] O membro cônico 41 é preso contra o movimento para o elemento de amortecedor 21 por qualquer um de uma faixa de meios. Na concretização preferida ilustrada, uma chave de membro cônico 42 (ver a Figura 3) engata a face traseira do membro cônico 41, que fica remota a partir do cone interno 37, e é presa simultaneamente ao interior da seção de maior diâmetro 36 do membro cilíndrico 34.

[0074] Se como é o caso em algumas concretizações da invenção, o segundo elemento 22 é preso ao membro cônico 41, a chave 42 (que em si pode ser formada como uma coroa circular, uma pluralidade de blocos discretos ou uma faixa de outras estruturas) serve em adição para evitar que o absorvedor de energia 31 seja separado do absorvedor de energia não recuperável 34. Em tal caso, a chave 42 também provê uma força de reação quando o absorvedor de energia 31 opera para atenuar forças de tração.

[0075] Na concretização preferida da invenção, o membro cônico 41 é formado a partir de um material que possui uma superfície mais rígida do que o material do membro cilíndrico de deformação 34. Uma faixa de ligas de metal, portanto, é adequada para a construção do membro cônico 41.

[0076] O arranjo dos componentes do amortecedor é tal que no uso normal quando o amortecedor é submetido às forças de impacto de energia relativamente baixa, por exemplo, que

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21/38 surgem durante a viagem normal de um trem de trilho, o membro cônico 41 é mantido de maneira rígida no local por razão de engate de superfície cônica 43 com o cone interno 37 reagindo as forças de batida, e opcional chaveamento ou outra preensão do membro cônico com relação ao membro de absorção de energia não recuperável 34 resistindo a quaisquer forças de tração que atuam no sentido oposto às forças de batida em algumas concretizações do amortecedor.

[0077] Durante tal modo de operação a cápsula de amortecedor 31 absorve e dissipa forças de batida (compressão) (e dependendo do seu projeto preciso também pode dissipar forças de tração (de tensão)) dos níveis de baixa energia. Seguindo tal absorção de energia na batida da cápsula de amortecedor 31 por razão de incluindo um mecanismo de restauração interna tal como qualquer um de uma faixa de tipos de mola restaura o amortecedor 20 a partir de uma configuração comprimida para o seu comprimento original.

[0078] Na concretização preferida mostrada na Figura 1, forças de tração são absorvidas por meio de uma mola de anel 2 6 que atua entre a extremidade 2 7 do elemento de amortecedor 21 e a extremidade 58 do membro 34. Seguindo tal absorção de energia na deriva a mola de anel 2 6 restaura o amortecedor 20 (no sentido oposto à mola interna) a partir de uma configuração estendida para o seu comprimento original.

[0079] Se um impacto de alta energia ocorre (por exemplo, como pode ocorrer em maiores velocidades de impacto, tal que ocorre durante um acidente) tipicamente é de um tipo de impulso de alta frequência, tal que a cápsula de amortecedor 31 não pode absorver toda a energia e a força transmitida para o membro cônico 41 excede o nível limite

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22/38 necessário para deformar o membro de absorção de energia não recuperável 34. Em consequência, uma força de impacto de alta energia transfere através do comprimento da cápsula de amortecedor 31 para o membro cônico 41. 0 interengate dos componentes na vizinhança do membro cônico 41 quer dizer que a energia de impacto é transferida através da superfície cônica 43 para o cone interno 37 do membro 34.

[0080] Assumindo que o amortecedor 20 foi projetado apropriadamente esta força transferida é suficiente para iniciar a deformação plástica do membro 34 na vizinhança do cone interno 37.

[0081] Isto por sua vez faz com que o cone no membro 34 viaje sob a influência da força de impacto ao longo do comprimento da porção de diâmetro reduzido 38 para a extremidade definindo a ranhura 39. Tal deformação plástica dissipa a energia do impacto de maneira previsível e segura.

[0082] Seguindo a absorção da energia de um impacto através da deformação do membro cilíndrico de absorção de energia não recuperável 34, o último pode ser substituído; mas se a cápsula de amortecedor 31 e o membro cônico 41 são projetados de maneira correta estes podem ser reutilizados, ou pelo menos apenas o membro cônico 41 e as suas fixações podem necessitar de substituição. Em consequência a maioria das partes do amortecedor permanece em serviço mesmo seguindo um impacto grave de alguma forma.

[0083] A Figura 2 mostra em uma vista similar com uma concretização da Figura 1 para a variante na Figura 1.

[0084] Componentes e seções semelhantes da cápsula de amortecedor 31 da Figura 2 possuem os mesmos números de referência que as suas contrapartes na Figura 1 e são descritos aqui em detalhe apenas para a extensão que o seu

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23/38 arranjo e/ou funcionamento difere da concretização da Figura

1.

[0085] Na Figura 2 um amortecedor 20 compreende o primeiro e o segundo elementos de cápsula de amortecedor 21, 22 que são configurados de maneira similar com os componentes de contraparte da Figura 1 para definir uma cápsula de amortecedor 31 que é operável para dissipar a batida de baixa energia e forças de tração (opcionalmente, dependendo do projeto interno da cápsula). Uma mola de anel 26 de maneira semelhante com a mola de anel 26 da Figura 1 absorve energia de tração nas versões em que funcionalidades de atenuação de tração não são embutidas para a cápsula de amortecedor.

[0086] Na sua extremidade fechada o primeiro amortecedor 22 inclui preso ao mesmo um membro cônico 41 que pode ser de projeto similar com o membro cônico 41 da Figura 1.

[0087] A superfície cônica 43 do membro cônico 41 suporta contra o cone interno 37 de um membro cilíndrico de absorção de energia não recuperável 46 que difere do membro 34 visível na Figura 1.

[0088] O membro 46 inclui uma porção de diâmetro ampliado 47 que afunila para uma porção de diâmetro reduzido 48. A porção de diâmetro ampliado 47 sobrepõe o primeiro elemento de amortecedor 21 sobre apenas uma parte relativamente curta do seu comprimento, no entanto; e a extremidade da porção de diâmetro reduzido 48 omite as partes de extremidade de manipulo descritas acima em relação ao membro 34 da Figura 1.

[0089] Em vez de o membro cilíndrico 46 terminar em uma extremidade aberta 51 que suporta contra um rebordo 49

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24/38 definido de maneira interna em uma extremidade 54 de um membro de mortalha cilíndrico oco alongado 52.

[0090] Na vizinhança da extremidade 54, o exterior da mortalha 52 define na concretização mostrada um acoplamento de manipulo que inclui uma ranhura 39 de projeto similar ou idêntico àquele da ranhura 39 visível na Figura 1. Em outras concretizações da invenção outras formas de acoplamento do que o acoplamento de manipulo ilustrado pode ser empregado em qualquer extremidade do amortecedor 20.

[0091] O membro de mortalha 52 circula os outros componentes do amortecedor 20 da Figura 2 sobre aproximadamente dois terços do seu comprimento, e inclui um diâmetro interno que é grande o suficiente para sobrepor os outros componentes com a porção de diâmetro ampliado 47 do membro 46 em contato deslizante com a sua superfície interior. Funcionalidades opcionais incluem que o acoplamento de membro de manipulo da mortalha 52 é de menor diâmetro do que uma porção de diâmetro ampliado 47, e que a alteração resultante no diâmetro é acomodada de maneira interna e externamente por um cone 56 de projeto complementar, pelo menos no interior do membro de mortalha 52, para o cone do membro 46. Outras formas e tamanhos diferentes do que aqueles ilustrados e descritos são possíveis dentro do escopo da invenção, no entanto, como pode ser naturalmente bem conhecido para o perito na técnica.

[0092] Na sua extremidade 53 remota do acoplamento de manipulo incluindo o membro de mortalha 52 da ranhura 39 está aberta e inclui presa a sua superfície interior uma coroa circular 58, o diâmetro interno do qual define um encaixe deslizante sobre o exterior do primeiro elemento de amortecedor 21. Já que a mortalha 52 sobrepõe um comprimento

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25/38 considerável do primeiro elemento de amortecedor 21 mesmo quando as cápsulas de elemento de amortecedor 21, 22 adotam a configuração estendida mostrada na Figura 2 o amortecedor 20 global é estabilizado de maneira eficaz contra movimento relativo lateral indesejado das suas partes mesmo se uma força de impacto não atua diretamente em linha com o eixo longitudinal do amortecedor 20. A estabilidade do amortecedor é alcançada por causa da distância entre a sobreposição curta descrita na extremidade 27 do elemento de amortecedor 22 e a extremidade 53 do membro de mortalha 52 . Qualquer uma ou ambas as extremidades da mortalha 52 pode conter um mancai ou outra funcionalidade de estabilização; ou dependendo dos projetos precisos que podem omitir tais funcionalidades.

[0093] O cone 56 da mortalha 52 é espaçado de maneira longitudinal ao longo do amortecedor 20 na direção da ranhura 39 a partir do cone 37 do membro 34. Isto quer dizer que na configuração mostrada na Figura 2 existe um espaço anular dentro do membro de mortalha 52 entre a superfície externa do cone 37 e a superfície interna do cone 56. Quando como descrito abaixo o amortecedor 20 da Figura 2 sofre um impacto de alta energia, este espaço acomoda o movimento do cone 37 na direção longitudinal sob a influência do membro cônico 41.

[0094] O amortecedor 20 da Figura 2 opera de maneira similar com aquele da Figura 1 quando considera impactos de energia relativamente baixa como descrito aqui. Sob tais circunstâncias o absorvedor de energia definido pelo primeiro e pelo segundo elementos de cápsula de amortecedor 21, 22 atenua forças de batida de uma maneira previsível. Os elementos de amortecedor 21, 22 se movem a partir da posição relativamente estendida mostrada para uma posição relativamente retraída durante tais ações. Energia armazenada

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26/38 como um resultado dentro da cápsula de amortecedor 31 de uma maneira conhecida por si só restaura a cápsula a partir de uma configuração comprimida para a sua posição estendida.

[0095] No entanto, se o amortecedor 20 da Figura 2 sofre um impacto de energia relativamente alta a cápsula de amortecedor 31 não pode absorver toda a energia e a força transmitida para o membro cônico 41 excede o nível limite necessário para deformar o membro de absorção de energia não recuperável 46. Como um resultado a força de impacto é transmitida entre as extremidades 28 e 54 respectivamente do primeiro elemento de amortecedor 21 e o membro de mortalha 52 .

[0096] Já que o membro de absorção de energia não recuperável 46 está em contato com a extremidade 54 do membro de mortalha 52, a força de impacto aciona o membro cônico 41 anexado com o primeiro elemento de amortecedor 21 em contato de deformação com o cone 37 do membro de absorção de energia não recuperável 46. Isto por sua vez leva à deformação do membro de absorção de energia não recuperável 46 de um modo que faz com que o cone 37 viaje de maneira longitudinal ao longo do amortecedor 2 0 para a extremidade 54 do membro de mortalha 52.

[0097] Como indicado, durante tal deformação do membro de deformação 46 qualquer sobreposição do primeiro 21 e do segundo 22 elementos de amortecedor, e a sobreposição da mortalha 52 e elemento de amortecedor 21 ao longo do comprimento do amortecedor, mantém a estabilidade lateral do amortecedor mesmo se a força de impacto está deslocada do centro ou de outra forma não está alinhada com o eixo longitudinal do amortecedor 20.

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27/38 [0098] As Figuras 3 e 4 mostram os resultados dos processos de compressão e deformação que resultam quando os amortecedores 20 das Figuras 1 e 2 passam por impactos de energia relativamente alta que são suficientes para causar a deformação dos membros de absorção de energia não recuperáveis 34 e 46, respectivamente.

[0099] Como é aparente a partir da Figura 3, a cápsula de amortecedor 31, neste caso, comprimiu para a sua posição completamente retraída (apesar de isto não necessariamente acontecer a cada vez que um impacto de alta energia é atenuado); e o cone 37 viaja ao longo do membro de absorção de energia não recuperável 34 eliminando a porção de diâmetro reduzido 38 no processo. Durante tal avanço do cone 37, o material do membro de absorção de energia não recuperável 46 se expande como ilustrado.

[0100] Uma vez que o amortecedor 20 atinge a condição mostrada na Figura 3 é necessário substituir o membro de absorção de energia não recuperável 34 antes de o amortecedor 20 poder ser reutilizado; mas na maioria dos casos isto é esperado de ser tudo que é necessário para tornar o amortecedor mais uma vez disponível para o uso.

[0101] Na Figura 4, como o membro de mortalha 52 adicionaimente circula o amortecedor sobre parte do seu comprimento quando o amortecedor 20 ocupa a sua posição estendida, uma vez que a compressão do amortecedor 20 ocorre a maioria das partes internas ficam inteiramente dentro do membro de mortalha 52 apenas com a ranhura 33 de cápsula de amortecedor 31 permanecendo exposta. O membro de mortalha 52 deste modo protege o restante do amortecedor 20 contra a deformação indesejada, e a contaminação.

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28/38 [0102] Seguindo a compressão do amortecedor 20 para o estado mostrado na Figura 4 normalmente pode ser o caso que após a substituição do membro de absorção de energia não recuperável 46 (por sua vez seguindo a remoção temporária do membro de mortalha 52) o amortecedor 20 pode estar pronto para o reuso.

[0103] É claro que podem surgir impactos de energia alta que iniciam a deformação dos membros de absorção de energia não recuperáveis sem os cones que viajam por todos os comprimentos indicados nas Figuras 3 e 4 antes da atenuação de energia adequada ser efetuada. Em tais casos as aparências dos amortecedores usados podem diferir das formas ilustradas.

[0104] A atenuação de forças através de tal viagem parcial dos cones está dentro do escopo da invenção.

[0105] Em concretizações preferidas da invenção, a cápsula 31 é uma cápsula de amortecedor hidráulico. Uma faixa de projetos de tais dispositivos é conhecida. Cápsulas de amortecedor hidráulico incluem percursos de fluxo de fluido de labirinto e combinações de válvulas que causam a conversão de forças de impacto de velocidade baixa para aquecer a atenuação desta forma da forma de onda da energia de impacto de maneira segura. O armazenamento de energia em tal cápsula tipicamente é uma mola de gás de um comprimento que é variável dependendo do grau de compressão da cápsula 31. A mola de gás como indicada restaura a cápsula 31 para o seu comprimento completo após uma força de compressão de baixa velocidade parar de atuar.

[0106] Tipicamente, as partes dos amortecedores da invenção, diferentes do que aquelas descritas aqui como sendo resilientemente deformáveis ou consistindo de fluidos, são feitas a partir de ligas de metal tais como, mas não limitadas

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29/38 ao aço. Partes resilientemente deformáveis podem ser feitas a partir de qualquer um de uma faixa de materiais similares ou elastoméricos.

[0107] As Figuras 5 e 5a mostram uma concretização de exemplo da invenção incluindo uma cápsula de amortecedor hidráulico 31', e em vez de ter uma mola de anel tal como a mola de anel 26 da Figura 1 incluindo um arranjo alternativo para prover absorção de energia de deriva. Na Figura 5, funcionalidades de absorção de energia de deriva podem ser incorporadas dentro da cápsula de amortecedor 31 descrita em relação às Figuras 1 a 3. O princípio de como isto pode ser alcançado é mostrado na vista de seção transversal longitudinal na Figura 5a.

[0108] Nas Figuras 5 e 5a o amortecedor 20 é essencialmente o mesmo que na Figura 1, exceto em dois sentidos significativos. Portanto, o amortecedor 20 inclui o primeiro 21 e o segundo 22 elementos de cápsula de amortecedor que funcionam de maneira similar com os elementos 21 e 22 da Figura 1; um membro de absorção de energia não recuperável 34 tendo um cone interno 37; e um membro cônico 41 definindo uma superfície cônica externa 43 do perfil complementar para o cone 37.

[0109] O interior oco do primeiro elemento de amortecedor 21 inclui um absorvedor de energia hidráulico do tipo geral descrito acima. Tal absorvedor de energia, detalhes precisos dos quais são omitidos a partir da Figura 5 para a clareza, inclui como indicado uma série de labirinto de caminhos que podem ser abertos para um fluido tal como óleo hidráulico e uma série de válvulas e restrições que operam em dependência da direção de uma força de impacto de baixo nível de maneira a atenuar forças de tração e batida.

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30/38 [0110] O absorvedor de energia é indicado de maneira esquemática por meio de um pistão de amortecedor 59, que é fixamente preso à extremidade 28 do elemento de amortecedor 22. O pistão 59 se estende através de uma abertura 61 na extremidade 25 do segundo elemento de amortecedor 22 para o interior do elemento de amortecedor 21. O pistão 59 é alongado em uma direção paralela com o eixo longitudinal do amortecedor 20.

[0111] A compressão da cápsula de amortecedor 31' faz com que o fluido hidráulico contido dentro do volume englobado pelo interior do primeiro elemento de amortecedor 21 e a extremidade 25 do segundo elemento de amortecedor 22 seja forçada através da série de válvulas e aberturas para a extremidade 23 de cápsula de amortecedor 31' de uma maneira que atenua a energia de impactos de velocidade baixa.

[0112] A Figura 5 mostra o amortecedor 31' na sua configuração completamente estendida, isto é, seguindo a absorção de uma força de tração que atua enquanto o amortecedor está em uma condição comprimida como um resultado de absorver uma força de amortecimento anterior.

[0113] Em tal momento, o pistão 59 é avançado com relação à posição mostrada dentro do segundo elemento de amortecedor 22 para a extremidade fechada 23. Isto resulta em um aumento no volume contido entre a cabeça do pistão 60, a extremidade 25 e o diâmetro interior do elemento de amortecedor 22. Este volume englobado de meio tal como óleo hidráulico junto com uma série de labirinto de caminhos que podem ser abertos para um fluido e/ou uma série de válvulas e restrições que operam como a cápsula de amortecedor se estende então provê um meio de absorver energia na deriva. De maneira a forçar o fluido através das válvulas e/ou

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31/38 restrição, as forças de tração nas extremidades de manipulo 28 e 39 precisam ser reagidas contra as interfaces do segundo elemento de amortecedor 22 com o membro cônico 41 e a chave de membro cônico 42.

[0114] O elemento de amortecedor 22 inclui um pistão de separador móvel interno 62. Como mostrado pela Figura 5a, pistão de separador 62 é móvel dentro do primeiro elemento de amortecedor 21 ao longo do seu comprimento.

[0115] Um corpo de um gás tal como nitrogênio ou ar é aprisionado entre o pistão de separador 62 e a extremidade 23 do elemento 22. Na operação da cápsula de amortecedor 31' para absorver forças de batida o pistão 62 moves como mostrado para a extremidade 23, a compressão do gás. Isto então atua como uma mola de gás na remoção da força compressiva que atua na cápsula de amortecedor 31' e tende a restaurar a cápsula 31' para a sua configuração não comprimida.

[0116] Durante tal restauração da cápsula 31', em concretizações preferidas da invenção, o fluido hidráulico dentro do absorvedor de energia é forçado em uma direção reversa que tende a estender o pistão de amortecedor 59 para fora do primeiro elemento de amortecedor.

[0117] A compressão e a extensão da cápsula de amortecedor 31' ocorrem deste modo enquanto a cápsula passa por forças de tração e amortecimento de baixa energia.

[0118] Quando um impacto de energia relativamente alta ocorre isto por razão de sua alta frequência é transmitido através da cápsula 31' tal que o cone 43 é forçado para o engate com (ou se já está tocando é forçado de maneira mais firme para o engate com) o cone 37, e tal que o último viaja ao longo do comprimento da porção de diâmetro reduzido 38 do membro de absorção de energia não recuperável 34,

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32/38 deformando de maneira plástica o último. Isto elimina a porção de diâmetro reduzido 38 e simultaneamente absorve a energia de impacto de uma maneira previsível que é similar com o método operacional das concretizações das Figuras 1 e 2 da invenção.

[0119] As concretizações das Figuras 5 e 5a podem, se for desejado, ser providas de uma forma modificada, que adota os princípios de construção da Figura 2 tendo uma luva cilíndrica (ou outra forma) ou membro de mortalha tal como o membro 52 que sobrepõe a cápsula 31' e define uma das extremidades do amortecedor 31'. Em outras palavras, é possível construir as Figuras 1 e 2 concretização incluindo um absorvedor de energia do tipo hidráulico em vez do arranjo de mola de anel especificado.

[0120] Em referência agora à Figura 6 é mostrada uma posição intermediária (pré-impacto) um projeto adicional de amortecedor de acordo com a invenção.

[0121] Na Figura 6, um amortecedor 20 inclui primeiro elemento de amortecedor 21 formado como um cilindro oco como ilustrado. O cilindro é fechado em uma primeira extremidade 22 por uma tampa 23 de maneira semelhante com o arranjo da Figura 1.

[0122] O elemento de amortecedor 21 está aberto em uma segunda extremidade 24 que é remota a partir da extremidade 22.

[0123] Primeiro elemento de amortecedor 21 é deslizante de maneira longitudinal dentro do interior de um segundo elemento de amortecedor oco cilíndrico alongado 26 através de uma primeira extremidade aberta 27 do último. A extremidade 28 que fica remota a partir da extremidade 27 é fechada por uma tampa de extremidade adicional 29.

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33/38 [0124] Na concretização ilustrada da Figura 6, a tampa de extremidade 29 é formada com uma ranhura de manipulo 33 de maneira semelhante com o arranjo da Figura 1.

[0125] A tampa de extremidade 23 também é uma extremidade de manipulo como a extremidade 28. As extremidades 23 e 28 igualmente podem ter meios alternativos de anexação com membros adicionais ou podem ser extremidades comuns.

[0126] Como descrito uma barra roscada de mola rígido 63 é ancorada em uma extremidade 63' na tampa de extremidade 29. A barra roscada 63 se estende para longe da extremidade 28 para uma extremidade remota 63' ' que fica dentro do primeiro elemento de amortecedor 21. Na concretização mostrada, a extremidade remota 63' ' fica além da extremidade 27 do segundo elemento de amortecedor 26 quando o amortecedor 20 adota a posição mostrada na Figura 6, que pela razão do amortecedor 20 ser capaz de acomodar forças de tração e amortecimento como notado acima aqui é designada uma posição intermediária.

[0127] A barra roscada 63 inclui preso na ou próximo da extremidade 63'' um membro de contenção 64 que pode estar na forma de um disco rígido ou barra se estendendo de maneira transversal para fora em pelo menos dois lados, como mostrado, a partir da extremidade 63''.

[0128] A barra roscada 63 no espaço entre a tampa de extremidade 29 e a extremidade 63' ' perfura em um encaixe deslizante um membro cruzado de transferência de força 66.

[0129] O membro cruzado 66 se estende a partir de um lado do interior do primeiro elemento de amortecedor 21 para o outro, em uma localização que é parte do caminho ao longo do comprimento do elemento 21.

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34/38 [0130] Como na concretização, por exemplo, das Figuras 1 e 2 os elementos de amortecedor 21 e 26 normalmente sobrepõem sobre partes dos seus respectivos comprimentos. Como um resultado o membro cruzado 66 no uso normal do amortecedor 20 é intersectado pela barra roscada 63 aproximadamente metade do caminho ao longo do comprimento do último.

[0131] Membro cruzado 66 é rígido e é preso de maneira rígida ao primeiro elemento de amortecedor 21. Entre o membro cruzado 66 e um membro cônico 67, uma mola de amortecedor 68 é aprisionada tal que compressão de força de operação normal do amortecedor 20 resulta em atenuação de energia através da compressão da primeira mola 68.

[0132] Como é convencional no campo de molas de amortecedor, a primeira mola 68 inclui uma série de elementos anulares resilientemente deformáveis ou blocos 69.

[0133] Os elementos de mola anular 69 são perfurados de maneira central pela barra roscada 63, que desta forma atua para garantir o seu alinhamento mútuo e o posicionamento correto no amortecedor. Na concretização ilustrada os anulares 69 são mostrados conectados entre si pelos limpadores 71, que evitam a sua compactação direta e, desta forma, auxiliam a manutenção da integridade da mola.

[0134] As perfurações nos elementos de mola anular 69 são tais como para permitir o movimento deslizante dos anulares, durante a compressão e a extensão do amortecedor 20. O movimento de grande escala dos anulares 69, no entanto, é restrito por razão dos anulares 69 sendo contidos entre o membro cônico 67 e o membro cruzado 66.

[0135] Na concretização ilustrada, quatro dos elementos de mola anular 69 são mostrados em uma pilha entre

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35/38 o membro 67 e ο membro cruzado 66. Em outras concretizações da invenção, no entanto, mais ou menos dos anulares 69 podem estar presentes.

[0136] Um arranjo similar de quatro (na concretização mostrada, apesar de em outras concretizações da invenção outros membros dos anulares 69' pode estar presente) anulares 69' é retido em um modo cativo de maneira móvel entre o membro cruzado 66 e o membro de contenção 64 por razão de ser perfurado de maneira central pela barra roscada 63 de maneira semelhante para os anulares 69, e ainda por razão de ser conectado pelos limpadores 71 que são similares no projeto para os limpadores 71 que espaçam os anulares 69 entre si.

[0137] Os anulares 69' desta forma parcialmente definem uma mola de força de tração 68' que é similar com a mola de força de amortecimento parcialmente constituída pelos anulares 69, mas com a mola de força de tração 68' se estendendo no lado oposto ao membro cruzado 66 para a mola de força de amortecimento.

[0138] Na concretização mostrada as duas molas 68, 68' são as mesmas entre si, com o mesmo número de anulares e com os anulares sendo idênticos em tamanho, forma e construção. No entanto, será percebido que variações em tais fatores são possíveis dentro do escopo da invenção, com o resultado de que características diferentes podem ser conferidas nas molas de amortecimento e tração 68, 68', como desejado.

[0139] No evento de compressão do amortecedor 20 sob a influência de forças de energia relativamente baixa, como explicado aqui, tais forças causam a compressão no amortecimento dos anulares 69 por razão de ser comprimido entre o membro cruzado 66 (que é anexado de maneira rígida

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36/38 com o primeiro elemento de amortecedor 21) e o membro 67 (que como explicado abaixo em situações de impacto de baixa energia é conectado de maneira rígida com o segundo elemento de amortecedor 26).

[0140] Tal compressão dos anulares 69 resulta na atenuação de forças de amortecimento por razão da deformabilidade resiliente dos anulares 69.

[0141] No evento de uma força de tração de energia relativamente baixa que surge no amortecedor 20 aumentar a partir da posição intermediária mostrada na Figura 5 com o resultado de que os anulares 69' se tornam comprimidos entre o membro cruzado 66 e o membro de contenção 64, enquanto a barra roscada 63 é posicionada na tensão em que é resistindo por razão da anexação da barra roscada 63 para a tampa 29. A deformabilidade resiliente dos anulares 69' desta forma atenua as forças de tração de um modo similar com aquele em que os anulares 69 atenuam as forças de amortecimento. No estado completamente comprimido da mola de tração 68' , a extremidade 25 do elemento de amortecedor 21 contata a extremidade 27 do elemento de amortecedor 26 evitando que os elementos de mola sejam comprimidos em excesso.

[0142] No estado completamente comprimido da mola de amortecimento 68, a extremidade 24 dos elementos de amortecedor 21 contata o membro 67 evitando desta forma que os elementos de mola anular 69 sejam comprimidos em excesso, e provendo uma superfície de contato que permite a aplicação de maiores cargas para o membro 67 do que pode ser sustentado pelos elementos de mola 69 acima.

[0143] Durante a compressão dos anulares 69 ou os anulares 69' a integridade das molas é mantida pelos efeitos de estabilização da barra roscada 63 e os limpadores 71.

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37/38 [0144] O projeto da mola mostrada na Figura 6 pode ser usado se for desejado em qualquer uma das outras concretizações da invenção, quando estas pedem a presença de uma ou mais tais molas anulares.

[0145] 0 membro 67 é um disco rígido que é perfurado de maneira central pelo, e é livre para deslizar ao longo da barra roscada 63.

[0146] Na sua extremidade mais próxima da extremidade 28 do segundo elemento de amortecedor 26o membro 67 é formado para incluir um cone de borda dianteira anular 67' que reduz em diâmetro em uma direção para a extremidade 28. Isto é, de perfil complementar para um cone 26' formado na parede cilíndrica do segundo elemento de amortecedor 26 de forma a definir a transição entre uma parte de diâmetro relativamente grande e uma parte de diâmetro relativamente pequeno, da extremidade mais próxima 28, do segundo elemento de amortecedor 26.

[0147] No evento de um impacto de alta energia que ocorre como descrito aqui os elementos de mola anular 69 comprime até o contato ser feito entre a extremidade aberta 24 do primeiro elemento de amortecedor 21 e o membro 67 com o resultado de que a força de amortecimento transmite a energia de impacto para o membro 67.

[0148] Pela razão do engate de cones complementares 67’ e 26' esta energia é transmitida para o segundo elemento de amortecedor 26.

[0149] 0 segundo elemento de amortecedor 26 é feito a partir de um material deformável de maneira plástica tal como um aço. Como um resultado as forças de impacto transmitidas fazem com que o cone 2 6' viaje para a extremidade 28 quando um impacto de alta energia ocorre. Isto atenua a

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38/38 energia de impacto de uma maneira controlável, de um modo similar à operação das outras concretizações descritas aqui.

[0150] A listagem ou discussão de um documento aparentemente publicado anteriormente nesta especificação não necessariamente deve ser tomada como um reconhecimento de que o documento é parte do estado da técnica ou é de conhecimento geral comum.

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Claims (26)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Amortecedor ou cápsula de amortecedor que compreende um primeiro elemento de amortecedor alongado, oco no interior do qual é recebido um segundo elemento de amortecedor móvel, alongado de modo que o primeiro e o segundo elementos de amortecedor se sobrepõem sobre parte do seu comprimento, de tal modo que os elementos de amortecedor definem uma cavidade interior do amortecedor e de tal modo que em uma extremidade do amortecedor em pelo menos o primeiro elemento de amortecedor é exposto para engate com um respectivo membro adicional, o primeiro e segundo elementos de amortecedor sendo móveis entre uma primeira configuração do amortecedor estendida ou intermediária e uma segunda configuração, comprimida, compressão do amortecedor mais energeticamente do que um nível de limiar de energia fazendo com que o segundo elemento de amortecedor energize um membro de absorção de energia não recuperável, que faz parte do amortecedor ou cápsula de amortecedor, para provocar a deformação de uma ou mais peças plasticamente deformáveis do amortecedor, caracterizado pelo fato de que o elemento de absorção de energia não recuperável situa-se entre as extremidades do amortecedor, pelo menos, na região energizada pelo segundo elemento de amortecedor.
2. 2. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de energia não recuperável de absorção é ou inclui um tubo de deformação.
3. 3. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de energia não recuperável de absorção situa-se no exterior do segundo elemento de amortecedor.

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   2/5 recuperável é compressão do
4. 4. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o elemento de absorção de energia não plasticamente deformável, e em que a amortecedor mais energeticamente do que o nível do limiar causa a deformação plástica do elemento de absorção de energia não recuperável.
5. 5. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o amortecedor inclui pelo menos um primeiro absorvedor de energia que atua entre o primeiro e segundo elementos de amortecimento.
6. 6. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a compressão do amortecedor menos energicamente do que o nível de energia limiar causa o amortecimento de forças de compressão através da operação do primeiro absorvedor de energia.
7. 7. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o elemento de energia de absorção não recuperável envolve parte do segundo elemento de amortecedor.
8. 8. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o segundo elemento de amortecedor inclui formado integralmente no mesmo, ou nele fixado uma conicidade elemento anelar e em que o elemento de absorção de energia não recuperável inclui um tubo oco que tem uma conicidade do tubo interno da seção transversal complementar ao elemento de conicidade, a conicidade do elemento e a inclinação do tubo estando engatado um com o outro durante a compressão do amortecedor energeticamente mais do que o

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   3/5 nível de limiar de energia para provocar a deformação do tubo com início na conicidade do tubo.
9. 9. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que inclui um membro anelar cônica que rodeia o segundo elemento de amortecedor, de forma a definir a inclinação do elemento.
10. 10. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o exterior do elemento de absorção de energia não recuperável afunila geralmente paralela à conicidade do tubo no interior do elemento de absorção de energia não recuperável.
11. 11. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento de amortecedor inclui um acoplador para acoplar a extremidade exposta a um outro elemento.
12. 12. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o elemento de absorção de energia não recuperável inclui um acoplador para acoplar uma extremidade do amortecedor com um outro membro.
13. 13. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que inclui uma mortalha cilíndrica oca que rodeia o membro de absorção de energia não recuperável, em pelo menos parte do seu comprimento.
14. 14. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a mortalha cilíndrica inclui um acoplador de engate e a extremidade do amortecedor com um outro membro, sendo a mortalha ligada ao elemento de absorção de energia não recuperável.

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    4J5
15. 15. Amortecedor, de acordo com qualquer das reivindicações 11, 12 e 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do dispositivo de acoplamento do segundo elemento, o engate do elemento de absorção de energia não recuperável e o acoplador da cobertura cilíndrica é um acoplador do tipo luva.
16. 16. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o primeiro absorvedor de energia é ou inclui uma cápsula de amortecedor hidráulica que interliga o primeiro e segundo elementos de amortecedor no interior do amortecedor.
17. 17. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o primeiro absorvedor de energia compreende um acumulador de energia.
18. 18. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o acumulador de energia é, ou inclui, uma mola elasticamente deformável que atua entre o primeiro e segundo elementos de amortecedor dentro do amortecedor.
19. 19. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a mola inclui uma mola de gás e/ ou uma mola de anel.
20. 20. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que inclui, pelo menos, um segundo absorvedor de energia que atua entre o primeiro e segundo elementos de amortecedor.
21. 21. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a extensão do amortecedor a partir de uma posição intermediária para uma posição

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    5/5 estendida, provoca a absorção de forças de tração por meio de uma operação do segundo absorvedor de energia.
22. 22. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que inclui um primeiro conector rígido que liga o primeiro absorvedor de energia e o primeiro elemento de amortecedor e um segundo conector rígido que liga o segundo absorvedor de energia e o segundo elemento de amortecedor.
23. 23. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento de amortecedor inclui um elemento de engate móvel em que a compressão do amortecedor a partir da posição intermediária comprime o primeiro absorvedor de energia contra a ação do primeiro conector rígido.
24. 24. Amortecedor, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o elemento de engate móvel na extensão do amortecedor desde a posição intermediária, comprime o segundo absorvedor de energia contra a ação do segundo elemento de ligação rígido.
25. 25. Amortecedor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 0 a 24, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo absorvedores de energia são ou incluem respectivas molas de anel.
26. 26. Amortecedor caracterizado pelo fato de que é geralmente tal como aqui descrito, com referência e/ ou como ilustrado nos desenhos anexos.

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