BR112018002795B1

BR112018002795B1 - Dispositivo, uso de um dispositivo, e, método para influenciar um acoplamento mecânico

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Publication number: BR112018002795B1
Application number: BR112018002795-2A
Authority: BR
Inventors: Jan Hansmann; Stefan Wolter; Bjorn Seipel; William Kaal; Sven Herold
Original assignee: Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V.
Priority date: 2015-08-14
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2022-11-22
Also published as: WO2017029217A1; BR112018002795A2; DE102015215554A1; US20180238415A1; JP2018529900A; JP7011576B2; US10663029B2; EP3334953A1

Abstract

DISPOSITIVO, USO DE UM DISPOSITIVO, E, MÉTODO PARA INFLUENCIAR UM ACOPLAMENTO MECÂNICO. A invenção refere-se a um dispositivo e um método para influenciar uma propriedade dinâmica de pelo menos um corpo montado de maneira móvel de dois corpos mecanicamente acoplados pelo menos por uma rigidez variavelmente ajustável ao longo de um primeiro trajeto de força. A invenção é distinguida pelo fato de que um elemento de amortecimento (7') com propriedades de amortecimento constantes é direta ou indiretamente acoplado em série à rigidez variavelmente ajustável (9') ao longo do primeiro trajeto de força (K1), ambos os corpos (1, 2) são mecanicamente direta ou indiretamente acoplados por um segundo trajeto de força (K2) percorrendo paralelo ao primeiro trajeto de força (K1), ao longo do qual pelo menos uma rigidez ajustável (9") é incorporada, e em que a propriedade de amortecimento do elemento de amortecimento (7') e as rigidezes ajustáveis (9', 9") são designadas e coordenadas umas com as outras de maneira tal que uma propriedade de amortecimento designada para o dispositivo para acoplamento mecânico pode ser variada exclusivamente pelas rigidezes ajustáveis (9', 9").

Description

Campo técnico

[01] A invenção refere-se a um dispositivo e a um método para o acoplamento mecânico de um corpo montado de maneira oscilante ao longo de um primeiro trajeto de força, junto com pelo menos uma rigidez variavelmente ajustável que é incorporada com um corpo em repouso. Além disso, um uso do dispositivo precedente como elemento de amortecimento com propriedades de amortecimento e rigidez variavelmente ajustáveis é explicado.

Técnica anterior

[02] Os dispositivos genéricos são preferivelmente usados como mancais mecânicos em engenharia mecânica, construção de veículo e dispositivo e como um resultado de suas propriedades dinâmicas são capazes de influenciar o movimento ou comportamento de vibração de um corpo montado móvel que é mecanicamente acoplado por intermédio do mancal a pelo menos um segundo corpo. O termo “corpo montado de maneira móvel” deve ser entendido como quaisquer componentes, grupos de componente, estruturas ou componentes que são componentes que são usualmente móveis ou preferivelmente montados de maneira oscilante em uma estrutura de suporte em repouso que correspondem ao segundo corpo. Para os propósitos de influenciar o movimento pelo menos do corpo montado de maneira móvel, o mancal tem propriedades de amortecimento por meio das quais o movimento do corpo do corpo móvel é interrompido por uma força direcionada contrária à sua direção de movimento. Esta força é dependente da velocidade de movimento relevante de ambos os corpos ligados mecanicamente um ao outro por intermédio do mancal e é capaz de extrair energia do sistema de dois corpos que se movem com relação um ao outro, desse modo, a energia é dissipada. Dependendo da configuração tecnicamente construtiva do mancal de amortecimento, o efeito de amortecimento aparente é fundamentado em mecanismos físicos diferentes de ação, tais como, por exemplo, a fricção entre as superfícies ou dentro de um fluido ou dentro de materiais de elastômero para mencionar apenas alguns efeitos de amortecimento.

[03] Além das propriedades de mancal de amortecimento de um acoplamento mecânico entre os dois corpos, o acoplamento mecânico pode ser adicionalmente distinguido por sua rigidez que descreve a resistência contra uma deformação elástica do acoplamento mecânico. A rigidez causa uma força de restauração que é dependente das propriedades elásticas do acoplamento mecânico começando de uma força que atua externamente.

[04] Para a descrição e influência de todas as propriedades dinâmicas de um corpo que é montado de maneira móvel por intermédio de um acoplamento mecânico, portanto, é necessário levar em conta tanto a rigidez quanto propriedades de amortecimento do acoplamento mecânico. Dependendo da configuração do acoplamento mecânico, propriedades de amortecimento ou rigidez podem dominar.

[05] Se, por exemplo, dois corpos são interconectados por intermédio de um cantiléver mecânico, não existe dúvida que o acoplamento mecânico é substancialmente distinguido pela rigidez do cantiléver. Embora estes cantiléveres também tenham fundamentalmente propriedades de amortecimento, estes aparecem apenas em uma extensão muito pequena, por exemplo, devido aos efeitos de fricção inerentes ao material durante a deformação do cantiléver ou devido à sua resistência à qual o cantiléver oscilante é exposto. Também, uma emissão de som possível pode contribuir com o amortecimento de vibração.

[06] Por exemplo, em comparação com isto, em um amortecedor hidráulico que provê tipicamente duas câmaras que se comunicam fluidicamente por intermédio de uma abertura de válvula que são parcialmente enchidos com um fluido hidráulico, as propriedades de amortecimento dominam em comparação com a rigidez que, entretanto, é inerente ao sistema do amortecedor, que é construtivamente devido aos componentes e à rigidez inerente ao fluido.

[07] As considerações e as explicações adicionais são direcionadas a um acoplamento mecânico entre dois corpos cujas propriedades de ligação dinâmicas são dominadas pelo amortecimento em comparação com uma rigidez de ligação inerente ao sistema.

[08] Como já explicado inicialmente, os acoplamentos mecânicos entre dois corpos projetados como elementos de amortecimento podem ser distinguidos por uma força dependente de velocidade por meio da qual a energia cinética é extraída dos corpos relativamente móveis interconectados por intermédio do elemento de amortecimento, com o resultado que, ultimamente, o móvel em cada caso é colocado em repouso com respeito ao corpo montado em repouso.

[09] Dependendo do uso pretendido do corpo mecanicamente acoplado, pode ser vantajoso mudar a relação entre a força de amortecimento e a velocidade do movimento, isto é, ajustar variavelmente as propriedades de amortecimento.

[10] Os elementos de amortecimento com uma característica de amortecimento variavelmente ajustável formam, por exemplo, ou elementos de amortecimento pneumáticos conhecidos por si incluindo um canal através do qual o fluido flui cuja seção transversal do canal é variavelmente ajustável. Deduzido da DE 3721811 A1 nesta conexão é um mancal de motor com amortecimento hidráulico em que uma parede de separação está arranjada entre câmaras enchidas com dois líquidos que é penetrada por uma abertura de válvula. Na área da abertura de válvula é adicionalmente provida uma tela perfurada cuja largura da abertura é ajustável entre uma dimensão mínima por meio de um dispositivo de ajuste atuável por sinal.

[11] Um outro princípio para o ajuste variável do amortecimento pode ser deduzido a partir do DE 102 14 325 A1 que descreve um mancal hidráulico que provê duas câmaras de fluido separadas que são fluidicamente interconectadas por intermédio de um denominado canal de transbordamento. Ao longo do canal de transbordamento, uma disposição de pistão magnético desviável bidirecionalmente auxiliado por força magnética é introduzida, que, dependendo da deflexão, pode exercer um efeito de força adicional ao longo do, a uma primeira aproximação, fluido incompressível dentro do canal de transbordamento visto que as propriedades de amortecimento do mancal hidráulico podem ser ativamente influenciadas.

[12] Todos os sistemas de amortecimento contendo fluido requerem um gasto construtivo e relevante quanto ao custo aumentado devido a medições de vedação fluídica necessárias. Além disso, tais elementos de amortecimento com base em fluido são submetidos a um aumento na rigidez dinâmica com aumento das frequências de vibração do corpo que atua no sistema de amortecimento que é móvel no sentido de montado de maneira oscilante.

[13] Além disso, os elementos de amortecimento com base em fluido são conhecidos cujas propriedades de amortecimento são ajustáveis por variação da viscosidade do fluido e associadas associada com estes, a resistência do fluxo de um fluido incluído por um sistema de câmara. Para este propósito, fluidos eletrorreológicos ou magnetorreológicos são usados cuja viscosidade variável por interação com os campos magnéticos ou elétricos. Além do gasto já mencionado, o gasto construtivo devido à vedação dependente do fluido, os fluidos eletrorreológicos e magnetorreológicos têm adicionalmente o problema de sedimentação de partículas eletricamente condutoras ou magnéticas. Além disso, também existe o problema do aumento na rigidez dinâmica com relação às frequências de oscilação altas.

[14] Em um artigo do livro técnico de Heiβing et al., Fahrwerkhandbuch, 4a edição, 2013, p. 75 ff, ISBN 978-3-658-01991-4, projetos para um amortecedor de vibração para veículos motores podem ser deduzidos visando um compromisso ótimo entre o amortecimento de segurança duro e o amortecimento de conforto macio para um projeto de amortecedor. Para este propósito, a suspensão da roda é conectada ao corpo por intermédio de dois trajetos de força separados; ao longo de um primeiro trajeto de força, um elemento amortecedor está arranjado em série com a roda e ao longo do segundo trajeto de força, uma rigidez de mola é provida.

[15] O documento EP 2 615 325 A1 descreve um mancal ativo que provê dois trajetos de força paralelos entre dois corpos. Junto com o primeiro trajeto de força, um elemento de amortecimento ajustável, um elemento elasticamente deformável, uma unidade de transmissão e um atuador linear são providos em sequência serial, que estão arranjados em paralelo ao segundo trajeto de força ao longo do qual um elemento de suporte elástico está arranjado.

[16] O documento DE 10 2009 047 134 A1 descreve uma suspensão de roda para um veículo com um sistema de mola arranjado entre uma roda de veículo e o corpo do veículo, tendo um elemento de mola cuja rigidez da mola é ajustável por meio de um dispositivo de ajuste.

[17] O documento DE 10 2009 015 166 A1 descreve um mancal de montagem adaptativa para veículos motores para a variação no amortecimento e rigidez dos mesmos. Os atuadores são providos tanto para o ajuste de amortecedor quanto rigidezes.

[18] O documento DE 10 2008 057 577 A1 descreve um mancal de elastômero com um corpo de mola/amortecedor cuja expansibilidade pode ser influenciada pela ação de pelo menos um corpo de suporte.

Descrição da invenção

[19] O objetivo da invenção ainda é desenvolver um dispositivo para o acoplamento mecânico de um corpo montado de maneira oscilante ao longo de um primeiro trajeto de força, junto com pelo menos uma rigidez variavelmente ajustável que é incorporada com um corpo em repouso de uma tal maneira que domina as propriedades de amortecimento da ligação que conecta-se mecanicamente os dois corpos devem ser variáveis, isto é, individualmente ajustável, com respeito à rigidez do acoplamento mecânico, em que o comportamento de amortecimento ajustado em cada caso deve permanecer constantes ou grandemente constantes em uma faixa de frequência grande, em particular em frequências altas. O dispositivo de acordo com a solução ainda deve ser mecanicamente simples, efetivos quanto ao custo e tão fáceis de manter quanto possível de modo que, em particular, sistemas de amortecimento com base em fluido devem ser dispensados.

[20] A solução do objetivo que forma a base da invenção é especificada na reivindicação 1. Um uso preferido do dispositivo é o assunto da reivindicação 10. Um procedimento geral que forma a base do modo de operação do dispositivo é o assunto da reivindicação 12. Os aspectos que ainda desenvolvem a ideia inventiva de uma maneira vantajosa são o assunto das sub-reivindicações e podem ser deduzidos a partir da descrição adicional com referência às modalidades exemplares específicas.

[21] O dispositivo de acordo com a solução para influenciar uma propriedade dinâmica de pelo menos um corpo montado de maneira móvel de dois corpos mecanicamente ligados por intermédio da rigidez variavelmente ajustável ao longo de um primeiro trajeto de força é distinguido em que um elemento de amortecimento com propriedades de amortecimento constantes é direta ou indiretamente ligado em série com a rigidez variavelmente ajustável ao longo do primeiro trajeto de força. Ambos os corpos são ligados mecanicamente de maneira direta ou indireta por intermédio de um segundo trajeto de força que funciona em paralelo ao primeiro trajeto de força junto com pelo menos uma rigidez ajustável é incorporado, em que a propriedade de amortecimento do elemento de amortecimento e as rigidezes ajustáveis são coordenadas umas com as outras e configuradas de uma tal maneira que uma propriedade de amortecimento designada ao dispositivo para o acoplamento mecânico pode ser variada exclusivamente pelas rigidezes ajustáveis.

[22] A rigidez variavelmente ajustável arranjada em cada caso ao longo do primeiro e segundo trajetos de força é preferivelmente implementada exclusivamente usando-se puramente um sistema de acoplamento mecânico de modo que nenhum problema de vedação existe, tal como estão presentes previamente nos elementos hidráulicos ou pneumáticos com base em fluidos explicados com propriedades dinâmicas. Isto abre o novo tipo de possibilidade de um sistema de amortecimento variavelmente ajustável cujo comportamento de amortecimento é variavelmente ajustável exclusivamente pela variação da rigidez variavelmente ajustável.

[23] Se em uma modalidade preferida, um elastômero é usado como elemento de amortecimento, o dispositivo de acordo com a solução tem um amortecimento variavelmente ajustável cujo comportamento de amortecimento corresponde de maneira grandemente qualitativa àquela de um elastômero, isto é o comportamento de amortecimento permanece grandemente constante em um amortecimento predefinido mesmo quando frequências de oscilação do corpo montado de maneira oscilante variam em frequências mais altas. Em outras palavras, o dispositivo de acordo com a solução simula de uma maneira mais ideal a característica de amortecimento independente de frequência grandemente de um elastômero, em que o grau de amortecimento é variavelmente ajustável com o auxílio das rigidezes variavelmente ajustáveis sem qualquer variação dos elementos de amortecimento contidos no dispositivo. Como as seguintes explicações com referências às modalidades exemplares específicas mostram, o dispositivo de acordo com a solução tem um comportamento de amortecimento variavelmente ajustável, isto é o amortecimento ou o ângulo de perda permanece constante em uma faixa de frequência grande após o ajuste correspondente de um valor de amortecimento ou grau de amortecimento específicos que também são designados como ângulo de perda.

[24] A descoberta de acordo com a solução que forma a base do dispositivo previamente explicado também é refletido no método de acordo com a solução para influenciar a propriedade dinâmica de pelo menos um corpo montado de maneira móvel de dois corpos mecanicamente ligados pelo menos por intermédio da rigidez variavelmente ajustável ao longo de um trajeto de força em que pelo menos um elemento de amortecimento que influencia as propriedades dinâmicas do acoplamento mecânico ao longo do pelo menos um trajeto de força é incorporado ao longo do um trajeto de força ou ao longo do pelo menos um outro trajeto de força que liga mecanicamente os dois corpos uns aos outros, cujas propriedades de amortecimento dominam as propriedades mecânicas do acoplamento mecânico. Isto é, portanto, um acoplamento mecânico entre o primeiro e o segundo corpos que podem ser predominantemente distinguidos pelas propriedades de amortecimento. De acordo com a solução, não o pelo menos um elemento de amortecimento é usado para influenciar o comportamento de amortecimento, mas exclusivamente a rigidez ao longo do um trajeto de força é variado para influenciar variavelmente as propriedades de amortecimento do acoplamento mecânico.

[25] Por esta razão, o acoplamento mecânico configurado de acordo com a solução entre os dois corpos que são montados de maneira móvel com relação um ao outro é adequado como um elemento de amortecimento variavelmente ajustável cujo comportamento de amortecimento é ajustável de uma maneira predefinível pela variação da rigidez variavelmente ajustável.

[26] Outros detalhes podem ser deduzidos a partir da descrição adicional com referência às seguintes modalidades exemplares.

Breve descrição da invenção

[27] Nas figuras: Figs. 1a, b mostram vistas esquemáticas de uma topologia de circuito para um sistema de amortecimento com amortecimento variavelmente ajustável, Fig. 2 mostra a topologia de circuito para uma modalidade exemplar preferida para um dispositivo com amortecimento variavelmente ajustado, Figs. 3 a, b mostra diagramas para ilustrar o comportamento de amortecimento, Fig. 4 mostra uma tipologia de circuito de um dispositivo de acordo com a solução com controle de circuito com base em sensor de distância e Fig. 5 mostra topologia de circuito como a Figura 5 complementada por uma medição da força do sensor. Meios para implementar a invenção, aplicabilidade industrial

[28] A Figura 1a ilustra uma topologia de acoplamento mecânico entre dois corpos 1, 2, em que o acoplamento mecânico é distinguido por propriedades de amortecimento, isto é, o efeito de amortecimento domina a rigidez que também é inerente ao acoplamento mecânico.

[29] Além disso, o sistema de ligação é distinguida por propriedades dinâmicas variavelmente ajustáveis, isto é, o sistema de ligação tem propriedades de amortecimento variavelmente ajustáveis que devem ser ilustradas pelo sistema de amortecimento 6. É adicionalmente assumido que o corpo 1 é montado de maneira oscilante com respeito ao corpo em repouso 2.

[30] Na modalidade ilustrada na Figura 1b à qual referência é feita subsequentemente períodos múltiplos, ambos os corpos 1, 2 são mecanicamente ligados por intermédio de dois trajetos de força K1, K2. Um primeiro elemento de amortecimento 7’ é provido ao longo do primeiro trajeto de força K1 que é ligado em série com uma rigidez variavelmente ajustável 9’. Uma unidade tendo propriedades dinâmicas na forma de uma rigidez variavelmente ajustável 9” é provida ao longo do segundo trajeto de força K2. Como um resultado da rigidez variavelmente ajustável 9” incorporado ao longo do segundo trajeto de força K2, as compensações podem ser feitas com relação ao comportamento de rigidez variável da rigidez ajustável 9’ arranjada ao longo do primeiro trajeto de força, por meio do qual o comportamento de amortecimento do acoplamento mecânico entre os dois corpos é variavelmente ajustável.

[31] A topologia de ligação ilustrada é fundamentada no princípio que suas propriedades de dominantes são variavelmente ajustáveis de uma maneira predefinível por variação exclusiva de pelo menos uma rigidez variavelmente ajustável 9’ ou 9” incorporada na topologia de ligação. O elemento de amortecimento 7’ tem propriedades de amortecimento constantes e é preferivelmente formada a partir de um corpo de elastômero ou a partir de uma unidade de amortecimento pelo menos um corpo de elastômero.

[32] O aspecto particular da topologia de amortecimento explicada consiste em que suas propriedades de amortecimento resultantes correspondem qualitativamente àquelas do elemento de amortecimento usado, mas são qualitativamente ajustáveis em sua magnitude sem variar as propriedades de rigidez da topologia de ligação. Um ajuste grandemente independente de rigidez e propriedades de amortecimento é tornado possível. Se, por exemplo, um elastômero for usado como unidade de amortecimento ou uma unidade de amortecimento tendo pelo menos um corpo de elastômero, torna possível manter as propriedades de amortecimento independentes da frequência do elastômero em uma faixa ampla para a topologia de ligação total, mas ao mesmo tempo permite um ajuste independente de rigidez e perda de ângulo.

[33] A Figura 2 ilustra a modalidade preferida de acordo com a Figure 1b em detalhes. O corpo móvel ou montado de maneira oscilante 1 bem como, preferivelmente, o corpo 2 montado em repouso 2 são interconectados ou ligados por intermédio do sistema de amortecimento variavelmente ajustado 6 de acordo com a solução. O sistema de amortecimento 6 que é variavelmente ajustável em suas propriedades de amortecimento provê dois elementos conectados em série que interconectam ambos os corpos 1, 2 junto como primeiro trajeto de força K1, isto é, um elemento de amortecimento 7’ e uma rigidez ajustável 9’. Um elemento de rigidez 9” é adicionalmente arranjado em paralelo ao primeiro trajeto de força K1, cuja rigidez é ajustável ou variável. Os elementos de rigidez ajustáveis 9’ e 9” são ambos distinguidos por um limite inferior e por um superior de sua faixa de ajuste de rigidez, estes são dependentes da modalidade dos elementos de rigidez ajustáveis 9’ e 9” usados e seu projeto. A variabilidade da rigidez é variável de acordo com o projeto construtivo da rigidez, que é ajustável continuamente ou em etapas ou estágios distintos.

[34] Uma modalidade preferida para a rigidez variavelmente ajustável 9” é descrita no documento DE 10 2011 015 798 B4. A rigidez variavelmente ajustável conhecida liga dois componentes, um primeiro e um segundo componente ao longo de pelo menos uma direção de ação, junto com pelo menos um componente é montado de maneira oscilante e tem um elemento de superfície com uma superfície superior e uma lateral inferior de superfície bem como uma extensão longitudinal de superfície que é dimensionalmente estável e lateral elástica à extensão longitudinal de superfície. n > 2 meios de contato são ligados ao primeiro componente de uma maneira espacialmente fixada, por intermédio da qual o primeiro componente entra em contato em n > 2 primeiros pontos de contato com a superfície inferior e/ou a superfície superior do elemento de superfície. Também, n > 2 meios de contato estão ligados ao segundo componente de uma maneira espacialmente fixada por intermédio da qual o segundo componente entra em contato em n > 2 pontos de contato secundários com a superfície inferior e/ou superior do elemento da superfície. Ambos os componentes estão arranjados rotacionalmente com relação um com o outro em torno de um eixo espacial orientado ortogonalmente à extensão longitudinal de superfície coincide com pelo menos uma direção de ação junto com pelo menos uma componente é montado de maneira oscilante de modo que durante a rotação, a rigidez de superfície do elemento de superfície é variável.

[35] O sistema de amortecimento ajustável 6 configurado de acordo com a invenção apresenta tanto um dependente de distância, isto é, elástico e também dependente de velocidade, isto é amortecimento, comportamento dinâmico em que o comportamento de amortecimento dependente de velocidade domina. Em princípio, é possível usar o sistema de amortecimento ajustável 6 também como um elemento amortecido com rigidez ajustável, isto é explicado na Figura 3b.

[36] O comportamento de amortecimento que também é distinguido em termos do denominado ângulo de perda bem como o comportamento de rigidez são ilustrados para o sistema de amortecimento 6 configurado de acordo com a solução nos diagramas ilustrados nas Figuras 3a, b. A rigidez [N/mm] (S) é plotada ao longo da abscissa, o ângulo de perda [o] (V) ao longo da coordenada.

[37] A Figure 3a mostra uma superfície 32 que caracteriza a faixa de ajuste total do sistema de amortecimento ajustável 6. Isto é abrangido pelos quatro pontos de ângulo A, B, C, D. No ponto de ângulo A o sistema de amortecimento ajustável 6 tem a rigidez S1 e o ângulo de perda V1. No ponto de ângulo B o sistema de amortecimento ajustável 6 tem a rigidez S2 e o ângulo de perda V2. No ponto de ângulo C o sistema de amortecimento ajustável 6 tem a rigidez S3 e o ângulo de perda V3. No ponto de ângulo D o sistema de amortecimento ajustável 6 tem a rigidez S4 e o ângulo de perda V4. O ponto de ângulo A é estabelecido quando os elementos de rigidez ajustáveis 9’ e 9” são ajustados à sua rigidez mínima possível. Se o elemento de rigidez 9” for deixado agora em sua rigidez mínima possível e o elemento de rigidez 9’ for ajustado à sua rigidez máxima possível, para o sistema de amortecimento ajustável 6 as propriedades estão estabelecidas no ponto de ângulo B. Se o elemento de rigidez 9’ for deixado em sua rigidez máxima possível e o elemento de rigidez 9’’ for ajustado à sua rigidez máxima possível, para o sistema de amortecimento ajustável 6 as propriedades estão estabelecidas no ponto de ângulo D. Se o elemento de rigidez 9” for deixado agora em sua rigidez máxima possível e o elemento de rigidez 9’ for ajustado a sua rigidez mínima possível, para o sistema de amortecimento ajustável 6 as propriedades estão estabelecidas no ponto de ângulo C. Se a propriedade de apenas um elemento de rigidez 9’ ou 9” for ajustada for variada, a rigidez e as propriedades de amortecimento do sistema de amortecimento ajustável 6 variam dependendo umas das outras.

[38] A Figura 3b mostra uma superfície 32 que caracteriza a faixa de ajuste total do sistema de amortecimento ajustável 6 e ilustra adicionalmente dois exemplos para o ajuste independente da rigidez e propriedades de amortecimento. Se as propriedades dos dois elementos de rigidez 9’ e 9” ajustáveis forem variadas começando juntamente a partir do ponto de ângulo B, é possível ajustar o amortecimento do elemento de amortecimento ajustável 6 com rigidez constante S2. Se as propriedades dos dois elementos de rigidez 9’ e 9” ajustáveis forem variadas juntamente começando do ponto de ângulo A, é possível ajustar o amortecimento do elemento de amortecimento ajustável 6 com ângulo de perda constante V1.

[39] O sistema de amortecimento ajustável configurado de acordo com a solução é, de acordo com a modalidade exemplar na Figura 4, vantajosamente combinado com um controle de circuito fechado por meio do qual as rigidezes 9’ e 9” podem ser ajustadas por atuadores com o resultado que o comportamento de amortecimento e o comportamento de rigidez do sistema de amortecimento ajustável podem ser regulados. Um sistema de sensor 17 é provido para o sensor que registra os deslocamentos dos corpos 1 e 2 montados de maneira móvel ou de maneira oscilante um com respeito ao outro, por meio dos quais é possível para registrar o curso do ajuste, a velocidade e/ou a aceleração entre os dois corpos 1, 2. O sistema de sensor 17 é conectado a uma unidade de regulação 19 que, por sua vez, está conectada a um atuador 21 para o ajuste das rigidezes ajustáveis 9.

[40] O sistema de sensor 17 registra, por exemplo, um deslocamento 18 entre dois corpos 1, 2. Como foram valores de aceleração ou valores de velocidade relativos entre dois corpos 1, 2 como valores reais que podem ser registrados pelos sensores podem ser tomados como base para a regulação 19. O valor desejado comparativo requerido para a regulação pode ser especificado dentro do regulador 19 ou ser provido como o sinal desejado 30 a partir de uma origem 31, por exemplo, na forma de um sistema de circuito fechado ou um controle de circuito aberto.

[41] A Figura 5 mostra uma adição vantajosa à modalidade exemplar ilustrada na Figura 4 com sistema de controle de circuito fechado. Além disso, a modalidade exemplar ilustrada na Figura 5 provê um sensor de medição de força adicional 27 que está conectado em série entre os corpos 1 e 2 com o sistema de amortecimento 6 configurado de acordo com uma solução. O deslocamento 18 registado com a ajuda do sensor de medição de distância 17 e o sinal de força 28 registrado com o auxílio do sensor de medição de força 27 são levados a um regulador 29 que são ambos a base para a determinação tanto da rigidez quanto do ângulo de perda do elemento de amortecimento ajustável. A rigidez determinada desta maneira e também o ângulo de perda determinado são adaptados com o auxílio do regulador 29 a um sinal 30 desejado que é provido a partir de uma origem 31, por exemplo na forma de outro sistema de controle de circuito fechado ou controle de circuito aberto. Lista de referência Primeiro corpo Segundo corpo Elemento de amortecimento ajustável Elemento de amortecimento Sensor de distância Deslocamento Regulador Sinal de regulação Atuador Medição de força Sinal de força Regulador Sinal desejado Origem Superfície

Claims

1. Dispositivo para acoplamento mecânico de um corpo montado de maneira oscilante (1) com um corpo (2) em repouso, compreendendo um sistema de amortecimento ajustável (6) acoplando ambos os corpos (1, 2) e tendo propriedades de amortecimento variavelmente ajustáveis, caracterizado pelo fato de que o sistema de amortecimento ajustável (6) fornece dois trajetos de força (K1, K2) sendo orientados paralelo um ao outro ao longo dos quais ambos os corpos são mecanicamente acoplados; um elemento de amortecimento (7’) com propriedades de amortecimento constantes é acoplado em série com uma rigidez variavelmente ajustável (9’) ao longo do primeiro trajeto de força (K1), pelo menos uma rigidez variavelmente ajustável (9’’) é incorporada ao longo do segundo trajeto de força (K2) em que a propriedade de amortecimento do elemento de amortecimento (7’) e as rigidezes ajustáveis (9’, 9”) são coordenadas umas com as outras e configuradas de uma maneira tal que uma propriedade de amortecimento designada para o dispositivo para acoplamento mecânico pode ser variada exclusivamente pelas rigidezes ajustáveis (9’, 9”), a rigidez variavelmente ajustável (9’) disposta ao longo do primeiro e do segundo trajetos de força (K1, K2) é realizada pelo uso exclusivo de um sistema de acoplamento puramente mecânico, as rigidezes variavelmente ajustáveis (9’, 9’’) são fornecidas com um atuador que de maneira predefinida varia a rigidez, um sensor (17) para gravar uma mudança de posição relativa entre os dois corpos (1, 2) é provido e um controle de circuito fechado ou circuito aberto é provido, o que ativa o atuador submetido a uma mudança de posição (18) gravada pelo sensor entre dois corpos (1, 2) e um valor desejado.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de amortecimento (7’) é mecanicamente acoplado à rigidez variavelmente ajustável (9’) ao longo do primeiro trajeto de força por uma primeira estrutura de conexão rígida.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as rigidezes variavelmente ajustáveis (9’, 9”) são ajustáveis em etapas de rigidez discreta ou continuamente.

4. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que um sensor de força (27) é provido entre dois corpos (1, 2) de uma maneira tal que o sensor de força grava a soma das forças atuando ao longo do primeiro e segundo trajeto de força e que um controle de circuito fechado ou um circuito aberto é provido, o que ativa o atuador submetido a uma mudança de posição (18) gravada pelo sensor entre dois corpos (1, 2) e um valor alvo.

5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o elemento de amortecimento (7’) é configurado de uma maneira tal que suas propriedades dinâmicas são dependentes de velocidade e distância.

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o elemento de amortecimento (7’) é um elastômero.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos a rigidez variavelmente ajustável (9”) arranjada ao longo do segundo trajeto de força (K2) compreende pelo menos um elemento de mola deformável elasticamente cuja dureza da mola é variavelmente ajustável.

8. Uso de um dispositivo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7 como um elemento de amortecimento variavelmente ajustável entre os dois corpos mecanicamente acoplados que são montados relativos de maneira móvel um ao outro, caracterizado pelo fato de que o comportamento de amortecimento do dispositivo é ajustável ao variar as rigidezes variavelmente ajustáveis.

9. Uso de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o comportamento de amortecimento variavelmente ajustável do dispositivo corresponde ao comportamento de amortecimento de um elastômero de modo que o comportamento de amortecimento com um amortecimento predefinível e uma frequência de oscilação variante do pelo menos um corpo montado de maneira móvel permaneça constante sobre uma faixa de ampla frequência.

10. Método para influenciar um acoplamento mecânico entre dois corpos mecanicamente acoplados pelo menos por uma rigidez variavelmente ajustável ao longo do trajeto de força, caracterizado pelo fato de que pelo menos um elemento de amortecimento é incorporado ao longo de um trajeto de força ou ao longo de pelo menos um outro trajeto de força que mecanicamente acopla os dois corpos um ao outro, cujas propriedades de amortecimento são constantes e dominam o acoplamento mecânico nas suas propriedades dinâmicas e que exclusivamente a rigidez ao longo do um e/ou do outro trajeto de força é variada para influenciar variavelmente as propriedades de amortecimento do acoplamento mecânico.