BRPI0610041A2 - mola -amortecedor elastomérica com batentes integrados - Google Patents

Abstract

MOLA-AMORTECEDOR ELASTOMéRICA COM BATENTES INTEGRADOS. Trata-se de uma mola-amortecedor elastomérica que possui um corpo tubular inteiriço com uma tampa integrada. Um flange limitador de tração é formado no corpo, próximo à parte de tampa, e um flange limitador de compressão oposto ao flange limitador de tração é formado na parte de tampa. Um membro interno localizado dentro do corpo é acoplado ao corpo com um membro elastomérico anular, de modo que o movimento longitudinal do membro interno em relação ao corpo seja possível pela deformação elástica do membro elastomérico. Um flange limitador do membro interno é posicionado entre o flange limitador de compressão e o flange limitador de tração para limitar o movimento longitudinal do membro interno em relação ao corpo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invençãopara "MOLA-AMORTECEDOR ELASTOMÉRICA COM BATENTES INTEGRADOS".

Campo Técnico

Em geral, a presente invenção se refere adispositivos elastoméricos e, em especial, a molas, amortecedorese a combinações de molas e amortecedores elastoméricos.

Descrição da Técnica Anterior

As montagens de molas, de amortecedores e decombinações de molas e amortecedores elastoméricos existem hámuitos anos e vêm em várias formas e tamanhos. Normalmente,as montagens possuem uma carcaça externa e um membrointerno, cada um deles sendo adaptado para conexão com um deum par de componentes que possuem movimento relativo entreeles. Um membro elastomérico resiliente, disposto entre a carcaçaexterna e o membro interno, exerce uma força elástica, que seopõe ao movimento nas direções de tração e compressão, eamortece o movimento entre o membro interno e a carcaça. Aforça elástica e a força de amortecimento cooperam para resistir eamortecer o movimento relativo entre os componentes conectadosà montagem.

Uma montagem tendo um membro elastoméricocom um coeficiente de amortecimento baixíssimo pode serdesignada como uma mola, ao passo que uma montagem tendoum coeficiente de amortecimento altíssimo pode ser designadacomo um amortecedor. Uma montagem tendo um coeficiente deamortecimento intermediário ao das molas e dos amortecedorespode ser designada como uma mola-amortecedor, quedesempenha ambas as funções. Para facilitar a descrição, amontagem descrita nessa seção é referida como uma mola-amortecedor, embora a descrição também possa se aplicar a molase a amortecedores elastoméricos.

Com referência à Figura 1 dos desenhos, éilustrada uma mola-amortecedor cilíndrica 11 da técnica anterior.

A mola-amortecedor 11 possui uma carcaça externa de duaspartes 15 composta de um corpo 17 e uma tampa 19. O corpo 17inclui uma parte de base 18, e a tampa 19 é acoplada ao corpo 17em uma junta 21, que, geralmente, é ou uma junta roscada ou umajunta de encaixe com pressão. A tampa 19 inclui uma parte deparede em geral cilíndrica 20, uma parte de base 22 e uma portade ligação 24. Conforme ilustrado na Figura 1, a porta de ligação24 se estende no interior da tampa 19.Um membro interno 23 écontido dentro do, e acoplado ao corpo 17 por meio de ummembro elastomérico resiliente 25. O membro interno 23normalmente é formado como um eixo mecânico alongado tendouma porta de ligação 27 em uma extremidade. e um flangelimitador 29 na extremidade oposta. O membro elastomérico 25possui um membro interno 23 para se transladarlongitudinalmente em relação à carcaça 15. Entretanto, omovimento do membro interno 23 é limitado pelo contato entre oflange limitador 29 e a parte de base 18 do corpo 17 ao mover-sena direção do corpo 17, e é limitado pelo contato entre o flangelimitador 29 e a parte de base 22 da tampa 19 ao mover-se nadireção da tampa 19.

Existem vários problemas com a mola-amortecedor 11. O uso de uma interface roscada externa ou deencaixe com pressão faz com que a mola-amortecedor 11 tenhaum diâmetro externo maior na junta 21 do que o diâmetro restantedo corpo 17. Esse diâmetro maior pode apresentar problemas aoprojetar e acondicionar os componentes conectados à mola-amortecedor 11. Além disso, o tamanho aumentado da tampa 19exige material adicional, aumentando o peso da tampa 19.Ademais, o projeto oferece uma interface insatisfatória para atranslação de tensão através da junta 21 e pode aumentar afreqüência de manutenção e os custos em razão do maior número de peças.

Apesar dos grandes avanços nas técnicas demolas-amortecedores cilíndricos, ainda restam desvantagenssignificativas.

Sumário da Invenção

Há a necessidade de uma mola-amortecedoraperfeiçoada tendo largura reduzida e batentes integrados paralimitar o movimento de um membro interno contido dentro damola-amortecedor.

Portanto, um dos objetivos da presente invençãoé oferecer uma mola-amortecedor aperfeiçoada tendo largurareduzida e batentes integrados para limitar o movimento de ummembro interno contido dentro da mola-amortecedor.A mola-amortecedor elastomérica possui umcorpo tubular inteiriço com uma tampa integrada. Um flangelimitador de tração é formado no corpo, próximo à parte detampa, e um flange limitador de compressão oposto ao flangelimitador de tração é formado na parte de tampa. Um membrointerno localizado dentro do corpo é acoplado ao corpo com ummembro elastomérico anular, de modo que o movimentolongitudinal do membro interno em relação ao corpo seja possívelpela deformação elástica do membro elastomérico. Um flangelimitador do membro interno é posicionado entre o flangelimitador de compressão e o flange limitador de tração paralimitar o movimento longitudinal do membro interno em relaçãoao corpo.

A presente invenção oferece várias vantagens,dentre elas: (1) batentes de tração ou de compressão integrados;(2) redução da largura; (3) redução do peso; (4) menoscomponentes; e (5) melhoria da capacidade de inspeção dasinterfaces de batente.

Breve Descrição dos Desenhos

Para entender melhor a presente invenção,incluindo suas características e vantagens, tomaremos comoreferência a descrição detalhada da invenção, fundamentada nosdesenhos em anexo, nos quais:

A Figura 1 é uma vista lateral em seçãotransversal de uma mola-amortecedor elastomérica da técnicaanterior;A Figura 2A é uma vista lateral em seçãotransversal de uma mola-amortecedor elastomérica de acordo coma presente invenção;

A Figura 2B é uma vista lateral em seçãotransversal da mola-amortecedor elastomérica da Fig. 2A comcortes transversais ao longo do plano de seção IIB-IIB;

A Figura 3 é uma vista lateral em seçãotransversal de uma concretização alternativa de uma mola-amortecedor elastomérica de acordo com a presente invenção;

A Figura 4 é uma vista lateral em seçãotransversal de uma segunda concretização alternativa de umamola-amortecedor elastomérica de acordo com a presenteinvenção;

A Figura 5A é uma vista lateral em seçãotransversal de uma terceira concretização alternativa de umamola-amortecedor elastomérica de acordo com a presenteinvenção; e

A Figura 5B é uma vista lateral em seçãotransversal da mola-amortecedor elastomérica da Fig. 5A comcortes transversais ao longo do plano de seção VB-VB;

Descrição da Concretização Preferida

A presente invenção oferece uma montagemelastomérica de mola, amortecedor ou combinação de mola eamortecedor tendo batentes de compressão ou de traçãointegrados, largura reduzida, peso reduzido, menos componentese capacidade aperfeiçoada de inspeção das interfaces de batente.As montagens possuem uma carcaça externa rígida e um membrointerno rígido que podem se transladar axialmente em relação aocorpo, a carcaça e o membro interno sendo adaptados paraconexão com um de um par de corpos que possuem movimentorelativo. Um membro elastomérico resiliente disposto entre acarcaça externa e o membro interno resiste e amortece omovimento do membro interno, e essa ação resiste e amortece omovimento relativo dos corpos conectados.

Uma montagem tendo um membro elastoméricocom um coeficiente de amortecimento baixíssimo pode serdesignada como uma mola, ao passo que uma montagem tendoum coeficiente de amortecimento altíssimo pode ser designadacomo um amortecedor. Uma montagem tendo um coeficiente deamortecimento intermediário ao das molas e dos amortecedorespode ser designada como uma mola-amortecedor, quedesempenha ambas as funções. Para facilitar a descrição, asmontagens descritas no presente documento são designadas comomola-amortecedores, embora as descrições também possam seraplicadas a molas e amortecedores elastoméricos.

As Figuras 2A e 2B ilustram a concretizaçãopreferida de uma mola-amortecedor aperfeiçoada de acordo com apresente invenção. A mola-amortecedor 53 é ilustrada em vistasem seção transversal em ambas as figuras, com a mola-amortecedor 53 sendo ilustrada na Figura 2B como girada em 90graus em relação à vista na Figura 2A e com cortes transversaisao longo do plano de seção IIB-IIB (conforme ilustrado na Figura 2A).

Com referência às Figuras 2A e 2B, a mola-amortecedor 53 possui uma carcaça externa inteiriça 55 compostade uma parte de corpo 57, uma parte de tampa 59, uma parte debase 61 e uma porta de ligação 63. Conforme ilustrado nasfiguras, a porta de ligação 63 se estende para dentro da parte detampa 59, embora a porta de ligação 63 possa projetar-se parafora da parte de tampa 59. Conforme ilustrado, a parte de tampa59 forma uma alça sobre a extremidade do corpo 57, a alça tendouma seção de largura estreita, que pode ser vista na Figura 2A.Essa seção estreita pode formar faces para chave inglesa, quepermitem que a parte de tampa 59 seja engatada por uma chaveinglesa ou por outros meios. A parte de tampa 59 pode serformada com outra configuração, tal como uma configuraçãofechada que pode incluir aberturas para alívio de ar ou água. Osflanges limitadores integrados 65 estão localizados em ladosopostos do interior da parte de tampa 59, e cada flange limitador65 se estende ao longo de somente uma parte da circunferência daparte de tampa 59. O flange limitador 65 na parte posterior éescondido pelo membro interno 67 na Figura 2B. Essaconfiguração cria um espaço entre os flanges limitadores 65 aolongo da circunferência da parte de tampa 59.

Um membro interno 67 é contido dentro da eacoplado à parte de corpo 57 por meio de um membroelastomérico resiliente 69. O membro interno 67 normalmente éformado como um eixo mecânico alongado tendo uma porta deligação 71 em uma extremidade e um flange limitador em geralretangular 73 na extremidade oposta. De preferência, o membroelastomérico 69 é formado no, ou ligado ao membro interno 67antes da instalação do membro interno 67 e do membroelastomérico 69 na carcaça 55, e, de preferência, uma mangaopcional 75 é unida à superfície externa do membro 69. Para retero membro elastomérico 69 e o membro interno 67 na carcaça 55,o tamanho da extremidade da parte de corpo 57 oposta à parte detampa 59 é reduzido, tal como por crimpagem ou laminação. Porexemplo, a extremidade do corpo 57 da mola-amortecedor 53 éilustrada como tendo sido laminada para formar um rebordocircunferencial 77 que se engata à extremidade correspondente damanga 75 para evitar que a manga 75, e, por conseguinte, omembro 69 e o membro interno 67, saiam da carcaça 55 atravésda extremidade laminada da carcaça 55. O membro elastomérico69 é adicionalmente mantido na posição correta dentro da carcaça55 por uma saliência (não ilustrada) formada na carcaça 55 entreas aberturas opcionais 78, a saliência se engatando à extremidadeda manga 75. Como alternativa, a saliência pode ser um anelcircunferencial. Além disso, ou como alternativa, o membroelastomérico 69 pode ser retido dentro da parte de corpo 57 porforjamento a frio, ou esmagamento, da parte de corpo 57, uniãodo membro elastomérico 69 ao interior da parte de corpo 57, ouuma combinação de dois ou mais dos métodos descritos ou poroutros métodos apropriados. A manga 75 pode também ser retidana posição correta dentro da parte de corpo 57 por união ou comdetentores, dispositivos de fixação internos, dispositivos defixação inseridos por fora da parte de corpo 57, partes roscadascooperativas, ou qualquer outro meio de retenção adequado.

O membro interno 67 pode se transladarlongitudinalmente em relação a ou dentro da carcaça 55 por meioda deformação elástica do membro 69. Entretanto, o movimentodo membro interno 67 é restringido pelo contato entre o flangelimitador 73 e a parte de base 61 da parte de tampa 59 ao semover na direção de compressão (movimento em direção à partede base 61) e pelo contato entre o flange limitador 73 e os flangeslimitadores 65 da parte de tampa 59 ao se mover na direção detração (movimento na direção oposta à parte de base 61). Omembro interno 67 é normalmente instalado em uma posiçãoaxial nominal dentro da carcaça 55, de modo que o flangelimitador 73 seja espaçado dos flanges limitadores 65 e da partede base 61 da tampa 59, permitindo o deslocamento do membrointerno 67 tanto na direção de compressão quanto de tração. Aposição nominal pode posicionar o flange limitador 73aproximadamente eqüidistante entre os flanges limitadores 65 e aparte de base 61, ou o flange limitador pode ser posicionado deforma a permitir uma quantidade de deslocamento do membrointerno 67 maior em uma direção do que na outra.

Conforme ilustrado nas Figuras 2A e 2B, oflange limitador 73 possui uma largura lateral maior no plano deseção da Figura 2A do que no plano de seção da Figura 2B, Alargura reduzida no plano da Figura 2B permite que o flangelimitador 73 do membro interno 67 se mova para além dos flangeslimitadores 65 da parte de tampa 59 durante a montagem oudesmontagem da mola-amortecedor 53 pela rotação do membrointerno 67 em aproximadamente 90 graus em relação à orientaçãoilustrada. Durante a montagem, o membro interno 67 é girado emaproximadamente 90 graus em relação à orientação ilustrada,inserido dentro da carcaça 55, e novamente girado emaproximadamente 90 graus assim que o flange limitador 73 semover para além dos flanges limitadores 65, posicionando, pormeio de rotação, as partes mais largas do flange limitador 73 parapermitir que o flange limitador 73 se engate aos flangeslimitadores 65.

Para montar a mola-amortecedor 53, o membroelastomérico 69 é, de preferência, formado no ou ligado aomembro interno 67, e a manga 75 é, de preferência, unida àsuperfície externa do membro 69. A montagem compreendendo omembro interno 67, o membro elastomérico 69 e a manga 75 éinserida dentro da extremidade aberta do corpo 57 oposta a partede tampa 59. Durante a inserção, a montagem do membro internoé orientada por meio de rotação, de forma que o flange limitador73 do membro interno 67 possa passar entre os flanges 65 naparte de tampa 59, em seguida a montagem é girada emaproximadamente 90 graus para permitir o engate do flangelimitador 73 e dos flanges limitadores 65. A extremidade dacarcaça 55 é, de preferência, crimpada ou laminada para formar orebordo 77 para engate com a extremidade da manga 75 para retera montagem do membro interno. O corpo 57 pode também serforjado a frio para auxiliar na retenção da montagem do membrointerno dentro da carcaça 55. Métodos alternativos adicionais parainstalação e retenção do membro elastomérico 69 incluem formarou unir o membro 69 diretamente ao membro interno 67 e aocorpo 57 simultaneamente, ou formar ou unir o membro 69 aomembro interno 67 e, em seguida, uni-lo ao membro 57.

Em operação, a porta de ligação 63 é conectadaa um de um par de corpos (não ilustrados) com movimentorelativo entre os corpos, e a porta de ligação 71 é ligada ao outropar de corpos. As portas 63, 71 podem ser ligadas aos corposcorrespondentes usando hastes, extremidades de haste ou meiossimilares se que conectam fixamente às portas 63, 71, tal comocom um engate roscado, encaixe com pressão ou outros métodosde conexão adequados. No momento em que os corpos se movemem relação um ao outro, o membro interno 67 e a superfícieinterna do membro elastomérico 69 são movidos em relação àcarcaça 55, o que causa a deformação elástica do membroelastomérico 69 já que a superfície externa é retida na posiçãocorreta em relação à carcaça 55. O membro 69 gera uma forçaelástica e uma força de amortecimento inerentes dentro domaterial do qual o membro 69 é formado, que se opõem aomovimento do membro interno 67 a partir da posição instalada eamortecem oscilações no movimento relativo.A mola-amortecedor 53 oferece váriasvantagens, dentre elas: 1) uma estrutura de corpo inteiriço queelimina conexões roscadas ou de encaixe com pressão da parte detampa com a parte de corpo; (2) batentes de compressão ou detração integrados; 3) melhoria na capacidade de inspecionar odesgaste ou a necessidade de ajuste do membro elastomérico edos batentes de compressão e de tração; 4) redução da largura; 5)menos componentes; 6) redução do peso; e 7) a capacidade paramontar a mola-amortecedor 53 usando métodos aperfeiçoados.

Referindo-se agora à Figura 3, é ilustrada umaconcretização alternativa de uma mola-amortecedor de acordocom a invenção. A mola-amortecedor 79 possui uma carcaçaexterna de duas partes 81 compreendendo um corpo 83 e umbujão interno 85, que é acoplado ao corpo 83 na junta 87. A junta87 é normalmente ou uma junta roscada ou de encaixe compressão, embora o bujão possa ser acoplado ao corpo 83 usandoqualquer meio adequado. O corpo 83 possui uma parte de tampaintegrada 89 terminando em um flange limitador de tração 91. Emuma concretização alternativa, o flange limitador 91 pode serformado como uma parte separada e então ligado à carcaça 83.

O bujão 85 possui uma porta de ligação 93, depreferência, se estende para dentro da carcaça 81, embora a porta93 possa alternativamente projetar-se para fora do bujão 93. Umflange limitador de compressão integrado 95 é formado no bujão85, e o bujão 85, de preferência, incorpora passagens 97 parapermitir a passagem de ar e/ou água através do bujão 85, ou parapermitir inspeções do membro elastomérico 101, do flangelimitador 95 e da base 107.

Um membro interno 99 é contido dentro do, eacoplado ao corpo 83 por meio de um membro elastoméricoresiliente 101. O membro interno 99 normalmente é formadocomo um eixo mecânico alongado tendo uma porta de ligação 103em uma extremidade e um flange limitador de tração 105 namesma extremidade. O membro elastomérico 101 possui ummembro interno 99 para se transladar longitudinalmente emrelação à carcaça 81. Entretanto, o movimento do membro interno99 é restringido pelo contato entre o flange limitador decompressão 95 e a parte de base 107 do membro interno 99quando a mola-amortecedor 79 está sob cargas de compressão, epelo contato entre o flange limitador de tração 105 e o flangelimitador 91 da tampa 89 quando a mola-amortecedor 79 está sobcargas de tração.

A mola-amortecedor 79 pode ser montadainserindo o membro interno 99 dentro da extremidade do corpo83 oposta à parte de tampa 89, em seguida formando o membroelastomérico 101 no ou inserindo e unindo o membro 101 aomembro interno 99 e à superfície interna do corpo 83. Outrosmétodos de retenção do membro 101 podem ser usados, tal comoforjamento a frio etc, conforme descrito acima, ou pode-seformar ou ligar uma manga (como a manga 75 nas Figuras 2A e2B) à superfície externa do membro 101. O bujão 85 é entãoinserido dentro da extremidade aberta do corpo 83 e ligado aocorpo 83 na junta 87, de preferência com uma configuraçãoroscada ou de encaixe com pressão. O membro interno 99 e omembro elastomérico 101 são, de preferência, instalados em umaposição nominal que propicia ao membro interno 99 o movimentodisponível tanto na direção de tração quanto de compressão. Omembro elastomérico 101 e os flanges limitadores de tração 91,105 podem ser inspecionados visualmente pelas aberturas 109,que podem ser uma parte das faces para chave inglesa formadasna parte de tampa 89. O membro elastomérico 101, o flangelimitador de compressão 95 e a parte de base 107 do membrointerno 99 podem também ser inspecionados pelas aberturas 110ou aberturas similares formadas no corpo 83.

Em operação, a porta de ligação 93 é conectadaa um de um par de corpos (não ilustrados) com movimentorelativo entre os corpos, e a porta de ligação 103 é ligada ao outropar de corpos. As portas 93, 103 podem ser ligadas aos corposcorrespondentes usando hastes, extremidades de haste ou meiossimilares que se conectam fixamente às portas 93, 103, tal comocom um engate roscado, de encaixe com pressão ou outro métodode conexão adequado. No momento em que os corpos se movemem relação um ao outro, o membro interno 99 e a superfícieinterna do membro elastomérico 101 são movidos em relação àcarcaça 81, o que causa a deformação elástica do membroelastomérico 101 já que a superfície externa é retida na posiçãocorreta em relação à carcaça 81.0 membro 101 gera uma forçaelástica e uma força de amortecimento inerentes dentro domaterial do qual o membro 101 é formado, que se opõem aomovimento do membro interno 67 a partir da posição instalada eamortecem oscilações no movimento relativo.

Em uma configuração alternativa, a mola-amortecedor 79 pode ser formada de modo a ter um bujão quepropicia um flange limitador de tração, o bujão sendo localizadona extremidade da mola-amortecedor 79 oposta ao bujão 85, e umflange limitador de compressão integrada, que substitui o bujão 85.

A mola-amortecedor 79 oferece váriasvantagens, dentre elas: 1) melhoria na capacidade de inspecionaro desgaste ou a necessidade de ajuste do membro elastomérico edos batentes de compressão e de tração; 2) redução da largura; 3)redução do peso; e 4) a capacidade para montar a mola-amortecedor 79 usando métodos aperfeiçoados.

Referindo-se agora à Figura 4, é ilustrada umasegunda concretização alternativa de uma mola-amortecedor deacordo com a invenção. A mola-amortecedor 111 possui umacarcaça externa de duas partes 113 compreendendo um corpo 115e um bujão interno 117, que é acoplado ao corpo 115 na junta119. A junta 119 é normalmente ou uma junta roscada ou deencaixe com pressão, embora o bujão 117 possa ser acoplado aocorpo 115 usando qualquer meio adequado. O corpo 115 possuium flange limitador de tração interno preferencialmentecircunferencial 120 formado próximo a uma extremidade docorpo 115 e possui uma extremidade aberta oposta.O bujão 117 é configurado como o bujão 85,descrito acima, com o bujão 117 tendo uma porta de ligação 121,de preferência, se estende para dentro da carcaça 113, embora aporta 121 possa, alternativamente, projetar-se para fora do bujão117. Um flange limitador de compressão integrado 123 é formadono bujão 117, e o bujão 117, de preferência, incorpora passagens125 para permitir a passagem de ar e/ou água através do bujão117. As passagens 125 também permitem a inspeção do flangelimitador 123 e do flange limitador 133.

Um membro interno 127 é contido dentro do, eacoplado ao corpo 115 por meio de um membro elastoméricoresiliente 129. Uma manga opcional 130 pode ser formada na ouunida à superfície externa do membro 129. O membro interno 127normalmente é formado como um eixo mecânico alongado tendouma porta de ligação 131 em uma extremidade e um flangelimitador 133 na extremidade oposta. O membro elastomérico 129possui um membro interno 127 para se transladarlongitudinalmente em relação à carcaça 113. Entretanto, omovimento do membro interno 127 é restringido pelo contatoentre o flange limitador de compressão 123 e o flange limitador133 do membro interno 99 quando a mola-amortecedor 111 estásob cargas de compressão, e pelo contato entre o flange limitadorde tração 120 e o flange limitador 133 quando a mola-amortecedor 111 está sob cargas de tração. Ao usar a manga 130,a extremidade aberta do corpo 115 pode ser crimpada oulaminada para formar o rebordo 135 para retenção da manga 130dentro do corpo 115. Além disso, o membro elastomérico 129pode ser mantido na posição correta dentro do corpo 115 por umasaliência (não ilustrada) formada no corpo 115 entre as aberturasopcionais 137 que se engatam à extremidade da manga 130.Como alternativa, a saliência pode ser um anel circunferencial. Amanga 130 pode também ser retida na posição correta dentro docorpo 115 por meio de detentores, dispositivos de fixaçãointernos, dispositivos de fixação inseridos por fora do corpo 115,partes roscadas cooperativas, ou qualquer outro meio de retençãoadequado.

A concretização ilustrada na Figura 4 também éilustrada com uma manga interna opcional 139 à qual o membroelastomérico 129 é formado ou unido. A manga 139 é retida naposição correta em relação ao membro interno 127 pelo rebordo141, formado na extremidade do membro interno 127circundando a porta de ligação 131, e pela saliência 143 próximada extremidade oposta do membro interno 127. Essaconfiguração, que pode ser usada em qualquer uma dasconcretizações descritas acima, elimina a necessidade de que asuperfície interna do membro elastomérico 129 seja unida aomembro interno 127.

Para montar uma mola-amortecedor 111 comflanges limitadores de tração circunferenciais integrados 120,133,o membro interno 127 pode ser inserido unicamente dentro docorpo 115 através da extremidade com o flange limitador 120.Como alternativa, cada um dos flanges limitadorescircunferenciais 120, 133 pode ser formado como um componenteseparado e instalado antes ou após a inserção do membro interno127. O membro elastomérico 129 pode ser formado externamenteao corpo 115 ou formado dentro do volume no corpo 115 entre omembro interno 127 e o corpo 115 ou entre as mangas 130, 139,se presentes. Como alternativa, as mangas 130, 139 podem serformadas no ou ligadas ao membro 129 antes da instalação damontagem das mangas 130, 139 e do membro 129 no corpo 115e/ou no membro interno 127. Em seguida, a extremidade abertado corpo 115 é crimpada para formar o rebordo 125 para retençãoda manga 130 dentro do corpo 115. Além disso, o corpo 115 podeser forjado a frio para reter o membro elastomérico 129 e asmangas 130, 139. A manga 130 pode também ser retida naposição correta dentro da parte de corpo 115 por meio dedetentores, dispositivos de fixação internos, dispositivos defixação inseridos por fora da parte de corpo 115, partes roscadascooperativas, ou qualquer outro meio de retenção adequado.

O bujão 117 é inserido dentro da extremidadeaberta do corpo 115, oposta ao rebordo 135, e ligado ao corpo 115na junta 119, de preferência com uma configuração roscada ou deencaixe com pressão. O membro interno 127 e o membroelastomérico 129 são, de preferência, instalados em uma posiçãonominal que propicia ao membro interno 127 o movimentodisponível tanto na direção de tração quanto de compressão. Osflanges 120, 123, 133 e o membro elastomérico 129 podem serinspecionados visualmente pelas aberturas 145, que podem seruma parte das faces para chave inglesa formadas no corpo 115.

Em operação, a porta de ligação 131 éconectada a um de um par de corpos (não ilustrados) commovimento relativo entre os corpos, e a porta de ligação 121 éligada ao outro par de corpos. As portas 121, 131 podem serligadas aos corpos correspondentes usando hastes, extremidadesde haste ou meios similares se que conectam fixamente às portas121, 131, tal como com um engate roscado, encaixe com pressãoou outros métodos de conexão adequados. No momento em queos corpos se movem em relação um ao outro, o membro interno127 e a superfície interna do membro elastomérico 129 sãomovidos em relação à carcaça 113, o que causa a deformaçãoelástica do membro elastomérico 129 já que a superfície externa éretida na posição correta em relação à carcaça 113. O membro129 gera uma força elástica e uma força de amortecimentoinerentes dentro do material do qual o membro 129 é formado,que se opõem ao movimento do membro interno 127 a partir daposição instalada e amortecem oscilações no movimento relativo.

Como alternativa, o flange limitador de tração120 pode ser configurado como os flanges limitadores 65 damola-amortecedor 53 das Figuras 2A e 2B, em que o flangelimitador 120 compreende dois flanges limitadores 120 que seestendem apenas ao longo de uma parte da circunferência docorpo 115, e o flange limitador 133 no membro interno 127 podeser configurado como o flange limitador retangular 73 da mola-amortecedor 53. Nessa configuração, a mola-amortecedor 111pode ser opcionalmente montada conforme descrito acima, ou omembro interno 127 pode ser inserido antes ou após a instalaçãodo bujão 117 na extremidade do corpo 115 oposta ao bujão 117.

Durante a inserção, o membro interno é orientado de formarotativa para alinhar a largura maior do flange limitador 133 comos espaços entre os flanges limitadores 120 até que o flangelimitador 133 passe os flanges limitadores 120, e depois omembro interno é girado em aproximadamente 90 graus paraposicionar de forma rotativa o flange limitador 133 para engatecom os flanges limitadores 120. Nesse método de montagem, omembro elastomérico 129 pode ser formado no membro interno127 antes da inserção do membro interno 127.

A mola-amortecedor 111 oferece váriasvantagens, dentre elas: 1) melhoria na capacidade de inspecionaro desgaste ou a necessidade de ajuste dos batentes de compressãoe de tração; 2) redução da largura; 3) redução do peso; e 4) acapacidade para montar a mola-amortecedor 111 usando métodosaperfeiçoados.

As Figuras 5A e 5B ilustram outraconcretização alternativa de uma mola-amortecedor aperfeiçoadade acordo com a presente invenção. A mola-amortecedor 147 éilustrada em vistas em seção transversal em ambas as figuras, coma mola-amortecedor 147 sendo ilustrada na Figura 5B comogirada em 90 graus em relação à vista na Figura 5A e com cortestransversais ao longo do plano de seção VB-VB (conformeilustrado na Figura 5A).

Referindo-se às Figuras 5A e 5B, a mola-amortecedor 147 possui uma carcaça externa inteiriça 149composta de uma parte de corpo 151 e duas partes de tampaopostas 153, 155. A parte de tampa 153 compreende flangeslimitadores de tração 159A, 159B, e a parte de tampa 155compreende uma porta de ligação 161 e uma parte de base 163que funciona como um flange limitador de compressão. Conformeilustrado, a parte de tampa 155 forma uma alça estreita sobre aextremidade do corpo 151, permitindo que a parte de tampa 155seja engatada por uma chave inglesa ou por outros meios, e aparte de tampa 153 é configurada de forma semelhante parapermitir o engate de faces de chave inglesa. Como alternativa, aspartes de tampa 153, 155 podem ser formadas de modo a teremoutras configurações, tal como uma configuração total ouparcialmente fechada que pode incluir aberturas de alívio de ar oude água.

Um membro interno 165 é contido dentro da eacoplado à parte de corpo 151 por meio de um membroelastomérico resiliente 167. Normalmente, o membro interno 165é formado como um eixo mecânico alongado com uma porta deligação 169 e um flange limitador retangular 171 na mesmaextremidade que a porta 169. O membro elastomérico 167 éformado dentro da parte de corpo 151. Uma manga opcional 173pode ser usada no membro interno 165. Para reter o membroelastomérico 167 e o membro interno 165 na carcaça 149, omembro 167 é unido à parte de corpo 151 e ao membro interno165 (ou à manga 173, se presente).

O membro interno 165 pode se transladarlongitudinalmente em relação a ou dentro da carcaça 149 pormeio da deformação elástica do membro 167. Entretanto, omovimento do membro interno 165 é restringido pelo contatoentre a parte de base 163 e a base 175 do membro interno 165 aose mover na direção de compressão, e pelo contato entre osflanges limitadores 159A, 159B e o flange limitador 171 ao semover na direção de tração. Geralmente, o membro interno 165 éinstalado em uma posição axial nominal dentro da carcaça 149que permite o deslocamento do membro interno 165 tanto nadireção de compressão quanto na de tração. A posição nominalpode posicionar o membro interno 165 de modo a permitirmovimento aproximadamente eqüidistante em ambas as direções,ou então, o membro interno pode ser posicionado de modo apermitir uma maior quantidade de deslocamento maior em umadireção do que na outra direção.

Conforme ilustrado nas Figuras 5A e 5B, oflange limitador 171 possui uma largura lateral maior no plano deseção da Figura 5A do que no plano de seção da Figura 5B, Alargura reduzida no plano da Figura 5B permite que o flangelimitador 171 se mova para além dos flanges limitadores 159A,159B da parte de tampa 153 durante a montagem ou adesmontagem da mola-amortecedor 147 pela rotação do membrointerno 165 em aproximadamente 90 graus em relação àorientação ilustrada. Durante a montagem, o membro interno 165é girado em aproximadamente 90 graus em relação à orientaçãoilustrada, inserido dentro da carcaça 149, e novamente girado emaproximadamente 90 graus assim que o flange limitador 171 semover para além dos flanges limitadores 159A, 159B,posicionando, por meio de rotação, as partes mais largas do flangelimitador 171 para permitir que o flange limitador 171 se engateaos flanges limitadores 159A, 159B. A largura reduzida do flangelimitador 171 também permite que o membro interno 165 sejaengatado por uma chave inglesa ou por meios semelhantes noflange limitador 171.

Para montar a mola-amortecedor 147, o membrointerno 165 é inserido dentro da carcaça 149 orientando, de formarotativa, o membro interno 165 de forma que o flangeamortecedor 171 possa passar entre os flanges 159A, 159B naparte de tampa 153, logo depois o membro interno 165 é giradoem aproximadamente em 90 graus para permitir o engate doflange limitador 171 e dos flanges limitadores 159A, 159B. Omembro elastomérico 167 é então formado dentro da carcaça 149no volume entre o membro interno 165 e a parte de corpo 151, demodo que o membro 167 seja unido à parte de corpo 151 e aomembro interno 165 (ou à manga 173, se presente). A parte decorpo 151 pode também ser forjada a frio, e métodos apropriadosadicionais ou alternativos podem ser usados para auxiliar naretenção do membro 167.Em operação, cada uma das portas de ligação161, 169 é conectada a um de um par de corpos (não ilustrado)com movimento relativo entre os corpos. As portas 161,169podem ser ligadas aos corpos correspondentes usando hastes,extremidades de haste ou meios similares que se conectamfixamente às portas 161, 169, tal como com um engate roscado,de encaixe com pressão ou outro método de conexão adequado.No momento em que os corpos se movem em relação um aooutro, o membro interno 165 e a superfície interna do membroelastomérico 167 são movidos em relação à carcaça 149, o quecausa a deformação elástica do membro elastomérico 167 já que asuperfície externa é retida na posição correta em relação à carcaça149. O membro 167 gera uma força elástica e uma força deamortecimento inerentes dentro do material do qual o membro167 é formado, que se opõem ao movimento do membro interno165 a partir da posição instalada e amortecem oscilações nomovimento relativo.

A mola-amortecedor 147 oferece váriasvantagens, dentre elas: 1) uma estrutura de corpo inteiriço queelimina conexões roscadas ou de encaixe com pressão da parte detampa com a parte de corpo; 2) batentes de compressão ou detração integrados; 3) melhoria na capacidade de inspecionar odesgaste ou a necessidade de ajuste do membro elastomérico edos batentes de compressão e de tração; 4) redução da largura; 5)menos componentes; 6) redução do peso; e 7) a capacidade paramontar a mola-amortecedor 147 usando métodos aperfeiçoados.Cada uma das concretizações é ilustrada comouma mola-amortecedor cilíndrica, embora qualquer uma dasconcretizações possa ser modificada de modo a possuir outrasformas em seção transversal adequadas. Além disso, em todas asconcretizações, as portas de ligação podem se estenderinternamente, conforme ilustrado, e/ou podem ser configuradaspara se estenderem externamente. Como alternativa, os membrosinternos e/ou as carcaças externas podem ser formados como umaextensão integral de um componente maior, tornandodesnecessária uma porta de ligação. A interface dos batentes detração e de compressão, tais como os flanges limitadorescooperativos, pode ser configurada para ter um formato plano,cônico, esférico ou outro formato adequado.

A presente invenção oferece várias vantagens,dentre elas: (1) batentes de tração ou de compressão integrados;(2) redução da largura; (3) redução do peso; (4) menoscomponentes; e (5) melhoria da capacidade de inspeção dasinterfaces de batente.

Embora a presente invenção tenha sido descritacom referência às concretizações ilustrativas, essa descrição deveser interpretada em um sentido limitado. Várias modificações ecombinações das concretizações ilustrativas, bem como outrasconcretizações da invenção, transparecerão para os versados natécnica ao tomar como referência à descrição.

Claims (22)

1. - Mola-amortecedor elastomérica,caracterizada por compreender:um corpo tubular inteiriço tendo uma parte detampa integrada, o corpo tendo um flange limitador de traçãointegrado formado no corpo próximo à parte de tampa, a parte detampa tendo um flange limitador de compressão integrado opostoao flange limitador de tração;um membro interno localizado dentro do corpoe acoplado ao corpo com um membro elastomérico anular, asuperfície interna do membro elastomérico sendo afixada emrelação ao membro interno, e a superfície externa do membroelastomérico sendo afixada em relação ao corpo, de modo que omovimento longitudinal do membro interno em relação ao corposeja permitido pela deformação elástica do membro elastomérico;eum flange limitador do membro internolocalizado no membro interno e posicionado entre o flangelimitador de compressão e o flange limitador de tração, de modoque a distância do movimento longitudinal do membro interno emrelação ao corpo seja limitada pelo contato do flange limitador domembro interno com o flange limitador de compressão em umadireção de movimento, e pelo contato com o flange limitador detração em uma direção de movimento oposta.

2.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos umdentre o corpo e o membro interno possui uma porta de ligaçãoadaptada para ligação com um objeto que é capaz de movimentoem relação ao outro dentre o corpo e o membro interno.

3.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada um dentre ocorpo e o membro interno possui uma porta de ligação adaptadapara ligação com um par de um dos objetos que são capazes demovimento relativo.

4.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o flange limitadorde tração é formado como um anel circunferencial.

5.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o flange limitadorde tração é formado como partes de flange espaçadas uma daoutra.

6.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o flange limitadorde tração é formado como partes de flange espaçadas uma daoutra, e pelo fato de que o flange limitador do membro interno éformado de modo a ter um formato periférico que permite que aspartes do flange limitador do membro interno entrem em contatocom as partes de flange do flange limitador de tração quando oflange limitador do membro interno é orientado em uma primeiraorientação angular, e permite que as partes do flange limitador domembro interno passem entre as partes de flange do flangelimitador de tração quando o flange limitador do membro internoé orientado em uma segunda orientação angular.

7.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 1, caracterizada por adicionalmente compreender:uma manga afixada a uma dentre a superfícieinterna e a superfície externa do membro elastomérico, e em queo membro elastomérico é afixado em relação a um adjacentedentre o corpo e o membro interno pela retenção da manga emuma posição fixa em relação ao adjacente dentre o corpo e omembro interno.

8. - Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a parte de tampa éformada como uma alça que se estende a partir do corpo.

9. - Mola-amortecedor elastomérica,caracterizada por compreender:um corpo tubular tendo um flange limitador de tração integrado;um bujão afixado dentro de uma extremidadeaberta do corpo e tendo um flange limitador de compressão formado nele;um membro interno localizado dentro do corpoe acoplado ao corpo com um membro elastomérico anular, asuperfície interna do membro elastomérico sendo afixada emrelação ao membro interno, e a superfície externa do membroelastomérico sendo afixada em relação ao corpo, de modo que omovimento longitudinal do membro interno em relação ao corposeja possível pela deformação elástica do membro elastomérico; eum flange limitador do membro internolocalizado em uma parte de extremidade do membro internoposicionado próximo ao flange limitador de tração, de modo que adistância do movimento de tração do membro interno em relaçãoao corpo seja limitada pelo contato do flange limitador domembro interno com o flange limitador de tração;em que a extremidade de base do membrointerno é posicionada próxima ao flange limitador de compressãodo bujão, de modo que a distância do movimento de compressãodo membro interno em relação ao corpo seja limitada pelo contatoda extremidade de base com o flange limitador de compressão.

10.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que pelo menos umdentre o corpo e o membro interno possui uma porta de ligaçãoadaptada para ligação com um objeto que é capaz de movimentoem relação ao outro dentre o corpo e o membro interno.

11.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que cada um dentre ocorpo e o membro interno possui uma porta de ligação adaptadapara ligação com um par de um dos objetos que são capazes demovimento relativo.

12.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o flange limitadorde tração é formado como um anel circunferencial.

13. - Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o flange limitadorde tração é formado como partes de flange espaçadas uma daoutra.

14. - Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o flange limitadorde tração é formado como partes de flange espaçadas uma daoutra, e pelo fato de que o flange limitador do membro interno éformado de modo a possuir uma forma periférica que permite queas partes do flange limitador do membro interno entrem emcontato com as partes de flange do flange limitador de traçãoquando o flange limitador do membro interno é orientado em umaprimeira orientação angular, e permite que as partes do flangelimitador do membro interno passem entre as partes de flange doflange limitador de tração quando o flange limitador do membrointerno é orientado em uma segunda orientação angular.

15. - Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 9, caracterizada por adicionalmente compreender:uma manga fixada a uma dentre a superfícieinterna e a superfície externa do membro elastomérico, e em queo membro elastomérico é afixado em relação a um adjacentedentre o corpo e o membro interno pela retenção da manga emuma posição fixa em relação ao um adjacente dentre o corpo e omembro interno.

16.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 9, caracterizada por adicionalmente compreender:uma parte de tampa localizada em umaextremidade do corpo;em que o flange limitador de tração é formadona parte de tampa.

17. - Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o flange limitadorde tração é formado em uma parte do corpo próxima ao bujão, epelo fato de que o flange limitador do membro interno forma aextremidade de base, e é posicionado entre o flange limitador detração e o flange limitador de compressão.

18. - Mola-amortecedor elastomérica,caracterizada por compreender:um corpo tubular tendo primeira e segundaextremidades;um flange limitador de tração integradoformado na primeira extremidade do corpo;um flange limitador de compressão integradoformado na segunda extremidade do corpo;um membro interno localizado dentro do corpoe acoplado ao corpo com um membro elastomérico anular, asuperfície interna do membro elastomérico sendo afixada emrelação ao membro interno e a superfície externa do membroelastomérico sendo afixada em relação ao corpo, de modo que omovimento longitudinal do membro interno em relação ao corposeja possível pela deformação elástica do membro elastomérico; eum flange limitador do membro internolocalizado em uma parte de primeira extremidade do membrointerno posicionado próximo ao flange limitador de tração, demodo que uma distância do movimento de tração do membrointerno em relação ao corpo seja limitada pelo contato do flangelimitador do membro interno com o flange limitador de tração;em que a parte de segunda extremidade domembro interno é posicionada próxima ao flange limitador decompressão, de modo que a distância do movimento decompressão do membro interno em relação ao corpo seja limitadapelo contato da extremidade de base com o flange limitador decompressão;em que o flange limitador de tração é formadocomo partes de flange espaçadas uma da outra, e em que o flangelimitador do membro interno é formado de modo a ter um formatoperiférico que permite que as partes do flange limitador domembro interno entrem em contato com as partes de flange doflange limitador de tração quando o flange limitador do membrointerno é orientado em uma primeira orientação angular, e permiteque as partes do flange limitador do membro interno passem entreas partes de flange do flange limitador de tração quando o flangelimitador do membro interno é orientado em uma segundaorientação angular.

19. - Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 18, caracterizada pelo fato de que pelo menos umdentre o corpo e o membro interno possui uma porta de ligaçãoadaptada para ligação com um objeto que é capaz de movimentoem relação ao outro dentre o corpo e o membro interno.

20.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 18, caracterizada pelo fato de que cada um dentre ocorpo e o membro interno possui uma porta de ligação adaptadapara ligação com um par de um dos objetos que são capazes demovimento relativo.

21.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 18, caracterizada por adicionalmente compreender:uma manga afixada à superfície interna ou àsuperfície externa do membro elastomérico, e em que o membroelastomérico é afixado em relação a um adjacente dentre o corpoe o membro interno por retenção da manga em uma posiçãoafixada em relação a um adjacente entre o corpo e o membrointerno.

22.- Mola-amortecedor, de acordo com areivindicação 18, caracterizada por adicionalmente compreender:uma parte de base localizada em umaextremidade do corpo, a parte de base sendo formada como umaalça que se estende a partir do corpo;em que o flange limitador de compressão éformado na parte de base.