ES2260146T3 - Soporte hidraulico. - Google Patents
Soporte hidraulico.Info
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- F16F13/10—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like
- F16F13/108—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like characterised by features of plastics springs, e.g. attachment arrangements
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Abstract
Soporte hidráulico que comprende un soporte de sustentación (1) y un apoyo (2) que están unidos uno con otro por medio de un cuerpo de muelle (3) de material cauchoelástico y que limitan al menos un espacio de trabajo (4) y un espacio de compensación (5), estando cada uno de los espacios de trabajo y de compensación lleno de líquido de amortiguación y estando unidos ambos espacios en forma conductora de líquido por medio de un dispositivo de amortiguación (6), pudiendo ser recorrido un dispositivo de amortiguación adicional (6) por el líquido de amortiguación al producirse una traslación radial relativa entre el soporte de sustentación (1) y el apoyo (2), presentando el espacio de trabajo (4) dos cavidades de líquido (9.1, 9.2) de volumen variable que se extienden en dirección axial y que están unidas por al menos una abertura de estrangulación (11), caracterizado porque las dos cavidades de líquido (9.1, 9.2) están separadas hidráulicamente por completo del espacio de trabajo (4) y/o del espacio de compensación (5) por medio de un componente rígido.
Description
Soporte hidráulico.
La invención concierne a un soporte hidráulico
que comprende un soporte de sustentación y un apoyo que están
unidos uno con otro por un cuerpo de muelle hecho de material
cauchoelástico y que limitan al menos un espacio de trabajo y al
menos un espacio de compensación, estando el espacio de trabajo y el
espacio de compensación llenos cada uno de un líquido de
amortiguación y estando unidos de manera conductora de líquido por
medio de un dispositivo de amortiguación.
Tales soportes hidráulicos son conocidos en
general y se utilizan, por ejemplo, como soportes de motor. La
dirección de amortiguación se extiende aquí paralelamente al eje del
soporte hidráulico.
Se conoce por el documento DE 41 17 128 A1 un
soporte hidráulico que actúa amortiguando en dirección axial y en
dirección radial. El soporte hidráulico ya conocido presenta grupos
separados de cámaras reniformes diametralmente enfrentadas una a
otra y llenas de un medio amortiguador, que están unidas una con
otra para fines de amortiguación axial y/o radial.
Se conoce por el documento US 5,386,973 un
soporte hidráulico que actúa también amortiguando en dirección axial
y en dirección radial. A este fin, el soporte hidráulico presenta al
menos dos cámaras reniformes que se extienden en dirección axial y
que están separadas de un espacio de trabajo por medio de un
tabique. Las cámaras y el espacio de trabajo están llenos de
líquido de amortiguación. El tabique está formado por un conjunto
que consta de un componente rígido y un componente elástico.
El documento US 4,809,959 muestra un soporte
hidráulico en el que el espacio de trabajo y el espacio de
compensación están unidos uno con otro por medio de una
estrangulación que discurre arrollada en forma de caracol en el
núcleo.
La invención se basa en el problema de
desarrollar adicionalmente un soporte hidráulico de la clase citada
al principio de tal manera que éste presente, además de la dirección
de amortiguación paralela al eje del soporte hidráulico, una
dirección de amortiguación que se extienda en dirección radial, y de
tal manera que la amortiguación en dirección axial se efectúe con
independencia de la amortiguación en dirección radial.
Este problema se resuelve según la invención con
las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones
subordinadas hacen referencia a ejecuciones ventajosas.
Para resolver el problema se ha previsto que las
dos cavidades de líquido estén separadas hidráulicamente por
completo del espacio de trabajo y/o del espacio de compensación por
medio de un componente rígido. Es ventajoso a este respecto que se
efectúe una amortiguación de las vibraciones introducidas no sólo en
dirección axial, sino también transversalmente al eje del soporte
hidráulico. Las vibraciones ocasionadas por cambio de carga,
aceleración o frenado pueden ser amortiguadas de manera excelente
por un soporte de esta clase e igualmente pueden serlo las
vibraciones introducidas en la dirección axial del soporte, por
ejemplo al pasar por encima de cantos de bordillos. Las vibraciones
de alta frecuencia y pequeña amplitud, que son introducidas, por
ejemplo, por la superficie de la calzada y/o por el perfil de los
neumáticos de un vehículo automóvil, pueden ser aisladas en caso
necesario, por ejemplo dándole una configuración correspondiente al
tabique entre el espacio de trabajo y el espacio de
compensación.
Las cavidades de líquido pueden ser cada una de
ellas de configuración sustancialmente reniforme y extenderse cada
una de ellas sustancialmente en forma de semicírculo alrededor del
núcleo del soporte de sustentación. Para la amortiguación de
vibraciones radialmente introducidas se desplazan partes integrantes
de líquido de una cavidad de líquido a la otra cavidad de líquido a
través de la abertura de estrangulación, y viceversa. Según cómo
esté diseñada la resistencia al flujo de la abertura de
estrangulación en comparación con la resistencia al flujo del canal
de amortiguación, existe la posibilidad de que se conduzcan
adicionalmente partes integrantes del líquido al espacio de
compensación a través del canal de amortiguación.
Es ventajoso a este respecto que las cavidades
de líquido se puedan combinar con soportes hidráulicos
convencionales. Por tanto, no tiene lugar un intercambio de líquido
entre las cavidades de líquido y el espacio de trabajo o entre las
cavidades de líquido y el espacio de compensación. Respecto del
funcionamiento de un soporte hidráulico de esta clase, se
manifiesta lo siguiente:
La amortiguación/aislamiento de vibraciones
introducidas axialmente en el soporte hidráulico se efectúa en la
forma conocida por el estado de la técnica. Para amortiguar
vibraciones de baja frecuencia y gran amplitud se trasladan partes
integrantes del líquido desde el espacio de trabajo hasta el espacio
de compensación a través del canal de amortiguación, y viceversa.
Se amortiguan así las vibraciones introducidas. Para el aislamiento
de vibraciones de mayor frecuencia y pequeña amplitud se puede mover
en vaivén, por ejemplo, una membrana dentro del tabique formado como
jaula de toberas, pudiendo estar el tabique, por ejemplo, sujeto o
bien formado como pieza suelta. En el aspecto técnico del
funcionamiento, un soporte hidráulico de esta clase trabaja con
independencia de las cavidades de líquido. Si se introducen
vibraciones en dirección radial, el líquido está bloqueado
hidráulicamente dentro del espacio de trabajo y del espacio de
compensación; solamente el líquido situado dentro de las dos
cavidades de líquido se traslada en vaivén en dirección radial, con
lo que se obtiene una amortiguación de las vibraciones introducidas
en dirección radial.
Los componentes que se necesitan para el
aislamiento de vibraciones de alta frecuencia y pequeña amplitud,
por ejemplo una membrana de material cauchoelástico que está
dispuesta dentro de una jaula de toberas entre el espacio de
trabajo y el espacio de compensación, son estado de la técnica y
pueden preverse en caso necesario sin que el experto familiarizado
con la construcción de soportes hidráulicos tenga que desarrollar
ninguna actividad inventiva.
El dispositivo de amortiguación puede estar
formado preferiblemente por un tabique entre el espacio de trabajo
y el espacio de compensación, presentando este tabique al menos un
canal de amortiguación. El efecto de amortiguación se basa en que
el líquido de amortiguación contenido dentro del canal de
amortiguación puede moverse en vaivén con desplazamiento de fase,
preferiblemente en contrafase con respecto a las vibraciones
introducidas. Cuanto mayor sea la masa de líquido dentro del canal
de amortiguación, tanto más bajas pueden ser las frecuencias que han
de amortiguarse.
El espacio de trabajo y el espacio de
compensación pueden estar dispuestos contiguos uno a otro y
separados uno de otro por el tabique. Esta estructura corresponde
sustancialmente a la estructura de soportes hidráulicos
convencionales, en donde, para amortiguar vibraciones de baja
frecuencia y gran amplitud, se traslada en vaivén líquido de
amortiguación entre el espacio de trabajo y el espacio de
compensación a través del canal de amortiguación dispuesto dentro
del tabique. Tales soportes hidráulicos son de construcción
relativamente compacta en dirección radial, pudiendo variarse la
longitud del canal de amortiguación, por ejemplo, haciendo que éste
discurra arrollado en forma de caracol varias veces dentro del
tabique.
El canal de amortiguación o la abertura de
estrangulación pueden estar dispuestos en el núcleo del soporte de
sustentación. Es ventajoso a este respecto que el soporte hidráulico
presente en conjunto una estructura sencilla y compacta, ya que el
núcleo, que está presente de todos modos, se utiliza como
dispositivo de amortiguación. El canal de amortiguación o la
abertura de estrangulación pueden estar dispuestos en forma de
espiral, por ejemplo, en la zona exterior del núcleo, siendo
conducidas partes integrantes del líquido desde una cavidad de
líquido a la otra cavidad de líquido a través del canal de
amortiguación o la abertura de estrangulación del núcleo. Se
amortiguan así vibraciones introducidas en dirección radial.
El canal de amortiguación o la abertura de
estrangulación pueden discurrir arrollados en forma de caracol en el
núcleo. Se logra así una longitud grande del dispositivo de
amortiguación junto con una pequeña demanda de espacio para poder
amortiguar vibraciones de baja frecuencia y gran amplitud.
El espacio de compensación puede estar limitado
en el lado vuelto hacia el ambiente por una membrana configurada a
manera de fuelle arrollable y que acoge volumen sustancialmente sin
presión. Es ventajoso a este respecto que se suprima un
endurecimiento dinámico no deseado del soporte hidráulico.
Varios ejemplos de realización del soporte
hidráulico según la invención están representados en las figuras 1 a
3 y se describen seguidamente con más detalle.
Estas figuras muestran cada una en
representación esquemática:
La figura 1, un ejemplo de realización en
representación en sección longitudinal,
La figura 2, un ejemplo de realización de un
soporte hidráulico en representación en sección longitudinal y
La figura 3, una representación alternativa del
tabique.
Los soportes hidráulicos de las figuras 1 y 2
comprenden cada uno de ellos un soporte de sustentación 1 y un
apoyo 2 que están unidos uno con otro por medio del cuerpo de muelle
3. El cuerpo de muelle 3 consiste en material cauchoelástico y,
junto con el soporte de sustentación 1 y el apoyo 2, limita un
espacio de trabajo 4 y un espacio de compensación 5. El espacio de
trabajo 4 y el espacio de compensación 5 están llenos de líquido de
amortiguación y unidos uno con otro en forma conductora de líquido
por medio del dispositivo de amortiguación 6. El dispositivo de
amortiguación 6 puede ser recorrido por el líquido de amortiguación
al producirse un desplazamiento radial relativo entre el soporte de
sustentación 1 y el apoyo 2.
Respecto del funcionamiento del soporte
hidráulico, se manifiesta lo siguiente:
Cuando se introducen vibraciones de baja
frecuencia y gran amplitud en la dirección axial del soporte
hidráulico, el soporte de sustentación 1 se traslada axialmente en
dirección al tabique 7, con lo que se transporta líquido de
amortiguación del espacio de trabajo 4 al espacio de compensación 5
a través del canal de amortiguación 8. Mediante la membrana 13, que
está configurada a manera de fuelle enrollable, el líquido de
amortiguación es acogido sustancialmente sin presión dentro del
recinto de compensación 5. Al expandirse elásticamente el soporte
de sustentación 1, el líquido de amortiguación previamente
transportado al espacio de compensación 5 es transportado nuevamente
de vuelta al espacio de trabajo 4 a través del canal de
amortiguación 8. La traslación en vaivén del líquido de
amortiguación en el canal de amortiguación 8 desde el espacio de
trabajo 4 hasta el espacio de amortiguación a través de dicho canal
de amortiguación 8, y viceversa, se efectúa en contrafase con
respecto a la vibración introducida.
En la figura 1 se muestra un soporte hidráulico
que se diferencia de soportes hidráulicos convencionales - que
amortiguan exclusivamente en dirección axial - por una configuración
diferente en la zona del soporte de sustentación 1. Las dos
cavidades de líquido 9.1, 9.2 están separadas hidráulicamente del
espacio de trabajo 4 y/o del espacio de compensación 5. Al
producirse una traslación radial en vaivén del soporte de
sustentación 1, referido al apoyo 2, una parte del líquido de
amortiguación es desalojada de una de las cavidades de líquido 9.1,
siendo acogido el líquido de amortiguación desalojado por la otra
cavidad de líquido 9.2. A continuación, se produce la traslación de
líquido en dirección contraria. La traslación de líquido entre las
cavidades de líquido 9.1, 9.2 se efectúa en contrafase con respecto
a la vibración radialmente introducida.
Para la amortiguación de vibraciones de baja
frecuencia y gran amplitud que son introducidas en el soporte
hidráulico en dirección axial, se produce una traslación del líquido
de amortiguación del espacio de trabajo 4 al espacio de
compensación 5, y viceversa. Como quiera que el líquido de
amortiguación contenido dentro de las cavidades de líquido 9.1, 9.2
está separado del líquido de amortiguación contenido dentro del
espacio de trabajo 4 y del espacio de compensación 5, se pueden
utilizar, por ejemplo, líquidos de amortiguación con viscosidad
diferente. Es ventajoso a este respecto que tanto la amortiguación
en dirección axial como la amortiguación en dirección radial puedan
adaptarse de forma óptima a las respectivas particularidades del
caso de aplicación.
En la figura 2 se muestra otro ejemplo de
realización que corresponde sustancialmente al ejemplo de
realización de la figura 1. A diferencia del ejemplo de realización
de la figura 1, se ha previsto en este ejemplo de realización un
amortiguador de tope 15 que está construido en una sola pieza con el
cuerpo de muelle 3, confundiéndose uno con otro, y que puede
aplicarse al tabique 7 para limitar movimientos de desviación
axiales.
En la figura 3 se muestra una ejecución
alternativa de un tabique 7 que está formado por una jaula de
toberas, estando constituido el tabique 7 por una parte superior 16
y una parte inferior 17 que están separadas en dirección axial,
para aislar vibraciones de alta frecuencia y pequeña amplitud, por
una membrana 18 capaz de vibrar en dirección axial. Este tabique 7
de la figura 3 puede ser utilizado alternativamente en lugar del
tabique 7 de las figuras 1 y 2.
Claims (6)
1. Soporte hidráulico que comprende un soporte
de sustentación (1) y un apoyo (2) que están unidos uno con otro
por medio de un cuerpo de muelle (3) de material cauchoelástico y
que limitan al menos un espacio de trabajo (4) y un espacio de
compensación (5), estando cada uno de los espacios de trabajo y de
compensación lleno de líquido de amortiguación y estando unidos
ambos espacios en forma conductora de líquido por medio de un
dispositivo de amortiguación (6), pudiendo ser recorrido un
dispositivo de amortiguación adicional (6) por el líquido de
amortiguación al producirse una traslación radial relativa entre el
soporte de sustentación (1) y el apoyo (2), presentando el espacio
de trabajo (4) dos cavidades de líquido (9.1, 9.2) de volumen
variable que se extienden en dirección axial y que están unidas por
al menos una abertura de estrangulación (11), caracterizado
porque las dos cavidades de líquido (9.1, 9.2) están separadas
hidráulicamente por completo del espacio de trabajo (4) y/o del
espacio de compensación (5) por medio de un componente rígido.
2. Soporte hidráulico según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de amortiguación (6)
está formado por un tabique (7) dispuesto entre el espacio de
trabajo (4) y el espacio de compensación (5), y porque el tabique
(7) presenta al menos un canal de amortiguación (8).
3. Soporte hidráulico según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el espacio de
trabajo (4) y el espacio de compensación (5) están dispuestos
contiguos uno a otro en dirección axial y separados uno de otro por
el tabique (7).
4. Soporte hidráulico según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el canal de
amortiguación (8) o la abertura de estrangulación (11) están
dispuestos en el núcleo del soporte de sustentación (1).
5. Soporte hidráulico según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el canal de
amortiguación (8) o la abertura de estrangulación (11) discurren
arrollados en forma de caracol en el
núcleo (1).
núcleo (1).
6. Soporte hidráulico según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el espacio de
compensación (5) está limitado en el lado vuelto hacia el ambiente
(12) por una membrana (13) configurada a manera de fuelle enrollable
y que acoge volumen sustancialmente sin presión.
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