ES2261171T3 - Disposicion de amortiguacion de los movimientos de una masa con respecto a un soporte. - Google Patents

Disposicion de amortiguacion de los movimientos de una masa con respecto a un soporte.

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ES2261171T3 ES00403059T ES00403059T ES2261171T3 ES 2261171 T3 ES2261171 T3 ES 2261171T3 ES 00403059 T ES00403059 T ES 00403059T ES 00403059 T ES00403059 T ES 00403059T ES 2261171 T3 ES2261171 T3 ES 2261171T3
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    • F16F9/44Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
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Abstract

Disposición de amortiguación de los movimientos de una masa con respecto a un soporte al que está unida por medio de un dispositivo de suspensión con amortiguación hidráulica, que comprende un pistón en el extremo de una varilla fijada en la correspondiente masa suspendida y móvil en un cárter cerrado solidario con el correspondiente soporte, y un módulo de laminado del fluido en el interior del cárter, que comprende un dispositivo de válvula de laminado de una parte del fluido hidráulico, y medios de laminado previstos en una vía de derivación para el laminado de la otra parte de este fluido hidráulico, la correspondiente disposición comprende un sólo módulo de laminado (13) en el que el sentido del flujo del fluido hidráulico es igual durante las fases de extensión y de compresión, caracterizada porque el dispositivo de válvula comprende un diafragma con caudal variable (8a); que se forma por un apilamiento de placas flexibles, solidarizadas o no, y un electroimán (32) de control del diafragma.

Description

Disposición de amortiguación de los movimientos de una masa con respecto a un soporte.
La invención se refiere a una disposición de amortiguación de los movimientos de una masa con respecto a un soporte según el preámbulo de la reivindicación 1.
Ya se conoce un acondicionamiento de amortiguación de este tipo gracias al documento WO-A-8909891.
Este acondicionamiento ya conocido tiene como mayor inconveniente una estructura compleja, en particular debido al dispositivo de válvula utilizado.
La presente invención tiene por objeto proponer un acondicionamiento de amortiguación que palie este inconveniente del estado de la técnica.
Para lograr este objetivo, el acondicionamiento de amortiguación según la invención comprende las características mencionadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
Según otra característica de la invención, el cárter comprende una cámara inferior delimitada entre el pistón y el módulo de laminado y una cámara superior delimitada por encima del pistón, la cámara inferior es susceptible de comunicar con la cámara superior por medio de un dispositivo de válvula previsto en el pistón de suerte que, durante las fases de extensión y de compresión, el fluido hidráulico fluye de la cámara superior hacia el módulo de laminado.
Según otra característica, la parte de la varilla que lleva el pistón es hueca, el espacio interno de esta parte de varilla comunica con la cámara superior y un tubo se coloca coaxialmente en el interior de la parte de varilla, este tubo tiene una abertura en su extremo superior y su otro extremo está unido a la entrada del módulo de laminado.
Según aun otra característica de la invención, la entrada del módulo de laminado comunica con una cámara de compensación en la que llega el fluido tras su laminado en el módulo y la cámara de compensación está en comunicación con la correspondiente cámara inferior gracias a medios de válvula.
Según aun otra característica de la invención, el módulo de laminado comprende una primera vía de circulación de fluido en la que se sitúa el correspondiente diafragma de laminado que tiene un flujo variable y una vía de derivación, ambas desembocan en la cámara de compensación.
Según aun otra característica de la invención, el módulo de laminado comprende un cajón móvil en un cuerpo bajo el efecto de una presión diferencial de líquido determinada por el correspondiente diafragma, la vía de derivación se abre más o menos según el desplazamiento del cajón.
Según aun otra característica de la invención, la comunicación entre la cámara de compensación y la cámara inferior del cárter se forma gracias a por lo menos un canal realizado en el cuerpo del módulo de laminado y cuya abertura en la cámara inferior es susceptible de abrirse o de cerrarse por medio de una válvula.
Según aun otra característica de la invención, el pistón comprende por lo menos un orificio axial y una válvula situada en la abertura del orificio en la cámara superior.
Según aun otra característica de la invención, la fuerza de amortiguación producida por el módulo de laminado es susceptible de calcularse de acuerdo con una ley CRONE, según la cual el esfuerzo es o bien nulo o proporcional a una derivada no entera del desplazamiento relativo entre la caja y la rueda de un vehículo automóvil cuando el acondicionamiento de amortiguación se utiliza para la amortiguación de una suspensión de vehículo automóvil.
Podrá entenderse mejor la invención y aparecerán más claros otros objetivos, características, detalles y ventajas de ésta, en la descripción explicativa realizada a continuación con respecto a los dibujos esquemáticos anexos dados únicamente a titulo de ejemplo y que ilustran un modo de realización de la invención.
La figura 1 es una vista en sección axial de un acondicionamiento de amortiguación según la presente invención.
La figura 2 es una vista a mayor escala de la parte inferior II de la figura 1.
La figura 3 es un diagrama que ilustra el intervalo de funcionamiento del acondicionamiento de amortiguación según la invención.
La figura 4 es un esquema funcional de la aplicación del acondicionamiento de amortiguación según la figura 1 en una suspensión de una rueda de vehículo automóvil.
El acondicionamiento de amortiguación 1 según la invención, conforme a la figura 1, comprende por lo esencial una varilla 2 unida a una masa suspendida (no representada) como la caja de un vehículo, y un cárter 3 de forma tubular, unido a una masa no suspendida (no representada), como la masa de las ruedas y de una parte del eje en el caso de un acondicionamiento de amortiguación aplicado a un vehículo automóvil. La varilla 2 comprende dos partes axialmente alineadas, a saber una parte tubular inferior 4 introducida axialmente en el cárter tubular 3 y una parte exterior 5 unida a la masa suspendida. La parte de varilla 4 lleva en su extremo inferior libre un pistón anular 7 que corre en la cara externa de un tubo central 8 ensamblado coaxialmente en la parte de varilla 4 y el cárter hueco 3. El extremo superior 9 del tubo 8 presenta una abertura. El extremo inferior 11 del tubo 8 es solidario con un módulo de laminado 13.
El pistón 7 corre por su cara exterior cilíndrica en la cara interior de un tubo 15 que se extiende coaxialmente al cárter tubular 3 y es solidario en su extremo superior con el tapón de cierre 17 del cárter 3 y en su extremo inferior 18 con el módulo de laminado 13. Este último se sitúa en el fondo cerrado del cárter 3. El diámetro exterior del tubo 15 es sensiblemente igual al diámetro exterior del módulo 13 e inferior al diámetro interior del cárter 3 con el fin de dejar entre el cárter y el tubo 15 una cámara anular 20 que constituye una cámara de compensación, como se explicara a continuación.
En lo que se refiere al pistón 7, este comprende un dispositivo de orificios con válvula, a saber un determinado número de canales axiales 23 (figura 2) distribuidos angularmente alrededor de su eje y tapados por una placa anular 24 que constituye una válvula de apertura y de cierre de los canales 23.
El módulo de laminado 13 comprende por lo esencial un cuerpo que tiene la forma de una copela 25 en la que corre axialmente un cajón 26. El cajón y el fondo del cuerpo que forman la copela 25 están perforados por orificios coaxiales alineados respectivamente 27 y 28. El tubo 8 se solidariza en 11 con el fondo del cuerpo 25, coaxialmente al orificio 28. La copela 25 descansa por su extremo abierto en la parte superior 30 de un bastidor 31 de un electroimán anular 32. La parte inferior del bastidor lleva la referencia 33. Esta última y la parte superior 30 están atravesadas por orificios axiales respectivamente 35 y 34 de suerte que el interior del tubo 8 y el espacio 36 situado por debajo del módulo de laminado están en comunicación. Un apilamiento 8a de placas flexibles, solidarizadas o no, que forma un diafragma conocido en si, se interpone entre el electroimán 32 y la cara interna adyacente de la parte de bastidor 30. El fluido que fluye axialmente a través del módulo 13 se lamina de manera conocida en sí.
El cuerpo que forma la copela 25 comprende un determinado numero de canales 38 acodados y abiertos en un extremo 40 en la cámara anular 41 alrededor del tubo 8 en el interior del tubo 15 entre el pistón 7 y el módulo 13 y en el otro extremo en la cara periférica del cuerpo 25 en la cámara de compensación 20. Una válvula en forma de placa anular 43 tapa las aberturas 40, es decir que descansa en la cara frontal superior del cuerpo 25. Este último comprende otros canales internos radiales 46 que unen la cámara anular 20 a la cavidad 47 del cuerpo 25 en la que corre el cajón 26. El cajón 26 comprende ranuras axiales periféricas 48 que se colocan y cuya longitud se dimensiona de suerte que, cuando el cajón se aplica en el fondo del cuerpo 25, no comunican con los canales radiales 46, sino que abren pasos en cuanto el cajón se aleja de este fondo, entre las aristas 50 y 51 respectivamente del cuerpo y del cajón.
También es de notar que se interpone un resorte 49 entre el cajón y la parte de bastidor superior 30 y que la superficie superior 52 del cajón es más pequeña que la cara resultante inferior 53 de éste.
A continuación va a describirse el funcionamiento del acondicionamiento de amortiguación según la invención tal como arriba descrito y representado en las figuras 1 y 2.
Cuando, durante una fase de extensión, la varilla 2 con su pistón-válvula 7 se desplaza siguiendo la flecha F1, es decir que sube, se evacua el fluido hidráulico encerrado en el espacio anular 54 delimitado entre la parte de varilla hueca 4 y el tubo 15 de este espacio pasando a través de los orificios 56 en la parte de varilla 4, luego sube en el espacio anular 55 entre el tubo central fijo 8 y la parte de varilla 4 para bajar en el interior del tubo central 8 hasta el módulo de laminado 13. En este último, una parte del fluido fluye a través de los canales laterales 46 del cuerpo 25 en la cámara de compensación 20 laminándose entre las aristas 50 y 51, mientras que la otra parte fluye axialmente a través del módulo 13 a través del apilamiento 8a de placas flexibles en la cámara 36 en el fondo del cárter 3, que también comunica con la cámara de compensación 20. El fluido pasa pues_{;} a través de los canales 38 lo que abre la válvula 43, en la cámara 41 situada entre el módulo de laminado 13 y el pistón 7. La vía de circulación del fluido durante la fase de extensión se indica con una línea interrumpida señalada con flechas.
Durante una fase de compresión caracterizada por un movimiento de la varilla 2 y del pistón 7 hacia abajo, siguiendo la flecha F2, el fluido contenido en la cámara 41 fluye, a través de los orificios 23 del pistón lo que abre la válvula 24, en la cámara 54 y después a través de los orificios 56 y del tubo central 8 hasta el módulo de laminado 13, como se indica con la línea mixta señalada con flechas, y llega a través de este módulo a la cámara de compensación 20.
Se observa que tanto durante la fase de extensión como durante la fase de compresión, el fluido hidráulico atraviesa el módulo de laminado en el mismo sentido de flujo, lo que permite utilizar un sólo módulo de laminado 13 para el acondicionamiento de amortiguación.
En lo que se refiere al funcionamiento del módulo de laminado 13, el electroimán 32 permite hacer variar, para un mismo caudal, la presión generada en el orificio 27 y la cavidad 47. El cajón 26 se desplaza según la presión que se ejerce en las superficies 52 y 53 y destapa pues, según este desplazamiento, un paso entre las aristas 50 y 51, lo que posibilita el laminado de una parte del caudal del fluido que sale entonces por el orificio 46 hacia la cámara de compensación 20. La tensión o la corriente de control aplicada al electroimán 32 permite hacer variar la característica entre la presión en la cavidad 47 situada antes del cajón y el caudal de fluido que fluye en el tubo central 8 siguiendo la flecha Q. Esto permite realizar un control de la característica esfuerzo-velocidad del acondicionamiento de amortiguación.
La figura 3 da las características de funcionamiento esfuerzo-velocidad del acondicionamiento de laminado entre una corriente i = 0 y una corriente i = imax. El acondicionamiento se diseña como para poder funcionar hasta una frecuencia elevada, por ejemplo del orden de los 100 Hz. Es posible prever un calculador electrónico para mandar de forma continua las corrientes de excitación del electroimán 32 y proporcionar así una amortiguación continuamente variable.
En la figura 3, las curvas a y b son relativas a las extensiones respectivamente máxima y mínima. Las curvas c y d representan las compresiones respectivamente máxima y mínima.
La figura 4 ilustra, a título de ejemplo, la utilización de un acondicionamiento de amortiguación como se describe y se representa para la amortiguación de una suspensión de un vehículo automóvil. Las masas suspendidas formadas por la caja del vehículo y las masas no suspendidas formadas pues por las ruedas y una parte del eje se designan por las referencias 60 y 61. El elemento 62 simboliza el neumático interpuesto entre la masa 61 y el suelo 63. El sistema de suspensión comprende un resorte metálico 64 y el acondicionamiento de amortiguación 1 según la invención cuyo pistón se sitúa entre la masa suspendida 60 y la masa no suspendida 61. El calculador asociado al acondicionamiento calcula el valor del esfuerzo de amortiguación optimo aplicado a las masas 60 y 61 según las informaciones transmitidas por los sensores presentes en el vehículo como los sensores de barrido, de velocidad del vehículo, de presión de los frenos, etc. Este valor se calcula como para poder efectuar la mejor filtración posible de los esfuerzos transmitidos a la caja garantizando a la vez una fuerza máxima de contacto del neumático con el suelo con el fin de garantizar la adherencia del vehículo. Del
vehículo.
El cálculo de la fuerza de amortiguación se puede realizar de acuerdo con una ley CRONE (Control Robusto de Orden No Entero) según la cual el esfuerzo es o bien nulo o proporcional a una derivada no entera del desplazamiento relativo entre la caja y la rueda. Esta ley se describe en la patente francesa No. 2 660 386.
Por supuesto, el acondicionamiento de amortiguación según la invención se puede utilizar en cualquier otro sistema de suspensión de una masa en el que se pone en movimiento y se lamina un líquido, y permite generar un esfuerzo de amortiguación.

Claims (9)

1. Disposición de amortiguación de los movimientos de una masa con respecto a un soporte al que está unida por medio de un dispositivo de suspensión con amortiguación hidráulica, que comprende un pistón en el extremo de una varilla fijada en la correspondiente masa suspendida y móvil en un cárter cerrado solidario con el correspondiente soporte, y un módulo de laminado del fluido en el interior del cárter, que comprende un dispositivo de válvula de laminado de una parte del fluido hidráulico, y medios de laminado previstos en una vía de derivación para el laminado de la otra parte de este fluido hidráulico, la correspondiente disposición comprende un sólo módulo de laminado (13) en el que el sentido del flujo del fluido hidráulico es igual durante las fases de extensión y de compresión, caracterizada porque el dispositivo de válvula comprende un diafragma con caudal variable (8a); que se forma por un apilamiento de placas flexibles, solidarizadas o no, y un electroimán (32) de control del diafragma.
2. Disposición de amortiguación según la reivindicación 1, caracterizada porque el cárter comprende una cámara inferior (41) delimitada entre el pistón (7) y el módulo de laminado (13) y una cámara superior (54) delimitada por encima del pistón (7), porque la cámara inferior (41) es susceptible de comunicar con la cámara superior (54) por medio de un dispositivo de válvula (24) previsto en el pistón (7) de suerte que durante las fases de extensión y de compresión, el fluido hidráulico fluye de la cámara superior (54) hacia el módulo de laminado (13).
3. Disposición de amortiguación según la reivindicación 2, caracterizada porque la parte de varilla (4) que lleva el pistón (7) es hueca, porque el espacio interno de esta parte de varilla (4) comunica (en 56) con la cámara superior (54), y porque un tubo (8) se coloca coaxialmente en el interior de la correspondiente parte de varilla (4), este tubo tiene una abertura en su extremo superior y su otro extremo esta unido (en 11) a la entrada (28) del módulo de laminado (13).
4. Disposición de amortiguación según la reivindicación 3, caracterizada porque la entrada (28) del módulo de laminado comunica con una cámara de compensación (20) a la que llega el fluido tras su laminado en el módulo (13) y porque la cámara de compensación esta en comunicación con la correspondiente cámara inferior (41) por medio de medios de válvula (43).
5. Disposición de amortiguación según la reivindicación 4, caracterizada porque el módulo de laminado (13) comprende una primera vía de circulación de fluido (27, 34, 35) en la que se sitúa el correspondiente diafragma de laminado (8a) que tiene un caudal variable y una vía de derivación (48, 46), ambas desembocan en la cámara de compensación (20).
6. Disposición de amortiguación según la reivindicación 5, caracterizada porque el módulo de laminado (13) comprende un cajón móvil en un cuerpo (25) bajo el efecto de una presión diferencial de líquido determinada por el correspondiente diafragma (8a), la vía de derivación se abre más o menos según el desplazamiento del cajón.
7. Disposición de amortiguación según la reivindicación 4, caracterizada porque la comunicación entre la cámara de compensación (20) y la cámara inferior (41) del cárter está formada gracias a por lo menos un canal (38) realizado en el cuerpo (25) del módulo de laminado (13) y cuya abertura en la cámara (41) es susceptible de abrirse o de cerrarse con una válvula (43).
8. Disposición de amortiguación según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el pistón (7) comprende por lo menos un orificio axial (23) y una válvula situada en la abertura del orificio (23) en la cámara superior (54).
9. Disposición de amortiguación según una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizada porque la fuerza de amortiguación producida por el módulo de laminado (13) es susceptible de calcularse de acuerdo con una ley CRONE, según la cual el esfuerzo es o bien nulo o proporcional a una derivada no entera del desplazamiento relativo entre la caja y la rueda de un vehículo automóvil cuando la disposición de amortiguación se utiliza para la amortiguación de una suspensión de vehículo automóvil.
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