ES2295602T3 - Articulavcion hidroelastica con canal de sobrepresion con seccion variable. - Google Patents
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Abstract
Una articulación hidroelástica destinada a ensamblar dos piezas amortiguando vibraciones transmitidas entre una y otra, comprendiendo dicha articulación una armadura exterior (1, 101, 201) y una armadura interior (2, 102, 202) dispuestas una alrededor de la otra y un elemento elásticamente deformable (6, 106) dispuesto entre dichas armaduras de manera que permita un desplazamiento relativo entre dichas armaduras, estando dicho elemento elástico deformable conformado de manera que defina, entre dichas armaduras, un volumen (9, 109, 209) que contiene un líquido de amortiguación y que comprende al menos dos cámaras (17a, 17b; 117a, 117b; 217a, 217b) opuestas según una dirección de amortiguación previamente definida (B), siendo aptas dichas cámaras para comunicar a través de al menos un canal de sobrepresión (25a, 25b; 125a, 125b; 225a, 225b) que presenta al menos una parte de sección variable, caracterizada por el hecho de que comprende un medio de reenvío de esfuerzo (24, 4a-c, 46) para engendrar, a partir de un esfuerzo (F) que tiende a desplazar dichas armaduras una con relación a la otra según dicha dirección de amortiguación, un esfuerzo de aprieto (P, S) al nivel de dicha parte de sección variable de dicho canal de sobrepresión, para oponerse a la circulación de líquido de amortiguación a través de dicho canal de sobrepresión.
Description
Articulación hidroelástica con canal de
sobrepresión con sección variable.
El presente invento se refiere a una
articulación hidroelástica destinada a ensamblar dos piezas
amortiguando vibraciones transmitidas entre una y otra.
El documento DE 42 33 705 describe tal
articulación, del tipo que comprende una armadura exterior y una
armadura interior dispuestas una alrededor de la otra y un elemento
elásticamente deformable dispuesto entre dichas armaduras de manera
que permita un desplazamiento relativo entre dichas armaduras,
estando conformado dicho elemento elásticamente deformable de
manera que defina, entre dichas armaduras, un volumen que contiene
un líquido de amortiguación y que comprende al menos dos cámaras
opuestas según una dirección de amortiguación predefinida, siendo
aptas dichas cámaras para comunicar a través de al menos un canal
resonante y al menos un canal de sobrepresión que presenta al menos
una parte de sección variable.
Las articulaciones de este tipo tienen dos
funciones principales: ofrecer grados de libertad entre las piezas
que ensamblan y atenuar la transmisión de vibraciones entre una y
otra de las piezas.
En el dominio de la construcción de los
vehículos automóviles, estas articulaciones han sido utilizadas en
primer lugar para la amortiguación del grupo propulsor con relación
a la estructura principal o carrocería de un vehículo, y luego
también para la amortiguación de los órganos de unión al suelo, como
los triángulos de suspensión de los trenes de ruedas, con relación
a la estructura principal.
En el segundo caso, son los modos de
desplazamiento en la dirección longitudinal del vehículo cuya
amortiguación es considerada particularmente, como el movimiento de
retroceso de una rueda al contacto con un obstáculo. Fuentes de
vibraciones conocidas al nivel de los órganos de unión al suelo de
un vehículo son también, por ejemplo, la falta de uniformidad de
los neumáticos en rodadura, los defectos de los discos de freno y
los dispositivos de ayuda en el frenado. Las vibraciones de los
órganos de unión al suelo están generalmente caracterizadas por
frecuencias de resonancia relativamente bajas, por ejemplo de entre
15 y 20 Hz, y amplitudes relativamente elevadas, por ejemplo del
orden del milímetro o más, de manera que son perceptibles por los
ocupantes del vehículo si son amortiguadas incorrectamente.
Esquemáticamente, cuando es ejercida una
solicitación vibratoria sobre una de las armaduras, al menos según
la dirección de amortiguación, ésta entraña una deformación elástica
del elemento deformable, que está hecho, por ejemplo, de
elastómero, una variación del volumen de las cámaras, una diferencia
de presión entre ellas y, finalmente, una circulación de líquido de
amortiguación por el canal resonante. Sin embargo, en razón de la
inercia del líquido y de manera amplificada por la sección limitada
del canal resonante, que provoca un aumento de la velocidad del
líquido, esta circulación está desfasada con la fuera excitatriz, lo
que está en el origen de una amortiguación de la solicitación
transmitida a la segunda armadura. Se miden las características de
amortiguación de este tipo de articulación por una rigidez dinámica
que es la relación entre la solicitación transmitida a la segunda
armadura y el desplazamiento vibratorio aplicado a la primera. Tal
rigidez dinámica puede ser parametrizada por la frecuencia y la
amplitud del desplazamiento excitador. Utilizando una notación
clásica en números complejos para las magnitudes armónicas
desplazamiento de entrada y solicitación de salida, esta rigidez
dinámica se expresa en forma de un número complejo caracterizado por
una amplitud llamada rigidez y una fase llamada desfase.
El comportamiento de este tipo de articulación
en función de la frecuencia de excitación es típicamente el
siguiente: la rigidez crece con la frecuencia. El desfase comienza
por crecer con la frecuencia hasta un valor máximo alcanzado a la
frecuencia de resonancia de presión de la articulación, y más allá
de la cual este desfase decrece o se estabiliza. Estos
comportamientos están representados en las figs. 9a y 9b en trazos
discontinuos.
De manera conocida, la rigidez dinámica puede
ser adaptada por la elección de la composición y geometría del
elemento deformable, de la viscosidad del líquido de amortiguación,
que es por ejemplo una mezcla de agua y glicol, y de la sección y
de la longitud del canal resonante, a fin de regular la frecuencia
de resonancia de la articulación. Esta frecuencia de resonancia
corresponde a la frecuencia a la cual las prestaciones de
amortiguación de la articulación son las mejores, siendo el desfase
máximo. El aumento de la rigidez de la articulación con la
frecuencia presenta un inconveniente, porque, en la zona de
frecuencia en que la rigidez es elevada, típicamente más allá de la
frecuencia de resonancia de presión, la articulación transmite muy
bien las vibraciones. Así, durante una solicitación de la
articulación de tipo choque, por ejemplo producido cuando la rueda
del vehículo encuentra un obstáculo como una junta de dilatación de
la calzada o una tapa de alcantarillado, esta solicitación
comprende frecuencias medias, por ejemplo del orden de 40 a 50 Hz,
que no son amortiguadas por el canal resonante.
El canal de sobrepresión está concebido
tradicionalmente para proteger a la pieza contra la explosión
durante solicitaciones muy violentas. Está entonces provista de una
válvula de sobrepresión de manera que permanezca cerrada durante el
funcionamiento normal de la articulación y que no se abra mas que
bajo una diferencia muy fuerte de presión entre las dos cámaras, lo
que constituye una parte de sección variable.
El documento ya mencionado ha propuesto impedir
la rigidización dinámica de la articulación en caso de choque, por
una elección apropiada de la presión de apertura de la válvula de
sobrepresión, una circulación de líquido a través del canal de
sobrepresión. Sin embargo, existen dos exigencias contradictorias
porque la válvula debe tener una estanquidad suficiente para no
suprimir el efecto del canal resonante, en particular a bajas
frecuencias, y una presión de apertura bastante débil para abrirse
rápidamente en caso de choque.
El documento DE 195 03 445 propone una
articulación del tipo ya mencionado, en la que el labio de la
válvula de sobrepresión no toca la pared opuesta del canal de
sobrepresión en estado de reposo, de manera que el canal permanece
parcialmente abierto. Pero el canal resonante está entonces
permanentemente cortocircuitado por el canal de sobrepresión, de
manera que el desfase de la articulación es deteriorado.
El documento EP 1.046.833 menciona que una
mejora del comportamiento acústico de la articulación al paso de un
choque puede ser obtenida reduciendo el rozamiento entre el labio de
la válvula de sobrepresión y la pared opuesta del canal,
proporcionando al labio de válvula una zona blanda o flexible hecha
de un material más fino o más flexible que el resto del labio de la
válvula. Sin embargo, esta concepción entraña una fragilización del
labio de válvula y aumenta su coste de realización.
El documento DE 41 37 692 propone una
articulación donde se actúa sobre la presión de apertura de la
válvula de sobrepresión actuando sobre un fluido comprimible.
Las figs. 9a, 9b, 10a y 10b representan
resultados de medidas de rigidez dinámica para dos articulaciones
de la técnica anterior que tienen una frecuencia de resonancia del
orden de 20 Hz y dos valores diferentes del aprieto de las válvulas
de sobrepresión. Las curvas de trazos discontinuos correspondientes
a un valor de aprieto clásico para válvulas que tienen puramente
una función de seguridad, con por ejemplo una compresión radial
sobre 1 a 1,5 mm del material de los labios de la válvula. Las
curvas de trazos discontinuos corresponden a un aprieto reducido,
estando los labios de la válvula en contacto simple contra la pared
opuesta del canal, sin compresión sensible cuando la articulación
está en reposo.
En las figs. 9a y 9b, se han representado
respectivamente la rigidez dinámica (K) y el desfase \varphi de
las dos articulaciones sometidas a una solicitación armónica según
la dirección de amortiguación sin carga previa estática, en función
de la frecuencia de esta solicitación. Se comprueba que el
aflojamiento de las válvulas entraña, para las frecuencias
superiores a la frecuencia de resonancia, una disminución del orden
del 50% de la rigidez, lo que es el efecto buscado, una disminución
del orden del 30% del desfase a la frecuencia de resonancia, lo que
es un inconveniente, pero también una mejora del desfase a las
frecuencias superiores a 40 Hz, lo que es ventajoso. En total, se
puede considerar que las ventajas lo superan sobre la disminución
del desfase a la resonancia, ya que ésta guarda un valor
aceptable.
Las figs. 10a y 10b representan los mismos
parámetros que las figs. 9a y 9b respectivamente, obtenidos cuando
las dos articulaciones son sometidas a una carga previa estática
adicional en la dirección de amortiguación. Si el efecto ventajoso
del aflojamiento de las válvulas sobre la rigidez dinámica es
conservado, se comprueba por el contrario, una disminución superior
al 50% del desfase a la frecuencia de resonancia, así como una
pérdida de desfase sustancial a las frecuencias superiores. Esta
disminución del desfase es redhibitoria, porque suprime cualquier
interés en utilizar una articulación de tipo hidroelástico en vez de
una simple articulación metal-caucho.
Así, con las articulaciones conocidas, incluso
si es posible encontrar un compromiso aceptable en término de
presión de apertura de las válvulas de sobrepresión para mejorar la
amortiguación de los choques cuando la articulación está deformada
alrededor de su configuración de reposo, no es ya el caso cuando la
articulación es sometida a una carga previa estática adicional, por
ejemplo tal como la carga previa orientada según la dirección
longitudinal del vehículo que es engendrada por la transferencia de
masa que pesa sobre la articulación de un órgano de unión al suelo
durante el frenado del vehículo. El desfase que subsiste es entonces
insuficiente, en particular alrededor de la frecuencia de
resonancia.
El invento tiene por propósito resolver al menos
parcialmente los inconvenientes ya citados, proponiendo una
articulación que, deformada alrededor de su configuración de reposo,
asegura una amortiguación resonante de solicitaciones de baja
frecuencia así como una amortiguación de solicitaciones de tipo
choque, y que conserve características de amortiguación resonante
satisfactorias bajo una carga previa adicional.
Para ello, el invento proporciona una
articulación hidroelástica destinada a ensamblar dos piezas
amortiguando vibraciones transmitidas entre una y otra,
comprendiendo dicha articulación una armadura exterior y una
armadura interior dispuestas una alrededor de la otra y un elemento
elásticamente deformable dispuesto entre dichas armaduras de manera
que permita un desplazamiento relativo entre dichas armaduras,
estando dicho elemento elástico deformable conformado de manera que
defina, entre dichas armaduras, un volumen que contiene un líquido
de amortiguación y que comprende al menos dos cámaras opuestas según
una dirección de amortiguación previamente definida, siendo aptas
dichas cámaras para comunicar a través de al menos un canal de
sobrepresión que presenta al menos una parte de sección variable,
caracterizada por el hecho de que comprende un medio de reenvío de
esfuerzo para engendrar, a partir de un esfuerzo que tiende a
desplazar dichas armaduras una con relación a la otra según dicha
dirección de amortiguación, un esfuerzo de aprieto al nivel de dicha
o de una de dichas partes de sección variable de dicho canal de
sobrepresión, para oponerse a la circulación de líquido de
amortiguación a través de dicho canal de sobrepresión.
Esta característica permite concebir una
articulación que, alrededor de su posición de reposo, permite una
circulación de fluido de amortiguación a través del canal de
sobrepresión desde diferencias de presión relativamente pequeñas
entre las dos cámaras de manera que amortigüe de manera
satisfactoria las solicitaciones de tipo choque y que, cuando es
sometida a una carga previa según la dirección de amortiguación,
restrinja la circulación del líquido de amortiguación a través de
dicho canal de sobrepresión, lo que mejora entonces la amortiguación
resonante producida por la articulación.
En la articulación según el invento, no es
necesario unir las dos cámaras por un canal resonante distinto del
canal de sobrepresión, pues el canal o los canales de sobrepresión
pueden desempeñar una función similar, a saber permitir una
circulación de líquido entre las dos cámaras desfasado con la fuerza
excitatriz y crear una amortiguación de la solicitación transmitida
a la segunda armadura, por una regulación apropiada de su sección o
de su presión de apertura.
Según un modo de realización particular del
invento, se prevé al menos un canal resonante que une dichas cámaras
en derivación con relación al menos a dicho canal de
sobrepresión.
De preferencia, la parte de sección variable del
canal de sobrepresión comprende un labio flexible de válvula de
sobrepresión que se extiende entre dos paredes laterales opuestas de
dicho canal de sobrepresión de manera que no abra dicho canal de
sobrepresión más que cuando la diferencia de presión entre dichas
cámaras sobrepase un umbral de apertura, siendo apto dicho esfuerzo
de aprieto engendrado por el medio de reenvío de esfuerzo para
comprimir dicho labio de válvula entre dichas paredes laterales
opuestas del canal de sobrepresión, para aumentar dicho umbral de
apertura.
Esta característica permite concebir una
articulación provista de un labio de válvula que, en estado de
reposo, está menos apretado entre las dos paredes opuestas del
canal de sobrepresión que en las articulaciones tradicionales. Sin
embargo, durante la aplicación de una carga previa según la
dirección de amortiguación, el aprieto de este labio de válvula es
aumentado para restringir la circulación de fluido de amortiguación
a través del canal de sobrepresión.
Según otra característica del invento, la parte
de sección variable del canal de sobrepresión comprende una parte
de entrada de dicho canal de sobrepresión que tiene una pared
lateral desplazable por dicho medio de reenvío de esfuerzo de
manera que obture dicha parte de entrada. La circulación de fluido
de amortiguación a través del canal de sobrepresión es entonces
restringida obturando esta parte de entrada del canal de
sobrepresión.
Según un primer modo de realización del invento,
el medio de reenvío de esfuerzo comprende una superficie solidaria
de dicha armadura interior e inclinada para empujar material de
dicho elemento elásticamente deformable transversalmente con
relación a una dirección de circulación definida por dicho canal de
sobrepresión durante un desplazamiento relativo de dichas armaduras
según dicha dirección de amortiguación.
Ventajosamente, dicha superficie inclinada
comprende una parte de la superficie exterior de dicha armadura
interior.
De preferencia, se prevé una armadura embebida
en dicho elemento elásticamente deformable, presentando dicha
armadura embebida una abertura enfrente de dicha superficie
inclinada del medio de reenvío de esfuerzo para permitir un
desplazamiento del material de dicho elemento elásticamente
deformable empujado por dicha superficie inclinada a través de
dicha armadura embebida.
Según un segundo modo de realización del
invento, el medio de reenvío de esfuerzo comprende un órgano
semi-rígido en contacto al menos con una de dichas
cámaras, comprendiendo dicho órgano una zona de flexión apta para
ser puesta en contacto entre dichas armaduras exterior e interior
de manera que haga flexionar elásticamente dicha zona de flexión
cuando las armaduras interior y exterior son desplazadas según dicha
dirección de amortiguación, y al menos una zona de aprieto apta
para pivotar de manera que reduzca la sección de dicha parte de
sección variable del canal de sobrepresión en respuesta a la
flexión de dicha zona de flexión.
Según una primera característica ventajosa del
segundo modo de realización, el órgano semi-rígido
comprende una hoja elástica ondulada sensiblemente en forma de W de
la que un arco central sobresale entre dichas armaduras exterior e
interior sensiblemente de modo paralelo a dicha dirección de
amortiguación para formar dicha zona de flexión y de la que al
menos un ala lateral forma dicha zona de aprieto.
Según una segunda característica ventajosa del
segundo modo de realización, las armaduras interior y exterior son
sensiblemente cilíndricas y presentan una dirección axial común,
comprendiendo dicho órgano semi-rígido una
envolvente cilíndrica elástica cuyo eje es sensiblemente paralelo a
dicha dirección axial común y cuya zona de flexión está definida
entre dos nervios sensiblemente axiales por los que dicha envolvente
se apoya contra una superficie interior de la armadura
exterior.
De preferencia, la zona de flexión es puesta en
contacto entre dicha armadura exterior y un órgano de tope llevado
por dicha armadura interior en saliente según dicha dirección de
amortiguación.
De preferencia, la zona de aprieto del órgano
semi-rígido forma un tabique lateral de dicha parte
de sección variable del canal de sobrepresión. Ventajosamente en
este caso, dicho tabique lateral lleva un labio de válvula que se
extiende hacia una pared lateral opuesta de dicho canal de
sobrepresión, o bien una pared lateral de dicho canal de
sobrepresión opuesta a dicho tabique lateral del órgano
semi-rígido lleva un labio de válvula y dicho
tabique lateral es apto para apoyar sobre una extremidad libre de
dicho labio de válvula para comprimir dicho labio de válvula.
Según otra característica del invento, se prevé
un canal resonante que se extiende entre dichas cámaras en
derivación por el otro lado de dicho tabique lateral con relación a
dicho canal de sobrepresión y dicho tabique lateral comprende una
abertura que desemboca en dicho canal resonante.
De preferencia, el órgano
semi-rígido es apto para hacer variar en sentido
inverso de la sección variable de dicho canal de sobrepresión una
sección de dicho canal resonante definida entre dicho tabique
lateral y dicha armadura exterior, de manera que aumente una
frecuencia de resonancia de dicho canal resonante cuando las
armaduras interior y exterior son desplazadas según dicha dirección
de amortiguación.
Esta característica permite, cuando la
articulación es utilizada sobre un órgano de unión al suelo del
vehículo y es sometida a una carga previa según la dirección de
amortiguación durante un frenado, obtener una evolución de la
frecuencia de resonancia del canal resonante conforme a la evolución
de las frecuencias propias de la suspensión del vehículo, las
cuales aumentan durante el frenado. Así, la amortiguación
proporcionada por la articulación es mejorada por el hecho de que
la frecuencia de resonancia de la articulación y las frecuencias
propias de la suspensión pueden quedar concertadas sobre una zona de
funcionamiento ensanchada, tanto en ausencia como en presencia de
un frenado.
Ventajosamente, dicho elemento elásticamente
deformable presenta dos tabiques de extremidad que unen de manera
estanca dichas armaduras interior y exterior al nivel de las
extremidades opuestas de éstas para cerrar dicho volumen de líquido
de amortiguación, estando concebido dicho órgano
semi-rígido de manera que asegure una estanquidad
sensible entre dichos tabiques de extremidad y bordes de dicho
órgano semi-rígido. Así, un caudal de fuga que
cortocircuita el canal de sobrepresión es reducido.
Según un tercer modo de realización del invento,
se prevé una armadura suplementaria dispuesta alrededor de dicha
armadura exterior, comprendiendo dicho medio de reenvío de esfuerzo
un circuito hidráulico definido entre dicha armadura exterior y
dicha armadura suplementaria, comprendiendo dicho circuito
hidráulico un primer depósito separado de una de dichas cámaras de
fluido de amortiguación por una primera membrana flexible montada
en una primera abertura de dicha armadura exterior enfrente de un
órgano de tope llevado por dicha armadura interior en saliente
según dicha dirección de amortiguación, y un segundo depósito que
tiene una pared formada por una segunda membrana flexible montada
en una segunda abertura de dicha armadura exterior, formando dicha
segunda membrana flexible una pared lateral exterior de dicha parte
de sección variable del canal de sobrepresión, estando unido dicho
segundo depósito a dicho primer depósito de manera que una
deformación de dicha primera membrana hacia el exterior bajo el
empuje de dicho órgano de tope, arrastra por transmisión de presión
hidráulica una deformación hacia el interior de dicha segunda
membrana, para restringir la sección de dicho canal de
sobrepresión.
De preferencia, un segundo elemento
elásticamente deformable está dispuesto entre dicha armadura
suplementaria y dicha armadura exterior, estando previsto dicho
circuito hidráulico en dicho segundo elemento elásticamente
deformable.
El invento será mejor comprendido, y otros
objetivos, detalles, características y ventajas de este aparecerán
más claramente en el curso de la descripción siguiente de varios
modos de realización particulares del invento, dados únicamente a
título ilustrativo y no limitativo con referencia a los dibujos
adjuntos. Sobre este dibujo:
La fig. 1 es una vista de una articulación según
el primer modo de realización del invento, en corte longitudinal
según la línea I-I de la fig. 2,
La fig. 2 es una vista de la articulación de la
fig. 1, representada en corte transversal según la línea
II-II,
La fig. 3 es una vista análoga a la fig. 2 que
representa una articulación según una primera variante del segundo
modo de realización del invento,
La fig. 4 es una vista en perspectiva de un
órgano semi rígido de la articulación de la fig. 3,
La fig. 5 es una vista análoga a la fig. 2 que
representa una articulación según una segunda variante del segundo
modo de realización del invento,
La fig. 6 es una vista en perspectiva de un
órgano semi rígido de la articulación de la fig. 5,
La fig. 7 es una vista análoga a la fig. 2 que
representa una articulación según una tercera variante del segundo
modo de realización del invento,
La fig. 8 es una vista análoga a la fig. 3 que
representa una articulación según el tercer modo de realización del
invento,
Las figs. 9a y 9b representan, para dos
articulaciones de la técnica anterior, la rigidez dinámica y el
desfase observados bajo una solicitación armónica sin carga
estática previa,
La fig. 10a y 10b representan, para las dos
articulaciones de la técnica anterior, la rigidez dinámica y el
desfase observados bajo una solicitación armónica con carga estática
previa,
La fig. 11 es una vista parcial en corte
transversal de una variante de realización de la articulación
representada en la fig. 3,
La fig. 12 es una vista parcial en corte
transversal de una variante de realización de la articulación
representada en la fig. 5,
Las figs. 13 y 14 son vistas parciales en corte
transversal de variantes de realización de la articulación
representada en la fig. 7.
En referencia a las figs. 1 y 2, se describe
ahora un primer modo de realización del invento. En este modo de
realización, la articulación es de forma exterior sensiblemente
cilíndrica de sección circular y posee una armadura externa 1 y una
armadura interna 2, que son sensiblemente cilíndricas y coaxiales de
eje A. Estas armaduras son rígidas y están hechas por ejemplo de
metal o de plástico. Las armaduras externa 1 e interna 2 están
destinadas a ser fijadas respectivamente a dos piezas de una
estructura (no representadas) para ensamblar estas piezas y
amortiguar las transmisiones de vibraciones entre ellas. Para
facilitar el montaje de la articulación entre las dos piezas, la
armadura interna 2 sobresale longitudinalmente fuera de la armadura
externa 1 en las dos extremidades de la articulación.
Entre las armaduras interna 2 y externa 1 está
montado un conjunto 5 que constituye resorte de amortiguación
hidráulica formado por un elemento elásticamente deformable 6 en una
composición de uno o varios elastómeros provistos de una armadura
embebida 7, y por un líquido de amortiguación hidráulica 8 que
rellena un volumen estanco 9 definida entre el elemento deformable
6 y la superficie interior 10 de la armadura externa 1. El elemento
deformable 6 presenta una forma global de manguito cilíndrico hueco
adherido por su superficie interior sobre la superficie exterior 11
de la armadura interna 2 y vaciado sobre su superficie exterior 12
para formar el volumen 9.
La conformación exterior del elemento deformable
6 es la siguiente: el elemento deformable 6 está vaciado en una
parte central entre sus dos extremidades axiales, de manera que
formen al nivel de sus extremidades axiales dos paredes anulares 13
y 14 que unan las armaduras interna 2 y externa 1 para cerrar de
manera estanca el volumen 9. Dos salientes axiales diametralmente
opuestos 15a y 15b unen entre sí paredes 13 y 14 de manera que
dividan el volumen 9 en dos cámaras sensiblemente
semi-anulares 17a y 17b simétricas con relación a un
plano que contiene el eje A de la articulación y las líneas medias
de los salientes 15a y 15b. Las dos cámaras 17a y 17b están
diametralmente opuestas según una dirección B que define la
dirección de amortiguación hidráulica del conjunto 5.
El fondo de cada cámara 17a y 17b está formado
con una protuberancia respectiva 18a y 18b en saliente radialmente
hacia el exterior desde el centro de la cámara, que constituye un
órgano de tope apto para hacer contacto contra la superficie
interior 10 de la armadura externa 1 cuando las armaduras 1 y 2 son
desplazadas una con relación a la otra según la dirección B. Más
allá de un cierto umbral de desplazamiento, una de las
protuberancias 18a y 18b, según el sentido del desplazamiento, se
apoya contra la superficie interior 10 de manera que aumente la
rigidez de la articulación en la dirección B. Así, las
protuberancias 18a y 18b impiden una deformación excesiva del
elemento deformable 6 en la dirección B para evitar un deterioro de
las paredes 13 y 14 cuando la articulación es sometida a una
solicitación radial muy importante.
En el modo de realización representado en las
figs. 1 y 2, cada una de las protuberancias 18a y 18b del elemento
deformable 6 encierra en su centro una arandela rígida 3a,
respectivamente 3b, que está apoyada contra la superficie exterior
11 de la armadura interna 2 y está embebida en la masa del material
deformable. Las arandelas 3a y 3b, por ejemplo metálicas, sirven
para rigidizar las protuberancias 18a y 18b según la dirección B, de
manera que hagan más marcada la rigidización de la articulación
durante la entrada en contacto de una de las protuberancias 18a y
18b con la superficie interior 10. En una variante, las
protuberancias 18a y 18b pueden también estar realizadas
íntegramente en el material del elemento deformable 6, sin arandela
rígida, como en el modo de realización representado en la fig. 3,
de manera que hagan la rigidización de la articulación más
progresiva.
La armadura 7 está embebida en la masa elástica
del elemento deformable 6. La armadura 7 consiste en una parte de
tubo sensiblemente de la misma longitud de la armadura externa 1 y
coaxial con ésta, provista en su parte central de dos aberturas que
cubren cada una un gran sector angular, por ejemplo de
aproximadamente 120º alrededor del eje A. Cada una de estas
aberturas corresponde al emplazamiento de una de las cámaras 17a y
17b y permite el paso de la protuberancia 18a o 18b para que ésta
haga tope contra la armadura externa 1. Al nivel de sus
extremidades axiales, la armadura 7 forma por tanto dos anillos 20 y
21, que están embebidos en la periferia de las paredes 13 y 14
respectivamente y, uniendo los anillos 20 y 21, dos bandas 22a y 22b
paralelas al eje A, que están ligeramente restringidas radialmente
con relación a los anillos 20 y 21, y están embebidas en los
salientes 15a y 15b respectivamente. El elemento deformable 6
comprende también, sobre la superficie exterior de las paredes de
extremidades 13 y 14, dos vaciados anulares 28 y 29 formados en la
masa de elastómero, entre la armadura interna 2 y la armadura
embebida 7.
Las bandas 22a y 22b de la armadura embebida 7
están recubiertas sobre su superficie exterior de una fina capa del
material del elemento deformable 6, que forma la superficie de la
parte superior 23a y 23b de los salientes 15a y 15b
respectivamente. Cada una de las superficies 23a y 23b presenta por
tanto una forma de sector cilíndrico que sigue con un cierto
espaciamiento radial la superficie interior 10 de la armadura
externa 1. Este espaciamiento radial, sensiblemente igual a la
cantidad de estrechamiento o restricción radial de las bandas 22a y
22b, define canales de comunicación entre las dos cámaras 17a y
17b.
Más precisamente, entre la superficie de la
parte superior 23b y la superficie interior 10 están definidos un
canal de sobrepresión 25b y un canal resonante 26, que se extienden
paralelamente según la dirección periférica de la armadura externa
1 y están separados por un nervio 27 íntegramente formado en la masa
del elemento deformable 6. El canal resonante 26 es un canal de
sección reducida que pone en comunicación las dos cámaras 17a y 17b
para engendrar una resonancia de presión a una frecuencia de
resonancia dada, según la técnica conocida. Entre la superficie de
la parte superior 23a y la superficie interior 10 están definidos un
canal de sobrepresión 25a y otro canal resonante, no representado,
idéntico al canal resonante 26. En una variante, el canal de
sobrepresión 25a puede ocupar toda la longitud axial de la
superficie 23a sin el segundo canal resonante.
Cada superficie de parte superior 23a y 23b
lleva, a lo largo de una línea axial que corresponde sensiblemente
al plano medio del saliente 15a y 15b respectivo, un labio de
válvula flexible 16a y 16b respectivamente, visible en la fig. 2.
Los labios de válvula 16a y 16b se extienden sobre toda la anchura
de los canales de sobrepresión 25a y 25b y están formados de una
sola pieza en el material del elemento deformable 6. El labio de
válvula 16b está omitido en la fig. 1. En reposo, una parte de la
extremidad de los labios 16a y 16b está en contacto contra la
superficie interior 10 de la armadura externa 1 de manera que obture
herméticamente los canales de sobrepresión 25a y 25b. Los dos
labios 16a y 16b tienen una orientación helicoidal en un mismo
sentido de rotación alrededor del eje A. En caso de solicitación de
la articulación en una dirección radial, que se traduce por una
sobrepresión suficiente en una de las cámaras, por ejemplo la cámara
17a, uno de los labios, 16a según el ejemplo, es empujado en el
sentido de su enrollamiento, lo que entraña su flexión contra el
saliente que lo lleva, 15a según el ejemplo, y la apertura de una
comunicación entre las dos cámaras a través del canal de
sobrepresión 25a, de manera que la presión de líquido pueda
equilibrarse. El otro labio, 16b según el ejemplo, que es empujado
en sentido contrario por la sobrepresión del líquido en el sentido
de su desenrollamiento, es mantenido contra la armadura externa 1 y
no abre comunicación entre las dos cámaras a través
del canal 25b. En caso de solicitación en el sentido inverso, el funcionamiento de los dos labios 16a y 16b es permutado.
del canal 25b. En caso de solicitación en el sentido inverso, el funcionamiento de los dos labios 16a y 16b es permutado.
Bajo el saliente 15a, la armadura interna 2
presenta, en su superficie exterior 11, un saliente 19 paralelo al
eje A, del que una vertiente forma una superficie plana 24
inclinada, por ejemplo en un ángulo de 20 a 60º, de preferencia
aproximadamente 45º, con relación a la dirección de extensión radial
del saliente 15a. La banda axial 22a de la armadura embebida 7
presenta también una parte de extensión axial 30 subyacente al
labio de válvula 16a que ha sido restringido radialmente hacia la
armadura interna 2, de manera que forme un plano inclinado paralelo
a la superficie 24, el cual ha sido a continuación parcialmente
suprimido practicando un corte 31.
El cierre del volumen 9 se hace por encaje a la
fuerza de la armadura externa 1 sobre el elemento deformable 6
después del llenado por el líquido de amortiguación. El llenado
puede efectuarse por inmersión de la articulación en el líquido.
Los dos anillos 20 y 21 confieren al elemento deformable 6 una
fuerte rigidez radial al nivel de las paredes 13 y 14 para asegurar
un contacto estanco con la armadura externa 1. El elemento
deformable 6 no está adherido sobre la armadura externa 1 sino
retenido en ésta por el rozamiento engendrado por una fina película
de su material aplastada radialmente entre la superficie 10 y los
anillos 20 y 21.
La presión de apertura de los labios de válvula
16a y 16b puede ser adaptada por una concepción correspondiente de
éstas, regulando su extensión axial y radial, su espesor y la
naturaleza del material elástico utilizado. En ausencia de
cualquier solicitación estática que desplace las armaduras 1 y 2
entre sí según la dirección de amortiguación B, los labios de
válvula 16a y 16b están concebidos de manera que presenten un nivel
de precompresión contra la armadura 1 bastante bajo para permitir
una apertura de los canales de sobrepresión cuando la articulación
es sometida a una solicitación del tipo de choque, que comprende por
ejemplo una componente principal a una frecuencia de entre 40 y 50
Hz con una amplitud del orden de algunas décimas de milímetros. Este
nivel de precompresión es generalmente más débil que el utilizado
cuando las válvulas de sobrepresión no tienen más que una función
de seguridad, que evita la explosión de la articulación bajo muy
fuerte solicitación. La precompresión de los labios de válvula 16a
y 16b contra la armadura 1 puede también ser hecha sensiblemente
nula, de preferencia sin prever sin embargo paso entre las dos
cámaras a través de los canales de sobrepresión en la posición de
reposo.
En funcionamiento, el labio de válvula 16a
presenta varios niveles de aprieto según el tipo de solicitación al
que es sometida la articulación. En efecto, cuando la articulación
es sometida a una solicitación diferencial estática o casi
estática, representada por la flecha F en la fig. 2, que desplaza la
armadura interna 2 hacia la cámara 17a, la superficie inclinada 24
empuja el material del elemento deformable 6 subyacente al labio de
válvula 16a a través del corte 31, de manera que desplace la base
del labio 16a a la vez hacia el exterior en la dirección radial y
hacia la entrada del canal de sobrepresión 25a en la dirección
periférica. Esté esfuerzo de empuje, representado por la flecha P
en la fig. 2, aumenta el aprieto del labio de válvula 16a contra la
armadura externa 1, e incrementa por tanto su presión de
apertura.
Se observará que el resultado es similar si la
solicitación F desplaza la armadura interna 2 hacia el saliente
15a. Por el contrario, en ausencia del corte 31, un desplazamiento
de la armadura interna 2 no podría modificar la presión del labio
de válvula 16a, ya que éste es llevado por la armadura embebida 7
que ocupa una posición sensiblemente fija con relación a la
armadura externa 1 por el hecho de la rigidez de las armaduras y de
la unión entre ellas al nivel de los salientes 20 y 21.
En presencia de la solicitación estática F,
cuando la articulación es sometida a una solicitación vibratoria
alrededor de esta configuración desplazada, la circulación del
líquido de amortiguación 8 desde la cámara 17a hacia las cámaras
17b a través del canal de sobrepresión 25a es restringida por el
incremento de presión de apertura del labio de válvula 16a y es
impedida a través del canal de sobrepresión 25b. Por consiguiente,
la circulación del líquido de amortiguación a través de los canales
resonantes es aumentada, lo que mejora la amortiguación
proporcionada por la articulación, particularmente a las frecuencias
próximas de la frecuencia de resonancia de los canales resonantes.
En otras palabras, el caudal de fuga a través del canal de
sobrepresión 25a, que había sido favorecida aflojando el labio de
válvula 16a, es combatido durante la aplicación de una carga
estática previa según la dirección de amortiguación por el nuevo
aprieto del labio de válvula contra la armadura externa 1. Por este
hecho, el desfase de la articulación bajo carga estática previa es
vuelto a aumentar hasta un nivel satisfactorio, por ejemplo del
orden de 30 a 50º a la frecuencia de resonancia.
Desde luego, un funcionamiento análogo de la
válvula de sobrepresión 16b puede ser obtenido haciendo simétrica
la articulación con relación al eje A.
Con referencia a las figs. 3 a 7, se describe
ahora un segundo modo de realización del invento. Los elementos
idénticos o similares a los del primer modo de realización llevan la
misma cifra de referencia aumentada en 100 y no serán descritos de
nuevo. En este segundo modo de realización, la armadura interna 102
presenta una superficie exterior 111 cilíndrica circular y la
armadura embebida 107 no presenta corte al nivel del saliente 115a.
Un órgano semi-rígido, realizado por ejemplo de
metal o de material plástico, particularmente de poliamidas, es
puesto en contacto con el volumen 109.
Se describe ahora una primera variante del
segundo modo de realización con referencia a las figs. 3 y 4. Los
salientes 115a y 115b no llevan ni labio de válvula, ni nervio. El
órgano 4a comprende una hoja de base sensiblemente rectangular que
presenta ondulaciones longitudinales que le confieren una sección
transversal sensiblemente en forma de W, con dos alas laterales 32a
y 32b curvadas con una curvatura semejante a la de la superficie
interior 110 de la armadura externa 101, y un arco intermedio 33
débilmente curvado en sentido opuesto que se conecta con las alas
32a y 32b al nivel de dos codos 34a y 34b respectivamente. Cada ala
lateral 32a y 32b comprende, al nivel de una parte media, una parte
35a y 35b que está en desplazamiento hacia el centro de la
curvatura del ala lateral y se extiende desde el borde de extremidad
del ala sensiblemente hasta el codo 34a o 34b, y que se termina por
una abertura respectiva 36a y 36b en su extremidad próxima de dicho
codo. Para cada ala lateral 32a y 32b de la hoja de base un labio
de válvula, 116a y 116b respectivamente, está fijado sobre la cara
situada en el interior de la curvatura del ala, de preferencia
formada de una sola pieza con la hoja de base. Los labios de
válvula 116a y 116b se extienden según toda la longitud de la hoja
de base pasando por encima de las partes en desplazamiento 35a y
35b.
Cada labio 116a y 116b comprende, a uno y otro
lado de la parte en desplazamiento del ala 32a o 32b que lo lleva,
una parte de base sensiblemente perpendicular al ala y, por debajo
de la parte en desplazamiento, una parte de extremidad conectada
por un codo a la parte de base y orientada oblicuamente a lo largo
del ala separándose ligeramente de ésta. La parte de extremidad
presenta un espesor decreciente. El labio 116a tiene su parte de
extremidad orientada hacia la extremidad del ala 32a y el labio 116b
tiene su parte de extremidad orientada hacia el arco
intermedio.
El órgano 4a es insertado en el volumen 109
enrollándole transversalmente alrededor del elemento deformable
106, extendiéndose el arco intermedio 33 en la cámara 117a
transversalmente a la dirección de amortiguación B y aplicándose
las dos alas 32a y 32b entre la superficie de parte superior 123a y
123b de los salientes 115a y 115b y la armadura externa 101. La
superficie exterior de las alas 32a y 32b se apoya contra la
superficie interior 110 hasta el nivel de los codos 34a y 34b. Está
provista de ranurados 37 para disminuir el rozamiento contra la
superficie interior 110. El arco intermedio 33 se separa de la
superficie interior 110 y sobresale ligeramente en el centro de la
cámara 117a hacia la protuberancia 118a del elemento deformable 106.
En el espacio radial entre la superficie de parte superior 123a y
123b forma un tabique que separa un canal de sobrepresión 125a o
125b, definido entre dicho tabique y la superficie de parte superior
123a o 123b, de un canal resonante 126a o 126b, definido entre la
superficie interior 110 y la parte en desplazamiento 35a o 35b. La
extremidad de los labios de válvula 116a y 116b viene a contacto
con la superficie de parte superior 123a o 123b respectiva, de
manera que obture herméticamente los canales de sobrepresión 125a y
125b. El aprieto de los labios de válvula 116a y 116b en reposo es
regulado según los mismos criterios que en el primer modo de
realización.
La longitud del órgano 4a es sensiblemente igual
a la longitud axial del volumen 109, de manera que asegure un
cierto nivel de estanquidad entre los bordes de extremidades
longitudinales de la hoja de base y las paredes de extremidades
axiales del volumen 109, de manera que el caudal de fuga que
cortocircuita los canales que pasan bajo el arco 33 sea limitado de
manera suficiente para no gravar las propiedades de amortiguación de
la articulación. Sin embargo, el órgano 4a está también concebido y
dispuesto de manera que no deteriore las paredes de extremidades
axiales del volumen 109, las cuales constituyen el general una zona
de fragilidad de las articulaciones hidroelásticas.
Durante un desplazamiento relativo de las
armaduras 101 y 102 que entraña una disminución del volumen de la
cámara 117a, engendrada por la solicitación F, la protuberancia 118a
viene a apoyarse en mitad del arco 33 de manera que le haga
flexionar elásticamente en dirección de la superficie de 110. El
órgano 4a se deforma a flexión de manera que aproxime las alas
laterales 32a y 32b entre sí por pivotamiento de éstas alrededor de
los codos 34a y 34b, los cuales forman ejes de pivotamiento,
eventualmente aptos para deslizar ligeramente a lo largo de la
superficie 110. El pivotamiento de las alas laterales 32a y 32b
engendra un esfuerzo de aprieto, indicado por las flechas S de la
Fig. 3, que incrementa la presión de apertura de los labios de
válvula 116a y 116b.
Conjuntamente, durante el pivotamiento de las
alas laterales 32a y 32b hacia el interior, la sección transversal
de los canales resonantes 126a y 126b se incrementa, salvo al nivel
de sus entradas delimitadas por las aberturas 36a y 36b. Esta
variación de configuración tiene por efecto incrementar la
frecuencia de resonancia de estos canales resonantes.
La fig. 11 representa, en vista parcial, una
realización alternativa de la primera variante ya mencionada, en la
que los labios de válvula 116a y 116b llevados por el órgano 4a
están suprimidos y reemplazados por labios de válvula similares a
los labios 16a y 16b representados en la fig. 2 y llevados por los
salientes del elemento deformable 106. La fig. 11 representa tal
labio de válvula 316b llevado por el saliente 115b y sobremoldeado
sobre la armadura embebida 107. El otro labio puede ser realizado de
manera análoga.
Se describe ahora una segunda variante del
segundo modo de realización con referencia a las figs. 5 y 6. En
esta variante, los labios de válvula son llevados por los salientes
115a y 115b y su aprieto en reposo es regulado según los mismos
criterios que en el primer modo de realización.
En la segunda variante, el órgano 4b comprende
una hoja metálica sensiblemente rectangular que presenta
ondulaciones longitudinales que le confieren una sección
transversal sensiblemente en forma de W, con dos alas laterales
132a y 132b curvadas y un arco intermedio 133 curvado en el mismo
sentido que se conecta con las alas 132a y 132b al nivel de dos
codos 134a y 134b curvadas en el sentido opuesto al arco intermedio
133.
Las alas laterales 132a y 132b son menos anchas
que las alas 32a y 32b de la primera variante y no se aplican más
que en una parte de entrada de los canales de sobrepresión 125a y
125b. Esta parte de entrada presenta una sección variable definida
entre el ala 132a o 132b y un borde 38a o 38b de cada uno de los
salientes 115a y 115b, que comprende un borde de la banda 122a o
122b recubierto de una fina película de material del elemento
deformable 106.
Durante un desplazamiento relativo de las
armaduras 101 y 102, engendrado por la solicitación F y que entraña
una disminución de volumen de la cámara 117a, la protuberancia 118a
viene a apoyarse en mitad del arco 133 de manera que le haga
flexionar elásticamente en dirección de la superficie 110. El órgano
4b se de forma por deslizamiento de los codos 134a y 134b a lo
largo de la superficie 110 y por pivotamiento resultante de las
alas laterales 132a y 132b entre sí, de manera que la sección de
entrada de los canales de sobrepresión disminuye hasta estar
completamente cerrada cuando una parte de extremidad de cada una de
las alas laterales 132a y 132b viene a contacto hermético contra el
borde 38a o 38b.
Siendo la longitud del órgano 4b sensiblemente
igual a la longitud axial del volumen 109, de manera que asegure un
cierto nivel de estanquidad entre los bordes de extremidades
longitudinales de la hoja y las paredes de extremidades axiales del
volumen 109, las alas laterales 132a y 132b en contacto con los
bordes 38a y 38b obturan herméticamente la entrada de los canales
de sobrepresión 125a y 125b por el lado de la cámara 117a. Sin
embargo, un corte 136a o 136b previsto en la parte de extremidad de
cada una de las alas laterales 132a y 132b permite no obturar los
canales resonantes, viniendo el borde del corte a contacto contra el
nervio de separación entre el canal resonante y el canal de
sobrepresión.
Igual que en el primer modo de realización, en
presencia de la solicitación estática F que desplaza la armadura
interna 102 hacia la cámara 117a y cuando la articulación es
sometida a una solicitación vibratoria, la circulación del líquido
de amortiguación a través de los canales de sobrepresión 125a y 125b
es impedida por el órgano 4a que obtura la entrada de estos, de
manera que la circulación de líquido de amortiguación a través de
los canales resonantes es aumentada.
Desde luego, un funcionamiento análogo de la
articulación puede ser obtenido cuando la armadura interna 102 es
desplazada hacia la cámara 116b previendo un segundo órgano 4b en
ésta.
Se describe ahora una tercera variante del
segundo modo de realización con referencia a la fig. 7. En esta
variante, el órgano semi-rígido 4c comprende un tubo
cilíndrico circular de sección elásticamente deformable dispuesto
alrededor del elemento deformable 106 en el interior de la armadura
externa 101. Los canales de sobrepresión 125a y 125b están
delimitados entre las superficies de partes superiores 123a y 123b,
que llevan los labios de válvula, y la superficie interior 39 del
órgano 4c.
Sobre toda su longitud axial, el órgano 4c se
apoya sobre la superficie interior 110 por nervios axiales 40, por
ejemplo en número de cuatro, que están regularmente repartidos en la
periferia del órgano 4c. En el ejemplo representado, las posiciones
de los nervios axiales 40 están desplazadas aproximadamente 45º
alrededor del eje A con relación a la dirección de amortiguación
B.
Al nivel de las extremidades axiales del órgano
4c, están previstas dos configuraciones alternativas. En la primera
configuración, la longitud del órgano 4c es sensiblemente igual a la
longitud axial del volumen 109, y éste se extiende únicamente en el
interior del volumen 109, entre las paredes de extremidades axiales
del volumen 109 (referencias 13 y 14 en la fig. 1). Se prevé
entonces un cierto nivel de estanquidad entre dichas paredes y los
bordes de extremidades longitudinales del órgano 4c de manera que
limiten el caudal de fuga que puede cortocircuitar los canales
resonantes pasando entre el órgano 4c y la armadura externa 101.
En la segunda configuración, la longitud del
órgano 4c es sensiblemente igual a la longitud axial de la armadura
embebida 107. Los anillos de extremidades de la armadura 107
(referencias 20 y 21 de la fig. 1) son encajados a la fuerza en el
órgano 4c, en lugar de en la armadura externa 101. La armadura
externa 101 es entonces retenida alrededor del órgano 4c por
aprieto de los nervios 40.
El órgano 4c está concebido para poder
deformarse, al menos al nivel de una parte central, de manera que se
haga ovalado bajo el empuje de la protuberancia 118a o 118b que
viene en apoyo contra superficie 39 entre dos nervios 40. Así,
cuando la articulación es sometida a la solicitación estática de
carga previa F, el órgano 4c flexiona elásticamente de manera que
tome, al menos al nivel de una parte central, una sección
sensiblemente elíptica de eje mayor paralelo a la dirección de
amortiguación B y de eje menor correspondiente a la dirección
radial de los salientes 115a y 115b. Por este hecho, la superficie
39 ejerce un esfuerzo de aprieto aumentado, indicado por las
flechas S, sobre los labios de válvula. En el caso de la segunda
configuración ya citada, las partes de extremidad del órgano 4c
están concebidas para continuar asegurando un contacto estanco con
el elemento deformable 6 incluso en el estado deformado del órgano
4c.
Igual que en el primer modo de realización, en
presencia de la solicitación estática F, cuando la articulación es
sometida a una solicitación vibratoria, la circulación del líquido
de amortiguación a través de los canales de sobrepresión 125a y
125b es restringida por el aprieto incrementado de los labios de
válvula 116a y 116b, de manera que la circulación de líquido de
amortiguación a través de los canales resonantes es favorecida.
El órgano 4c no tiene necesariamente una forma
tubular completa, sino que puede también tomar la forma de un
sector semi-tubular con una sección transversal en
forma de arco de círculo más o menos extendido. Las figs. 13 y 14
representan, en vista parcial, dos formas de realización
correspondientes del órgano 4c para la tercera variante ya
mencionada. En estas figuras, la armadura interna y el elemento
deformable no están representados pues son idénticos a la
realización de la fig. 7.
En la fig. 13, el órgano 4c presenta una forma
de sector semi-tubular con una sección transversal
en forma de arco de círculo extendido sobre aproximadamente 270º,
que puede ser obtenido suprimiendo la pared del órgano tubular 4c
de la fig. 7 entre dos de los nervios 40. La pared intermedia 233
del órgano 4c de la fig. 13, en el sentido de la circunferencia
constituye una zona de flexión privilegiada que está posicionada
enfrente de la protuberancia 118a, visible en la fig. 7, para
producir una flexión del órgano 4c que tiende a aproximar las alas
234 una a otra bajo la acción de la solicitación de carga previa F
ya mencionada. El funcionamiento de esta realización del órgano 4c
es similar al del órgano 4a descrito antes. La realización del
órgano 4c representada en la fig. 14 es idéntica, excepto por la
supresión de dos nervios 40 en las extremidades libres de las alas
234. Así no quedan más que dos nervios axiales 40 apoyados contra la
superficie 110 a una y otra parte de la pared intermedia 233.
En referencia a la fig. 8, se describe a
continuación un tercer modo de realización del invento. Los
elementos idénticos o similares a los del primer modo de
realización llevan la misma cifra de referencia aumentada en 200 y
no serán descritos de nuevo.
Al nivel de las zonas de apoyo de las
extremidades de los labios de válvula 216a y 216b, la armadura
externa 201 está perforada con aberturas, por ejemplo circulares,
en las que están fijadas de manera estanca membranas flexibles 41a
y 41b, por ejemplo por adhesión. Otra abertura provista de una
membrana 41c está prevista enfrente de la protuberancia 218a, en la
dirección radial B. Una armadura suplementaria 42, cilíndrica de
sección circular y coaxial con la armadura externa 201, está fijada
alrededor de ésta por medio de un segundo elemento elástico 43, por
ejemplo una capa de elastómeros. En el material del segundo elemento
elástico 43, entre las armaduras 201 y 42, está ahuecado un
circuito estanco 46 que está lleno de un líquido débilmente
compresible, por ejemplo el líquido de amortiguación u otro fluido
líquido o gaseoso, y que comprende un depósito de fluido 44a, 44b y
44c detrás de cada una de las membranas 41a, 41b y 41c y dos
conductos de uniones 45a y 45b que unen el depósito 44c a los
depósitos 44a y 44b respectivamente.
Durante un desplazamiento relativo suficiente de
las armaduras 201 y 202 engendrado por la solicitación F en el
sentido de una disminución de volumen de la cámara 217a, la
protuberancia 218a viene a apoyar sobre la membrana 41c de manera
que reduzca el volumen del depósito 44c. Fluye fluido a través de
los conductos 45a y 45b hasta los depósitos 44a y 44b de manera que
dilate las membranas 41a y 41b hacia el interior de la armadura
externa 201, lo que engendra un esfuerzo de aprieto, indicado por
las flechas S, aplicado sobre los labios de válvula 216a y
216b.
Igual que en el primer modo de realización, en
presencia de la solicitación estática F, cuando la articulación es
sometida a una solicitación vibratoria, la circulación del líquido
de amortiguación a través de los canales de sobrepresión 225a y
225b es restringida por el aprieto incrementado de los labios de
válvula 216a y 216b, de manera que la circulación de líquido de
amortiguación a través de los canales resonantes es favorecida.
En todos los modos de realización, la presencia
de canales resonantes que unen permanentemente las cámaras de
líquido no es necesaria, pues una amortiguación satisfactoria,
aunque diferente, puede ser obtenida haciendo pasar todo el caudal
de líquido a través de los canales de sobrepresión solamente,
siempre que se regulen las dimensiones de los canales de
sobrepresión y, si se presenta el caso, la presión de apertura de
los labios de válvula, de manera apropiada. Por ejemplo, puede
preverse una ligera holgura entre cada labio de válvula en posición
de reposo y la pared opuesta del canal de sobrepresión o un tarado
débil de dichos labios de válvula.
En todos los modos de realización, la presencia
de los labios de válvula no es indispensable. En particular, si se
acepta una amortiguación menor a bajas frecuencias, no es necesario
prever labios de válvula ni canal resonante separado de los canales
de sobrepresión. Sin carga previa, los canales de sobrepresión
ofrecen entonces un paso permanente para el líquido entre las dos
cámaras. Sin embargo, bajo una carga previa, los diferentes modos
de realización descritos permiten un estrechamiento de la parte de
sección variable de los canales de sobrepresión, y por tanto un
crecimiento de las pérdidas de carga en los canales de sobrepresión,
que tiene por efecto una mejora de la amortiguación de
vibraciones.
Un ejemplo de realización de una articulación
hidroelástica sin labios de válvula ni canal resonante puede ser
obtenido modificando de manera correspondiente el modo de
realización representado en la fig. 5. En este caso, es apropiado
suprimir los cortes 136a y 136b. En presencia de la solicitación
estática F que desplaza la armadura interna 102 hacia la cámara
117a y cuando la articulación es sometida a una solicitación
vibratoria, la circulación del líquido de amortiguación a través de
los canales de sobrepresión 125a y 125b es perturbada por el órgano
4b que obtura la entrada de estos, de manera que la amortiguación
viscosa es mejorada.
Cuando los labios de válvula están previstos,
éstos pueden revestir una forma recta en la dirección radial. La
fig. 12 representa, en vista parcial, tal labio de válvula 416b,
utilizado en una realización alternativa del modo de realización
representado en la fig. 5. El labio 416b está sobremoldeado sobre la
armadura embebida 107 y se extiende radialmente hacia la superficie
110 de la armadura exterior 101.
Aunque el invento ha sido descrito en unión con
varios modos de realización particulares, es bien evidente que no
está en ninguna forma limitado y que comprende todos los
equivalentes técnicos de los medios descritos así como sus
combinaciones si éstas entran en el marco del invento
reivindicado.
Claims (19)
1. Una articulación hidroelástica destinada a
ensamblar dos piezas amortiguando vibraciones transmitidas entre
una y otra, comprendiendo dicha articulación una armadura exterior
(1, 101, 201) y una armadura interior (2, 102, 202) dispuestas una
alrededor de la otra y un elemento elásticamente deformable (6, 106)
dispuesto entre dichas armaduras de manera que permita un
desplazamiento relativo entre dichas armaduras, estando dicho
elemento elástico deformable conformado de manera que defina, entre
dichas armaduras, un volumen (9, 109, 209) que contiene un líquido
de amortiguación y que comprende al menos dos cámaras (17a, 17b;
117a, 117b; 217a, 217b) opuestas según una dirección de
amortiguación previamente definida (B), siendo aptas dichas cámaras
para comunicar a través de al menos un canal de sobrepresión (25a,
25b; 125a, 125b; 225a, 225b) que presenta al menos una parte de
sección variable, caracterizada por el hecho de que comprende
un medio de reenvío de esfuerzo (24, 4a-c, 46) para
engendrar, a partir de un esfuerzo (F) que tiende a desplazar dichas
armaduras una con relación a la otra según dicha dirección de
amortiguación, un esfuerzo de aprieto (P, S) al nivel de dicha
parte de sección variable de dicho canal de sobrepresión, para
oponerse a la circulación de líquido de amortiguación a través de
dicho canal de sobrepresión.
2. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 1ª, caracterizada por el hecho de que dicha
parte de sección variable del canal de sobrepresión comprende un
labio flexible (16a, 16b; 116a, 116b; 216a, 216b; 316b; 416b) de
válvula de sobrepresión que se extiende entre dos paredes laterales
opuestas (10, 23a, 23b; 35a, 35b, 123a, 123b, 110, 39; 41a, 41b) de
dicho canal de sobrepresión de manera que no abra dicho canal de
sobrepresión más que cuando la diferencia de presión entre dichas
cámaras sobrepasa un umbral de apertura, siendo apto dicho esfuerzo
de aprieto (P, S) engendrado por el medio de reenvío de esfuerzo
para comprimir dicho labio de válvula entre dichas paredes
laterales opuestas del canal de sobrepresión, para aumentar dicho
umbral de apertura.
3. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 1ª, o 2ª, caracterizada por el hecho de que
dicha parte de sección variable del canal de sobrepresión comprende
una parte de entrada de dicho canal de sobrepresión que tiene una
pared lateral (132a, 132b) desplazable por dicho medio de reenvío de
esfuerzo de manera que obture dicha parte de entrada.
4. Una articulación hidroelástica según una de
las reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizada por el hecho de
que dicho medio de reenvío de esfuerzo comprende una superficie (24)
solidaria de dicha armadura interior (2) e inclinada para empujar
material de dicho elemento elásticamente deformable (6)
transversalmente con relación a una dirección de circulación
definida por dicho canal de sobrepresión (25a) durante un
desplazamiento relativo de dichas armaduras según dicha dirección
de amortiguación.
5. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 4ª, caracterizada por el hecho de que dicha
superficie inclinada (24) comprende una parte de la superficie
exterior (11) de dicha armadura interior.
6. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 4ª, caracterizada por el hecho de que
comprende una armadura embebida (7) en dicho elemento elásticamente
deformable (6), presentando dicha armadura embebida una abertura
(31) enfrente de dicha superficie inclinada (24) del medio de
reenvío de esfuerzo para permitir un desplazamiento del material de
dicho elemento elásticamente deformable empujado por dicha
superficie inclinada a través de dicha armadura embebida.
7. Una articulación hidroelástica según una de
las reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizada por el hecho de
que dicho medio de reenvío de esfuerzo comprende un órgano
semi-rígido (4a-c) en contacto al
menos con una de dichas cámaras (117a), comprendiendo dicho órgano
una zona de flexión (33, 133, 39, 233) apta para ser puesta en
contacto entre dichas armaduras exterior e interior de manera que
haga flexionar elásticamente dicha zona de flexión cuando las
armaduras interior y exterior son desplazadas según dicha dirección
de amortiguación, y al menos una zona de aprieto (32a, 32b; 132a,
132b, 39, 234) apta para pivotar de manera que reduzca la sección
de dicha parte de sección variable del canal de sobrepresión (125a,
125b) en respuesta a la flexión de dicha zona de flexión.
8. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 7ª, caracterizada por el hecho de que dicho
órgano semi-rígido comprende una hoja elástica
ondulada (4a, 4b) sensiblemente en forma de W de la que un arco
central (33, 133) sobresale entre dichas armaduras exterior e
interior sensiblemente de modo paralelo a dicha dirección de
amortiguación para formar dicha zona de flexión y de la que al menos
un ala lateral (32a, 32b; 132a, 132b) forma dicha zona de
aprieto.
9. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 7ª, caracterizada por el hecho de que dichas
armaduras interior y exterior son sensiblemente cilíndricas y
presentan una dirección axial común (A), comprendiendo dicho órgano
semi-rígido (4c) una envolvente cilíndrica elástica
(39) cuyo eje es sensiblemente paralelo a dicha dirección axial
común y cuya zona de flexión está definida entre dos nervios (40)
sensiblemente axiales por los que dicha envolvente se apoya contra
una superficie interior (110) de la armadura exterior (101).
10. Una articulación hidroelástica según una de
las reivindicaciones 7ª a 9ª, caracterizada por el hecho de
que dicha zona de flexión (33, 133, 39, 233) es puesta en contacto
entre dicha armadura exterior y un órgano de tope (118a, 118b)
llevado por dicha armadura interior en saliente según dicha
dirección de amortiguación.
11. Una articulación hidroelástica según una de
las reivindicaciones 7ª a 9ª, caracterizada por el hecho de
que dicha zona de aprieto del órgano semi-rígido
forma un tabique lateral (32a, 32b, 132a, 132b, 39, 234) de dicha
parte de sección variable del canal de sobrepresión.
12. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 11ª, caracterizada por el hecho de que dicho
tabique lateral (32a, 32b) lleva un labio de válvula (116a, 116b)
que se extiende hacia una pared lateral opuesta (123a, 123b) de
dicho canal de sobrepresión.
13. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 11ª, caracterizada por el hecho de que una
pared lateral (123a, 123b) de dicho canal de sobrepresión opuesta a
dicho tabique lateral del órgano semi-rígido (4a,
4c) lleva un labio de válvula (316a, 316b) y de que dicho tabique
lateral (32a, 32b, 39, 234) es apto para apoyarse sobre una
extremidad libre de dicho labio de válvula para comprimir dicho
labio de válvula.
14. Una articulación hidroelástica según una de
las reivindicaciones 11ª a 13ª, caracterizada por el hecho
de que comprende un canal resonante (126a, 126b) que se extiende
entre dichas cámaras en derivación por el otro lado de dicho
tabique lateral (32a, 32b) con relación a dicho canal de
sobrepresión (125a, 125b) y dicho tabique lateral (32a, 32b, 35a,
35b) comprende una abertura (36a, 36b) que desemboca en dicho canal
resonante.
15. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 14ª, caracterizada por el hecho de que dicho
órgano semi-rígido (4a) es apto para hacer variar en
sentido inverso de la sección variable de dicho canal de
sobrepresión una sección de dicho canal resonante (126a, 126b)
definida entre dicho tabique lateral (35a, 35b) y dicha armadura
exterior (101), de manera que aumente una frecuencia de resonancia
de dicho canal resonante cuando las armaduras interior y exterior
son desplazadas según dicha dirección de amortiguación.
16. Una articulación hidroelástica según una de
las reivindicaciones 7ª a 15ª, caracterizada por el hecho de
que dicho elemento elásticamente deformable (106) presenta dos
tabiques de extremidad (13, 14) que unen de manera estanca dichas
armaduras interior y exterior al nivel de las extremidades opuestas
de éstas para cerrar dicho volumen de líquido de amortiguación
(109), estando concebido dicho órgano semi-rígido
(4a-c) de manera que asegure una estanquidad
sensible entre dichos tabiques de extremidad y bordes de dicho
órgano semi-rígido
17. Una articulación hidroelástica según una de
las reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizada por el hecho de
que comprende una armadura suplementaria (42) dispuesta alrededor de
dicha armadura exterior (201), comprendiendo dicho medio de reenvío
de esfuerzo un circuito hidráulico (46) definido entre dicha
armadura exterior y dicha armadura suplementaria, comprendiendo
dicho circuito hidráulico un primer depósito (44c) separado de una
de dichas cámaras de fluido de amortiguación (217a) por una primera
membrana flexible (41c) montada en una primera abertura de dicha
armadura exterior enfrente de un órgano de tope (218a) llevado por
dicha armadura interior (202) en saliente según dicha dirección de
amortiguación (B), y un segundo depósito (44a, 44b) que tiene una
pared formada por una segunda membrana flexible (41a, 41b) montada
en una segunda abertura de dicha armadura exterior, formando dicha
segunda membrana flexible una pared lateral exterior de dicha parte
de sección variable del canal de sobrepresión (225a, 225b), estando
unido dicho segundo depósito a dicho primer depósito de manera que
una deformación de dicha primera membrana hacia el exterior bajo el
empuje (F) de dicho órgano de tope, entraña por transmisión de
presión hidráulica una deformación hacia el interior (S) de dicha
segunda membrana, para restringir la sección de dicho canal de
sobrepresión.
18. Una articulación hidroelástica según la
reivindicación 17ª, caracterizada por el hecho de que
comprende un segundo elemento elásticamente deformable (43)
dispuesto entre dicha armadura suplementaria (42) y dicha armadura
exterior (201), estando previsto dicho circuito hidráulico en dicho
segundo elemento elásticamente deformable.
19. Una articulación hidroelástica según una de
las reivindicaciones 1ª a 18ª, caracterizada por el hecho de
que comprende al menos un canal resonante (26, 126a, 126b) que une
dichas cámaras (17a, 17b; 117a, 117b; 217a, 217b) en derivación con
relación al menos a dicho canal de sobrepresión (25a, 25b; 125a,
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