ES2296308T3 - Generador de fuerza de amortiguacion. - Google Patents
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN GENERADOR DE FUERZA DE AMORTIGUACION PARA AMORTIGUADORES HIDRAULICOS. LA VALVULA ESTA PROTEGIDA FRENTE A UN AUMENTO DE LA PRESION EN EL AMORTIGUADOR HIDRAULICO, Y COMO CONSECUENCIA SE MEJORA LA DURABILIDAD DEL GENERADOR. SE OBTIENE UNA CARACTERISTICA DE FUERZA DE AMORTIGUACION QUE VARIA GRADUALMENTE MEDIANTE UNA VALVULA DE LAMINA PRINCIPAL (21) Y UNA SUB-VALVULA DE LAMINA ADAPTADA PARA CERRAR UNA ABERTURA (21A) FORMADA EN LA VALVULA DE LAMINA PRINCIPAL. UNA PARTE SUSTANCIALMENTE CENTRAL DE LA VALVULA DE LAMINA CENTRAL (21) ESTA SOPORTADA DESDE EL LADO DE UN ORIFICIO (13) POR UN CONJUNTO DE SUPERFICIES DE ASIENTO INTERMEDIAS (16). EL BORDE CIRCUNFERENCIAL EXTERIOR DE LA VALVULA DE LAMINA PRINCIPAL (64) ES SOPORTADO POR LA SUPERFICIE DE ASIENTO (62) SOBRE EL LADO CIRCUNFERENCIAL, Y EL DE LA SUB-VALVULA DE LAMINA (65) SE EXTIENDE PROXIMO A LA POSICION EN LA CUAL EL BORDE CIRCUNFERENCIAL EXTERIOR DE LA VALVULA DE HOJA PRINCIPAL (64) Y LA SUPERFICIE DE ASIENTO (62) SE SUPERPONEN UNA SOBRE LA OTRA.
Description
Generador de fuerza de amortiguación.
Esta invención se refiere a una mejora de un
generador de fuerza de amortiguación para un amortiguador hidráulico
utilizado para la suspensión de un automóvil o similar.
Los generadores de fuerza de amortiguación
convencionales para amortiguadores hidráulicos utilizados en la
suspensión de un automóvil se dan a conocer, por ejemplo, en los
documentos Tokkai Hei
1-111840 o Tokkai Hei 2-93136 según el preámbulo de la reivindicación 1.
1-111840 o Tokkai Hei 2-93136 según el preámbulo de la reivindicación 1.
Las figuras 11 y 12 muestran un generador de
fuerza de amortiguación en un amortiguador hidráulico dado a conocer
en el documento Tokkai Hei
1-111840.
1-111840.
Tal como se muestra en la figura 11, este
amortiguador hidráulico comprende un tubo 1 externo y un tubo 2
interno alojado coaxialmente en el tubo 1 externo. Un pistón 3 está
alojado en el tubo 2 interno. El interior del tubo 2 interno está
dividido por este pistón 3 en una cámara 8 de aceite sobre el lado
de barra y una cámara 9 de aceite sobre el lado de pistón, estando
llena cada una de estas cámaras de aceite con un fluido hidráulico.
Una cámara 10 de tanque está formada entre la circunferencia externa
del tubo 2 interno y la circunferencia interna del tubo 1 externo,
estando llena esta cámara 10 de tanque con el fluido hidráulico y
aire.
El pistón 3 está penetrado con una pluralidad de
orificios 11 pasantes externos y orificios 12 pasantes internos.
Una válvula 19 de retención prevista en el extremo superior de los
orificios 11 pasantes externos se empuja y se abre cuando una barra
4 de pistón conectada al pistón 3 se mueve en la dirección de
compresión, y fluye fluido hidráulico desde la cámara 9 de aceite a
la cámara 8 de aceite. Por otro lado, cuando la barra 4 de pistón
se mueve en la dirección de extensión, una válvula 20 de pistón
prevista en el extremo inferior de los orificios 12 pasantes
internos se empuja y se abre, fluye fluido hidráulico desde la
cámara 8 de aceite sobre el lado de barra a la cámara 9 de aceite
sobre el lado de pistón, y se genera una fuerza de amortiguación de
extensión debido a la resistencia a este flujo.
Una unidad 15 de válvula de base está montada en
el extremo inferior del tubo 2 interno. Cuando la barra 4 de pistón
se mueve en la dirección de compresión, fluye fluido hidráulico que
tiene un volumen equivalente al de la barra 4 de pistón dentro del
tubo 2 interno, hacia la cámara 10 de tanque y se absorbe. Este
fluido hidráulico fluye a través de la válvula 15A de base en la
unidad 15 de válvula de base, y la válvula 15A de base genera una
fuerza de amortiguación de compresión debido a este flujo.
Tal como se muestra en la figura 12, la válvula
20 de pistón comprende una válvula 21 de charnela principal y una
válvula 22 de charnela secundaria que están dispuestas en láminas
una sobre otra de modo que la fuerza de amortiguación puede
variarse en dos etapas. Describiendo esto con más detalle, la
válvula 21 de charnela principal presenta una parte de borde
circunferencial externa que se pone en contacto con una superficie
16 de asiento para sellar un puerto 17 de los orificios 12 pasantes
internos formados en una base 3A del pistón 3. La válvula 22 de
charnela secundaria está dispuesta por debajo de la válvula 21
principal y se adhiere a la misma, y cierra una abertura 21A
formada en la válvula 21 de charnela principal. Por tanto, cuando la
velocidad de extensión de la barra 4 de pistón es pequeña y el
diferencial de presión entre la cámara 8 de aceite y la cámara 9 de
aceite es pequeño, sólo la válvula 22 de charnela secundaria se
empuja y se abre debido a su baja rigidez a flexión. Por tanto se
genera una fuerza de amortiguación de un minuto con una buena
respuesta como una amortiguación de extensión debida a la abertura
21A. Por otro lado, cuando la velocidad de extensión de la barra 4
de pistón se eleva, y la presión de aceite en la cámara 8 de aceite
se eleva, la válvula 21 de charnela principal se empuja y se abre,
fluye fluido hidráulico entre la parte de borde circunferencial
externa de la válvula 21 de charnela principal y la cara 16 de hoja,
y se suprime el aumento de la fuerza de amortiguación de extensión
de modo que la amortiguación sea gradual.
Sin embargo, en un generador de fuerza de
amortiguación de este tipo para un amortiguador hidráulico, cuando
la velocidad de extensión de la barra de pistón es alta, el diámetro
efectivo de la válvula 21 principal (diámetro de la superficie 16
de asiento) debe aumentarse de manera suficiente y hacer más fácil
su deformación de modo que cualquier aumento de fuerza de
amortiguación de extensión generado por la válvula 20 de pistón sea
suave.
Sin embargo, cuando la barra de pistón se mueve
en la dirección de compresión y la presión de aceite actúa desde el
lado de la cámara 9 de aceite sobre la válvula 21 de charnela
principal de la que el diámetro se ha aumentado de este modo, la
válvula 21 se curva significativamente hacia el puerto 17. Esto
provoca que se forme un hueco con la válvula 22 de charnela
secundaria de modo que el aceite hidráulico fluye desde la abertura
21A, y hay una posibilidad de que pueda producirse fatiga debido al
aumento del esfuerzo de flexión. Este problema es particularmente
evidente cuando se realiza disminución de velocidad donde el aceite
hidráulico que fluye a través de los orificios 11 pasantes externos
se estrangula de modo que genera una parte de la fuerza de
amortiguación de compresión y la barra de pistón se mueve en la
dirección de compresión.
Esta invención, que se concibió en vista de los
problemas anteriores, pretende proporcionar un generador de fuerza
de amortiguación para un amortiguador hidráulico en el que la
válvula que genera fuerza de amortiguación se protege de aumentos
de presión dentro del amortiguador, y ha mejorado la durabilidad y
la fiabilidad.
Se es consciente también del documento
US-A-2 732 039, que da a conocer
también todas las características de la parte precaracterizadora de
la reivindicación 1.
Esta invención definida por la reivindicación 1
se refiere a un generador de fuerza de amortiguación para un
amortiguador hidráulico que comprende una válvula de charnela
principal y una válvula de charnela secundaria dispuestas en
láminas una sobre otra. La válvula de charnela secundaria cierra una
abertura formada en la válvula de charnela principal y presenta una
rigidez a flexión inferior que la de la válvula de charnela
principal, sólo la válvula de charnela secundaria se abre para
generar una fuerza de amortiguación cuando la velocidad de
compresión/extensión de una barra de pistón es baja, y la válvula de
charnela principal se abre para suprimir el aumento de la fuerza de
amortiguación cuando la velocidad de extensión/compresión de la
barra de pistón es alta. El generador comprende además una
superficie de asiento que soporta la circunferencia externa de la
válvula de charnela principal, y la circunferencia externa de la
válvula de charnela secundaria se extiende hacia fuera y próxima al
punto en el que la circunferencia externa de la válvula de charnela
principal y la superficie de asiento se superponen. Cuando la
válvula de charnela principal, que está cerrada, se empuja
adicionalmente en la dirección de cierre mediante una presión de
aceite generada en el amortiguador debido a la extensión/compresión
de la barra de pistón, la válvula de charnela secundaria se extiende
hacia fuera de la proximidad de la circunferencia externa soportada
por la superficie de asiento, y como esta válvula de charnela
secundaria comparte la carga con la válvula de charnela principal,
se suprime la deformación de la válvula de charnela principal. Por
tanto, el esfuerzo de tracción que actúa sobre la válvula de
charnela principal es pequeño, no resulta dañada la válvula de
charnela principal, y no se forma ningún hueco entre la válvula de
charnela principal y la válvula de charnela secundaria.
La figura 1 es una vista en sección que muestra
una realización.
La figura 2 es una vista en sección que muestra
una ampliación de la zona alrededor de la válvula de pistón.
La figura 3 es un dibujo que muestra una base de
pistón.
La figura 4 es una vista en sección que muestra
una ampliación de la zona alrededor de una válvula de base.
La figura 5 es una vista en sección que muestra
una ampliación de la zona alrededor de la válvula de base.
La figura 6 es una vista en sección que muestra
una ampliación de la zona alrededor de la válvula de base.
La figura 7 es una vista en sección que muestra
una ampliación de la zona alrededor de la válvula de base.
La figura 8 es una vista en sección que muestra
otra realización.
La figura 9 es un dibujo que muestra una base de
pistón.
La figura 10 es una vista en sección que muestra
una realización de la invención.
La figura 11 es una vista en sección que muestra
la técnica anterior.
La figura 12 es una vista en sección que muestra
la zona alrededor de una válvula de pistón de la técnica
anterior.
Ahora se describirán algunas realizaciones en
detalle en referencia a los dibujos adjuntos.
Tal como se muestra en la figura 1, un tubo 2
interno (cilindro de pistón) está dispuesto coaxialmente en un tubo
1 externo de un amortiguador hidráulico, y un pistón 3 está
dispuesto en el tubo 2 interno de modo que puede deslizar
libremente. Una barra 4 de pistón conectada a este pistón 3, que
está guiada por una guía 5 de barra, sobresale por encima del tubo
2 interno. El extremo superior del tubo 1 externo está cerrado
mediante una carcasa 6 de empaquetadura que aloja la guía 5 de
barra, y está aislado de la atmósfera por una junta 7.
El interior del tubo 2 interno está dividido por
el pistón 3 en una cámara 8 de aceite en el lado de la barra 4 de
pistón, y una cámara 9 de aceite en el lado opuesto de la barra 4 de
pistón. Estas cámaras 8 y 9 de aceite están llenas de un fluido
hidráulico, y están conectadas a través de una pluralidad de
orificios 11 pasantes externos y orificios 12 pasantes internos
formados en el pistón 3. Los orificios 11 pasantes externos y
orificios 12 pasantes internos están formados sobre círculos que
tienen el mismo centro alrededor del eje de centro del pistón 3,
estando los orificios 12 pasantes externos dispuestos sobre el
exterior de los orificios 11 pasantes internos.
Una válvula 19 de retención se prevé en el
extremo de los orificios 11 pasantes externos adyacente a la cámara
8 de aceite. Esta válvula 19 de retención comprende un cuerpo 19A de
válvula que cierra los orificios 11 pasantes externos, y un resorte
19B que empuja el cuerpo 19A de válvula hacia los orificios 11
pasantes externos. Cuando la barra 4 de pistón se mueve en la
dirección de compresión, se permite que pase fluido hidráulico sólo
desde la cámara 9 de aceite en el lado de pistón a la cámara 8 de
aceite en el lado de barra.
Una válvula 20 de pistón también se prevé en un
extremo de los orificios pasantes internos adyacente a la cámara 9
de aceite. Cuando la barra 4 de pistón se mueve en la dirección de
extensión, se permite que fluya fluido hidráulico sólo desde la
cámara 8 de aceite a la cámara 9 de aceite, y la válvula 20 de
pistón genera una fuerza de amortiguación de extensión debida a la
resistencia a este flujo.
Una cámara 10 de tanque está formada entre la
circunferencia interna del tubo 1 externo y la circunferencia
externa del tubo 2 interno. Esta cámara 10 de tanque está conectada
a la cámara 9 de aceite a través de una unidad 30 de válvula de
base ajustada al extremo inferior del tubo 2 interno. Tal como se
describe a continuación en el presente documento, cuando la barra 4
de pistón se mueve en la dirección de extensión, esta unidad 30 de
válvula de base permite que pase fluido hidráulico desde la cámara
10 de tanque a la cámara 9 de aceite a través de una válvula 34 de
retención sin generar una fuerza de amortiguación. A la inversa,
cuando la barra 4 de pistón se mueve en la dirección de compresión,
se permite que fluya fluido hidráulico desde la cámara 9 de aceite
a la cámara 10 de tanque a través de una válvula 40 de base, y se
genera una fuerza de amortiguación de compresión debido a la
resistencia al flujo. La cámara 10 de tanque se llena con fluido
hidráulico y aire. El volumen de la barra 4 de pistón inmerso en el
tubo 2 interno cuando la barra 4 de pistón se mueve en la dirección
de compresión se absorbe por el aire en la cámara 10 de tanque.
A continuación, se describirá en referencia a la
figura 2 de los dibujos, la estructura de la zona en la que se
inserta la barra 20 de pistón.
Tal como se muestra en la figura, la barra 4 de
pistón comprende una parte 4A de diámetro pequeño que se forma en
la base de la barra 4 de pistón, acoplándose el pistón 3 con la
circunferencia externa de esta parte 4A de diámetro pequeño. La
parte del pistón 3 situada más hacia el interior que los orificios
11 pasantes externos sobresale y se extiende hacia abajo, y
comprende una superficie 3A de base que se extiende hacia fuera. La
parte de la parte 4A de diámetro pequeño que sobresale desde la
superficie 3A de base se acopla con una válvula 21 de charnela
principal, válvula 22 de charnela secundaria y arandela 23 en este
orden y se disponen en láminas una sobre otra. Las circunferencias
internas de estos elementos se introducen en la circunferencia
externa de la parte 4A de diámetro pequeño. La válvula 20 de pistón
comprende esta válvula 21 de charnela principal y válvula 22 de
charnela secundaria.
Una tuerca 24 de pistón se rosca al extremo
inferior de la parte 4A de diámetro pequeño por debajo de la
arandela 23, y soporta la arandela 23 desde abajo. Un asiento 25 de
resorte se acopla con la circunferencia externa de esta tuerca 24
de pistón. Un resorte 26 empuja este asiento 25 de resorte
interpuesto sobre un reborde 24A en el extremo inferior de la
tuerca, y la parte de borde circunferencial externa de la válvula 21
de charnela principal se empuja por tanto hacia una superficie 14
de asiento circunferencial externa descrita a continuación en el
presente documento en una parte 25A de contacto del asiento 25 de
resorte.
Un puerto 13, que es una ranura anular, está
formado sobre la superficie 3A de base del pistón 3 entre la
superficie 14 de asiento circunferencial anular externa y una
superficie 15 de asiento circunferencial anular interna tal como se
muestra en la figura 3. Los extremos 12A de la pluralidad de
orificios 12 pasantes internos se abren hacia este puerto 13, y se
cubren por debajo mediante la válvula 21 de charnela principal. La
parte de borde circunferencial externa de la válvula 21 de charnela
principal entra en contacto con la superficie 14 de asiento
circunferencial externa, y cierra el paso de aceite hidráulico desde
los orificios 12 pasantes internos a la cámara 9 de aceite.
Además, una pluralidad de superficies 16 de
asiento intermedias de altura idéntica a la de las superficies 14
de asiento circunferenciales externas y superficies 15 de asiento
circunferenciales internas, se prevén en puntos efectivamente a
medio camino entre la circunferencia externa y la circunferencia
interna sobre un círculo concéntrico con el puerto 13. De este
modo, el punto medio efectivo de la válvula 21 de charnela principal
está soportado en contacto con esta pluralidad de superficies 16 de
asiento intermedias, por lo que la válvula 21 de charnela principal
no se curva hacia el puerto 13 incluso cuando la cámara 9 de aceite
aplica una alta presión. Estas superficies están dispuestas en un
determinado intervalo entre sí de modo que no formen paredes en el
puerto 13 que obstruirían el flujo de fluido hidráulico.
Una pluralidad de aberturas 21A están formadas
en la válvula 21 de charnela principal enfrentadas con el puerto 13
tal como se muestra en la figura 2. Estas aberturas 21A están
cerradas desde abajo mediante la válvula 22 de charnela
secundaria.
Debido a que la válvula 22 de charnela
secundaria tiene una rigidez a flexión pequeña, se curva
articulándose respecto al borde externo de la arandela 23 y se
empuja y se abre incluso cuando la velocidad de extensión de la
barra 4 de pistón es baja o muy baja, y la presión de aceite
generada en los orificios 12 pasantes internos es pequeña. El
fluido hidráulico por tanto fluye a través de las aberturas 21A, y
también a través de la pluralidad de aberturas 25B formadas en el
asiento 25 de resorte que cubre la parte de abajo de la válvula 22
de charnela secundaria de manera para fluir hacia la cámara 9 de
aceite. En este caso, la resistencia al flujo de fluido hidráulico
viene determinada por las características de deformación de la
válvula 22 de charnela secundaria y la zona de abertura de las
aberturas 21A. Se genera entonces según esta resistencia una fuerza
de amortiguación muy pequeña con una respuesta rápida respecto a la
velocidad de extensión de la barra 4 de pistón.
Por otro lado, la válvula 21 de charnela
principal se abre cuando la velocidad de extensión de la barra 4 de
pistón es alta, y el diferencial de presión entre la presión de la
cámara 8 de aceite y la presión de la cámara 9 de aceite supera una
presión establecida determinada por las características de
deformación de la válvula 21 de charnela principal y la fuerza de
empuje del resorte 26. Por tanto una gran cantidad de fluido
hidráulico fluye a través del hueco entre la superficie 14 de
asiento circunferencial externa y la válvula 21 de charnela
principal hacia la cámara 9 de aceite, por tanto el aumento de
fuerza de amortiguación es gradual y se suprimen aumentos bruscos
de fuerza de amortiguación de extensión. Después de que se ha
abierto la válvula 21 de charnela principal, el diferencial de
presión a lo largo de las aberturas 21A ya no aumenta más, por
tanto la fuerza de amortiguación debida a la válvula 22 de charnela
secundaria no se eleva por encima de éste.
A continuación, se describirá en detalle la
construcción de la unidad 30 de válvula de base con referencia a la
figura 4.
La unidad 30 de válvula de base comprende un
asiento 31 de válvula ajustado a la parte inferior del tubo 2
interno. Este asiento 31 de válvula se penetra por una pluralidad de
orificios 32 pasantes externos y orificios 33 pasantes internos, y
fluye fluido hidráulico a través de estos orificios 32 pasantes
externos y orificios 33 pasantes internos entre la cámara 9 de
aceite y la cámara 10 de tanque. Los orificios 32 pasantes externos
y orificios 33 pasantes internos están formados respectivamente en
círculos concéntricos con respecto al eje central del asiento 31 de
válvula, estando dispuestos los orificios 32 pasantes externos sobre
el exterior de los orificios 33 pasantes internos.
Un cuerpo 34A de válvula conformado como
charnela de una válvula 34 de retención está dispuesto en un extremo
de los orificios 32 pasantes externos adyacente a la cámara 9 de
aceite. El cuerpo 34A de válvula se empuja hacia el asiento 31 de
válvula mediante un resorte 34B de retorno previsto entre el cuerpo
34A de válvula y un tapón 35. Por tanto, cuando la barra de pistón
se mueve en la dirección de extensión, la válvula de retención
permite que fluya fluido hidráulico sólo desde la cámara 10 de
tanque a la cámara 9 de aceite. Una abertura 34C está formada en el
cuerpo 34A de válvula en la posición de los orificios 33 pasantes
internos para conectar los orificios 33 pasantes internos con la
cámara 9 de aceite.
Una guía 36 conformada como columna pasa también
sustancialmente a través del centro del asiento 31 de válvula. El
tapón 35 se sujeta entre el asiento 31 de válvula y una pieza 36A de
agarre en el extremo superior de la guía 36. Una parte 36B de
diámetro grande se prevé en el extremo inferior de la guía 36 que
sobresale por debajo del asiento 31 de válvula, estando el extremo
superior de esta parte 36B en contacto con la base del asiento 31
de válvula. Una válvula 40 de base que comprende una válvula 41 de
charnela principal y una válvula 42 de charnela secundaria se prevé
sobre la circunferencia externa de la parte 36B.
Describiendo esto con mayor detalle, la válvula
41 de charnela principal, un soporte 43, la válvula 42 de charnela
secundaria y un separador 44 están ajustados a la parte 36B en este
orden desde la base del asiento 31 de válvula, estando soportada la
parte inferior del separador 44 mediante un reborde 36C en el
extremo de la parte 36B. La circunferencia externa de la válvula 41
de charnela principal está en contacto con una superficie 45 de
asiento anular prevista entre los orificios 32 pasantes externos y
los orificios 33 pasantes internos por debajo del asiento 31 de
válvula. Un puerto 46 está formado en el asiento 31 de válvula entre
la superficie 45 de asiento anular y la circunferencia externa de
la parte 36B, estando conectados los orificios 33 pasantes internos
con este puerto 46. Por tanto la válvula 41 de charnela principal,
que está sometida a una carga previa predeterminada debido al
soporte 43, está en contacto con la superficie 45 de asiento y
cierra el puerto 46. Cuando la barra 4 de pistón se mueve en la
dirección de compresión y la presión de la cámara 9 de aceite
supera una presión establecida, se empuja y se abre la válvula 41 y
fluye hacia fuera fluido hidráulico desde el hueco entre la válvula
41 y la superficie 45 de asiento.
Una abertura 41A está formada también en esta
válvula 41 de charnela principal, y esta abertura 41A está cerrada
desde abajo mediante la válvula 42 de charnela secundaria. Debido a
que esta válvula 42 de charnela secundaria presenta una baja
rigidez a flexión, se empuja y se abre articulándose respecto al
separador 44 incluso cuando la velocidad de compresión de la barra
4 de pistón es baja antes de que la presión de la cámara 9 de aceite
supere la presión establecida de la válvula 41 de charnela
principal. Entonces el fluido hidráulico fluye desde la cámara 9 de
aceite a la cámara 10 de tanque, y se genera una fuerza de
amortiguación de compresión por la resistencia debido a este flujo.
La fuerza de amortiguación de compresión cuando la velocidad de
compresión de la barra 4 de pistón es baja viene determinada por
las características de deformación de la válvula 42 de charnela
secundaria y la zona de abertura de la aberturas 41A, y se genera
con una respuesta rápida por tanto una fuerza de amortiguación muy
pequeña que aumenta linealmente.
Por otro lado, cuando la velocidad de compresión
de la barra 4 de pistón es alta y la presión de la cámara 9 de
aceite supera la presión establecida de la válvula 41 de charnela
principal, la válvula 41 de charnela principal se empuja y se abre.
Por tanto la fuerza de amortiguación debida a la abertura 41A ya no
aumenta más, y el aumento de la fuerza de amortiguación de
compresión es un aumento gradual determinado por la zona de
abertura de la abertura en el borde de la circunferencia externa de
la válvula 41 de charnela principal y las características de
deformación de la válvula 41 de charnela principal.
Con el fin de obtener características de
amortiguación deseadas, puede adoptarse una estructura en la que
una pluralidad de válvulas de charnela secundarias se dispone en
láminas y se varía el número de válvulas de charnela secundarias.
En este caso, para evitar la necesidad de variar la longitud de la
parte 36B de la guía 36, puede disponerse en láminas una pluralidad
de separadores 44 tal como se muestra en la figura 5, y la suma del
espesor total u de las válvulas 42 y el espesor total s de los
separadores 44, u+s, se dispone para ser constante ajustando el
número de estos separadores 44 para corresponder con el número de
válvulas 42 de charnela secundarias. Debido a que entonces es
innecesario cambiar la longitud de la parte 36B, el cambio de
partes debido a la variación de las características de fuerza de
amortiguación se mantiene en un mínimo y los costes son
inferiores.
La necesidad de variar la longitud de la parte
36B debido a un cambio en el número de las válvulas 42 de charnela
secundarias puede obviarse asimismo interponiendo otro separador 48
entre el extremo superior de la parte 36B y la parte inferior del
asiento 31 de válvula tal como se muestra en la figura 6, y ajustar
el espesor t total de este separador 48 y el espesor total u de las
válvulas 42 de charnela secundarias de modo que la suma u+t sea
constante.
De manera alternativa, un separador 49 puede
interponerse entre las válvulas 42 de charnela secundarias y un
asiento 31 de válvula, y ajustarse la válvula 41 de charnela
principal a la circunferencia externa de este separador 49 sin
formar la parte 36B de la guía 36, tal como se muestra en la figura
7. Cuando se cambia el número de válvulas 42 de charnela
secundarias, sólo es necesario cambiar el separador 49 sin cambiar
la guía 36. Por consiguiente, cuando las características de fuerza
de amortiguación se cambian, se mantienen en un mínimo los cambios
de partes y de ese modo se reducen los costes.
A continuación se describirá la función de la
realización.
Cuando la barra 4 de pistón del amortiguador
hidráulico se mueve en la dirección de extensión, fluye fluido
hidráulico desde la cámara 8 de aceite a la cámara 9 de aceite.
Cuando la velocidad de extensión de la barra 4 de pistón es baja o
muy baja, a medida que el fluido hidráulico empuja y abre sólo la
válvula 22 de charnela secundaria de la válvula 20 de pistón, y
fluye a través de esta válvula 22 de charnela secundaria, se obtiene
con una respuesta rápida una fuerza de amortiguación muy pequeña
que aumenta linealmente. Cuando la velocidad de extensión de la
barra 4 de pistón es superior a la velocidad media, a medida que la
válvula 21 de charnela principal se empuja y se abre y el fluido
hidráulico fluye a través del hueco entre la superficie 14 de
asiento de circunferencia externa y la parte de borde
circunferencial externa de la válvula 21 de charnela principal, se
suprime el posterior aumento de fuerza de amortiguación de
presión.
Por otro lado, cuando la barra 4 de pistón del
amortiguador 4 de presión de aceite se mueve en la dirección de
compresión, fluye fluido hidráulico desde la cámara 9 de aceite a la
cámara 10 de tanque. En este caso, cuando la velocidad de
compresión de la barra 4 de pistón es baja o muy baja, el fluido
hidráulico empuja y abre sólo la válvula 42 de charnela secundaria
de la válvula 40 de base, y a medida que fluye fluido hidráulico a
través de esta válvula 42 de charnela secundaria, se obtiene con una
respuesta rápida una fuerza de amortiguación muy pequeña que
aumenta linealmente. Cuando la velocidad de compresión de la barra 4
de pistón es superior a la velocidad media, a medida que la válvula
41 de charnela principal se empuja y se abre y fluye fluido
hidráulico a través del hueco entre la superficie 45 de asiento y la
válvula 41 de charnela principal, se suprime el posterior aumento
de la fuerza de amortiguación de presión.
Además, en esta carrera de compresión, la
válvula 21 de charnela principal de la válvula 20 de pistón se
empuja hacia el puerto 13 debido al aumento de presión en la cámara
9 de aceite. Sin embargo, como una zona sustancialmente central
está soportada por la superficie 16 de asiento intermedia, la
válvula 21 de charnela principal no se curva hacia el puerto 13. El
esfuerzo de flexión que actúa sobre la válvula 21 de charnela
principal es por tanto bajo, no resulta dañada la válvula 21 de
charnela principal, y se impide la formación de un hueco entre la
válvula 21 de charnela principal y la válvula 22 de charnela
secundaria.
Las figuras 8 y 9 muestran otra realización.
Según esta realización, sólo la estructura de la
base 3A del pistón 3 es diferente de la de la realización mostrada
en las figuras 1 a 4, y como las restantes características son
iguales, sólo se describirán en el presente documento las
diferencias.
Tal como se muestra en las figuras, la
superficie de asiento externa presenta varias partes de diámetro
pequeño en la proximidad de un punto intermedio entre la superficie
51 de asiento externa y la superficie 13 de asiento circunferencial
interna, y estas partes de diámetro pequeño forman la superficie 52
de asiento intermedia. La superficie 51 de asiento externa y la
superficie 52 de asiento intermedia están conectadas para formar
una superficie 50 de asiento, y un puerto 53 con forma de flor está
formado en el hueco con la superficie 15 de asiento circunferencial
interna. Los extremos 12A de la pluralidad de orificios 12 pasantes
internos se abren al puerto 53.
También según esta construcción, una zona
sustancialmente central de la válvula 21 de charnela principal está
soportada por la superficie 52 de asiento intermedia, por lo que
puede impedirse la deformación de la válvula 21 de charnela
principal debida a la presión de la cámara 9 de aceite incluso
cuando la barra 4 de pistón se mueve en la dirección de
compresión.
La construcción de la superficie de asiento
intermedia no está limitada a la forma anterior. La superficie de
asiento puede por ejemplo presentar una forma de sierra o piñón,
radial, sinusoidal, siendo suficiente que la superficie presente
una parte intermedia que soporte la región central de la válvula 21
de charnela principal.
La figura 10 muestra otra realización más de
esta invención. Según esta realización, sólo la estructura de una
válvula 60 de pistón y la de la base 3A del pistón 3 son diferentes
de las de la realización mostrada en las figuras 1 a 4, por lo que
esta descripción se centrará en estas diferencias.
De manera específica, una guía 61 se acopla con
la parte 4A de diámetro pequeño de la barra 4 de pistón, y el
extremo superior de esta guía 61 se pone en contacto con la base del
pistón 3. Una superficie 62 de asiento circunferencial externa está
formada en esta base, y un puerto 63 está formado en la base entre
esta superficie 62 y la circunferencia externa de la guía 61. Los
orificios 12 pasantes internos están conectados con este puerto
63.
Una válvula 64 de charnela principal se acopla
con la circunferencia externa de la guía 61 por debajo de este
puerto 63, y el borde circunferencial externo de la válvula 64 de
charnela principal entra en contacto con la superficie 62 de
asiento circunferencial externa para cerrar el puerto 63. Una
abertura 64A se abre a la válvula 64 de charnela principal, y una
válvula 65 de charnela secundaria de diámetro pequeño y baja rigidez
a flexión se dispone en láminas sobre la válvula 64 de charnela
principal para cerrar la abertura 64A desde abajo. La
circunferencia interna de esta válvula 65 de charnela secundaria se
acopla con la guía 61, y su circunferencia externa se extiende
hacia fuera y próxima a un punto en el que la circunferencia externa
de la válvula 64 de charnela principal y la superficie 62 de
asiento circunferencial externa se superponen. Por tanto, la
rigidez a flexión de la válvula 64 de charnela principal se mejora
soportándola en la proximidad de su punto medio, la región que se
deforma más fácilmente. Como resultado, la válvula 64 de charnela
principal no se deforma hacia el puerto 63 sometida a la presión de
la cámara 9 de aceite incluso cuando la barra 4 de pistón se
contrae.
La parte inferior de la válvula 65 de charnela
secundaria también se soporta mediante un reborde 61A de la guía 61
a través de un separador 67. Una tuerca 68 se rosca al extremo de la
parte 4A de diámetro pequeño por debajo de este reborde 61A para
soportar la guía 61.
De este modo, como en el caso de la válvula 20
de pistón mostrada en las figuras 1 a 4, la válvula 60 de pistón
según esta realización proporciona características de fuerza de
amortiguación adecuadas correspondientes a la velocidad de
extensión de la barra 4 de pistón. Cuando la barra 4 de pistón se
mueve en la dirección de compresión, la válvula 65 de charnela
secundaria por debajo de la válvula 64 de charnela principal
comparte la carga incluso cuando la cámara 9 de aceite genera una
gran presión de aceite, y por consiguiente, se suprime la
deformación de la válvula 64 de charnela principal hacia el puerto
63. Como resultado, la válvula 64 de charnela principal no resulta
dañada, y se impide la formación de un hueco entre la válvula 64 de
charnela principal y la válvula 65 de charnela secundaria.
Tal como se describió anteriormente en el
presente documento, el generador de fuerza de amortiguación en el
amortiguador hidráulico según esta invención protege la válvula que
comprende el generador de fuerza de amortiguación, y por tanto es
útil para aumentar su durabilidad.
Claims (1)
1. Generador de fuerza de amortiguación para un
amortiguador hidráulico que comprende una válvula (64) de charnela
principal y una válvula (65) de charnela secundaria dispuestas en
láminas una sobre otra, en el que dicha válvula (65) de charnela
secundaria cierra una abertura (64A) formada en dicha válvula (64)
de charnela principal y presenta una rigidez a flexión inferior a
la de dicha válvula (64) de charnela principal, y en el que sólo
dicha válvula (65) de charnela secundaria se abre para generar una
fuerza de amortiguación cuando una velocidad de
extensión/compresión de una barra (4) de pistón es baja, y dicha
válvula (64) de charnela principal se abre para suprimir el aumento
de fuerza de amortiguación cuando la velocidad de
extensión/compresión de dicha barra (4) de pistón es alta,
comprendiendo además dicho generador una superficie (25A) de asiento
que soporta la circunferencia externa de dicha válvula (64) de
charnela principal, y la circunferencia externa de dicha válvula
(65) de charnela secundaria se extiende hacia fuera y próxima al
punto en el que dicha válvula (64) de charnela principal y dicha
superficie (25A) de asiento se superponen;
en el que las circunferencias internas de dicha
válvula (64) de charnela principal y dicha válvula (65) de charnela
secundaria, respectivamente, la válvula (21, 64) de charnela
principal y la válvula (65) de charnela secundaria están soportadas
por un elemento (67) separador en contacto con la válvula (65) de
charnela secundaria, caracterizado porque el elemento (67)
separador está situado, por una parte, entre un reborde de un
elemento (61) de guía, elemento (61) de guía que guía las válvulas
(64, 65) de charnela principal y secundaria en la circunferencia
interna de las mismas, y, por otro lado, entre la válvula (65) de
charnela secundaria, y porque el elemento (61) de guía está fijado
sobre la barra (4) de pistón y por tanto se prohíbe su movimiento en
la dirección axial con respecto a la barra (4) de pistón.
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