ES2346833T3

ES2346833T3 - Amortiguador.

Info

Publication number: ES2346833T3
Application number: ES99966772T
Authority: ES
Inventors: Richard Bugaj
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: DE69942427D1; US20050034942A1; PL193377B1; US20090084643A1; US6837343B1; JP2002533624A; EP1151210A1; WO2000037822A1; EP1151210B1; KR100698604B1; PL348573A1; US7478708B2; KR20010101197A; ATE469312T1; EP1151210A4; JP4592956B2

Abstract

Un amortiguador, que comprende: un primer cilindro (11) que tiene una primera cámara (12) del pistón llena de líquido, siendo dicha primera cámara (12) del pistón estanca a la atmósfera; un primer pistón (13) recibido en dicha primera cámara (12) del pistón, siendo dicho primer pistón (13) desplazable axialmente a través de dicha primera cámara (12) del pistón; un primer medio de amortiguación (14) que proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho primer pistón (13) a través de dicha primera cámara (12) del pistón; un segundo cilindro (21) que tiene una segunda cámara (22) del pistón llena de líquido, siendo dicha segunda cámara (22) del pistón estanca a la atmósfera, estando dicho segundo cilindro (21) alineado axialmente con dicho primer cilindro (11), siendo dichos primer y segundo cilindros (11, 21) axialmente opuestos y desplazables axialmente entre sí; un segundo pistón (23) recibido en dicha segunda cámara (22) del pistón, siendo dicho segundo pistón (23) desplazable axialmente a través de dicha segunda cámara (22) del pistón; un segundo medio de amortiguación (24) que proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho segundo pistón (23) a través de dicha segunda cámara (22) del pistón; una barra (1) de pistón que se extiende axialmente entre, y hacia dichas cámaras de pistón primera y segunda; y medios (15, 25) para fijar dichos cilindros primero y segundo, a un chasis y una suspensión de rueda de un vehículo, respectivamente, caracterizado porque: dichos pistones primero y segundo (13, 23) están montados en extremos axiales primero y segundo (1a, 1b) de dicha barra (1) del pistón, respectivamente; dicho primer medio de amortiguación proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho primer pistón a través de dicha primera cámara del pistón, independientemente de la posición axial de dicho primer pistón en dicha primera cámara del pistón, y dicho segundo medio de amortiguación proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho segundo pistón a través de dicha segunda cámara del pistón, independientemente de la posición axial de dicho segundo pistón en dicha segunda cámara del pistón.

Description

Amortiguador.

Campo técnico

La presente invención se refiere a amortiguadores, y se refiere en concreto, de forma no limitativa, a amortiguadores para vehículos de motor.

Antecedentes de la invención

Los amortiguadores hidráulicos disponibles actualmente para vehículos son, en el caso más habitual, de tipo telescópico en forma de una sola disposición de pistón y cilindro, utilizada en combinación con un muelle espiral sobre el amortiguador. Una barra del pistón está conectada con el pistón en el interior del cilindro, con su extremo libre sobresaliendo del cilindro para el acoplamiento al chasis del vehículo. El cilindro está acoplado a la suspensión de la rueda del vehículo. La extensión o compresión del amortiguador, provocadas cuando la suspensión de la rueda pasa sobre una superficie desigual deformando elásticamente el muelle espiral, está amortiguada por la resistencia al movimiento del pistón dentro del cilindro lleno de aceite. La resistencia de amortiguación frente al movimiento del pistón se proporciona mediante alguna de varias clases de mecanismo de válvula en el pistón, que limita el flujo del aceite desde un lado del pistón al otro, en el interior del cilindro.

Las características de amortiguación del amortiguador se pueden ajustar en alguna medida a través del ajuste del mecanismo de la válvula del pistón. Están también disponibles amortiguadores de gas que tienen la misma estructura básica esbozada anteriormente, pero que están dotados además de una cámara de gas hacia el extremo del cilindro distal desde la barra del pistón, y separada de la cámara de aceite mediante un pistón de separación desplazable axialmente. La presión de gas en la cámara de gas puede ajustarse para obtener las características de amortiguación del amortiguador.

Estas formas de amortiguador disponibles actualmente acusan varios inconvenientes, incluyendo limitaciones en la ajustabilidad para proporcionar una amortiguación precisa en regímenes específicos de duración/frecuencia y amplitud del movimiento de suspensión de la rueda. Habitualmente, la calidad de la conducción proporcionada por dichos amortiguadores está asimismo comprometida frente a la característica de manejo del vehículo.

La publicación japonesa número JP A 09 207 538 da a conocer varias disposiciones de amortiguador que tienen un medio de conmutación constante del muelle, montado en un amortiguador. Los amortiguadores incluyen dos muelles, uno de los cuales es bloqueado por el medio de conmutación constante cuando el muelle es sometido a un desplazamiento grande, cambiando por lo tanto súbitamente la constante eficaz global del muelle. La realización mostrada en la figura 6 de este documento con cilindros primero y segundo alineados, que están sujetos a un chasis y a una suspensión de rueda de un vehículo, da a conocer todas las características del preámbulo de la reivindicación 1.

La patente de EE.UU. número 5 096 168 da a conocer una disposición de amortiguador que tiene dos cilindros fijos extremo a extremo con un pistón en cada cilindro y una barra del pistón conectada a cada pistón respectivo, y extendiéndose a través del extremo libre del cilindro respectivo. En esta disposición, la función de amortiguamiento del pistón en cada cilindro actúa aisladamente, con la división entre las dos cámaras de pistón definidas por los extremos contiguos de los cilindros, aislando operativamente las dos cámaras de pistón.

La patente de EE.UU. número 2 946 582 da a conocer varias disposiciones de amortiguador que comprenden múltiples tubos concéntricos en superposición, con una sola barra de pistón y un pistón montado en el interior del tubo más interno.

Objetivo de la invención

Es un objetivo de la presente invención dar a conocer un amortiguador mejorado.

Resumen de la invención

En el presente documento se da a conocer un amortiguador que comprende:

: un primer cilindro que tiene una primera cámara del pistón llena de líquido, siendo dicha primera cámara del pistón estanca a la atmósfera;

: un primer pistón recibido en dicha primera cámara del pistón, siendo dicho primer pistón desplazable axialmente a través de dicha primera cámara del pistón;

: un primer medio de amortiguación que proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho primer pistón a través de dicha primera cámara del pistón;

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: un segundo cilindro que tiene una segunda cámara del pistón llena de líquido, siendo dicha segunda cámara del pistón estanca a la atmósfera, estando dicho segundo cilindro alineado axialmente con dicho primer cilindro, siendo dichos primer y segundo cilindros axialmente opuestos y desplazables axialmente entre sí;

: un segundo pistón recibido en dicha segunda cámara del pistón, siendo dicho segundo pistón desplazable axialmente a través de dicha segunda cámara del pistón;

: un segundo medio de amortiguación que proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho segundo pistón a través de dicha segunda cámara del pistón;

: una barra de pistón que se extiende axialmente entre y hacia dichas primera y segunda cámaras de pistón; y medios para fijar dichos primer y segundo cilindros a un chasis y a una suspensión de rueda de un vehículo, respectivamente,

caracterizado porque:

: dichos primer y segundo pistones están montados en extremos axiales primero y segundo de dicha barra de pistón, respectivamente;

: dicho primer medio de amortiguación proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho primer pistón a través de dicha primera cámara del pistón, independientemente de la posición axial de dicho primer pistón en dicha primera cámara del pistón, y

: dicho segundo medio de amortiguación proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho segundo pistón a través de dicha segunda cámara del pistón, independientemente de la posición axial de dicho segundo pistón en dicha segunda cámara del pistón.

Típicamente, dicho primer medio de amortiguación comprende una o más aberturas que pasan a través de dicho primer pistón y dicho segundo medio de amortiguación comprende una o más aberturas que pasan a través de dicho segundo pistón.

En una realización, por lo menos uno de dichos primer y segundo cilindros está dotado de una cámara de gas estanca en un extremo del mismo, distal respecto de dicha barra del pistón, y preferentemente de un medio de válvula para ajustar la presión del gas en dicha cámara de gas, estando separados dichos pistón y cámara de gas mediante un pistón de separación desplazable axialmente. Cada mencionada por lo menos una cámara de gas, puede estar dispuestas externamente respecto del mencionado cilindro respectivo, estando dispuesta dicha cámara de gas en un cilindro de gas separado que aloja dicho pistón de separación, comunicando dicha cámara del pistón con dicho cilindro de gas a través de un conducto en dicho extremo distal de dicho cilindro.

Ambos mencionados cilindros primero y segundo pueden estar dotados de una mencionada cámara de gas estanca y un mencionado medio de válvula.

El amortiguador puede estar dotado con muelles espirales primero y segundo, estando dicho primer muelle espiral asociado con dicho primer cilindro y teniendo un primer extremo fijo axialmente con respecto a dicha barra del pistón y un segundo extremo fijo axialmente con respecto a dicho primer cilindro, y estando dicho segundo muelle espiral asociado con dicho segundo cilindro y teniendo un primer extremo fijo axialmente con respecto a dicha barra del pistón y un segundo extremo fijo axialmente con respecto a dicho segundo cilindro.

Los segundos extremos de los muelles espirales pueden estar fijados al bastidor y a la suspensión del vehículo, respectivamente, con el objeto de fijar sus posiciones axiales con respecto a los cilindros primero y segundo respectivamente.

Preferentemente, dichos primeros extremos del primer y el segundo muelles espirales, están fijos axialmente con respecto a dicha barra del pistón por medio de una placa extrema anular fija a dicha barra del pistón entre dichos primer y segundo cilindros.

Alternativamente, el amortiguador puede estar asociado con un solo muelle espiral.

Preferentemente, dicho amortiguador comprende además un manguito que se extiende entre dichos primer y segundo cilindros, los extremos axiales de dicho manguito acoplando de forma estanca con dichos primer y segundo cilindros, con el objeto de definir una cavidad del manguito entre ambos, siendo dicho manguito desplazable telescópicamente con respecto a, por lo menos, uno de dichos primer y segundo cilindros para permitir un desplazamiento axial relativo de dichos primer y segundo cilindros. El manguito puede estar dotado de un medio de válvula para ajustar la presión del gas el interior de dicha cavidad.

Preferentemente, dicho manguito es desplazable axialmente con respecto a los dos mencionados primer y segundo cilindros.

Preferentemente, una primera cavidad anular está definida en una zona de solapamiento entre dicho primer cilindro y dicho manguito, los extremos axiales opuestos de dicha primera cavidad anular estando definidos respectivamente por un primer medio de estanqueidad unido a dicho primer cilindro y acoplando de forma estanca dicho manguito, y un segundo medio de estanqueidad unido a dicho segundo manguito y acoplando de forma estanca dicho primer cilindro.

En una realización, dicha primera cavidad anular comunica con dicha primera cámara del pistón siendo, un área en sección transversal de dicha primera cavidad anular, medida en un plano perpendicular a la dirección axial, sustancialmente igual a un área en sección transversal de dicha barra del pistón.

Alternativamente, la primera cavidad anular puede estar dotada de un medio de válvula para ajustar la presión del gas en su interior.

Preferentemente, una segunda cavidad anular está definida en una zona de solapamiento entre dicho segundo cilindro y dicho manguito, estando los extremos axiales opuestos de dicha segunda cavidad anular definidos respectivamente por un primer medio de estanqueidad unido a dicho segundo cilindro y acoplando de forma estanca dicho manguito, y un segundo medio de estanqueidad unido a dicho segundo manguito y acoplando de forma estanca dicho segundo cilindro.

En una realización, dicha segunda cavidad anular comunica con dicha segunda cámara del pistón, siendo un área en sección transversal de dicha segunda cavidad anular, medida en un plano perpendicular a la dirección axial, sustancialmente igual a un área en sección transversal de dicha barra del pistón.

Alternativamente, la segunda cavidad anular puede estar dotada de un medio de válvula para ajustar la presión del gas en su interior.

El amortiguador puede estar dotado con muelles espirales primero y segundo, estando dicho primer muelle espiral asociado con dicho primer cilindro y teniendo un primer extremo fijo axialmente con respecto a dicho manguito, y un segundo extremo fijo axialmente con respecto a dicho primer cilindro, y estando dicho segundo muelle espiral asociado con dicho segundo cilindro y teniendo un primer extremo fijo axialmente con respecto al manguito, y un segundo extremo fijo axialmente con respecto a dicho segundo cilindro.

Los segundos extremos de los muelles espirales pueden estar fijados al bastidor y a la suspensión del vehículo, respectivamente, con el objeto de fijar sus posiciones axiales con respecto al primer y el segundo cilindros respectivamente.

Preferentemente, dichos primeros extremos de los muelles espirales primero y segundo, están fijados axialmente con respecto a dicho manguito por medio de una placa extrema anular, fijada a dicho manguito entre dichos primer y segundo cilindros.

En una realización, la primera cavidad anular estanca está llena de líquido, estando dicha primera cavidad anular asociada operativamente con la cavidad del manguito de otro segundo mencionado amortiguador, de forma que una disminución/incremento en el volumen de dicha primera cavidad anular proporciona un incremento/disminución en la presión de gas en dicha cavidad del manguito de dicho otro amortiguador.

Preferentemente, dicha primera cavidad anular comunica con un primer extremo de un cilindro de control, y dicha cavidad del manguito de dicho otro amortiguador comunica con un segundo extremo de dicho cilindro de control aislando, un pistón de separación del cilindro de control dispuesto en el interior de dicho cilindro de control, dicha primera cavidad anular y dicha cavidad del manguito de dicho otro amortiguador.

Preferentemente, dicho pistón de separación del cilindro de control está dotado de una barra del pistón recibida de forma estanca en una parte de sección transversal reducida de dicho cilindro de control, hacia dicho primer extremo del cilindro de control, de manera que un extremo prolongado de dicha barra del pistón aísla dicha primera cavidad anular.

Preferentemente, la primera cavidad anular de dicho otro amortiguador está llena de líquido, estando dicha cavidad anular estanca de dicho otro amortiguador, asociada operativamente con la cavidad del manguito de dicho amortiguador, de manera que una disminución/incremento en el volumen de dicha primera cavidad de dicho otro amortiguador proporciona un incremento/disminución en la presión del gas en dicha cavidad del manguito de dicho otro amortiguador.

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Breve descripción de los dibujos

A continuación se describirán formas preferidas de la invención a modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos anexos. Las realizaciones de las figuras 5 a 7, 9, 11 a 15, y 18, 19, 21 y 22, aunque no están dentro del alcance de la invención, se han mantenido por claridad, en particular para explicar una posible asociación operativa de los amortiguadores de las figuras 14 a 17. En los dibujos anexos:

La figura 1 es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador acorde con una primera realización en un estado extendido.

La figura 2 es una vista en alzado frontal, en sección, del amortiguador de la figura 1 en un estado comprimido.

La figura 1a es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador acorde con una versión de la primera realización en un estado extendido.

La figura 2a es una vista en alzado frontal, en sección, del amortiguador de la figura 1a en un estado comprimido.

La figura 3 es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador acorde con otra versión de la primera realización en un estado extendido.

La figura 4 es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador acorde con una primera realización modificada, en un estado extendido.

La figura 5 es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador acorde con una segunda realización en un estado extendido. Esta realización no es acorde con la invención.

La figura 6 es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador acorde con la segunda realización en un estado comprimido.

La figura 7 es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador acorde con una segunda realización modificada, en un estado extendido. Esta realización no es acorde con la invención.

La figura 8 es una vista en alzado frontal, en sección, de una forma alternativa del amortiguador de la figura 3, en un estado extendido.

La figura 9 es una vista en alzado frontal, en sección, de una forma alternativa del amortiguador de la figura 7, en un estado extendido. Esta forma no es acorde con la invención.

La figura 10 es una vista en alzado frontal, en sección, de una forma modificada del amortiguador de la figura 1, en un estado extendido.

La figura 11 es una vista en alzado frontal, en sección, de una forma modificada del amortiguador de la figura 5, en un estado extendido. Esta forma no es acorde con la invención.

La figura 12 es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador acorde con otra segunda realización modificada, en un estado comprimido. Esta realización no es acorde con la invención.

La figura 13 es una vista en alzado frontal, en sección, del amortiguador de la figura 12 en un estado extendido.

La figura 14 es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador acorde con una tercera realización en un estado extendido. Esta realización no es acorde con la invención.

La figura 15 es una vista en alzado frontal, en sección, del amortiguador de la figura 14 en un estado comprimido.

La figura 16 es una vista en alzado frontal, en sección, de una forma modificada del amortiguador de la figura 7, en un estado comprimido.

La figura 17 es una vista en alzado frontal, en sección, del amortiguador de la figura 16 en un estado extendido.

La figura 18 es una vista en alzado frontal, en sección, de dos amortiguadores asociados operativamente de acuerdo con la figura 12.

La figura 19 es una vista en alzado frontal, en sección, de una disposición similar a la de la figura 18.

La figura 20 es una vista en alzado frontal, en sección, de una disposición similar a la de la figura 19, pero utilizando dos amortiguadores de acuerdo con la figura 16.

La figura 21 es una vista en alzado frontal, en sección, de una forma modificada del amortiguador de la figura 14, en un estado extendido.

La figura 22 es una vista en alzado frontal, en sección, del amortiguador de la figura 21 en un estado comprimido.

La figura 23 es una vista en alzado frontal, en sección, de una forma modificada del amortiguador de la figura 16, en un estado comprimido.

La figura 24 es una vista en alzado frontal, en sección, del amortiguador de la figura 23 en un estado extendido.

La figura 25 es una vista en alzado frontal, en sección, de una versión de tipo McPherson del amortiguador de la figura 23, en un estado comprimido.

La figura 26 es una vista en alzado frontal, en sección, de un amortiguador similar al de la figura 25, en un estado extendido.

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Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Las figuras 1 y 2 representan un amortiguador acorde con una primera realización, en estados extendido y comprimido. El amortiguador está dotado de cilindros primero y segundo 11, 21 alineados axialmente. Cada uno de los cilindros está dotado de una cámara 12, 22 de pistón que está llena de aceite, fluido hidráulico o cualquier otro líquido apropiado, del modo usual. Se reciben pistones 13, 23 desplazables axialmente en cada una de las cámaras primera y segunda 12, 22 de pistón, junto con medios para amortiguar el desplazamiento axial de los pistones 13, 23 a través del líquido, en las respectivas cámaras 12, 22 de pistón.

Los medios de amortiguación pueden adoptar cualquier forma adecuada de las conocidas en la técnica. Un medio de amortiguación típico sería un mecanismo 14, 24 de válvula común en los pistones 13, 23, que comprende una o más aberturas 14a, 24a que pasan a través de la extensión axial del pistón 13, 23, y una serie de placas finas flexibles 14b, 24b aseguradas a los extremos axiales del pistón, que cubren por lo menos parcialmente la abertura o aberturas 14a, 24a para limitar o bloquear el paso de aceite a su través. La deformación de las placas separándose de la abertura o las aberturas, como resultado de la presión del líquido, permite el flujo de líquido a través de las aberturas.

Una barra 1 del pistón se extiende axialmente entre los cilindros primero y segundo 11, 21 y hacia las cámaras primera y segunda 12, 22 de pistón del cilindro. Los extremos axiales primero y segundo 1a, 1b de la barra 1 del pistón, están conectados respectivamente al primer y segundo pistones 14, 24 del cilindro, del modo usual.

Una barra roscada 15 se extiende desde el extremo superior 11a del primer cilindro distal a la barra 1 del pistón, para asegurar el primer cilindro a un punto de montaje en el chasis de un vehículo (no mostrado), del modo usual. Si es necesario podrían utilizarse otros medios para fijar el primer cilindro, con el objeto de adecuarse al vehículo concreto. Un cojinete 25 está formado en el extremo distal o inferior 21a del segundo cilindro 21 para fijar el segundo cilindro a la suspensión de una rueda del vehículo (no mostrado), del modo usual. De nuevo, el medio para fijar el segundo cilindro puede ser de cualquier forma adecuada para la suspensión específica de la rueda.

Los extremos proximales 11b, 21b de los cilindros están dotados, cada uno, con una pieza extrema y guía con junta 19, 29 para sellar el extremo de las cámaras de pistón, en el punto de entrada de la barra 1 del pistón.

Puede utilizarse un muelle espiral con el amortiguador, del modo usual.

El amortiguador acorde con la primera realización está, por lo tanto, en la forma general de dos amortiguadores estándar opuestos unidos por sus barras de pistón. Tener dos pistones para efectuar la amortiguación en un solo amortiguador, incrementa la amortiguación disponible para un amortiguador dado, y consigue una reducción a la mitad del recorrido de cada pistón y la barra del pistón. Esto proporciona temperaturas y presiones de trabajo reducidas, y una vida extendida para el amortiguador. La amortiguación puede proporcionarse asimismo con eficacia, incluso para movimientos de la rueda de corta duración y amplitud pequeña. El diseño con doble pistón permite asimismo que el amortiguador amortigüe frecuencias entre el 50% y quizás hasta el 100% superiores, respecto de un diseño con un solo pistón. Existe asimismo la posibilidad de incrementar el área total del pistón en hasta el 100%, en comparación con un amortiguador de un solo cilindro, con el mismo diámetro de cilindro.

Mientras que en un amortiguador estándar de un solo pistón, el movimiento del pistón está acoplado directamente al vehículo, el amortiguador con doble pistón descrito aísla los pistones en movimiento respecto tanto del chasis del vehículo como de la suspensión de la rueda, mediante el aceite en el interior de las cámaras de pistón. El aislamiento, y la reducción en la amplitud del desplazamiento, proporcionan a los ocupantes del vehículo un nivel mejorado de confort en la conducción.

Tener dos pistones proporciona asimismo el ajuste de dos mecanismos de válvula, de manera que puede llevarse a cabo un ajuste incrementado de las características de amortiguación. Además, los mecanismos de válvula de los dos pistones pueden ajustarse para proporcionar características diferentes individualmente, ajustando el amortiguador a dos rangos diferentes de vibración/desplazamiento de la rueda. Dicho ajuste en un doble rango podría ser especialmente beneficioso para coches de carreras que pueden estar sometidos a carreteras sucias desiguales y a alquitrán dentro de una etapa de la carrera, requiriendo diferentes características del amortiguador. También podrían utilizarse espirales separadas de diferente dureza, sobre cada cilindro.

Como para cualquier amortiguador estándar, el desplazamiento axial de los pistones 13, 23 en el interior de la cámara 12, 22 del pistón, tendrá como resultado que los extremos axiales 1a, 1b de la barra 1 del pistón se extenderán hacia las cámaras 13, 23 de pistón y se replegaran desde estas, variando el volumen disponible de las cámaras 13, 23 de pistón para el líquido en su interior. Esto puede compensarse de cualquiera de varias maneras estándar, permitiendo a los pistones desplazarse axialmente sin que el líquido incompresible en la cámara 13, 23 del pistón impida la extensión de la barra 1 del pistón hacia la cámara 13, 23 del pistón. La manera más sencilla de proporcionar esta compensación, es proporcionar un bolsillo pequeño de gas en el extremo de cada cámara 13, 23 de pistón, comprimiéndose el gas cuando la barra 1 del pistón se introduce en la cámara, y expandiéndose con la retirada. Sin embargo, este método no es el preferido puesto que se produce una mezcla del líquido y el gas en la cámara de pistón. Para compensar este problema, puede proporcionarse una pequeña bolsa de plástico llena de gas en cada cámara 13, 23 de pistón.

En las figuras 1a y 2a se representa un método de compensación estándar, más preferido, basado en un amortiguador de tipo "doble tubo" estándar. Un tubo externo 11a, 21a rodea cada uno de los cilindros 11, 21 de pistón, y define una cavidad de compensación anular 12a, 22a que comunica con la cámara 12, 22 de pistón. Cada una de las cavidades de compensación anular están llenas de gas en buena medida. La compresión del amortiguador extiende la barra 1 del pistón hacia las cámaras 13, 23 de pistón, y desplaza líquido a las cavidades de compensación anular 12a, 22a, comprimiendo el gas en su interior, del modo usual.

En la figura 3 se representa una forma alternativa de amortiguador de gas de la primera realización, que utiliza otro método estándar de compensación de la extensión de la barra 1 del pistón hacia las cámaras 13, 23 de pistón. Se disponen cámaras de gas estancas 16, 26 en los extremos distales 11a, 21a del primer y el segundo cilindros. Pueden disponerse válvulas 17, 27 de la forma usual, para ajustar la presión del gas en el interior de las cámaras 16, 26 de gas. Las cámaras 16, 26 de gas están separadas de las cámaras 12, 22 de pistón respectivas, mediante pistones de separación 18, 28 desplazables axialmente, que flotan libremente y permiten que la presión en el interior de la cámara de gas sea transmitida al líquido en el interior de las cámaras 12, 22 de pistón. El lugar de proporcionarse a ambos cilindros la cámara de gas separada 16, 26, se contempla que solamente uno de los cilindros pueda tener una cámara de gas separada 16, 26. Además, se contempla que el suministro de gas para las cámaras de gas podría estar almacenado externamente a los cilindros, y comunicado con las cámaras 16, 26 de gas a través de una manguera o similar.

La provisión de las cámaras de gas proporciona la capacidad de un mayor ajuste de las características de amortiguación en cada pistón y de las características globales del amortiguador.

Un experto en la materia apreciará que cada uno de los amortiguadores descritos en el presente documento, estará dotado de cualquiera de las configuraciones estándar para permitir el desplazamiento axial de los pistones, compensando la extensión y retracción de la barra o barras de pistón, hacia y desde la cámara o cámaras de pistón.

En la figura 4 se describe otra modificación del amortiguador de la primera realización. Se proporciona un manguito 31, que se extiende entre el primer y segundo cilindros 11, 21. Los extremos axiales 31a, 31b del manguito 31 se acoplan de forma estanca con el primer y el segundo cilindros 11, 21, para definir una cavidad estanca 32 entre ambos. Los extremos del manguito acoplan típicamente de forma estanca con la pared exterior de los cilindros, a través de anillos de estanqueidad 33, 33 que permiten que el manguito sea desplazable axialmente a lo largo de las paredes exteriores de los cilindros, permitiendo el desplazamiento axial relativo del primer y el segundo cilindros 11, 21, durante la compresión y la expansión del amortiguador. Se contempla también que el manguito pueda estar fijado a uno de los cilindros y ser desplazable axialmente con respecto al otro, para seguir permitiendo la expansión y compresión del amortiguador. Se dispone un seguro 34 en cada cilindro para asegurar que el acoplamiento estanco del manguito y los cilindros se mantiene, sin que el manguito 31 se deslice saliendo del extremo de cada cilindro.

La provisión del manguito 31 mejora la dureza lateral del amortiguador, y proporciona otra oportunidad de ajuste de las características de amortiguación del amortiguador. Incrementar la presión en el interior de la cavidad 32, incrementará la longitud del amortiguador para elevar el vehículo, si se requiere. La presión incrementada hará asimismo al amortiguador más difícil de comprimir y más fácil de extender. Una presión reducida en la cavidad reducirá la longitud del amortiguador, descendiendo el vehículo, y haciendo al amortiguador más fácil de comprimir y más difícil de extender.

Las figuras 5 y 6 representan una segunda realización de un amortiguador, en estados extendido y retraído, respectivamente. Esta realización no es acorde con la invención. El amortiguador comprende un solo cilindro 111 con una cámara 112 del pistón llena de líquido. Los pistones primero y segundo 113, 123 desplazables axialmente, son recibidos en la cámara 112 del pistón estanca hacia respectivos extremos primero y segundo 111a, 111b del cilindro. Igual que para la primera realización, puede disponerse cualquiera de diversos mecanismos 114, 124 de válvula u otros medios conocidos, para amortiguar el desplazamiento axial de cada uno de los pistones primero y segundo 113, 123, a través del líquido en la cámara 112 del pistón.

Una primera barra 101 de pistón está conectada al primer pistón 113 y se extiende a través del primer extremo 111a del cilindro, mientras que una segunda barra 201 de pistón equivalente está conectada al segundo pistón 123 y se extiende a través del segundo extremo 111b del cilindro.

La primera barra 101 del pistón está dotada de una parte roscada 101a para fijar la primera barra 101 del pistón a una parte de montaje en el chasis de un vehículo, mientras que la segunda barra 201 del pistón está dotada de un cojinete 202 para su fijación a la suspensión de la rueda del vehículo. Igual que en la primera realización, si es necesario pueden utilizarse otras formas de acoplamiento.

Una pieza extrema y guía con junta 19, 29 está dispuesta en cada extremo del cilindro 111, tal como para la primera realización.

En la figura 7 se describe una modificación de la segunda realización, que produce un amortiguador de gas. Esta realización no es acorde con la invención. La cámara del pistón está dividida en cámaras secundarias primera y segunda 112a, 112b, por medio de una cámara de gas estanca. La cámara de gas 116 está separada de las cámaras secundarias del pistón primera y segunda 112 a, 112b mediante pistones de separación 118, 128 desplazables axialmente, fundamentalmente del mismo modo que en la primera realización. Típicamente se proporcionará una válvula 117 para permitir el ajuste de la presión de gas en el interior de la cámara 117 gas, permitiendo de ese modo un ajuste mayor de las características de amortiguación del amortiguador.

Igual que en la primera realización, ambas versiones del amortiguador de la segunda realización incrementan la amortiguación disponible para un amortiguador dado, y reducen a la mitad el desplazamiento de cada pistón y barra de pistón, con las ventajas resultantes discutidas anteriormente. También se proporciona una oportunidad mayor para el ajuste y personalización de las características de amortiguación del amortiguador, a través de los mecanismos de válvula del pistón y de la cámara de gas (de la realización modificada de la figura 7).

En la figura 8 se describe una alternativa al amortiguador de la figura 3. En lugar de proporcionar cámaras 16, 26 de gas estancas en el interior de los cilindros primero y segundo 11, 21, pueden proporcionarse cámaras 16', 26' de gas externamente a los cilindros primero y segundo 11, 21. Las cámaras 16', 26' de gas estancas están, cada una, dispuestas en un cilindro 40, 50 de gas separado, que aloja el pistón de separación 18, 28. Las cámaras 12, 22 de pistón comunican con el respectivo cilindro 40, 50 de gas a través de un conducto 41, 51, en el extremo distal del cilindro 11, 21. Una configuración semejante que utiliza cilindros 40, 50 de gas externos, permite una longitud global del amortiguador más corta, en comparación con el amortiguador de la figura 3.

En la figura 9 se representa una alternativa similar al amortiguador de la figura 7. Esta realización no es acorde con la invención. La cámara 112 del pistón está dividida en cámaras secundarias primera y segunda 1121, 112b mediante una junta fija 145, fijada a la pared del cilindro 111. Las cámaras secundarias primera y segunda 102a, 112b comunican con extremos opuestos de un cilindro 140 de gas a través de conductos primero y segundo 141, 151 adyacentes a la junta fija 145. Una cámara de gas 116 está definida entre pistones de separación 118, 128 desplazables axialmente, dispuestos en el cilindro 140 de gas.

Se contempla asimismo que la junta fija 145 podría disponerse en un amortiguador sin ninguna cámara de gas (tal como el amortiguador de las figuras 5 y 6). La junta fija 145 dividirá la cámara del pistón en cámaras secundarias aisladas primera y segunda 112. Esto hará que en el amortiguador actúe eficazmente como dos amortiguadores diferentes conectados extremo a extremo, sin interacción entre ambos. Esta configuración, si bien sirve para el ajuste separado de los dos extremos, no será tan suave como un amortiguador que deja la cámara del pistón como una sola cámara (figuras 5 y 6), o un amortiguador que separa las cámaras secundarias del pistón con una cámara de gas (figuras 7 y 9).

Mientras que los diversos amortiguadores de la presente invención pueden asociarse con un solo muelle espiral tal como para un amortiguador estándar, con el extremo superior del muelle unido al bastidor del vehículo y el extremo inferior a unido a la suspensión del vehículo, cada amortiguador puede estar dotado de dos muelles espirales, estando asociado uno con cada extremo del amortiguador.

El amortiguador de la figura 1 se representa con dos muelles espirales 60, 61, en la figura 10. Un primer muelle espiral 60 está asociado con el primer cilindro 11, y tiene un primer extremo 60a fijo axialmente con respecto a la barra 1 del pistón. El segundo extremo 60b del primer muelle espiral, está fijo axialmente con respecto al primer cilindro 11. El segundo extremo 60b del muelle espiral puede estar unido axialmente al primer cilindro 11, quizás mediante una placa fijada al primer cilindro y apoyada en el extremo 60b del muelle, o bien puede estar fijado axialmente al bastidor/chasis del vehículo en torno al punto en el que está fijada la barra roscada 15. El segundo muelle espiral 61 está asociado con el segundo cilindro 21 y tiene sus extremos primero y segundo 61a, 61b fijos axialmente de forma similar. El segundo extremo 61b del segundo muelle espiral estará típicamente fijado a la suspensión del vehículo. Los primeros extremos 60a, 61a del muelle espiral están preferentemente fijos axialmente con respecto a la barra 1 del pistón, por medio de una placa extrema anular 62 unida a la barra 1 del pistón, entre los cilindros primero y segundo 11, 21. Los primeros extremos 60a, 61a del muelle espiral se apoyan en esta placa anular 62 para fijar su posición axial con respecto a la barra 1 del pistón. La utilización de los dos muelles espirales, de este modo, permite la utilización de muelles de dureza diferente asociados con cada uno de los cilindros 11, 12. Por lo tanto, un primer muelle espiral 60 de una dureza dada, puede acoplarse con el primer cilindro 11 con características de amortiguación predeterminadas, y un segundo muelle espiral 61 con una dureza dada diferente puede acoplarse con el segundo cilindro 12 con características de amortiguación diferentes.

El amortiguador de la figura 4 podría modificarse de manera similar, con dos muelles espirales 60, 61, con la placa 62 que fija axialmente los extremos 60a, 61a del primer muelle espiral estando unida al manguito 31 en lugar de a la barra 1 del pistón.

El amortiguador de la figura 5 se representa con dos muelles espirales 60, 61, en la figura 11. El primer muelle espiral 60 está asociado con la primera barra 101 del pistón, y tiene un primer extremo 60a fijo axialmente con respecto al cilindro 111. El segundo extremo 60b del primer muelle espiral, está fijo axialmente con respecto a la primera barra 101 del pistón. El segundo extremo 60b del muelle espiral puede estar unido axialmente a la primera barra 101 del pistón, quizás mediante una placa fijada a la primera barra del pistón y apoyada en el extremo 60b del muelle, o bien puede estar fijado axialmente al chasis del vehículo en torno al punto en el que está fijado el extremo roscado 101a. El segundo muelle espiral 61 está asociado con la segunda barra 201 del pistón y tiene sus extremos primero y segundo 61a, 61b fijos axialmente de forma similar. Los primeros extremos 60a, 61a del muelle espiral están preferentemente fijados axialmente con respecto al cilindro 111, por medio de una placa extrema anular 162 unida al cilindro 111. La disposición de dos muelles espirales puede ser aplicada, de este modo, a los amortiguadores de las figuras 7 y 9.

Los amortiguadores de doble barra de pistón, y un solo cilindro, de las figuras 5 hasta 7, 9 y 11 pueden estar dotados de uno o varios manguitos, de forma similar a los amortiguadores de una sola barra de pistón y doble cilindro de la figura 7. Un amortiguador modificado semejante se describe en las figuras 12 y 13 en estados comprimido y extendido, respectivamente.

Un primer manguito 131 está dispuesto telescópicamente en torno a, y acoplado de forma estanca con, el cilindro 111 y se extiende desde el primer extremo 111a del cilindro. El extremo axial distal 131b del primer manguito 131 está sellado con una pared extrema, de manera que el primer manguito 131 define una cavidad estanca 132 del primer manguito. La primera barra 101 de pistón está unida al primer manguito de manera que el desplazamiento axial de la primera barra 101 de pistón proporcionará un desplazamiento igual del primer manguito 131 y un cambio correspondiente en el volumen y la presión en la cavidad 132 del primer manguito. Se proporcionará una válvula 138 en el primer manguito para permitir el ajuste de la presión del gas en su interior. Un segundo manguito 231 puede estar montado análogamente en el segundo extremo 111b del cilindro. La extensión del amortiguador al estado de la figura 13 incrementará el volumen, y por consiguiente disminuirá la presión en las cavidades 132, 232 de los manguitos primero y segundo.

El incremento de la presión del gas en la cavidad 132 del primer manguito a través de la válvula 138 incrementará la longitud del amortiguador, y lo hará más duro de comprimir y más fácil de extender. La presión del gas en la cavidad 232 del segundo manguito puede ajustarse asimismo, para un mejor ajuste de las características del amortiguador, si se desea.

Aquí, el primer manguito 131 engrana con el cilindro 111 de tal modo que define una primera cavidad anular 135 en una zona de solapamiento entre el primer manguito 131 y el cilindro 108. Un extremo axial de la primera cavidad anular estanca 135 está definido por una primera junta anular 133 que está unida al cilindro 2 en su primer extremo 102a, y acopla de forma estanca con el primer manguito. El extremo axial opuesto de la primera cavidad anular estanca 135 está definido por una segunda junta anular 134 que está unida al primer manguito 131 junto al extremo proximal 131a del mismo, y acoplado de forma estanca con el cilindro 111. La primera cavidad anular estará dotada típicamente de una válvula 136 para ajustar la presión del gas en su interior. Una segunda cavidad anular estanca 235 puede disponerse análogamente en el segundo manguito 231.

La provisión de las cavidades anulares estancas 135, 235 proporciona un mejor ajuste realizando las carreras tanto de compresión como de extensión (o rebote). Incrementar la presión en la cavidad 132 del primer manguito en comparación con la primera cavidad anular 135, incrementará la longitud del amortiguador e incrementará la fuerza necesaria para comprimir el amortiguador, disminuyendo al mismo tiempo la fuerza para extender el amortiguador. Se consigue el mismo efecto reduciendo la presión en la primera cavidad anular 135. Incrementar la presión en la primera cavidad anular 135, o disminuir la presión en la cavidad 132 del primer manguito, acortará el amortiguador. Si se desea, pueden realizarse ajustes diferentes a la presión en la cavidad 232 del segundo manguito, y en la segunda cavidad anular 235. De nuevo, se proporcionarán oportunidades de ajuste adicionales si se utilizan dos muelles espirales de durezas diferentes con el amortiguador.

Preferentemente, la cámara del pistón estará separada en cámaras secundarias de pistón primera y segunda, mediante una junta fija 145, y puede utilizarse un cilindro 140 de gas (como el descrito en la figura 2) para suavizar la respuesta del amortiguador, tal como para amortiguador de la figura 9.

La utilización de un manguito 131 como el descrito anteriormente y representado las figuras 12 y 13, puede utilizarse asimismo con un amortiguador estándar de un solo cilindro y un solo pistón, como el representado las figuras 14 y 15 en estados extendido y comprimido, respectivamente. El manguito 131 está montado en el cilindro 311 del mismo modo que cualquiera de los manguitos de amortiguador de la figura 12, con la única barra 301 del pistón unida al manguito 131. El manguito 131 puede engranar con el cilindro 311 para proporcionar una cavidad anular estanca 135, permitiendo el ajuste de la presión tanto en la cavidad 132 del manguito como en la cavidad anular 135, o bien el manguito 131 puede estar montado para proporcionar solamente la cavidad 132 de manguito estanca.

La provisión de cavidades anulares puede conseguirse también de manera similar, con el amortiguador de dos cilindros y una sola barra de pistón, de la figura 4. Un amortiguador modificado semejante se describe en las figuras 16 y 17 en estados comprimido y extendido, respectivamente. Una primera cavidad anular estanca 35 está definida en una zona de solapamiento entre el primer cilindro 11 y el manguito 31. Un extremo axial de la primera cavidad anular 35 está definido por una primera junta anular 33 que está unida al primer cilindro en su segundo extremo 11b y un engrana de forma estanca con el manguito 31. El extremo axial opuesto de la primera cavidad anular 35 está definido por una segunda junta anular 37 que está unida al manguito en su primer extremo 31a y engrana de forma estanca con el primer cilindro 11. La primera cavidad anular estanca 35 está dotada típicamente de una válvula 36 para ajustar la presión del gas en su interior. Una segunda cavidad anular estanca 35' puede disponerse en el segundo cilindro 21, del mismo modo.

De nuevo, utilizar presiones diferentes en la cavidad 32 del manguito en comparación con las cavidades anulares primera y/o segunda 35, 35', sirve para ajustar las características de las carreras tanto de compresión como de extensión. Incrementar la presión en la cavidad 32 del manguito extenderá el amortiguador, y puede utilizarse para nivelar el vehículo cuando está bajo carga pesada. Incrementar la presión en la cavidad 32 del manguito incrementará asimismo la fuerza para comprimir el amortiguador, y por lo tanto endurecerá la carrera de compresión. Alternativamente, incrementar la presión en las cavidades anulares 35, 35' acortará el amortiguador e incrementará la fuerza para extender el amortiguador, endureciendo la carrera de extensión (o rebote).

Los amortiguadores que proporcionan cavidades de manguito estancas y cavidades anulares estancas, como los representados en las figuras 12 a 17, se pueden comunicar para equilibrar la suspensión global de un vehículo. La figura 18 representa dos amortiguadores acordes con la figura 12, comunicados de dicho modo. Las primeras cavidades anulares estancas 132 de cada amortiguador están llenas de líquido (típicamente aceite), en lugar de gas, igual que las cavidades anulares de los amortiguadores autónomos. Por lo tanto, no hay necesidad de proporcionar válvulas de ajuste de la presión del gas para las cavidades anulares. La primera cavidad anular estanca 132 de cada amortiguador, está asociada operativamente con la cavidad 135 del primer manguito del otro amortiguador, de manera que un incremento en el volumen de la primera cavidad anular estanca 132 proporciona una reducción en la presión del gas en la cavidad 135 del primer manguito del otro amortiguador. A la inversa, una disminución en el volumen de la primera cavidad anular estanca 132 del amortiguador, proporcionará un incremento en la presión del gas en la cavidad 135 del primer manguito del otro amortiguador.

Para proporcionar la anterior asociación operativa, la primera cavidad anular estanca 135 de un amortiguador comunica a través de un conducto 171 con un primer extremo 172a de un cilindro de control 172, y la cavidad 132 del primer manguito del otro amortiguador comunica a través de un conducto 175 con un segundo extremo 172b del cilindro 172 de control. Un pistón de separación 173 del cilindro de control está dispuesto en el interior del cilindro de control 172, y aísla la primera cavidad anular estanca 135 asociada y la cavidad 132 del primer manguito. El pistón de separación 173 del cilindro de control está dotado de una barra 174 del pistón, que está alojada en una parte tubular 172c de sección transversal reducida del cilindro de control 172, hacia el primer extremo 172a del cilindro de control. La barra 174 del pistón y la parte tubular 132c están dimensionadas de manera que la barra 174 del pistón cierra la parte tubular 172c, y el extremo prolongado 174a de la barra 174 del pistón aísla por consiguiente la primera cavidad anular estanca 135 respecto de la cámara principal del cilindro de control que aloja el pistón 173.

A continuación se explicará el funcionamiento de esta disposición, en relación con un vehículo de motor tomando una curva, cuando el amortiguador en el lado izquierdo se comprime y el amortiguador en el lado derecho se expande, tal como se representa en la figura 18. La expansión de amortiguador derecho reducirá el volumen de la primera cavidad anular del amortiguador derecho, provocando que el líquido en la primera cavidad anular 135 del amortiguador derecho sea forzado a salir de la primera cavidad anular 135 a través del conducto 171, donde aplicará una presión sobre el área relativamente pequeña del extremo extendido 174a de la barra 174 del pistón asociada. La presión actuará para impulsar la barra 174 del pistón contra el gas en el lado opuesto del pistón 173 en la cámara principal del cilindro de control 172, incrementando la presión de este gas que está en comunicación con la cavidad 132 del primer manguito del amortiguador del lado izquierdo. Este incremento de presión en la cavidad del primer manguito actuará, a su vez, para expandir el amortiguador en el lado izquierdo, ayudando a restablecer su posición original. Análogamente, la compresión en el amortiguador izquierdo absorberá líquido hacia su primera cavidad anular 135 en expansión, absorbiéndolo con la barra 174 del pistón asociado y reduciendo la presión del gas en la cámara principal del cilindro de control y en la cavidad 132 del primer manguito en el amortiguador derecho. Esta reducción de presión actuará comprimiendo el amortiguador derecho hacia su posición original. La interacción entre los dos amortiguadores en lados opuestos del vehículo ayudará, por lo tanto, a mantener el nivel del vehículo. La cavidad 232 del segundo manguito y la segunda cavidad anular 235 pueden también estar asociadas del mismo modo.

Esta disposición puede utilizarse para asociar de varias maneras los cuatro amortiguadores de un vehículo de motor. Los amortiguadores delanteros izquierdo y derecho pueden estar conectados, estando los amortiguadores traseros izquierdo y derecho conectados independientemente. Alternativamente, el delantero izquierdo podría estar conectado al trasero derecho, estando el delantero derecho conectado al trasero izquierdo. La provisión de una conexión en los extremos primero y segundo de los amortiguadores permitirá una red de conexiones más compleja.

El efecto de equilibrio o nivelación de la conexión entre amortiguadores puede variarse en magnitud, variando el área relativa entre el extremo externo de la barra del pistón y el área principal del pistón sobre la que actúa el gas.

Cada uno de los amortiguadores de las figuras 14 a 17 pueden asimismo estar asociados operativamente del modo anterior, comunicando las diversas cavidades de manguito con las cavidades anulares llenas de líquido de otro amortiguador.

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La figura 19 representa la disposición de la figura 18, con las cámaras 112 de pistón de los amortiguadores izquierdo y derecho estando asociadas a través de un cilindro 180 de gas. Las cámaras 112 de pistón comunican con extremos opuestos del cilindro de gas 180 a través de conductos 181. Una cámara 182 de gas está definida entre dos pistones de separación 183 alojados en el cilindro 180 de gas. El cilindro 180 de gas actúa para compensar la extensión de las barras de pistón hacia las cámaras 112 de pistón de cada amortiguador, y para suavizar la acción del amortiguador, tal como se ha discutido anteriormente.

La figura 20 representa una disposición equivalente a la de la figura 19, utilizando dos amortiguadores de doble cilindro y una sola barra de pistón con manguito, tal como en las figuras 16 y 17. Esta disposición no es acorde con la invención. Los cilindros 180 de gas asocian las cámaras 12, 22 de pistón correspondientes, de los amortiguadores izquierdo y derecho, tal como se ha discutido anteriormente. La cavidad 32 del manguito de cada amortiguador está asociada con alguna o con ambas cavidades anulares estancas primera y segunda 35, 35' del otro amortiguador, mediante un cilindro de control 172, tal como se ha discutido anteriormente en relación con la disposición de la figura 18. Las cavidades anulares asociadas de este modo, estarán llenas de líquido y no de gas. La cavidad anular 35 o 35' comunica con el primer extremo 172a del cilindro de control 172 a través de un conducto 171, mientras que la cavidad 32 del manguito comunica con el segundo extremo 172b del cilindro de control 172, a través de un conducto 175. Los cilindros de control 172 están dotados del mismo pistón 173 y la misma disposición 174 de barra del pistón, tal como se ha descrito anteriormente.

El funcionamiento de esta disposición es, en general, como el de la figura 18. La expansión del amortiguador derecho durante una curva forzará el líquido desde la cavidad anular 35' hacia el cilindro de control 172, y de ese modo provocará que la presión en la cavidad 32 del manguito en el amortiguador izquierdo tienda a expandir el amortiguador izquierdo comprimido. Análogamente, la compresión del amortiguador izquierdo como resultado de tomar la curva absorberá líquido hacia su cavidad anular 35' desde el cilindro de control asociado 172, y de ese modo reducirá la presión en la cavidad 32 del manguito del amortiguador derecho, tendiendo a comprimir el amortiguador derecho expandido.

Tal como se ha discutido anteriormente, durante la expansión y compresión de cualquier amortiguador, el desplazamiento axial del pistón o de los pistones en el interior de la cámara del pistón o de los pistones, tendrá como resultado que la barra de pistón o las barras de pistón se extiendan hacia, y se retraigan desde la cámara o las cámaras de pistón, variando el volumen disponible de la cámara o las cámaras de pistón para el líquido en su interior. Los amortiguadores representados en las figuras 21 hasta 26 proporcionan otro medio alternativo de compensación para esta variación en el volumen de la cámara o las cámaras de pistón, utilizando varias de las disposiciones de amortiguador descritas en el presente documento.

Las figuras 21 y 22 representan un amortiguador similar al de las figuras 14 y 15, pero utilizando el medio de compensación alternativo. Este amortiguador no es acorde con la invención. En esta realización, en lugar de sellar y presurizar la cavidad anular 135 definida en la zona de solapamiento entre el manguito 131 y el cilindro 311, la cavidad anular 135 está comunicada con la cámara 312 del pistón a través de aberturas 191 dispuestas junto al primer extremo 311a del cilindro. El aceite llena tanto la cámara 312 del pistón como la cavidad anular 135. El área en sección transversal de la cavidad anular 135, medida en un plano perpendicular al eje longitudinal de la barra 301 de pistón, es sustancialmente igual al área en sección transversal de la barra 301 del pistón. Con esta configuración, cuando el amortiguador se comprime y la barra 301 del pistón se extiende hacia la cámara 312 del pistón, la reducción en volumen de la cámara 312 del pistón es sustancialmente idéntica al incremento en volumen de la cavidad anular 135, de manera que el aceite desplazado por la barra 300 del pistón en la cámara 302 del pistón es alojado en el volumen incrementado de la cavidad anular 135.

Esta configuración podría ser aplicada asimismo a la configuración de doble barra de pistón de las figuras 12 y 13, con ambas cavidades anulares primera y segunda 135, 235 comunicando con las respectivas cámaras secundarias del pistón.

Utilizar el cambio en volumen de la cavidad anular para alojar el aceite desplazado por la barra del pistón, evita la necesidad de una cámara de gas compresible individual, separada de la cámara del pistón mediante un pistón de separación, tal como se ha descrito anteriormente. La ausencia de cámara de gas presurizado evita asimismo la presurización del aceite o fluido hidráulico que llena la cámara del pistón. Asimismo, se eliminan eficazmente la cavitación y la aireación.

La configuración de amortiguador de las figuras 16 y 17 puede modificarse de forma similar, para alojar aceite desplazado por la barra del pistón. Un amortiguador modificado semejante se representa en las figuras 23 y 24. De nuevo, aquí las cavidades anulares primera y segunda 35, 35' comunican con las cámaras de pistón primera y segunda 12, 22, a través de aberturas 191 adyacentes a los segundos extremos 11b, 21b de los cilindros primero y segundo, respectivamente. De nuevo, el área en sección transversal de las cavidades anulares 35, 35' es sustancialmente igual al área en sección transversal de la barra 1 del pistón.

Las diversas realizaciones de la presente invención son aplicables a amortiguadores de tipo montante McPherson, representándose ejemplos concretos en las figuras 25 y 26. La realización de la figura 25 es idéntica a la de la figura 22, estando asegurado el primer extremo 21a del segundo cilindro a la pata 401 del montante McPherson, con el manguito 31 del amortiguador siendo desplazado longitudinalmente en el interior de la pata 401 del montante McPherson.

Otra posible variación está representada en la figura 26, la cual es idéntica al amortiguador de la figura 25 excepto en que el primer cilindro 11 y la cavidad anular 35 están dispuestos como en la realización de las figuras 16 y 17, sin una abertura que comunique una cavidad anular 35 y la primera cámara del pistón. Por consiguiente, para proporcionar el desplazamiento de la barra 1 del pistón hacia la primera cámara 12 del pistón, se proporciona un pistón de separación 18 en el primer cilindro 11, que separa la primera cámara 12 del pistón respecto de una cámara de gas 17, del modo usual.

Para un experto en la materia serán evidentes otras variaciones y combinaciones de características de los amortiguadores descritos.

El alcance de la invención está limitado por las reivindicaciones anexas.

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Referencias citadas en la descripción

La lista de referencias citadas por el solicitante es solo para comodidad del lector. No forma parte del documento de Patente Europea. Aunque se ha tomado especial cuidado en recopilar las referencias, no puede descartarse errores u omisiones y la EPO rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patentes citados en la descripción

\bullet JP 09 207 538 A [0005]

\bullet US 5 096 168 A [0006]

\bullet US 2 946 582 A [0007]

Claims

1. Un amortiguador, que comprende:

: un primer cilindro (11) que tiene una primera cámara (12) del pistón llena de líquido, siendo dicha primera cámara (12) del pistón estanca a la atmósfera;

: un primer pistón (13) recibido en dicha primera cámara (12) del pistón, siendo dicho primer pistón (13) desplazable axialmente a través de dicha primera cámara (12) del pistón;

: un primer medio de amortiguación (14) que proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho primer pistón (13) a través de dicha primera cámara (12) del pistón;

: un segundo cilindro (21) que tiene una segunda cámara (22) del pistón llena de líquido, siendo dicha segunda cámara (22) del pistón estanca a la atmósfera, estando dicho segundo cilindro (21) alineado axialmente con dicho primer cilindro (11), siendo dichos primer y segundo cilindros (11, 21) axialmente opuestos y desplazables axialmente entre sí;

: un segundo pistón (23) recibido en dicha segunda cámara (22) del pistón, siendo dicho segundo pistón (23) desplazable axialmente a través de dicha segunda cámara (22) del pistón;

: un segundo medio de amortiguación (24) que proporciona un desplazamiento axial amortiguado de dicho segundo pistón (23) a través de dicha segunda cámara (22) del pistón;

: una barra (1) de pistón que se extiende axialmente entre, y hacia dichas cámaras de pistón primera y segunda; y

: medios (15, 25) para fijar dichos cilindros primero y segundo, a un chasis y una suspensión de rueda de un vehículo, respectivamente,

: caracterizado porque:

: dichos pistones primero y segundo (13, 23) están montados en extremos axiales primero y segundo (1a, 1b) de dicha barra (1) del pistón, respectivamente;

2. El amortiguador de la reivindicación 1, en el que dicho primer medio de amortiguación comprende una o más aberturas que pasan a través de dicho primer pistón, y dicho segundo medio de amortiguación comprende una o más aberturas que pasan a través de dicho segundo pistón.

3. El amortiguador de la reivindicación 1, en el que por lo menos uno de dichos cilindros primero y segundo (11, 21) está dotado de una cámara de gas estanca (16, 26) en un extremo del mismo distal respecto de dicha barra (1) del pistón, estando dicho pistón y dichas cámaras de gas (12, 16, 22, 26) separados mediante un pistón de separación (18, 28) desplazable axialmente.

4. El amortiguador de la reivindicación 3, en el que cada una de dichas por lo menos una cámara de gas (16, 26) está dotada de un medio de válvula (17, 27) para ajustar la presión de gas en su interior.

5. El amortiguador de la reivindicación 3, en el que cada una de dichas por lo menos una cámara de gas (16', 26') está dispuesta externamente respecto del mencionado cilindro (11, 21) respectivo, estando dispuesta dicha cámara de gas (16', 26') en un cilindro de gas separado (40, 50) que aloja dicho pistón de separación (18, 28), comunicando la mencionada cámara (12, 22) de pistón respectiva con dicho cilindro de gas a través de un conducto en dicho extremo distal del mencionado cilindro (11, 21) respectivo.

6. El amortiguador de la reivindicación 1, que comprende además muelles espirales primero y segundo (60, 61), estando dicho primer muelle espiral (60) asociado con dicho primer cilindro (11) y teniendo un primer extremo (60a) fijado axialmente con respecto a dicha barra (1) del pistón, y un segundo extremo (60b) fijado axialmente con respecto a dicho primer cilindro (11), estando dicho segundo muelle espiral (61) asociado con dicho segundo cilindro (21) y teniendo un primer extremo (61a) fijado axialmente con respecto a dicha barra (1) del pistón y un segundo extremo (61b) o fijado axialmente con respecto a dicho segundo cilindro (21).

7. El amortiguador de la reivindicación 6, en el que dichos primeros extremos (61a, 61a) de los muelles espirales primero y segundo están fijados axialmente con respecto a dicha barra (1) del pistón, por medio de una placa extrema anular (62) fijada a dicha barra (1) del pistón entre dichos cilindros primero y segundo (11, 21).

8. El amortiguador de la reivindicación 1, en el que dicho amortiguador comprende además un manguito (31) que se extiende entre dichos cilindros primero y segundo (11, 21), acoplando de forma estanca dicho manguito con dichos cilindros primero y segundo (11, 21) de forma que define una cavidad (32) del manguito entre ambos, siendo dicho manguito (31) desplazable telescópicamente con respecto a, por lo menos, uno de los mencionados cilindros primero y segundo (11, 21) para permitir el desplazamiento axial relativo de dichos cilindros primero y segundo (11, 21).

9. El amortiguador de la reivindicación 8, en el que dicho manguito (31) está dotado de un medio de válvula para ajustar la presión del gas en el interior de dicha cavidad (32) del manguito.

10. El amortiguador de la reivindicación 8, en el que dicho manguito (31) es desplazable axialmente con respecto los dos mencionados cilindros primero y segundo (11, 21).

11. El amortiguador de la reivindicación 8, en el que una primera cavidad anular (35) está definida en una zona de solapamiento entre dicho primer cilindro (11) y dicho manguito (31), estando definidos extremos axiales opuestos de dicha primera cavidad anular (35), respectivamente por un primer medio de estanqueidad (33) fijado a dicho primer cilindro (11) y acoplando de forma estanca con dicho manguito (31), y un segundo medio de estanqueidad (37) fijado a dicho manguito (31) y acoplando de forma estanca con dicho primer cilindro (11).

12. El amortiguador de la reivindicación 11, en el que dicha primera cavidad anular (35) comunica con dicha primera cámara (12) del pistón, siendo un área en sección transversal de dicha primera cavidad anular (35) medida en un plano perpendicular a un eje longitudinal de dicha barra (1) del pistón, sustancialmente igual a un área en sección transversal de dicha barra (1) del pistón.

13. El amortiguador de la reivindicación 11, en el que dicha primera cavidad anular (35) está dotada de un medio de válvula (36) para ajustar la presión del gas en su interior.

14. El amortiguador de la reivindicación 11, en el que una segunda cavidad anular (35') está definida en una región de solapamiento entre dicho segundo cilindro (21) y dicho manguito (31), estando definidos extremos axiales opuestos de dicha segunda cavidad anular (35'), respectivamente por un primer medio de estanqueidad fijado a dicho segundo manguito (21) y acoplando de forma estanca con dicho manguito (31), y un segundo medio de estanqueidad fijado a dicho manguito (31) y acoplando de forma estanca con dicho segundo cilindro (21).

15. El amortiguador de la reivindicación 14, en el que dicha segunda cavidad anular (35') comunica con dicha segunda cámara (22) del pistón, siendo un área en sección transversal de dicha segunda cavidad anular (35') medida en un plano perpendicular a un eje longitudinal de la dirección de dicha barra (1) del pistón, sustancialmente igual a un área en sección transversal de dicha barra (1) del pistón.

16. El amortiguador de la reivindicación 14, en el que dicha segunda cavidad anular (35') está dotada de un medio de válvula para ajustar la presión del gas en su interior.

17. El amortiguador de la reivindicación 8, que comprende además muelles espirales primero y segundo (60, 61), estando dicho primer muelle espiral (60) asociado con dicho primer cilindro (11) y teniendo un primer extremo (60a) fijado axialmente con respecto a dicho manguito (31), y un segundo extremo (60b) fijado axialmente con respecto a dicho primer cilindro (11), y estando dicho segundo muelle espiral (61) asociado con dicho segundo cilindro (21) y teniendo un primer extremo (61a) fijado axialmente con respecto al manguito (31), y un segundo extremo (61b) fijado axialmente con respecto a dicho segundo cilindro (21).

18. El amortiguador de la reivindicación 17, en el que dichos primeros extremos (60a, 61a) de los muelles espirales primero y segundo están fijados axialmente con respecto a dicho manguito (31), por medio de una placa extrema anular fijada a dicho manguito (31) entre dichos cilindros primero y segundo (11, 21).

19. En combinación, un primer amortiguador acorde con la reivindicación 11 y un segundo amortiguador acorde con la reivindicación 11, en donde dicha primera cavidad anular (35) de dicho primer amortiguador está llena de líquido y está asociada operativamente con dicha cavidad (32) del manguito de dicho segundo amortiguador, de manera que una disminución/incremento en el volumen de dicha primera cavidad anular (35) de dicho primer amortiguador proporciona un incremento/disminución en la presión del gas en dicha cavidad (32) del manguito de dicho segundo amortiguador.

20. La combinación de la reivindicación 19, en la que dicha primera cavidad anular (35) de dicho primer amortiguador comunica con un primer extremo (172a) de un cilindro de control (172), y dicha cavidad (32) del manguito de dicho segundo amortiguador comunica con un segundo extremo (172b) de dicho cilindro de control, aislando, un pistón de separación del cilindro de control dispuesto en el interior de dicho cilindro de control (172), dicha primera cavidad anular (35) de dicho primer amortiguador y dicha primera cavidad (32) del manguito de dicho segundo amortiguador.

21. La combinación de la reivindicación 20, en la que dicho pistón de separación (173) del cilindro de control está dotado de una barra (174) de pistón recibida de forma estanca en una parte de sección transversal reducida de dicho cilindro de control (172), hacia dicho primer extremo (172a) del cilindro de control, de manera que un extremo prolongado de dicha barra (174) del pistón aísla dicha primera cavidad anular (35) de dicho primer amortiguador.

22. La combinación de la reivindicación 19, en la que la primera cavidad anular (35) de dicho segundo amortiguador está llena de líquido y asociada operativamente con dicha cavidad (32) del manguito de dicho primer amortiguador, de manera que una disminución/incremento en el volumen de dicha primera cavidad anular (35) de dicho segundo amortiguador, proporciona un incremento/disminución en la presión del gas en dicha cavidad del manguito de dicho segundo amortiguador.