ES2427860B2

ES2427860B2 - Dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineales tubulares

Info

Publication number: ES2427860B2
Application number: ES201330995A
Authority: ES
Inventors: Alfredo Sanz Ortega
Original assignee: Arteca Caucho Metal S A; ARTECA CAUCHO METAL SA
Current assignee: Arteca Caucho Metal S A; ARTECA CAUCHO METAL SA
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2014-05-19
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: ES2427860A1

Abstract

El dispositivo, siendo del tipo de los que se acopla interiormente al elemento tubular de la transmisión de que se trate, constituidos a partir de un cuerpo de caucho en el que queda embebida al menos una pieza metálica, presenta la particularidad de que el conjunto constituido por la combinación del cuerpo de caucho (1-1?) y la pieza metálica (2) presentan una sección discontinua a lo largo de su perímetro, definiéndose en la misma al menos cuatro sectores de igual sección dos a dos y dispuestos alternadamente, mediante los cuales es posible atenuar vibraciones de distintas frecuencias.

Description

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo que ha sido especialmente concebido para atenuar las vibraciones que puedan generarse en una transmisión linear tubular, vibraciones generadas por el motor asociado a dicha transmisión.

El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo capaz de atenuar las vibraciones en diferentes frecuencias evitando problemas de dobles resonancias, problemas de vibraciones en una banda ancha de frecuencia, etc.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los vehículos a motor presentan una construcción en la cual la fuerza del motor se transmite a través de la caja de cambios y la transmisión a las ruedas. En algunos diseños las vibraciones generadas por el motor, vibraciones debidas a cambio de par y vibraciones de otros orígenes, se propagan a través del árbol de transmisión, pudiendo éste entrar en resonancia.

Si la frecuencia de vibraciones del árbol de transmisión se encuentra dentro del rango de vibraciones del motor, la amplificación de estas vibraciones puede originar vibraciones de sonidos molestos para los ocupantes del vehículo.

Para evitar o atenuar estas vibraciones, se utilizan atenuadores que, sintonizados por el árbol de transmisión a la frecuencia correcta, desdoblan el pico de resonancia en dos picos de menor intensidad, eliminándose así, o al menos atenuándose, la percepción de vibración o ruido por parte del usuario del vehículo.

En algunos casos coexisten vibraciones y/o ruidos que pueden ser notados en el interior del vehículo a más de una frecuencia, por lo que los dispositivos atenuadores tradicionales no solucionan completamente el problema.

Estos atenuadores, comúnmente denominados “dampers” se materializan en un casquillo o cuerpo tubular de caucho, y dicha pieza de caucho incorpora un anillo metálico, de manera que la combinación de estos dos elementos es la que determina la atenuación.

Este tipo de dampers están previstos para atenuar una determinada frecuencia de vibración, pero son insuficientes cuando, como sucede con relativa frecuencia, confluyen en el mismo vibraciones a mas frecuencias. En estos casos se procede al montaje de dos dampers distintos, con la negativa repercusión que ello trae a nivel de costos.

Si bien existen también dampers de doble masa, una para cada frecuencia, estos dampers resultan considerablemente mas caros que los anteriormente citados.

El problema se incrementa cuando se trata de transmisiones lineales tubulares, también conocidas como propshaft, en las que la generación de este tipo de vibraciones se producen en el interior de un elemento tubular, generándose vibraciones a varias frecuencias, de manera que la frecuencia de vibraciones no es fácilmente localizable, ya que no se encuentra en una frecuencia concreta, sino que se produce en una banda ancha de frecuencia.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineales tubulares que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, al permitir resolver problemas de vibraciones que se producen en una banda ancha de frecuencia, con una estructuración sumamente sencilla, mientras que, en sistemas simples, en los que se establece un pico de frecuencia bien definido, permite la disminución de masa del dispositivo respecto a la que sería necesaria en un damper

convencional de una frecuencia, reduciendo su peso y su precio de fabricación.

Para ello, el dispositivo atenuador o damper que se preconiza, esta constituido a partir de un cuerpo de caucho en cuyo interior queda embebida una pieza metálica, con la 5 particularidad de que la sección del dispositivo es variable en función de distintos imaginarios planos de corte diametrales.

Así pues, la sección del metal y/o la sección del caucho varían a lo largo del contorno del dispositivo configurado por el damper en su conjunto, permitiendo eliminar vibraciones en 10 distintas frecuencias.

La sección del metal puede no afectar a la circunferencia completa del dispositivo, es decir que puede ser variable, lo cual hace que la sección del caucho sea igualmente variable, para una intima adaptación entre ambos elementos, mientras que cuando la sección del

15 metal es constante, las variaciones de sección a nivel del caucho pueden llevarse a cabo mediante relieves externos del dispositivos convenientemente equiangularmente distribuidos, ya sea mediante discos unidos por aletas, ventanas practicadas en dichos discos o apéndices radiales convenientemente distribuidos.

20 En cualquier caso la citada discontinuidad de sección es tal que en el damper en su conjunto se definen diferentes secciones, que crean las diferentes frecuencias de resonancia, determinando cuatro cuadrantes, dos de ellos con una determinada geometría, alternados con los otros dos, de geometría diferente.

25 Al tratarse de un dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineales tubulares, en las que el dispositivo se acopla interiormente al elemento tubular de la transmisión de que se trate, como resulta evidente, los mismos estarán desprovistos de abrazaderas, sujetándose al interior del cuerpo tubular mediante encaje a presión del caucho que define la cara externa del dispositivo, o bien un tubo metálico adherido en la 30 parte exterior del caucho para aumentar la fuerza de montaje.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.-Muestra una vista en planta de una primera variante de realización de un dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineales tubulares realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 2.-Muestra una vista en sección de acuerdo con la línea de corte A-B de la figura

1.

La figura 3.-Muestra una vista en planta de una segunda variante de realización en la que la discontinuidad de sección se consigue mediante la inclusión de un perfil exterior irregular para el dispositivo.

La figura 4.-Muestra una vista en sección de acuerdo con la línea de corte C-D de la figura

3.

La figura 5.-Muestra una vista en planta de una tercera variante de realización en la que la discontinuidad de sección se consigue mediante la inclusión de un núcleo metalico que no afecta a la totalidad de la circunferencia del damper.

La figura 6.-Muestra una vista en sección de acuerdo con la línea de corte E-F de la figura

5.

La figura 7.-Muestra una vista en perspectiva de una cuarta variante de realización en la que la discontinuidad de sección se consigue mediante la inclusión de aletas radiales de

caucho que se disponen entre dos elementos discoidales.

La figura 8.-Muestra una vista en perspectiva de una cuarta variante de realización en la que la discontinuidad de sección se consigue mediante la inclusión de ventanas radialmente distribuidas sobre dos elementos discoidales que emergen del cuerpo de caucho.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Como se puede ver en las figuras referidas, el denominado común a las diferentes realizaciones prácticas del dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineales tubulares consiste en que en el mismo participa un cuerpo (1-1’) de caucho, macizo, en cuyo seno queda embebida al menos una pieza metálica (2), equiangularmente distribuida, de manera que la sección del dispositivo no es constante, y varia de acuerdo con al menos dos imaginarios planos de corte diametrales.

De acuerdo con la variante de las figuras 1 y 2, el cuerpo (1-1’) presenta una configuración cilíndrica, maciza, en el que queda embebida la pieza metálica (2), que se divide en dos piezas de sección en “C”, que se disponen diametralmente opuestas, definiéndose entre las mismas unos nervios internos (3) de caucho, situados a 180º uno del otro, de manera que la superficie exterior (1’) del cuerpo de caucho sirve de unión con el eje tubular en el que esta destinado a acoplarse el dispositivo, definiéndose dos secciones diametrales completamente distintas.

Opcionalmente, el dispositivo puede incorporar un anillo exterior metálico (4) para dar rigidez al conjunto.

En la variante de realización mostrada en las figuras 3 y 4, el cuerpo interno de caucho (1) presenta una configuración cilíndrica, mientras que la pieza metálica (2) presenta una configuración tubular, de modo que la discontinuidad en la sección se consigue mediante un perfil irregular del cuerpo exterior (1’) de caucho, que presenta sendas parejas de apéndices (1’’-1’’’) de diferente configuración, diametralmente opuestos y desfasados cada

pareja 90º con respecto a la otra, con lo que se consigue una sección variable que varía constantemente durante un ángulo de 90º, consiguiéndose un margen de frecuencias de atenuación sumamente elevado.

En la variante de realización mostrada en las figuras 5 y 6, el cambio de sección se consigue jugando tanto con la sección del cuerpo de caucho (1-1’) como de la pieza metálica (2), de manera que la pieza metálica (2), se divide en dos piezas de sección en “C”, que se disponen diametralmente opuestas, definiéndose entre las mismas unos nervios internos (3) de caucho, situados a 180º uno del otro, mientras que el contorno exterior del cuerpo (1’) presenta una superficie de revolución en la que, tal y como se pude observar en la figura 6, sobre dicho cuerpo cilíndrico de caucho se definen dos valonas perimetrales (1IV) de configuración trapezoidal isoscélica.

En la variante de realización mostrada en la figura 7, el cuerpo interior de caucho (1) presenta una configuración cilíndrica, mientras que la pieza metálica (2) presenta una configuración tubular, de manera que, la sección variable para el dispositivo se consigue mediante la inclusión de una serie de tabiques diametrales (5), que en el ejemplo concreto elegido participan en número de dos, y dispuestos a 180º entre si, pero cuyo número podría variar en sentido positivo sin que ello afecte a la esencia de la invención, tabiques que quedan enmarcados entre una pareja de discos (6) paralelos y de caucho que emergen del cuerpo principal del dispositivo.

Finalmente, en la variante de realización de la figura 8, el cuerpo interior de caucho (1) presenta una configuración igualmente cilíndrica, mientras que la pieza metálica (2) presenta una configuración tubular, de manera que, la sección variable para el dispositivo se consigue mediante la inclusión de una serie de ventanas (7),practicadas en una pareja de discos (6) paralelos y de caucho que emergen del cuerpo principal del dispositivo.

En cualquiera de los casos descritos, las diferentes secciones que se definen en el damper permiten atenuar vibraciones de diferentes frecuencias o rangos de frecuencias.

Por último, cabe destacar el hecho de que en todas las variantes que presentan un diseño exterior de caucho regular, puede añadirse, adherido al exterior, una pieza metálica que

aumentará la fuerza de interferencia con el eje de transmisión.

Claims

REIVINDICACIONES

1ª.-Dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineares tubulares, en las que el dispositivo se acopla interiormente al elemento tubular de la transmisión de que se trate, y siendo del tipo de los constituidos a partir de un cuerpo de caucho en el que queda embebida al menos una pieza metálica, en el que el conjunto constituido por la combinación del cuerpo de caucho (1-1’) y la pieza metálica (2) presenta una sección discontinua a lo largo de su perímetro, definiéndose en la misma al menos cuatro sectores de igual sección dos a dos, caracterizado porque dichos sectores se disponen alternadamente, habiéndose previsto que el cuerpo interior (1-1’) presente una configuración cilíndrica, maciza, en el que quedan embebidas las piezas metálicas (2), las cuales presentan una configuración tubular o en forma de “C” en disposición diametralmente opuesta.

2ª.-Dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineares tubulares, según reivindicación 1ª, caracterizado porque entre las pieza metálicas (2), materializadas en dos piezas de sección en “C”, se definen unos nervios internos (3) de caucho, situados a 180º uno del otro.

3ª.-Dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineares tubulares, según reivindicación 2ª, caracterizado porque el dispositivo incorpora un anillo exterior metálico (4) de rigidización.

4ª.-Dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineares tubulares, según reivindicación 1ª, caracterizado porque cuando la pieza metálica (2) presenta una configuración tubular, la discontinuidad en la sección se determina mediante un perfil irregular del cuerpo exterior (1’) de caucho, que presenta sendas parejas de apéndices (1’’1’’’) de diferente configuración, diametralmente opuestos y desfasados cada pareja 90º con respecto a la otra.

5ª.-Dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineares tubulares, según reivindicación 1ª, caracterizado porque la pieza metálica (2), se divide en dos piezas de sección en “C”, que se disponen diametralmente opuestas, definiéndose entre las mismas unos nervios internos (3) de caucho, situados a 180º uno del otro, mientras que el contorno

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exterior del cuerpo (1’) presenta una superficie de revolución en la que, se definen dos valonas perimetrales (1IV) de configuración trapezoidal isoscélica.

6ª.-Dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineares tubulares, según

5 reivindicación 1ª, caracterizado porque la pieza metálica (2) presenta una configuración tubular, habiéndose previsto la inclusión de una serie de tabiques diametrales (5), de caucho que quedan enmarcados entre una pareja de discos (6) paralelos que emergen del cuerpo principal del dispositivo.

10 7ª.-Dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineares tubulares, según reivindicación 1ª, caracterizado porque cuando la pieza metálica (2) presenta una configuración tubular, incluye una serie de ventanas (7),practicadas en una pareja de discos (6) paralelos y de caucho que emergen del cuerpo principal del dispositivo.

15 8ª.-Dispositivo atenuador de vibraciones para transmisiones lineares tubulares, según reivindicaciones 1ª,2ª y 5ª, caracterizado incorpora, adherido al exterior, una pieza metálica de aumento de la fuerza de interferencia con el eje de transmisión.

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DIBUJOS