ES2961412T3 - Disposición de válvula para un amortiguador de vibraciones - Google Patents

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ES2961412T3 ES21206193T ES21206193T ES2961412T3 ES 2961412 T3 ES2961412 T3 ES 2961412T3 ES 21206193 T ES21206193 T ES 21206193T ES 21206193 T ES21206193 T ES 21206193T ES 2961412 T3 ES2961412 T3 ES 2961412T3
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Abstract

Para un amortiguador de vibraciones está prevista una disposición de válvula (1), con una carcasa de válvula (14), que presenta un asiento de válvula anular (16a), destinada a recibir un fluido amortiguador, y un émbolo de válvula (13), que se encuentra en un espacio interior (39) del alojamiento de la válvula (14). está dispuesto axialmente desplazable con respecto al asiento de válvula (16) y el pistón de válvula (13) presenta una válvula principal (11) que presenta un disco de válvula circular flexible (12a), que puede ponerse en contacto de forma liberable con un lado de la superficie de contacto (74).) en el asiento de la válvula (16). y el disco de válvula (12a) está dispuesto de forma móvil axialmente y guiado radialmente con respecto al pistón de válvula (13) mediante un pasador guía (37) y el dispositivo de válvula (1) presenta un electroimán (4) con una armadura. (17) para actuar sobre una válvula piloto (B), en el que en el lado de la superficie de soporte (75) del disco de válvula (12a) opuesto al lado de la superficie de contacto (74) del disco de válvula (12a), se encuentra un soporte flexible Está dispuesto un disco (12b), en el que el disco de válvula (12a) se extiende a lo largo de una dirección circunferencial, en cuya zona parcial del perímetro se apoya el disco de válvula (12a). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Disposición de válvula para un amortiguador de vibraciones
La presente invención se refiere a una disposición de válvula para un amortiguador de vibraciones según el preámbulo de la reivindicación 1. Además, la invención se refiere a un amortiguador de vibraciones según la reivindicación 12 y a un vehículo con un amortiguador de vibraciones de este tipo según la reivindicación 13. El documento US2016/025 178 A1 se considera el estado de la técnica más próximo y da a conocer el preámbulo de la reivindicación 1.
En el caso del amortiguador de vibraciones puede tratarse, por ejemplo, de una pata de horquilla de suspensión telescópica de una motocicleta o también de un amortiguador de choques para un vehículo con más de una vía, es decir, por ejemplo, un turismo, el amortiguador de vibraciones también puede estar previsto para su aplicación en el sector industrial. Para influir en el comportamiento de amortiguación de un amortiguador de vibraciones de este tipo, la disposición de válvula puede presentar una válvula piloto, que funcione como regulador de presión. El dispositivo amortiguador o el amortiguador de vibraciones suele tener dos cámaras de fluido, entre las cuales se intercambia fluido de amortiguación. En el caso de las cámaras de fluido se trata de una primera cámara o cámara de etapa de compresión y una segunda cámara o cámara de etapa de rebote. Durante el proceso de compresión del dispositivo amortiguador, el fluido de amortiguación fluye desde la cámara de etapa de compresión hacia la segunda cámara o cámara de etapa de rebote. Durante el proceso de extensión o rebote, el fluido de amortiguación fluye desde la cámara de etapa de rebote hacia la cámara de etapa de compresión, atravesando el fluido de amortiguación en cada caso la disposición de válvula, con cuya ayuda se realiza el trabajo de amortiguación y se amortiguan las amplitudes de vibración que actúan sobre el dispositivo amortiguador.
Con la válvula piloto puede influirse en el comportamiento de apertura de la disposición de válvula o de la válvula precontrolada, concretamente porque en una cámara de precontrol se crea una presión de control, que actúa sobre el pistón de válvula de la válvula principal o una disposición de válvula dispuesta en el pistón de válvula.
La fuerza de amortiguador varía con la velocidad del movimiento del vástago de pistón, en el que está dispuesto el pistón de válvula.
Si el vehículo equipado con un amortiguador de vibraciones con una válvula precontrolada circula sobre una irregularidad del suelo, esto lleva a un movimiento del vástago de pistón con una velocidad determinada. Si aumenta esta velocidad, por ejemplo, en función de la magnitud de la aplicación de fuerza que experimenta el vástago de pistón, esto lleva a una mayor fuerza de amortiguador y, entonces, la válvula principal dispuesta en el pistón de válvula se abre repentinamente o de forma brusca y se produce una curva pronunciada en el diagrama de la fuerza de amortiguador en función de la velocidad del vástago de pistón o la velocidad del amortiguador. Esta curva pronunciada de la curva característica de la fuerza en función de la velocidad del amortiguador se percibe durante la conducción del vehículo en forma de una pérdida de confort, que se observa a menudo en un amortiguador de vibraciones dotado de una válvula precontrolada.
El documento EP 3208 489 B1 da a conocer una disposición de válvula con una válvula piloto, que presenta un cuerpo de válvula en forma de disco, que puede ponerse en contacto con dos cantos de control, concretamente con un canto de control 26 radialmente interno, dotado de una abertura de flujo, de modo que pueda fluir fluido de amortiguación a un rebaje 25 adyacente y pueda aplicarse al cuerpo de válvula hasta una zona apoyada en un canto de control 27 situado radialmente por fuera. De este modo, el cuerpo de válvula 9 en forma de disco puede levantarse ligeramente del canto de control situado radialmente por fuera durante el movimiento de compresión del amortiguador de vibraciones dotado del mismo, para evitar una apertura repentina o brusca de la válvula principal, sin embargo, esto no ocurre durante el movimiento de rebote que se aplica al amortiguador de vibraciones. Concretamente, cuando se produce el movimiento de rebote, el cuerpo de válvula en forma de disco se encuentra levantado hacia arriba en una posición separada de los dos cantos de control y la abertura de flujo entre las dos aberturas a través de las que fluye el fluido de amortiguación permanece abierta.
Además, esta disposición de válvula conocida tiene el inconveniente de que el cuerpo de válvula en forma de disco está en contacto con el rebaje interno de la carcasa de válvula con una zona del cuerpo de válvula situada radialmente por fuera. Por tanto, el cuerpo de válvula en forma de disco de válvula se encuentra por fuera de la carcasa. Si el cuerpo de válvula se encuentra en la posición levantada de los cantos de control y se produce el movimiento de rebote, el fluido de amortiguación aplica una presión sobre el cuerpo de válvula en forma de disco desde el lado superior. Esta aplicación de presión hace que el cuerpo de válvula se incline con respecto al rebaje interno y se ladee y que, por tanto, adopte una posición no definida.
Partiendo de esto, la presente invención se basa en el objetivo de proporcionar una disposición de válvula que, por un lado, elimine el problema del ladeo del disco de válvula y, por el otro, permita una apertura suave y uniforme de la válvula principal tanto durante el movimiento de compresión como durante el movimiento de rebote. También se proporcionará un amortiguador de vibraciones que permita una transición cómoda del movimiento de compresión al movimiento de rebote. También se proporcionará un vehículo con un amortiguador de vibraciones de este tipo.
Para alcanzar este objetivo con respecto a la disposición de válvula, la invención presente las características indicadas en la reivindicación 1 de patente. En las reivindicaciones adicionales se describen configuraciones ventajosas de la misma. La invención presenta además con respecto al amortiguador de vibraciones las características indicadas en la reivindicación 12 de patente. Con respecto al vehículo que se proporcionará, la invención presenta las características indicadas en la reivindicación 13 de patente.
La invención proporciona una disposición de válvula para un amortiguador de vibraciones, con una carcasa de válvula que presenta un asiento de válvula anular y prevista para recibir fluido de amortiguación y un pistón de válvula, que está dispuesto en un espacio interior de la carcasa de válvula de manera que pueda desplazarse axialmente con respecto al asiento de válvula y en la que el pistón de válvula presenta una válvula principal, que presenta un disco de válvula flexible circular que, con un lado de superficie de contacto, puede ponerse en contacto de manera separable con el asiento de válvula y el disco de válvula está dispuesto de manera que pueda moverse axialmente por medio de un pasador de guiado en el pistón de válvula con respecto al mismo y con un guiado radial y la disposición de válvula presenta un electroimán con una armadura para actuar sobre una válvula piloto, en la que en el lado de superficie de apoyo del disco de válvula, dirigido en sentido opuesto al lado de superficie de contacto del disco de válvula, está dispuesto un disco de soporte flexible, en el que se apoya el disco de válvula a lo largo de una zona circunferencial parcial que se extiende en la dirección circunferencial del disco de válvula.
Por tanto, el disco de soporte está en contacto con el disco de válvula y le da soporte en caso de una aplicación de presión o aplicación de fuerza en el disco de válvula hacia el disco de soporte. Sin embargo, como el disco de válvula sólo se apoya en el disco de soporte a lo largo de una zona circunferencial parcial que se extiende visto en la dirección circunferencial del disco de válvula, visto en la dirección circunferencial, el disco de válvula tiene zonas parciales o segmentos o zonas de superficie, en los que el disco de soporte, con una aplicación de presión en el disco de válvula hacia el disco de soporte, no puede dar soporte al disco de válvula en el sentido opuesto al sentido de la fuerza que se aplica al disco de válvula, es decir, que en dichas zonas no puede absorber ninguna fuerza que soporte el disco de válvula, es decir, no puede generar una fuerza de apoyo, lo que hace que el disco de válvula se curve o deforme en estas zonas no soportadas por el disco de soporte.
En las zonas parciales o los segmentos o las zonas de superficie del disco de válvula, mencionados anteriormente, en los que éste no se apoya en el disco de soporte, la aplicación de una presión de amortiguación sobre el disco de válvula a través del fluido de amortiguación hace que el disco de válvula pueda deformarse o doblarse en la zona de las zonas parciales o segmentos o zonas de superficie a consecuencia de la aplicación de una fuerza por la presión de amortiguación.
Por consiguiente, a consecuencia de la aplicación de fuerza en las zonas parciales o segmentos o zonas de superficie deformados, el disco de válvula deja de estar en contacto con el asiento de válvula anular, con el que el disco de válvula está en contacto plano en el estado sin carga y, por consiguiente, ocurre que el disco de válvula se levanta por zonas del asiento de válvula, que se forma un espacio entre las zonas deformadas del disco de válvula y el asiento de válvula y que puede pasar fluido de amortiguación a través del espacio y, así, que se produce un trabajo de amortiguación.
En una válvula precontrolada conocida, el disco de válvula de la válvula principal se apoya en el asiento de válvula anular por toda su superficie, concretamente hasta que el pistón principal o pistón de válvula realiza un ligero movimiento en el sentido de la fuerza de la aplicación de presión, a consecuencia de la aplicación de presión en el disco de válvula o el pistón principal. Esto lleva a un movimiento de elevación repentino o brusco del disco de válvula con respecto al asiento de válvula y por la inercia del pistón principal se produce un movimiento del pistón principal junto con el disco de válvula en el sentido de la fuerza por una magnitud mayor que la diferencia de fuerza resultante entre la fuerza de compresión que se aplica al disco de válvula y/o al pistón principal y la contrafuerza, que se obtiene de la presión en la cámara de precontrol de la válvula piloto. Por tanto, se produce un rebasamiento.
Entonces, a consecuencia de este movimiento de rebasamiento del pistón principal hacia la cámara de precontrol de la válvula piloto la presión en la cámara de precontrol aumenta de manera correspondiente, lo que lleva a un movimiento contrario del pistón principal con la válvula principal, de modo que se produce una curva de vibración que oscila en función del tiempo en el curso de la presión del sistema en función del tiempo con la consecuencia de la pérdida de confort ya mencionada anteriormente.
La solución según la invención remedia esto influyendo en el comportamiento de apertura de la válvula principal de tal modo que ya en un instante, antes de que se produzca un equilibrio de fuerzas entre la fuerza de compresión que se aplica a la válvula principal y la contrafuerza por la presión piloto así como posibles componentes de fuerza de resorte adicionales (en este instante se abriría la válvula principal, levantándose del asiento de válvula) empieza a abrirse la válvula principal, es decir, empieza a fluir un caudal de fluido de amortiguación a través de la válvula principal. Este caudal se forma por el movimiento de elevación por zonas o por secciones del disco de válvula con respecto al asiento de válvula en la zona de las superficies del disco de válvula no soportadas por el disco de soporte.
De este modo se evita una apertura repentina o brusca de la válvula principal, se evita el curso de vibración oscilante descrito anteriormente en la presión del sistema y también se evita la pérdida de confort descrita.
Según un perfeccionamiento de la invención está previsto que el disco de soporte presente en la dirección circunferencial al menos una escotadura, en la que el disco de válvula carece de soporte por el disco de soporte y el disco de válvula se curva más con una aplicación de presión en la dirección del disco de soporte en la zona de la escotadura en comparación con la zona del disco de soporte sin escotadura.
Con la al menos una escotadura del disco de soporte en su dirección circunferencial se consigue que entre el disco de soporte y el disco de válvula, con una aplicación de presión por la presión del sistema que se produce en la disposición de válvula o en la cámara de etapa de compresión o la cámara de etapa de rebote, en la zona de la escotadura y de manera ligeramente adyacente, no se produzca ninguna fuerza de soporte entre el disco de soporte y el disco de válvula y que, por tanto, el disco de válvula pueda doblarse o curvarse o deformarse por la aplicación de presión con respecto al disco de soporte y que, por tanto, se abra un espacio entre el disco de válvula y el asiento de válvula, a través del cual puede aliviarse la presión y fluir fluido de amortiguación y, por tanto, puede realizarse un trabajo de amortiguación.
Por tanto, en el caso de la escotadura puede tratarse de una zona o zona de superficie o sección o segmento del disco de soporte, en el que no está en contacto con el disco de válvula y, por tanto, el disco de válvula puede doblarse o deformarse o curvarse con respecto al disco de soporte y, por tanto, puede formarse un espacio entre el disco de válvula y una sección o zona de superficie o segmento de una superficie de sellado, con la que está en contacto o puede ponerse en contacto el disco de válvula. En el caso de la superficie de sellado puede tratarse del asiento de válvula anular mencionado anteriormente o de otra superficie de sellado, que se forme entre el disco de válvula y otro componente.
Por tanto, el disco de válvula puede proporcionar un flujo de fluido de amortiguación en la zona de la escotadura, incluso antes de que las fuerzas que se aplican al pistón principal lleven a un movimiento de desplazamiento del pistón principal, que lleven a una apertura completa de la válvula principal en el pistón principal. Si entonces las fuerzas que se aplican al pistón principal llevan a un movimiento de desplazamiento del pistón principal y, así, a un movimiento de apertura de la válvula principal prevista en el pistón principal, inmediatamente antes de la elevación de la válvula principal con respecto al asiento de válvula ya tiene lugar un flujo de fluido de amortiguación en la zona entre el disco de válvula de la válvula principal y el asiento de válvula, de modo que el flujo de fluido de amortiguación no se produzca o inicie directamente con la elevación de la válvula principal con respecto al asiento de válvula y, de este modo, se evite el movimiento de rebasamiento del pistón principal descrito anteriormente. Según un perfeccionamiento de la invención también está previsto que el disco de soporte presente una primera zona configurada de manera circular en una vista en planta con un primer diámetro, menor que el diámetro externo del disco de válvula y que, partiendo de la circunferencia externa de la primera zona, se extienda al menos una segunda zona que presenta un segundo diámetro o una segunda extensión, dirigida radialmente hacia fuera, que se extiende a lo largo de una zona parcial de la circunferencia del disco de soporte en la dirección circunferencial del disco de soporte.
Así, el disco de soporte presenta en una vista en planta una primera zona configurada de forma circular. Partiendo de esta primera zona se extiende al menos una segunda zona hacia fuera que, visto en el borde externo desde el centro del disco de soporte, presenta una dimensión externa, que en cuanto a su magnitud es mayor que el diámetro de la primera zona.
Aunque anteriormente se ha hablado de un disco de soporte con una primera zona configurada de forma circular, este disco de soporte también puede presentar una configuración externa diferente de la forma circular, es decir, puede estar configurado por ejemplo de forma rectangular, en forma de polígono, de forma ovalada, como elipsoide o similar. Entonces, desde la zona circunferencial externa de la primera zona se extiende una segunda zona o una segunda extensión hacia fuera, cuyo borde externo visto desde el centro del disco de soporte, tiene una mayor distancia con respecto al centro. Entonces, esta segunda zona presenta en la dirección circunferencial externa de la primera zona una menor extensión que la zona circunferencial externa de la primera zona.
En el caso de la segunda zona puede tratarse, por ejemplo, de una zona que se extiende alejándose de la primera zona en forma de ala o lóbulo. En la zona circunferencial externa de la primera zona puede estar prevista más de una segunda zona de este tipo, por ejemplo, dos segundas zonas de este tipo, opuestas entre sí o desplazadas en ángulo una respecto a otra visto desde el centro del disco de soporte.
Según un perfeccionamiento de la invención también está previsto que el disco de soporte presente al menos dos salientes que se extienden radialmente hacia fuera, opuestos entre sí que, visto desde el centro del disco de soporte, presentan una extensión radial menor o igual que el diámetro externo del disco de válvula.
Con una configuración de este tipo se consigue que el disco de válvula apoyado en el disco de soporte, en la zona de la primera zona del disco de soporte, con una aplicación de fuerza por fluido de amortiguación hacia el disco de soporte, se soporte por la primera zona, y que también las zonas del disco de válvula, que se apoyan en los salientes del disco de soporte, se soporten por el disco de soporte, mientras que, por el contrario, las zonas del disco de válvula, que se sitúan por fuera de la primera zona del disco de soporte y tampoco se apoyan en los salientes del disco de soporte, pueden deformarse o curvarse en su mayor parte libremente con una aplicación de fuerza por fluido de amortiguación. Entonces, estas zonas del disco de válvula que se deforman o curvan tampoco están en contacto con una superficie de sellado, con la que todavía hacen contacto las zonas del disco de válvula que no se han curvado.
Como, de este modo, el disco de válvula sólo se levanta de la superficie de sellado a lo largo de una zona parcial de su circunferencia externa, tiene lugar un caudal de fluido de amortiguación a lo largo de las zonas que se levantan de la superficie de sellado. Por tanto, el disco de válvula adopta una configuración similar a la de una arandela elástica curvada.
Según un perfeccionamiento de la invención está previsto que la disposición de válvula presente al menos un disco de apoyo, en el que se apoya el disco de soporte con su lado dirigido en sentido opuesto al disco de válvula.
Este disco de apoyo está configurado más rígido que el disco de válvula y/o el disco de soporte, de modo que el disco de soporte esté soportado por el disco de apoyo con una aplicación de presión en el disco de válvula en la dirección del disco de soporte por el disco de apoyo. Por tanto, el disco de apoyo absorbe la fuerza de compresión que actúa por la aplicación de presión en el disco de válvula con presión de amortiguación en la dirección del disco de soporte sobre el disco de válvula y, así, el disco de soporte. Con el disco de apoyo también se evita una sobrecarga del disco de válvula y/o del disco de soporte, porque con una aplicación de presión las zonas del disco de válvula no soportadas por el disco de soporte sólo pueden doblarse o deformarse hacia el disco de apoyo hasta que las zonas del disco de válvula dobladas o deformadas entran en contacto con el disco de apoyo configurado de manera resistente a la flexión.
El disco de válvula está configurado de manera flexible, de modo que en la zona de la escotadura o las escotaduras del disco de soporte pueda deformarse fácilmente en caso de aumentar la presión de amortiguación y pueda liberarse un espacio o espacios para el paso de fluido de amortiguación. En función de la velocidad del movimiento del vástago de pistón, la presión de amortiguación que se aplica al disco de válvula puede presentar unos valores elevados, lo que podría llevar a una posible sobrecarga del disco de válvula flexible.
Sin embargo, como el disco de válvula se apoya a través del disco de soporte en el disco de apoyo, pudiendo estar previstos también más de un disco de apoyo para soportar el disco de soporte y, así, del disco de válvula, se consigue que el disco de válvula no se deforme más allá de una medida predeterminada, cuando la presión de amortiguación asume valores elevados. Además, mediante esta configuración también se evita un posible daño del disco de válvula flexible por una elevada presión de amortiguación.
Según un perfeccionamiento de la invención también está previsto que la disposición de válvula presente un cuerpo de manguito tubular que, a lo largo de una zona parcial de su extensión longitudinal, presenta una ranura que conforma la pared del cuerpo de manguito con unas ranuras opuestas entre sí y que estén configurados unos segmentos de tubo cilíndricos adyacentes a los rebajes y que se alejan de una base del cuerpo de manguito y que discurren en la dirección longitudinal del cuerpo de manguito.
Por tanto, el cuerpo de manguito presenta una configuración tubular con una base en una zona de extremo frontal del tubo configurado de forma cilíndrica. Aproximadamente empezando desde la zona de la base o con una distancia con respecto a la base, el cuerpo tubular cilíndrico presenta dos rebajes opuestos entre sí que, en una vista en planta, están configurados como muescas rectangulares, que opuestos entre sí y por ambos lados atraviesan la pared del cuerpo tubular y que, partiendo de la base o partiendo con una distancia con respecto a la base, se extienden hasta la zona de extremo de lado frontal opuesta del cuerpo tubular.
De este modo se generan dos segmentos tubulares alargados, dispuestos de manera opuesta entre sí y con lo que las dos muescas están dispuestas con una distancia entre sí.
Según un perfeccionamiento de la invención está previsto que el disco de válvula y/o el disco de soporte esté dotado dentro de la circunferencia externa de dos rebajes, entre los cuales está configurado un nervio central, estando atravesados los rebajes por los segmentos de tubo.
Mediante esta configuración se consigue que el disco de válvula pueda colocarse con los dos rebajes sobre el cuerpo de manguito, de modo que el nervio central atraviese los dos rebajes del cuerpo de manguito y el disco de válvula y/o el disco de soporte se guíe a prueba de torsión a través de un contacto físico entre los dos segmentos de tubo y las zonas circunferenciales internas de los rebajes. Además, los discos se guían radialmente por el pasador de guiado. Este guiado radial garantiza que el disco de válvula y/o el disco de soporte, con una aplicación de presión por presión de amortiguación tanto sobre el lado de superficie de contacto como sobre el lado de superficie de apoyo no se ladee con respecto al pasador de guiado y/o cuerpo de manguito, sino que si bien está dispuesto de manera que puede guiarse con un movimiento axial por el mismo, sin embargo, está guiado radialmente y no se produce una inclinación con respecto a un eje longitudinal del cuerpo de manguito, que pudiera producir un ladeo. De manera similar, mediante este guiado radialmente interno el disco de soporte y/o el disco de apoyo no se ladean con respecto al eje longitudinal del cuerpo de manguito con una aplicación de presión correspondiente.
De este modo, tanto el disco de válvula como el disco de soporte y el disco de apoyo están guiados radialmente en el cuerpo de manguito y no pueden inclinarse ni ladearse con respecto al eje longitudinal del cuerpo de manguito, de modo que se evita el riesgo de una inclinación del disco de válvula y/o del disco de soporte con respecto al eje longitudinal del cuerpo de manguito con una aplicación de presión.
Según un perfeccionamiento de la invención también está previsto que la válvula piloto presente un cuerpo de sellado dotado de un cono externo que, solicitado por un resorte, puede ponerse en contacto con un asiento de válvula anular de una válvula de drenaje.
Con esta configuración, en una posición sin corriente del electroimán, el cuerpo de sellado puede ponerse en contacto con el asiento de válvula anular de la válvula de drenaje. Para ello está prevista una chaveta de media luna, que presiona el cuerpo de sellado sobre el asiento de válvula anular.
Si el electroimán recibe corriente, entonces en contra del efecto de la chaveta de media luna el cuerpo de válvula puede llevarse a una posición que abre la válvula de drenaje, de modo que es posible un flujo de fluido de amortiguación desde la cámara de precontrol a través de la válvula de drenaje.
Según un perfeccionamiento de la invención también está previsto que la válvula piloto presente un disco de válvula que, en el estado sin corriente del electroimán, permite un flujo de fluido desde una cámara de precontrol de la válvula piloto a través de la carcasa de válvula.
Si el electroimán de la válvula piloto se encuentra en una posición sin corriente, por medio de esta configuración puede alcanzarse una posición de seguridad de la válvula piloto. Entonces, el cuerpo de sellado, concretamente con su cono externo está en contacto con el asiento de válvula anular de la válvula de drenaje de la válvula piloto, de modo que se evita la salida de fluido de amortiguación a través de la válvula de drenaje. Entonces, en esta posición el fluido de amortiguación se guía hacia un disco de válvula en contacto con un asiento de válvula, es decir, un disco de válvula de emergencia, que se abre por la presión del sistema del fluido de amortiguación, de modo que pueda salir el fluido de amortiguación y no pueda formarse una presión de sistema que vaya más allá de la presión de apertura predeterminada del disco de válvula de emergencia. Por tanto, con esta configuración puede alcanzarse una posición de emergencia de la válvula piloto y, así, de la disposición de válvula.
Según un perfeccionamiento de la invención también está previsto que el disco de válvula presente un rebaje interno, que presenta un diámetro mayor que el disco de soporte dispuesto por debajo en la dirección del eje vertical de la disposición de válvula y que la zona de borde del rebaje interno, con una aplicación de presión con fluido de amortiguación fuera del espacio interior de la carcasa de válvula, se levante del disco de soporte.
Con esta configuración se consigue que, con un aumento de presión en la carcasa de válvula, con un movimiento de extensión o movimiento de rebote del amortiguador de vibraciones dotado de la disposición de válvula según la invención, ya con una velocidad reducida del vástago de pistón, pueda fluir un primer caudal reducido de fluido de amortiguación desde la cámara de etapa de rebote hacia la cámara de etapa de compresión y, por tanto, ya con una velocidad reducida del vástago de pistón se realice un trabajo de amortiguación, concretamente en un instante en el que la presión en la cámara de etapa de compresión todavía es demasiado baja para producir un movimiento de desplazamiento del pistón principal y de la válvula principal de la disposición de válvula acoplada con el mismo. De este modo, también con un movimiento de extensión o movimiento de rebote, puede evitarse la problemática descrita anteriormente del movimiento de rebasamiento con el movimiento oscilante posterior de la válvula principal o del pistón principal.
En un perfeccionamiento de la invención también está previsto que el disco de válvula presente una zona de borde dispuesta en el diámetro externo que, con una aplicación de presión con fluido de amortiguación en la dirección del espacio interior, se levanta del asiento de válvula hacia el espacio interior.
Con una velocidad reducida del vástago de pistón, este movimiento de elevación del disco de válvula con respecto al asiento de válvula lleva a que se realice un trabajo de amortiguación mucho antes del instante en el que el disco de válvula se levante completamente del asiento de válvula por una elevada velocidad del vástago de pistón.
La invención también proporciona un amortiguador de vibraciones con un tubo y un vástago de pistón, en el que el tubo presenta un espacio interior configurado para recibir el fluido de amortiguación y en el que el amortiguador de vibraciones presenta una disposición de válvula, explicada anteriormente y el amortiguador de vibraciones tiene una cámara de etapa de compresión y una cámara de etapa de rebote, en el que las dos cámaras presentan un espacio interior respectivo, separado físicamente de la disposición de válvula. Por tanto, la disposición de válvula según la invención separa físicamente las dos cámaras, sin embargo, las dos cámaras están unidas entre sí a través de la disposición de válvula mediante fluido, es decir, están configuradas para el intercambio de fluido a través de la disposición de válvula.
La invención proporciona finalmente también un vehículo con al menos una rueda delantera y al menos una rueda trasera, donde el vehículo presenta un amortiguador de vibraciones, descrito anteriormente.
A continuación se explicará la invención en más detalle mediante el dibujo. Muestra en:
la figura 1, una representación en sección de una pata de horquilla de suspensión telescópica de una motocicleta con una forma de realización de una disposición de válvula según la presente invención;
la figura 2, una representación ampliada del fragmento II según la figura 1;
la figura 3, una vista en sección de la disposición de válvula según la forma de realización según la figura 1;
la figura 4, una representación ampliada del fragmento A según la figura 3;
la figura 5, una representación ampliada del fragmento B según la figura 3;
la figura 6, una vista en planta de un disco de soporte de la disposición de válvula según una primera forma de realización;
la figura 7, una vista en planta de un disco de soporte de la disposición de válvula según una segunda forma de realización;
la figura 8, una vista en sección ampliada de la disposición de válvula para representar el flujo de fluido en la etapa de compresión con una velocidad reducida del vástago de pistón;
la figura 8a, una representación ampliada del fragmento III según la figura 8;
la figura 9, una vista en sección ampliada de la disposición de válvula para representar el flujo de fluido en la etapa de compresión con una velocidad elevada del vástago de pistón;
la figura 10, una vista en sección ampliada de la disposición de válvula para representar el flujo de fluido en la etapa de rebote con una velocidad reducida del vástago de pistón;
la figura 11, una vista en sección ampliada de la disposición de válvula para representar el flujo de fluido en la etapa de rebote con una velocidad elevada del vástago de pistón;
la figura 12, una representación ampliada de un fragmento de la válvula piloto para explicar su función de emergencia;
la figura 13, una representación en despiece ordenado de la disposición de válvula según una forma de realización según la presente invención;
la figura 14, una vista lateral de una motocicleta con la disposición de válvula según la invención;
la figura 15, un diagrama para explicar el curso del caudal de fluido de amortiguación y el curso de presión en función del tiempo; y
la figura 16, un diagrama de la fuerza de amortiguador en función de la velocidad del vástago de pistón.
La figura 1 del dibujo muestra en una representación en sección una pata de horquilla de suspensión telescópica 40 de una motocicleta 80 según una forma de realización de la disposición de válvula 1.
La pata de horquilla de suspensión telescópica 40 tiene en el extremo inferior en el dibujo de la figura 1 una abrazadera 41 para recibir un eje de quita y pon 81 de la rueda delantera 82 de la motocicleta 70, representada en la figura 14 del dibujo.
En el caso de la pata de horquilla de suspensión telescópica 40 se trata de una pata de horquilla de suspensión telescópica configurada en una configuración invertida, en la que la cámara de etapa de compresión PD está dispuesta en la dirección del eje vertical H de la pata de horquilla de suspensión telescópica 40 por debajo de la disposición de válvula 1 y la cámara de etapa de rebote PZ está dispuesta por encima de la disposición de válvula 1. La disposición de válvula 1 también puede emplearse en una pata de horquilla de suspensión telescópica no representada en más detalle, en la que la cámara de etapa de compresión PD está dispuesta en la dirección del eje vertical H por encima de la disposición de válvula y la cámara de etapa de rebote PZ por debajo de la disposición de válvula 1.
La figura 1 del dibujo también muestra un fragmento II, que se representa en más detalle mediante la figura 2 del dibujo.
Por tanto, la disposición de válvula 1 puede emplearse, por ejemplo, en un amortiguador de vibraciones 42 configurado como pata de horquilla de suspensión telescópica 40, como se representa en más detalle en la figura 2 del dibujo. El amortiguador de vibraciones 42 presenta un tubo 3 y un vástago de pistón 2, que está dispuesto en un espacio interior 43 del tubo 3 junto con la disposición de válvula 1. El espacio interior 43 está configurado para recibir un fluido de amortiguación no representado en más detalle, en cuyo caso, en la forma de realización representada, se trata de aceite de horquilla.
Como resulta evidente mediante la figura 2 del dibujo, la cámara de etapa de rebote PZ y la cámara de etapa de compresión PD se separan físicamente de la disposición de válvula 1, aunque a través de la disposición de válvula 1 están unidas mediante fluido para el intercambio de aceite de horquilla, es decir, para el intercambio de fluido de fluido de amortiguación.
La disposición de válvula 1 se apoya a través de un resorte 44 en un estribo 45 que resulta visible mediante las figuras 1 y 2 del dibujo.
A continuación se hará referencia a la figura 3 del dibujo en más detalle, que muestra la disposición de válvula 1 y otros componentes, concretamente en una posición girada 180 grados para facilitar la representación y la explicación en comparación con la posición de instalación de la disposición de válvula 1 en la pata de horquilla de suspensión telescópica 40.
A este respecto, también se hace referencia a los detalles A y B, representados detalladamente en las figuras 4 y 5 del dibujo, mostrando el detalle A elementos de la disposición de válvula 1 y el detalle B elementos de la válvula piloto B prevista en la disposición de válvula 1.
La disposición de válvula 1 presenta un asiento de válvula 16a anular y tiene una carcasa de válvula 14, que está configurada para recibir fluido de amortiguación en forma del aceite de horquilla mencionado anteriormente. Además la disposición de válvula 1 presenta un pistón de válvula 13, en el que está dispuesta una válvula principal 11 con discos de válvula 12, que comprende los discos de válvula 12a, 12b y 12c visibles mediante la figura 13.
El disco de válvula 12c o disco de apoyo 12c se apoya en un asiento de válvula 16b anular, que está dispuesto en un lado superior del pistón de válvula 13.
La disposición de válvula 1 presenta un paso 27, que actúa como elemento de restricción primario de la etapa de rebote y también tiene un paso 26, que actúa como elemento de restricción primario de la etapa de compresión. Los discos de válvula 12 están dispuestos en un pasador de guiado 37, concretamente de manera que pueden moverse axialmente y se guían radialmente con respecto al pistón de válvula 13, estando previsto para este fin un cuerpo de manguito 10 visible en más detalle mediante la figura 13 del dibujo, en el que los discos de válvula 12 se guían radialmente, de modo que no puedan ladearse con respecto al eje longitudinal 38 del pasador de guiado 37 y, por tanto, con respecto al eje longitudinal 38 de la disposición de válvula 1.
La disposición de válvula 1 presenta además varias válvulas de retención 7, 8, 9, 10, a las que todavía se hará referencia, indicando ya en este punto que el cuerpo de manguito 10 también actúa como válvula de retención. La disposición de válvula 1 también presenta una chaveta de media luna 15, que está configurada de forma serpenteante, como resulta visible mediante la representación según la figura 13 del dibujo.
El pistón de válvula 13 está dispuesto en un espacio interior 39 de la carcasa de válvula 14 de manera que puede desplazarse axialmente y en el espacio interior 39 también está configurada una cámara de precontrol 25, en la que puede formarse una presión de precontrol o presión piloto.
El pasador de guiado 37 está dispuesto en un disco de tope 34 y también recibe el cuerpo de manguito 10 configurado de manera ranurada, en el que los discos de válvula 12 están alojados guiados radialmente y de manera que pueden desplazarse axialmente.
La carcasa de válvula 14 está alojada en el tubo 3 del amortiguador de vibraciones 42 con un apoyo radial y un sellado a través de un dispositivo de sellado 46.
La figura 5 del dibujo muestra la válvula piloto B con un cuerpo de sellado 19 que, en la forma de realización representada, está configurado por secciones en forma de cono truncado y presenta un cono externo 47 que, a través de un resorte 20, se presiona contra un asiento de válvula 21 anular de una válvula de drenaje 24.
La figura 3 del dibujo muestra que la válvula piloto B presenta un electroimán 4, cuya armadura 17 puede desplazarse en la dirección del eje vertical H1 mediante una aplicación de corriente, concretamente contra la acción del resorte de válvula 18.
Si el electroimán 4 se encuentra en una posición sin corriente, que se representa en la figura 5 y la figura 12 del dibujo, entonces una presión del sistema que se forma en el espacio interior 39 de la carcasa de válvula 14 no puede aliviarse a través del asiento de válvula 21 o la válvula de drenaje 24.
La válvula piloto B presenta una válvula de accionamiento 22 que resulta visible mediante la figura 8a, concretamente como abertura de paso entre un borde de soporte 48 de un asiento de válvula 30 y el resorte de válvula 18. Si la válvula piloto B se encuentra en la posición sin corriente, a través de la válvula de accionamiento 22 tiene lugar un flujo de fluido inducido por la presión del sistema. La presión del sistema garantiza a través del aceite incompresible de horquilla que se produzca un flujo de fluido representado con líneas discontinuas en la figura 12 del dibujo, porque la presión del sistema puede hacer que se abra el disco de válvula de emergencia 23 y puede producirse un alivio de presión predeterminado.
En una carcasa 5 visible en más detalle mediante la figura 3 y la figura 13 está dispuesta una bobina 6, a través de la cual la armadura 17 del electroimán 4 puede recibir corriente de tal modo que el resorte de válvula o disco de válvula 18 pueda abrirse contra su fuerza de resorte y, de este modo, a medida que aumenta la corriente, la válvula de accionamiento 22 se cierra de manera continua en mayor medida contra la acción del resorte de válvula 18 y, así, produce una mayor caída de presión.
Cuando el electroimán 4 pasa de la posición sin corriente a una posición en la que recibe una corriente mínima, la armadura 17 produce una fuerza de empuje en la dirección de la válvula piloto B y en contra de la acción de la fuerza del resorte 20 abre la válvula de drenaje 24, con lo que se produce un cortocircuito de la válvula de emergencia formada por el disco de válvula de emergencia 23.
El resorte de válvula 18 visible en la figura 13 presenta un rebaje 49, que está previsto para el paso de fluido de amortiguación (aceite de horquilla). El asiento de válvula 30 mencionado anteriormente se dispone en el resorte de válvula 18 interponiendo un disco distanciador 28. El disco de cubierta 33 está dispuesto con la interposición de discos de ajuste 31 y de una junta tórica 32, apoyándose el disco de cubierta 33 en un collar 50 radialmente interno en la arandela elástica 15.
A través de las válvulas de retención 7, 8 y la válvula de retención 9 así como el cuerpo de manguito 10 que también funciona como válvula de retención se consigue que, independientemente del sentido de movimiento de la disposición de válvula 1, es decir, independientemente de si se produce un movimiento de compresión o un movimiento de rebote del amortiguador de vibraciones 2, la válvula piloto B siempre reciba fluido de amortiguación desde el lado de generación de presión, y que el fluido de amortiguación pueda salir por el lado dirigido en sentido opuesto a la presión.
Una arandela elástica 35 representada en la figura 13 actúa sobre la válvula de retención 9 y se fija mediante un anillo de seguridad 36.
El cuerpo de manguito 10 visible en la figura 4 se representa de manera que puede verse en perspectiva mediante la figura 13.
Como resulta visible fácilmente mediante la figura 13 del dibujo, el cuerpo de manguito 10 tiene una configuración tubular con una pared 51, que se forma por un cuerpo 52 configurado en forma de cilindro hueco, que está dispuesto colocado en una base 53 configurada de forma circular con una superficie frontal y que presenta unos rebajes 54 opuestos, configurados en una vista en plana respectiva de forma rectangular y que forman una ranura 77 respectiva.
Los rebajes 54 o las ranuras 77 rectangulares sirven para recibir un nervio central 55 respectivo del disco de válvula 12a, del disco de soporte 12b y de los dos discos de apoyo 12c también representados en la figura 13. A este respecto, los nervios centrales 55 respectivos se reciben en los rebajes 54 y a través del resorte 29 se apoyan en la base 53 del cuerpo de manguito 10.
El disco de válvula 12a presenta un lado de superficie de contacto 74, como resulta visible, por ejemplo, mediante la figura 9 del dibujo y también un lado de superficie de apoyo 75 opuesto al lado de superficie de contacto 74, que también se representa en la figura 9 del dibujo, apoyándose el disco de válvula 12a con el lado de superficie de apoyo 75 por zonas en el disco de soporte 12b dispuesto por debajo.
El disco de soporte 12b no puede dar soporte al disco de válvula 12a en la zona de las escotaduras 76 del disco de soporte 12b. En el disco de soporte 12b representado en la figura 6 y la figura 7 del dibujo, las escotaduras 76 son zonas representadas con líneas y puntos. Por tanto, las zonas en las que el disco de soporte 12b no ofrece apoyo al disco de válvula 12a.
A ambos lados de los rebajes 54, la pared 51 está configurada en forma de dos segmentos de tubo cilíndricos, que se extienden alejándose de la base 53 formando un ángulo recto respecto a la misma.
Los dos discos de apoyo 12c están configurados de manera rígida a la flexión y tienen dos rebajes 57, que están previstos para recibir los segmentos de tubo 56 del cuerpo de manguito 10. Además, a través de los dos rebajes 57 también puede fluir fluido de amortiguación.
El disco de soporte 12b representado en la figura 13 se representa de manera ampliada mediante dos formas de realización en la figura 6 y la figura 7 del dibujo.
A este respecto, la figura 6 del dibujo muestra una primera forma de realización del disco de soporte 12b con dos salientes 58, mientras que la figura 7 del dibujo muestra una segunda forma de realización del disco de soporte 12b con cuatro salientes 58.
El disco de soporte 12b representado en una vista en planta respectiva tiene una primera zona 59 configurada de manera circular en una vista en planta y, en la representación según la figura 6, dos segundas zonas 60, que se extienden desde la circunferencia externa de la primera zona 59 dirigidas radialmente hacia fuera que, en la forma de realización representada, están configuradas como salientes o alas 58.
De manera similar, según la segunda forma de realización, el disco de soporte 12b representado en la figura 7 tiene una primera zona 59 circular, desde la que se alejan cuatro segundas zonas 60 extendiéndose dirigidas radialmente hacia fuera que, en cada caso, están configuradas como salientes o alas 58.
La primera zona 59 en cada caso del disco de soporte 12b presenta un diámetro externo menor que el disco de válvula 12a dispuesto en contacto con el mismo.
Esto resulta visible, por un lado, mediante la figura 13 del dibujo y además, por ejemplo, también mediante la figura 4 y las figuras 8 a 11 del dibujo.
También el disco de soporte 12b tiene unos rebajes 61, que atraviesan los segmentos de tubo 56 cilíndricos del cuerpo de manguito 10 y que además están configurados para el paso de fluido de amortiguación.
Como resulta fácilmente evidente mediante la figura 13 del dibujo, el disco de válvula 12a tiene en la zona circunferencial externa una zona de borde 62, que está prevista para un contacto con el asiento de válvula 16a anular de la carcasa de válvula 14 y que también puede levantarse del mismo para formar espacios entre el disco de válvula 12a y el asiento de válvula 16a y que también puede separarse por completo del asiento de válvula 16a, cuando el pistón de válvula 13 se mueve axialmente alejándose del asiento de válvula 16a, como aún se explicará a continuación en más detalle.
La figura 8 del dibujo muestra una vista en sección ampliada de la disposición de válvula 1 para representar el flujo de fluido en la etapa de compresión con una velocidad reducida del vástago de pistón 2.
Cuando la motocicleta 80 dotada de la disposición de válvula 1 según la invención circula con la rueda delantera 82 sobre una irregularidad del suelo, entonces esto lleva a un movimiento de compresión de la pata de horquilla de suspensión telescópica 40. En función de la altura que presente la irregularidad del suelo y la velocidad a la que la motocicleta 80 circula sobre la irregularidad del suelo, pueden establecerse diferentes velocidades de vástago de pistón del vástago de pistón 2. El amortiguador de vibraciones 42 también puede emplearse para amortiguar movimientos de la rueda trasera 83 de la motocicleta 80.
La velocidad del vástago de pistón y la fuerza de amortiguador establecida resultan visibles en el diagrama según la figura 16 del dibujo, en cuyo caso se trata de datos cualitativos.
Es posible una clasificación de la velocidad del vástago de pistón 2 de la siguiente manera:
- velocidad baja en el intervalo de 0 a 0,05 m/s
- velocidad media en el intervalo de 0,05 a 0,3 m/s
- velocidad alta en el intervalo de 0,3 a 1,5 m/s
La disposición de válvula 1 fijada al vástago de pistón 2 se mueve de un lado a otro dentro del tubo 3 lleno de fluido de amortiguación en forma de, por ejemplo, aceite de horquilla.
La disposición de válvula 1 también comprende el electroimán 4 descrito anteriormente y el fluido de amortiguación fluye a través de la disposición de válvula 1 representada, por ejemplo, en la figura 4 durante un movimiento tanto en el sentido de compresión como en el sentido de rebote. El movimiento en el sentido de compresión se produce cuando el amortiguador de vibraciones 42 configurado como pata de horquilla de suspensión telescópica 40 sólo a modo explicativo experimenta un movimiento de compresión, mientras que el movimiento en el sentido de rebote se produce cuando el amortiguador de vibraciones 42 experimenta un movimiento de extensión o movimiento de rebote. A este respecto, el término de etapa de compresión corresponde al estado que se establece durante el movimiento de compresión, mientras que la etapa de rebote movida corresponde al estado que se establece durante el movimiento de extensión.
Mediante el electroimán 4, a través de un movimiento de desplazamiento correspondiente del disco de válvula 18 puede influirse en la caída de presión en los dos sentidos de movimiento.
A este respecto, en cada caso una parte del flujo de aceite que se produce por el respectivo movimiento se alimenta a la válvula piloto B, sobre la que actúa el electroimán 4. El sistema ya descrito anteriormente formado por cuatro válvulas de retención 7, 8, 9, 10 permite que la válvula piloto B siempre reciba fluido de amortiguación desde el lado de generación de presión y que el fluido de amortiguación pueda salir por el lado dirigido en sentido opuesto a la presión.
La presión de precontrol generada por la válvula piloto B actúa sobre la superficie posterior de la válvula principal 11 y, así, influye en la caída de presión que se produce en la válvula principal 11 o la disposición de válvula 1. El pistón de válvula 13 está sellado con respecto a la carcasa de válvula 14 con un ajuste hidráulico y, de este modo, se guía radialmente y apoya axialmente. Además, el pistón de válvula 13 se presiona por medio de la chaveta de media luna o la arandela elástica 15 contra el asiento de válvula 16a en la carcasa de válvula 14.
Si el electroimán 4 se encuentra en la posición en la que no recibe corriente de la bobina 6, la válvula piloto B adopta la posición de seguridad representada en la figura 12 del dibujo. A este respecto, el cono externo 19 está en contacto con el asiento de válvula 21 de la válvula de drenaje 24 bajo la acción del resorte 20 y un flujo de aceite establecido atraviesa la válvula de accionamiento 22 abierta hacia la válvula de emergencia formada por el disco de válvula de emergencia 23.
Una alimentación del electroimán 4 con una corriente de funcionamiento mínima garantiza que la armadura 17 del electroimán 4 ejerza una fuerza de empuje en la dirección de la válvula piloto B y que, así, en contra de la fuerza del resorte 20 se abra la válvula de drenaje 24 y se produzca un cortocircuito de la válvula de emergencia 23. A este respecto, la válvula de accionamiento 22 todavía se encuentra en una posición muy abierta y, de este modo, genera sólo una caída de presión reducida. A medida que aumenta la corriente hacia el electroimán 4, la válvula de accionamiento 22 se sigue cerrando y, de este modo, genera una mayor caída de presión.
En el proceso de compresión ya descrito anteriormente, el vástago de pistón 2 se mueve junto con la disposición de válvula 1 al interior del amortiguador y, así, hacia la cámara de etapa de compresión PD.
A este respecto, la figura 8 del dibujo muestra el flujo de fluido de amortiguación con una velocidad reducida del vástago de pistón. A este respecto, el flujo de fluido de amortiguación resulta visible mediante las flechas y las líneas discontinuas.
A velocidades reducidas del vástago de pistón 2, la válvula principal 11 permanece cerrada y sólo tiene lugar un flujo de aceite reducido a través de la válvula principal 11, produciéndose un flujo a través de los rebajes 63 del disco de válvula 12a, los rebajes 61 del disco de soporte 12b y los rebajes 57 de los discos 12c y pasando el fluido de amortiguación a través del elemento de restricción primario 26 y entrando en la cámara de precontrol 25 y fluyendo desde aquí a través de la válvula de accionamiento (figura 8a) y el asiento de válvula 21 abierto y la válvula de retención 9 así como la carcasa 14 hacia la cámara de etapa de rebote PZ.
A este respecto, se establece el curso representado en la figura 16 del dibujo, de la fuerza de amortiguador en función de la velocidad del vástago de pistón o velocidad del amortiguador, que en el curso de la curva se indica con segmento “A”.
En la figura 16 se indica con I el curso de la fuerza de amortiguador en función de la velocidad del amortiguador en un disco de soporte ficticio, realizado con una superficie completa, es decir, sin salientes ni alas, es decir, en el que el disco de válvula 12a se apoyaría a lo largo de toda su superficie de apoyo.
Por el contrario, el curso designado con II de la fuerza de amortiguador muestra el curso de la fuerza de amortiguador cuando el disco de soporte 12b se forma con cuatro salientes según la representación según la figura 7, mientras que el curso designado con III de la fuerza de amortiguador muestra el curso de la fuerza de amortiguador cuando el disco de soporte 12b está formado con dos salientes 58 según la representación según la figura 6.
En la gama de las velocidades bajas de vástago de pistón, los tres cursos I, II, III de la fuerza de amortiguador en función de la velocidad del amortiguador son en su mayor parte iguales.
Sin embargo, los cursos de la curva representados en el segmento “B” muestran otra imagen, que corresponde al curso respectivo de la fuerza de amortiguador a velocidades medias del vástago de pistón.
A velocidades medias del vástago de pistón se establece adicionalmente al curso descrito anteriormente del flujo de fluido de amortiguación el flujo de fluido de amortiguación también representado en la figura 8 e indicado con la flecha 65. Mediante el aumento de presión en la cámara de etapa de compresión PD sigue fluyendo una parte del fluido de amortiguación a través de los rebajes 63 del disco de válvula 12a, los rebajes 61 del disco de soporte 12b y los rebajes 57 de los discos 12c, como se describió anteriormente. Los rebajes 63 del disco de válvula 12a presentan en la zona de las zonas circunferenciales externas curvadas opuestas entre sí un rebaje interno, que presenta un diámetro mayor que el disco de soporte 12b dispuesto por debajo en la dirección del eje vertical de la disposición de válvula 1 y la zona de borde 68 del rebaje interno se levanta del disco de soporte 12b con una aplicación de presión con fluido de amortiguación en la dirección desde el espacio interior 39 de la carcasa de válvula 14, como se representa en la figura 10 del dibujo.
Sin embargo, además el aumento de presión en la cámara de etapa de compresión PD también garantiza que la zona de borde 62 del disco de válvula 12a configurado de manera flexible se levante del asiento de válvula 16a para abrir un espacio entre la zona de borde 62 y el asiento de válvula 16a.
Como el disco de soporte 12b presenta una primera zona 59 configurada de forma circular, que es menor que el diámetro externo del disco de válvula 12a, y el disco de válvula 12a se apoya en el disco de soporte 12b por fuera de la primera zona 59 sólo en los salientes 58, aunque éstos no están presentes a lo largo de toda la extensión circunferencial de la primera zona 59 configurada de forma circular, el disco de válvula 12a puede deformarse con respecto al disco de soporte 12b en las zonas no soportadas desde abajo por los salientes 58 de manera similar a una arandela elástica y, de este modo, entre la zona de borde 62 del disco de válvula 12a y el asiento de válvula 16a anular, a lo largo de una zona circunferencial parcial del disco de válvula 12a, se forma un espacio y un flujo de aceite indicado mediante la flecha 65 tiene lugar directamente a través del canal 64 hacia la cámara de etapa de rebote PZ.
Mediante la configuración según la invención de la disposición de válvula 1 con el disco de soporte 12b, que presenta unos salientes 58 que sobresalen radialmente hacia fuera, que soportan el disco de válvula 12a en el lado de apoyo del disco de válvula 12a en el disco de soporte 12b sólo por zonas, se consigue que el disco de válvula 12a pueda abrir un espacio o espacios al asiento de válvula 16a anular en un instante, en el que otras zonas de borde que discurren en la dirección circunferencial de la zona de borde 62 del disco de válvula 12a, concretamente aquellas que se soportan o apoyan por los salientes 58 del disco de soporte 12b, todavía están en contacto con el asiento de válvula 16a.
Mediante la elevación por secciones o por zonas de la zona de borde 62 del disco de válvula 12a con respecto al asiento de válvula 16a se consigue que tenga lugar un flujo de fluido de amortiguación a través del espacio formado o los espacios formados entre la zona de borde 62 y el asiento de válvula 16a desde la cámara de etapa de compresión PD hacia la cámara de etapa de rebote PZ, antes de que el disco de válvula 12a se separe completamente del asiento de válvula 16a anular y, así, se evita una apertura brusca de la válvula principal 11 y se eliminan los inconvenientes de la disposición de válvula conocida.
Como resulta visible mediante el curso I en el segmento “B” según la figura 16 del dibujo, con un disco de soporte redondo ficticio, es decir, un disco de soporte sin los salientes 58 y la primera zona 59 de diámetro menor, tiene lugar una flexión del curso de la curva con una velocidad del vástago de pistón de aproximadamente 0,12 m/s. Si en lugar de un disco intermedio o disco de soporte redondo de superficie completa se emplea un disco de soporte 12b con cuatro salientes 58, que se representa en la figura 7 del dibujo, entonces se establece un curso de la curva II de la fuerza de amortiguador en función de la velocidad del amortiguador y se evita una flexión marcada del curso de la fuerza de amortiguador.
Si se emplea un disco de soporte 12b con dos salientes, como se representa en la figura 6 del dibujo, se establece el curso de fuerza de amortiguador indicado con III y, por tanto, un curso casi lineal por todo el intervalo de velocidad de la velocidad media del vástago de pistón.
La figura 15 del dibujo muestra un diagrama para explicar el curso del caudal de fluido de amortiguación y del curso de presión en función del tiempo.
En la disposición de válvula conocida descrita al principio se establece el curso de presión oscilante indicado con P2, que se produce por una apertura brusca o repentina de la válvula principal, como se describió al principio. Un curso de presión oscilante de este tipo lleva a una disminución del confort, como se describió anteriormente.
El curso de presión indicado con P1 se establece en la disposición de válvula según la invención, concretamente a consecuencia del caudal indicado con Q1 de fluido de amortiguación a través de la disposición de válvula 1. Como resulta fácilmente evidente, se ha eliminado el curso de presión oscilante y también se han eliminado las pérdidas de confort, que conlleva la disposición de válvula conocida.
Si la excitación en forma de impacto de fuerza que actúa sobre la disposición de válvula 1, por ejemplo, al circular sobre una irregularidad del suelo, lleva a que siga aumentando la velocidad del vástago de pistón y a que asuma valores en el intervalo de la velocidad elevada del vástago de pistón, esto lleva al flujo de aceite representado en la figura 9 del dibujo en la etapa de compresión.
Por la excitación, a través de la válvula principal 11 se establece una presión que sigue aumentando, que actúa sobre la válvula principal 11. Si esta fuerza, que se establece por el aumento de presión en la cámara de etapa de compresión PD, supera la contrafuerza en el lado posterior de la válvula principal 11, los discos de válvula 12 de la válvula principal, es decir, el disco de válvula 12a, el disco de soporte 12b y los discos de apoyo 12c se separan completamente del asiento de válvula 16a, como se representa en la figura 9 del dibujo.
A este respecto, la contrafuerza en el lado posterior de la válvula principal 11 se determina por la superficie posterior del pistón de válvula 13 a la que se aplica presión multiplicado por la presión producida por la válvula piloto B y la fuerza del resorte 15.
Por la configuración del disco de soporte 12b, el disco de válvula 12a flexible puede liberar una sección transversal de paso en el asiento de válvula 16a anular en función de la presión, aunque la válvula principal 11 todavía no esté completamente abierta, porque todavía no se ha alcanzado el equilibrio de fuerzas descrito anteriormente.
Esta configuración garantiza un comportamiento de apertura continuo de la válvula principal 11 según el curso de la curva II, III en la figura 16 según el segmento “B”.
A velocidades elevadas del vástago de pistón según el curso de la curva en el segmento “C” según la figura 16 se mantiene el curso casi lineal de la fuerza de amortiguación en función de la velocidad del amortiguador.
Durante la extensión o el movimiento de rebote del amortiguador de vibraciones 42, el vástago de pistón 2, en el que está dispuesta la disposición de válvula 1, se mueve desde la zona de la cámara de etapa de compresión PD hacia la cámara de etapa de rebote PZ. Este movimiento lleva a un aumento de la presión del sistema en la cámara de etapa de rebote y, así, a un flujo de aceite hacia la cámara de etapa de compresión.
La figura 10 del dibujo muestra una vista en sección ampliada de la disposición de válvula 1 para representar el flujo de fluido en la etapa de rebote a baja y media velocidad del vástago de pistón, que se establece durante el movimiento de rebote.
A bajas velocidades de movimiento, la válvula principal 11 con los discos de válvula 12 permanece cerrada y el flujo de aceite tiene lugar a través de la válvula piloto B, esto corresponde a su vez al curso de la curva según el segmento “A” según la figura 16.
A este respecto, fluye fluido de amortiguación desde la cámara de etapa de rebote a través del elemento de restricción primario 27 de la válvula principal 11 y la válvula de retención 7 que se abre por la presión del sistema a la cámara de precontrol 25 de la válvula piloto B y, desde aquí, a través de la válvula piloto B y la carcasa 14 o el canal de aceite 66 y los rebajes 57, 61 y 63 (véase la figura 13), hacia la cámara de etapa de compresión PD.
El cuerpo de manguito 10 está configurado de tal modo que mantiene el disco de válvula 12a y el disco de soporte 12b así como los discos de tope 12c en una posición alineada entre sí. Esto se consigue porque el cuerpo de manguito 10 atraviesa los rebajes 57, 61 y 63 respectivos de los discos 12a, 12b, 12c con sus segmentos de tubo 56 cilíndricos y, así, garantiza que los discos estén dispuestos a prueba de torsión entre sí. De este modo, la superficie de sección transversal de los rebajes 57, 61 y 63 respectivos de los discos apilados permanece constante y se evita que los nervios centrales 55 de los discos 12a, 12b, 12c puedan retorcerse, lo que llevaría a un cambio en la superficie de sección transversal a través de la que puede pasar el flujo. Así, la sección transversal de flujo eficaz predeterminada, formada por los rebajes, se mantiene de una manera predeterminada. También en una posible forma de realización del disco de soporte 12b como disco de superficie completa sin escotaduras se conservaría esta función del cuerpo de manguito 10.
Si aumenta la velocidad del vástago de pistón, esto lleva a un aumento de la presión del sistema en la cámara de etapa de rebote ya un flujo de aceite también según la flecha 67 según la figura 10.
Como resulta evidente mediante la figura 10 del dibujo junto con la configuración del disco de soporte 12b visible mediante la figura 13 del dibujo y el disco de válvula 12a, la presión del sistema en aumento lleva a una entrada de fluido de amortiguación según la flecha de flujo de aceite 67 a la zona del recorte 68 según la figura 10.
El aumento de la presión del sistema lleva a un movimiento de elevación de la zona 69 radialmente interna del disco de válvula 12a con respecto al disco de soporte 12b, porque la presión del sistema puede entrar en el espacio intermedio 70 entre el lado inferior del disco de válvula 12a y el lado superior del primer disco de apoyo 12c situado debajo, porque este espacio intermedio no está cerrado por la zona circunferencial externa del disco de soporte 12b, porque en esta zona no tiene una superficie completa, sino que presenta escotaduras 76 y el disco de válvula 12a sólo está en contacto con el lado superior del disco de soporte 12b en la zona de los salientes 58.
Mediante el flujo de aceite 71 así establecido puede aliviarse la presión del sistema y se evita una elevación súbita o brusca o repentina de los discos de válvula 12 (es decir, del disco de válvula 12a, del disco de soporte 12b, de los discos de apoyo 12c) con respecto al asiento de válvula 16a anular. El segundo disco de apoyo 12c o disco de apoyo 12c inferior sigue en contacto con el asiento de válvula 16b anular, como resulta evidente mediante la figura 10 del dibujo.
Esto corresponde al curso de la fuerza de amortiguación en función de la velocidad del amortiguador según el segmento “B” según la figura 16 del dibujo.
Si la velocidad del vástago de pistón sigue aumentando, se establece el curso de fluido de amortiguación representado en la figura 11 del dibujo.
Como resulta fácilmente evidente, el disco de válvula 12a sigue en contacto con el asiento de válvula 16a anular. La presión en aumento del sistema lleva a una apertura de la válvula principal 11, porque se supera la contrafuerza, que actúa sobre el lado posterior del pistón de válvula 13 y se abre el asiento de válvula 16b anular, porque el pistón de válvula 13 se separa con su canto de control 72 del disco de apoyo 12c y, así, libera un espacio que lleva al paso de fluido de amortiguación según la flecha 73 según la figura 11 del dibujo.
La contrafuerza que se aplica al pistón de válvula 13 se determina por la superficie posterior del pistón de válvula 13 a la que se aplica presión multiplicado por la presión producida por la válvula piloto B y la fuerza de pretensión de la chaveta de media luna 15.
Cuando la fuerza que predomina por el aumento de la presión del sistema en la cámara de etapa de rebote PZ y que se aplica a la válvula principal 11 se vuelve mayor que la contrafuerza definida anteriormente, se abre el espacio entre el canto de control 72 y el disco de apoyo 12c y puede tener lugar un flujo de aceite a través de los rebajes 57, 61 y 63 de los discos de apoyo 12c, el disco de soporte 12b y el disco de válvula 12a, como se representa mediante la flecha de flujo de aceite 73 según la figura 11 del dibujo.
Esto hace que se genere una fuerza de amortiguación en función de la velocidad del amortiguador según el segmento “C” según la figura 16 del dibujo.
Por tanto, la disposición de válvula según la invención también puede liberar una sección transversal de paso de la válvula principal 11 durante el movimiento de rebote en función de la presión del sistema, concretamente cuando la válvula principal 11 todavía no se ha levantado del asiento de válvula 16 anular.
Durante el movimiento de rebote, esto también contribuye a un comportamiento de apertura continuo de la válvula principal en la zona del segmento “B”, es decir, a velocidades medias del amortiguador o velocidades medias del vástago de pistón y puede influirse en el curso de la fuerza de amortiguador en función de la velocidad del amortiguador mediante la configuración del disco de soporte 12b con dos o más salientes 58.
La configuración del disco de soporte 12b con dos salientes o alas 58 lleva a un curso III rectilíneo de la fuerza de amortiguador en función de la velocidad del amortiguador en la zona de velocidades medias del vástago de pistón, mientras que la configuración del disco de soporte 12b con cuatro salientes o alas 58 lleva a un curso II ligeramente redondeado de la fuerza de amortiguador. A este respecto, el dibujo de la figura 16 muestra el curso de la fuerza de amortiguador en función de la velocidad del amortiguador con un suministro de corriente elevado del electroimán 4 y el curso de las curvas II, III respectivas puede modificarse mediante un cambio correspondiente de la aplicación de corriente a la bobina 6 del electroimán 4.
Como resulta evidente mediante la figura 15 del dibujo, mediante la disposición de válvula según la invención puede evitarse de manera eficaz el problema del rebasamiento del curso de la presión del sistema y los inconvenientes resultantes con respecto al confort.
Con respecto a las características de la invención no explicadas en más detalle anteriormente, se hace referencia expresa a las reivindicaciones de la patente y al dibujo.
Lista de símbolos de referencia
1. disposición de válvula
2. vástago de pistón
3. tubo
4. electroimán
5. carcasa
6. bobina
7. válvula de retención
8. válvula de retención
9. válvula de retención
10. válvula de retención, cuerpo de manguito
11. válvula principal
12. discos de válvula
12a. disco de válvula
12b. disco de soporte
12c. disco de apoyo
13. pistón de válvula
14. carcasa de válvula
15. arandela elástica
16a. asiento de válvula anular
16b. asiento de válvula anular
17. armadura
18. resorte de válvula
19. cuerpo de sellado
20. resorte
21. asiento de válvula
22. válvula de accionamiento
23. disco de válvula de emergencia, válvula de emergencia
24. válvula de drenaje
25. cámara de precontrol
26. paso
27. paso
28. disco distanciador
29. resorte
30. asiento de válvula
31. discos de ajuste
32. junta tórica
33. disco de cubierta
34. disco de tope
35. arandela elástica
36. anillo de seguridad
37. pasador de guiado
38. eje longitudinal
39. espacio interior de la carcasa de válvula
40. pata de horquilla de suspensión telescópica
41. abrazadera
42. amortiguador de vibraciones
43. espacio interior
44. resorte
45. estribo
46. dispositivo de sellado
47. cono externo
48. pared de soporte
49. rebaje del disco 18
50. collar
51. pared
52. cuerpo
53. base
54. rebajes
55. nervio central
56. segmento tubular
57. rebaje del disco de apoyo
58. saliente del disco de soporte
59. zona circular del disco de soporte
60. segunda zona del disco de soporte
61. rebaje
62. zona de borde
63. rebaje
64. flujo de aceite, flecha
65. flecha
66. canal de aceite
67. flujo de aceite
68. recorte
69. zona radialmente interna
70. espacio intermedio
71. flujo de aceite
72. canto de control
73. flecha
74. lado de superficie de contacto
75. lado de superficie de apoyo
76. escotadura
77. ranura
78. rebaje interno
80. motocicleta
81. eje de quita y pon
82. rueda delantera
83. rueda trasera
PD: cámara de etapa de compresión
PZ: cámara de etapa de rebote
H: dirección del eje vertical
H1: dirección del eje vertical
B: válvula piloto

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Disposición de válvula (1) para un amortiguador de vibraciones, con una carcasa de válvula (14) que presenta un asiento de válvula (16a) anular y prevista para recibir fluido de amortiguación y un pistón de válvula (13), que está dispuesto en un espacio interior (39) de la carcasa de válvula (14) de manera que pueda desplazarse axialmente con respecto al asiento de válvula (16) y en la que el pistón de válvula (13) presenta una válvula principal (11), que presenta un disco de válvula (12a) flexible circular que, con un lado de superficie de contacto (74), puede ponerse en contacto de manera separable con el asiento de válvula (16) y el disco de válvula (12a) está dispuesto de manera que pueda moverse axialmente por medio de un pasador de guiado (37) en el pistón de válvula (13) con respecto al mismo y con un guiado radial y la disposición de válvula (1) presenta un electroimán (4) con una armadura (17) para actuar sobre una válvula piloto (B), caracterizada por que en el lado de superficie de apoyo (75) del disco de válvula (12a), dirigido en sentido opuesto al lado de superficie de contacto (74) del disco de válvula (12a), está dispuesto un disco de soporte (12b) flexible, que está configurado de tal modo que el disco de válvula (12a) se apoya en el disco de soporte (12b) flexible a lo largo de una primera zona circunferencial parcial que se extiende en la dirección circunferencial del disco de válvula (12a) y por que el disco de válvula (12a) puede deformarse a lo largo de una segunda zona circunferencial parcial que se extiende en la dirección circunferencial del disco de válvula (12a) a consecuencia de la acción de una presión transmitida por el fluido de amortiguación.
2. Disposición de válvula (1) según la reivindicación 1, caracterizada por que el disco de soporte (12b) presenta en la dirección circunferencial al menos una escotadura (76), en la que el disco de válvula (12a) carece de soporte por el disco de soporte (12b) y el disco de válvula (12a) se curva más con una aplicación de presión en la dirección del disco de soporte (12b) en la zona de la escotadura (76) en comparación con la zona del disco de soporte (12b) sin escotadura (76).
3. Disposición de válvula (1) según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que el disco de soporte (12b) presenta una primera zona (59) configurada de manera circular en una vista en planta con un primer diámetro, menor que el diámetro externo del disco de válvula (12a) y, partiendo de la circunferencia externa de la primera zona (59), se extiende al menos una segunda zona (60) que presenta un segundo diámetro, dirigida radialmente hacia fuera, que se extiende a lo largo de una zona parcial de la circunferencia del disco de soporte (12b) en la dirección circunferencial del disco de soporte (12b).
4. Disposición de válvula (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el disco de soporte (12b) presenta al menos dos salientes (58) que se extienden radialmente hacia fuera, opuestos entre sí que, visto desde el centro del disco de soporte (12b), presentan una extensión radial menor o igual que el diámetro externo del disco de válvula (12a).
5. Disposición de válvula (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la disposición de válvula (1) presenta al menos un disco de apoyo (12c), en el que se apoya el disco de soporte (12b) con su lado dirigido en sentido opuesto al disco de válvula (12a).
6. Disposición de válvula (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la disposición de válvula (1) presenta un cuerpo de manguito (10) tubular que, a lo largo de una zona parcial de su extensión longitudinal, presenta una ranura (77) que conforma la pared (51) del cuerpo de manguito (10) con unas ranuras (54) opuestas entre sí y están configurados unos segmentos de tubo (56) cilíndricos adyacentes a los rebajes (54) y que se alejan de una base del cuerpo de manguito (10) y que discurren en la dirección longitudinal del cuerpo de manguito (10).
7. Disposición de válvula según la reivindicación 6, caracterizada por que el disco de válvula (12a) y/o el disco de soporte (12b) está dotado dentro de la circunferencia externa de dos rebajes (63, 61), entre los cuales está configurado un nervio central (55), estando atravesados los rebajes (63, 61) por los segmentos de tubo (56).
8. Disposición de válvula (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la válvula piloto (B) presenta un cuerpo de sellado (19) dotado de un cono externo (47) que, solicitado por un resorte (20), puede ponerse en contacto con un asiento de válvula (21) anular de una válvula de drenaje (29).
9. Disposición de válvula (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la válvula piloto (3) presenta un disco de válvula (18) que, en el estado sin corriente del electroimán (4), permite un flujo de fluido desde una cámara de precontrol (25) de la válvula piloto (B) a través de la carcasa de válvula (14).
10. Disposición de válvula (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el disco de válvula (12a) presenta un rebaje interno, que presenta un diámetro mayor que el disco de soporte (12b) dispuesto por debajo en la dirección del eje vertical de la disposición de válvula (1) y la zona de borde (68) del rebaje interno, con una aplicación de presión con fluido de amortiguación fuera del espacio interior (39) de la carcasa de válvula (14), se levanta del disco de soporte (12b).
11. Disposición de válvula (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el disco de válvula (12a) presenta una zona de borde (62) dispuesta en el diámetro externo que, con una aplicación de presión con fluido de amortiguación en la dirección del espacio interior, se levanta del asiento de válvula (16) hacia el espacio interior (39).
12. Amortiguador de vibraciones con un tubo (3) y un vástago de pistón (2), en el que el tubo (3) presenta un espacio interior 43 configurado para recibir el fluido de amortiguación, caracterizado por una disposición de válvula (1) según una de las reivindicaciones anteriores y una cámara de etapa de compresión (PD) y una cámara de etapa de rebote (PZ), en el que las dos cámaras presentan un espacio interior respectivo, separado físicamente de la disposición de válvula (1) y están configuradas unidas entre sí mediante fluido.
13. Vehículo con una rueda delantera (82) y una rueda trasera (83), caracterizado por un amortiguador de vibraciones (42) según la reivindicación 12.
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