MANGUERA DE TRANSFERENCIA DE FLUIDO PARA LA ATENUACIÓN
DE RUIDO, EN PARTICULAR PARA UN SISTEMA PILOTEADO DE DIRECCIÓN ASISTIDA DE UN AUTOMÓVIL
La invención se refiere a una manguera de transferencia de fluido para la atenuación de ruido, en particular para un sistema piloteado de dirección asistida de un automóvil. Se sabe que algunas mangueras hidráulicas utilizadas en la industria automovilística, en particular aquellos que forman parte de los sistemas de dirección asistida están provistas de un atenuador de ruido, frecuentemente diseñado en la técnica con el nombre de "afinador". De una manera general, un sistema de dirección asistida comprende principalmente un circuito de alta presión con una bomba hidráulica que alimenta con fluido bajo presión una servo-válvula que está unida el dispositivo a la cremallera del sistema de dirección de las ruedas directrices del vehículo. La manguera hidráulica que une la bomba a la servo-válvula esta constituida por piezas flexibles formadas de tubos y de piezas rígidas formadas de tubos, y frecuentemente con por lo menos un atenuador de ruido que tiene la forma de una funda blanda metálica o de material plástico, que está montada en el interior de una pieza blanca de la manguera para atenuar notablemente el ruido del funcionamiento de la bomba que tiende a elevarse por la columna de dirección hasta el habitáculo del vehículo. Una primera generación de direcciones asistidas donde la bomba hidráulica era accionada por el eje del motor del automóvil, una
segunda generación ha llegado a llegado a substituirse por una segunda generación en donde la bomba hidráulica es puesta en marcha por un motor eléctrico, siendo esta dirección asistida frecuentemente denominada en la técnica como perteneciente al tipo GEP (Grupo Electro-Bomba). Con esta segunda generación de direcciones asistidas donde la bomba hidráulica está disociada del eje motor del vehículo, se hace posible colocar la misma en un sitio cualquiera, pero el sitio disponible se encuentra por lo general cercano al habitáculo del vehículo teniendo en cuenta el poco lugar que queda bajo el capot del motor que ya está muy recargado. Actualmente se conoce una tercera generación de direcciones asistidas del tipo GEP citado anteriormente, pero que son piloteadas, es decir que el motor eléctrico de la bomba hidráulica no es puesto en funcionamiento a menos que el volante sea accionado por el conductor. Con esta tercera generación de direcciones asistidas del tipo
GEP piloteado, los atenuadores de ruido deben ser operacionales en un rango de frecuencia ampliado del orden de 150 Hz a 800 Hz. Un objeto de la invención es concebir una manguera hidráulica para atenuar el ruido que este particularmente bien adaptada para un sistema piloteado de dirección asistida del tipo citado anteriormente pero sin constituir esto una limitación de la invención. Para ello, la invención propone una manguera de transferencia de fluido para la atenuación del ruido, en particular para un sistema piloteado de dirección asistida de un automóvil, estando esta manguera montada en un circuito de alta presión para unir una electro-bomba y un
miembro piloteado que está alimentado con fluido bajo presión a partir de dicha bomba, estando dicho manguera constituida por una alternancia de piezas de tubo rígidas y de piezas de tubo flexibles y por lo menos un atenuador de ruido alojado en la manguera, caracterizado porque las piezas de tubo de la manguera tienen una longitud que está determinada en función del tiempo de respuesta, el más bajo posible, ligado a su expansión volumétrica durante el accionamiento de la electro-bomba. De una manera general, el tiempo de respuesta puede ser del orden de 40 a 60 ms, en particular del orden de 50 ms. En efecto, en el caso de una dirección asistida piloteada de acuerdo con la tercera generación precitada, el tiempo de respuesta de la dirección asistida hace intervenir particularmente el tiempo de reacción ligado a la rotación del volante y que puede variar de un constructor a otro y el tiempo de reacción ligado a la expansión volumétrica de las piezas de tubo de la manguera de alta presión que une la bomba a la servo-válvula. A título de ejemplo, sobre la base de un tiempo de respuesta máximo del orden de 120 ms y con un tiempo de reacción ligado a la rotación del volante del orden de 70 ms, no queda más que un tiempo de reacción del orden de 50 ms para la expansión volumétrica de las piezas de tubo de la manguera. Resulta entonces que el tiempo de reacción otorgado a la expansión volumétrica de las piezas de tubo de la manguera es relativamente reducido, lo que ocasiona una limitación de la longitud de estas piezas. De una manera conocida, la manguera comprende por lo
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menos un atenuador de ruido, pero contrariamente a una técnica de montaje utilizada corrientemente, este atenuador no está necesariamente alojado en el interior de una pieza blanda o rígida de la manguera, es decir que un mismo atenuador puede extenderse en parte en una pieza blanda y en parte en una pieza rígida de la manguera. De acuerdo con un modo de realización que toma en cuenta un tiempo de respuesta de! orden de 50 ms para la expansión volumétrica de las piezas de tubo de la manguera, dicho manguera comprende cinco piezas, a saber, partiendo desde la bomba: - una primer pieza de extremo de tubo que está conectada a la bomba, - una primera pieza intermedia de tubo, - una pieza central de tubo, una segunda pieza intermedia de tubo, y - una segunda pieza de extremo de tubo que está conectada al miembro de comando, con un primer atenuador de ruido que está alojado en parte en la pieza central de tubo y en parte en la segunda pieza intermedia de tubo, y un segundo atenuador de ruido que está alojado en la segunda pieza de extremo del tubo. De acuerdo con este modo de realización: las piezas, primera y segunda, de extremo del tubo se extienden respectivamente sobre sus extensiones del orden de 200 mm y del orden de 430 mm para un giro a la derecha o del orden 533. mm para
un giro a la izquierda, la pieza central del tubo se extiende sobre una longitud del orden de los 300 mm, y las piezas, primera y segunda, intermedias de la manguera se extienden respectivamente sobre las longitudes del orden de 175 mm y 235 mm. Siempre de acuerdo con este modo de realización, el primer atenuador de ruido se extiende sobre una longitud del orden de 514 mm, de la cual alrededor de 368 mm en el interior de la pieza central del tubo, y el segundo atenuador de ruido se extienden sobre una longitud del orden de 200 mm. Aún de acuerdo con este modo de realización, las piezas de tubo tienen un diámetro interior del orden de los 8 mm, las piezas de tubo tienen un diámetro interior del orden de 10 mm y los atenuadores de ruido tienen un diámetro exterior del orden de 6 mm. De una manera general, los atenuadores de ruido pueden estar constituidos por una funda metálica o de material plástico. Así, una manguera de acuerdo con la invención permite llegar a un compromiso permitiendo satisfacer las condiciones impuestas por los constructores de automóviles tanto sobre el tiempo de respuesta de la dirección asistida como sobre la atenuación de ruidos que resultan, particularmente del funcionamiento intermitente de la bomba. La invención tiene igualmente como objeto un sistema piloteado de dirección asistida para un automóvil, que se caracteriza porque comprende un circuito de alta presión equipado de una manguera
tal como se ha definido anteriormente, estando dicha manguera montada entre una electro-bomba y una servo-válvula que está conectada del dispositivo a la cremallera del sistema de dirección del automóvil, y en que dicho sistema está controlado a partir de la rotación del volante. Otras ventajas, características y detalles de la invención surgirán de la descripción complementaria que seguirá con referencia a los dibujos que se acompañan, presentados únicamente a título de ejemplo y en los cuales: La figura 1 es una vista esquemática que ilustra las diferentes piezas de una manguera hidráulica de acuerdo con la invención para un sistema piloteado de dirección asistida, La figura 2 representa un primer atenuador de ruido, que está alojado en la manguera ilustrada en la figura 1 , y La figura 3 representa un segundo atenuador de ruido que está igualmente alojado en la manguera ilustrado en la figura 1 . En referencia a la figura que representa un ejemplo de la manguera hidráulica 10 para un sistema piloteado de dirección asistida para un automóvil. La representación del sistema ha sido voluntariamente limitada al circuito de alta presión entre una electro-bomba que está conectada a un depósito de fluido y puesta en marcha a partir de un motor eléctrico y una servo-válvula V que esta alimentada de fluido bajo presión por la bomba P y conectada del dispositivo a la cremallera del sistema de dirección de las ruedas directrices del automóvil. La manguera hidráulica 10 está montada entre la salida de la
bomba P y una entrada de la servo-válvula V y esta constituida por una alternancia de piezas rígidas formadas por los tubos y por las piezas flexibles formadas por los tubos. De acuerdo con el modo de realización ilustrado en la Figura 1 , la manguera hidráulica 10 está constituida a partir de la bomba P: de una primera pieza de extremo de tubo T1 que está acoplada a la salida de la bomba P y que se extiende sobre una longitud del orden de 200 mm, de una primera pieza intermedia de tubo T2 que se extiende sobre una longitud del orden de 175 mm, de una pieza central de tubo T3 que se extiende sobre una longitud del orden de 300mm, de una segunda pieza intermedia de tubo T4 que se extiende sobre una longitud del orden de 235mm, y - de una segunda pieza de extremo de tubo T5 que está acoplada a una entrada de la servo-válvula que se extiende sobre una longitud del orden de 430 mm para un giro a la derecha o del orden de 533 mm, para un giro a la izquierda. Las piezas de tubo T1 , T3 y T5 son metálicos con un diámetro interior del orden de 8 mm, mientras que las piezas de tubo T2 y T4 tienen un diámetro interior del orden de 10 mm, por ejemplo, y comprenden por lo menos una capa de un material compatible con el fluido transportado y un revestimiento exterior de protección contra la agresividad del medio ambiente exterior. La manguera 10 está equipada con atenuadores de ruido que,
en ese modo de realización, son de un numero de dos, a saber: un primer atenuador de ruido A 1 que se monta en parte en la pieza central de tubo T3 y en parte en la segunda pieza intermedia de tubo T4, teniendo este primer atenuador un diámetro exterior del orden de 6 mm y que se extiende sobre una longitud del orden de 514 mm, de cuales 368 mm son en el interior del tubo T3 y 146 mm son en el interior del tubo T4, un segundo atenuador de ruido A2 que se monta en la segunda pieza de extremo de tubo T5, a partir de la segunda pieza intermedia de tubo T4, que tiene un diámetro exterior del orden de 6mm y una longitud del orden de 200mm. De una manera general cada atenuador de ruido A 1 y A2 está constituido por una funda blanda que puede ya sea ser metálica y espiral helicoidalmente, por ejemplo en forma de broche simple en L o en forma de broche doble en U , ya sea de material plástico y penetrado en los emplazamientos predeterminados de los agujeros de pasaje de líquido circulante en la manguera 10. En el ejemplo de realización ilustrado en las figuras 2 y 3, los atenuadores de ruido A 1 y A2 están cada uno constituido, por ejemplo, por una funda metálica blanda de broche doble. El primer atenuador de ruido A 1 , tal como se ilustra en la figura 2, está escindido en dos partes P1 y P2 que se extienden respectivamente en la pieza central de tubo T3 y en la segunda pieza intermedia de tubo T4, estando estas dos partes unidas la una a la otra por medio de un anillo metálico 12 fijado por encastre. Este anillo 12
comprende igualmente un collarín 14 que sirve de tope para posicionar el atenuador de ruido A1 en el tubo central T3 antes de acoplar entre si esta pieza de tubo T3 con la pieza de tubo T4. Ventajosamente, el extremo libre de la parte P2 del atenuador de ruido A1 , que está alojado en el tubo T4 recibe un anillo 16, por ejemplo, de elastómero para evitar un desgaste del tubo T4 seguido de las vibraciones debidas a la circulación del tipo pulsante del fluido bajo presión y que provoca choques repetidos del atenuador sobre la pared interna del tubo T4. El segundo atenuador de ruido A2, tal como se encuentra ilustrado en la Figura 3, recibe en un extremo un anillo metálico 18 fijado por encastre y que comprende igualmente un collarín de posicionamiento 20 en de la pieza de tubo T5 antes de acoplar la pieza de tubo T5 a la pieza de tubo T4. Los dispositivos de acople entre una pieza de tubo y una pieza de caño no están representados. A título de ejemplo, el extremo de la pieza de tubo forma una contera sobre el cual se coloca forzadamente un extremo de la pieza de tubo, luego de restituir un anillo metálico que es encastrado para asegurar el acoplado. El modo de realización de la invención tal como fue descrito precedentemente cumple particularmente con un tiempo de respuesta máximo de la dirección asistida del orden de los 120 ms de los cuales alrededor de 50 ms corresponden a la expansión volumétrica de las piezas de tubo flexibles de la manguera. Es de destacar que la posición de los dos atenuadores de
ruido A1 y A2 en el interior de la manguera es novedosa en sí, es decir que los dos atenuadores no están necesariamente alojados en el interior de los tubos flexibles de la manguera, y por lo tanto no perjudican la eficacia del sistema. 5 De una manera general, la invención no está limitada al modo de realización descrito precedentemente y está aplicada a un sistema piloteado de dirección asistida para un automóvil. En particular, la manguera de acuerdo con la invención puede encontrar aplicación en todo conductor de transferencia de fluido de régimen pulsante que incluye 10 piezas de tubo flexibles.
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