AMORTIGUADOR SINTONIZADO DE VIBRACIONES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a amortiguadores de vibraciones, y particularmente a un amortiguador sintonizado de vibraciones para componentes de vehículo, instrumentos, y otros dispositivos mecánicos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En algunos vehículos en particular, ciertos componentes pueden producir vibraciones indeseables a cierta frecuencia. Estas vibraciones pueden producir ruido no deseado o vibraciones que se transmiten a los pasajeros del vehículo, o al usuario de un utensilio, lo cual puede ser objecionable. En algunos casos, los vehículos o utensilios puede ser que ya estén en servicio o la vibración puede ser particularmente difícil o costosa de eliminar. Por lo tanto, es deseable tener una forma simple, compacta y económica de eliminar las vibraciones de frecuencia indeseable de un vehículo o utensilio en particular. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con lo anterior, la presente invención proporciona un amortiguador de vibraciones para absorber energía vibratoria de un cuerpo. El amortiguador de vibraciones incluye un miembro de base incluyendo una apertura para recibir en su interior un perno. Un miembro de resorte es montado en el miembro de base y un miembro de masa es montado al miembro de resorte. Un perno se extiende atraves de la apertura en el miembro de base para montar el miembro de base al cuerpo. El amortiguador de vibraciones absorbe las vibraciones en el área del perno.
Una ventaja de una modalidad de la presente invención es que el amortiguador sintonizado de vibraciones se puede agregar a un componente de vehículo incluso después de que el vehículo ya esté en operación. Otra ventaja de una modalidad de la presente invención es que la fabricación del amortiguador sintonizado de vibraciones es relativamente barato. Otra ventaja de una modalidad de la presente invención es que el amortiguador sintonizado de vibraciones es relativamente fácil de fabricar y ensamblar. Otra ventaja de una modalidad de la presente invención es que el amortiguador sintonizado de vibraciones es relativamente compacto y que el amortiguador sintonizado de vibraciones se puede formar integralmente con el de un componente de vehículo. Las aplicaciones adicionales de la presente invención se volverán aparentes apartir de la descripción detallada que se proporcionará a continuación. Se debe de entender que la descripción detallada y sus ejemplos específicos, al indicar la modalidad preferida de la invención, tienen el simple propósito de ¡lustrar y no deben de limitar el alcance de la invención. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se entenderá con más claridad apartir de la descripción detallada y los dibujos acompañantes, en donde: La figura 1A es una vista en perspectiva de un amortiguador sintonizado de vibraciones de acuerdo a los principios de la presente invención;
La figura 1 B es una vista superior del amortiguador de vibraciones de acuerdo a los principios de la presente invención; La figura 1C es una vista lateral del amortiguador sintonizado de vibraciones de acuerdo a los principios de la presente invención; La figura 1 D es una vista en sección transversal llevada sobre la línea 1 D-1 D de la figura 1 B; La figura 1 E es una vista de fondo de la base del amortiguador de vibraciones de acuerdo a los principios de la presente Invención; La figura 2 es una vista en perspectiva de una cubierta de leva con una base de un amortiguador sintonizado de vibraciones montada a la misma de acuerdo a los principios de la presente invención; La figura 3 es una vista lateral de un amortiguador sintonizado de vibraciones incluyendo una base, un resorte, y una masa de acuerdo a los principios de la presente invención; La figura 4 es una vista de perspectiva explorada de un amortiguador sintonizado de vibraciones con el resorte y la masa separados de la base, y con el montaje de perno de acuerdo a los principios de la presente invención; La figura 5 es una vista lateral de un amortiguador sintonizado de vibraciones montado en una cubierta de leva por medio de un montaje de perno para cubierta de leva de acuerdo a los principios de la presente invención; La figura 6 es una vista en perspectiva de una cubierta de leva con un amortiguador sintonizado de vibraciones montado en la cubierta de leva de acuerdo a los principios de la presente invención;
La figura 7 es una vista esquemática de una cubierta de leva montada en una cabeza de motor y un amortiguador sintonizado de vibraciones montado en la cubierta de leva/montaje de perno de acuerdo a los principios de la presente invención; y La figura 8 es una vista lateral una modalidad alterna del amortiguador sintonizado de vibraciones montado en el componente de vehículo de acuerdo a los principios de la presente invención. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La siguiente descripción de la(s) modalidad(es) preferida(s) detallada se proporciona con el propósito de establecer ejemplos de la presente invención y no limitar su alcance en forma alguna. Haciendo referencia a las figuras 2-4, el amortiguador sintonizado de vibraciones 20, de acuerdo a los principios de la presente invención, incluye una base 22, un resorte 24 montado a la base 22, y una masa 26 montado ai resorte 24. La base 22, como es ilustrada en las figuras 1A-1 E es preferiblemente formado de un material no maleable, así como un metal o plástico, dependiendo del uso en particular que se le dará al amortiguador 20. La base incluye una primer porción 22a incluyendo una apertura 22b y una segunda porción de montaje 22c espaciado de la primer porción de montaje 22a. Una porción de conexión 22d conecta la primer porción de montaje 22a a la segunda porción de montaje 22c de tal manera que la segunda porción de montaje 22c es concéntrico con la primer porción de montaje 22a. El resorte 24 es montado en la segunda porción de montaje 22c de la base 22 y preferiblemente formado de un material con propiedades
elásticas adecuadas, así como el silicón, hule de nitro-butil-hidrogenado, uretano microcelular, silicon espumado, y otros materiales resistentes tipo espuma; aunque otros materiales apropiados o resortes de bobina también pueden ser empleados si asi se desea. Como es ¡lustrado en la figura 6, la masa 26 y resorte 24 tienen forma de anillo o disco y el resorte 24 es asegurada a la segunda porción de montaje 22c de la base 22 por medio de un adhesivo o moldeando una porción del resorte 24 a la base 22 o por otro medio típico. La masa 26 as asegurada al resorte 24 de manera similar. El tamaño de la masa 26 (es decir, la masa de la masa 26), y la capacidad del resorte son determinados en base a la frecuencia en particular para la cual la amortiguación de energía vibratoria es requerida. En particular, la ecuación de movimiento para determinar la capacidad del resorte y masa es como es como se muestra a continuación: Anotando las ecuaciones de movimiento:
MJX3 + J¾rí --¾, = 0
Los valores de X1 , X2, M1 , M2 y K están esquemáticamente ¡lustrados en la figura 7. Resolviendo estas ecuaciones, la respuesta del sistema sería de la siguiente manera:
en donde wa = frecuencia natural del amortiguador de vibraciones wn = frecuencia natural del sistema principal w = frecuencia de inversión (frecuencia forzada) así que cuando w = w, la ecuación 1 se convierte en X =ó y así la vibración de masa Mi (cubierta) es mínima para esa frecuencia en específico. El amortiguador sintonizado de vibraciones es seleccionado para incluir una masa (Ivh) y rebotar constantes K sintonizado a frecuencias
en las cuales la cubierta tiene altas vibraciones, y por lo tanto, minimizar esas vibraciones. Esta calculo es bastante conocido para alguien de habilidad común en el arte de usar los cálculos matemáticos antes señalados para determinar estos valores, aunque otros métodos, incluyendo técnicas de análisis, modelado con ayuda de computadora, y medidas de laboratorio también pueden ser utilizadas por aquellos que estén capacitados para determinar la frecuencia de vibraciones no deseadas así como la masa y tensión de resorte requeridos. Para la modalidad, tal como se ilustra en las figuras 5 y 6,1a base 22, resorte 24, y masa 26 son preferiblemente y generalmente de forma cilindrica con una porción central hueca en donde reciben el montaje de perno 28. La porción central hueca permite que el amortiguador 20 sea montado a una cubierta de leva 30 por medio de uno de los orificios para perno ya en uso para montar la cubierta de leva 30. El montaje de perno 28 preferiblemente incluye una arandela 34 y una hembrilla 36 (mejor ilustrado en la figura 4) montado debajo de la cabeza de perno 38 con la hembrilla 36 en contacto y asegurando la base 22 a la cubierta de leva 30. Mientras la primera modalidad ilustra el amortiguador sintonizado de vibraciones montado a una cubierta de leva, puede ser montado a otros componentes de vehículo en los cuales una vibración indeseable esté presente. Esta invención es particularmente apropiado para montar a componentes que ya están montados con pernos, así permitiendo un método de montaje fácil y sencillo, y a la vez permitiendo que un retroadaptador amortigüe vibraciones no deseadas en vehículos que ya están en servicio. Por ejemplo, un amortiguador puede ser montado a un
tubo múltiple de escape, una cubierta frontal de motor, un sistema de escape de un vehículo, y otros componentes de vehículo y componentes de máquina además de aquellos usados en vehículos. La figura 8 ilustra una modalidad alterna del amortiguador sintonizado de vibraciones en el cual el regulador sintonizado de vibraciones 120 no está montado concéntricamente con el montaje de perno 128. En su lugar está un miembro de base soporte relativamente tieso 122 montado en el resorte 124. El montaje de perno 128 preferiblemente es montado en un orificio de perno ya existente en el componente de vehículo 130. El regulador sintonizado de vibraciones 120 es lateralmente espaciado del montaje de perno 128 para así no estar de manera concénctrica en relación al montaje de perno. En una modalidad alterna adicional, la base puede formarse integralmente con un componente de vehículo, tal como una cubierta de válvula, un tubo múltiple de escape, entre otros ejemplos. La base puede estar formada sobre una superficie exterior para así proporcionar fácil acceso al amortiguador, o puede estar formada sobre una superficie interior para así ocultar el amortiguador de la vista. Además, para un componente de múltiples estratos, así como, por ejemplo, una cubierta plástica de leva de dos estratos, el amortiguador puede ser asegurado entre dos estratos, con una cavidad entre los estratos para poder acomodar al amortiguador. La descripción de la invención es proporcionada con el propósito de ejemplificar, y por lo tanto, variaciones que no se alejan de la esencia de la invención son comprendidas en el alcance de la invención.
Tales variaciones no deben de ser comprendidas como una desviación de la idea original de la invención.