WO2001063140A1 - Sistema de amortiguamiento controlado electronicamente con leyes cruzadas - Google Patents

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WO2001063140A1
WO2001063140A1 PCT/ES2001/000071 ES0100071W WO0163140A1 WO 2001063140 A1 WO2001063140 A1 WO 2001063140A1 ES 0100071 W ES0100071 W ES 0100071W WO 0163140 A1 WO0163140 A1 WO 0163140A1
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rod
holes
piston
valve
secondary piston
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PCT/ES2001/000071
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Juan José MARCOS NUÑEZ
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Ap Amortiguadores, S.A.
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    • F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
    • F16F9/466—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry
    • F16F9/467—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry using rotary valves
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    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F16F9/348—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body
    • F16F9/3485—Throttling passages in the form of annular discs or other plate-like elements which may or may not have a spring action, operating in opposite directions or singly, e.g. annular discs positioned on top of the valve or piston body characterised by features of supporting elements intended to guide or limit the movement of the annular discs

Definitions

  • the present invention consists of an electronically controlled damping system with cross-laws, with which significant advantages over the hydraulic shock absorbers currently used are achieved.
  • Hydraulic shock absorbers regardless of their type, preferably mounted on motor vehicles, are part of the suspension system in conjunction with the wheels and crossbows or springs.
  • Shock absorbers are the elements that collect the oscillations of the springs or springs, absorbing them and transforming them into friction. In the case of hydraulic shock absorbers that are the most commonly used in vehicles, their operation is based on the resistance offered by any viscous liquid, such as oil, to pass through a calibrated hole.
  • Hydraulic shock absorbers are generally made up of a cylinder through which the piston connected to an actuating rod runs, defining two chambers inside: one for expansion or traction and another for compression, both flooded with hydraulic fluid, generally oil as We have indicated above.
  • bitube dampers there are two concentric tubular walls between which an auxiliary chamber is formed that is partially flooded with oil.
  • shock absorber works under compression when the wheel axle moves towards the body or chassis, for example as a result of the wheel passing through an obstacle; and to traction or expansion in the opposite case, for example, when the wheel returns to its previous position, or it goes through a depression or bump.
  • a special type of hydraulic dampers incorporates elements that allow a continuous or direct modification of the damping law, through an electronic control system known as variable damping dampers.
  • variable damping dampers used in the suspension of vehicles have functional laws through which if the traction is soft in its operation, its compression operation is also smooth, and on the contrary, if in its operation the traction is hard, also compression is hard. It happens that to improve the comfort of the vehicle, it is important that a hard compression corresponds to a soft and reciprocal compression, for which it is established what is called "cross laws" in the operation of the shock absorber. It is therefore the object of the invention, to establish an electronically controlled damping system, through the use of "cross laws". BACKGROUND OF THE INVENTION Electronic systems based on solenoid valves, motors, etc.
  • damping suspensions are currently known to achieve controlled damping suspensions, according to two modes of use: an automatic one where damping is electronically controlled based on the use of the vehicle, and another tax where the damping remains constantly in sports phase.
  • a warning light on the instrument cluster comes on when the sport mode is selected.
  • a shock absorber is used with an arrangement such that the piston valve is constituted by a rotating distributor, driven by a small electric motor associated with the piston rod.
  • the electric motor is activated by an electronic calculator depending on the situation and use of the vehicle and allows the distributor to be positioned in different positions: the one corresponding to the sports suspension mode in which oil is not allowed to pass through the distributor, and must be do it through a piston valve, while in the normal suspension and comfortable suspension positions the oil is allowed to pass through the distributor, successively increasing the passage section, which results in a lower stepped damping hardness.
  • the control of the solenoid valves, motors, etc. is entrusted to an electronic calculator that determines the positions that they must take to achieve the different phases of operation and hardening of the damping.
  • the calculator receives the appropriate vehicle speed signals, as well as the activation of the brakes from appropriate sensors, and other signals based on which determines the mode of operation. You can also receive signals of body movements that occur in curves, accelerations and braking, as well as in vertical movements caused by the irregularity of the terrain through which it is circulated, which are sent by conveniently positioned accelerometers.
  • the damping system electronically controlled with cross-laws takes place through the piston actuation rod itself, where the control rod is axially introduced which is moved by a motor that is also activated by an electronic calculator in function of the situation of the vehicle.
  • the control rod integrally carries a rotary valve that has a series of through holes that, in collaboration with other through holes provided in the rod and those corresponding to the main piston and through valves thereof, allows oil to pass from a chamber to another by the drive rod itself.
  • a main piston anchored to the end of the drive rod, forming the expansion and compression chambers, on either side of it.
  • the oil passes from one chamber to another through the holes that pass through it, and so that one or the other is sealed by existing valves on both sides of the piston.
  • a first secondary piston arranged on one side of the main piston that is related to holes that cross the tubular wall of the rod, these holes being axially separated and being the same capable of communicating with those existing in the rotating control rod driven by the corresponding motor.
  • a second secondary piston that is also related to two or more holes in the rod and with the respective control rod.
  • both With compression and traction several fluid passages can be formed by different paths depending on the number of laws to be achieved. In the constructive form that is recommended, one, two, or three paths can be created for the passage of the fluid. In the case where a single fluid passage is established the traction or compression will be hard, while when there are two of these steps, or all three, the traction or compression will be medium or soft respectively. These simple or multiple steps, are controlled by the electronic calculator to achieve the intended purpose.
  • Another feature of the present invention is determined by the provision of an elastic membrane, of tubular configuration, disposed between the tubular wall in which the rod is housed and in which both the main piston and the secondary pistons play, and another outer tubular wall envelope.
  • an elastic membrane of tubular configuration, disposed between the tubular wall in which the rod is housed and in which both the main piston and the secondary pistons play, and another outer tubular wall envelope.
  • a gas is housed, which facilitates the passage of fluid from the compression chamber to the traction chamber and vice versa, while gas and oil are kept separated by it.
  • Figure 2. It is a sectional view through a diametral plane of the main piston of the shock absorber.
  • Figure 3. It is a longitudinal section view. nal and exploded, of the first secondary piston of figure 1.
  • Figure 4.- It is a sectional view through an exploded diametral plane of the second secondary piston.
  • Figure 5. Shows different situations of the main piston and secondary piston bypass valves, with respect to the position of the holes of the rod and control rod.
  • Figures 6a and 6b. They show how the fluid passage is established so that soft traction-hard compression and soft hard-compression traction take place, respectively, in a shock absorber that mounts the pistons of figures 2, 3 and 4.
  • Figure 7. It is a partial view in longitudinal section, of the end of the cylinder of the shock absorber, to see the arrangement presented by the elastic membrane located between the two concentric tubular walls.
  • Figure 8. It is a partial view of the control rod, showing its tubular end provided with the fluid passage holes.
  • the axial emptying of the tubular rod 1 is occupied by the control rod 2, which has rotational movement when connected to an electric motor not shown. in the figures, commanded by the electronic calculator.
  • the control rod 2 has a tubular portion 2b provided with holes capable of confronting those existing in the tubular rod, having a solid extension 2a of smaller diameter, the free end of which has a pair of millings for coupling integral with the motor.
  • the first secondary piston 14 is mounted inside a support bushing 35 (see figures 1 and 6) and has axial and oblique axial passages 16, which can be closed by means of valves 13 and 17.
  • the valve 13 contacts the plate or thrust bushing 11 provided with a pair of radial holes 12, as shown in Figure 3.
  • Figure 4 we can see in an exploded way the structure of the second secondary piston 21 and which includes the bushing 18 with radial passages, on which the spring 19 that presses the valve 20 rests.
  • On the other side of the secondary piston 21 itself is the valve 24 assisted by the spring 25 that rests on another plate or support piece 26.
  • References 22 and 23 designate the axial and oblique passages respectively of said second secondary piston 21.
  • the tubular rod 1 is provided with the holes 9, 10, 27 and 28 normally aligned in the same generatrix and collaborating with the steps 12, 16, 37 and 23, made for this purpose in the bushing 11, piston 14, bushing 18 and second secondary piston 21.
  • the control rod 2 has steps 29, 31, 30 and 32. According to the damping laws to be achieved, these steps can be round or torn holes in a circumferential direction.
  • the steps 29 and 31 torn in the annular direction are shown and the 30 and 32 are circular holes in two diametral directions, as seen in Figure 8 and in the schematic position of the lower part of Figure 1.
  • the first secondary piston 14 has permanent passages referenced with "X” (see figure 3) and the second secondary piston 21 is provided with the permanent passages "Y".
  • Figure 5 shows the different respective positions of the holes of the control rod 2 in relation to the holes of the tubular rod 1, thus determining the five combinations shown in the scheme of this figure 5 and corresponding, from above down, by rows, with soft traction hard compression; medium-compression soft traction; soft traction-soft compression; soft medium compression compression; and soft hard compression compression.
  • figure 6a shows the paths that the fluid follows, with the control rod 2 in the position shown in figure 1, also coinciding with the upper one of the Figure 5 and defining the case of soft compression-hard compression. Soft traction is caused (figure 6a) as the fluid passes through the holes 6 of the piston 3, the valve 8 opening.
  • the hydraulic cylinder of the shock absorber includes, in addition to the tube 4, another outer casing tube 33 and between them the elastic membrane 34 is arranged.
  • a chamber 38 of variable volume in which it is housed is thus determined a gas, such as nitrogen.
  • This variable chamber 38 facilitates the passage of the fluid from the compression chamber to the traction chamber, depending on the position of the rod of actuation, while the membrane 34 keeps the gas and the fluid separated, preventing the gas from entering the traction chamber during the compression phase.

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Abstract

El interior del vástago de accionamiento del pistón del amortiguador hidráulico, está ocupado por una válvula rotativa de control (2) movida angularmente por un motor eléctrico activado por un calculador electrónico en función del estado de movimiento del vehículo, teniendo dichos vástago y válvula rotativa una serie de orificios que pueden entrar en comunicación y teniendo el pistón principal (3) unas válvulas de paso (7, 8) que permiten o no el paso de aceite de una cámara del cilindro a otra. Además del pistón principal (3) se prevén otros dos pistones secundarios primero (14) y segundo (21). El pistón principal (3) tiene dobles parejas de orificios (5, 6) pasantes y obturables por válvulas (7, 8) de ambas caras del mismo. El primer pistón secundario (14) se relaciona con orificios (9, 10) del vástago (1) y con orificios (29, 31) de la varilla de control (2). El segundo pistón secundario (21) se relaciona también con otros dos orificios (27, 28) del vástago (1) y con los orificios (30, 32) de la varilla de control (2). Se consiguen pasos distintos y en diferente número para una posición determinada de la varilla de control (2), siendo éstos controlados por cierres elásticos en base a válvulas y muelles helicoidales independientes entre sí.

Description

SISTEMA DE AMORTIGUAMIENTO CONTROLADO ELECTRÓNICAMENTE
CON LEYES CRUZADAS OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, según lo expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un sistema de amortiguamiento controlado electrónicamente con leyes cruzadas, con el que se consiguen notables ventajas frente a los amortiguadores hidráulicos actualmente utilizados . Los amortiguadores hidráulicos, independientemente de su tipo, montados preferentemente en vehículos automóviles, forman parte del sistema de suspensión conjuntamente con las ruedas y las ballestas o muelles.
Los amortiguadores son los elementos que recogen las oscilaciones de los muelles o ballestas, absorbiéndolas y transformándolas en rozamientos. En el caso de amortiguadores hidráulicos que son los más comúnmente utilizados en vehículos, su funcionamiento está basado en la resistencia que ofrece todo líquido viscoso, como por ejemplo el aceite, a pasar por un orificio calibrado.
Los amortiguadores hidráulicos están conformados generalmente por un cilindro por cuyo interior discurre el pistón conectado a un vastago de accionamiento, defi- niéndose en el interior dos cámaras: una de expansión o tracción y otra de compresión, inundadas ambas de fluido hidráulico, generalmente aceite como hemos indicado anteriormente. En el caso de amortiguadores bitubo existen dos paredes tubulares concéntricas entre las cuales se conforma una cámara auxiliar que está parcialmente inundada de aceite.
En los movimientos de las ruedas del vehículo respecto al chasis, se produce un desplazamiento de subida y bajada de dichas ruedas y entonces el vastago de acciona- miento del pistón se desplaza en el sentido correspondiente para comprimir el fluido del interior, tanto en uno como en otro sentido.
Se dice que el amortiguador funciona a compresión cuando el eje de la rueda se desplaza hacia la carrocería o chasis, por ejemplo a consecuencia del paso de la rueda por un obstáculo; y a tracción o expansión en el caso contrario, por ejemplo, cuando la rueda vuelve a su posición anterior, o bien, pasa por una depresión o bache. Un tipo especial de amortiguadores hidráulicos incorpora elementos que permiten modificar de forma continua o directa, la ley de amortiguamiento, a través de un sistema de control electrónico conocido como amortiguadores de amortiguamiento variable.
Generalmente los amortiguadores de amortigua- miento variable utilizados en la suspensión de vehículos, tienen unas leyes funcionales a través de las cuales si en su funcionamiento la tracción es blanda, su funcionamiento a compresión también lo es,y al contrario, si en su funcionamiento la tracción es dura,también la compresión es dura. Ocurre que para mejorar el confort del vehículo, interesa que a una tracción dura corresponda una compresión blanda y recíprocamente, para lo cual se establece lo que se denomina como "leyes cruzadas" en el funcionamiento del amortiguador. Es pues el objeto de la invención, establecer un sistema de amortiguación controlada electrónicamente, mediante la utilización de "leyes cruzadas". ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Actualmente se conocen sistemas electrónicos a base de electroválvulas, motores, etc, para lograr suspensiones de amortiguación controlada, según dos modos de utilización: uno automático donde la amortiguación es controlada electrónicamente en función de la utilización del vehículo, y otro impuesto donde la amortiguación permanece constantemente en fase deportiva. El conductor puede seleccionar el modo de funcionamiento mediante un interruptor emplazado en el tablero de instrumentos. Un testigo luminoso del cuadro de instrumentos se enciende cuando es seleccionado el modo deportivo. En algunos casos se utiliza un amortiguador con una disposición tal que la válvula de pistón está constituida por un distribuidor rotativo, accionado por un pequeño motor eléctrico asociado al vastago del pistón. El motor eléctrico es activado por un calculador electrónico en función de la situación y utilización del vehículo y permite posicionar el distribuidor en distintas posiciones: la correspondiente al modo de suspensión deportiva en la que no se permite el paso del aceite a través del distribuidor, debiendo hacerlo a través de una válvula del pistón, mientras que en las posiciones de suspensión normal y suspensión confortable se permite el paso del aceite a través del distribuidor, aumentando sucesivamente la sección de paso, con lo que se obtiene una menor dureza escalonada de amortiguación. El gobierno de las electroválvulas, motores, etc, está confiado a un calculador electrónico que determina las posiciones que deben tomar los mismos para lograr las diferentes fases de funcionamiento y endurecimiento de la amortiguación. El calculador recibe las oportunas señales de velocidad del vehículo, así como de activación de los frenos desde captadores apropiados, y otras señales en función de las cuales determina el modo de funcionamiento. También puede recibir señales de los movimientos de la carrocería que se producen en curvas, aceleraciones y frenadas, así como en los movimientos verticales producidos por la irregularidad del terreno por el que se circula, las cuales son enviadas por acelerómetros posicionados convenientemente.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En líneas generales, el sistema de amortigua- miento controlado electrónicamente con leyes cruzadas, que constituye el objeto de la invención, tiene lugar a través del propio vastago de accionamiento del pistón, donde se introduce axialmente la varilla de control que es movida por un motor que también es activado por un calculador electrónico en función de la situación del vehículo. La varilla de control arrastra solidariamente una válvula rotativa que tiene una serie de orificios de paso que en colaboración con otros orificios de paso previstos en el vastago y los correspondientes del pistón principal y válvulas de paso del mismo, permite que pase aceite de una cámara a otra por el propio vastago de accionamiento .
Se obtienen diferentes diagramas de amortiguación (fuerza/velocidad) que permiten una gran adaptación a diferentes formas y fases de la conducción.
Básicamente comprende los siguientes elementos :
- Un pistón principal anclado al extremo del vastago de accionamiento, conformante de las cámaras de expansión y de compresión, a uno y otro lado del mismo. El aceite pasa de una a otra cámara a través de los orificios que le atraviesan, y de forma que unos u otros son obtura- bles por unas válvulas existentes en una y otra cara del pistón. - Un primer pistón secundario dispuesto a un lado del pistón principal que está relacionado con unos orificios que atraviesan la pared tubular del vastago, quedando estos orificios separados axialmente y siendo los mismos susceptibles de entrar en comunicación con los existentes en la varilla de control que gira accionada por el motor correspondiente .
- Un segundo pistón secundario que está igualmente relacionado con otros dos o más orificios del vastago y con los respectivos de la varilla de control. En el funcionamiento del amortiguador, tanto a compresión como a tracción, se pueden formar varios pasos de fluido por distintos caminos en función del número de leyes que se quiera conseguir. En la forma constructiva que se preconiza pueden crearse uno, dos, o tres caminos para el paso del fluido. En el caso en que se establezca un solo paso de fluido la tracción o compresión será dura, mientras que cuando existen dos de estos pasos, o los tres, la tracción o compresión será media o blanda respectivamente. Estos pasos simples o múltiples, son controlados por el calculador electrónico para lograr el fin que se persigue.
Otra característica que comporta la presente invención, está determinada por la previsión de una membrana elástica, de configuración tubular, dispuesta entre la pared tubular en la que se aloja el vastago y en la que juegan tanto el pistón principal como los pistones secundarios, y otra pared exterior tubular envolvente. En la cámara anular formada entre la membrana elástica y el tubo exterior, se encuentra alojado un gas, que facilita el paso de fluido de la cámara de compresión a la de tracción y viceversa, mientras gas y aceite se mantienen separados por la misma.
Para facilitar la comprensión de las características de la invención y formando parte integrante de esta memoria descriptiva, se acompañan unas hojas de planos en cuyas figuras, con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura 1.— Es una vista parcial en sección longitudinal y a un lado del eje de simetría, del cilindro hidráulico de un sistema de amortiguamiento controlado electrónicamente con leyes cruzadas, acorde con la invención.
Figura 2.- Es una vista seccionada por un plano diametral, del pistón principal del amortiguador. Figura 3.- Es una vista en sección longitudi- nal y explosionada, del primer pistón secundario de la figura 1.
Figura 4.- Es una vista seccionada por un plano diametral y explosionada, del segundo pistón secunda- rio.
Figura 5.- Muestra diferentes situaciones de las válvulas de paso del pistón principal y pistones secundarios, respecto de la posición de los orificios del vastago y varilla de control. Figuras 6a y 6b.- Muestran cómo se establece el paso de fluido para que tenga lugar una tracción blanda- compresión dura y tracción dura-compresión blanda, respectivamente, en un amortiguador que monta los pistones de las figuras 2, 3 y 4. Figura 7.- Es una vista parcial en sección longitudinal, del extremo del cilindro del amortiguador, para ver la disposición que presenta la membrana elástica ubicada entre las dos paredes tubulares concéntricas .
Figura 8.- Es una vista parcial de la varilla de control, mostrándose su extremo tubular provisto de los orificios de paso del fluido.
DESCRIPCIÓN DE LA FORMA DE REALIZACIÓN PREFERIDA
Haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras, podemos ver cómo el sistema de amortigua- miento controlado electrónicamente con leyes cruzadas, que la invención propone, incluye los elementos principales que a continuación se relacionan.
1 Vastago
2 Varilla de control 2a Prolongación maciza
2b Porción tubular
3 Pistón
4 Tubo interior
5 Orificio 6 Orificio 7 Válvula
8 Válvula
9 Pasos del vastago 1
10 Pasos del vastago 1 5 11 Casquillo
12 Pasos del casquillo 11
13 Válvula
14 Primer pistón secundario
15 Paso axial 10 16 Paso oblicuo
17 Válvula de 16
(X) Paso permanente
18 Casquillo
19 Muelle 15 20 Válvula
21 Segundo pistón secundario
22 Paso axial
23 Paso oblicuo
24 Válvula
20 (Y) Paso permanente
25 Muelle
26 Casquillo-soporte
27 Pasos del vastago 1
28 Pasos del vastago 1
25 29 Orificios de la varilla 2 relacionados con orificios 9 del vastago 1
30 Orificios de la varilla 2 relacionados con orificios 27 del vastago 1
31 Orificios de la varilla 2 relacionados con 30 orificios 10 del vastago 1
32 Orificios de la varilla 2 relacionados con orificios 28 del vastago 1
33 Tubo exterior
34 Membrana elástica
35 35 Casquillo-soporte del conjunto del primer pistón secundario 14
36 Casquillo-soporte del conjunto del segundo pistón secundario 21
37 Paso del casquillo 18 38 Cámara
Haciendo especial referencia a la figura 1, podemos ver la situación que tiene el pistón principal 3 y los pistones secundarios 14 y 21, dispuestos todos ellos coaxialmente al vastago tubular 1. El pistón 3 posee una junta de cierre que queda aplicada contra la pared interna del tubo o cilindro 4, quedando dividida así la cámara interior del cilindro en dos cámaras : de expansión o tracción, y de compresión.
El vaciado axial del vastago tubular 1 se encuentra ocupado por la varilla de control 2, la cual posee movimiento de giro al estar conectada a un motor eléctrico no representado. en las figuras, comandado por el calculador electrónico. La varilla de control 2 posee una porción tubular 2b provista de orificios susceptibles de confrontar con los existentes en el vastago tubular, teniendo una prolongación maciza 2a de menor diámetro cuyo extremo libre posee una pareja de fresados para acoplamiento solidario al motor.
En la figura 2 podemos ver la estructura del pistón principal 3, dotado de los orificios, en este caso oblicuos 5 y 6 distribuidos radialmente, susceptibles de cerrarse en una y otra cara del pistón 3 mediante las válvulas 7 y 8.
El primer pistón secundario 14 está montado en el interior de un casquillo de soporte 35 (ver figuras 1 y 6) y posee pasos axiales 15 y oblicuos 16, susceptibles de cerrarse mediante las válvulas 13 y 17. La válvula 13 contacta con el platillo o casquillo de empuje 11 provisto de una pareja de orificios radiales 12, como se muestra en la figura 3. En la figura 4 podemos ver de forma explosionada la estructura del segundo pistón secundario 21 y que incluye el casquillo 18 con pasos radiales, sobre el que apoya el muelle 19 que presiona la válvula 20. Al otro lado del pistón secundario 21 propiamente dicho se encuentra la válvula 24 asistida por el muelle 25 que se apoya en otro platillo o pieza de soporte 26. Las referencias 22 y 23 designan los pasos axiales y oblicuos respectivamente de dicho segundo pistón secundario 21. Por su parte, el vastago tubular 1 está provisto de los orificios 9, 10, 27 y 28 normalmente alineados en una misma generatriz y que colaboran con los pasos 12, 16, 37 y 23, practicados al efecto en el casquillo 11, pistón 14, casquillo 18 y segundo pistón secundario 21.
En correspondencia con los orificios del vastago tubular 1 la varilla de control 2 dispone de los pasos 29, 31, 30 y 32. Según las leyes de amortiguamiento a conseguir, estos pasos pueden ser agujeros redondos o rasgados en sentido circunferencial. En las figuras se representan los pasos 29 y 31 rasgados en sentido anular y los 30 y 32 son orificios circulares en dos direcciones diametrales, como se observa en la figura 8 y en la posición esquemática de la parte inferior de la figura 1. Como habíamos indicado al principio de esta memoria descriptiva, el primer pistón secundario 14 dispone de unos pasos permanentes referenciados con "X" (ver figura 3) y el segundo pistón secundario 21 está provisto de los pasos permanentes "Y" . En la figura 5 se observan las diferentes posiciones respectivas de los orificios de la varilla de control 2 en relación con los orificios del vastago tubular 1, determinándose asi las cinco combinaciones que se muestran en el esquema de esta figura 5 y que corresponden, de arriba hacia abajo, por filas, a tracción blanda- compresión dura; tracción blanda-compresión media; tracción blanda-compresión blanda; tracción media-compresión blanda; y tracción dura-compresión blanda.
Para comprender mejor la forma en que tienen lugar los pasos de aceite, en la figura 6a se muestra las trayectorias que sigue el fluido, con la varilla de control 2 en la posición mostrada en la figura 1, coincidente esta también con la superior de la figura 5 y que define el caso de tracción blanda-compresión dura. Se provoca una tracción blanda (figura 6a) al tener lugar el paso de fluido por los orificios 6 del pistón 3, abriéndose la válvula 8.
El paso del fluido por el pistón 14 tiene lugar por el paso permanente "X", además de por el orificio 15 del propio pistón y por la válvula 13 que está abierta; y por el orificio radial 12 del platillo 11; pasando también por el orificio 9 del vastago tubular 1 y finalmente por el orificio 29 de la varilla de control 2.
Se verifica por lo tanto un paso del fluido adicional de una cámara a la otra a través del vastago de accionamiento y con independencia del paso del fluido por el pistón 3.
Existe un tercer paso de fluido por el pistón 21, a través del paso permanente "Y"; además de por el paso axial 22 del pistón propiamente dicho; válvula 20 abierta; paso por los orificios radiales 37 del casquillo 18; orificio 27 del vastago tubular 1; y paso por los orificios 30 de la varilla de control 2.
En definitiva, cuando el amortiguador trabaja a tracción hay tres pasos de fluido siguiendo los recorridos marcados con flechas de línea de trazo lleno, punto y raya y trazos, seleccionándose convenientemente el tamaño de los agujeros de la válvula rotativa (porción tubular 2b) para que resulte la tracción blanda. En estas condiciones, cuando el amortiguador trabaja a compresión, el paso de fluido tiene lugar a través del pistón 3 por los orificios 5 al abrirse la válvula 7, tal y como se muestra en la figura 6b con línea continua. A través del pistón 14 no tiene lugar el paso de fluido ya que aunque la varilla de control 2 tenga su paso 29 abierto al estar en comunicación con el orificio 9 del vastago 1, la válvula 13 cierra el paso por el orificio axial 15 de dicho pistón 14; por el orificio oblicuo 16 del pistón 14 no puede pasar el fluido porque el paso 10 está cerrado, como se ve en la disposición mostrada en la figura 1 y también en la línea superior de la figura 5 que corresponde a tracción blanda-compresión dura; ' por el orificio 27 del vastago 1 puede pasar el fluido pero está cerrado el paso 22 por impedirlo la válvula 20 del pistón 21; por el orificio 28 del vastago 1 no puede pasar al impedirlo la varilla de control 2. Por lo tanto solo hay un paso de fluido a través del pistón 3 con la conveniente restricción de paso de la válvula 7, y la compresión es dura.
En la figura 6b se muestran con líneas de diferentes trazos, los tres pasos de fluido a través del pistón principal y pistones secundarios, correspondientes a la posición de la varilla de control 2 en que puede realizarse la compresión blanda-tracción dura, correspondiente también con la última línea horizontal de la figura 5.
Haciendo ahora especial referencia a la figura 7, el cilindro hidráulico del amortiguador incluye además del tubo 4, otro tubo envolvente exterior 33 y entre ellos se dispone la membrana elástica 34. Se determina así una cámara 38 de volumen variable en la que se encuentra alojado un gas, tal como nitrógeno. Esta cámara variable 38 facilita el paso del fluido de la cámara de compresión a la de tracción, dependiendo de la posición del vastago de accionamiento, mientras la membrana 34 mantiene separados el gas y el fluido, evitando que el gas penetre en la cámara de tracción durante la fase de compresión.

Claims

REIVINDICACIONES :
1.- SISTEMA DE AMORTIGUAMIENTO CONTROLADO
ELECTRÓNICAMENTE CON LEYES CRUZADAS, disponiendo de un amortiguador hidráulico cuyo vastago de accionamiento lleva interiormente una válvula rotativa movida angularmente por un motor eléctrico activado por un calculador electrónico en función de la situación del vehículo, teniendo esta válvula una serie de orificios de paso que colaboran con los previstos en el vastago y válvulas de paso del pistón principal, permitiendo el paso de aceite de una cámara a la otra a través del propio vastago, caracterizado porque comprende :
- Un pistón principal (3) con orificios (5, 6) pasantes, obturables por las válvulas (7, 8) existentes a una y otra cara del pistón principal (3),
- Un primer pistón secundario (14) que se relaciona con orificios (9, 10) del vastago (1), separados axialmente y relacionados a su vez con los existentes (29, 31) en la varilla de control (2), - Un segundo pistón secundario (21) relacionado igualmente con otros dos orificios (27, 28) del vastago (1) y otros respectivos (30, 32) de la varilla de control
(2), todo en orden a que, en el funcionamiento del amortiguador tanto a compresión como a tracción, se puedan formar pasos del fluido por distintos caminos en función del número de leyes que se quiera conseguir, pasos que son controlados por el calculador electrónico para establecer un diagrama de amortiguación adecuado.
2.- SISTEMA DE AMORTIGUAMIENTO CONTROLADO
ELECTRÓNICAMENTE CON LEYES CRUZADAS, según reivindicación
1, caracterizado porque el primer pistón secundario (14) dispone de un platillo (11) coaxial al vastago (1), dotado de un orificio diametral (12) para colaborar con el orificio (9) del vastago (1), ejerciendo presión dicho platillo (11) sobre la válvula (13) que es susceptible de cerrar los conductos axiales (15) de dicho primer pistón secundario (14), abiertos lateralmente en la cara opuesta para definir pasos "X" tras el cierre de la válvula (17) dispuesta en esta cara de dicho pistón secundario, obturando también esta válvula (17) los orificios oblicuos (16) del mismo para comunicar con los orificios (10) del vastago
(1).
3.- SISTEMA DE AMORTIGUAMIENTO CONTROLADO ELECTRÓNICAMENTE CON LEYES CRUZADAS, según reivindicación 1, caracterizado porque el segundo pistón secundario (21) dispone de un casquillo (18) coaxial del vastago, con pasos radiales que colaboran con los pasos (27) establecidos en el vastago (1), apoyando en una valona de este casquillo el resorte (19) que presiona sobre la válvula (20) que es susceptible de cerrar los conductos axiales (22) que atraviesan dicho segundo pistón secundario (21), abiertos también lateralmente en la cara opuesta para definir pasos "Y" tras el cierre de la válvula (24) dispuesta en esta cara de dicho pistón secundario (21), obturando también esta válvula (24) los orificios oblicuos (23) del segundo pistón secundario (21), que comunican con los orificios (28) del vastago (1), estando esta válvula (24) asistida por un resorte (25) que apoya en un platillo extremo (26) .
4.- SISTEMA DE AMORTIGUAMIENTO CONTROLADO
ELECTRÓNICAMENTE CON LEYES CRUZADAS, según reivindicación 1, caracterizado porque el vastago (1) y el conjunto de pistones: principal (3) y secundarios (14, 21) que se desplazan en la pared tubular (4) del cilindro hidráulico, están alojados a su vez en el interior de un segundo tubo (33), y existe entre ambos una membrana elástica tubular (34) que conforma con la pared tubular externa (33), una cámara deformable (38) llena de un gas que facilita el paso del fluido de una cámara a otra.
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