Sistema de control de carga variable en un dispositivo hidráulico.

Sistema de control de carga variable en un dispositivo hidráulico.

El dispositivo hidráulico comprende una carcasa tubular en cuyo interior se ubica un vástago al que se fija solidariamente un émbolo que separa una cámara superior y una cámara inferior llenas de un fluido hidráulico, de forma que durante la movilidad del émbolo y vástago, estos dos elementos se desplazan juntos relativa y axialmente por el interior de la carcasa tubular, pasando el fluido hidráulico de una cámara a la otra variando sus volúmenes, comprendiendo además un resorte que trabaja a compresión oponiendo resistencia al desplazamiento en un sentido del émbolo cuando avanza hacia una posición de extensión máxima del dispositivo hidráulico.

Comprende además un anillo elástico abierto cuyos extremos delimitan un espacio intermedio de paso regulable del fluido hidráulico para regular la amortiguación al final de la extensión máxima del dispositivo hidráulico y en otras posiciones relativas.

Sistema de control de carga variable en un dispositivo hidráulico.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de control de carga variable en un dispositivo hidráulico que tiene la 5 finalidad de controlar el desarrollo de la carga hidráulica.

Es aplicable por ejemplo a amortiguadores, de forma que con el sistema de la invención se consiguen atenuar los problemas de brusquedad, durante una carrera en un sentido que finaliza en un comprimido máximo y también durante otra carrera, en sentido contrario al anterior que finaliza en un extendido máximo del amortiguador, de manera que esa atenuación 10 de brusquedad se controla sobre todo al finalizar las carreras primera y segunda del dispositivo hidráulico, especialmente al final de la carrera de extensión máxima.

Para ello al final de las carreras, primera y segunda, se combina una amortiguación mecánica con una amortiguación hidráulica en la que la sección de paso de un fluido hidráulico de una primera cámara a otra segunda cámara varía progresivamente hasta finalizar las carreras. 15

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidad, son conocidos unos amortiguadores que comprenden dos partes ensambladas: una primera parte formada por un conjunto vástago-pistón y una segunda parte que comprende una carcasa de estructura tubular en cuyo espacio interior desliza el conjunto de vástago-pistón en presencia de un fluido hidráulico. Este ensamblaje permite desacoplar el 20 movimiento del montaje solidario a la carcasa, del movimiento del montaje solidario del conjunto vástago-pistón, de forma que la hidráulica filtre, parcial o totalmente las frecuencias que no se desee transmitir de un montaje a otro.

Atendiendo a las imposiciones geométricas del entorno físico donde el amortiguador desarrolla su funcionamiento, el recorrido máximo del pistón permitido dentro de la carcasa (carrera del 25 amortiguador) queda limitada.

En ciertos dispositivos, dichas limitaciones se implementan a través de topes mecánicos:

- Cuando se limita la longitud mínima del amortiguador, estos topes son conocidos como topes de compresión, de comprimido máximo, etc.

- Cuando se limita la longitud máxima del amortiguador, estos topes son conocidos como 30 topes de rebote, de extendido máximo.

En ciertas aplicaciones del amortiguador, la relativa brusquedad de estos mecanismos de tope mecánico puede resultar indeseable, debido a una carencia de confort, a un excesivo ruido, a un deterioro por repetición en su utilización, etc.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 35

Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en apartados anteriores, la invención propone un sistema de control de carga variable en un dispositivo hidráulico que atenúa de forma efectiva los problemas de la brusquedad referidos en el apartado anterior.

El dispositivo hidráulico comprende una carcasa tubular en cuyo interior se ubica un vástago al 40 que se fija solidariamente un émbolo que separa una cámara superior y una cámara inferior llenas de un fluido hidráulico, de forma que durante la movilidad del émbolo y vástago, estos dos elementos se desplazan juntos relativa y axialmente por el interior de la carcasa tubular, pasando el fluido hidráulico de una cámara a la otra variando sus volúmenes relativos, aunque manteniendo siempre dentro de la carcasa tubular un volumen total común de fluido hidráulico, comprendiendo además un resorte que trabaja a compresión oponiendo resistencia al desplazamiento en un sentido del émbolo cuando avanza hacia una posición de extensión máxima del dispositivo hidráulico; donde dicho desplazamiento hacia la posición de extensión máxima reduce progresivamente el volumen de la cámara superior. El dispositivo hidráulico 5 adopta también una posición de reposo de extensión mínima en la que el resorte tiene una longitud máxima.

El sistema de control de la invención comprende un anillo elástico abierto ubicado en el interior de la carcasa tubular alrededor de al menos una parte del émbolo, delimitando los extremos de este anillo elástico abierto un espacio intermedio por el que pasa el caudal de fluido hidráulico 10 desde una cámara a la otra en ambos sentidos; arrastrando el movimiento del conjunto del vástago y émbolo al anillo elástico abierto.

La carcasa tubular comprende una parte superior en cuyo interior se conforma al menos un hueco tubular que se estrecha de abajo hacia arriba, cuyo borde inferior de mayor diámetro se une a una parte inferior de la carcasa tubular por mediación de un asiento anular sobre el que 15 apoya al menos una porción exterior del anillo elástico abierto en una posición de reposo del dispositivo hidráulico.

El anillo elástico abierto tiene un diámetro exterior delimitado entre el diámetro mayor y el diámetro menor del hueco tubular en el que está alojado ese anillo elástico abierto; siendo el diámetro exterior del anillo elástico abierto mayor que el diámetro exterior del émbolo. 20

Durante el desplazamiento del émbolo hacia la posición de máxima extensión del dispositivo hidráulico, el anillo elástico abierto contacta por su exterior contra la cara interna del hueco tubular variando progresivamente la sección de paso del espacio intermedio a medida que el anillo elástico abierto se acerca a la posición de máxima extensión del dispositivo hidráulico.

En una realización, el área de paso mínimo del espacio intermedio del anillo elástico abierto 25 coincide con una compresión máxima del resorte.

En otra realización, durante la compresión máxima del resorte los extremos del anillo elástico abierto están en contacto obturándose totalmente el espacio intermedio de paso del fluido hidráulico.

En otra realización, la compresión máxima del resorte en la posición de máxima extensión del 30 dispositivo hidráulico comprende un bloque en el que las espiras están en contacto entre sí.

El émbolo comprende un tramo inferior de mayor diámetro y un tramo superior de menor diámetro alrededor del cual se acopla con holgura el anillo elástico abierto.

Un extremo inferior del resorte está acoplado en una arandela ajustada con movilidad axial libre alrededor del vástago por encima del émbolo sobre el que asienta dicha arandela. 35

El anillo elástico abierto tiene limitada su movilidad axial mediante la arandela y mediante el tramo inferior del émbolo.

La arandela comprende un tramo superior de menor diámetro y un tramo inferior de mayor diámetro. El extremo inferior del resorte se ajusta por su interior en el tramo superior de dicha arandela, a la vez que tal resorte hace tope contra una cara frontal del tramo inferior de la 40 citada arandela.

El anillo elástico abierto contacta contra la superficie interior del hueco tubular de la parte superior de la carcasa tubular a través de una arista integrada en la confluencia del diámetro exterior y una base plana del anillo elástico abierto.

El hueco tubular de la parte superior de la carcasa tubular comprende una estructura tronco-45

cónica.

A continuación para facilitar una mejora comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 5

Figura 1. Muestra una vista en sección del sistema de control de carga variable en un dispositivo hidráulico, objeto de la invención. El dispositivo hidráulico es un amortiguador que se encuentra en una posición de reposo dispuesto en una dirección vertical.

Figura 2. Muestra una vista similar a la anterior en la que el dispositivo hidráulico se encuentra al final de una carrera de extendido máximo en la que un resorte que trabaja a compresión está 10 totalmente comprimido contactando sus espiras entre sí.

Figura 3. Muestra una vista similar a las anteriores en la que el dispositivo hidráulico se encuentra en una posición intermedia.

Figura 4. Muestra una vista en perspectiva explosionada de una primera arandela y un anillo elástico abierto que forman parte del sistema de control de carga variable de la invención. 15

Figura 5. Muestra una vista en sección según el corte A-B de la figura 1.

Figura 6. Muestra una vista en sección según el corte C-D de la figura 2.

DESCRIPCIÓN DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

Considerando la numeración adoptada en las figuras, el sistema de control de carga variable en...

1. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, donde el dispositivo hidráulico comprende una carcasa tubular en cuyo interior se ubica un vástago al que se fija solidariamente un émbolo que separa una cámara superior y una cámara inferior llenas de un fluido hidráulico, de forma que durante la movilidad del émbolo y vástago, estos dos elementos se desplazan juntos relativa y axialmente por el interior de la carcasa 5 tubular, pasando el fluido hidráulico de una cámara a la otra variando sus volúmenes, comprendiendo además un resorte que trabaja a compresión oponiendo resistencia al desplazamiento en un sentido del émbolo cuando avanza hacia una posición de extensión máxima del dispositivo hidráulico; donde dicho desplazamiento hacia la posición de extensión máxima reduce progresivamente el volumen de la cámara superior, pudiendo adoptar el 10 dispositivo hidráulico también una posición de reposo de extensión mínima en la que el resorte tiene una longitud máxima;

caracterizado por que:

- comprende un anillo elástico abierto (6) ubicado en el interior de la carcasa tubular (1) alrededor de al menos una parte del émbolo (3) , delimitando los extremos de este anillo 15 elástico abierto (6) un espacio intermedio (10) por el que pasa el caudal del fluido hidráulico desde una cámara a otra en ambos sentidos; arrastrando el movimiento del conjunto del vástago (2) y émbolo (3) al anillo elástico abierto (6) ;

- la carcasa tubular (1) comprende una parte superior en cuyo interior se conforma al menos un hueco tubular (8) que se estrecha de abajo hacia arriba, cuyo borde inferior 20 de mayor diámetro se une a una parte inferior de la carcasa tubular (1) por mediación de un asiento anular (7) sobre el que apoya al menos una porción exterior del anillo elástico abierto (6) en una posición de reposo del dispositivo hidráulico;

- el anillo elástico abierto (6) tiene un diámetro exterior (6a) delimitado entre el diámetro mayor y el diámetro menor del hueco tubular (8) en el que está alojado ese anillo 25 elástico abierto (6) , siendo el diámetro exterior (6a) del anillo elástico abierto (6) mayor que un diámetro exterior mayor del émbolo (3) ;

donde durante el desplazamiento del émbolo (3) hacia la posición de máxima extensión del dispositivo hidráulico, el anillo elástico abierto (6) contacta por su exterior contra la cara interna del hueco tubular (8) variando progresivamente la sección de paso del espacio intermedio (10) 30 a medida que el anillo elástico abierto (6) se acerca a la posición de máxima extensión del dispositivo hidráulico.

2. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, según la reivindicación 1, caracterizado por que un área de paso mínima (10a) del espacio intermedio (10) del anillo elástico abierto (6) coincide con una compresión máxima del resorte 35 (4) .

3. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, según la reivindicación 1, caracterizado por que durante la compresión máxima de resorte (4) los extremos del anillo elástico abierto (6) están en contacto, obturándose totalmente el espacio intermedio (10) . 40

4. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, según una cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado por que la compresión máxima del resorte (4) en la posición de máxima extensión del dispositivo hidráulico comprende un bloque en el que las espiras están en contacto entre sí.

5. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, 45 según una cualquier de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el émbolo (3)

comprende un tramo inferior (3b) de mayor diámetro y un tramo superior (3a) de menor diámetro alrededor del cual se acopla con holgura el anillo elástico abierto (6) .

6. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el extremo inferior del resorte (4) está acoplado en una arandela (5) ajustada con movilidad axial libre 5 alrededor del vástago (2) por encima del émbolo (3) sobre el que asienta dicha arandela (5) .

7. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, según las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado por que el anillo elástico abierto (6) tiene limitada su movilidad axial mediante la arandela (5) y mediante el tramo inferior (3b) del émbolo (3) . 10

8. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6 ó 7, caracterizado por que la arandela (5) comprende un tramo superior (5a) de menor diámetro y un tramo inferior (5b) de mayor diámetro, ajustándose el extremo inferior del resorte (4) por su interior en el tramo superior (5a) de la arandela (5) , a la vez que tal resorte (4) hace tope contra una cara frontal 15 (5c) del tramo inferior (5b) de la arandela (5) .

9. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el anillo elástico abierto (6) contacta contra la superficie interior del hueco tubular (8) a través de una arista (6c) integrada en la confluencia del diámetro exterior (6a) y una base plana del anillo elástico 20 abierto (6) .

10. SISTEMA DE CONTROL DE CARGA VARIABLE EN UN DISPOSITIVO HIDRÁULICO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el resorte (4) comprende una estructura tronco-cónica.