Amortiguador de vibraciones con un sistema amortiguador dependiente de la amplitud,

comprendiendo a) un tubo amortiguador (1) lleno de líquido amortiguador dentro del cual está dispuesto con posibilidad de desplazamiento en ambos sentidos un vástago de émbolo (2), que soporta un émbolo amortiguador (5) que subdivide el espacio interior del tubo amortiguador (1) en una cámara de trabajo con una parte próxima al vástago del émbolo (3) y una parte alejada del vástago del émbolo (4), b) un espacio (3) dispuesto dentro del bypass previsto entre las cámaras de trabajo (3, 4) para recibir líquido amortiguador, que está situado hidráulicamente en paralelo con el émbolo amortiguador (5) y dentro del cual está situado un émbolo separador (7) desplazable en dirección axial, que subdivide el espacio (6) en una cámara del lado del vástago del émbolo (8) y en una cámara alejada del vástago del émbolo (9), c) comprendiendo el bypass por lo menos un primer canal de comunicación hidráulica (10) a través del cual está comunicada la cámara de trabajo (3) del lado del vástago del émbolo con la cámara (8) del lado del vástago del émbolo y por lo menos un segundo canal de comunicación hidráulico (11) a través del cual la cámara de trabajo (4) alejada del vástago del émbolo está comunicada con la cámara (9) alejada del vástago del émbolo, estando dispuestas en el interior del bypass por lo menos dos válvulas (12, 13) de las cuales una actúa durante la fase de tracción y una en la fase de compresión, caracterizado d) porque el émbolo separador (7) se puede desplazar libremente en dirección axial dentro del espacio (6) y porque las cámaras (8, 9) están dispuestas selladas entre sí, e) porque la primera válvula (12) actúa en la fase de compresión como válvula de paso sin efecto limitador de la presión o como válvula limitadora de presión y en la fase de tracción como válvula de retención, f) porque la segunda válvula (13) actúa en la fase de tracción como válvula limitadora de presión y en la fase de compresión como válvula de retención, y g) porque el espacio (6) en el que se aloja el émbolo de separación está comunicado de tal modo con los canales de comunicación (10,11) que en la fase de tracción y en la fase de compresión la totalidad del caudal volumétrico del bypass se emplea íntegramente para efectuar el desplazamiento axial del émbolo separador (7) en el interior del espacio (6)

La invención se refiere a un amortiguador de vibraciones con un sistema de amortiguación dependiente de la amplitud, conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Un amortiguador de vibraciones de esta clase se conoce por el documento US 5,248,014. El inconveniente de este amortiguador de vibraciones conocido es que el sistema de amortiguación dependiente de la amplitud está realizado con un diseño complejo. Así por ejemplo el émbolo de separación presenta una ranura periférica de forma anular y unos canales de paso dirigidos en dirección radial hacia el interior (shutter passages) que actúan conjuntamente con orificios de paso (guide passages) situados en la pared de la carcasa que limita el espacio en el que se aloja el émbolo de separación. En el amortiguador de vibraciones conocido, el émbolo de separación está además apoyado en ambos sentidos de desplazamiento axial por medio de muelles, de modo que no se encuentra situado con libertad de desplazamiento en el interior del espacio en el que se aloja. Por este motivo, para poder lograr un desplazamiento axial del émbolo de separación se requiere una fuerza mínima que actúe sobre el émbolo de separación, que deberá ser por lo menos mayor que la fuerza elástica del muelle que soporta el émbolo de separación y que actúa en sentido contrario,. Una vez que se consigue el desplazamiento axial del émbolo de separación entonces el perímetro del émbolo de separación actúa conjuntamente con el orificio de paso, que está previsto en la pared que limita el espacio en el que se aloja el émbolo de separación. El flujo del bypass se subdivide en dos caudales volumétricos parciales, de modo que no queda disponible todo el caudal de bypass para efectuar el desplazamiento axial. Por lo tanto, en el caso de que las excitaciones de vibraciones tengan escasa amplitud, la presión que actúa sobre el émbolo de separación puede ser tan reducida que no sea suficiente para lograr un desplazamiento axial del émbolo de separación, por lo que no llega a producirse el efecto del sistema amortiguador dependiente de la amplitud. En todas las formas de realización de un sistema amortiguador dependiente de la amplitud en las que el émbolo de separación se mantenga centrado por medio de muelles, la posición del émbolo de separación depende de la presión diferencial existente en el émbolo de separación y no exclusivamente del caudal del medio amortiguador que penetre. En este caso la función dependiente de la amplitud del sistema amortiguador resulta dependiente de la velocidad debido a la relación entre el caudal volumétrico y la presión existente en la válvula del émbolo de trabajo.

La invención tiene como objetivo perfeccionar un amortiguador de vibraciones conforme al preámbulo de la reivindicación 1 de tal modo que el sistema amortiguador dependiente de la amplitud resulte de diseño sencillo y presente un comportamiento de respuesta sensible incluso en el caso de amplitudes muy reducidas.

De acuerdo con la invención se resuelve este objetivo por el hecho de que el émbolo de separación tiene libertad de movimientos dentro del espacio, y las cámaras están dispuestas selladas entre sí, y porque el espacio en el que se aloja el émbolo de separación está unido de tal modo con canales de comunicación que durante la etapa de tracción y durante la etapa de compresión, el caudal de bypass se emplea en cada caso en su totalidad para realizar el desplazamiento axial del émbolo de separación en el interior del espacio.

En la invención están dispuestas dentro del bypass por lo menos dos válvulas limitadoras de presión, de las cuales una actúa en la fase de tracción y una en la fase de compresión del amortiguador de vibraciones. De este modo se consigue un bypass que presenta una característica de amortiguación cuya característica de amortiguación depende del diseño de las válvulas limitadoras de presión. Al mismo tiempo está previsto también dentro del bypass un recinto situado hidráulicamente en paralelo con el émbolo amortiguador del amortiguador de vibraciones, y en el cual está situado un émbolo de separación desplazable en dirección axial que subdivide el espacio en una cámara del lado del vástago del émbolo y una cámara alejada del vástago del émbolo, estando comunicada hidráulicamente la cámara del lado del vástago del émbolo con el recinto de trabajo del amortiguador de vibración del lado del vástago del émbolo, y la cámara alejada del vástago del émbolo con la cámara de trabajo del amortiguador de vibraciones alejada del vástago del émbolo. De este modo se ha previsto en el interior del bypass un dispositivo amortiguador dependiente de la amplitud, que está activo aún en el caso de excitaciones de vibraciones de escasa amplitud, y que amortigua estas vibraciones.

Por el hecho de que en el interior del bypass están situados no solo un sistema de amortiguación dependiente de la amplitud, sino también unas válvulas limitadoras de presión que actúan en la fase de tracción y en la fase de compresión, se proporciona un bypass que en la fase de tracción y en la fase de compresión presenta una característica de amortiguación ajustable de modo selectivo para vibraciones de escasa amplitud. De este modo resulta posible efectuar una adaptación cómoda del amortiguador sin tener que renunciar a unas características de estabilización suficientes de la carrocería del vehículo, en el caso de bajas velocidades de amortiguación.

De acuerdo con la invención, el espacio en el que se aloja el émbolo de separación está unido de tal modo con los canales de comunicación que comunican las cámaras del espacio o las cámaras de trabajo del amortiguador de vibraciones que durante la fase de tracción y durante la fase de compresión la totalidad del flujo de bypass se puede emplear en cada caso en su totalidad para efectuar el desplazamiento axial del émbolo de separación en el interior del espacio. De este modo está disponible para el desplazamiento axial del émbolo de separación la totalidad del caudal de bypass, y se consigue un comportamiento de respuesta especialmente sensible del sistema amortiguador dependiente de la amplitud. Por el hecho de que la totalidad del caudal de bypass está disponible para el desplazamiento axial del émbolo de separación en el interior del espacio, se desplaza el émbolo de separación en dirección axial incluso en el caso de excitaciones de vibraciones de muy reducida amplitud o presión, con lo cual se consigue una comodidad de marcha especialmente importante.

Además de la primera y la segunda válvula limitadora de presión que están dispuestas en el interior del bypass puede estar previsto también un estrangulador hidráulico situado hidráulicamente en paralelo con las válvulas limitadoras de presión. Mediante este estrangulador dispuesto hidráulicamente en paralelo con las válvulas limitadoras de presión se puede aplicar al émbolo de separación un caudal parcial sin que este caudal parcial tenga que pasar a través de las válvulas limitadoras de presión. Mediante un estrangulador de esta clase conectado hidráulicamente con las válvulas limitadoras de presión se mejora aun más el comportamiento de respuesta del sistema amortiguador dependiente de la amplitud, ya que no es preciso superar primeramente la presión de apertura de la válvula limitadora de presión que actúe en el respectivo sentido de amortiguación, antes de que se aplique el caudal de bypass al émbolo de separación. De este modo se obtiene un sistema amortiguador dependiente de la amplitud con una reacción especialmente sensible.

Las por lo menos dos válvulas limitadoras de presión que están situadas en el bypass del amortiguador de vibraciones pueden presentar cada una unas presiones de apertura distintas. De este modo se pueden ajustar en el bypass características de amortiguación distintas para la fase de tracción y para la fase de compresión. En una forma especial de la realización de la invención la válvula limitadora de presión que actúa en la fase de compresión presenta una presión de apertura muy reducida, de modo que en la fase de compresión no desarrolla ningún efecto amortiguador o solo uno apenas perceptible, mientras que en la fase de tracción actúa como válvula de retención. Esta realización presenta la ventaja de que una función de bypass de esta clase actúa ventajosamente con unas condiciones de tracción-compresión muy asimétricas de las curvas características de amortiguación en el émbolo de trabajo. Esto es especialmente válido para curvas características muy blandas de las etapas de compresión.

En cuanto a la realización... [Seguir leyendo]

1. Amortiguador de vibraciones con un sistema amortiguador dependiente de la amplitud, comprendiendo

a) un tubo amortiguador (1) lleno de líquido amortiguador dentro del cual está dispuesto con posibilidad de desplazamiento en ambos sentidos un vástago de émbolo (2), que soporta un émbolo amortiguador (5) que subdivide el espacio interior del tubo amortiguador (1) en una cámara de trabajo con una parte próxima al vástago del émbolo (3) y una parte alejada del vástago del émbolo (4), b) un espacio (3) dispuesto dentro del bypass previsto entre las cámaras de trabajo (3, 4) para recibir líquido amortiguador, que está situado hidráulicamente en paralelo con el émbolo amortiguador (5) y dentro del cual está situado un émbolo separador (7) desplazable en dirección axial, que subdivide el espacio (6) en una cámara del lado del vástago del émbolo (8) y en una cámara alejada del vástago del émbolo (9), c) comprendiendo el bypass por lo menos un primer canal de comunicación hidráulica (10) a través del cual está comunicada la cámara de trabajo (3) del lado del vástago del émbolo con la cámara (8) del lado del vástago del émbolo y por lo menos un segundo canal de comunicación hidráulico (11) a través del cual la cámara de trabajo (4) alejada del vástago del émbolo está comunicada con la cámara (9) alejada del vástago del émbolo, estando dispuestas en el interior del bypass por lo menos dos válvulas (12, 13) de las cuales una actúa durante la fase de tracción y una en la fase de compresión,

caracterizado

d) porque el émbolo separador (7) se puede desplazar libremente en dirección axial dentro del espacio (6) y porque las cámaras (8, 9) están dispuestas selladas entre sí, e) porque la primera válvula (12) actúa en la fase de compresión como válvula de paso sin efecto limitador de la presión o como válvula limitadora de presión y en la fase de tracción como válvula de retención, f) porque la segunda válvula (13) actúa en la fase de tracción como válvula limitadora de presión y en la fase de compresión como válvula de retención, y g) porque el espacio (6) en el que se aloja el émbolo de separación está comunicado de tal modo con los canales de comunicación (10,11) que en la fase de tracción y en la fase de compresión la totalidad del caudal volumétrico del bypass se emplea íntegramente para efectuar el desplazamiento axial del émbolo separador (7) en el interior del espacio (6).

2. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 1, donde además de la primera (12) y la segunda (13) válvula está previsto dentro del bypass un estrangulador hidráulico (15) dispuesto hidráulicamente en paralelo con las válvulas (12, 13).

3. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 1 ó 2, en el que la primera válvula (12) está realizada como válvula limitadora de presión y presenta una presión de apertura considerablemente menor que la segunda válvula limitadora de presión (13).

4. Amortiguador de vibraciones conforme a las reivindicaciones anteriores, en el que la por lo menos primera (12) y la por lo menos segunda (13) válvula limitadora de presión están realizadas como válvulas de asiento cargadas con muelle.

5. Amortiguador de vibraciones conforme a las reivindicaciones 1 a 3, en el que la por lo menos primera (12) y la por lo menos segunda (13) válvula limitadora de presión están realizadas como válvulas de disco cargadas con muelle.

6. Amortiguador de vibraciones según la reivindicación 5, en el que las válvulas (12, 13) comprenden un disco de bypass (54) que presenta una o varias escotaduras (53) que con su escotadura (53) o sus escotaduras (53) presentan unos orificios de estrangulamiento definidos para formar un estrangulador hidráulico (15) permanentemente abierto para el líquido amortiguador.

7. Amortiguador de vibraciones según las reivindicaciones anteriores, en el que el émbolo separador (7) presenta en sus superficies frontales axiales unos topes elásticos (30).

8. Amortiguador de vibraciones según una de las reivindicaciones anteriores, en el que en el interior del espacio (6) en el que se aloja el émbolo separador (7) están situados unos discos de tope (31) que presentan superficies de asiento para el émbolo separador (7).