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Title:
SHOCK ABSORBER WITH MULTIPLE DAMPING LAWS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/139305
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a shock absorber with multiple damping laws, comprising a regulating body (12) with a primary valve (14) and a secondary valve (15), and an activating shaft (21) with a plurality of channels (16, 17), the activating shaft (21) being housed in an axial orifice (36) of a piston pin (30) that incorporates a plurality of orifices (31, 32, 33) intended to align, by rotation of the activating shaft (21), with the channels (16, 17) to determine a damping law and, the second orifice (32) being in direct communication with the regulating body (12), wherein the regulating body (12) comprises a floating piston (13) that has a toroidal configuration and is made of an elastic material, so that it gradually transfers a force to the primary valve (14) depending on the pressure to which it is subjected.

Inventors:
LIZÁRRAGA SENAR JAVIER (ES)
Application Number:
PCT/ES2023/070027
Publication Date:
July 27, 2023
Filing Date:
January 18, 2023
Export Citation:
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Assignee:
KYB EUROPE GMBH SUCURSAL EN NAVARRA (ES)
International Classes:
F16F9/34; F16F9/348; F16F9/46; F16F9/18; F16F9/32
Foreign References:
US4953671A1990-09-04
US5018608A1991-05-28
US4653617A1987-03-31
JPS5877943A1983-05-11
US4953671A1990-09-04
Attorney, Agent or Firm:
UNGRÍA LÓPEZ, Javier (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento que comprende un cuerpo de regulación (12) con una válvula primaria (14) y una válvula secundaria (15), y un eje activador (21) con una pluralidad de canales (16, 17), estando el eje activador (21) alojado en un orifico axial (36) de una espiga pistón (30) que incorpora una pluralidad de orificios (31, 32, 33) destinados a alinearse por rotación del eje activador (21) con los canales (16, 17) para determinar una ley de amortiguamiento y, estando el segundo orificio (32) en comunicación directa con el cuerpo de regulación (12), de forma que el amortiguador está caracterizado por que el cuerpo de regulación (12) comprende un pistón flotante (13) que tiene una configuración toroidal y está realizado en un material elástico, de forma que transfiere una fuerza de forma gradual a la válvula primaria (14) en función de la presión a la que se encuentra sometido.

2.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que los canales (16, 17) del eje activador (21) están configurados como:

- un primer canal (16), con una longitud que comunica el primer orificio (31) con un segundo orificio (32), y

- un segundo canal (17), con una longitud que comunica el primer orificio (31) con el extremo libre del eje activador (21).

3.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que los orificios (31, 32, 33) de la espiga pistón (30) están configurados como:

- un primer orificio (31), que comunica la cámara de tracción (5) con el orificio axial (36) de la espiga del pistón (30),

- un segundo orificio (32), que comunica el orificio axial (36) de la espiga del pistón (30) con la cámara de compresión (6) a través del cuerpo de regulación (12), y

- un orificio de fuga, (33), que comunica la cámara de tracción (5) con el orificio axial (36) de la espiga del pistón (30).

4.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que la espiga pistón (30) comprende un orificio de fuga segundo (34), ubicado como prolongación del orificio de fuga (33), con una sección de paso mayor. 5.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un deslizador (47) ubicado entre el pistón flotante flexible (13) y la válvula primaria (14) con capacidad de deslizar a lo largo de la espiga pistón (30) con la función de transmitir la fuerza recibida del pistón flotante (13) a la válvula primaria (14) en un diámetro configurable y de proteger al pistón flotante (13).

6.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende dos cuerpos de regulación (12), ubicados uno a cada lado del pistón (4), de forma que el amortiguador pueda trabajar según diferentes leyes de amortiguamiento para compresión y para extensión.

7.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un actuador (20), alojado en un vástago (3) de un pistón (4) y activado mediante un cable (22), unido al eje activador (21), de forma que la selección de la ley de amortiguamiento se realiza de forma automática.

8.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una varilla unida al eje activador (21) a modo de prolongación, de forma que la selección de la ley de amortiguamiento se realiza mediante actuación manual.

9.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que el extremo libre del eje activador (21) presenta una extensión (24) longitudinal de sección transversal semicircular y el orificio axial (36) incorpora un orificio extremo (37) de sección oblonga y descentrada con respecto al eje activador (21), de forma que el eje activador (21) tiene limitado el movimiento a un cuarto de vuelta, al hacer las paredes del orificio extremo (37) de tope mecánico con la extensión (24) del eje activador (21).

10.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que

- comprende una placa limitadora de giro (45) que incorpora una ventana con una geometría de tres cuartos de círculo,

- un tramo del extremo del eje activador (21) de unión al actuador (20) tiene una sección semicircular y atraviesa la ventana de la placa limitadora de giro (45), de forma que la rotación del eje activador (21) está limitada a un máximo de 90°.

11.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que la extensión (24) es una extensión modificada (25) de sección transversal en cuarto de circulo, y comprende un disco (39) fijado al extremo de la espiga pistón (30) y presionado mediante un muelle (38) con un orificio en forma de semicírculo que atraviesa la extensión modificada (25), de forma que el eje activador (21) tiene limitado el movimiento libre a un cuarto de vuelta y, puede girar un cuarto de vuelta adicional arrastrando al disco (39) contra el rozamiento generado por la presión del muelle (38).

12.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende un cuerpo de regulación adicional (12’) ubicado en concatenación con el cuerpo de regulación (12), estando el cuerpo de regulación (12) conectado al segundo orificio (32) y el cuerpo de regulación adicional (12’) a un segundo orificio adicional (32’).

13.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 12, caracterizado por que el cuerpo de regulación adicional (12’) está ubicado en una posición más alejada de la cámara de tracción (5).

14.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 12, caracterizado por que el eje actuador comprende un tercer canal (18), con una longitud que comunica el primer orificio (31) con los dos orificios de salida (32, 32’).

15.- Amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento, según la reivindicación 12 a 14, caracterizado por que la espiga pistón (30) comprende un orificio de fuga tercero (35), con una sección de paso menor que la del primer orificio (31).

Description:
AMORTIGUADOR CON MÚLTIPLES LEYES DE AMORTIGUAMIENTO

DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un amortiguador con capacidad de generar múltiples leyes de amortiguamiento para así adaptar el amortiguamiento de un dispositivo, que aunque normalmente es un vehículo puede ser cualquier tipo de mecanismo, a los requerimientos de su régimen de operación. El amortiguador puede ser modificado manualmente, mediante el propio conductor u operario, o de forma automática, mediante un calculador, de forma que se selecciona la ley de amortiguamiento más adecuada para cada instante y así adaptar el amortiguador a los requerimientos del régimen de operación del dispositivo.

Encuentra especial aplicación en el ámbito de los dispositivos hidráulicos y, en particular, en el de los amortiguadores para vehículos.

PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER Y ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El amortiguador es un dispositivo destinado a atenuar las oscilaciones de la suspensión, hasta que ésta recupera su posición de equilibrio, mediante la disipación de energía cinética. Un caso muy habitual de desarrollo está enfocado en la aplicación para vehículos.

Enfocado en el sector del automóvil, el amortiguador influye de forma decisiva tanto en la estabilidad como en el confort. De hecho, el ajuste de la carga hidráulica que genera responde a un compromiso entre ambos factores: en cuanto a la estabilidad, el control dinámico del vehículo se realiza a bajas velocidades de extensión y compresión de la suspensión y a bajas frecuencias de oscilación, correspondientes a la frecuencia natural de la masa suspendida (habitáculo), que típicamente está situada en el rango de 1-2 Hz para los turismos. En este régimen de funcionamiento se requiere un nivel de amortiguamiento elevado, es decir, altas cargas hidráulicas; en cuanto al confort, el control está relacionado principalmente con medias y altas velocidades de extensión y compresión de la suspensión, que tienen lugar a frecuencias de oscilación medias o altas. La frecuencia de referencia es la frecuencia natural de la masa no suspendida (rueda / suspensión), típicamente situada en el rango 8-15 Hz para los turismos. Un mayor grado de confort está sujeto a un nivel de amortiguamiento reducido, que permite desacoplar el movimiento de las ruedas de las oscilaciones del chasis.

Por tanto, es deseable que el amortiguador sea capaz de acomodar su nivel de carga a las características de las oscilaciones que debe atenuar.

Los amortiguadores convencionales ofrecen una característica de amortiguamiento variable en función de la velocidad, pero que está predeterminada y no es adaptable ni por el usuario ni por un calculador. Ésta es la razón por la que se habla del compromiso entre confort y estabilidad que se debe afrontar a la hora de ajustar la ley de amortiguamiento deseada para la suspensión de un vehículo concreto. Se trata de un ejercicio de optimización en el que se busca el mejor compromiso para el carácter que se le quiere conferir al vehículo.

Por un lado, en caso de que el vehículo esté orientado al confort, se opta por un bajo nivel de amortiguamiento en la suspensión, de forma que el movimiento de la rueda quede lo más desacoplado posible de la carrocería. De esta forma, se minimiza la transferencia de las irregularidades de la carretera al habitáculo.

Por otro lado, en caso de que el vehículo esté orientado a la estabilidad, se configura un alto nivel de amortiguamiento en las suspensiones para minimizar el movimiento de la carrocería.

Una mejora del amortiguador convencional consistiría en que pudiera ser capaz de acomodar su nivel de carga en función del objetivo deseado para cada momento, pudiendo seleccionar una variedad de posibilidades de leyes de amortiguamiento según se desee vahar entre una mayor estabilidad o un mayor confort.

En el actual estado de la técnica existen diferentes sistemas con capacidad para generar múltiples leyes de amortiguamiento con un solo amortiguador. Estos sistemas están habitualmente basados en electroválvulas que pueden estar comandadas por actuadores lineales (solenoides) o rotativos (motores).

Una solución técnica que se encuentra con frecuencia en el estado del arte, especialmente en sistemas de bajo coste, consiste en incorporar un segundo pistón que regula el paso de aceite a través de un canal que conecta las dos cámaras delimitadas por el pistón primario, generando dos leyes de amortiguamiento, una dura y otra blanda.

En la ley dura, se cierra el paso de aceite a través del canal, mientras que en la ley blanda, el paso de aceite a través del canal está abierto, estando regulada por la configuración del pistón secundario. Con este principio de funcionamiento se pueden llegar a generar tres o cuatro leyes de amortiguamiento, sin más que graduar la sección de paso que la electroválvula deja abierta.

Sin embargo, el hecho de introducir un pistón secundario lleva asociado una serie de inconvenientes.

Por un lado, es necesario incorporar en el pistón secundario una serie de elementos pasivos que permitan regular/modificar el paso del fluido, lo que implica un incremento en el número de elementos y que se traduce en un mayor coste y necesidad de espacio axial.

Por otro lado, el canal, que se construye como un orificio en la espiga del vástago, debe ser de una sección de paso considerable para permitir una ley de bajo amortiguamiento. Esto exige un aumento del diámetro de la espiga del vástago que, a su vez, incrementa la dimensión radial del sistema, dificultando su implantación. Además, el mayor diámetro de la espiga obliga al uso de pistones, válvulas, arandelas y tuercas específicos de mayor dimensión que, nuevamente, encarecen el producto.

En el documento US4953671A se representa un amortiguador con capacidad de funcionar bajo diferentes leyes al accionar un pin de control 31 unido a un eje 30 insertado, con capacidad de rotar, en el interior del vástago 7 del pistón 5. El eje 30 incorpora en la periferia tres ranurados longitudinales 33, 34, 35 que, en función de la posición que presente el eje 30, realizan diferentes comunicaciones entre la cámara superior 3, la cámara inferior 4 y unas cámaras de presión 15, 16, lo que lleva a que el amortiguador se comporte en función de una ley de amortiguamiento blanda, si la comunicación entre las cámaras inferior 4 y superior 3 es directa o dura, si la comunicación es a través de las cámaras de presión 15, 16.

El primer ranurado 33 es de una longitud tal que, por un extremo, comunica con la cámara superior 3 a través de un primer orificio 36 en el vástago 7 del pistón 5 y, por el otro extremo, con un segundo orificio 37, también en el vástago 7 del pistón 5, que comunica con una cámara de presión 16 separada de la cámara inferior 4 a través de una válvula 12 que incorpora un orificio 14.

El segundo ranurado 34 está ubicado diametralmente opuesto con el primero 33 y es de una longitud tal que, por un extremo, comunica con un tercer orificio 39 en el vástago 7 del pistón 5 que comunica con una cámara de presión 15 separada de la cámara superior 3 a través de una válvula 13 y, por el otro extremo, comunica directamente con la cámara inferior 4.

El tercer ranurado 35 comunica directamente la cámara superior 3, mediante un agujero 41 en el vástago 7 del pistón 5, con la cámara inferior 4.

En dicha invención, la ley dura se obtiene mediante la transferencia de presión de la cámara superior 3 a la cámara 16 para incrementar el amortiguamiento en los movimientos de extensión, y de la cámara inferior 4 a la cámara 15 para los movimientos de compresión. El eje 30 se encarga de habilitar dichas transferencias en ley dura y deshabilitarlas en ley blanda, mediante su rotación en el orificio del vástago 7. Sin embargo, dicha rotación exige una holgura con el orificio del vástago 7 que, en ausencia de un sistema adicional de sellado, permite una cierta transferencia de presión, también en ley blanda. Dado que la presión transferida a las cámaras 15 y 16 se aplica directamente sobre las válvulas 12 y 13, existirá un cierto incremento de fuerza, también en ley blanda.

Otra limitación de esta invención es que sólo es capaz de generar dos leyes de amortiguamiento, una blanda y una dura. Además, según lo explicado en el párrafo anterior, la diferencia de fuerza entre ambas no podrá ser muy alta, pudiendo también presentar una fuerte variabilidad en función de la holgura entre el eje 30 y el orificio del vástago 7. Asimismo, la aplicación directa de la presión transferida de las cámaras 3 y 4 a las válvulas 12 y 13 en ley dura, proporciona un incremento casi instantáneo de la fuerza de amortiguamiento. Esta respuesta directa carece de progresividad en la administración de la fuerza, derivando en una mayor presencia de picos de aceleración en el chasis y un incremento del ruido. Ambos efectos, limitan la capacidad de mantener un nivel de confort adecuado con la ley dura.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Según se ha indicado, la presente invención se refiere a un amortiguador con capacidad de generar múltiples leyes de amortiguamiento para así adaptar el amortiguamiento de un dispositivo a los requerimientos de su régimen de operación.

De esta forma, la presente invención describe un amortiguador con múltiples leyes de amortiguamiento que comprende un cuerpo de regulación con una válvula primaria y una válvula secundaria. El amortiguador también comprende un eje activador, alojado en una espiga pistón y activado de forma manual o automática. La función del eje activador es seleccionar, según la posición en la que sea ubicado mediante rotación, de forma automática a través de un actuador o de forma manual a través de una varilla, una ley de amortiguamiento determinada según se describe en esta memoria descriptiva.

En el caso de activación automática, el actuador incorpora un cuerpo, alojado en el vástago, al que se une el eje activador, que sobresale del vástago para alojarse en un orificio axial que incorpora la espiga pistón, fijada al vástago a modo de prolongación y que atraviesa el pistón en un orifico axial que incorpora.

Hay que indicar que, aunque es habitual que al hablar del vástago de un amortiguador se entienda que incorpora el cuerpo del vástago propiamente dicho y la espiga pistón, en este caso los dos componentes han sido considerados independientemente, quedando separados el vástago y la espiga pistón, que se une al primero con el fin de alojar al cuerpo del actuador.

El eje activador incorpora una pluralidad de canales, mientras que la espiga pistón incorpora una pluralidad de orificios de entrada y de salida para comunicar las dos cámaras del amortiguador. Estos orificios serán de entrada o de salida de fluido indistintamente según el amortiguador esté realizando un movimiento de extensión o de compresión, al cambiar el sentido del flujo del fluido. La alineación de los orificios con los canales permitirá la circulación del fluido del amortiguador que determinará la ley de amortiguamiento que sigue el amortiguador en ese momento.

Entre los orificios de la espiga pistón se encuentran:

- un primer orificio, que comunica la cámara de tracción con el orificio axial de la espiga del pistón,

- un segundo orificio, que comunica el orificio axial de la espiga pistón con la cámara de compresión a través del cuerpo de regulación, y

- un orificio de fuga, que comunica la cámara de tracción con el orificio axial de la espiga del pistón, ubicado en la espiga pistón y girado con respecto al primer orificio.

Por su parte, entre los canales del eje activador se encuentran:

- un primer canal, con una longitud tal que comunica el primer orificio con el segundo orificio,

- un segundo canal, con una longitud tal que comunica el primer orificio con una abertura en el extremo del orificio axial de la espiga pistón.

El cuerpo de regulación configura una cavidad en la que incorpora un pistón flotante que tiene una configuración toroidal y está realizado en un material elástico, de forma que consigue un desplazamiento gradual de la válvula primaria en función de la presión a la que se encuentra sometido, provocando con dicho desplazamiento un bloqueo gradual del conducto del pistón.

En esta primera forma de realización, donde el amortiguador incorpora un único cuerpo de regulación, la espiga pistón puede incorporar un orificio de fuga segundo, ubicado como prolongación del orificio de fuga, aunque con una sección de paso mayor.

En una segunda forma de realización, el amortiguador también puede comprender un cuerpo de regulación adicional ubicado en concatenación con el cuerpo de regulación, estando el cuerpo de regulación conectado al segundo orificio y el cuerpo de regulación adicional a un segundo orificio adicional, situado por debajo del segundo orificio, que también comunica el orificio axial de la espiga del pistón con la cámara de compresión. En este caso, el eje activador también incorpora un tercer canal, con una longitud tal que comunica el primer orificio con el segundo orificio adicional, y la espiga pistón incorpora un orificio de fuga tercero, ubicado como prolongación del primer orificio y con una sección de paso que preferiblemente es sensiblemente menor enfocada a conseguir una ley de amortiguamiento más dura.

El hecho de que el cuerpo de regulación adicional esté ubicado en concatenación con el cuerpo de regulación, es decir uno a continuación del otro, conlleva a que la válvula primaria del cuerpo de regulación adicional sea la válvula secundaria del cuerpo de regulación, de forma que el efecto del pistón flotante adicional, del cuerpo de regulación adicional, refuerza al efecto del pistón flotante del cuerpo de regulación.

El amortiguador también puede comprender dos cuerpos de regulación, aunque ubicados uno a cada lado del pistón. De esta forma, el amortiguador puede trabajar según diferentes leyes de amortiguamiento tanto para compresión como para extensión.

La relación existente entre las secciones de paso de los orificios de la espiga pistón es preferentemente tal que, la sección de paso del orificio de fuga segundo es mayor que la del primer orificio, que a su vez es mayor que el del orifico transversal, que a su vez es mayor que el del orificio de fuga tercero. En cualquier caso, a pesar de ser esta una configuración ventajosa, otras relaciones son posibles y funcionales, proporcionando leyes de amortiguamiento diferentes.

El amortiguador también puede incorporar un deslizador, ubicado entre el pistón flotante flexible y la válvula primaria y con capacidad de deslizar a lo largo de la espiga pistón, con la función de transmitir la fuerza recibida del pistón flotante a la válvula primaria en un diámetro configurable y también de proteger al pistón flotante. La introducción del deslizador como elemento intermedio tiene como función principal permitir al pistón flotante trabajar con presiones más elevadas al estar más protegido.

Por otro lado, el extremo libre del eje activador puede presentar una extensión longitudinal de sección transversal semicircular, mientras que el orificio axial puede incorporar un orificio extremo de sección oblonga y descentrada con respecto al eje activador. De esta forma, el eje activador tiene limitado el movimiento a un cuarto de vuelta, al hacer las paredes del orificio extremo de tope mecánico con la extensión del eje activador, impidiendo que pueda continuar la rotación. En esta situación, un paso más allá implica que la extensión sea una extensión modificada, de sección transversal en cuarto de círculo y, además, el amortiguador comprenda un disco fijado al extremo de la espiga pistón con un orificio en forma de semicírculo que atraviesa la extensión modificada, de forma que el eje activador tiene limitado el movimiento libre a un cuarto de vuelta y, puede girar un cuarto de vuelta adicional arrastrando al disco.

En estos casos, el sistema de bloqueo descrito puede presentar otras configuraciones en cuanto a la geometría de la sección del eje y del orificio para ejercer una limitación equivalente con respecto al movimiento.

A modo de resumen, se puede considerar que las principales ventajas que aporta esta solución son las siguientes:

- Simplicidad: no se requiere pistón secundario. Se aporta un nuevo diseño de las válvulas del pistón para que sean directamente regulables en carga. Este diseño es compatible con los componentes de válvula estándar.

- Coste: se da un importante ahorro de componentes, eliminándose el pistón secundario.

- Consumo: un actuador rotativo (motor) consume menos energía que uno lineal (solenoide), ya que sólo consume durante el cambio de una posición a otra, y no para mantener la posición.

- Compacidad:, el eje activador está directamente conectado al motor o actuador, que puede ser instalado en el interior del vástago y ser de dimensiones muy reducidas, al igual que el eje activador, minimizando la carga en su giro. En el estado de la técnica, el eje activador está conectado a un actuador a través de un pin de control, siendo el eje de un diámetro mayor y también mayor el rozamiento del eje en el orificio de la espiga pistón, por lo que también es mayor el par de oposición por rozamiento del eje en el orificio de la espiga pistón. Esta mayor oposición requiere de un actuador más potente y de mayor dimensión, que no puede ser alojado en el interior del vástago.

- Estandarización: el caudal de fluido que se debe intercambiar entre las dos cámaras delimitadas por el pistón es pequeño, ya que únicamente se utiliza para modificar la fuga permanente (baja velocidad) y para alimentar el cuerpo de regulación (ley dura). Esto permite que sea utilizado con una espiga pistón de diámetro pequeño y estándar, lo que además supone usar el pistón y válvulas estándares también, por lo que no es necesario realizar un sobredimensionamiento de los elementos. Contrariamente, en los sistemas de doble pistón, la mayor parte del caudal desplazado por el pistón en su movimiento debe pasar por el orificio de la espiga pistón, haciendo necesario aumentar el diámetro de la misma.

Además, como alternativa a la utilización de un motor rotativo como actuador, el eje activador también puede ser accionado manualmente a través de una varilla que se une al eje y se prolonga hasta el exterior del vástago del amortiguador.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para completar la descripción de la invención y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización de la misma, se acompaña un conjunto de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se han representado las siguientes figuras:

- La figura 1A representa una vista en sección longitudinal del amortiguador de la invención activado automáticamente para movimientos de extensión.

- La figura 1 B representa una vista en sección longitudinal del amortiguador de la invención activado manualmente desde el exterior para movimientos de extensión.

- La figura 2A representa una vista en sección longitudinal del amortiguador con actuador para movimientos de compresión y extensión en una primera forma de realización.

- La figura 2B representa una vista en sección longitudinal del amortiguador con actuador para movimientos de compresión y extensión en una segunda forma de realización.

- La figura 3A representa una vista en sección longitudinal del detalle de la zona del pistón del amortiguador de la figura 1A en una situación de reposo en una primera forma de realización.

- La figura 3B representa una vista en sección longitudinal del detalle de la zona del pistón del amortiguador de la figura 1A en una situación de reposo en una segunda forma de realización.

- La figura 4 representa el amortiguador de la figura 3A en funcionamiento según una ley de amortiguamiento dura junto con un detalle ampliado del cuerpo de regulación.

- La figura 4A representa el cuerpo de regulación en detalle.

- La figura 5 representa el amortiguador de la figura 3A en funcionamiento según una ley de amortiguamiento media.

- La figura 6 representa el amortiguador de la figura 3A en funcionamiento según una ley de amortiguamiento blanda.

- La figura 7 representa el amortiguador de la figura 3A en funcionamiento según una ley de amortiguamiento muy blanda.

- Las figuras 8 a 11 representan una segunda forma de realización con respecto a las figuras 4 a 7 respectivamente, donde las leyes se endurecen, modificando orificios en la espiga pistón, añadiendo canales en el eje activador y empleando dos cuerpos de regulación.

- La figura 12 representa una gráfica con la variación de la fuerza de amortiguamiento en función de la velocidad del pistón para el amortiguador de la invención representado en las figuras 1 para movimientos de extensión.

- La figura 13 representa una gráfica con la variación de la fuerza de amortiguamiento en función de la velocidad del pistón para el amortiguador de la invención representado en las figuras 2 para movimientos de extensión y compresión.

- La figura 14A representa el amortiguador de la figura 3A para el modo de realización enfocado únicamente en dos leyes, incorporando un sistema de bloqueo mecánico.

- La figura 14B representa una forma de realización alternativa al sistema de bloqueo mostrado en la figura 14A que, en este caso, incorpora un casquillo de separación y una placa limitadora de giro.

- La figura 15 representa el amortiguador de la figura 3A para el modo de realización enfocado en tres leyes, incorporando un sistema de bloqueo mecánico.

A continuación se facilita un listado de las referencias empleadas en las figuras:

1. Carcasa exterior.

2. Tubo interior.

3. Vástago.

4. Pistón.

5. Cámara de tracción. . Cámara de compresión.

7. Cámara de compensación.

8. Nivel de aceite.

9. Gas.

10. Aceite.

11. Válvula de compresión.

12. Cuerpo de regulación.

12’. Cuerpo de regulación adicional

13. Pistón flotante.

13’. Pistón flotante adicional

14. Válvula primaria.

15. Válvula secundaria.

15’. Valvula secundaria adicional.

16. Primer canal.

17. Segundo canal.

18. Tercer canal.

20. Actuador.

21. Eje activador.

22. Cable del actuador.

23. Cuerpo del actuador.

24. Extensión para dos posiciones.

25. Extensión para tres posiciones.

26. Primer sellado.

27. Segundo sellado.

28. Conducto.

30. Espiga pistón.

31. Primer orificio.

32. Segundo orificio.

32’. Segundo orificio adicional

33. Orificio de fuga.

34. Orificio de fuga segundo.

35. Orificio de fuga tercero.

36. Orificio axial.

37. Orificio extremo.

38. Muelle. 39. Disco.

40. Canal de acceso.

41. Cámara del cuerpo de regulación.

42. Paso permanente primario.

43. Paso permanente secundario.

44. Carcasa del cuerpo de regulación.

45. Placa limitadora de giro.

46. Casquillo de separación.

47. Deslizador.

48. Cara plana de la espiga pistón.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

La presente invención divulga un amortiguador con capacidad para seleccionar hasta cuatro leyes de amortiguamiento diferentes. Puede ser activado automáticamente o por medios manuales desde el exterior. Para ello, incorpora un eje activador (21) unido a un actuador (23) que se conecta por un cable (22) a un conector, en caso de tratarse de selección automática, o unido directamente a un mecanismo, no representado en las figuras, en caso de selección manual. La ley de amortiguamiento se selecciona sin más que rotar el eje activador (21) a la posición adecuada según se describirá más adelante, para conectar hidráulicamente los orificios (31 , 32, 32’, 33, 34, 35, 36) adecuados con los canales (16, 17, 18) apropiados.

Tanto el conector como el mecanismo son conocidos en el estado de la técnica y están unidos a los dispositivos correspondientes de forma que pueda llevarse a cabo la selección de la ley de amortiguamiento apropiada.

Por otro lado, se ha considerado un amortiguador bitubo, con una carcasa exterior (1) y un tubo interior (2) dentro del que se ubica el pistón (4), aunque podría extenderse a otros tipos de amortiguador como por ejemplo el monotubo o el tritubo.

Las figuras 1A y 1 B representan vistas en sección longitudinal del amortiguador de la invención para selección automática y manual de la ley de amortiguamiento respectivamente para movimientos de extensión, al incorporar un cuerpo de regulación (12) en la cámara de compresión (6) del amortiguador. Por su parte, la figura 2A representa el amortiguador de la figura 1A acondicionado para proporcionar múltiples leyes de amortiguamiento tanto para movimientos de extensión como de compresión, al incorporar un segundo cuerpo de regulación (12), ubicado en la cámara de tracción (5).

La figura 2B representa una segunda forma de realización del amortiguador de la figura 2A, donde se ha modificado la comunicación de los cuerpos de regulación (12) con las cámaras de tracción (5) y compresión (6).

Entre estas dos formas de realización no hay diferencias funcionales. La forma de realización de la figura 2A está adaptada a los pistones doble efecto estándares (DE), y la de la figura 2B a los pistones doble efecto de agujeros cruzados (DEC). La diferencia entre ambas formas de realización radica en los taladros radiales de la espiga pistón (30). En la segunda forma de realización se requieren más taladros que en la primera, puesto que el orificio de entrada de aceite hacia el cuerpo regulador, en la fase de compresión, toma el aceite de “debajo” de la válvula primaria (14) correspondiente, y no directamente de las cámaras de tracción (5) o compresión (6).

En la figura 3A se pueden apreciar con mayor detalle los componentes de la invención, es decir, la zona del actuador (20) y del pistón (4). En la figura se puede observar que la espiga pistón (30) incorpora un primer sellado (26) con el eje activador (21) y un segundo sellado (27) con el vástago (3). Estos dos sellados (26, 27) se usan para generar un espacio estanco, protegido del aceite, donde alojar el cuerpo del actuador (23) que es un componente eléctrico. En el caso del sistema actuado manualmente, mostrado en la figura 1 B, los sellados (26, 27) evitan la fuga de aceite al exterior del amortiguador a través del taladro axial del vástago (3).

Además, la espiga pistón (30) también incorpora un primer orificio (31), que comunica con la cámara de tracción (5), un segundo orificio (32), que comunica con el cuerpo regulador (12), un orificio de fuga (33), girado con respecto al primer orificio (31), un orificio de fuga segundo (34) de mayor sección que el orificio de fuga (33) para atravesar la espiga pistón (30), y un orificio axial (36) donde se aloja el eje activador (21), con el que comunican todos los anteriores orificios (31 , 32, 33, 34). En esta figura se puede apreciar también la configuración del eje activador (21), que es de sección transversal circular. Incorpora un primer rebaje que define un primer canal (16) y un segundo rebaje que, aunque no necesariamente, preferentemente está ubicado en posición diametralmente opuesta, y que define un segundo canal (17). El rebaje del segundo canal (17) es preferentemente de mayor dimensión que el del primer canal (16), para generar una menor caída de presión al paso del caudal de fluido.

El primer canal (16) tiene una ubicación y longitud tales que comunica por completo los orificios de entrada (31) y de salida (32), pero sin llegar hasta el extremo libre del eje activador (21).

Por su parte, el segundo canal (17) tiene una ubicación que, aunque no necesariamente, preferentemente es diametralmente opuesta al primer canal (16) y, al igual que el primer canal (16), comunica por completo el primer orificio (31) y el segundo orificio (32), pero con la diferencia de que la longitud de este segundo canal (17) llega hasta el extremo libre del eje activador (21).

Por otro lado, en cuanto al cuerpo de regulación (12), indicar que, al encontrarse el amortiguador en posición de reposo, el pistón flotante (13) no contacta con la válvula primaria (14).

A continuación se describe la actuación del amortiguador de la invención en un movimiento de extensión cuando está funcionando según las diferentes leyes. En esta situación, el fluido se bifurca, de forma que una parte hace un recorrido lateral pasando de la cámara de tracción (5) hasta la cámara de compresión (6) atravesando el conducto (28) pasante que atraviesa el pistón (4) y el paso permanente primario (42), o también a través de la válvula primaria (14) cuando abre a partir de una cierta velocidad del fluido, mientras que otra parte del fluido hace un recorrido central, atravesando la espiga pistón (30). El recorrido lateral, atravesando el pistón (4), se produce en todas las leyes de amortiguamiento y es el habitual en un amortiguador convencional, pudiendo estar afectado únicamente en cuanto al caudal al cerrarse más o menos el paso, mientras que el recorrido central a través de la espiga pistón (30) es el que se va a proceder a describir en detalle a continuación en las diferentes leyes de amortiguamiento.

La figura 3B representa una forma de realización alternativa a la mostrada en la figura 3A. En esta figura 3B se ha intercalado un deslizador (47) entre el pistón flotante flexible (13) y la válvula primaria (14). El deslizador (47) tiene capacidad para desplazarse a lo largo del mismo eje que el pistón flotante flexible (13) y es empujado por éste para transmitir la fuerza a la válvula primaria (14) en el diámetro delimitado por el escalón que configura en la zona más externa. El funcionamiento base del sistema es el mismo, aportando el deslizador (47) dos ventajas.

La primera ventaja es que el pistón flotante (13) flexible queda mejor protegido en su funcionamiento, puesto que queda perfectamente encapsulado en todas las direcciones por paredes rígidas. Así, puede trabajar con presiones / fuerzas más elevadas sin riesgo de rotura por falta de resistencia o por el envejecimiento provocado por la sucesiva aplicación de ciclos de trabajo.

La segunda ventaja es que permite elegir el diámetro de la válvula primaria (14) al que se transfiere la fuerza generada en el pistón flotante flexible (13). De esta manera, se gana un grado de libertad para establecer el nivel de acoplamiento entre el cuerpo de regulación (12) y la válvula primaria (14). Con ello se puede modular en la ley dura el nivel de progresividad (redondeo) en la fuerza de amortiguamiento durante la apertura de la válvula primaria (14), lo que se consigue haciendo que el pistón flotante (13) sea flexible.

En la figura 4 se puede ver el amortiguador en funcionamiento según una ley de amortiguamiento dura, donde lo que se pretende es dificultar el paso del fluido entre las cámaras de tracción (5) y de compresión (6) para incrementar la carga. En este caso, el fluido circula desde la cámara de tracción (5) hasta la cámara de compresión (6), además de por el conducto (28), atravesando el paso permanente primario (42), por el primer canal (16). El eje activador (21) se encuentra girado en una posición tal que el primer canal (16) queda en comunicación con el primer orificio (31) y el segundo orificio (32), permaneciendo bloqueados tanto el segundo canal (17) como el orificio de fuga (33) y el orificio de fuga segundo (34), según se refleja en las secciones E-E y S-S. Por una parte, el cierre del orificio de fuga (33) y del orificio de fuga segundo (34) proporciona una sección de fuga mínima, que se restringe a los pasos permanentes (42, 43) de la válvula primaria (14) y secundaria (15) respectivamente, generando un nivel de amortiguamiento máximo para los movimientos de baja velocidad del pistón (4). De esta forma, el fluido entra por el primer orificio (31) para circular por el primer canal (16) y salir por el segundo orificio (32) atravesando el paso permanente secundario (43) ubicado entre el cuerpo de regulación (12) y la válvula secundaria (15). En la figura 4A se representa un detalle ampliado del cuerpo de regulación (12) con el pistón flotante (13) junto con las válvulas primaria (14) y secundaria (15).

Por un lado, el conducto (28) comunica con la cámara de compresión (6) a través de la válvula primaria (14), que cuenta con un paso permanente primario (42).

Por otro lado, el primer canal (16) está unido al canal de acceso (40) a través del segundo orificio (32), permitiendo la entrada de fluido a la cámara del cuerpo de regulación (41). Adicionalmente, el fluido puede escapar de la cámara del cuerpo de regulación (41) hacia la cámara de compresión (6) a través de la válvula secundaria (15), que cuenta con un paso permanente secundario (43).

A pesar de que los pasos permanentes (42, 43) siempre están abiertos, independientemente de que las válvulas primaria (14) o secundaria (15) se encuentren cerradas, en realidad son opcionales y podrían no existir. En cualquiera de los dos casos, a medida que aumenta la presión del fluido se irá abriendo la válvula correspondiente (14, 15), aumentando la sección de paso para la circulación del fluido.

Así, cuando existe paso permanente secundario (43) o cuando la presión es suficiente para abrir la válvula secundaria (15), mientras parte del fluido se dirige directamente a la cámara de compresión (6), una parte de este fluido entra en la cámara del cuerpo de regulación (41), actuando sobre el pistón flotante (13) para ejercer presión sobre la válvula primaria (14), que tiende a cerrar, dificultando el paso del fluido por el conducto (28) del pistón (4) con un cierre del conducto (28) que es proporcional a la fuerza creada por esta presión. En esta figura 4 se refleja el desplazamiento del pistón flotante (13) para desplazar a la válvula primaria (14), algo que solo ocurre en el caso de la ley dura según se irá describiendo.

En una forma de realización preferida, el pistón flotante (13) es un elemento elástico deformable, por ejemplo, de goma, y tiene una configuración toroidal. De esta forma, en el instante en que el pistón flotante (13) contacta con la válvula primaria (14), transmite la fuerza en la zona de contacto, normalmente en la zona central de la válvula (14). Sin embargo, conforme la presión se incrementa, el pistón flotante (13) se deforma, transmitiendo fuerza en una superficie mayor y que tiende a desplazarse hacia el diámetro exterior de la válvula (14). Esto es así porque el aceite puede escapar libremente entre la válvula secundaria (15) y la carcasa (44) del cuerpo de regulación (12), pero no en el resto de espacios que contactan con el pistón flotante (13), donde el aceite, que es esencialmente incompresible, está atrapado. Esta deformación se puede apreciar en el detalle de la figura 4, y proporciona una transición suave y progresiva entre el amortiguamiento a baja velocidad y el de media velocidad, según se muestra en la ley dura de la figura 12.

En la figura 5 se puede ver el amortiguador en funcionamiento según una ley de amortiguamiento media, la de uso más habitual. En este caso, el fluido circula desde la cámara de tracción (5), además de por el conducto (28), atravesando el orificio de fuga (33), que conecta con el segundo canal (17) del eje activador (21), con acceso directo para llegar hasta la cámara de compresión (6), según se refleja en las secciones E-E y S- S. De esta forma, la sección de fuga de la ley dura se ve incrementada, reduciendo el amortiguamiento para movimientos de pistón (4) a baja velocidad. El eje activador (21) está girado en una posición tal que bloquea el acceso por parte del fluido al primer orificio (31) y, aunque puede pasar por el orificio de fuga segundo (34), que conecta con el primer canal (16), éste no conecta con la cámara de compresión (6), ya que la longitud del primer canal (16) no llega hasta el extremo libre del eje activador (21). En este caso, al no desplazarse el pistón flotante (13), el fluido circula por el conducto (28) sin ningún tipo de limitación adicional, reduciendo el amortiguamiento respecto de la ley dura para movimientos de pistón (4) de media y alta velocidad.

En la figura 6 se puede ver el amortiguador en funcionamiento según una ley de amortiguamiento blanda, donde lo que se pretende es facilitar el paso del fluido entre la cámara de tracción (5) y la cámara de compresión (6) para reducir la carga. En este caso, el fluido circula desde la cámara de tracción (5) hacia la cámara de compresión (6), además de por el conducto (28), por el segundo canal (17). El eje activador (21) está girado en una posición tal que el segundo canal (17) queda conectado con el primer orificio (31), permaneciendo bloqueado el orificio de fuga (33) y el orificio de fuga segundo (34), según se refleja en la sección E-E. Dado que el primer orificio (31) tiene una sección de paso mayor que el orificio de fuga (33), la sección de fuga es mayor que en la ley media, derivando en una reducción de la fuerza de amortiguamiento. Además, el fluido sigue circulando por el conducto (28) sin ningún tipo de limitación adicional. De esta forma, el fluido entra por el primer orificio (31) para circular por el segundo canal (17) y salir mayoritariamente por la abertura en el extremo del orificio axial (36) de la espiga pistón (30) hasta llegar a la cámara de compresión (6). Una parte mínima del flujo de aceite se ve derivada por el segundo orificio (32) hacia la cámara del cuerpo de regulación (41). Sin embargo, la enorme resistencia al paso de fluido que ofrece el segundo orificio (32), debido especialmente al canal de acceso (40), cuando se compara con la abertura en el extremo del orificio axial (36), hace que este flujo sea despreciable y carente de fuerza para desplazar al pistón flotante (13). Esta ausencia de efecto se ve facilitada por la interposición del pistón flotante (13), como elemento transmisor de la presión del cuerpo de regulación (12) hacia la válvula primaria (14). En ausencia del pistón flotante (13), existiría una transferencia directa de la presión en el cuerpo de regulación (12) que, incluso con un flujo de aceite mínimo, sería capaz de ejercer una cierta presión de cierre sobre la válvula primaria (14). En tal caso, la ley blanda generaría más fuerza de amortiguamiento que la ley media a partir de una cierta velocidad del pistón (4).

En la figura 7 se puede ver el amortiguador en funcionamiento según una ley de amortiguamiento muy blanda. En este caso, el eje activador (21) está girado en una posición tal que el fluido circula desde la cámara de tracción (5), además de por el conducto (28), por el segundo canal (17) a través del orificio de fuga segundo (34), con acceso directo para llegar hasta la cámara de compresión (6), según se refleja en las secciones E-E y S-S. En esta situación, el fluido circula a través de un orificio de mayor sección que en cualquiera de los casos anteriores, ya que el orificio de fuga segundo (34) es quien tiene la mayor sección de paso de todos los orificios (31 , 33, 34) que comunican con la cámara de tracción (5), por lo que la resistencia al paso de fluido en esta forma de realización es menor que en las anteriores, dando lugar a una ley de amortiguamiento muy blanda.

Al igual que se indicaba en la figura 5, en este caso el orificio de fuga (33) conecta con el primer canal (16), que tiene el extremo cerrado, por lo que el fluido no circula por esta vía.

Las figuras 8 a 11 representan una segunda forma de realización con respecto a las figuras 4 a 7 respectivamente, donde el amortiguador incorpora cuatro modificaciones que conllevan al endurecimiento de las leyes. La primera modificación consiste en incorporar un cuerpo de regulación adicional (12’), con los correspondientes pistón flotante adicional (13’), válvula secundaria adicional (15’) y segundo orificio adicional (32’), de forma que la cámara de compresión (6) incorpora dos cuerpos de regulación (12, 12’) en lugar de uno.

La segunda modificación consiste en suprimir el orificio de fuga segundo (34).

La tercera modificación está relacionada con el primer orificio (31) y el segundo orificio (32) de la espiga pistón (30). De esta forma, se incorpora un orificio de fuga tercero (35), ubicado como prolongación del primer orificio (31) ya existente, aunque con una sección de paso sensiblemente más pequeña, y también un segundo orificio adicional (32’) ubicado en correspondencia con el cuerpo de regulación adicional (12’).

Tanto el primer canal (16), como el segundo canal (17) mantienen sus longitudes, es decir, el primer canal (16) tiene una longitud tal que comunica el primer orificio (31) y el segundo orificio (32), mientras que el segundo canal (17) tiene una longitud tal que comunica el primer orificio (31) con el extremo libre del eje activador (21). Además, el eje activador (21) incorpora un tercer canal (18) que comunica el primer orificio (31) con los dos segundos orificios (32, 32’), pero sin llegar hasta el extremo libre del eje activador (21). Además, está ubicado entre el primer canal (16) y el segundo canal (17) en sentido antihorario visto desde el extremo libre del eje activador (21), y preferentemente en simetría.

De esta forma, la figura 8 representa un amortiguador en funcionamiento según una ley muy dura. El fluido, además de dirigirse a la cámara de compresión (6) a través del conducto (28) atravesando la válvula primaria (14), también lo hace entrando por el primer orificio (31) para circular por el tercer canal (18) y salir por los dos segundos orificios (32, 32’), permaneciendo bloqueados el orificio de fuga tercero (35) y el segundo canal (17). El orificio de fuga (33) queda en comunicación con el primer canal (16) que, al no estar comunicado con el segundo orificio (32) ni con la abertura en el extremo del orificio axial (36), también está bloqueado. Esta situación queda reflejada en las secciones E-E, S1-S1 y S2-S2. En esta situación, una parte del fluido entra en los dos cuerpos de regulación (12, 12’), actuando sobre los pistones flotantes (13, 13’) correspondientes. La diferencia en este caso es que el fluido que sale por el segundo orificio adicional (32’), ubicado más alejado, además de atravesar la válvula secundaria adicional (15’) para dirigirse directamente a la cámara de compresión (6), también entra en la cámara del cuerpo de regulación adicional (12’) y empuja al pistón flotante adicional (13’) para ejercer presión sobre la válvula secundaria (15) del cuerpo de regulación (12), que tiende a cerrarse para interrumpir el paso del fluido hacia la cámara de compresión (6) desde el segundo orificio (32) superior y forzándolo a dirigirse al cuerpo de regulación (12), empujando al pistón flotante (13) del cuerpo de regulación (12) para desplazar a la válvula primaria (14), que tiende a cerrarse para interrumpir el paso del fluido por el conducto (28) del pistón (4) con un cierre proporcional a la fuerza creada por esta presión. Sin embargo, las válvulas secundaria (15) y primaria (14) están respectivamente presionadas por los pistones flotantes (13’) y (13). Esto aumenta la resistencia al paso de aceite por la válvula secundaria (15), en comparación con la del diseño precedente. Esta mayor resistencia genera una mayor presión en la cámara del cuerpo de regulación (41) que, finalmente, hace que el pistón flotante (13) imprima una mayor fuerza sobre la válvula primaria (14).

En la figura 9 se puede ver el amortiguador en funcionamiento según una ley de amortiguamiento dura. En este caso, el eje activador (21) está girado en una posición tal que el fluido accede desde la cámara de tracción (5) a la cámara de compresión (6), además de por el conducto (28), por otras dos vías. Por un lado, accede por el orificio de fuga tercero (35) para circular por el segundo canal (17), que conecta directamente con la cámara de compresión (6) por la abertura en el extremo del orificio axial (36). Por otro lado, el fluido también accede por el primer orificio (31) para circular por el primer canal (16), que conecta con el segundo orificio (32) atravesando el canal de acceso (40) y la válvula secundaria (15) del cuerpo de regulación (12) ya sea a través del paso permanente secundario (43), si lo hubiera, o por la propia apertura de la válvula secundaria (15) si se hubiera alcanzado un nivel suficiente de presión. En esta situación, mientras parte del fluido se dirige directamente a la cámara de compresión (6) por la válvula secundaria (15), otra parte del fluido entra en la cámara del cuerpo de regulación (41), actuando sobre el pistón flotante (13) para ejercer presión sobre la válvula primaria (14), que tiende a cerrarse dificultando el paso del fluido por el conducto (28) del pistón (4) con un cierre del conducto (28) proporcional a la fuerza creada por esta presión. En caso de no haber paso permanente secundario (43) o de que la presión no sea lo suficientemente elevada para abrir la válvula secundaria (15), todo el fluido se dirigiría a la cámara del cuerpo de regulación (41), actuando sobre el pistón flotante (13) para cerrar la válvula primaria (14) con una presión adicional. En la figura 10 se puede ver el amortiguador en funcionamiento según una ley de amortiguamiento media. En este caso, el fluido accede desde la cámara de tracción (5) a la cámara de compresión (6), además de por el conducto (28), por el orificio de fuga (33), que conecta con el segundo canal (17) del eje activador (21), con acceso directo para llegar hasta la cámara de compresión (6), según se refleja en las secciones E-E, S1-S1 y S2-S2. El eje activador (21) está girado en una posición tal que bloquea el acceso por parte del fluido al primer orificio (31) y, aunque el fluido puede pasar por el orificio de fuga tercero (35), que conecta con el primer canal (16), éste no conecta con la cámara de compresión (6), ya que la longitud del primer canal (16) no llega hasta el extremo del eje activador (21). En este caso, al no desplazarse el pistón flotante (13), el fluido circula por el conducto (28) sin ningún tipo de limitación adicional.

En la figura 11 se puede ver el amortiguador en funcionamiento según una ley de amortiguamiento blanda. En este caso, el fluido circula desde la cámara de tracción (5) hacia la cámara de compresión (6), además de por el conducto (28), por el segundo canal (17). El eje activador (21) está girado en una posición tal que el segundo canal (17) queda conectado con el primer orificio (31), permaneciendo bloqueados el orificio de fuga (33) y el orificio de fuga tercero (35), dado que estos orificios están conectados con el primer canal (16) y el tercer canal (18) respectivamente, cuyas longitudes no llegan hasta el extremo libre del eje activador (21), según se refleja en las secciones E-E, S1-S1 y S2- S2. Dado que el primer orificio (31) tiene una sección de paso mayor que el orificio de fuga (33), la caída de presión es menor y por tanto la fuerza de amortiguamiento es mayor que en el representado en la figura 10 para la ley media. Además, por los mismos motivos que en la construcción anterior, el fluido sigue circulando por el conducto (28) sin ningún tipo de limitación adicional.

La figura 12 muestra una gráfica donde se representa la variación de la fuerza de amortiguamiento en función de la velocidad del pistón (4) para movimientos de extensión según los amortiguadores representados en las figuras 1. En esta gráfica se puede apreciar la progresividad en la aplicación de la fuerza durante el funcionamiento del amortiguador según las diferentes leyes aplicadas, desde la dura a la muy blanda, donde un efecto importante es el hecho de disponer de un pistón flotante (13) de material elástico, cuya capacidad de deformación provoca una transición progresiva entre el amortiguamiento a baja velocidad previo a la apertura de la válvula primaria (14) y el amortiguamiento a media velocidad, evitando la apertura abrupta de la citada válvula primaria (14) que derivaría en el fuerte cambio de pendiente mostrado en línea de trazos. Esta característica permite filtrar de forma más efectiva las irregularidades del terreno, al mismo tiempo que se consigue un incremento progresivo de la fuerza de amortiguamiento, minimizando los picos de aceleración en el chasis y el riesgo de ruido, nuevamente mejorando el confort.

Para movimientos de baja velocidad del pistón (4), la invención permite seleccionar diferentes niveles de fuerza de amortiguamiento mediante una fuga permanente fija, que se puede incluir o no a través de discos de alivio en las válvulas, y una fuga permanente variable que se habilita o no en función de la ley de amortiguamiento definida por el eje activador (21) y el primer orificio (31) con el orificio de fuga (33), por un lado, y el segundo orificio (32) con el orificio axial (36), por otro lado, como orificios de entrada y de salida de fluido de la espiga pistón (30) respectivamente en la fase de compresión. La modificación del paso permanente en el pistón (4) también afecta parcialmente a la fuerza de amortiguamiento para movimientos de compresión de baja velocidad del pistón (4), como se muestra en las curvas de la figura 12.

Para movimientos de media y alta velocidad del pistón (4), el eje activador (21) activa o desactiva el flujo de aceite hacia el cuerpo de regulación (12), haciendo que el nivel de fuerza de amortiguamiento a partir de la apertura de la válvula primaria (14) se incremente o reduzca, con una pendiente aproximadamente igual para todas las leyes.

En el caso de tener un amortiguador funcionando tanto para extensión como para compresión, como el representado en las figuras 2, la variación de la fuerza de amortiguamiento en función de la velocidad del pistón (4) se muestra en la figura 13, donde el caso de compresión es muy parecido al de extensión.

La figura 14A representa una nueva forma de realización del amortiguador de la invención en la que se incorpora un tope mecánico al movimiento de rotación del eje activador (21). Las modificaciones afectan al orificio axial (36) de la espiga pistón (30) y al eje activador (21). Por un lado, el extremo libre del eje activador (21) presenta una extensión (24) longitudinal para pasar de tener una sección transversal circular a tener una sección semicircular, habiéndose rebajado la sección a la mitad.

Por otro lado, el orificio axial (36) se modifica en el extremo libre para pasar de tener una sección circular a ser un orificio extremo (37) con una configuración definida por un orificio de sección oblonga y descentrada.

El orificio extremo (37) tiene una longitud tal que aloje al menos parte de la extensión (24) del eje activador (21). De esta forma, el eje activador (21) tiene limitado el movimiento a noventa grados, un cuarto de vuelta, al hacer las paredes del orificio extremo (37) de tope mecánico impidiendo que la extensión (24) pueda avanzar más. Esto se representa en la sección A-A, tomada en dos momentos diferentes de giro del eje activador (21), de forma que la rotación del eje activador (21) está limitada para que el amortiguador pueda pasar únicamente de una ley dura a una ley media y viceversa, es decir, de la situación mostrada en la figura 4 a la mostrada en la figura 5.

Esta construcción es ventajosa por simplicidad y porque permite ejecutar el control de la posición de los orificios de la espiga pistón (30) con respecto a los canales del eje activador (21) con la misma pieza, el propio actuador (20).

La figura 14B es otra forma de realización del amortiguador de la invención en la que se incorpora un sistema de bloqueo angular consistente en una placa limitadora de giro (45) en la base del eje activador (21), donde la ventana que restringe el giro del eje activador (21) tiene una geometría de tres cuartos de circulo. El eje activador (21) ha sufrido un rectificado y un tramo del extremo incorpora una cara plana, quedando con una sección semicircular adecuada para permitir una rotación de 90° en la ventana de la placa limitadora de giro (45). Esta placa puede ser un elemento aislado o ir incorporada en el propio cuerpo del actuador (23). Además, entre la junta de estanqueidad (26) y la placa limitadora de giro (45) hay un casquillo de separación (46). Se puede apreciar también que, en esta forma de realización, se ha representado el eje activador (21) más corto, ya que el segundo orificio (32) se ha desplazado hacia arriba en la espiga pistón (30). La cara plana (48) de la espiga pistón (30) se ha prolongado hasta llegar al canal de acceso (40) del cuerpo de regulación (12). Las caras planas (48) de la espiga pistón (30), en cualquiera de las formas de realización de la invención, tienen por función absorber las variaciones dimensionales en dirección axial que se generan con las tolerancias de las piezas y, principalmente, con la variación en el número y espesor de las válvulas del pistón (4).

La figura 15 también representa una evolución del tope mecánico representado en las figuras 14. Incorpora las modificaciones realizadas tanto en el orificio axial (36) de la espiga pistón (30) como en el eje activador (21), con la diferencia que la extensión (24) en lugar de tener una sección transversal en forma de semicírculo, pasa a ser una extensión modificada (25), donde ahora la tiene en forma de cuarto de círculo, es decir, con dos caras planas. Con esta configuración se consigue que la extensión modificada (25) del eje activador (21) no haga tope mecánico en las paredes del orificio extremo (37), sino que pueda continuar rotando un cuarto de vuelta adicional, momento en el que ya sí vuelve a hacer tope mecánico y queda el movimiento de rotación limitado. Este movimiento queda reflejado en las vistas de la figura 15, donde se representan tres vistas inferiores con las posiciones de la extensión (25) con respecto al orificio extremo (37).

De esta forma, se consigue el control de posición del amortiguador para tres leyes dura, media y blanda.

Para controlar el giro a 90°, posición que genera la ley media, se introduce un mecanismo compuesto por un disco (39) y un muelle (38). El disco (39) se monta sobre la espiga pistón (30) mediante unas pestañas, comprimiendo al muelle (38) en una posición predeterminada. La compresión del muelle (38) genera una fuerza de contacto controlada entre el disco (39) y la espiga pistón (30) que, a su vez, genera por rozamiento un par controlado de oposición al giro.

Según se muestra en la figura 15, cuando la extensión modificada (25) gira de 0 o a 90°, choca contra la ventana en media luna del disco (39). Este contacto introduce una carga adicional calibrada sobre el actuador (20), que se traduce en un aumento de consumo eléctrico, que puede ser detectado para consignar la parada del mismo.

Si se hace girar el eje hasta 180°, se arrastra el disco (39), cuya ventana en forma de media luna permite una rotación libre de 90° hasta llegar a los 180°. Si a continuación se retorna a la posición de 90°, el eje se mueve libre hasta que al llegar a la posición deseada, nuevamente se detecta el aumento de carga por contacto del eje con el disco (39). De esta forma, se pueden controlar tres posiciones angulares en el eje activador (21), dos de ellas mediante topes mecánicos fijos y una tercera mediante un tope rotativo.

Por último, hay que resaltar que la presente invención no debe verse limitada a la forma de realización aquí descrita. Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente descripción. En consecuencia, el ámbito de la invención queda definido por las siguientes reivindicaciones.