ES2988505T3 - Disposición de amortiguación para un vehículo ferroviario - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de amortiguación para un vehículo ferroviario (101), en particular un vehículo ferroviario ligero, que comprende una unidad de amortiguación (106), comprendiendo la unidad de amortiguación (106) una unidad de pistón (106.1) y una unidad de cilindro (106.2) que definen una dirección axial y una dirección radial. La unidad de cilindro (106.2) comprende una cámara de trabajo (106.3) cerrada herméticamente, llena de un fluido de amortiguación (107) y que recibe de forma axialmente deslizable un elemento de pistón de la unidad de pistón (106.1), separando el elemento de pistón la cámara de trabajo (106.3) en un primer espacio (106.5) y un segundo espacio (106.6). La unidad de pistón (106.1) presenta una primera parte de interfaz (106.7) que forma una primera interfaz de la unidad de amortiguación (106) con un primer componente del vehículo (102.1) del vehículo ferroviario y que está orientada en dirección opuesta a la unidad de cilindro (106.2). La unidad de cilindro (106.2) tiene una segunda parte de interfaz (106.8) que forma una segunda interfaz de la unidad de amortiguador (106) con un segundo componente de vehículo (102.1) del vehículo ferroviario y que está orientada en dirección opuesta a la unidad de pistón (106.1). Una unidad de soporte de amortiguador (108) soporta la unidad de amortiguador (106), en donde la unidad de amortiguador (106) está configurada para proporcionar una fuerza de amortiguación que amortigua un movimiento relativo entre un tercer componente de vehículo (103.4) conectado a la unidad de soporte de amortiguador (108) y al menos uno del primer componente de vehículo (102.1) y el segundo componente de vehículo (102.1) a lo largo de la dirección axial. La unidad de soporte de amortiguador (108) restringe el movimiento de la unidad de pistón (106.1) con respecto a la unidad de soporte de amortiguador (108) en una primera dirección a lo largo de la dirección axial mientras permite el movimiento de la unidad de pistón (106.1) en una segunda dirección opuesta a lo largo de la dirección axial. La unidad de soporte de amortiguador (108) restringe el movimiento de la unidad de cilindro (106.2) con respecto a la unidad de soporte de amortiguador (108) en la segunda dirección mientras permite el movimiento de la unidad de cilindro (106.2) en la primera dirección. El elemento de pistón (106.4) define un espacio radial (G) con respecto a la unidad de cilindro (106.2) en la dirección radial, restringiendo el espacio radial (G) el flujo del medio de amortiguación entre el primer espacio (106.5) y el segundo espacio (106.6) para proporcionar una característica dinámica definida de la fuerza de amortiguación que depende de una velocidad de un movimiento relativo entre el elemento de pistón (106.4) y la unidad de cilindro (106.2) a lo largo de la dirección axial. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Disposición de amortiguación para un vehículo ferroviario

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a una disposición de amortiguador para un vehículo ferroviario, en particular, un vehículo ferroviario ligero, que comprende una unidad de amortiguador, en donde la unidad de amortiguador comprende una unidad de pistón y una unidad de cilindro que definen una dirección axial y una dirección radial. La unidad de cilindro comprende una cámara de trabajo cerrada herméticamente llena de un fluido de amortiguación y que recibe de manera axialmente deslizante un elemento de pistón de la unidad de pistón. El elemento de pistón separa la cámara de trabajo en un primer espacio y un segundo espacio. La unidad de pistón presenta una primera parte de interfaz que forma una primera interfaz de la unidad de amortiguador con un primer componente de vehículo del vehículo ferroviario y orientada en sentido contrario a la unidad de cilindro. La unidad de cilindro presenta una segunda parte de interfaz que forma una segunda interfaz de la unidad de amortiguador con un segundo componente de vehículo del vehículo ferroviario y orientada en sentido contrario a la unidad de pistón. La invención se refiere además a una unidad de vehículo ferroviario correspondiente que comprende una estructura de vehículo ferroviario y al menos una disposición de amortiguación de este tipo.

En un vehículo ferroviario, el movimiento relativo entre sus componentes como, por ejemplo, la carrocería de vagón y el tren de rodadura que soporta la carrocería de vagón, tiene que amortiguarse en cierta medida para lograr comodidad de conducción para los pasajeros, pero también para garantizar la seguridad de descarrilamiento del vehículo. Por lo tanto, normalmente, se usa una serie de amortiguadores para proveer tal amortiguación, típicamente en una dirección transversal del vehículo y/o alrededor de un eje de rotación paralelo a un eje de altura del vehículo. Por ejemplo, cuando un vehículo ferroviario entra en una sección curva de la vía, el tren de rodadura ejecuta un movimiento de guiñada (es decir, una rotación alrededor de un eje de rotación paralelo a un eje de altura del vehículo) con respecto a la carrocería de vagón que tiene que amortiguarse.

La amortiguación rotacional adecuada es especialmente relevante o crucial con vehículos ferroviarios ligeros (LRV, por sus siglas en inglés) en una denominada configuración de múltiples articulaciones, donde una serie de carrocerías de vagón están articuladas entre sí con cada una de ellas solo soportada en un único tren de rodadura. En este caso, la amortiguación de la rotación adecuada es crucial para asegurarse de que la carrocería de vagón virará suavemente cuando entre en una sección de vía curva. Convencionalmente, se usan elementos de metal y caucho en capas como amortiguadores rotacionales para proveer esta amortiguación rotacional. Sin embargo, es problemático que estos elementos de metal y caucho presenten una característica de fuerza de amortiguación lineal respecto a la carrera que no dé resultados completamente satisfactorios. Esto se debe a que en una desviación relativamente corta del amortiguador deben lograrse fuerzas de amortiguación bastante altas, de modo que los amortiguadores giratorios deben ser relativamente rígidos, lo cual, a su vez, contrarresta la comodidad de conducción. Este problema se ve agravado por el hecho de que los amortiguadores giratorios convencionales deben configurarse para proveer las fuerzas máximas que se esperan durante el funcionamiento del vehículo ferroviario. Estas fuerzas máximas se definen típicamente por la velocidad máxima de movimiento de guiñada que se espera para un vehículo ferroviario particular en una disposición de vía particular.

El documento CN110884520 se considera la técnica anterior más próxima y describe una disposición de amortiguador con un cilindro exterior que funciona como una unidad de soporte de amortiguador.

Compendio de la invención

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proveer una disposición de amortiguación para un vehículo ferroviario y una unidad de vehículo ferroviario como se describió anteriormente, que no muestre las desventajas descritas más arriba, o al menos las muestre en menor medida, y, en particular, permita de una manera simple, ahorradora de espacio y eficiente la amortiguación de movimientos entre componentes del vehículo manteniendo una alta seguridad de descarrilamiento mientras que, al mismo tiempo, asegura una alta comodidad de los pasajeros durante el funcionamiento del vehículo ferroviario.

Los objetos anteriores se consiguen comenzando por una disposición de amortiguación según el preámbulo de la reivindicación 1 mediante las características de la parte caracterizante de la reivindicación 1.

La presente invención se basa en la enseñanza técnica de que, por un lado, es posible mantener una alta seguridad contra el descarrilamiento, al tiempo que se garantiza una alta comodidad de los pasajeros durante el funcionamiento del vehículo ferroviario de una manera simple, ahorradora de espacio y eficiente si la disposición del amortiguador se ejecuta como una disposición de amortiguador de fluido con una fuerza de amortiguación que tiene un componente de fuerza (casi) estática que proviene de la compresión de un fluido de amortiguación y un componente dinámico que proviene de un flujo restringido del medio de amortiguación a través de un espacio radial entre un elemento de pistón y una unidad de cilindro de la unidad de amortiguación. Esto tiene la gran ventaja de que el componente dinámico puede configurarse o ajustarse de una manera que es esencialmente independiente de la configuración del componente estático. Esto añade un grado considerable de libertad en la disposición que permite una acumulación más suave de la fuerza de amortiguación en pistas menos curvadas (lo cual da como resultado velocidades de guiñada comparativamente bajas) mientras que permite una acumulación adecuadamente rápida de fuerzas de amortiguación considerables en pistas más curvadas (lo cual da como resultado velocidades de guiñada comparativamente altas).

Por otro lado, es ventajoso usar una unidad de soporte de amortiguador que soporta la unidad de amortiguador y está conectada a un componente de vehículo (p. ej., una parte de un tren de rodadura o una parte de una carrocería de vagón). De este modo es posible utilizar las interfaces de la unidad de amortiguador para interactuar con otro componente del vehículo (p. ej., una parte correspondiente de una carrocería de vagón o una parte de un tren de rodadura, respectivamente) para amortiguar movimientos entre estos componentes en direcciones opuestas pero utilizando siempre la misma unidad de amortiguador de desviación desde su estado neutro. Esto permite, en particular, implementar opcionalmente una configuración donde se facilita en gran medida el retorno de la unidad de amortiguación a su estado neutro, ya que el componente de fuerza dinámica se reduce considerablemente y, de esta manera, se evita la restricción de flujo para el fluido de amortiguación formado por el espacio radial.

Por lo tanto, según un aspecto, la presente invención se refiere a una disposición de amortiguador para un vehículo ferroviario, en particular, un vehículo ferroviario ligero, que comprende una unidad de amortiguador, en donde la unidad de amortiguador comprende una unidad de pistón y una unidad de cilindro que definen una dirección axial y una dirección radial. La unidad de cilindro comprende una cámara de trabajo cerrada herméticamente llena de un fluido de amortiguación y que recibe de manera axialmente deslizante un elemento de pistón de la unidad de pistón, en donde el elemento de pistón separa la cámara de trabajo en un primer espacio y un segundo espacio. La unidad de pistón presenta una primera parte de interfaz que forma una primera interfaz de la unidad de amortiguador con un primer componente de vehículo del vehículo ferroviario y orientada en sentido contrario a la unidad de cilindro, mientras que la unidad de cilindro presenta una segunda parte de interfaz que forma una segunda interfaz de la unidad de amortiguador con un segundo componente de vehículo del vehículo ferroviario y orientada en sentido contrario a la unidad de pistón. Una unidad de soporte de amortiguador soporta la unidad de amortiguador, en donde la unidad de amortiguador está configurada para proveer una fuerza de amortiguación que amortigua un movimiento relativo entre un tercer componente de vehículo conectado a la unidad de soporte de amortiguador y al menos uno del primer componente de vehículo y el segundo componente de vehículo a lo largo de la dirección axial. La unidad de soporte de amortiguador restringe el movimiento de la unidad de pistón con respecto a la unidad de soporte de amortiguador en una primera dirección a lo largo de la dirección axial mientras permite el movimiento de la unidad de pistón en una segunda dirección opuesta a lo largo de la dirección axial. La unidad de soporte de amortiguador restringe además el movimiento de la unidad de cilindro con respecto a la unidad de soporte de amortiguador en la segunda dirección mientras permite el movimiento de la unidad de cilindro en la primera dirección. El elemento de pistón define un espacio radial con respecto a la unidad de cilindro en la dirección radial, restringiendo el espacio radial el flujo del medio de amortiguación entre el primer espacio y el segundo espacio para proveer una característica dinámica definida de la fuerza de amortiguación que depende de la velocidad de un movimiento relativo entre el elemento de pistón y la unidad de cilindro a lo largo de la dirección axial.

Preferiblemente, la cámara de trabajo comprende un primer compartimento y un segundo compartimento, estando el elemento de pistón, en un estado neutro de la unidad de amortiguación, ubicado en el área de una transición entre el primer compartimento y el segundo compartimento. De este modo, es posible, por ejemplo, proveer un segundo compartimento de mayor diámetro que el diámetro del primer compartimento que recibe el elemento de pistón. Esto puede usarse para tener una longitud axial del espacio radial que varía a medida que el elemento de pistón se sumerge cada vez más en el primer compartimento y, por consiguiente, variar la resistencia al flujo provista por el espacio radial. Con ciertas variantes, el espacio radial puede formarse entre una pared del primer compartimento y el elemento de pistón. Con ciertas variantes, el primer compartimento tiene un primer diámetro y el segundo compartimento tiene un segundo diámetro, siendo el primer diámetro del 20 % al 39 %, preferiblemente del 51 % al 70 %, más preferiblemente del 40 % al 50 %, del segundo diámetro. De manera adicional o como una alternativa, en el estado neutro de la unidad de amortiguador, el primer espacio puede tener un primer volumen y el segundo espacio puede tener un segundo volumen, siendo el primer volumen del 10 % al 24 %, preferiblemente del 36 % al 60 %, más preferiblemente del 25 % al 35 %, del segundo volumen. En cualquiera de estos casos, se pueden lograr propiedades de flujo y propagación de presión beneficiosas durante el funcionamiento.

Se apreciará que el ancho del espacio puede permanecer esencialmente constante durante el funcionamiento, es decir, el ancho del espacio puede ser al menos sustancialmente constante a lo largo de la dirección axial. En determinadas variantes ventajosas, el espacio radial presenta, en un estado neutro de la unidad de amortiguador, un primer ancho de espacio en la dirección radial, y el espacio radial presenta, en un estado desviado de la unidad de amortiguador donde la unidad de amortiguador ejerce la fuerza de amortiguación, un segundo ancho de espacio, que puede ser diferente del primer ancho de espacio. Se apreciará que el estado desviado de la unidad de amortiguador puede ser el estado de máxima desviación de la unidad de amortiguador conseguida durante el funcionamiento normal del vehículo y la disposición de amortiguación, respectivamente.

De este modo es posible ajustar la magnitud del componente dinámico de la fuerza de amortiguación sobre la carrera del elemento de pistón. Se apreciará que un cambio en el ancho del espacio influye en el componente dinámico de la fuerza de amortiguación por la tercera potencia de manera que se puede lograr un ajuste considerable por estos medios. Por ejemplo, se puede lograr un componente dinámico aumentado de manera beneficiosa de la fuerza de amortiguación si el ancho del espacio se reduce a lo largo de la carrera del elemento de pistón (comenzando desde el estado neutro). Por lo tanto, con ciertas variantes, el segundo ancho de espacio es del 25 % al 80 %, preferiblemente del 39 % al 61 %, más preferentemente del 40% al 60 %, del primer ancho de espacio. Además o como alternativa, el primer ancho de espacio es de 0,10 mm a 0,50 mm, preferiblemente de 0,19 mm a 0,31 mm, más preferiblemente de 0,20 mm a 0,30 mm, y/o el segundo ancho de espacio es de 0,05 mm a 0,25 mm, preferiblemente de 0,10 mm a 0,16 mm, más preferiblemente de 0,11 mm a 0,15 mm.

Como se ha indicado, la longitud de espacio del espacio radial a lo largo de la dirección axial también se puede usar para ajustar la magnitud del componente dinámico de la fuerza de amortiguación sobre la carrera del elemento de pistón. Se apreciará que un cambio en la longitud del espacio influye de manera esencialmente lineal en el componente dinámico de la fuerza de amortiguación de manera que se puede lograr un ajuste apreciable también por estos medios. En determinadas variantes, el espacio radial presenta, en el estado neutro de la unidad de amortiguador, una primera longitud de espacio a lo largo de la dirección axial. En este caso, la primera longitud de espacio puede ser preferiblemente del 40 % al 99 %, preferiblemente del 60 % al 81 %, más preferiblemente del 61 % al 80 %, del primer ancho de espacio. Además o como alternativa, la primera longitud de espacio puede ser de 3 mm a 15 mm, preferiblemente de 4,9 mm a 8,1 mm, más preferiblemente de 5 mm a 8 mm. En cualquiera de estos casos, se pueden lograr valores beneficiosos del componente dinámico de la fuerza de amortiguación.

Se apreciará que la longitud de espacio del espacio radial a lo largo de la dirección axial puede permanecer esencialmente constante, p. ej., teniendo el elemento de pistón ya en el estado neutro completamente sumergido en el primer compartimento. En determinadas variantes, el espacio radial presenta, en un estado desviado de la unidad de amortiguador, donde la unidad de amortiguador ejerce la fuerza de amortiguación, una segunda longitud de espacio, pudiendo ser esta segunda longitud de espacio diferente de la primera longitud de espacio. Con ciertas variantes beneficiosas, la segunda longitud de espacio puede ser del 10 % al 70 %, preferiblemente del 30 % al 50 %, más preferiblemente del 31 % al 49 %, de la primera longitud de espacio. Además o como alternativa, la segunda longitud de espacio puede ser de 2,5 mm a 17,5 mm, preferiblemente de 7,5 mm a 12,5 mm, más preferiblemente de 7,75 mm a 12,25 mm. Estos valores pueden ser especialmente adecuados para una configuración específica con una desviación total de 20 mm a 25 mm en funcionamiento normal. Se apreciará que el estado desviado de la unidad de amortiguador puede ser de nuevo el estado de máxima desviación de la unidad de amortiguador conseguido durante el funcionamiento normal del vehículo y la disposición de amortiguación, respectivamente.

Como se ha indicado, la unidad de amortiguador puede estar configurada de tal manera que la fuerza de amortiguación tenga un componente estático resultante de una compresión del fluido de amortiguación y un componente dinámico dependiente de la velocidad resultante del flujo del medio de amortiguación entre el primer espacio y el segundo espacio a través del espacio radial. El espacio radial puede presentar un ancho de espacio en la dirección radial y una longitud de espacio a lo largo de la dirección axial, estando configurada la unidad de amortiguador de tal manera que el ancho de espacio y la longitud de espacio definen el componente dinámico dependiente de la velocidad de la fuerza de amortiguación. Se apreciará que la unidad de amortiguador puede configurarse de manera que el componente dinámico tenga un curso arbitrario deseado sobre la carrera del elemento de pistón. Por ejemplo, dependiendo del diseño específico del vehículo, el componente dinámico puede aumentar al menos parcialmente y/o disminuir al menos parcialmente y/o permanecer al menos parcialmente esencialmente constante a lo largo de la carrera del elemento de pistón desde el estado neutro.

En determinadas variantes, la unidad de amortiguador puede estar configurada de tal manera que el componente dinámico de la fuerza de amortiguación aumente con el aumento de la desviación de la unidad de amortiguador desde un estado neutro a lo largo de la dirección axial. De manera adicional o como alternativa, la unidad de amortiguador puede estar configurada de tal manera que la longitud de espacio aumenta con una desviación creciente de la unidad de amortiguador desde un estado neutro a lo largo de la dirección axial, aumentando la longitud de espacio, en particular, al menos parcialmente de forma escalonada y/o al menos parcialmente de forma continua. De manera similar, adicional o alternativa, la unidad de amortiguador puede estar configurada de manera que el ancho de espacio disminuya al aumentar la desviación de la unidad de amortiguador desde un estado neutro a lo largo de la dirección axial, disminuyendo el ancho de espacio, en particular, al menos parcialmente de forma escalonada y/o disminuyendo al menos parcialmente de forma continua. En cualquiera de estos casos, se puede lograr de manera sencilla una característica beneficiosa de la fuerza de amortiguación.

Se apreciará que el ancho del espacio puede ajustarse de cualquier manera deseada y adecuada. Preferiblemente, la unidad de pistón tiene una superficie circunferencial exterior y la unidad de cilindro tiene una superficie circunferencial interior, en donde la superficie circunferencial exterior y la superficie circunferencial interior definen el espacio radial. Con ciertas variantes, la superficie circunferencial exterior puede estrecharse en la segunda dirección (es decir, en la dirección de la desviación del elemento de pistón desde el estado neutro). De manera adicional o como alternativa, la superficie circunferencial exterior puede presentar, en un plano en sección que comprende un eje longitudinal del elemento de pistón un contorno de corte poligonal al menos por secciones y/o poligonal al menos por secciones. Además o como alternativa, la superficie circunferencial interior puede estrecharse en la segunda dirección. Además, de manera adicional o alternativa, la superficie circunferencial interior puede presentar, en un plano en sección que comprende un eje longitudinal de la unidad de cilindro, un contorno de corte poligonal al menos por secciones y/o poligonal al menos por secciones. En cualquiera de estos casos, se puede lograr una modificación arbitraria y adecuada del ancho del espacio.

La unidad de pistón puede estar configurada de cualquier manera adecuada y deseada. Preferiblemente, la unidad de pistón comprende un elemento de vástago de pistón ubicado entre el elemento de pistón y la primera interfaz. En este caso, el elemento de vástago de pistón puede tener un diámetro menor que el elemento de pistón. Esta variante puede utilizarse, por ejemplo, si se desea mantener una longitud de espacio del espacio radial sustancialmente constante a lo largo de una determinada carrera del elemento de pistón. Preferiblemente, el elemento de vástago de pistón está soportado, en particular, soportado de manera deslizante, por la unidad de cilindro. De manera adicional o alternativa, el elemento de vástago de pistón puede estar soportado, en particular, soportado de manera deslizante, dentro de la cámara de trabajo, en particular, adyacente a una transición entre un primer compartimento y un segundo compartimento de la unidad de cilindro. Además o como alternativa, el elemento de vástago de pistón puede estar soportado, en particular, soportado de manera deslizante, adyacente al elemento de pistón. Mediante cualquiera de estos medios se puede conseguir un soporte apropiado del elemento de pistón y, por consiguiente, asegurar un ancho de espacio sustancialmente uniforme a lo largo de la circunferencia del elemento de pistón. De manera adicional o alternativa, el elemento de vástago de pistón puede estar soportado, en particular, soportado de manera deslizante, por la unidad de soporte de amortiguador.

Se apreciará que, en principio, puede ser suficiente que la unidad de soporte de amortiguador soporte directamente solo una de la unidad de pistón y la unidad de cilindro. Con ciertas variantes, la unidad de soporte de amortiguador puede soportar tanto la unidad de pistón como la unidad de cilindro.

La unidad de soporte de amortiguador puede soportar la unidad de pistón de cualquier manera deseada y adecuada que permita el movimiento de la unidad de pistón a lo largo de la dirección axial. Por ejemplo, se puede utilizar cualquier guía paralela deseada y adecuada. En determinadas variantes, la unidad de soporte de amortiguador soporta la unidad de pistón de tal manera que la unidad de pistón puede moverse, en particular deslizarse, con respecto a la unidad de soporte de amortiguador a lo largo de la dirección axial. En particular, la unidad de amortiguador puede estar configurada de tal manera que, en un estado neutro de la unidad de amortiguador, la unidad de pistón presenta una pretensión definida en dirección axial contra la unidad de soporte de amortiguador. Esto tiene la ventaja de que la unidad de amortiguador puede ejercer ya una fuerza de amortiguación elevada definida (correspondiente a la pretensión) inmediatamente al inicio de la desviación de la unidad de amortiguación.

En configuraciones preferiblemente simples, la unidad de soporte de amortiguador y la unidad de pistón definen un tope duro para la unidad de pistón en la primera dirección. En ciertas variantes, la unidad de pistón puede tener una primera superficie de tope de unidad de pistón configurada para acoplarse a una segunda superficie de tope de unidad de pistón coincidente de la unidad de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de la unidad de pistón en la primera dirección. En ciertas variantes, la unidad de pistón puede tener una saliente radial, en particular un collar radial, que forma una primera superficie de tope de unidad de pistón configurada para acoplarse a una segunda superficie de tope de unidad de pistón coincidente de la unidad de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de la unidad de pistón en la primera dirección. En cualquiera de estas variantes, se pueden lograr configuraciones particularmente simples y compactas.

La unidad de soporte de amortiguador puede soportar la unidad de cilindro de cualquier manera deseada y adecuada que permita el movimiento de la unidad de cilindro a lo largo de la dirección axial. Por ejemplo, también aquí puede usarse cualquier guía paralela adecuada y deseada. En determinadas variantes, la unidad de soporte de amortiguador puede soportar la unidad de cilindro de tal manera que la unidad de cilindro puede moverse, en particular deslizarse, con respecto a la unidad de soporte de amortiguador a lo largo de la dirección axial. En particular, la unidad de amortiguador puede estar configurada de tal manera que, en un estado neutro de la unidad de amortiguador, la unidad de cilindro presenta una pretensión definida en la dirección axial contra la unidad de soporte de amortiguador. Esto tiene de nuevo la ventaja de que la unidad de amortiguador puede ejercer ya una fuerza de amortiguación elevada definida (correspondiente a la pretensión) inmediatamente al inicio de la desviación de la unidad de amortiguación.

En configuraciones preferiblemente simples, la unidad de soporte de amortiguador y la unidad de cilindro definen un tope duro para la unidad de cilindro en la segunda dirección. En ciertas variantes, la unidad de cilindro puede tener una primera superficie de tope de unidad de cilindro configurada para acoplarse a una segunda superficie de tope de unidad de cilindro coincidente de la unidad de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de la unidad de cilindro en la segunda dirección. En ciertas variantes, la unidad de cilindro puede tener una saliente radial, en particular un collar o escalón radial, que forma una primera superficie de tope de unidad de cilindro configurada para acoplarse a una segunda superficie de tope de unidad de cilindro coincidente de la unidad de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de la unidad de cilindro en la segunda dirección. En cualquiera de estas variantes, también se pueden lograr configuraciones particularmente simples y compactas.

La unidad de soporte de amortiguador puede estar configurada en principio de cualquier manera deseable y adecuada. Se consiguen configuraciones particularmente robustas, sencillas y compactas si la unidad de soporte de amortiguador comprende una unidad de carcasa que recibe al menos parte de la unidad de amortiguador. Se apreciará que, en principio, la unidad de amortiguador puede recibirse esencialmente por completo dentro de dicha unidad de carcasa y, por ejemplo, dicho primer y segundo componentes del vehículo llegan a dicha unidad de carcasa para interactuar con dicha unidad de amortiguador. En determinadas variantes, la primera parte de interfaz de la unidad de pistón sobresale de la unidad de carcasa en la dirección axial y/o la segunda parte de interfaz de la unidad de cilindro sobresale de la unidad de carcasa en la dirección axial. De esta manera, se provee una interfaz particularmente sencilla con los respectivos primer y segundo componentes del vehículo.

En determinadas variantes sencillas y robustas, la unidad de carcasa puede presentar una primera sección de cojinete, en particular, una primera sección de cojinete deslizante, para soportar la unidad de pistón, en donde la primera sección de cojinete conecta una superficie de cojinete cilíndrica de la unidad de pistón. De manera adicional o alternativa, la unidad de carcasa puede presentar una segunda sección de cojinete, en particular, una segunda sección de cojinete deslizante, para soportar la unidad de cilindro, en donde la segunda sección de cojinete conecta, en particular, una superficie de cojinete cilíndrica de la unidad de cilindro.

El restablecimiento de la unidad de amortiguador al estado neutro puede ocurrir simplemente invirtiendo la desviación y permitiendo el reflujo del fluido de amortiguación desde el segundo espacio al primer espacio a través del espacio radial. Esto genera una resistencia dinámica similar al movimiento de retorno que con la desviación de amortiguación inicial. El movimiento de restablecimiento puede ser asistido por una unidad de resorte o similar que empuja la unidad de pistón de vuelta a su posición neutral. En determinadas variantes preferidas, la resistencia dinámica al movimiento de restablecimiento se reduce al menos considerablemente. Esto puede conseguirse de cualquier manera deseada y adecuada que permita un reflujo de resistencia reducida del fluido amortiguador desde el segundo espacio al primer espacio. Con ciertas variantes preferidas, al menos una de la unidad de pistón y la unidad de cilindro puede comprender una unidad de conducto de restablecimiento, en donde la unidad de conducto de restablecimiento está configurada para proveer resistencia al flujo reducida para un flujo de retorno del fluido de amortiguación desde el segundo volumen de vuelta al primer volumen durante el restablecimiento de la unidad de amortiguador de un estado desviado a un estado neutro. Con configuraciones preferiblemente simples, la unidad de conducto de restablecimiento puede comprender al menos un conducto de fluido para conducir el fluido de amortiguación del segundo volumen de vuelta al primer volumen. Además o como alternativa, la unidad de conducto de restablecimiento puede comprender al menos una unidad de válvula de retención ubicada en un conducto de fluido y que permite el paso del fluido de amortiguación del segundo volumen de vuelta al primer volumen.

La cámara de trabajo puede definir un volumen cerrado invariable en donde se sumerge la unidad de pistón. Sin embargo, determinadas variantes preferidas pueden comprender una unidad de compensación de volumen que está configurada para compensar, en particular, en un estado neutro de la unidad de amortiguador, un cambio en la densidad del fluido de amortiguación dentro de la cámara de trabajo. Tal cambio en la densidad del fluido de amortiguación es típicamente el resultado de un cambio en la temperatura del fluido de amortiguación, como puede ser el caso debido a cambios en la temperatura ambiente pero también debido a la cantidad de energía introducida en el fluido de amortiguación durante el funcionamiento. Mediante esta unidad de compensación de volumen se puede garantizar que se compense la variación de densidad y que la presión en la cámara de trabajo en el estado neutro se mantenga sustancialmente en un valor dado, p. ej., cerca de la presión ambiente. Como resultado, a pesar de tales variaciones de temperatura, las propiedades de trabajo de la disposición de amortiguación pueden mantenerse en una banda de tolerancia comparativamente estrecha (preferiblemente sustancialmente constante).

La unidad de compensación de volumen puede implementarse, en general, de cualquier manera deseada y adecuada. Preferiblemente, la unidad de compensación de volumen comprende al menos una unidad de conducto de compensación para permitir el intercambio de fluido de amortiguación entre la cámara de trabajo y un depósito de compensación. Este intercambio de fluido de amortiguación puede permitirse y bloquearse según se requiera. Por ejemplo, la unidad de compensación de volumen puede ser una unidad activa que comprende una unidad de válvula controlada activada para conectar la cámara de trabajo y el depósito de compensación para permitir el intercambio de fluido de amortiguación. Tal activación puede ocurrir en cualquier evento temporal (p. ej., a intervalos dados o similares) o eventos no temporales (p. ej., en estados dados de la unidad de amortiguador, p. ej., en el estado neutro, o cuando se alcanzan ciertas temperaturas umbral, etc.).

Con ciertas variantes simples, pero muy eficientes, la unidad de compensación de volumen comprende al menos una unidad de válvula de compensación que está ubicada en un conducto de fluido entre la cámara de trabajo y un depósito de compensación. La unidad de válvula de compensación que permite el intercambio de fluido de amortiguación entre la cámara de trabajo y el depósito de compensación cuando la unidad de amortiguador está en el estado neutro y bloquea el intercambio de fluido de amortiguación entre la cámara de trabajo y el depósito de compensación cuando la unidad de amortiguador no está en el estado neutro. Esto puede lograrse simplemente porque parte del conducto de fluido está situada en la unidad de pistón de manera que la conexión de fluido entre la cámara de trabajo y el depósito de compensación solo se lleva a cabo cuando la unidad de pistón (por lo tanto, también la unidad de amortiguador) está en el estado neutro. Dado que la unidad de amortiguador adopta regularmente, durante el funcionamiento normal, su estado neutro (p. ej., durante la parada o el desplazamiento del vehículo sobre una vía recta, etc.), se puede garantizar de manera muy sencilla que la compensación de volumen se provea de manera suficientemente regular.

El depósito de compensación puede estar diseñado básicamente de cualquier manera deseada y adecuada que permita una compensación de volumen adecuada. Puede mantenerse a cualquier presión deseada que se adapte a la presión deseada dentro de la cámara de trabajo en el estado neutro. Preferiblemente, es una cámara simple sustancialmente a presión ambiente. Esto puede conseguirse, por ejemplo, formando una o más paredes del depósito de compensación por un elemento de membrana elástica que contacta con el aire ambiente y que permite que el depósito de compensación respire sustancialmente a presión ambiente durante la operación de compensación de volumen.

El fluido de amortiguación puede ser cualquier fluido de amortiguación deseado y adecuado que provea las propiedades amortiguadoras deseadas. Preferiblemente, el fluido de amortiguación es un fluido comprimible viscoso. Además o como alternativa, el fluido de amortiguación puede ser al menos uno de un fluido de silicona y un aceite de silicona. Preferiblemente, el fluido de amortiguación presenta una compresibilidad del 1 % al 7 %, preferiblemente del 2 % al 3,1 %, más preferiblemente del 2,1 % al 3 %, a temperatura ambiente y una presión de 300 bares. Sin embargo, se apreciará que, con otras variantes, la presión puede aumentarse considerablemente, en particular, doblarse esencialmente, es decir, hasta 600 bares. Además o como alternativa, el fluido de amortiguación puede presentar un aumento sustancialmente lineal de la compresibilidad a lo largo de la presión a temperatura ambiente. En ese caso, los valores de compresibilidad anteriores aumentan en consecuencia. En cualquiera de estas variantes, solas o en combinación arbitraria, se puede lograr una amortiguación particularmente simple y fiable.

La presente invención se refiere además a una unidad de vehículo ferroviario que comprende una estructura de vehículo ferroviario y al menos una disposición de amortiguador según la invención, en donde la unidad de soporte de amortiguador está conectada a la estructura de vehículo ferroviario que forma el tercer componente de vehículo. Con una unidad de vehículo ferroviario de este tipo, las variantes y ventajas anteriores se pueden lograr en la misma medida, de modo que se hace referencia a las explicaciones dadas más arriba.

La unidad de amortiguador puede utilizarse, en principio, para cualquier propósito deseado. Por ejemplo, puede usarse como un amortiguador longitudinal que amortigua los movimientos a lo largo de una dirección longitudinal del vehículo, o puede ser un amortiguador vertical que amortigua los movimientos a lo largo de una dirección de altura del vehículo. Preferiblemente, la al menos una unidad de amortiguador es una unidad de amortiguador transversal de la unidad de vehículo ferroviario con la dirección axial, en particular, con al menos un componente a lo largo de un eje transversal de la unidad de vehículo ferroviario. En determinadas variantes preferidas, la al menos una unidad de amortiguador es una unidad de amortiguador rotacional de la unidad de vehículo ferroviario, amortiguando la fuerza de amortiguación un movimiento giratorio entre una estructura de vehículo ferroviario y otra estructura de vehículo ferroviario alrededor de un eje de rotación, en particular un eje de rotación que se extiende a lo largo de una dirección de altura de la unidad de vehículo ferroviario.

Se apreciará que la al menos una unidad de amortiguador puede estar dispuesta en cualquier ubicación adecuada dentro del vehículo. Se consiguen configuraciones particularmente favorables si la al menos una unidad de amortiguador se encuentra al menos esencialmente en el centro a lo largo de un eje transversal de la unidad de vehículo ferroviario. Se apreciará que una sola unidad de amortiguador puede ser suficiente para lograr la amortiguación deseada. Preferiblemente, puede proveerse al menos una disposición de amortiguador adicional según la invención. En este caso, preferiblemente, las disposiciones de amortiguador están espaciadas a lo largo de un eje longitudinal de la unidad de vehículo ferroviario.

Se apreciará que la disposición de amortiguador puede actuar entre dos componentes cualesquiera deseados de la unidad de vehículo ferroviario. Con ciertas variantes, la estructura del vehículo ferroviario es una unidad de tren de rodadura, en particular, una unidad de bastidor de la unidad de tren de rodadura, y al menos uno del primer componente del vehículo y el segundo componente del vehículo es un componente de una unidad de carrocería de vagón soportada en la unidad de tren de rodadura. En una alternativa, la estructura del vehículo ferroviario es una unidad de carrocería de vagón y al menos uno del primer componente del vehículo y el segundo componente del vehículo es un componente de una unidad de tren de rodadura que soporta la unidad de carrocería de vagón.

La invención se explica con más detalle a continuación con referencia a las realizaciones que se muestran en las figuras anexas.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista lateral esquemática de una parte de una realización preferida de una unidad de vehículo ferroviario según la presente invención con una realización preferida de una disposición de amortiguador según la presente invención.

La Figura 2 Es una vista esquemática parcialmente en sección de la disposición de amortiguador de la Figura 1 a lo largo de la línea II-II de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista esquemática en sección de la disposición de amortiguador de la Figura 2 en un primer estado desviado.

La Figura 4 es una vista esquemática en sección de la disposición de amortiguador de la Figura 2 en un segundo estado desviado.

La Figura 5 es una vista esquemática en sección de una parte de la unidad de vehículo ferroviario de la Figura 1 a lo largo de la línea V-V de la Figura 1.

La Figura 6 es una vista esquemática en sección del detalle VI de la disposición de amortiguador de la Figura 2.

La Figura 7 es una vista esquemática en sección de un detalle de una realización preferida adicional de una disposición de amortiguador según la presente (correspondiente a la vista de la Figura 6).

Descripción detallada de la invención

Con referencia a las Figuras 1 a 7, se describirán ahora con mayor detalle realizaciones preferidas de una unidad 101 de vehículo ferroviario según la presente invención que comprende una realización preferida de una disposición de amortiguador según la invención.

Para simplificar las explicaciones dadas a continuación, se ha introducido un sistema de coordenadas xyz en las figuras, en donde (en una vía recta, nivelada T) el eje x designa el eje longitudinal (o dirección, respectivamente) del vehículo 101 ferroviario, el eje y designa el eje transversal (o dirección, respectivamente) del vehículo 101 ferroviario y el eje z designa el eje de altura (o dirección, respectivamente) del vehículo 101 ferroviario (lo mismo, por supuesto, se aplica para el tren 102 de rodadura). Se apreciará que todas las declaraciones hechas a continuación con respecto a la posición y orientación de los componentes del vehículo ferroviario, a menos que se indique lo contrario, se refieren a una situación o estado estático del vehículo 101 ferroviario con el vehículo 101 ferroviario descansando sobre una vía de nivel recto bajo carga nominal.

El vehículo 101 es un vehículo ferroviario ligero (LRV) de suelo bajo como, por ejemplo, un tranvía o similar. El vehículo 101 comprende una carrocería 102 de vagón en serie soportada por un sistema de suspensión en un tren 103 de rodadura y articulada a través de articulaciones 104. El tren 103 de rodadura comprende cuatro unidades 103.1 de rueda que soportan una estructura de vehículo en forma de la respectiva carrocería 102 de vagón. Cada unidad 103.1 de rueda soporta la carrocería 102 de vagón a través de una unidad 103.2 de suspensión. Como puede verse en las Figuras 1 y 5, cada dos unidades 103.1 de ruedas asociadas en la dirección transversal están unidas a través de una unidad 103.4 de bastidor (generalmente rectangular).

En el presente ejemplo, cada una de las unidades 103.1 de rueda es una unidad de rueda motorizada accionada por una unidad 103.3 de accionamiento que incluye normalmente un motor y una caja de engranajes asociada. Por supuesto, con ciertas variantes, un motor puede accionar más de una unidad 103.1 de rueda a través de engranajes correspondientes, etc. De manera similar, con otras variantes, algunas o todas las unidades 103.1 de rueda pueden no estar motorizadas.

Como puede verse, en particular, en las Figuras 2 y 5, cada unidad 103.4 de bastidor lleva dos disposiciones 105 de amortiguadores que comprenden una unidad 106 de amortiguadores, en donde la unidad 106 de amortiguadores comprende una unidad 106.1 de pistón y una unidad 106.2 de cilindro que definen una dirección axial AD y una dirección radial RD. La unidad 106.2 de cilindro comprende una cámara 106.3 de trabajo cerrada herméticamente que está llena de un fluido 107 de amortiguación. La cámara 106.3 de trabajo recibe de manera axialmente deslizante un elemento 106.4 de pistón de la unidad 106.1 de pistón, en donde el elemento 106.4 de pistón separa la cámara 106.3 de trabajo en un primer espacio 106.5 y un segundo espacio 106.6.

La unidad de pistón presenta una primera parte 106.7 de interfaz, que forma una primera interfaz de la unidad 106 de amortiguador con un primer componente 102.1 de vehículo del vehículo 101 ferroviario y que está orientada lejos de la unidad 106.2 de cilindro. De manera similar, la unidad 106.2 de cilindro tiene una segunda parte 106.8 de interfaz que forma una segunda interfaz de la unidad 106 de amortiguador con un segundo componente 102.2 de vehículo del vehículo 101 ferroviario y que se orienta lejos de la unidad 106.1 de pistón. El primer y segundo componentes 102.1, 102.2 del vehículo son brazos de la carrocería 102 de vagón que sobresalen hacia abajo desde la carrocería 102 de vagón hacia la vía T.

Una unidad de soporte de amortiguador en forma de una carcasa 108 está conectada a la unidad 103.4 de bastidor y soporta la unidad 106 de amortiguador. Por lo tanto, la unidad 106 de amortiguación provee una fuerza de amortiguación F que amortigua un movimiento relativo entre la unidad 103.4 de bastidor (que forma un tercer componente del vehículo) y el primer componente 102.1 del vehículo y el segundo componente 102.2 del vehículo a lo largo de la dirección axial AD. Se apreciará que la unidad 106 de amortiguador es, por lo tanto, una parte de una disposición de amortiguador de guiñada (o disposición de amortiguador de rotación) que amortigua un movimiento de guiñada de la carrocería 102 de vagón con respecto al tren 103 de rodadura alrededor de un eje de guiñada (o eje de rotación) que se extiende en la dirección de altura del vehículo 101.

La unidad 108 de soporte de amortiguador restringe el movimiento de la unidad 106.1 de pistón con respecto a la unidad 108 de soporte de amortiguador en una primera dirección D1 a lo largo de la dirección axial AD mientras permite el movimiento de la unidad 106.1 de pistón en una segunda dirección opuesta D2 a lo largo de la dirección axial AD. De manera similar, la unidad 108 de soporte de amortiguador restringe además el movimiento de la unidad 106.2 de cilindro con respecto a la unidad 108 de soporte de amortiguador en la segunda dirección D2 mientras permite el movimiento de la unidad 106.2 de cilindro en la primera dirección D1.

En el presente ejemplo, se logra una configuración muy simple en donde la unidad 108 de soporte de amortiguador y la unidad 106.1 de pistón definen un tope duro para la unidad 106.1 de pistón en la primera dirección D1. Con este fin, la unidad 106.1 de pistón forma una primera superficie 106.9 de tope de unidad de pistón configurada para acoplarse a una segunda superficie 108.1 de tope de unidad de pistón coincidente de la unidad 108 de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de la unidad de pistón en la primera dirección D1. En el presente ejemplo, la unidad 106.1 de pistón tiene una saliente 106.10 radial (aquí un collar radial) que forma la primera superficie 106.9 de tope de unidad de pistón que se acopla a la segunda superficie 108.1 de tope de unidad de pistón coincidente de la unidad 108 de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de la unidad 106.1 de pistón en la primera dirección D1. De este modo se consigue una configuración particularmente sencilla y compacta.

De manera similar, la unidad 108 de soporte de amortiguador y la unidad 106.2 de cilindro definen un tope duro para la unidad 106.3 de cilindro en la segunda dirección D2. Para este fin, la unidad 108 de soporte de amortiguador y la unidad 106.2 de cilindro definen un tope duro para la unidad 106.2 de cilindro en la segunda dirección D2. En el presente ejemplo, la unidad 106.2 de cilindro tiene una primera superficie 106.11 de tope de unidad de cilindro que se acopla a una segunda superficie 108.2 de tope de unidad de cilindro coincidente de la unidad 108 de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de la unidad 106.2 de cilindro en la segunda dirección D2. En el presente ejemplo, la unidad 106.2 de cilindro tiene una saliente 106.12 radial (aquí un escalón o collar radial), que forma la primera superficie 106.11 de tope de unidad de cilindro que se acopla a la segunda superficie 108.2 de tope de unidad de cilindro coincidente de la unidad 108 de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de la unidad 106.2 de cilindro en la segunda dirección D2. De este modo, se consigue también aquí una configuración particularmente sencilla y compacta.

El elemento 106.4 de pistón define un espacio radial G con respecto a la unidad 106.2 de cilindro en la dirección radial RD. El espacio radial G restringe el flujo del medio 107 de amortiguación entre el primer espacio 106.5 y el segundo espacio 106.6 cuando la unidad 106 de amortiguador se desvía del estado neutro (que se muestra en la Figura 2) para proveer una característica dinámica definida de la fuerza de amortiguación F que depende de la velocidad de un movimiento relativo entre el elemento 106.4 de pistón y la unidad 106.2 de cilindro a lo largo de la dirección axial.

Por lo tanto, al ejecutar la disposición 105 de amortiguador como una disposición de amortiguador de fluido con una fuerza de amortiguación F que tiene un componente de fuerza (casi) estática FS que proviene de la compresión de un fluido 107 de amortiguación y un componente de fuerza dinámica FD que proviene de un flujo restringido del medio 107 de amortiguación a través del espacio radial G entre el elemento 106.4 de pistón y la unidad 106.2 de cilindro. Esto tiene la gran ventaja de que el componente de fuerza dinámica FD puede configurarse o ajustarse de una manera que es esencialmente independiente de la configuración del componente de fuerza estática FS. Esto añade un grado considerable de libertad a la disposición que permite una acumulación más suave de la fuerza de amortiguación F en pistas menos curvadas (lo cual da como resultado velocidades de guiñada comparativamente bajas) mientras que permite una acumulación adecuadamente rápida de fuerzas de amortiguación considerables en pistas más curvadas pronunciadamente (lo cual da como resultado velocidades de guiñada comparativamente altas).

De este modo, se puede lograr una amortiguación rotacional adecuada ya que esta última es especialmente relevante o crucial con un vehículo 101 ferroviario ligero que, como en el presente caso, tiene una denominada configuración de múltiples articulaciones, donde una serie de carrocerías 102 de vagón están articuladas entre sí con cada una de ellas solo apoyada en un único tren 103 de rodadura. Aquí, la amortiguación adecuada de guiñada o rotación es crucial para asegurarse de que la respectiva carrocería 102 de vagón virará suavemente cuando entre en una sección curva de la vía T. Aparte de con los elementos de caucho-metal en capas usados convencionalmente, se puede lograr una característica de fuerza de amortiguación no lineal para la carrera que produce mejores resultados en la comodidad de los pasajeros y en la seguridad contra el descarrilamiento.

Además, la presente configuración con la unidad 108 de soporte de amortiguador permite el uso de las interfaces 106.7, 106.8 de la unidad 106 de amortiguador a ambas interfaces con la carrocería 102 de vagón para amortiguar movimientos entre la carrocería 102 de vagón y el tren 103 de rodadura en direcciones opuestas (es preciso ver las Figuras 3 y 4) aunque siempre usa la misma desviación de la unidad 106 de amortiguador desde su estado neutro (es preciso ver la Figura 2). En particular, como se explicará más adelante, esto permite implementar una configuración donde el retorno de la unidad 106 de amortiguación a su estado neutro se facilita en gran medida porque el componente de fuerza dinámica FD se reduce considerablemente evitando la restricción de flujo para el fluido 107 de amortiguación formado por el espacio radial G.

Como puede verse, en particular, en la Figura 2, la cámara 106.3 de trabajo comprende un primer compartimento 106.13 y un segundo compartimento 106.14, en donde el elemento 106.4 de pistón, en el estado neutro de la unidad 106 de amortiguador, está ubicado en el área de una transición entre el primer compartimento 106.13 y el segundo compartimento 106.14. De este modo, es posible, por ejemplo, que el diámetro del segundo compartimento 106.14 sea mayor que el diámetro del primer compartimento 106.13. Como se explicará más adelante, esto puede usarse para tener una longitud axial AL del espacio radial G que varía a medida que el elemento 106.4 de pistón se sumerge cada vez más en el primer compartimento 106.13, variando así la resistencia al flujo provista por el espacio radial G (es preciso ver la Figura 7).

En el presente ejemplo, el espacio radial G se forma entre una pared del primer compartimento 106.13 y el elemento 106.4 de pistón. El espacio radial G tiene un ancho de espacio GW en la dirección radial RD (es preciso ver la Figura 6). En el presente ejemplo, el primer compartimento 106.13 tiene un primer diámetro CD1 y el segundo compartimento 106.14 tiene un segundo diámetro CD2, en donde el primer diámetro CD1 puede ser del 20 % al 39 %, preferiblemente del 51 % al 70 %, más preferiblemente del 40 % al 50 %, del segundo diámetro CD2. Además, en el estado neutro de la unidad 106 de amortiguador, el primer espacio 106.5 tiene un primer volumen V1 y el segundo espacio 106.2 tiene un segundo volumen V2, en donde el primer volumen V1 puede ser del 10 % al 24 %, preferiblemente del 36 % al 60 %, más preferiblemente del 25 % al 35 %, del segundo volumen V2. En cualquiera de estos casos, se pueden lograr propiedades de flujo y propagación de presión beneficiosas durante el funcionamiento de la unidad 106 de amortiguación.

Se apreciará que el ancho de espacio GW puede permanecer esencialmente constante durante el funcionamiento, es decir, el ancho de espacio GW puede ser al menos sustancialmente constante a lo largo de la dirección axial AD, es decir, sobre la longitud axial AL del espacio radial G. Con ciertas variantes beneficiosas, el espacio radial G, en el estado neutro de la unidad 106 de amortiguador, tiene un primer ancho de espacio GW1 en la dirección radial RD, mientras que el espacio radial G, en un estado desviado de la unidad 106 de amortiguador (donde la unidad de amortiguador ejerce la fuerza de amortiguación F) tiene un segundo ancho de espacio GW2 que puede ser diferente del primer ancho de espacio GW1. Se apreciará que el estado desviado de la unidad 106 de amortiguador puede ser el estado de máxima desviación de la unidad 106 de amortiguador conseguida durante el funcionamiento normal del vehículo 101 y la disposición 105 de amortiguación, respectivamente.

Mediante esta variación del ancho de espacio GW es posible ajustar la magnitud del componente dinámico FD de la fuerza de amortiguación F a lo largo de la carrera del elemento 106.4 de pistón. Se apreciará que un cambio en el ancho de espacio GW influye en el componente dinámico FD de la fuerza de amortiguación por la tercera potencia de manera que se puede lograr un ajuste considerable por estos medios. Por ejemplo, se puede lograr un componente dinámico FD ventajosamente aumentado de la fuerza de amortiguación F si el ancho de espacio GW se reduce a lo largo de la carrera del elemento 106.4 de pistón (comenzando desde el estado neutro). Por lo tanto, con ciertas variantes, el ancho del segundo espacio GW2 es del 25 % al 80 %, preferiblemente del 39 % al 61 %, más preferiblemente del 40 % al 60 %, del primer ancho de espacio GW1. Se pueden lograr configuraciones particularmente beneficiosas si el primer ancho de espacio GW1 es de 0,10 mm a 0,50 mm, preferiblemente de 0,19 mm a 0,31 mm, más preferiblemente de 0,20 mm a 0,30 mm, y/o el segundo ancho de espacio GW2 es de 0,05 mm a 0,25 mm, preferiblemente de 0,10 mm a 0,16 mm, más preferiblemente de 0,11 mm a 0,15 mm.

Como se ha indicado, la longitud de espacio GL del espacio radial G a lo largo de la dirección axial también puede usarse para ajustar la magnitud del componente dinámico FD de la fuerza de amortiguación F sobre la carrera del elemento 106.4 de pistón. Se apreciará que un cambio en la longitud de espacio GL influye esencialmente de manera lineal en el componente dinámico FD de la fuerza de amortiguación F de manera que también se puede lograr un ajuste apreciable por estos medios. En determinadas variantes, el espacio radial G presenta, en el estado neutro de la unidad 106 de amortiguador, una primera longitud de espacio GL1 a lo largo de la dirección axial. En este caso, la primera longitud de espacio GL1 puede ser preferiblemente del 40 % al 99 %, preferiblemente del 60 % al 81 %, más preferiblemente del 61 % al 80 %, del primer ancho de espacio. Además, la primera longitud de espacio GL1 puede ser de 3 mm a 15 mm, preferiblemente de 4,9 mm a 8,1 mm, más preferiblemente de 5 mm a 8 mm. En cualquiera de estos casos, se pueden lograr valores beneficiosos del componente dinámico de la fuerza de amortiguación.

Se apreciará que la longitud de espacio del espacio radial a lo largo de la dirección axial puede permanecer esencialmente constante (es decir, GL1 = GL = const.). Como con el presente ejemplo, esto puede lograrse, p. ej., haciendo que el elemento 106.4 de pistón ya esté en el estado neutro completamente sumergido en el primer compartimento 106.13.

Con ciertas variantes (es preciso ver la Figura 7), el espacio radial G, en un estado desviado de la unidad 106 de amortiguador (donde la unidad de amortiguador ejerce la fuerza de amortiguación F), tiene una segunda longitud de espacio GL2, en donde esta segunda longitud de espacio GL2 es diferente de la primera longitud de espacio GL1 (es preciso ver el contorno discontinuo en la Figura 7). Con ciertas variantes beneficiosas, la segunda longitud de espacio GL2 puede ser del 10 % al 70 %, preferiblemente del 30 % al 50 %, más preferiblemente del 31 % al 49 %, de la primera longitud de espacio GL1. Además, la segunda longitud de espacio LG2 puede ser de 2,5mm a 17,5 mm, preferiblemente de 7,5 mm a 12,5 mm, más preferiblemente de 7,75 mm a 12,25 mm. Estos valores pueden ser particularmente adecuados para una configuración específica con una desviación total de 20 mm a 25 mm en funcionamiento normal. Se apreciará que el estado desviado de la unidad 106 de amortiguador puede ser de nuevo el estado de máxima desviación de la unidad 106 de amortiguador logrado durante el funcionamiento normal del vehículo 101 y la disposición 105 de amortiguación, respectivamente. Como se muestra en la Figura 7, tal configuración puede lograrse si el elemento 106.4 de pistón en el estado neutro (es preciso ver el contorno continuo en la Figura 7) no se sumerge completamente en el primer compartimento 106.13.

Como se ha indicado anteriormente, la unidad 106 de amortiguador puede configurarse de manera que la fuerza de amortiguación F tenga un componente estático FS resultante de una compresión del fluido 107 de amortiguación y un componente dinámico dependiente de la velocidad FD resultante del flujo del medio 107 de amortiguación entre el primer espacio 106.5 y el segundo espacio 106.6 a través del espacio radial G. El ancho del espacio GW y una longitud del espacio GL definen el componente dinámico dependiente de la velocidad FD de la fuerza de amortiguación F. Se apreciará que la unidad 106 de amortiguador puede configurarse de manera que el componente dinámico FD tenga un curso arbitrario deseado sobre la carrera del elemento 106.4 de pistón. Por ejemplo, dependiendo del diseño específico del vehículo, el componente dinámico FD puede aumentar al menos parcialmente y/o disminuir al menos parcialmente y/o permanecer al menos parcialmente esencialmente constante durante la carrera del elemento 106.4 de pistón desde el estado neutro (se muestra en la Figura 2).

Con ciertas variantes, la unidad 106 de amortiguador puede configurarse de manera que el componente dinámico FD de la fuerza de amortiguación F aumente al aumentar la desviación de la unidad 106 de amortiguador desde el estado neutro a lo largo de la dirección axial AD. Como se ha mostrado anteriormente, la unidad 106 de amortiguador puede estar configurada de tal manera que la longitud de espacio GL aumente con el aumento de la desviación de la unidad 106 de amortiguador desde el estado neutro a lo largo de la dirección axial AD, aumentando la longitud de espacio, en particular, al menos parcialmente de forma escalonada (p. ej., mediante un elemento de pistón con una o más ranuras espaciadas - no se muestra) y/o aumentando al menos parcialmente de forma continua (es preciso ver, p. ej., la Figura 7). De manera similar, la unidad 106 de amortiguador puede configurarse de manera que el ancho de espacio GW disminuya al aumentar la desviación de la unidad 106 de amortiguador desde el estado neutro a lo largo de la dirección axial (es preciso ver la Figura 6), disminuyendo el ancho de espacio GW, en particular, al menos parcialmente de forma escalonada (p. ej., por una superficie escalonada si la unidad 106.2 de cilindro) y/o disminuyendo al menos parcialmente de forma continua. En cualquiera de estos casos, se puede lograr de manera sencilla una característica beneficiosa de la fuerza de amortiguación F.

Se apreciará que el ancho de espacio GW puede ajustarse de cualquier manera deseada y adecuada. Preferiblemente, la unidad 106.1 de pistón tiene una superficie circunferencial exterior y la unidad 106.2 de cilindro tiene una superficie circunferencial interior, en donde la superficie circunferencial exterior y la superficie circunferencial interior definen el espacio radial G. Con ciertas variantes, la superficie circunferencial exterior se estrecha en la segunda dirección D2 (es decir, en la dirección de la desviación del elemento de pistón desde el estado neutro - es preciso ver la Figura 7). Por ejemplo, la superficie circunferencial exterior, en un plano en sección que incluye un eje longitudinal del elemento 106.4 de pistón, puede tener un contorno de sección poligonal al menos por secciones y/o poligonal al menos por secciones (es preciso ver la Figura 7). Además o como alternativa, la superficie circunferencial interior de la unidad 106.2 de cilindro puede estrecharse en la segunda dirección (es preciso ver la Figura 6). Además, la superficie circunferencial interior de la unidad 106.2 de cilindro, en un plano en sección que incluye un eje longitudinal de la unidad 106.2 de cilindro, puede tener un contorno en sección poligonal al menos por secciones y/o poligonal al menos por secciones (es preciso ver la Figura 6). En cualquiera de estos casos, se puede lograr una modificación arbitraria y adecuada del ancho del espacio.

Se apreciará que la unidad 106.1 de pistón puede configurarse de cualquier manera adecuada y deseada. Preferiblemente, como con el presente ejemplo, la unidad 106.1 de pistón comprende un elemento 106.15 de vástago de pistón ubicado entre el elemento 106.4 de pistón y la primera interfaz 106.7. Como con el presente ejemplo, el elemento 106.15 de vástago de pistón puede tener un diámetro más pequeño que el elemento 106.4 de pistón. Como se ha explicado, una variante de este tipo puede usarse si se desea mantener una longitud de espacio GL del espacio radial G sustancialmente constante a lo largo de una determinada carrera del elemento 106.4 de pistón.

En el presente ejemplo, el elemento 106.15 de vástago de pistón está soportado de manera sellante y deslizante por la unidad 106.2 de cilindro. Además, como en el presente ejemplo, el elemento 106.15 de vástago de pistón puede soportarse de manera deslizante por un elemento 106.16 de soporte dentro de la cámara 106.3 de trabajo, por ejemplo, adyacente a una transición entre el primer compartimento 106.13 y el segundo compartimento 106.14 de la unidad 106.2 de cilindro así como adyacente al elemento 106.4 de pistón. Mediante cualquiera de estos medios puede lograrse un soporte apropiado del elemento 106.4 de pistón que asegura un ancho de espacio GW sustancialmente uniforme a lo largo de la circunferencia del elemento 106.4 de pistón. Además, como con el presente ejemplo, el elemento de vástago de pistón también puede soportarse, en particular, de manera deslizante, por la unidad 108 de soporte de amortiguador.

La unidad 108 de soporte de amortiguador puede soportar la unidad 106.2 de cilindro de cualquier manera deseada y adecuada que permita el movimiento de la unidad 106.2 de cilindro a lo largo de la dirección axial AD. Por ejemplo, también aquí puede usarse cualquier guía paralela adecuada y deseada. En el presente ejemplo, la unidad 108 de soporte de amortiguador soporta la unidad 106.2 de cilindro de manera que la unidad 106.2 de cilindro puede deslizarse con respecto a la unidad 108 de soporte de amortiguador a lo largo de la dirección axial AD.

En el presente ejemplo, la unidad 106 de amortiguador está configurada de tal manera que, en el estado neutro de la unidad 106 de amortiguador, tanto la unidad 106.1 de pistón como la unidad 106.2 de cilindro tienen una pretensión definida en la dirección axial contra la unidad 108 de soporte de amortiguador. Esto tiene la ventaja de que la unidad 106 de amortiguador puede ejercer ya una fuerza de amortiguación F elevada definida (correspondiente a la pretensión) inmediatamente al inicio de la desviación de la unidad 106 de amortiguador.

La unidad 108 de soporte de amortiguador puede estar configurada en principio de cualquier manera deseable y adecuada. En el presente ejemplo, se consigue una configuración particularmente robusta, sencilla y compacta porque la unidad 108 de soporte de amortiguador está formada como una parte de recepción de unidad de carcasa de la unidad 106 de amortiguador. Se apreciará que, en principio, la unidad de amortiguador puede recibirse esencialmente por completo dentro de la unidad de carcasa y, por ejemplo, dichos primer y segundo componentes 102.1, 102.2 del vehículo pueden llegar a la unidad de carcasa para interactuar con la unidad 106 de amortiguador. En el presente ejemplo, la primera parte 106.7 de interfaz de la unidad 106.1 de pistón sobresale de la unidad 108 de carcasa en la dirección axial AD. De manera similar, la segunda parte 106.8 de interfaz de la unidad 106.2 de cilindro sobresale de la unidad 108 de carcasa en la dirección axial AD. Esto provee una interfaz particularmente simple con los respectivos primer y segundo componentes 102.1, 102.2 del vehículo.

El presente ejemplo provee una configuración simple y robusta en el sentido de que la unidad de carcasa tiene una primera sección 108.3 de cojinete deslizante para soportar la unidad 106.1 de pistón. La primera sección 108.3 de cojinete se acopla a una superficie de cojinete cilíndrica de la unidad 106.1 de pistón. Además, la unidad 108 de carcasa tiene una segunda sección 108.4 de cojinete deslizante para soportar la unidad de cilindro, la segunda sección 108.4 de cojinete acoplándose a una superficie de cojinete cilíndrica de la unidad 106.2 de cilindro.

Como ya se ha mencionado anteriormente, el restablecimiento de la unidad 106 de amortiguador al estado neutro puede ocurrir simplemente invirtiendo la desviación y permitiendo el reflujo del fluido 107 de amortiguación del segundo espacio 106.6 al primer espacio 106.5 a través del espacio radial G. Esto genera una resistencia dinámica similar al movimiento de retorno de la unidad 106 de amortiguación como con la desviación de amortiguación inicial.

En determinadas variantes preferidas, la resistencia dinámica al movimiento de restablecimiento se reduce al menos considerablemente. Esto puede conseguirse de cualquier manera deseada y adecuada que permita un reflujo de resistencia reducida del fluido amortiguador del segundo espacio al primer espacio. En la presente variante, al menos una de la unidad 106.1 de pistón y la unidad 106.2 de cilindro puede comprender una unidad 109 de conducto de restablecimiento, en donde la unidad 109 de conducto de restablecimiento está configurada para proveer resistencia al flujo reducida para un flujo de retorno del fluido 107 de amortiguación del segundo espacio 106.6 (o volumen) de vuelta al primer espacio 106.5 (o volumen) durante el restablecimiento de la unidad 106 de amortiguador de un estado desviado al estado neutro. Con configuraciones preferiblemente simples, la unidad 109 de conducto de restablecimiento comprende al menos un conducto de fluido para conducir el fluido de amortiguación del segundo espacio 106.6 (o volumen) de vuelta al primer espacio 106.5 (o volumen). Aquí, la unidad 109 de conducto de restablecimiento puede comprender al menos una unidad de válvula de retención ubicada en el conducto de fluido y que permite el paso del fluido 107 de amortiguación del segundo espacio 106.6 (o volumen) de vuelta al primer espacio 106.5 (o volumen).

Se apreciará que la cámara 106.3 de trabajo puede definir un volumen invariable cerrado en donde se sumerge la unidad 106.1 de pistón. En el presente ejemplo, sin embargo, la unidad 106 de amortiguador comprende además una unidad 110 de compensación de volumen que está configurada para compensar, en un estado neutro de la unidad 106 de amortiguador, un cambio en la densidad del fluido de amortiguación dentro de la cámara de trabajo. Tal cambio en la densidad del fluido de amortiguación es típicamente el resultado de un cambio en la temperatura del fluido 107 de amortiguación, como puede ser el caso debido a cambios en la temperatura ambiente pero también debido a la cantidad de energía introducida en el fluido 107 de amortiguación durante el funcionamiento. Mediante esta unidad de compensación de volumen se puede garantizar que este cambio en la densidad se compense y que la presión en la cámara 106.3 de trabajo en el estado neutro se mantenga sustancialmente en un valor dado como, por ejemplo, cerca de la presión ambiente como en el presente ejemplo. Como resultado, a pesar de tales variaciones de temperatura, las propiedades de trabajo de la disposición 105 del amortiguador pueden mantenerse en una banda de tolerancia comparativamente estrecha (preferiblemente sustancialmente constante).

Se apreciará que la unidad 110 de compensación de volumen puede implementarse, en general, de cualquier manera deseada y adecuada. En el presente ejemplo, la unidad 110 de compensación de volumen comprende una unidad 110.1 de conducto de compensación que se extiende desde la cámara 106.3 de trabajo a través de la unidad 106.1 de pistón y la unidad 106.2 de cilindro hasta el depósito 110.2 de compensación. La unidad 110.1 de conducto de compensación, en estados dados, permite el intercambio de fluido 107 de amortiguación entre la cámara 106.3 de trabajo y un depósito 110.2 de compensación.

Para este fin, la unidad 110.1 de conducto de compensación comprende una unidad 110.3 de válvula de compensación que está ubicada en un conducto de fluido entre la cámara 106.3 de trabajo y el depósito 110.2 de compensación. La unidad 110.3 de válvula de compensación permite el intercambio de fluido 107 de amortiguación entre la cámara 106.3 de trabajo y el depósito 110.2 de compensación cuando la unidad 106.1 de pistón y, por lo tanto, la unidad 106 de amortiguador, está en el estado neutro como se muestra en la Figura 2. En cualquier otro estado sensiblemente desviado de la unidad 106.1 de pistón, se bloquea el intercambio de 107 líquido de amortiguación entre la cámara 106.3 de trabajo y el depósito 110.2 de compensación. Esto se consigue de manera sencilla porque una parte (del lado de la cámara de trabajo) 110.4 del conducto de fluido de la unidad 110.1 de conducto de compensación se encuentra en la unidad 106.1 de pistón, de manera que la conexión de fluido entre la cámara 106.3 de trabajo y el depósito 110.2 de compensación solo se realiza cuando la unidad 106.1 de pistón se encuentra en el estado neutro (como se muestra). Dado que la unidad 106 de amortiguador adopta regularmente, durante el funcionamiento normal, su estado neutro (p. ej., durante la parada o el desplazamiento del vehículo 101 sobre una vía recta T, etc.), se puede garantizar de manera muy sencilla que la compensación de volumen esté provista de manera suficientemente regular.

Se apreciará, sin embargo, que con otras variantes, la unidad 110 de compensación de volumen puede ser una unidad activa que comprende una unidad de válvula controlada (en lugar de la unidad 110.3 de válvula) activada para conectar la cámara 106.3 de trabajo y el depósito 110.2 de compensación para permitir el intercambio de fluido 107 de amortiguación. En ese caso, la parte (del lado de la cámara de trabajo) 110.4 del conducto de fluido de la unidad 110.1 de conducto de compensación no se extenderá en la unidad 106.1 de pistón, sino que simplemente se extenderá también en la unidad 106.2 de cilindro. Como se ha indicado anteriormente, tal activación puede ocurrir ante cualquier evento temporal (p. ej., a intervalos dados o similares) o eventos no temporales (p. ej., en estados dados de la unidad de amortiguador, p. ej., en el estado neutro, o cuando se alcanzan y detectan ciertas temperaturas umbral, respectivamente, en el fluido 107 de amortiguación, etc.).

Se apreciará que el depósito 110.2 de compensación puede diseñarse básicamente de cualquier manera deseada y adecuada que permita una compensación de volumen adecuada. El depósito 110.2 de compensación puede mantenerse a cualquier presión deseada que se adapte a la presión deseada dentro de la cámara 106.3 de trabajo en el estado neutro. En el presente ejemplo, se trata de una simple cámara sensiblemente a presión ambiente. Esto se logra porque una o más paredes del depósito 110.2 de compensación están formadas por un elemento de membrana elástica que contacta con el aire ambiente y que permite que el depósito 110.2 de compensación respire sustancialmente a presión ambiente durante la operación de compensación de volumen. Para garantizar que la unidad 106.1 de pistón y la unidad 106.2 de cilindro vuelvan de manera fiable a su estado neutro, se provee una unidad 111 de resorte. La unidad 111 de resorte actúa entre la unidad 106.1 de pistón y la unidad 106.2 de cilindro para empujar la unidad 106.1 de pistón y la unidad 106.2 de cilindro de vuelta a su estado neutro.

Se apreciará que, como se ha indicado, el fluido 107 de amortiguación puede ser cualquier fluido de amortiguación deseado y adecuado que provea las propiedades de amortiguación deseadas. Preferiblemente, el fluido 107 de amortiguación es un fluido compresible viscoso. Por ejemplo, el fluido 107 de amortiguación puede ser al menos uno de un fluido de silicona y un aceite de silicona. Preferiblemente, el fluido 107 de amortiguación presenta una compresibilidad de 1 % al 7 %, preferiblemente del 2 % al 3,1 %, más preferiblemente del 2,1 % al 3 %, a temperatura ambiente y una presión de 300 bares. Además o como alternativa, el fluido 107 de amortiguación puede presentar un aumento sustancialmente lineal de la compresibilidad a lo largo de la presión a temperatura ambiente. En cualquiera de estas variantes, solos o en combinación arbitraria, se puede lograr una amortiguación particularmente simple y fiable.

Como se ha indicado anteriormente, la unidad 106 de amortiguador puede, en principio, ser usada para cualquier propósito deseado. Por ejemplo, puede usarse como un amortiguador longitudinal que amortigua los movimientos a lo largo de una dirección longitudinal del vehículo 101, o puede ser un amortiguador vertical que amortigua los movimientos a lo largo de una dirección de altura del vehículo 101.

En el presente ejemplo, la unidad 106 de amortiguador es una unidad de amortiguador transversal y una unidad de amortiguador rotacional, respectivamente, con la dirección axial AD, en el estado neutro, extendiéndose a lo largo de un eje transversal del vehículo 101 ferroviario. Aquí, la unidad 106 de amortiguador actúa como una unidad de amortiguador rotacional del vehículo 101 ferroviario, amortiguando la fuerza de amortiguación F un movimiento rotacional entre la carrocería 102 de vagón y el tren 103 de rodadura alrededor de un eje de rotación o eje de guiñada que se extiende a lo largo de una dirección de altura del vehículo 101 ferroviario. Sin embargo, se apreciará que con otras variantes, se puede lograr amortiguación longitudinal y/o rotacional si una unidad 106 de amortiguador está dispuesta lateralmente (es decir, en uno o cada uno de los lados del vehículo) de tal manera que su dirección axial AD, en el estado neutro, se extiende a lo largo de un eje longitudinal del vehículo 101 ferroviario.

Se apreciará que la unidad 106 de amortiguador puede estar dispuesta en cualquier ubicación adecuada dentro del vehículo 101. Se consiguen configuraciones particularmente favorables cuando, como en el presente ejemplo, la unidad 106 de amortiguador se encuentra al menos esencialmente en el centro a lo largo de un eje transversal del vehículo 101 ferroviario. Se apreciará que una sola unidad 106 de amortiguador puede ser suficiente para lograr la amortiguación deseada. Preferiblemente, como con el presente ejemplo (es preciso ver la Figura 5), se provee una disposición 105 de amortiguador adicional según la invención. Aquí, las disposiciones 105 de amortiguador están espaciadas a lo largo de un eje longitudinal del vehículo 101 ferroviario, una disposición 105 de amortiguador montada en una parte delantera de la unidad 103.4 de bastidor, una disposición 105 de amortiguador montada en una parte trasera de la unidad 103.4 de bastidor. Como se muestra en la Figura 5, las unidades 108 de carcasa de las disposiciones 105 de amortiguador pueden conectarse en la dirección longitudinal del vehículo 101 ferroviario para proveer una configuración particularmente robusta pero ligera.

Aunque la presente invención, en lo anterior, se ha descrito principalmente en el contexto de una unidad de rueda única o individual, se apreciará que la invención también puede usarse en cualquier otra configuración de rueda, p. ej., en el contexto de pares de ruedas o conjuntos de ruedas con un acoplamiento torsionalmente rígido entre las unidades de ruedas.

Aunque la presente invención, en lo anterior, se ha descrito exclusivamente en el contexto de vehículos ferroviarios ligeros, se apreciará que la invención también se puede aplicar a cualquier otro vehículo ferroviario, en particular, otros vehículos ferroviarios que operan a velocidades nominales considerablemente más altas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una disposición de amortiguador para un vehículo (101) ferroviario, en particular, un vehículo ferroviario ligero, que comprende

- una unidad (106) de amortiguador,

en donde

- dicha unidad (106) de amortiguador comprende una unidad (106.1) de pistón y una unidad (106.2) de cilindro que definen una dirección axial y una dirección radial;

- dicha unidad (106.2) de cilindro comprende una cámara (106.3) de trabajo cerrada herméticamente llena de un fluido (107) de amortiguación y que recibe de manera axialmente deslizante un elemento de pistón de dicha unidad (106.1) de pistón;

- dicho elemento de pistón separa dicha cámara (106.3) de trabajo en un primer espacio (106.5) y un segundo espacio (106.6);

- dicha unidad (106.1) de pistón tiene una primera parte (106.7) de interfaz que forma una primera interfaz de dicha unidad (106) de amortiguador con un primer componente (102.1) de vehículo de dicho vehículo ferroviario y orientada en dirección opuesta a dicha unidad (106.2) de cilindro;

- dicha unidad (106.2) de cilindro tiene una segunda parte (106.8) de interfaz que forma una segunda interfaz de dicha unidad (106) de amortiguador con un segundo componente (102.1) de vehículo de dicho vehículo ferroviario y orientada en sentido contrario a dicha unidad (106.1) de pistón;

caracterizada por que

- una unidad (108) de soporte de amortiguador soporta dicha unidad (106) de amortiguador,

- dicha unidad (106) de amortiguador está configurada para proveer una fuerza de amortiguación que amortigua un movimiento relativo entre un tercer componente (103.4) de vehículo conectado a dicha unidad (108) de soporte de amortiguador y al menos uno de dicho primer componente (102.1) de vehículo y dicho segundo componente (102.1) de vehículo a lo largo de dicha dirección axial;

- dicha unidad (108) de soporte de amortiguador restringe el movimiento de dicha unidad (106.1) de pistón con respecto a dicha unidad (108) de soporte de amortiguador en una primera dirección a lo largo de dicha dirección axial mientras permite el movimiento de dicha unidad (106.1) de pistón en una segunda dirección opuesta a lo largo de dicha dirección axial;

- dicha unidad (108) de soporte de amortiguador restringe el movimiento de dicha unidad (106.2) de cilindro con respecto a dicha unidad (108) de soporte de amortiguador en dicha segunda dirección mientras permite el movimiento de dicha unidad (106.2) de cilindro en dicha primera dirección;

- dicho elemento (106.4) de pistón define un espacio radial (G) con respecto a dicha unidad (106.2) de cilindro en dicha dirección radial, restringiendo dicho espacio radial (G) el flujo de dicho medio de amortiguación entre dicho primer espacio (106.5) y dicho segundo espacio (106.6) para proveer una característica dinámica definida de dicha fuerza de amortiguación que depende de la velocidad de un movimiento relativo entre dicho elemento (106.4) de pistón y dicha unidad (106.2) de cilindro a lo largo de dicha dirección axial.

2. La disposición de amortiguador según la reivindicación 1, en donde

- dicha cámara (106.3) de trabajo comprende un primer compartimento (106.13) y un segundo compartimento (106.14),

- estando dicho elemento (106.4) de pistón, en un estado neutro de dicha unidad (106) de amortiguador, situado en la zona de una transición entre dicho primer compartimento (106.13) y dicho segundo compartimento (106.14), en donde, en particular, al menos uno de

- dicho espacio radial (G) está formado entre una pared de dicho primer compartimento (106.13) y dicho elemento (106.4) de pistón;

- dicho primer compartimento (106.13) tiene un primer diámetro y dicho segundo compartimento (106.14) tiene un segundo diámetro, siendo dicho primer diámetro del 20 % al 39 %, preferiblemente del 51 % al 70 %, más preferiblemente del 40 % al 50 %, de dicho segundo diámetro;

- en dicho estado neutro de dicha unidad (106) de amortiguador, dicho primer espacio (106.5) tiene un primer volumen y dicho segundo espacio (106.6) tiene un segundo volumen, siendo dicho primer volumen del 10 % al 24 %, preferiblemente del 36 % al 60 %, más preferiblemente del 25 % al 35 %, de dicho segundo volumen.

3. La disposición de amortiguador según la reivindicación 1 o 2, en donde

- dicho espacio radial (G), en un estado neutro de dicha unidad (106) de amortiguador, tiene un primer ancho de espacio en dicha dirección radial, y

- dicho espacio radial (G), en un estado desviado de dicha unidad (106) de amortiguador donde dicha unidad (106) de amortiguado ejerce dicha fuerza de amortiguación, tiene un segundo ancho de espacio,

en donde, en particular, al menos uno de

- dicho segundo ancho de espacio es del 25 % al 80 %, preferiblemente del 39 % al 61 %, más preferiblemente del 40 % al 60 %, de dicho primer ancho de espacio;

- dicho primer ancho de espacio es de 0,10 mm a 0,50 mm, preferiblemente de 0,19 mm a 0,31 mm, más preferiblemente de 0,20 mm a 0,30 mm;

- dicho segundo ancho de espacio es de 0,05 mm a 0,25 mm, preferiblemente de 0,10 mm a 0,16 mm, más preferiblemente de 0,11 mm a 0,15 mm;

- dicho primer ancho de espacio es al menos sustancialmente constante a lo largo de dicha dirección axial.

4. La disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

- dicho espacio radial (G), en dicho estado neutro de dicha unidad (106) de amortiguador, tiene una primera longitud de espacio a lo largo de dicha dirección axial,

en donde al menos una de

- dicha primera longitud de espacio es del 40 % al 99 %, preferiblemente del 60 % al 81 %, más preferiblemente del 61 % al 80 %, de dicho primer ancho de espacio;

- dicha primera longitud de espacio es de 3 mm a 15 mm, preferiblemente de 4,9 mm a 8,1 mm, más preferiblemente de 5 mm a 8 mm.

5. La disposición de amortiguador según la reivindicación 5, en donde

- dicho espacio radial (G), en un estado desviado de dicha unidad (106) de amortiguador donde dicha unidad (106) de amortiguador ejerce dicha fuerza de amortiguación, tiene una segunda longitud de espacio,

en donde al menos una de

- dicha segunda longitud de espacio es del 10 % al 70 %, preferiblemente del 30 % al 50 %, más preferiblemente del 31 % al 49 %, de dicha primera longitud de espacio;

- dicha segunda longitud de espacio es de 2,5 mm a 17,5 mm, preferiblemente de 7,5 mm a 12,5 mm, más preferiblemente de 7,75 mm a 12,25 mm.

6. La disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

- dicha unidad (106) de amortiguador está configurada de manera que dicha fuerza de amortiguación tiene un componente estático resultante de una compresión de dicho fluido (107) de amortiguación y un componente dinámico dependiente de la velocidad resultante de dicho flujo de dicho medio de amortiguación entre dicho primer espacio (106.5) y dicho segundo espacio (106.6) a través de dicho espacio radial (G),

- dicho espacio radial (G) tiene un ancho de espacio en dicha dirección radial y una longitud de espacio a lo largo de dicha dirección axial,

- dicha unidad (106) de amortiguador está configurada de tal manera que dicho ancho de espacio y dicha longitud de espacio definen dicho componente dinámico dependiente de la velocidad de dicha fuerza de amortiguación, en donde, en particular, al menos una de

- dicha unidad (106) de amortiguador está configurada de tal manera que dicho componente dinámico de dicha fuerza de amortiguación aumenta con el aumento de la desviación de dicha unidad (106) de amortiguador desde un estado neutro a lo largo de dicha dirección axial;

- dicha unidad (106) de amortiguador está configurada de tal manera que dicha longitud de espacio aumenta con el aumento de la desviación de dicha unidad (106) de amortiguador desde un estado neutro a lo largo de dicha dirección axial, aumentando dicha longitud de espacio, en particular, al menos parcialmente de manera escalonada y/o aumentando al menos parcialmente de manera continua;

- dicha unidad (106) de amortiguador está configurada de tal manera que dicho ancho de espacio disminuye con el aumento de la desviación de dicha unidad (106) de amortiguador desde un estado neutro a lo largo de dicha dirección axial, disminuyendo dicho ancho de espacio, en particular, al menos parcialmente de manera escalonada y/o disminuyendo al menos parcialmente de manera continua.

7. La disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

- dicha unidad (106.1) de pistón tiene una superficie circunferencial exterior y dicha unidad (106.2) de cilindro tiene una superficie circunferencial interior, definiendo dicha superficie circunferencial exterior y dicha superficie circunferencial interior dicho espacio radial (G),

en donde, en particular, al menos una de

- dicha superficie circunferencial exterior se estrecha en dicha segunda dirección;

- dicha superficie circunferencial exterior, en un plano en sección que incluye un eje longitudinal de dicho elemento (106.4) de pistón, tiene un contorno de sección poligonal al menos por secciones y/o poligonal al menos por secciones;

- dicha superficie circunferencial interior se estrecha en dicha segunda dirección;

- dicha superficie circunferencial interior, en un plano en sección que incluye un eje longitudinal de dicha unidad (106.2) de cilindro, tiene un contorno de sección poligonal al menos por secciones y/o poligonal al menos por secciones.

8. La disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

- dicha unidad (106.1) de pistón comprende un elemento (106.15) de vástago de pistón situado entre dicho elemento (106.4) de pistón y dicha primera interfaz

en donde, en particular, al menos uno de

- dicho elemento (106.15) de vástago de pistón tiene un diámetro menor que dicho elemento (106.4) de pistón; - dicho elemento (106.15) de vástago de pistón está soportado, en particular, soportado de manera deslizante, por dicha unidad (106.2) de cilindro;

- dicho elemento (106.15) de vástago de pistón está soportado, en particular, soportado de manera deslizante, dentro de dicha cámara (106.3) de trabajo, en particular, adyacente a una transición entre un primer compartimento (106.13) y un segundo compartimento (106.14) de la unidad (106.2) de cilindro;

- dicho elemento (106.15) de vástago de pistón está soportado, en particular, soportado de manera deslizante, adyacente a dicho elemento (106.4) de pistón;

- dicho elemento (106.15) de vástago de pistón está soportado, en particular, soportado de manera deslizante, por dicha unidad (108) de soporte de amortiguador.

9. La disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

- dicha unidad (108) de soporte de amortiguador soporta dicha unidad (106.1) de pistón de tal manera que dicha unidad (106.1) de pistón puede moverse, en particular deslizarse, con respecto a dicha unidad (108) de soporte de amortiguador a lo largo de dicha dirección axial,

en donde, en particular, al menos una de

- dicha unidad (106) de amortiguador está configurada de tal manera que, en un estado neutro de dicha unidad (106) de amortiguador, dicha unidad (106.1) de pistón tiene una pretensión definida en dicha dirección axial contra dicha unidad (108) de soporte de amortiguador;

- dicha unidad (108) de soporte de amortiguador y dicha unidad (106.1) de pistón definen un tope duro para dicha unidad (106.1) de pistón en dicha primera dirección;

- dicha unidad (106.1) de pistón tiene una primera superficie de tope de unidad de pistón configurada para acoplarse a una segunda superficie de tope de unidad de pistón coincidente de dicha unidad (108) de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de dicha unidad (106.1) de pistón en dicha primera dirección;

- dicha unidad (106.1) de pistón tiene una saliente radial, en particular un collar radial, que forma una primera superficie de tope de unidad de pistón configurada para acoplarse a una segunda superficie de tope de unidad de pistón coincidente de dicha unidad (108) de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de dicha unidad (106.1) de pistón en dicha primera dirección.

10. La disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

- dicha unidad (108) de soporte de amortiguador soporta dicha unidad (106.2) de cilindro de tal manera que dicha unidad (106.2) de cilindro puede moverse, en particular deslizarse, con respecto a dicha unidad (108) de soporte de amortiguador a lo largo de dicha dirección axial,

en donde, en particular, al menos una de

- dicha unidad (106) de amortiguador está configurada de tal manera que, en un estado neutro de dicha unidad (106) de amortiguador, dicha unidad (106.2) de cilindro tiene una pretensión definida en dicha dirección axial contra dicha unidad (108) de soporte de amortiguador;

- dicha unidad (108) de soporte de amortiguador y dicha unidad (106.2) de cilindro definen un tope duro para dicha unidad (106.2) de cilindro en dicha segunda dirección;

- dicha unidad (106.2) de cilindro tiene una primera superficie de tope de unidad de cilindro configurada para acoplarse a una segunda superficie de tope de unidad de cilindro coincidente de dicha unidad (108) de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de dicha unidad (106.2) de cilindro en dicha segunda dirección;

- dicha unidad (106.2) de cilindro tiene una saliente radial, en particular un collar radial, que forma una primera superficie de tope de unidad (106.2) de cilindro configurada para acoplarse a una segunda superficie de tope de unidad de cilindro coincidente de dicha unidad (108) de soporte de amortiguador para limitar el movimiento de dicha unidad (106.2) de cilindro en dicha segunda dirección.

11. La disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

- dicha unidad (108) de soporte de amortiguador comprende una unidad de carcasa que recibe al menos parte de dicha unidad (106) de amortiguador

en donde, en particular, al menos una de

- dicha primera parte (106.7) de interfaz de dicha unidad (106.1) de pistón sobresale de dicha unidad de carcasa en dicha dirección axial;

- dicha segunda parte (106.8) de interfaz de dicha unidad (106.2) de cilindro sobresale de dicha unidad de carcasa en dicha dirección axial;

- dicha unidad de carcasa tiene una primera sección (108.3) de cojinete, en particular, una primera sección de cojinete deslizante, para soportar dicha unidad (106.1) de pistón, dicha primera sección (108.3) de cojinete, en particular, engranando con una superficie de cojinete cilíndrica de dicha unidad (106.1) de pistón;

- dicha unidad de carcasa tiene una segunda sección (108.4) de cojinete, en particular, una segunda sección de cojinete deslizante, para soportar dicha unidad (106.2) de cilindro, dicha segunda sección (108.4) de cojinete, en particular, engranando con una superficie de cojinete cilíndrica de dicha unidad (106.2) de cilindro.

12. La disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde

- al menos una de una unidad (110) de compensación de volumen se provee y al menos una de dicha unidad (106.1) de pistón y dicha unidad (106.2) de cilindro comprende una unidad (109) de conducto de restablecimiento, - dicha unidad (110) de compensación de volumen está configurada para compensar, en particular, en un estado neutro de dicha unidad (106) de amortiguador, un cambio en la densidad de dicho fluido (107) de amortiguación dentro de dicha cámara (106.3) de trabajo,

- dicha unidad (109) de conducto de restablecimiento está configurada para proveer resistencia al flujo reducida para un flujo de retorno de dicho fluido (107) de amortiguación de dicho segundo espacio de vuelta a dicho primer espacio durante el restablecimiento de dicha unidad (106) de amortiguador de un estado desviado a un estado neutro

en donde, en particular, al menos una de

- dicha unidad (110) de compensación de volumen comprende al menos una (110.1) unidad de conducto de compensación para permitir el intercambio de fluido (107) de amortiguación entre dicha cámara (106.3) de trabajo y un depósito (110.2) de compensación;

- dicha unidad (110) de compensación de volumen comprende al menos una (110.3) unidad de válvula de compensación situada en un conducto de fluido entre dicha cámara (106.3) de trabajo y un depósito (110.2) de compensación y que permite el intercambio de fluido (107) de amortiguación entre dicha cámara (106.3) de trabajo y dicho depósito (110.2) de compensación cuando dicha unidad (106) de amortiguador está en dicho estado neutro y que bloquea el intercambio de fluido (107) de amortiguación entre dicha cámara (106.3) de trabajo y dicho depósito (110.2) de compensación cuando dicha unidad (106) de amortiguador no está en dicho estado neutro; - dicha unidad (109) de conducto de restablecimiento comprende al menos un conducto de fluido (107) para conducir dicho fluido (107) de amortiguación de dicho segundo espacio de vuelta a dicho primer espacio;

- dicha unidad (109) de conducto de restablecimiento comprende al menos una unidad de válvula de retención situada en un conducto de fluido y que permite el paso de dicho fluido (107) de amortiguación de dicho segundo espacio de vuelta a dicho primer espacio.

13. La disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos uno de - el fluido (107) de amortiguación es un fluido compresible viscoso;

- el fluido (107) de amortiguación es al menos uno de un fluido de silicona y un aceite de silicona;

- el fluido (107) de amortiguación presenta una compresibilidad del 1 % al 7 %, preferiblemente del 2 % al 3,1 %, más preferiblemente del 2,1 % al 3 %, a temperatura ambiente y a una presión de 300 bares;

- el fluido (107) de amortiguación presenta un aumento sensiblemente lineal de la compresibilidad a la presión a temperatura ambiente.

14. Una unidad de vehículo ferroviario que comprende

- una estructura (103.4, 102) de vehículo ferroviario, y

- al menos una disposición de amortiguador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13,

- estando dicha unidad (108) de soporte de amortiguador conectada a dicha estructura (103.4, 102) de vehículo ferroviario que forma dicho tercer componente (103.4) de vehículo,

en donde, en particular, al menos una de

- dicha al menos una unidad (106) de amortiguador es una unidad (106) de amortiguador transversal de dicha unidad de vehículo ferroviario con dicha dirección axial, en particular, que tiene al menos un componente a lo largo de un eje transversal de dicha unidad de vehículo ferroviario;

- dicha al menos una unidad (106) de amortiguador es una unidad (106) de amortiguador de rotación de dicha unidad de vehículo ferroviario, amortiguando dicha fuerza de amortiguación un movimiento de rotación entre dicha estructura (103.4, 102) de vehículo ferroviario y una estructura (102, 103.4) de vehículo ferroviario adicional alrededor de un eje de rotación, en particular un eje de rotación que se extiende a lo largo de una dirección de altura de dicha unidad (101) de vehículo ferroviario;

- dicha al menos una unidad (106) de amortiguador está situada al menos sustancialmente en el centro a lo largo de un eje transversal de dicha unidad (101) de vehículo ferroviario;

- se provee al menos una disposición (105) de amortiguador adicional según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, estando dichas disposiciones (105) de amortiguador espaciadas a lo largo de un eje longitudinal de dicha unidad (101) de vehículo ferroviario.

15. La unidad de vehículo ferroviario según la reivindicación 14, en donde

- dicha estructura de vehículo ferroviario es una unidad (103.4) de tren de rodadura, en particular, una unidad de bastidor de dicha unidad (103) de tren de rodadura y al menos uno de dicho primer componente (102.1) de vehículo y dicho segundo componente (102.1) de vehículo es un componente de una unidad (102) de carrocería de vagón soportada en dicha unidad (103) de tren de rodadura

o

- dicha estructura de vehículo ferroviario es una unidad (102) de carrocería de vagón y al menos uno de dicho primer componente (102.1) de vehículo y dicho segundo componente (102.1) de vehículo es un componente de una unidad (103) de tren de rodadura que soporta dicha unidad (102) de carrocería de vagón.