BR102013004609A2

BR102013004609A2 - Amortecedor de solavanco para uso em um sistema de suspensão de veículo motorizado

Info

Publication number: BR102013004609A2
Application number: BRBR102013004609-4A
Authority: BR
Inventors: Joseph S Fedullo
Original assignee: Gm Global Tech Operations Inc
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2015-06-23
Also published as: US9308793B2; US20130285301A1

Abstract

Amortecedor de solavanco para uso em um sistema de suspensão de veículo. É provido um amortecedor de solavanco multidensidade em peça única. O amortecedor de solavanco multidensidade incorpora a maciez ou baixa taxa de entrada ou rigidez exigidas, que são necessárias para prover uma sensação e controle de rodagem adequados, bem como capacidade de energia necessária para controlar cargas de pico, durante um evento de impacto de alta intensidade, tal como um encontro com uma panela ou similares. O amortecedor de solavanco multidensidade pode ser configurado como um único componente unitário com um corpo, que pode inclui uma extremidade de ponta e uma extremidade de base. O corpo pode ser composto de um material resiliente, o material resiliente com uma densidade que transiciona de uma primeira densidade na extremidade de ponta para uma segunda densidade na extremidade de base. O corpo pode aumentar ou diminuir de densidade, em g/cc, da extremidade de ponta para extremidade de base ao longo do corpo.

Description

“AMORTECEDOR DE SOLAVANCO PARA USO EM UM SISTEMA DE SUSPENSÃO DE VEÍCULO MOTORIZADO” CAMPO TÉCNICO A revelação diz respeito a um amortecedor de solavanco multidensidade para uso em um sistema de suspensão de veículo motorizado.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Sistemas de suspensão de veículo motorizado podem ser configurados para permitir que o conjunto de rodas do veículo siga mudanças na elevação na superfície da estrada, suportando o peso do veículo e permitindo movimento vertical relativo entre uma roda do veículo e o veículo durante deslocamento na estrada, para isolar perturbações da roda do corpo do veículo. À medida que o conjunto de rodas de um veículo motorizado encontra entradas da estrada, durante o deslocamento, o sistema de suspensão é submetido a cursos de compressão (solavanco) e cursos de extensão (recuperação).

Amortecedores de solavanco são utilizados para prover força e absorver e armazenar energia durante o solavanco. Durante um evento de impacto de alta intensidade, tal como quando encontra uma série de panelas, uma saliência, ou um objeto estranho na rodovia, o amortecedor de solavanco pode ser configurado para fazer contato com um batente dentro da suspensão do veículo motorizado e pode deformar elasticamente para prover a força de contato contra o corpo do veículo. À medida que a deformação elástica do amortecedor de solavanco aumenta, na compressão, a força provida pelo amortecedor de solavanco também aumenta até um limite, no qual o amortecedor cessa o movimento relativo do conjunto de rodas em direção ao corpo do veículo. É desejável que amortecedores de solavanco forneçam a menor taxa de entrada ou rigidez possível para melhorar a qualidade de rodagem do veículo, ainda mantendo uma taxa ou rigidez com capacidades de energia suficientes para combater e/ou controlar cargas de pico durante um evento de impacto de alta intensidade.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO É provido um amortecedor de solavanco multidensidade em peça única. O amortecedor de solavanco multidensidade incorpora a taxa de entrada ou rigidez macia ou baixa necessária,^que é necessária para prover controle de combustível e rodagem, bem como a capacidade de energia necessária para controlar cargas de pico, durante um evento de impacto de alta intensidade, tal como o encontro com uma panela ou similares. O amortecedor de solavanco de alta densidade pode ser configurado como um único componente unitário com um corpo, que pode incluir uma extremidade de ponta e uma extremidade de base. O corpo pode definir um furo central ao longo de um eixo longitudinal. O corpo do amortecedor de solavanco de alta densidade pode incluir uma pluralidade de seções de densidade discretas ao longo do eixo longitudinal, incluindo pelo menos uma seção de ponta inicial próxima à extremidade de ponta e uma seção de base final próxima à extremidade de base. A seção de base final pode ser composta de um material relativamente denso com a capacidade de energia suficiente para controlar cargas de pico. A seção de ponta inicial pode ser composta de um material de menor densidade com uma taxa de entrada relativamente baixa para prover uma rodagem veicular suave. A densidade de cada uma das respectivas seções, na pluralidade de seções, pode ser configurada para aumentar ou diminuir de densidade (g/cc) por seção da extremidade de ponta para a extremidade de base. O corpo do amortecedor de solavanco multidensidade pode altemativamente ser configurado como uma única peça com uma densidade que varia continuamente ao longo do eixo longitudinal, gradualmente aumentando ou diminuindo em g/cc da extremidade de ponta para a extremidade de base, sem uma pluralidade de seções de densidades discretas.

As características e vantagens apresentados, e outras características e vantagens da presente invenção ficam facilmente aparentes a partir da descrição detalhadas seguinte de alguns dos melhores modos e outras modalidades para realizar a invenção, definida nas reivindicações anexas, quando consideradas em conjunto com os desenhos anexos.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista em perspectiva de um amortecedor de solavanco multidensidade de exemplo. A figura 2 é uma vista em elevação de um amortecedor de solavanco multidensidade de exemplo quando o veículo está em descanso. A figura 3 é uma vista em elevação de um amortecedor de solavanco multidensidade de exemplo em compressão durante um evento de impacto de alta intensidade. A figura 4 é um gráfico de força em função do deslocamento de múltiplos amortecedores de solavanco de uma única densidade de linha de base, comparado com o gráfico de força em função do deslocamento de um amortecedor de solavanco multidensidade de exemplo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Versados na técnica percebem que os termos tais como "acima", "abaixo", "para baixo", "para cima", "topo", "base", etc. são usados descritivamente para as figuras, e não representam limitações a respeito do escopo da invenção.

Referindo-se às figuras, em que números de referência iguais correspondem a componentes iguais ou similares nas diversas vistas, é provido um amortecedor de solavanco multidensidade 100. O amortecedor de solavanco 100 é operável em um sistema de suspensão de veículo motorizado.

Amortecedores de solavanco em geral podem ser configurados em uma variedade de formas ajustadas para as necessidades particulares, exigências de compressão e desenho do conjunto amortecedor.

Referíndo-se à figura 1, o amortecedor de solavanco multidensidade 100 pode ser configurado como um único componente unitário, e pode ser de qualquer material resiliente tal como uma variedade de elastômeros ou materiais de uretano microcelular incluindo, mas sem limitações, NDI, MDI, TODI, e similares. O amortecedor de solavanco multidensidade 100 pode incluir adicionalmente um corpo 120 que pode incluir uma extremidade de base 103 e uma extremidade de ponta 104. O corpo do amortecedor de solavanco 120 pode afunilar-se ou no geral diminuir de diâmetro seccional transversal, da extremidade de base 103 para a extremidade de ponta 104. O amortecedor de solavanco 100 pode ser configurado para colocação entre um primeiro componente da suspensão da extremidade de ponta 101 e um segundo componente da suspensão da extremidade de base 102. O corpo do amortecedor de solavanco multidensidade 120 pode definir um furo central 105 ao longo de seu eixo longitudinal A, da extremidade de base 103 para a extremidade de ponta 104. O furo central 105 pode adicionalmente definir uma superfície radial interna 110.0 furo central 105 pode ser configurado para receber um elemento 112 tal como uma haste de pistão, parafuso de montagem, ou outro prendedor, conhecido na tecnologia, que pode ser configurado para montar o amortecedor de solavanco 100 na armação do veículo (não mostrada). O elemento 112 pode ser adaptado dentro do furo central 105 e configurado para permanecer em contato contínuo com a superfície interna 110. O amortecedor de solavanco 100 pode também incluir uma superfície radial externa 111. A extremidade de ponta 104 pode ser poligonal ou anular na sua forma longitudinal. A extremidade de ponta 104 pode definir um vazio da ponta 106, que pode ser central com a extremidade de ponta 104. A extremidade de ponta 104 pode também definir uma pluralidade de seções recortadas 107 e uma pluralidade de seções salientes 108 formadas em tomo do vazio de ponta 106. A pluralidade de seções recortadas 107 e a pluralidade de seções salientes 108 podem ser configuradas para reduzir a constante de mola do amortecedor de solavanco 100 durante contato inicial entre a extremidade de ponta 104 e o primeiro componente da suspensão da extremidade de ponta 101. Uma seção recortada 109 pode ser formada por baixo da extremidade de ponta 104 entre o vazio da extremidade de ponta 106 ' e o furo central 105. A seção recortada 109 pode ser formada removendo-se uma parte do material do corpo do amortecedor 120 entre a superfície radial interna 110 e a superfície radial externa 111. A seção recortada 109 pode ser configurada para reduzir a constante da mola do amortecedor 100 durante contato inicial entre a extremidade de ponta 104 e o primeiro componente da suspensão da extremidade de ponta 101. A extremidade de base 103 pode definir um vazio da base 113 na junção entre a extremidade de base e o furo central 105. O vazio da base 113 pode ser central com a extremidade de base 103. O corpo do amortecedor de solavanco 120 pode incluir adicionalmente uma pluralidade de convolutas 115 formada sobre a superfície radial externa 111 ao longo do eixo longitudinal A, entre a extremidade de base 103 e a extremidade de ponta 104.

Como mostrado na figura 1, o corpo do amortecedor de solavanco multidensidade 120 pode incluir uma pluralidade de seções 116, 117, etc., cada uma das respectivas seções sendo composta de um material resiliente de densidade discreta, a densidade do material gradualmente aumentando ou diminuindo, por seção, em g/cm3 da extremidade de ponta 104 para a extremidade de base 103. O corpo do amortecedor de solavanco multidensidade 120 pode incluir pelo menos duas seções, uma seção de ponta inicial 116 e uma seção de base final 117. A seção de ponta inicial 116 pode ser composta de um material de menor densidade com uma taxa de entrada relativamente baixa para prover uma rodagem veicular suave; altemativamente, a seção de ponta inicial 116 pode ser composta de um material de maior densidade com uma taxa de entrada relativamente alta para prover uma capacidade de energia suficiente para controlar cargas de pico. A densidade da seção de ponta inicial 116 pode variar de cerca de 0,30 g/cc a cerca de 0,80 g/cc. A seção de base final 117 pode ser composta de um material relativamente denso com capacidade de energia suficiente para controlar cargas de pico; altemativamente, a seção de base final 117 pode ser composta de um material de menor densidade com uma taxa de entrada relativamente baixa para prover uma rodagem veicular suave. A densidade da seção de base final 117 pode variar de cerca de 0,30 g/cc a cerca de 0,80 g/cm3.

Em uma configuração na qual a densidade do corpo do amortecedor de solavanco 120 aumenta gradualmente da extremidade de ponta 104 para a extremidade de base 103, a densidade do material que compõe a seção de base final 117 deve exceder a densidade do material que compõe a seção de ponta inicial 116 e a pluralidade adicional de seções anteriores próximas da extremidade de ponta 104.

Em uma configuração na qual a densidade do corpo do amortecedor de solavanco 120 diminui gradualmente da extremidade de ponta 104 para a extremidade de base 103, a densidade do material que compõe a seção de ponta inicial 116 deve exceder a densidade do material que compõe a seção de base final 117 e a pluralidade adicional de seções anteriores próxima da extremidade de base 104.

Embora somente duas seções discretas 116, 117 estejam mostradas na figura 1, deve-se entender que o corpo do amortecedor de solavanco multidensidade 120 pode conter qualquer número de seções de densidades discretas, entre a seção de ponta inicial 116 e a seção de base final 117, que aumentam ou diminuem de densidade (g/cc) da extremidade de ponta 104 para a extremidade de base 103.

Altemativamente, o corpo do amortecedor de solavanco multidensidade 120 pode ser configurado como uma peça unitária, sem uma pluralidade discreta de seções transversais 116, 117, etc. de densidade predeterminada. O corpo do amortecedor de solavanco multidensidade 120, desta configuração de exemplo, pode ser configurado como uma peça única, que pode ser configurada para ter uma densidade que varia continuamente ao longo do eixo longitudinal A, gradualmente aumentando ou diminuindo de g/cc da extremidade de ponta 104 para a extremidade de base 103.

Em uma configuração na qual a densidade do corpo do amortecedor de solavanco 120 aumenta gradualmente da extremidade de ponta 104 para a extremidade de base 103, a densidade do corpo do amortecedor de solavanco 120 pode variar continuamente de cerca de 0,30 g/cc na extremidade de ponta 104 para pelo menos cerca de 0,80 g/cc na extremidade de base 103.

Altemativamente, em uma configuração na qual a densidade do coipo do amortecedor de solavanco 120 diminui gradualmente da extremidade de ponta 104 para a extremidade de base 103, a densidade do corpo do amortecedor de solavanco 120 pode variar continuamente de pelo menos cerca de 0,80 g/cc na extremidade de ponta 104 para cerca de 0,30 g/cc na extremidade de base 103.

Referindo-se no geral às figuras 2 e 3, em operação, o amortecedor de solavanco 100 pode fazer contato com um batente ou segundo componente da suspensão de base 102 dentro da suspensão do veículo motorizado e pode deformar elasticamente para absorver um impacto ou força de solavanco F, que pode ser aplicada pelo primeiro componente da suspensão da extremidade de ponta 101 sobre o amortecedor de solavanco multidensidade 100.

Como mostrado na figura 3, o amortecedor de solavanco multidensidade 100 pode ser axialmente comprimido ao longo do eixo longitudinal A, entre o primeiro componente da suspensão da extremidade de ponta 101 e o segundo componente da suspensão da extremidade de base 102. A medida que o solavanco máximo aproxima-se, força do solavanco F e energia são trocadas entre o primeiro componente da suspensão da seção de ponta 101 e o amortecedor de solavanco multidensidade 100. A seção de ponta inicial 116 fornece um primeiro estágio de resposta à força de solavanco F, provendo uma força de reação resiliente de baixa taxa de entrada R contra a força de solavanco F. A seção de ponta inicial 116 pode também absorver energia de solavanco até que ela seja completamente comprimida ou saturada. Esta reação seria similar para cada das respectivas seções subsequentes de densidade crescente na pluralidade de seções de densidades discretas. A medida que a força de solavanco F e a energia de solavanco movem através de cada uma das seções subsequentes 116, 117, ete. da extremidade de ponta 104 para a extremidade de base 103, a força de reação R é aumentada e a sensação da rigidez de rodagem veicular de uma maneira crescente para minimizar a interrupção da rodagem e melhorar o controle de carga. A seção de base final 117 fornece um estágio final de resposta ao solavanco, provendo uma força de reação resiliente de alta taxa de entrada R contra a força de solavanco F até comprimida ou saturada durante um evento dé impacto de alta intensidade.

Como mostrado pelo gráfico na figura 4, amortecedores de solavanco de baixa densidade singulares, mostrados no formato de linhas pontilhadas, podem ter a capacidade de prover tanto uma taxa de entrada inicial macia no bloco 201, ainda sacrificando a capacidade de energia para suportar um evento de suspensão de alta intensidade no bloco 202.

Altemativamente, amortecedores de solavanco de alta densidade singulares podem possuir capacidade de energia suficiente para suportar um evento de impacto de alta densidade, no bloco 203, ainda sacrificando a taxa de entrada inicial macia, no bloco 204, esgotando a qualidade de rodagem do veículo. O amortecedor de solavanco multidensidade 100 permite uma taxa de entrada inicial mais macia provida pelo material de menor densidade próximo da extremidade de ponta 104, que pode prover melhor qualidade de rodagem para os ocupantes do veículo, mostrado no bloco 205.

Adicionalmente, o amortecedor de solavanco multidensidade 100 também mantém maior capacidade de energia, mostrada no bloco 206, para eventos de suspensão de alta intensidade, tais como panelas ou similares, por causa do material de alta densidade próximo da extremidade de base 103. O amortecedor de solavanco multidensidade permite o ajuste da curva de força em função da compressão simplesmente manipulando a densidade dentro de um único componente, em vez de utilizar um componente adicional, tal como um anel circunferencial, copo de amortecedor de solavanco, ou uma tampa do percutor de montagem de carga tanto de maior densidade quanto de menor densidade do que o próprio amortecedor de solavanco, todos os quais são conhecidos na tecnologia anterior. O amortecedor de solavanco multidensidade pode adicionalmente ser configurado para ser utilizado com um anel circunferencial, um copo do amortecedor de solavanco, ou uma tampa do percutor de montagem de carga, para modificar ainda mais a curva de força em função da compressão.

Entretanto, a formação multidensidade permite que a manipulação seja feita sem a necessidade de um componente adicional. A descrição detalhada e os desenhos ou figuras são para suporte e descrição da invenção, mas o escopo da invenção é definido somente pelas reivindicações. Embora alguns dos melhores modos e outras modalidades para realizar a invenção reivindicada tenham sido descritos com detalhes, vários desenhos e modalidades alternativos existem para praticar a invenção definida nas reivindicações anexas.

Claims

1. Amortecedor de solavanco para uso em um sistema de suspensão de veículo motorizado, caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo com uma extremidade de ponta e uma extremidade de base; em que o corpo é composto de um material resiliente, o material resiliente com uma densidade que transiciona de uma primeira densidade na extremidade de ponta para uma segunda densidade na extremidade de base.

2. Amortecedor de solavanco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira densidade é maior que a segunda densidade.

3. Amortecedor de solavanco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira densidade é menor que a segunda densidade.

4. Amortecedor de solavanco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de seções, cada uma da pluralidade de seções com densidade discreta, a densidade discreta de cada uma da respectiva pluralidade de seções transicionando, por seção, da primeira densidade na extremidade de ponta para a segunda densidade na extremidade de base.

5. Amortecedor de solavanco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a densidade do material resiliente transiciona continuamente ao longo de um eixo longitudinal da primeira densidade na extremidade de ponta para a segunda densidade na extremidade de base.

6. Amortecedor de solavanco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é formado como uma única peça unitária.

7. Amortecedor de solavanco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material resiliente compreende adicionalmente um material de uretano microcelular.

8. Amortecedor de solavanco, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o material de uretano microcelular é diisocianato de difenil metileno (MDI).

9. Amortecedor de solavanco, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o material de uretano microcelular é diisocianato de naftaleno (NDI).

10. Amortecedor de solavanco, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma seção de extremidade de ponta inicial e uma seção de extremidade de base final, a seção de extremidade de ponta com uma maior densidade do que a seção da extremidade de base final.