BR112018069385B1 - Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor e veículo automotor - Google Patents

Abstract

Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotivo, compreendendo uma peça moldada em elastômero apresentando sensivelmente uma simetria de inovação em torno de um eixo principal de compressão, esse amortecedor compreendendo uma extremidade formando uma coroa compreendendo faces de apoio (48) previstas para receber o apoio de uma peça em movimento, a coroa da extremidade compreendendo ressaltos (58, 60) separados entre si por ranhuras (54) repartidas na periferia dessa coroa, esses ressaltos apresentando faces de apoio (48) dispostas à alturas variadas.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor, bem como um veículo automotor equipado com os referidos amortecedores de suspensão.

[0002] Geralmente, os veículos automotores têm, em cada roda, uma suspensão com uma mola em espiral, um amortecedor que freia os movimentos da suspensão, e um amortecedor de suspensão, no qual as seções de corpo do veículo pressionam quando a suspensão está em uma extensão completa (final do curso), de modo a parar esse movimento evitando um choque.

[0003] Os amortecedores de suspensão são, em particular, criados pela moldagem de um material de elastômero com características elásticas e de resistência mecânica adequada que permite obter, em uma única operação de moldagem, formas complexas.

[0004] Para melhorar a progressividade a rigidez do amortecedor de suspensão, em particular para seu início do curso, se poderá utilizar materiais elásticos apresentando uma deformação dispondo de uma melhor progressividade ou de uma mais frágil densidade. Todavia, esses materiais aperfeiçoados apresentam custos mais elevados, bem como tendem a ter duração reduzida.

[0005] Com o mesmo objeto do amortecedor de suspensão conhecido, apresentado notadamente pelo documento FR-B1-2643122, compreende uma forma geralmente cilíndrica com orifícios perfurados atrás do eixo geométrico para permitir a passagem da haste de um amortecedor, formando na seção superior, tanto no interior quanto no exterior, uma série de nervuras anulares que facilitam uma sobrecarga axial para o amortecedor.

[0006] Além disso, para obter um primeiro contato sobre a peça em movimento mais progressivo, a face da extremidade do corpo principal, chamado nariz do amortecedor, formando uma coroa assegurando esse contato, compreende uma série de vigas de altura idêntica repartidas no contorno desse amortecedor. Se obtém assim uma compressão sobre uma pequena altura das vigas, apresentando uma seção reduzida, apresentando uma baixa rigidez para o início do curso logo após o contato do amortecedor.

[0007] Entretanto, conforme a peça em movimento vem simultaneamente pressionar o conjunto de vigas, se obtendo uma primeira rigidez constante durante o pequeno curso de compressão dessas vigas, seguindo a compressão do corpo ou seção principal do amortecedor dando uma segunda rigidez muito mais elevada.

[0008] A rigidez do pequeno curso do início desse tipo de amortecedor de suspensão é pouco progressiva. Em alguns casos, se poderá obter, ruídos no contato do amortecedor, bem como um conforto limitado devido a força de frenagem desse amortecedor aumentando muito rapidamente.

[0009] A presente invenção tem notadamente por objetivo evitar esses inconvenientes da técnica anterior.

[0010] Ela propõe nesse sentido um amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor compreendendo uma peça moldada em elastômero apresentando sensivelmente uma simetria de revolução de um eixo principal de compressão, esse amortecedor compreendendo uma extremidade formando uma coroa compreendendo faces de apoio previstas para receber o apoio de uma peça em movimento, esse amortecedor sendo importante uma vez que a coroa da extremidade compreende saliências separadas entre si por entalhes repartidos sobre o contorno dessa coroa, essas saliências apresentando faces de apoio dispostas em alturas variadas.

[0011] Uma vantagem desse amortecedor é que as alturas variadas das faces de apoio das saliências, mediante contato inicial da parte móvel sobre uma pequena extensão de apoios sucessivos seguindo as alturas de suas faces, gerando uma força de retrocesso no início desse contato muito progressivo evitando ruídos. Adicionalmente, a forte progressividade no início da frenagem evita choques, o que aperfeiçoa o conforto da suspensão.

[0012] Deve-se notar que o amortecedor de suspensão de acordo com a invenção poderá ser feito de maneira econômica por uma adaptação simples do ferramental do molde dos amortecedores existentes, sem modificar outros componentes da suspensão.

[0013] O amortecedor de suspensão de acordo com a invenção poderá ainda compreender uma ou várias das características seguintes, que poderão ser combinadas entre si.

[0014] Vantajosamente, os entalhes compreendem um fundo que é arredondado.

[0015] Vantajosamente, a extremidade formando a coroa apresenta uma forma exterior cônica que se retrai para baixo.

[0016] Em particular, os entalhes poderão compreender uma altura superior à metade da forma exterior cônica.

[0017] Vantajosamente, os entalhes apresentam em sua superfície superior ranhuras verticais.

[0018] Vantajosamente, a diferença de altura entre as diferentes faces de apoio é compreendida entre 0,5 e 5 mm.

[0019] Em particular, a diferença de altura entre as diferentes faces de apoio poderá ser aproximadamente de 2 mm.

[0020] Vantajosamente, para um curso de compressão iniciado após o apoio sobre todas as faces de apoio, a rigidez dinâmica do amortecedor sobre uma faixa de vários milímetros é compreendida entre 20 e 30N/mm.

[0021] Vantajosamente, o amortecedor de suspensão é feito de um material elastomérico de poliuretano.

[0022] A invenção tem também por objetivo um veículo automotor compreendendo suspensões equipadas com o amortecedor de suspensão compreendendo quaisquer das características precedentes.

[0023] A invenção será melhor compreendida e outras características e vantagens se tornarão mais aparentes à partir de detalhada descrição da mesma, com relação aos desenhos em anexo, apresentados em caráter exemplificativo, e não limitativo, nos quais: A Figura 1 é uma vista da montagem de uma suspensão dianteira do tipo Mac Pherson de um veículo automotor, equipada de um amortecedor de suspensão de acordo com de acordo com o estado da técnica anterior; A Figura 2 é uma vista em corte axial apresentando o amortecedor de suspensão dessa suspensão; As Figuras 3 e 4 são vistas de dois amortecedores de suspensão diferentes de acordo com o estado da técnica anterior; A Figura 5 é uma vista de um amortecedor de suspensão de acordo com a invenção; e A Figura 6 é um gráfico apresentando valores de esforços em função da compressão para os amortecedores de suspensão apresentados nas figuras 3, 4 e 5.

[0024] As Figuras 1 e 2 apresentam um suporte do cubo 2 compreendendo uma perfuração central 4 prevista para receber rolamentos suportando o cubo de uma roda, compreendendo em sua base uma rótula 6 fixada na extremidade exterior de um triângulo inferior de suspensão 8.

[0025] O triângulo de suspensão 8 compreende dois pivôs 10 que são alinhados longitudinalmente no veículo, permitindo que a suspensão desse triângulo de suspensão se mova em torno do eixo geométrico que passa por esses dois pivôs.

[0026] Um amortecedor telescópico 12 compreende um corpo 14 cuja base é circundada por uma chapa 16 feita em metal, que segura a parte superior do suporte do cubo 2. Dois parafusos transversais atravessam as perfurações dessa chapa 16 de modo a assegurar que essa fixação no suporte do cubo 2 seja suficientemente forte.

[0027] A haste 18 do amortecedor 12 compreende uma parte superior fixada à um suporte 20 previsto para ser montado sob uma chapa metálica da carroceria do veículo. Uma mola em espiral helicoidal não representada, compreende uma base em apoio sobre uma chapa metálica 22 fixada em torno do corpo do amortecedor 14, e uma cúpula em apoio em uma peça livre em rotação 24, mantida debaixo do suporte 20.

[0028] Um amortecedor de suspensão em elastômero 30 forma uma peça de revolução apresentando uma perfuração axial recebendo a haste 18, uma face superior fixada debaixo do suporte 20, e uma face inferior prevista para receber o apoio da extremidade superior do corpo 14 quando o recesso da suspensão for suficiente.

[0029] Para o amortecedor de suspensão 30 apresentado nas figuras 1 e 2, a face interior formando uma coroa de extremidade contínua é inteiramente comprimida quando o corpo do amortecedor 14 chega nela. Se obtém a seguir uma certa rigidez pouco progressiva no início da suspensão, o que ocasiona ruídos, bem como um desconforto face à chegada brutal dessa tensão.

[0030] A Figura 3 apresenta um amortecedor de suspensão 30 conhecido compreendendo uma face superior plana 40 perpendicular ao eixo principal de compressão, prevista para se fixar na carroceria do veículo, compreendendo uma ranhura de indexação 42 permitindo-a se posicionar.

[0031] O corpo do amortecedor de suspensão 30 compreende uma série de cavidades anulares 44 facilitando a compressão axial do material. Um aro rígido 46 prende a parte central do corpo do amortecedor de suspensão 30, de modo a proporcionar uma melhor durabilidade e de evitar sua curvatura durante uma forte compressão.

[0032] A extremidade inferior do amortecedor de suspensão 30 forma uma face de apoio 48 plana que é contínua. Durante o início da compressão desse amortecedor, se obtém rapidamente uma rigidez elevada ocasionando ruídos e desconforto.

[0033] A Figura 4 apresenta uma variante conhecida desse amortecedor de suspensão 30, compreendendo em sua base uma forma exterior cônica 50 centrada no eixo sendo fixada para baixo, e uma cavidade central, que permite uma face de apoio 48 formando uma coroa de pequena largura compreendida entre essa cavidade central e essa forma exterior cônica.

[0034] A face de apoio 48 compreende quatro ranhuras 54 regularmente repartidas compreendendo um contorno superior arredondado e uma altura correspondendo aproximadamente a três quartos da forma exterior cônica 50. As ranhuras 54 deixam entre elas quatro ressaltos 58 compreendendo, cada deles, uma largura similar àquela de uma ranhura. A ponteira do amortecedor apresenta uma forma geral de pétalas.

[0035] Além disso, cada ressalto 58 compreende no exterior e ao meio, uma ranhura vertical 56 de pouca profundidade começando um pouco abaixo da face de apoio 48, e se prolongando ao meio abaixo da forma exterior cônica 50.

[0036] Se obtém uma face de apoio 48 formada pela extremidade dos quatro ressaltos 58 apresentando uma superfície muito reduzida, e uma grande flexibilidade devido à deformação possível desses ressaltos na direção radial para a cavidade centro e para o exterior, como na direção tangencial para as ranhuras 54. As ranhuras verticais 56 adicionam uma facilidade de deformação desses ressaltos 58.

[0037] Entretanto, a chegada da peça em movimento simultaneamente sobre os quatro ressaltos 58 traz uma primeira rigidez apresentando uma inclinação única, que poderá ocasionar ruídos e desconforto.

[0038] A Figura 5 apresenta uma variação do amortecedor de suspensão apresentado na Figura 4, compreendendo dois ressaltos longos opostos 60 apresentando uma altura um pouco superior seguindo um valor H, que está vantajosamente compreendido entre 0,5 e 5 mm.

[0039] Se obtém assim no primeiro curso de compressão do amortecedor seguindo o valor H uma compressão de somente dois ressaltos longos 60, e que resulta em uma primeira rigidez muito fraca. Se tem a seguir uma compressão dos dois ressaltos seguintes curtos 58 que se agregam, resultando em uma rigidez mais elevada que permanece todavia muito fraca face aos diferentes elementos em torno desse ressaltos. Se obtém para o início do curso uma rigidez para duas inclinações.

[0040] Vantajosamente, os ressaltos longos 60 são dispostos de maneira alternada com os ressaltos curtos 58, que mantém uma força de apoio simétrica com relação ao eixo desse amortecedor durante a chegada da peça em movimento.

[0041] Em particular, o material do amortecedor poderá ser um elastômero de poliuretano.

[0042] Como variante se poderá dispor de um número variado de ranhuras 54 e de altura dos ressaltos superior às mesmas.

[0043] A Figura 6 apresenta em função da compressão expressada no eixo horizontal em milímetro, a rigidez dinâmica dos amortecedores expressada em Newton por milímetro para o amortecedor apresentado na Figura 3 com a primeira curva 70, na Figura 4 a segunda curva 72 e na Figura 5 com a terceira curva 74.

[0044] Se constata na primeira curva 70 para o amortecedor compreendendo uma ponteira maciça, uma montagem rápida da rigidez sobre o primeiro milímetro do curso, que atinge um valor aproximado de 37N/mm, após uma montagem progressiva a partir de oito milímetros de curso.

[0045] Se constata na segunda curva 72 para o amortecedor compreendendo uma ponteira muito aparada, uma montagem rápida da rigidez no primeiro milímetro de curso para atingir um valor mais fraco em torno de 25N/mm, após a seguir até o curso de 9 mm uma curva sensivelmente plana compreendida entre 20 e 30N/mm.

[0046] Se constata na terceira curva 74 para o amortecedor compreendendo a ponteira muito aparada bem como uma diferença de altura G entre os ressaltos 58, 60 de 2 mm, uma boa progressividade da rigidez nos dois primeiros milímetros do recesso que limita fortemente o choque da chegada nesse amortecedor.

[0047] A seguir por essa terceira curva 74 após o curso de 2 mm correspondente à colocação em contato com o conjunto das faces de apoio 48, uma rigidez compreendida entre 20 e 30N/mm até o curso de aproximadamente 9 mm.

[0048] Se realiza assim de maneira econômica, com uma simples modificação do ferramental de moldagem dos amortecedores de suspensão, sem alteração para o veículo e o método de montagem, uma melhora no conforto. Se poderá em particular utilizar materiais menos potente para a progressividade e menos caros, se compensando a baixa progressividade pelas formas seguindo a invenção permitindo se encontrar um nível equivalente.

Claims (9)

1. Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor, compreendendo uma peça moldada feita de elastômero sendo essencialmente simétrica em revolução em torno de um eixo geométrico principal de compressão, esse amortecedor compreendendo uma extremidade formando uma coroa compreendendo faces de apoio (48) previstas para receber pressão a partir de uma peça em movimento, a extremidade da coroa compreendendo ressaltos (58, 60) que são separados um do outro por ranhuras (54) distribuídas na periferia dessa coroa, caracterizado pelo fato de os ressaltos terem faces de apoio (48) dispostas em alturas variadas, e em que os ressaltos (58, 60) tem ranhuras verticais (56) em sua superfície exterior.

2. Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as ranhuras (54) compreenderem um fundo arredondado.

3. Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a extremidade que forma a coroa tem uma forma exterior cônica (50) que se estreita para o fundo.

4. Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de as ranhuras (54) compreenderem uma altura maior do que a metade da forma exterior cônica (50).

5. Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a diferença de altura (H) entre as diferentes faces de apoio (48,50) estar compreendida entre 0,5 e 5 mm.

6. Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a diferença de altura (H) entre as diferentes faces de apoio (48, 50) ser de 2 mm.

7. Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor, de acordo com qualquer uma das precedentes, caracterizado pelo fato de um curso de compressão iniciar após pressão em todas as faces de apoio (48, 50), a rigidez dinâmica do amortecedor sobre uma faixa de vários milímetros estando compreendida entre 20 e 30N/mm.

8. Amortecedor de suspensão para a suspensão de um veículo automotor, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de ser feito a partir de um material elastômero de poliuretano.

9. Veículo automotor, compreendendo suspensões equipadas com um amortecedor de suspensão, caracterizado pelo fato de esses amortecedores serem do tipo definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.