BRPI1104530B1

BRPI1104530B1 - batente de suspensão para um suporte macpherson e suporte de suspensão

Info

Publication number: BRPI1104530B1
Application number: BRPI1104530-2A
Authority: BR
Inventors: M. Christophe Rimoux
Original assignee: Ntn-Snr Roulements
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2020-12-01
Also published as: CN102398493B; CN102398493A; FR2964435B1; BRPI1104530A2; FR2964435A1; EP2428697B1; EP2428697A1

Abstract

ENCOSTO DE SUSPENSÃO PARA UM SUPORTE MACPHERSON E SUPORTE DE SUSPENSÃO. A invenção se refere a um encosto de suspensão para um suporte Macpherson que compreende um amortecedor telescópico e uma mola helicoidal, e mais especificamente a um encosto de suspensão que compreende um rolamento disposto entre a mola helicoidal e a superestrutura do veículo, e um encosto de impacto deformável que serve como uma proteção de amortecedor para o fim do percurso de contração do amortecedor telescópico. De acordo com a invenção, o encosto de impacto 30 compreende um cume anelar 36 alojado em um volume anelar 38 delimitado axialmente por uma superfície de apoio inferior 40 presa a anilha superior 14 e uma superfície de apoio superior 42 presa ao membro rígido de fixação 26.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere a um batente de suspensão para um suporte MacPherson que compreende um amortecedor telescópico e uma mola helicoidal, e mais especificamente a um batente de suspensão que compreende um rolamento cilíndrico disposto entre a mola helicoidal e a superestrutura do veículo, e um batente de encosto deformável que serve como uma proteção de amortecedor para o fim do curso de contração do amortecedor telescópico. A invenção também se refere a um suporte de suspensão que compreende este batente de suspensão.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] O batente de encosto pode ser fixado à arruela inferior do rolamento ou a um membro estacionário em relação a esta arruela, tal como ilustrado, por exemplo, nos documentos FR 2 859 513 ou FR 2 779 096. Neste caso, as grandes forças aplicadas ao batente de encosto pelo cilindro do amortecedor são transmitidas para o corpo do veículo por meio do rolamento, o que não é vantajoso para os mesmos.

[003] O batente de encosto também pode ser fixado a arruela superior ou a uma cobertura rígida ou não rígida, fixada à arruela superior como ilustrado, por exemplo, no documento FR 2 839 471. Entretanto, nesta configuração, é difícil fornecer um espaço para acomodar a deformação radial do batente de encosto. Na prática, uma parte importante do batente de encosto é alojada em um casquilho indeformável, e deste modo não tem uso prático para absorver choques. Assim, a sobrecarga do batente é grande. Além disso, este tipo de configuração dificilmente é adaptável a um batente inclinado, ou seja, um batente de suspensão com um eixo rotativo que não é paralelo ao eixo do amortecedor telescópico.

[004] Os batentes de suspensão com um batente de encosto que é diretamente fixado ao corpo do veículo, ou a um membro para fixar o batente de suspensão ao corpo do veículo, independentemente do rolamento também são conhecidos como ilustrado, por exemplo, nos documentos EP 1 172 238 ou EP 1 029 719. A parte do batente de encosto que é conectada ao membro de fixação é assim presa dentro de um casquilho indeformável, de modo que a mesma não participe no amortecimento de impactos. Além disso, é visto que o rolamento fica vulnerável uma vez que existe uma passagem desprotegida para a entrada de poluentes através da abertura radial interna entre as arruelas do rolamento. Na alternativa ilustrada no documento DE 1 975 268, o batente de encosto não é preso axialmente, o que é insatisfatório.

[005] A invenção visa remediar os inconvenientes do estado da técnica, e particularmente fornecer um batente de suspensão de sobrecarga reduzida que não transmita impacto ao rolamento.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[006] Para este fim, de acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um batente de suspensão para um suporte MacPherson que compreende um amortecedor telescópico e uma mola helicoidal, em que o batente compreende: - um rolamento que compreende uma arruela superior e uma arruela inferior que definem canais nos quais corpos rolantes rolam, em que a arruela inferior é presa a uma interface que apoia de encontro a uma extremidade superior da mola helicoidal; - um membro rígido para fixar o batente de suspensão à superestrutura do veículo, em que a arruela superior apoia de forma direta ou indireta axialmente no membro rígido de fixação; e - um batente de encosto feito de um material deformável para dissipar a energia de impacto transmitida pelo amortecedor, em que o batente de encosto compreende um cume anelar alojado em um volume anelar delimitado axialmente por uma superfície de apoio inferior presa à arruela superior e uma superfície de apoio superior presa ao membro rígido de fixação.

[007] A geometria geral do batente é particularmente compacta. A sobrecarga axial é reduzida. O posicionamento do batente de encosto é assegurado. As cargas aplicadas ao batente de encosto são transmitidas diretamente ao membro de fixação evitando o rolamento.

[008] De acordo com uma realização preferencial, a superfície de apoio inferior e a superfície de apoio superior podem ser dispostas de modo que as mesmas delimitem um espaço anelar no qual o cume é alojado, em que o espaço anelar se estende radialmente para fora além do cume. Assim, o volume do espaço anelar é maior do que o volume do cume, em que deste modo acomoda uma deformação radial do cume quando o batente de encosto é inclinado.

[009] De acordo com uma realização preferencial, o cume anelar é localizado radialmente dentro da circunferência primitiva do rolamento. Assim a sobrecarga axial do batente é reduzida.

[010] De acordo com uma realização preferencial, o membro de fixação compreende uma área anelar de suporte que tem uma dimensão maior ou igual ao diâmetro primitivo do rolamento, em que a arruela superior apoia de forma direta ou indireta axialmente na área de suporte anelar do membro de fixação rígido. Assim, as cargas e torques são transmitidos convenientemente entre o chassi do veículo e o suporte MacPherson.

[011] De acordo com uma realização, a superfície de apoio superior é planar. Outras alternativas, por exemplo, de forma afunilada são possíveis. Uma configuração planar substancialmente perpendicular à direção privilegiada do amortecedor faz com que seja possível fazer com que o batente de encosto trabalhe substancialmente em compressão. De acordo com uma realização, a superfície de apoio superior planar é perpendicular ao eixo geométrico de rotação do rolamento. Alternativamente, a superfície de apoio superior pode ser oblíqua em relação ao eixo geométrico de rotação do rolamento. Com respeito à superfície de apoio inferior a mesma é preferencialmente planar e paralela à superfície de apoio superior.

[012] De acordo com uma realização a superfície inferior anelar do rolamento é formada por uma tampa rígida interposta entre a arruela superior e o membro de fixação rígido. Esta tampa pode atender a múltiplas funções. A mesma preferencialmente compreende uma borda externa para proteger o rolamento, localizada radialmente do lado de fora do rolamento. Esta borda preferencialmente desce abaixo do círculo da borda do rolamento. A mesma confronta ou um lado anelar da arruela inferior ou um membro de suporte da arruela inferior a fim de criar uma perda de carga, ou seja, a um estreitamento capaz, por exemplo, de ser formado como um labirinto, entre o rolamento e o lado externo.

[013] A tampa pode ser conectada ao membro de fixação rígido por meio de um bloco de filtragem elastomérico anelar. Alternativamente, a mesma pode ser conectada diretamente ao membro de fixação rígido.

[014] De acordo com uma realização, a superfície de apoio anelar superior é formada pelo membro de fixação rígido. Alternativamente, a superfície de apoio anelar superior pode ser formada por um bloco de filtragem elastomérico interposto entre o membro de fixação rígido e a arruela superior. Este bloco de filtragem elastomérico que forma a superfície de apoio anelar pode ser recoberto sobre o membro de fixação rígido. A mesma também pode ser interposta entre o rolamento e o membro de fixação rígido.

[015] De acordo com uma realização, a interface que apoia de encontro a uma extremidade superior da mola helicoidal compreende um lado anelar planar. A mesma pode adicionalmente compreender um lado cilíndrico para guiar a espiral superior da mola. O lado anelar planar da interface de suporte é preferencialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação do rolamento, a fim de garantir uma transmissão substancialmente axial das cargas.

[016] A interface de suporte pode ser constituída pela arruela inferior ou por um suporte em material plástico, com ou sem um anel elastomérico interposto.

[017] O batente de encosto é localizado preferencialmente radialmente dentro da circunferência primitiva do rolamento, limitando deste modo a sobrecarga axial do batente de suspensão.

[018] O batente de suspensão pode ser provido adicionalmente de uma luva deformável para proteger o amortecedor, estacionário em relação à arruela inferior e envolvendo o batente de encosto. Esta luva pode ter a forma de um fole de acordeão. A mesma protege ao mesmo tempo o batente de encosto e o acesso ao rolamento por seu lado radial interno.

[019] De acordo com uma realização, o batente de encosto compreende um orifício cilíndrico para passar a haste do amortecedor.

[020] De acordo com outro aspecto da invenção, o último atua com um suporte de suspensão que compreende um amortecedor telescópico, uma mola helicoidal que envolve o amortecedor telescópico e um batente de suspensão como descrito anteriormente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[021] Outras características e vantagens da invenção ficarão mais evidentes em consequência da leitura das descrições a seguir com referência aos desenhos em anexo que ilustram: a Figura 1 é uma vista de corte transversal de um suporte de suspensão de acordo com uma primeira realização da invenção; a Figura 2 é uma vista de corte transversal de um suporte de suspensão de acordo com uma segunda realização da invenção; a Figura 3 é uma vista de corte transversal de um suporte de suspensão de acordo com uma terceira realização da invenção; a Figura 4 é uma vista de corte transversal de um suporte de suspensão de acordo com uma quarta realização da invenção; a Figura 5 é uma vista de corte transversal de um suporte de suspensão de acordo com uma quinta realização da invenção;

[022] Para maior clareza, membros idênticos ou similares são referenciados por sinais de referência idênticos neste conjunto de Figuras.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[023] Na Figura 1 é representado um batente de suspensão 10 que compõe a parte superior de um suporte de suspensão, na interface entre o suporte de suspensão e a superestrutura do veículo, na prática seu corpo ou um membro de seu chassi. Este batente de suspensão 10 compreende um rolamento 12 composto de uma arruela superior 14 e uma arruela inferior 16 que formam respectivamente os canais superior 141 e inferior 161 onde os corpos rolantes 18 constituídos de esferas rolantes. Uma peça de suporte 20 é interposta entre a arruela inferior 16 e a espiral superior de uma mola helicoidal 22 do suporte de suspensão. Um anel 24 feito de um material elastomérico pode opcionalmente ser interposto entre a peça de suporte e a mola helicoidal.

[024] A interface para fixar o batente de suspensão a uma superestrutura do veículo, neste exemplo o corpo, é constituída por uma placa de metal 26 provida de orifícios de fixação 261 para parafusos 27 para ser fixada ao corpo do veículo. Uma tampa rígida 50 é interposta entre a arruela superior 14 e a placa de fixação 26. No presente documento, o significado de rígido é que a tampa tem rigidez suficiente para não deformar particularmente durante o uso do veículo. Esta tampa 50 exibe uma superfície de contato com a arruela superior e uma superfície de contato com a placa de fixação, em que estas duas superfícies têm uma sobreposição radial pelo menos parcial.

[025] Além disso, a tampa 50 exibe uma borda externa 501 localizada oposta a e a uma pequena distância de uma parte correspondente do suporte 20, para assim constituir um uma perda de carga 52 entre a parte radial externa do rolamento 12 e o lado externo a fim de proteger o rolamento 12 da poluição. O rolamento 12 e a peça de suporte 20 delimitam um volume 28 de uma forma em geral cilíndrica, na qual uma extremidade é parcialmente fechada por uma tampa 50. O rolamento 12 abre de seu lado radial interno para volume 28 onde, além disso, é disposto um batente de encosto 30 constituído por uma proteção feita de um material deformável, por exemplo, poliuretano. A batente 30 tem uma forma em geral tubular, com uma cavidade cilíndrica central 32 que acomoda a passagem da haste 70 de um amortecedor 72, em que esta haste 70 passa através de um orifício central 34 fornecido na placa de fixação 26 para chegar e ser fixada a um bloco de filtragem 74 alocado em uma cavidade localizada entre a placa 26 e o corpo do veículo.

[026] A extremidade inferior 301 da batente 30 se projeta axialmente abaixo do suporte 20 e constitui uma face de contato para o cilindro do amortecedor telescópico. A extremidade plana superior 302 da batente 30 repousa na placa de fixação 26. A batente é fornecida nesta extremidade superior de um cume anelar 36 que se projeta radialmente para fora. Este cume 36 é alojado em um espaço anelar 38 delimitado por uma superfície de apoio radial interna 40 da tampa 50 e uma correspondente superfície de apoio 42 da placa de fixação 26, em que as duas superfícies de apoio anelares 40, 42 são localizadas uma voltada para a outra. Este espaço anelar 38 se estende radialmente além do cume 36.

[027] O volume tomado pela batente é protegido dos poluentes exteriores por uma luva deformável 44 fixada ao suporte, radialmente dentro de uma mola helicoidal 22, em que esta luva 44 se estende em direção a uma extremidade inferior do suporte de suspensão. A batente 30 e o rolamento 12 ficam deste modo protegidos.

[028] A batente fica localizada no volume 28 a uma distância da luva 44 e do suporte 20. No caso de impacto do cilindro 76 do amortecedor telescópico 72 contra o lado protuberante 301 da batente e do esmagamento da mesma, o corpo tubular da batente 30 pode deformar dentro do volume 28 enquanto que o cume 36 pode deformar dentro do espaço anelar 38.

[029] De acordo com uma alternativa não representada, a luva deformável 44 pode ser integrada ao anel elastomérico 24 de suporte e filtragem da mola 22.

[030] A realização ilustrada na Figura 2 difere da anterior pela ausência de uma tampa 50. A arruela superior 14 é presa diretamente à placa de metal 26, o espaço anelar 38 sendo constituído entre a arruela superior 14 e a placa 26 que constitui o membro para fixar à superestrutura do veículo.

[031] Os outros elementos da batente na Figura 2 são idênticos aos membros correspondentes da realização da Figura 1, e suas descrições são omitidas aqui.

[032] A realização da Figura 3 difere daquela da Figura 1 apenas pela adição de um bloco de filtragem 60 em material elastomérico interposto entre a tampa rígida 50 e a placa de fixação 26. A função deste bloco de filtragem 60 é limitar a transferência de vibrações de alta frequência, na parte audível do espectro na superestrutura do veículo.

[033] De acordo com uma alternativa não representada, é possível considerar que a tampa completa seja em um material elastomérico que tem propriedades para absorver as vibrações na parte alta do espectro.

[034] A realização da Figura 4 pode ser distinguida daquela da Figura 3 pelo fato de que o bloco de filtragem 600 é uma parte integrante do membro de fixação 26, recoberta na placa de fixação 26. Deste modo, o bloco de filtragem 600 é interposto entre a placa de fixação 26 e a batente 30, o cume 36 que se encontra alojado entre as superfícies de apoio planares 40, 42 constituída pelos lados confrontantes do bloco de filtragem 600 e da tampa 50.

[035] A realização ilustrada na Figura 5 difere das realizações anteriores por sua assimetria. De fato, o rolamento exibe um eixo geométrico rotacional oblíquo XX' em relação ao eixo de alinhamento geométrico do amortecedor YY', que também constitui um eixo geométrico de revolução simétrico da batente 30, para definir um eixo geométrico oblíquo para a mola helicoidal 22, em relação ao eixo geométrico do amortecedor telescópico. A placa de fixação 26 define um plano de fixação que é substancialmente perpendicular ao eixo geométrico simétrico YY' da proteção. A tampa 50 deste modo compreende uma superfície de contato anelar superior planar com a placa de fixação, perpendicular ao eixo geométrico de simetria YY' da batente e uma superfície de contato com a arruela superior do rolamento, que é uma superfície de revolução em volta do eixo geométrico de rotação XX' do rolamento. O suporte 20, complementado se possível por um anel elastomérico de filtragem 24 define uma superfície de apoio planar para a mola helicoidal, perpendicular ao eixo geométrico de rotação XX' do rolamento. O suporte 20 se estende por uma borda 201 a qual é presa a luva protetora deformável 44 da batente e do amortecedor telescópico. Em uma posição de descanso da batente, a luva 44 é substancialmente paralela ao eixo geométrico de referência YY' do amortecedor telescópico. A fixação do batente 30 é executada como para a realização da Figura 2, apertando o cume 36 entre a tampa 50 e a placa de fixação 26.

[036] Em todas as realizações representadas, as arruelas são constituídas de metal, e preferencialmente obtidas por estampagem embora outros processos de fabricação sejam possíveis. Quanto ao suporte e a tampa, os mesmos são feitos de um material plástico rígido.

Claims

1. BATENTE DE SUSPENSÃO PARA UM SUPORTE MACPHERSON, que compreende um amortecedor telescópico (72) e uma mola helicoidal (22), em que o batente (10) compreende: - um rolamento (12) que compreende uma arruela superior (14) e uma arruela inferior (16) que definem canais (141, 161) nos quais corpos rolantes rolam, em que a arruela inferior (16) é presa a uma interface apoiada em uma extremidade superior da mola helicoidal (22); - um membro rígido de fixação (26) para fixar o batente de suspensão (10) à superestrutura de um veículo, em que a arruela superior (14) apoia de forma direta ou indireta axialmente no membro rígido de fixação (26); e - um batente de encosto (30) feito de um material deformável para dissipar a energia de impacto axial transmitida pelo amortecedor (72); caracterizado pelo batente de encosto (30) compreender um cume anelar (36) alojado em um volume anelar (38) delimitado axialmente por uma superfície de apoio inferior (40) presa à arruela superior (14) e uma superfície de apoio superior (42) presa ao membro rígido de fixação (26).

2. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo volume anelar (38) se estender radialmente para fora além do cume (36).

3. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo batente de encosto (30) exibir uma simetria rotacional em volta de um eixo geométrico oblíquo em relação a um eixo geométrico de rotação do rolamento (12).

4. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela superfície de apoio inferior (40) e a superfície de apoio superior (42) serem paralelas uma à outra.

5. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela superfície de apoio inferior (40) anelar ser formada por uma tampa rígida (50) interposta entre a arruela superior (14) e o membro de fixação rígido (26).

6. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela tampa (50) compreender uma borda externa (501) para proteger o rolamento (12), localizado radialmente do lado externo do rolamento (12).

7. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pela tampa (50) ser conectada ao membro de fixação rígido (26) por meio de um bloco de filtragem elastomérico anelar (60, 600).

8. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizado pela tampa (50) ser conectada diretamente ao membro de fixação rígido (26).

9. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pela superfície anelar de apoio superior (42) ser formada pelo membro de fixação rígido (26).

10. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a superfície de apoio (40, 42) é composta de um membro de suporte feito de um material plástico.

11. BATENTE DE SUSPENSÃO (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo batente (10) compreender, adicionalmente, uma luva deformável (44) para proteção do amortecedor (72), estacionária em relação à arruela inferior (16) e que envolve o batente de encosto (30).

12. SUPORTE DE SUSPENSÃO, que compreende um amortecedor telescópico (72), uma mola helicoidal (22) que envolve o amortecedor telescópico (72) e um batente de suspensão (10), caracterizado pelo batente ser coforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a