ES2159911T5 - Soporte amortiguador telescopico. - Google Patents

Soporte amortiguador telescopico.

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Abstract

Soporte amortiguador telescópico previsto de dos anillos (30, 32) de rodadura y unos cuerpos (34) de rodadura dispuestos axialmente entre éstos así como de una junta (44; 46) de estanqueidad, que estanqueíza la cámara intermedia entre los anillos de rodadura, caracterizado porque la junta (44; 46) de estanqueidad está inyectada en un material (46; 52, 54) blando en el anillo de rodadura o en la parte (40, 42) de la carcasa que soporta el anillo de rodadura.

Description

Soporte amortiguador telescópico.
La invención se refiere a un soporte amortiguador telescópico previsto de dos anillos de rodadura y unos cuerpos de rodadura dispuestos axialmente entre éstos así como una junta de estanqueidad, que estanqueiza la cámara intermedia entre los anillos de rodadura.
Los soportes amortiguadores telescópicos de este tipo sirven para el apoyo de los tubos amortiguadores de ruedas de dirección del automóvil en la carrocería del automóvil. El tubo amortiguador está formado fundamentalmente por un amortiguador y por un resorte helicoidal que lo rodea. La cabeza del amortiguador está unida a la carrocería del automóvil y está rodeada por el rodamiento, cuya carcasa debe presentar un diámetro interior adecuadamente grande. Una pieza constructiva unida fija con la carrocería del automóvil se apoya sobre el anillo de rodadura superior del soporte, mientras que el anillo de rodadura inferior se apoya sobre una caja de resorte, que forma un apoyo para el extremo superior del resorte helicoidal. Por tanto, el soporte debe absorber un elevado esfuerzo axial, que corresponde a la parte del peso del automóvil correspondiente a la rueda respectiva. Puesto que el tubo amortiguador en la mayoría de los casos discurre oblicuo a la vertical, el soporte también está sometido a un esfuerzo radial relativamente elevado.
Los soportes amortiguadores telescópicos conocidos de este tipo (documento DE-A-26 58 748) presentan una carcasa formada a partir de dos semicasquillos de plástico en forma de anillo enclavados entre sí, que encierran a los anillos de rodadura y en los cuales está configurada la junta de estanqueidad. En la carcasa debe utilizarse un material plástico relativamente duro, teniendo en cuenta la elevada carga debida al peso. La junta de estanqueidad está formada por labios obturadores o perfiles laberínticos conformados en una sola pieza sobre los semicasquillos y tiene el propósito de proteger a los anillos de rodadura y los cuerpos rodantes montados en el interior de la carcasa frente a la suciedad y las salpicaduras de agua.
A partir del documento DE-A 42 27 474 es conocido un soporte radial, en el cual en la jaula para los cuerpos de rodadura están conformados dos labios obturadores blandos, que estanqueizan los anillos de rodadura interiores y exteriores.
Cuando durante la conducción la rueda del automóvil es girada, el soporte amortiguador telescópico debe permitir un giro suave del tubo amortiguador alrededor de su eje longitudinal.
No obstante, en los soportes amortiguadores telescópicos habituales durante el giro puede producirse un bloqueo del soporte, de modo que se bloquea el giro de la caja de resorte y el resorte helicoidal es solicitado a torsión. Cuando el esfuerzo de torsión supera la fuerza de bloqueo, se produce una rotación de retorno de la caja de resorte y el resorte helicoidal se relaja, hasta que el rodamiento se bloquea de nuevo. Este efecto designado como "salto del resorte" se hace notorio en el conductor a modo de una ligera vibración y la creación de un desagradable ruido durante el giro de conducción.
La invención se plantea el problema de conseguir un soporte amortiguador telescópico, por medio del cual se evite el salto del resorte.
Este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1.
Esta solución proviene del hecho de que en los soportes amortiguadores telescópicos habituales el salto del resorte es debido a que en este punto los labios o un perfil laberíntico de la junta de estanqueidad están configurados a partir del mismo material plástico duro que el resto del semicasquillo de la carcasa. Debido a los esfuerzos radiales mencionados y la falta de elasticidad de la junta de estanqueidad, en las superficies de estanqueidad que entran en contacto mutuo pueden aparecer esfuerzos de rozamiento tan elevados que el giro de los dos semicasquillos uno respecto al otro puede bloquearse y convertirse en un efecto "stick-slip", que en circunstancias de resonancia del resorte helicoidal todavía puede incrementarse y de este modo provocar la vibración y formación de ruido mencionados. Según la invención, utilizando un material blando en la junta de estanqueidad o por lo menos en partes de la junta de estanqueidad se consigue una mayor elasticidad, de modo que este efecto se reduce considerablemente. Además, por otro lado dado que la junta de estanqueidad está inyectada directamente en la parte principal del semicasquillo, se posibilita una fabricación sencilla del semicasquillo como una sola pieza, pudiéndose configurar las estructuras de la junta de estanqueidad suficientemente pequeñas con vistas a las estrechas proporciones de espacio.
En la fabricación, el semicasquillo puede ser inyectado a partir de plástico en dos etapas. En este caso, en la primera etapa el cuerpo principal del semicasquillo es inyectado en material plástico duro, y finalmente en una segunda etapa la junta de estanqueidad es inyectada en un material más blando. Alternativamente también se puede utilizar un proceso bicomponente, en el cual el cuerpo principal más duro del semicasquillo y la junta de estanqueidad blanda se inyectan en un ciclo de trabajo.
De las reivindicaciones subordinadas se desprenden configuraciones ventajosas de la invención.
Generalmente, es suficiente que el propio labio obturador esté unido con el cuerpo principal del semicasquillo mediante un puente de material a partir de material blando o que sea el propio anillo de rodadura, para conseguir la elasticidad necesaria de la junta. Entonces el propio labio obturador podría estar nuevamente formado por un material más duro. No obstante, en una forma de realización preferida, la junta de estanqueidad o especialmente el labio obturador en conjunto está formado a partir de un material blando, por ejemplo a partir de plástico blando o goma con un coeficiente de fricción tan pequeño como sea posible.
Cuando la junta de estanqueidad está formada a modo de laberinto y con ello en el caso normal no se produce ningún contacto de fricción entre las superficies de estanqueidad, entonces resulta efectiva la medida según la invención, cuando debido a los esfuerzos radiales se produce una deformación de por lo menos uno de los dos semicasquillos y/o una prolongación de los semicasquillos o en su caso anillos de rodadura el uno respecto al otro y con ello un contacto de fricción entre las superficies de estanqueidad. No obstante, en una forma de realización preferida, la junta de estanqueidad está configurada a modo de retén labial, y el labio de obturación está constantemente en contacto con una superficie opuesta correspondiente del otro semicasquillo o del otro anillo de rodadura.
Como en los soportes amortiguadores telescópicos habituales, en el soporte amortiguador telescópico según la invención la junta de estanqueidad también puede estar configurada de tal modo que permita enclavar los dos semicasquillos de la carcasa entre sí, de modo que el soporte amortiguador telescópico pueda ser manipulado como una unidad hasta su montaje en el automóvil.
A continuación, sobre la base de los dibujos, se explica más detalladamente un ejemplo de realización de la invención.
Las figuras muestran:
La figura 1, una sección parcial a lo largo del extremo superior de un tubo amortiguador de un automóvil previsto de un soporte amortiguador telescópico según la invención; y
La figura 2, una sección parcial ampliada a lo largo del soporte amortiguador telescópico.
En la figura 1 están representadas partes del extremo superior de un tubo 10 amortiguador, que está fijado en un elemento 12 amortiguador fijo a la carrocería pudiendo girar alrededor de su eje longitudinal en una posición ligeramente inclinada respecto a la vertical. El elemento amortiguador presenta un anillo 14 exterior y un anillo 16 interior de metal, entre los cuales está insertado un tope 18 de goma de forma anular. Del tubo amortiguador 10 se muestran solamente una caja 20 de resorte y una parte 22 del cabezal, que forma una guía 24 para un émbolo no mostrado de un amortiguador y en el perímetro exterior presenta un perfil 26 de sujeción para un manguito. La caja 20 del resorte sirve para el apoyo del extremo superior de un resorte helicoidal no mostrado, que envuelve dicho amortiguador y amortigua el peso de la carrocería del automóvil.
El extremo superior del émbolo no mostrado debe ser fijado axialmente en el anillo 16 interior del elemento 12 amortiguador. El anillo 14 exterior del elemento amortiguador forma una asiento 28 en forma de plato, revestido con partes del tope 18 de goma para un soporte 30 amortiguador telescópico.
El soporte 30 amortiguador telescópico, cuya sección transversal está representada ampliada en la figura 2, presenta la forma de un anillo con diámetro interior relativamente grande, que rodea unas partes de la caja 20 del resorte y de la parte 22 del cabezal. En el ejemplo mostrado, el soporte 30 amortiguador telescópico está configurado a modo de rodamiento axial de bolas con anillos 32 de rodadura superior e inferior de acero y una jaula 36 de bolas que sujeta las bolas 34 del soporte. Los anillos 32 de rodadura y la jaula de bolas están soportados por una carcasa 38 en anular, que está formada a partir de la unión de dos semicasquillos 40, 42 anulares. Los semicasquillos 40, 42 presentan respectivamente un perfil aproximadamente en L y están fabricados a través de un proceso de inyección a partir de un plástico relativamente duro, que puede soportar una elevada carga de peso. El peso del automóvil se apoya a través del asiento 28 y el semicasquillo 40 superior de la carcasa mostrado en la figura 1 sobre el anillo 32 de rodadura superior, mientras que el anillo 32 de rodadura inferior se apoya a través del semicasquillo 42 de la carcasa sobre la caja 20 del resorte y más allá sobre el resorte helicoidal no mostrado.
Los dos semicasquillos 40, 42 de la carcasa 38 están provistos de juntas 44, 46 de estanqueidad tanto a lo largo del borde periférico exterior como por el interior de la carcasa. Estas juntas de estanqueidad, previamente al montaje del soporte amortiguador telescópico, tienen la función de mantener mecánicamente unidos los dos semicasquillos de la carcasa. Tras el montaje éstos tienen la función de proteger el interior de la carcasa en la que están montados los anillos 32 de rodadura y la jaula 36 de bolas, frente a la penetración de suciedad y humedad así como de la salida de substancia lubricante.
La junta 44 de estanqueidad en el borde periférico exterior está formada por un labio 48 obturador inyectado en un material plástico sobre el semicasquillo 42, que es significativamente más blando que el material del resto de la pieza del semicasquillo 42 y que presenta un coeficiente de fricción inferior respecto al material del semicasquillo 40 superior. Este labio 48 obturador se agarra en una escotadura 50 formada en la pared exterior del semicasquillo 40 y se agarra por detrás de un perfil 52 fiador formado en el extremo inferior de dicha escotadura.
En el borde periférico interior de la carcasa 38, la junta 46 de estanqueidad está formada por un perfil 54 laberíntico y un labio 56 obturador, que asimismo están conformados en el material plástico blando mencionado y están sobremoldeados en el semicasquillo 42. El perfil 52 laberíntico y el labio obturador sobresalen por una escotadura formada en el semicasquillo 40. En el ejemplo mostrado, el labio 54 obturador no está en contacto con el semicasquillo 40 superior, sino que se agarra por detrás en el borde interior del anillo 32 de rodadura superior y está en contacto deslizante con la superficie superior de dicho anillo de rodadura.
El pretensado de los labios 46 y 54 obturadores se elige de tal modo que se garantice una buena hermeticidad, pero que no obstante los esfuerzos de fricción que se presentan en las superficies herméticas se mantengan reducidos, de modo que no se dificulte una rotación suave de los semicasquillos 40, 42 relativamente entre sí. Asimismo, cuando debido a los esfuerzos radiales y a deformaciones del material, los semicasquillos 40, 42 se desplazan unos respecto a los otros, la flexibilidad de los labios 46, 54 obturadores y en su caso también del perfil 52 laberíntico, garantiza que los esfuerzos de fricción no se incrementen respecto al valor nominal, de modo que se mantenga el funcionamiento suave del soporte.

Claims (7)

1. Soporte amortiguador telescópico provisto de dos anillos (32) de rodadura y unos cuerpos (34) de rodadura dispuestos axialmente entre éstos, y uno de los anillos de rodadura que sujeta la carcasa (38), que está formada a partir de la unión de dos semicasquillos de plástico en forma de anillo (40, 42), apoyándose el peso del automóvil sobre el anillo de rodadura superior (32) y el anillo de rodadura inferior (30) sobre la caja del resorte, así como de una junta (44; 46) de estanqueidad, que estanqueiza la cámara intermedia entre los anillos de rodadura, caracterizado porque la junta (44; 46) de estanqueidad está inyectada en un material plástico (48; 54; 55), que es más blando que el material de los semicasquillos (40, 42) presente en dichos semicasquillos (40, 42).
2. Soporte amortiguador telescópico según la reivindicación 1, caracterizado porque la junta (44; 46) de estanqueidad está completamente formada por material blando.
3. Soporte amortiguador telescópico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la junta (44; 46) de estanqueidad presenta un labio (48; 56) obturador.
4. Soporte amortiguador telescópico según la reivindicación 3, caracterizado porque el labio (56) obturador está en contacto deslizante con un anillo (32) de rodadura.
5. Soporte amortiguador telescópico según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la junta (46) de estanqueidad presenta un perfil (54) laberíntico.
6. Soporte amortiguador telescópico según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque los semicasquillos (40, 42) de la carcasa pueden ser enclavables entre sí por medio de la junta (44, 46) de estanqueidad.
7. Soporte amortiguador telescópico según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque en cada una de las entalladuras, que forman conjuntamente los semicasquillos (40, 42) de la carcasa, está prevista una junta (44, 46) de estanqueidad.
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