ES2201648T3 - Sistema de regulacion para suspension de vehiculo automovil. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un sistema de regulación para una suspensión de vehículo automóvil.El sistema es del tipo que permite poner en servicio una esfera suplementaria (83) para modificar la rigidez de la suspensión y comprende una corredera (75) de cambio de la rigidez de la suspensión que puede desplazarse al encuentro de un resorte (80), bajo el efecto de una presión hidráulica de mando de la corredera. El sistema se caracteriza porque la presión de mando es la presión que existe en la esfera suplementaria (83).La invención es utilizable en vehículos automóviles.

Description

Sistema de regulación para suspensión de vehículo automóvil.

La invención se refiere a un sistema de regulación para una suspensión de vehículo automóvil que permite poner en funcionamiento una esfera suplementaria para modificar la rigidez de la suspensión, del tipo descrito en el preámbulo de la reivindicación 1.

Un regulador de este tipo se conoce por el documento EP-A-0255-412. El estado de la técnica comprende, además, los documentos EP-A-01100-619 y EP-A-0837-274. Pero estos documentos describen únicamente electroválvulas utilizables en sistemas de suspensión de vehículo automóvil.

La presente invención tiene por objetivo proponer un regulador que mejore el regulador conocido mencionado en lo que antecede.

Para alcanzar este fin, el regulador según la invención comprende las características que se enuncian en la parte de características de la reivindicación 1.

Otras características de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes 2 a 14.

La invención será mejor comprendida y otros fines, características, detalles y ventajas de ésta aparecerán más claramente en la descripción explicativa que sigue y que hace referencia a los dibujos esquemáticos anexos, dados únicamente a título de ejemplo, que ilustran un modo de realización de la invención y en los cuales:

- Las figuras 1 y 2 son vistas en corte axial de un sistema de regulación según la presente invención y que muestran éste en dos estados de funcionamiento diferentes;

- La figura 3 es una vista en corte según la línea III-III de la figura 2;

- La figura 4 es una vista, a mayor escala, de la disposición de electroválvula con tres vías del sistema de regulación según las figuras 1 a 3;

- La figura 5 es una vista desde arriba de la cara libre de un asiento de estanqueidad de la electroválvula según la presente invención;

- La figura 6 es una vista en corte según la línea VI-VI de la figura 5;

- La figura 7 es una vista desde arriba de una guía-bola de la electroválvula según la presente invención;

- La figura 8 es una vista en corte según la línea VIII-VIII de la figura 7;

- La figura 9 es una vista similar a la figura 4 pero muestra otra variante de realización;

- La figura 10 es una vista en corte a lo largo de la línea X-X de la figura 9; y

- La figura 11 es una vista similar a la figura 1 pero muestra un modo de realización diferente.

Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, se constata que un sistema de regulación según la invención incluye un dispositivo regulador A y una disposición de electroválvula con tres vías B, los cuales están montados en un bloque hidráulico C.

Las figuras 4 a 8 muestran, a título de ejemplo, una disposición de electroválvula B con tres vías que es ventajosamente utilizada en el marco de la invención. Antes de nada, se describirá en lo que sigue la estructura de esta disposición pues la electroválvula de tres vías representada determina la configuración del dispositivo regulador A y del bloque hidráulico C.

Como se desprende de la figura 4, la disposición de electroválvula B según la invención comprende esencialmente una electroválvula 1 y una brida anular 2, para fijar la electroválvula sobre un soporte 3 representado esquemáticamente, pero que, en las figuras 1 a 3, es el bloque hidráulico C. El soporte 3 está provisto de un vaciado 4 en el cual está alojado el cuerpo 5 de la electroválvula.

La electroválvula comprende el cuerpo 5, mencionado en lo que antecede, que se compone de dos partes cilíndricas, a saber, una parte 6 inferior acoplada en el vaciado 4 del soporte 3, y una parte 7 superior de mucho menor diámetro, un núcleo 9 montado de forma que pueda desplazarse en el eje de la parte superior 7, con interposición de una arandela de entre-hierro 10, un tubo 11 en un material amagnético que rodea el núcleo 9 y la parte 7, así como un conjunto que está formado por una bobina 13 y un capó 14 sobremoldeado sobre la bobina y el cual rodea coaxialmente el tubo 11. Sobre la parte superior del capó está acoplado un capuchón 15 en materia plástica que asegura la estanqueidad respecto a agentes externos.

Este conjunto está montado sobre la cara superior de la brida 2. Esta última está fijada por atornillado en un alargamiento cilíndrico 16 del soporte 3, realizado en éste en la región de la salida del vaciado 4, coaxialmente a este último. La superficie 17 periférica cilíndrica de la brida y la cara 18 periférica del alargado 16 comprenden, pues, fileteados complementarios.

La brida posee, en su cara superior, dos agujeros 20 de arrastre que permiten apretarla, y desplazar radialmente la bobina 13.

La brida 2 posee igualmente una garganta 21 circular coaxial en esta cara superior y está adaptada para permitir el empalmado de la parte 22 inferior del capó, en voladizo respecto de la bobina 13, por apriete, y, por lo tanto, para proteger el sistema interior de la corrosión. Por otro lado, el taladro 24 central de la brida 2, que permite su montaje deslizante sobre el tubo 11, está ensanchado en 25 en la región de la cara inferior de la brida y permite la fijación amovible del tubo 11 en el soporte 3, mediante la inserción de esta parte 27 inferior, igualmente ensanchada, del tubo 11 entre la parte 25 de la brida y una superficie 27 oblicua de apoyo apropiada del cuerpo 5.

La electroválvula está configurada para poder funcionar como electroválvula de tres vías. Con este fin, la parte inferior 6 del cuerpo 5 incluye vías 30, 31 y 32 internas comunicadas, respectivamente, con una vía 34 de llegada de fluido hidráulico a alta presión, una vía 35 de conexión con un circuito utilizador, y una vía 36 de retorno hacia el depósito, todas realizadas en el soporte 3, así como un dispositivo 38 para poner en comunicación, por un lado, la vía 34 de alta presión y la vía 35 de utilización, y por otro lado, esta vía 35 y la vía de retorno 36 hacia el depósito.

El dispositivo 38 incluye, con este fin, una bola 40 a la que están asociados dos asientos 41, 42 de estanqueidad, ventajosamente con idéntica estructura, y diametralmente opuestos con relación a la bola 40.

Como se ve en las figuras 5 y 6, cada asiento 41 y 42 presenta una forma genéricamente cilíndrica atravesada por un paso axial central 43, destinado a ser obturado por la bola 40, e incluye, en su cara delantera de la aplicación de la bola, cuatro ranuras 44 radiales, las cuales están decaladas 90º unas de otras. Como se ve en la figura 6, el paso 43 axial y las ranuras 44 radiales, no están comunicadas cuando la bola 40 está aplicada contra su asiento.

Entre los dos asientos de estanqueidad 41 y 42 está interpuesta una placa guía-bola 46 cuya periferia se inscribe en un círculo 47 del mismo diámetro que los asientos 41 y 42 de estanqueidad, y que presenta tres caras planas 48 angularmente equidistantes unas de otras. La parte central de la guía-bola 46 comprende un vaciado 50, de forma cuadrada para el guiado de la bola.

El dispositivo 38 para poner en comunicación así formado, está situado en un alojamiento cilíndrico 52 previsto en el fondo de un espacio interno cilíndrico abierto en el extremo interno del cuerpo 5 que constituye la vía 30 interna de recepción del fluido de alta presión. Las caras planas 48 del elemento porta-bola 46 y la pared cilíndrica circular del alojamiento delimitan entre ellas tres cámaras 54.

Dada la disposición angularmente decalada de 120º de las cámaras 54, siempre hay comunicación entre una de estas cámaras y una de las cuatro ranuras 44 de los asientos 41 y 42 de estanqueidad, por un lado, y, por otro, entre uno de los cuatro conductos 55 alojados en el cuerpo 5, que forman la vía 31, mencionada en lo que antecede, de electroválvula, y que se comunican con la vía 35 de utilización por intermedio de una ranura 56 anular en la superficie periférica de este cuerpo. Por consiguiente, el sentido de montaje del dispositivo de válvula en su alojamiento 52 no tiene más importancia.

El cuerpo de electroválvula está, además, perforado por encima del alojamiento 52, por un canal axial 58, en la prolongación axial del paso 43 del asiento superior de estanqueidad 41, pero con un diámetro superior al de este paso. En el canal 58 se extiende axialmente un empujador 59 que es solidario con el núcleo 9 móvil de la electroválvula y que tiene en su extremo libre una boquilla con sección transversal circular 60 de menor diámetro que pasa axialmente a través del paso 43 del asiento 41 de estanqueidad y que constituye un medio de control de la bola 40, como se desprende de la figura 4. Un segundo empujador 62 de control actúa sobre la bola 40, en un lugar diametralmente opuesto a la boquilla 60 del empujador 58. Este empujador 62 incluye igualmente una boquilla 63 de menor diámetro, que pasa a través del paso 43 axial central del asiento 42 inferior de estanqueidad. Este empujador se aplica por un resorte 65 contra la bola 40. El resorte está interpuesto entre una pieza 66 anular solidaria con el empujador y una arandela 67 fija, la cual está perforada en su centro. La pieza 66 de apoyo del resorte 65 puede desplazarse axialmente en una copita 68 cilíndrica de guiado montada fija en la cavidad 30 del cuerpo de electroválvula e incluye tres agujeros que permiten el flujo de fluido a alta presión hacia el paso 43 del asiento 42 de estanqueidad.

También es de destacar que la parte de la perforación 58 axial de paso del empujador 59 que está contigua al asiento 41 superior de estanqueidad presenta un diámetro superior al del empujador. Conductos internos que forman la vía 32 y que comunican con la vía de retorno hacia el depósito 36 desembocan en esta parte de mayor diámetro.

Para asegurar la estanqueidad entre las diferentes vías de la electroválvula, entre el cuerpo de electroválvula 5 y la pared del vaciado 4 del soporte 3 están interpuestas juntas de estanqueidad anulares 69, por debajo y por encima de la vía 35 de utilización y por encima de la vía 36 de retorno. Otra junta de estanqueidad anular 70 está interpuesta entre la parte inferior del tubo 11 y el cuerpo 5, por encima de la parte 27 ensanchada de anclaje del tubo.

Con relación a los dos elementos de asiento 41 y 42 de estanqueidad, están realizados ventajosamente en una materia deformable, tal como una materia plástica, y pueden ser realizados por moldeo. Pueden estar empalmados en el alojamiento 52 y garantizan la estanqueidad frente al cuerpo de electroválvula. La guía-bola 46 puede estar realizada por separado de los dos asientos de estanqueidad o integrada con cada uno de estos, como se ve en las figuras 9 y 10.

En las figuras 9 y 10, la guía-bola está integrada en los asientos de estanqueidad que ahora llevan las referencias 41' y 42'. Cada asiento de estanqueidad incluye, sobre la cara situada del lado de la bola 40, un alojamiento 100 central para esta última, cuyo fondo 101 tiene un perfil cónico y cuya parte 102 superior anular presenta una cara cilíndrica guía-bola, es decir, que cumple la función de la placa 46 guía-bola. El asiento comprende, además, varias ranuras 103 radiales, por ejemplo en número de tres, situadas a 120º unas de otras. Estas últimas desembocan, por un lado, en el alojamiento 100 y, por otro, en una garganta 104 periférica. En esta variante de realización, se utiliza un solo conducto 55 de comunicación con la vía 35 de utilización. Se constata también que en esta variante de realización, el empujador 62 y la pieza 66 de la figura 4, están realizadas en una sola pieza 105, y que el resorte 65 se encuentra en el interior de ésta.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 4, se recalca también que el capuchón 15 incluye un nervio 72 anular interno que se acopla en una ranura 73 anular correspondiente en la cara periférica del extremo superior del capó 14, bloqueando así el capuchón en su parte empalmada sobre el capó.

Referente al funcionamiento de la disposición de electroválvula que se acaba de describir, ésta permite poner un aparato utilizador en comunicación por la vía 35, bien con una fuente de alta presión unida a la vía 34 del soporte, bien con el circuito de retorno al depósito a través de la vía 36 de retorno.

En efecto, cuando la electroválvula no está excitada, el empujador 62, por la acción de su resorte 65, empuja la bola 40 sobre su asiento 41 ó 41' de estanqueidad superior. Dado que la bola es así levantada de su asiento 42 ó 42' de estanqueidad superior, líquido a presión puede pasar de la vía 34 de alta presión a la vía 35 de utilización, a través de las ranuras 44 ó 103 dispuestas en este asiento, y a los conductos 55. Cuando la electroválvula está excitada, el empujador 59 del electro-imán aplica la bola 40 sobre su asiento 42 ó 42' inferior permitiendo que el líquido pase de la vía 35 de utilización a la vía 36 de retorno.

La electroválvula B que se acaba de describir, está montada en el bloque C del sistema de regulación según las figuras 1 a 3 para cooperar allí con el dispositivo de regulación A que será descrito en lo que sigue.

El dispositivo hidráulico A comprende esencialmente un distribuidor 75 que está montado para desplazarse axialmente en una cavidad 76 cilíndrica dispuesta en el bloque hidráulico C. La cavidad 76 está separada por el distribuidor en dos cámaras de volumen variable en función de los desplazamientos del distribuidor, a saber, una cámara 78 situada por debajo del distribuidor y una cámara 79 situada por encima y en la cual está alojado un resorte 80 de compresión interpuesto entre el fondo de la cámara 79 y la cara 81 superior del distribuidor. La cámara 78 está comunicada con el espacio de entrada 83 de un fluido hidráulico a alta presión. Este espacio permite la fijación de la esfera suplementaria de suspensión (que permite hacer variar la rigidez de ésta) y comunica con ella: el líquido hidráulico tiene, por lo tanto, la misma presión en el espacio 83 que en la esfera suplementaria (que no está representada en los dibujos). Es por ello que, en lo que sigue de la presente descripción, este espacio será asimilado a esta esfera suplementaria. Esta esfera 83 está comunicada igualmente con la vía 34 de alta presión de la electroválvula por un canal 84. La vía 34 de alta presión está comunicada por un canal 86 con la cavidad 76 que se extiende por otro lado paralelamente al eje de la electroválvula 1. En la región del canal 86 transversal desemboca, igualmente en la cavidad 76, un conducto 88 que está unido a las vías 90 y 91 del bloque hidráulico C, que comunican, respectivamente, con la suspensión derecha y la suspensión izquierda del vehículo (figura 3).

Se constata, además, en las figuras 1 y 2 que la vía 35 de utilización el bloque C comunica por un canal 93 interno con la cámara 79 superior de la cavidad 76. El canal 93 desemboca en esta cámara por encima de la posición alta del distribuidor 75, determinada por un tope 94.

Relativo al funcionamiento del sistema de regulación según la invención, cuando la electroválvula 1 no está excitada eléctricamente, la presión que reina en la esfera suplementaria 83 actúa a la vez sobre la cara 96 del extremo frontal inferior del distribuidor 75 y la cara 81 frontal del extremo superior. Por consiguiente, el distribuidor está equilibrado y el resorte 80 le empuja y mantiene en su posición inferior mostrada en la figura 1. En esta posición, las dos vías de suspensión 90 y 91 se comunican con la esfera suplementaria 83. En efecto, como ya se ha explicado en lo que antecede, cuando la electroválvula no está excitada, la vía 34 de alta presión de ésta se comunica con la vía 35 de utilización, y así con el canal 93 interno que se abre en la cámara 79 superior.

En cambio, cuando la electroválvula está eléctricamente excitada, la vía 35 de utilización, y así el canal 93 interno, están aislados de la vía 34 de alta presión y están unidos a la vía 36 de retorno al depósito. Por consiguiente, la presión del fluido hidráulico que actúa sobre la cara 96 interna del distribuidor es superior a la aplicada sobre la cara 81 frontal superior y el distribuidor 75 es desplazado hacia arriba, al encuentro del resorte 80, en su posición alta mostrada en la figura 2, lo que tiene por consecuencia que las comunicaciones entre las suspensiones y la esfera 83 estén cerradas.

La figura 11 muestra otro modo de realización de la disposición de la electroválvula según la invención. En este modo de realización, el distribuidor 75, mostrado en las figuras 1 a 4, está sustituido por un distribuidor hueco indicado con el número de referencia 97. Presenta un paso 98 longitudinal abierto en el extremo situado en el lado de la esfera 83 suplementaria y una garganta 99 periférica en el otro extremo de este paso. El extremo del distribuidor sobre el cual actúa el resorte está lleno.

Este modo de realización permite suprimir el paso 86 del modo de realización según las figuras 1 a 3, la comunicación de la esfera 83 suplementaria con el conducto 88 unido a las vías 90 y 91 del bloque hidráulico C, haciéndose en el interior del distribuidor por el paso 98 y la garganta 99. Por supuesto, el funcionamiento de la electroválvula es el mismo que en el primer modo de realización.

Cuando la electroválvula permite el escape, la presión del líquido se ejerce por el interior del distribuidor sobre el extremo superior de éste: el distribuidor sube, aplasta el resorte 80 y su parte inferior cierra la comunicación 88 con la suspensión. Cuando la electroválvula permite que el líquido pase a la cámara 79 que contiene el resorte 80, la presión se ejerce sobre la parte superior del distribuidor. Éste es empujado por el resorte y se reencuentra en la posición ilustrada: la garganta del distribuidor permite la comunicación entre la esfera suplementaria 83 y la suspensión.

La descripción de la invención que se acaba de realizar, muestra que permite suprimir el acumulador y los tubos utilizados en los sistemas conocidos de regulación, gracias al control interno al bloque hidráulico. Además, este control permite, gracias a la toma de presión por la esfera, minimizar los ruidos de comunicación.

Claims (14)

1. Sistema de regulación para una suspensión de vehículo automóvil, que permite poner en servicio una esfera (83) suplementaria para modificar la rigidez a la torsión de la suspensión, del tipo que comprende un distribuidor (75) de cambio de la rigidez a la torsión que puede desplazarse bajo el efecto de una presión hidráulica de control del distribuidor, que es la presión que reina en la esfera suplementaria (83), el distribuidor (75) que está montado de forma de forma que pueda desplazarse en una cavidad (76) en el interior de un bloque hidráulico (C) que comprende dos cámaras (78, 79) de volumen variable separadas por el mencionado distribuidor (75), estando unida una de estas cámaras (78) a la esfera (83) suplementaria, caracterizado porque la otra cámara (79) aloja un resorte (80), y porque el bloque hidráulico (C) incluye medios (B) para poner en comunicación la cámara (79) de alojamiento del resorte (80), bien con la esfera suplementaria (83) bien con un conducto (36) de retorno al depósito del sistema hidráulico.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios (B) para poner en comunicación comprenden una electroválvula (1) de tres vías.

3. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque la electroválvula (1) es del tipo que comprende una bola (40) que coopera con un dispositivo de asiento de estanqueidad, y porque este último incluye dos asientos (41, 42), diametralmente opuestos con relación a la bola (40) y atravesados cada uno de ellos por un paso (43) de flujo en comunicación con una de las mencionadas vías (30, 32), y medios de control selectivo (59, 62) de la bola (40) para aplicar ésta alternativamente sobre uno de los asientos (41, 42) apartándole del otro (42, 41), y porque el espacio (54) entre los asientos comunica con una tercera vía (31).

4. Sistema según la reivindicación 3, caracterizado porque una guía- bola (46) está interpuesta entre los dos asientos (41, 42) y las caras, en frente de los dos asientos comprendiendo al menos una ranura (44) para poner en comunicación el paso (43) del asiento y del espacio (54) entre los dos asientos.

5. Sistema según la reivindicación 4, caracterizado porque las ranuras (44), están preferentemente en número de cuatro, dispuestas perpendicularmente unas respecto de otras.

6. Sistema según una de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque los asientos (41, 42) son circulares, y porque la guía-bola (46) se inscribe en un círculo del mismo diámetro que el de los asientos y presenta tres caras planas (48) angularmente decaladas 120º unas respecto de otras, y porque el conjunto formado por los asientos (41, 42) y la guía-bola (46) interpuesta entre éstas, está situada en un alojamiento de forma complementaria (52) en el interior del cuerpo de la electroválvula (5), y porque las caras planas (48) definen tres cámaras comunicadas con la tercera vía (35) mencionada en lo que antecede.

7. Sistema según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque los dos asientos de estanqueidad (41, 42) son idénticos.

8. Sistema según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque la guía-bola (46) está realizado por separado de los dos asientos de estanqueidad (41, 42).

9. Sistema según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque la guía-bola (46) está integrada en cada uno de los dos asientos de estanqueidad (41, 42).

10. Sistema según la reivindicación 9, caracterizado porque cada asiento (41', 42') incluye un alojamiento de bola (100) cuyo fondo (101) tiene un perfil cónico y cuya parte superior (102) anular presenta una cara guía-bola sensiblemente cilíndrica.

11. Sistema según una de las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado porque los asientos de estanqueidad (41, 42) están realizados en una materia deformable, tal como una materia plástica.

12. Sistema según una de las reivindicaciones 3 a 11, caracterizado porque los dos asientos de estanqueidad (41, 42) están realizados por moldeo.

13. Sistema según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el distribuidor (75, 97) es susceptible de asegurar o de interrumpir una vía de comunicación de la esfera (83) suplementaria con un conducto (88) unido a las suspensiones del vehículo, en función de que la electroválvula esté eléctricamente excitada o no.

14. Sistema según la reivindicación 13, caracterizado porque el distribuidor (97) incluye un paso (98) longitudinal que comunica, en un extremo del distribuidor, con la esfera (83) suplementaria y, en el otro extremo, con el conducto (88) cuando la electroválvula no está excitada.