ES2219808T3 - Balleta de tipo mejorado, en particular para la suspension de un vehiculo. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN RESORTE DE LAMINAS (1), EN PARTICULAR PARA LA SUSPENSION DE UN VEHICULO, DEL TIPO DE MULTIPLES LAMINAS, Y PREFERENTEMENTE DEL TIPO DE DOBLE LAMINA; UNA PRIMERA LAMINA SUPERIOR (2) CUENTA EN SUS RESPECTIVOS EXTREMOS (8, 9) CON LOS CORRESPONDIENTES OJALES (15, 16) PARA SU UNION A UN VEHICULO, Y ESTA FABRICADA DE MATERIAL METALICO, POR EJEMPLO DE ACERO, MIENTRAS QUE UNA SEGUNDA LAMINA (3) LA CUAL ESTA CONECTADA A LA SUPERFICIE INFERIOR (4) DE LA PRIMERA LAMINA (2) ESTA FABRICADA DE UN MATERIAL COMPUESTO, POR EJEMPLO DE PLASTICO REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO. LOS OJALES DE UNION (15, 16), LOS CUALES SE OBTIENEN POR DEFORMACION PLASTICA DE LOS EXTREMOS (8, 9) DE LA PRIMERA LAMINA (2), ESTAN DISPUESTOS TOTALMENTE SOBRE UN LADO DE UN EJE LONGITUDINAL DE SIMETRIA (50) DE LA PRIMERA LAMINA (2) , SOBRE EL LADO OPUESTO DE LA SEGUNDA LAMINA (3); LA SEGUNDA LAMINA (3) SE EXTIENDE LONGITUDINALMENTE CON SUS PROPIOS BORDES EXTREMOS RESPECTIVOS (13, 14) AL MENOS TAN DISTANTES COMO LOS CENTROS GEOMETRICOS DE LOS OJALES (15, 16). ENTRE LAS LAMINAS (2, 3), EN LA VECINDAD DE LOS OJALES (15, 16) Y PARCIALMENTE DEBAJO DE LOS ULTIMOS, SE INTERPONEN DOS AMORTIGUADORES DE FRICCION (21, 22) CON UN ESPESOR PREDETERMINADO, LOS CUALES ESTAN ACOPLADOS A LA LAMINA INFERIOR (2) POR MEDIO DE UN DIENTE DE ACOPLAMIENTO (27). SE IMPIDE EL DESLIZAMIENTO RELATIVO DE LAS LAMINAS (2, 3) MEDIANTE UN BULON CENTRAL (20), MIENTRAS QUE SU ROTACION RELATIVA SE IMPIDE MEDIANTE UN SOPORTE (33) SUSTANCIALMENTE EN FORMA DE UNA U , EL CUAL SE DISPONE EN LA VECINDAD DE LOS OJALES (15).

Description

Ballesta de tipo mejorado, en particular para la suspensión de un vehículo.

La presente invención se refiere a una ballesta de tipo mejorado, en particular para una suspensión de un vehículo comercial.

El uso de ballestas es muy conocido, en particular en el campo de las suspensiones para vehículos comerciales. Se conocen ballestas que tienen una única hoja o lámina (monohoja) y ballestas compuestas (multihoja) que constan de un conjunto de láminas superpuestas que son particularmente adecuadas para cargas pesadas y que, en comparación con los otros tipos de muelles, se caracterizan por su considerable capacidad auto-amortiguadora.

Las ballestas monohoja y la hoja superior de las ballestas multihoja están dotadas en sus extremos de dos elementos de sujeción, y normalmente dos ojetes, que están fabricados de tal manera que su centro está sustancialmente alineado con el eje de la propia ballesta y de manera que se extienden al menos parcialmente a ambos lados de este eje. Este tipo de configuración de los ojetes de sujeción permite una distribución óptima de las fuerzas, pero, así como requiere un tratamiento relativamente complejo, en el caso de las ballestas multihoja, limita la longitud de las otras hojas (tanto encima como debajo de la que está dotada con ojetes).

Las hojas de las ballestas compuestas se inmovilizan en un conjunto, unas encima de otras, mediante un dispositivo central de apriete que también soporta las unidades de sujeción para la carga. En general, este dispositivo evita tanto el deslizamiento axial relativo de las hojas (por ejemplo, mediante un perno o una pluralidad de pernos) como la rotación relativa de las hojas (por ejemplo, mediante abrazaderas).

En particular, para la aplicación en vehículos comerciales, las ballestas mono o multihoja se fabrican en acero: los resortes de este tipo, que se utilizan mucho, puede soportar cargas que son muy pesadas, pero sufren el inconveniente principal de que su peso es considerable.

También se conocen ballestas monohoja que están hechas de plástico reforzado con fibra de vidrio y son mucho más ligeras que resortes similares hechos de acero, pero cuyo comportamiento no es totalmente satisfactorio; además, no es posible hacer que los ojetes de sujeción sean integrales con ellos, que, por tanto, deben añadirse.

El documento DE-A-3 236 330 describe las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Por tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar una ballesta, en particular para la aplicación en vehículos comerciales, que esté libre de los inconvenientes anteriormente descritos y que, en particular, sea eficaz, sea de poco peso y sea simple y económica de producir.

La presente invención logra este objeto porque se refiere a una ballesta con las características de la reivindicación 1, caracterizada porque dicha primera hoja está hecha de material metálico y dicha segunda hoja está hecha de un material compuesto.

Preferiblemente, dicha primera hoja está hecha de acero y dicha segunda hoja está hecha de un material de polímero reforzado con fibras, del tipo tal como plástico reforzado con fibra de vidrio, fabricándose en este caso dichos ojetes por deformación plástica de dichos extremos respectivos de dicha primera hoja metálica.

Según una realización preferida, dichos ojetes de sujeción están dispuestos completamente a un lado de un eje longitudinal de simetría de dicha primera hoja, en el lado opuesto a dicha al menos una segunda hoja, y dicha al menos una segunda hoja se extiende longitudinalmente con sus propios bordes extremos respectivos al menos tan lejos como los centros geométricos de dichos ojetes.

Además, la ballesta según la presente invención comprende unos medios de rozamiento que están interpuestos entre dicha primera y dicha segunda hoja, dispuestos en las inmediaciones de dichos extremos de dicha primera hoja, la cual está dotada de dichos ojetes, y medios de rozamiento que se extienden al menos parcialmente debajo de dichos ojetes. En particular, dichos medios de rozamiento comprenden al menos dos amortiguadores sustancialmente circulares que tienen un grosor predeterminado y están hechos de material de elastómero, estando dotado cada uno de dichos amortiguadores de al menos un diente de acoplamiento que se extiende perpendicularmente en voladizo desde una superficie de dicho amortiguador y puede acoplarse a un asiento correspondiente dispuesto en una de dichas hojas.

Preferiblemente, la ballesta comprende adicionalmente medios para inmovilizar dichas hojas, medios que están dispuestos en la posición de las zonas planas, centrales, que tienen un grosor constante, de dichas hojas, siendo capaz dicho medio de apriete de inmovilizar una contra otra dichas hojas en un conjunto; preferiblemente, la ballesta también comprende medios para bloquear axialmente dichas hojas, dispuestos en al menos un lado de dichas hojas en relación con dicho medio de apriete.

De esta manera, se obtiene una ballesta que es simple y económica de producir y tenga un peso reducido, que al mismo tiempo pueda soportar cargas pesadas: de hecho, la presencia de los ojetes tangenciales, que permite una producción más simple y económica de la ballesta, no tiene un efecto negativo sobre el comportamiento de la ballesta en sí, pues la hoja inferior coopera, mediante los medios de rozamiento que están interpuestos entre las dos hojas, con la hoja metálica superior (que, sin embargo, realiza la función real de soportar la carga).

Las características y ventajas adicionales de la presente invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción de una realización no limitativa con referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista lateral de una ballesta según la invención;

la figura 2 es una vista ampliada en corte transversal según el plano II-II en la figura 1; y

la figura 3 es una vista ampliada en corte transversal según el plano III-III en la figura 1.

Con referencia a las figuras 1 a 3, 1 indica en conjunto una ballesta para una suspensión de un vehículo, el cual, por simplicidad, no se muestra.

En el ejemplo no limitativo ilustrado, la ballesta 1 es del tipo "bihoja", que comprende una primera hoja 2 superior y una segunda hoja 3 que está unida a una superficie 4 inferior de la primera hoja 2. La primera hoja 2 tiene una zona 5 central plana de grosor constante, a partir de la cual se extienden en lados opuestos unas respectivas zonas 6, 7 laterales con un grosor que disminuye hacia unos respectivos extremos 8, 9 libres de la propia hoja 2; la segunda hoja 3 también tiene una zona 10 central plana de grosor constante, y dos zonas 11, 12 laterales con un grosor decreciente.

La primera hoja 2 superior está hecha de un material metálico, y preferiblemente de acero, mientras que la segunda hoja 3 inferior está hecha de un material compuesto, por ejemplo, de plástico reforzado con fibra de vidrio o de otro material de polímero reforzado con fibras; la hoja 3 está hecha preferiblemente de poliamida rellena de fibra de vidrio y/o talco.

En sus propios extremos 8 y 9, la hoja 2 superior está dotada de unos respectivos ojetes 15 y 16 de sujeción, los cuales, tal como se conoce, están diseñados para la instalación de la ballesta 1 en el vehículo. Los ojetes 15 y 16 de sujeción están dispuestos completamente a un lado de un eje 50 longitudinal de simetría de la hoja 2, y más específicamente en el lado opuesto a la segunda hoja 3. En la realización preferida, en la que la hoja 2 está hecha de acero, los ojetes 15, 16 se producen por deformación plástica de los respectivos extremos 8, 9 de la propia hoja.

El hecho de que los ojetes 15, 16 se produzcan completamente sobre el eje 50, al contrario que la disposición para las ballestas convencionales, posibilita producir la hoja 3 inferior de manera que se extienda tan lejos como debajo de los propios ojetes: en particular, la hoja 3 se extiende longitudinalmente con sus propios bordes 13, 14 extremos respectivos más allá de los centros geométricos de los ojetes 15, 16.

Con referencia particular a la figura 3, la ballesta 1 comprende medios 52 para inmovilizar las hojas 2, 3 que están dispuestos en la posición de las respectivas zonas 5, 10 centrales de éstas y pueden inmovilizar una contra otra las hojas en un conjunto. Con esta finalidad, las dos hojas 2 y 3 están dotadas en sus respectivas zonas planas 5 y 10, que tienen un grosor constante, de unos respectivos agujeros 17, 18 pasantes, los cuales están alineados entre sí a fin de definir un único asiento para la inserción de un perno 20: las zonas 5, 10 planas de las hojas 2, 3 están por tanto superpuestas una sobre otra y están conectadas entre sí mediante el perno 20, de manera que en uso, las hojas 2 y 3 están inmovilizadas una contra otra en un conjunto. Preferiblemente, un elemento 31 separador, que está hecho de un material de elastómero, está dispuesto entre las zonas 5 y 10 planas de las hojas 2 y 3: de manera similar a las zonas 5 y 10 planas, el separador 31 también está dotado de un agujero 32 pasante que permite la inserción del perno 20, de manera que en uso, el separador 31 está inmovilizado en un conjunto entre las hojas 2 y 3.

Adicionalmente, entre las hojas 2 y 3 están interpuestos unos medios 51 de rozamiento, los cuales están diseñados para distribuir la carga entre las propias hojas. En particular, los medios 51 de rozamiento comprenden dos amortiguadores 21, 22 que están hechos de material de elastómero, los cuales preferiblemente tienen una forma sustancialmente circular y un grosor predeterminado, cada uno de los cuales está dispuesto en las inmediaciones de los extremos 8, 9 axiales de la hoja 2 que está dotada de los ojetes 15, 16 y se extiende al menos parcialmente debajo de los propios ojetes. Según la realización preferida ilustrada en las figuras 1 y 3, los amortiguadores 21, 22 están dispuestos de manera que sus respectivos bordes 23, 24 extremos, que están orientados hacia el lado opuesto al perno 20 central, están alineados de manera sustancialmente vertical con los centros geométricos de los ojetes 15, 16, respectivamente.

Tal como se ilustra en la figura 3, amortiguador 21 está dotado en una de sus propias superficies 25, que está orientada hacia la hoja 3 inferior, de un diente 27 de acoplamiento, el cual se proyecta perpendicularmente en voladizo desde la propia superficie 25: el diente 27 de acoplamiento, que en este caso es cilíndrico, puede acoplarse en un asiento 29 respectivo definido por un agujero circular (pasante o ciego) en la hoja 3 inferior. Se apreciará que el amortiguador 22 también está dotado de un dispositivo de sujeción similar, que no está ilustrado en las figuras.

La ballesta 1 también comprende medios 53 para bloquear angularmente las hojas 2, 3 que están dispuestos en al menos un lado de las propias hojas, en relación con el perno 20 central. En particular, los medios 53 de bloqueo angular comprenden una abrazadera 33 que tiene sustancialmente forma de "U" y está dispuesta en las inmediaciones de uno de los extremos 8, 9 de la hoja 2, y en este caso se ilustra en las figuras 1 y 3 en las inmediaciones del extremo 8. La abrazadera 33 comprende una pared 34 base, a partir de la que se extienden en voladizo dos paredes 35 y 36 laterales, que son planas, paralelas y están encaradas: las hojas 2, 3 están acomodadas de manera que pasan entre las paredes 35, 36 laterales de la abrazadera 33, a fin de que una superficie 37 de la hoja 3 inferior, que es opuesta a la hoja 2, se apoye en la pared 34 base de la abrazadera 33, y las paredes 35, 36 evitan la rotación relativa de las propias hojas.

La abrazadera 33 está sujeta a la hoja 3 inferior de una manera conocida mediante un elemento 38 de sujeción conocido, por ejemplo, por remachado.

Tal como ya se ha expuesto, la abrazadera 33 evita la rotación relativa de las hojas 2, 3, mientras que el perno 20 central evita cualquier deslizamiento axial de las hojas: la presencia de la abrazadera 33, la cual está dispuesta en una posición lateral en relación al perno 20 central, permite así el uso de un dispositivo central de sujeción extremadamente simple y económico que consta simplemente del perno 20 central, proporcionando de esta manera una reducción del número de componentes y por tanto un coste bajo.

Se apreciará que pueden realizarse modificaciones y variantes adicionales en la ballesta según la invención sin salir del contexto de las reivindicaciones.

Por ejemplo, además de la primera hoja, que está dotada de los ojetes de sujeción y está hecha de acero, la ballesta podría comprender una pluralidad de hojas hechas de material compuesto.

Adicionalmente, en vez de ser sustancialmente rectas, las hojas pueden ser curvas, de manera que en uso la ballesta presente una curvatura predeterminada, con una concavidad que esté orientada hacia la hoja superior.

Claims (9)

1. Ballesta (1), en particular para una suspensión de un vehículo, que comprende una primera hoja (2), que está dotada en unos respectivos extremos (8, 9) de unos correspondientes ojetes (15, 16) de sujeción, y al menos una segunda hoja (3) que está unida a una superficie (4) de dicha primera hoja (2), en la que dicha primera hoja (2) está hecha de un material metálico y dicha segunda hoja (3) está hecha de un material compuesto; caracterizada porque comprende unos medios (51) de rozamiento que están interpuestos entre dichas primera y segunda hojas (2, 3), dispuestos en las inmediaciones de dichos extremos (8, 9) de dicha primera hoja (2) que está dotada de dichos ojetes (15, 16), y que se extiende al menos parcialmente debajo de dichos ojetes (15, 16).

2. Ballesta según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha primera hoja (2) está hecha de acero y dicha al menos una segunda hoja (3) está hecha de un material de polímero reforzado con fibras, del tipo tal como plástico reforzado con fibra de vidrio; produciéndose dichos ojetes (15, 16) por deformación plástica de dichos extremos (8, 9) respectivos de dicha primera hoja (2).

3. Ballesta según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque dichos ojetes (15, 16) de sujeción están dispuestos completamente a un lado un eje (50) longitudinal de simetría de dicha primera hoja (2), en el lado opuesto a dicha al menos una segunda hoja (3), y porque dicha al menos una segunda hoja (3) se extiende longitudinalmente con sus propios bordes (13, 14) extremos respectivos al menos tan lejos como los centros geométricos de dichos ojetes (15, 16).

4. Ballesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos medios (51) de rozamiento comprenden al menos dos amortiguadores (21, 22) sustancialmente circulares que tienen un grosor predeterminado y están hechos de material de elastómero, estando dotado cada uno de dichos amortiguadores (21, 22) de al menos un diente (27) de acoplamiento que se extiende perpendicularmente en voladizo desde una superficie (25) de dicho amortiguador (21) y puede acoplarse a un asiento (29) correspondiente proporcionado en una de dichas hojas (2, 3).

5. Ballesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende adicionalmente medios (52) para inmovilizar dichas hojas (2, 3), medios que están dispuestos en la posición de unas respectivas zonas (5, 10) planas, centrales, que tienen un grosor constante de dichas hojas (2, 3), siendo capaces dichos medios (52) de apriete de inmovilizar una contra otra dichas hojas (2, 3) en un conjunto.

6. Ballesta según la reivindicación 5, caracterizada porque dichas primera y segunda hojas (2, 3) están dotadas en sus respectivas zonas (5, 10) centrales planas, que tienen un grosor constante, de unos respectivos agujeros (17, 18) pasantes centrales que están alineados entre sí a fin de definir un único asiento (19) para la inserción de un perno (20), estando así conectadas entre sí dichas zonas (5, 10) planas de dichas hojas por el apriete de dicho perno (20).

7. Ballesta según la reivindicación 6, caracterizada porque comprende al menos un elemento (31) separador que está hecho de material de elastómero, dispuesto entre dichas zonas (5, 10) planas de dichas hojas (2, 3), estando también dotado dicho elemento (31) separador de un agujero (32) pasante que permite la inserción de dicho perno (20).

8. Ballesta según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende medios (53) para el bloqueo angular de dichas hojas (2, 3), dispuestos en al menos un lado de dichas hojas (2, 3) en relación con dichos medios (52) de apriete.

9. Ballesta según la reivindicación 8, caracterizada porque dichos medios (53) de bloqueo angular comprenden una abrazadera (33) que tiene sustancialmente forma de "U", dispuesta entre un primer ojete (15) de dichos ojetes (15, 16) y dichos medios (52) de apriete, en las inmediaciones de dicho primer ojete (15), comprendiendo a su vez dicha abrazadera (33) de una pared (34) base a partir de la cual se extienden perpendicular en voladizo dos paredes (35, 36) laterales que son planas, paralelas, y están encaradas; estando acomodadas dichas hojas (2, 3) de manera que pasan entre las paredes (35, 36) laterales, de manera que dichas paredes (35, 36) limiten la rotación relativa de dicha hojas (2, 3); estando dotada adicionalmente dicha abrazadera (33) de un elemento (38) para la sujeción a una de dichas hojas (2, 3).