ES2244720T3 - Puntal de amortiguador de muelle neumatico para vehiculos automoviles. - Google Patents
Puntal de amortiguador de muelle neumatico para vehiculos automoviles.Info
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Abstract
Puntal de amortiguador de muelle neumático para vehículos, compuesto por un fuelle enrollable (1) que encierra a un recinto (9) de gas y que puede desenrollarse sobre una envoltura (3) de desenrollamiento, un amortiguador hidráulico de vibraciones dispuesto en el interior del fuelle enrollable (1) y/o de la envoltura (3) de desenrollamiento, con un vástago (5) del émbolo que penetra oscilando en su interior, cuyo extremo en la dirección del eje puede ser fijado de forma elástica, directa o indirectamente, sobre el chasis del vehículo, presentando el puntal de amortiguador de muelle neumático un recinto adicional (10) de gas que puede unirse con el primer recinto (9) de gas, y pudiendo cerrarse la unión entre el primer recinto (9) de gas y el recinto adicional (10) de gas, totalmente o parcialmente, a través de una válvula, caracterizado porque la válvula se cierra más o menos en dependencia de la magnitud de la fuerza de apoyo del vástago (5) del émbolo contra el chasis del vehículo.
Description
Puntal de amortiguador de muelle neumático para
vehículos automóviles.
La invención se refiere a un puntal de
amortiguador de muelle neumático según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Los amortiguadores neumáticos se utilizan cada
más a menudo en vehículos amortiguados confortablemente. Este tipo
de amortiguadores son conocidos, por ejemplo, del documento DE 198
19 642 A1. En ellos está colocado, en el interior del puntal de
amortiguador de muelle neumático, el cual presenta fundamentalmente
un fuelle enrollable con piezas de cierre y de sujeción dispuestas
en su extremo, un amortiguador hidráulico de vibraciones que posee
asimismo piezas de cierre y de sujeción en el extremo que sobresale
del muelle neumático.
Para la adaptación del grado de elasticidad del
muelle, o bien de la amortiguación, al comportamiento del vehículo
en la marcha, referida al estado de la carretera, a la velocidad y
a otros factores de influencia, está previsto que el amortiguador
esté configurado con dispositivos de regulación. Esto es
especialmente necesario cuando las fuertes desigualdades de la
calzada conducen a violentos desplazamientos de la rueda. A fin de
alcanzar una adherencia sin problemas de la rueda sobre la calzada,
es necesario alcanzar entonces unas características muy duras de la
suspensión del vehículo. Especialmente en los vehículos con
amortiguación neumática, los cuales han de alcanzar una suspensión
lo más blanda posible en las ruedas, esto significa para el
amortiguador una amplitud de regulación extraordinariamente amplia,
lo cual conduce a diseños complicados de los amortiguadores, con
una regulación
intensiva.
intensiva.
Del documento US 3 000 625 A es conocido un
puntal de amortiguador de muelle neumático del género expuesto. En
ese puntal de amortiguador de muelle neumático, la válvula con la
que puede ser cerrada la conexión entre el primer recinto de gas y
el siguiente está configurada como un platillo sujeto al vástago del
émbolo del amortiguador de vibraciones, y actúa conjuntamente con
un asiento de válvula con forma de campana. Entre el asiento de
válvula y el platillo se han colocado muelles helicoidales, los
cuales sostienen al platillo bajo tensión en una posición de reposo.
El cierre del recinto de gas siguiente tiene lugar con dependencia
del recorrido, es decir, que el cierre de la válvula tiene lugar
dependiendo de lo que se introduce el vástago del émbolo en el tubo
del amortiguador, y del vencimiento de los muelles helicoidales
colocados en hilera. Esto tiene el inconveniente de que una
modificación del grado de elasticidad del muelle, o bien de la
amortiguación del puntal de amortiguador de muelle neumático, por
ejemplo de blando a duro, tiene lugar de forma comparativamente
lenta en el caso de desigualdades de la calzada que aparezcan de
repente. A través de ello, el conocido puntal de amortiguador de
muelle neumático cambia a una amortiguación dura con un retraso de
tiempo, a través de lo cual son afectados negativamente el
comportamiento durante la marcha, y con ello la seguridad de la
misma.
La invención se plantea el objetivo de configurar
un puntal de amortiguador de muelle neumático de tal forma que, en
el caso de requerimientos de una suspensión dura de la rueda, el
amortiguador pueda ser descargado de su alta acción de
amortiguación, siendo optimizada al mismo tiempo la seguridad de la
marcha en el caso de la aparición repentina de desigualdades de la
calzada.
Este objetivo se alcanza, según la invención, a
través de las características de la reivindicación 1.
Configuraciones y desarrollos ventajosos están descritos en las
reivindicaciones 2 a 11.
Las ventajas alcanzadas con la invención
consisten especialmente en que el puntal de amortiguador de muelle
neumático posibilita también una característica regulable de una
línea característica blanda del muelle y una línea característica
dura del mismo, ajustándose la regulación de blanda a dura de forma
obligada en el caso de desplazamientos fuertes de la rueda respecto
del chasis del vehículo, y dependiendo del valor de la fuerza de
apoyo del vástago del émbolo respecto del chasis del vehículo. De
esa forma se alcanza un desplazamiento rápido del comportamiento de
amortiguación, de forma que la seguridad de la marcha se ve
incrementada. Por el contrario, se ajusta automáticamente una línea
característica blanda del muelle en cuanto la suspensión de las
ruedas realiza solamente movimientos leves y de onda larga respecto
al chasis del vehículo.
El dibujo está representado un ejemplo de
ejecución de la invención, y el mismo es descrito a continuación
más detalladamente. Se muestran:
Fig. 1 un corte longitudinal a través de un
amortiguador, y
Fig. 2 una representación ampliada de la parte
superior según la fig. 1
Los amortiguadores neumáticos están compuestos
preferentemente de un puntal de amortiguador de muelle neumático, en
el interior del cual está colocado un amortiguador hidráulico de
vibraciones. Como se desprende de la figura 1, el puntal de
amortiguador de muelle neumático está compuesto preferentemente por
un fuelle enrollable 1 el cual está conectado de forma estanca por
un lado respecto al cilindro 2 del amortiguador, y por el otro lado
respecto a un dispositivo de sujeción para la sujeción del puntal de
amortiguador de muelle neumático al chasis del vehículo. El fuelle
1 de desenrollamiento es guiado, del lado del amortiguador, hacia
el interior a través de una envoltura enrollable 3, y hacia fuera a
través de un cilindro 4 de sujeción. El amortiguador de vibraciones
presenta un cilindro 2 del amortiguador, y un vástago 5 del émbolo
que se introduce en el mismo de forma oscilante. En el extremo del
vástago 5 del émbolo se encuentra un elemento 6 de suspensión en
forma de campana que está unido a un cilindro de soporte 8 por su
parte exterior, preferentemente de forma elástica axialmente, a
través de un elemento oscilante 7. El cilindro 8 de soporte está
sujeto de forma adecuada al chasis del vehículo, no
representado.
Preferentemente, por encima del elemento 6 de
suspensión en forma de campana que soporta a la suspensión del
vástago del émbolo, se encuentra otro recinto de gas 10 adicional
al primer recinto 9 de gas que está rodeado por el fuelle 1 de
desenrollamiento. Este otro recinto de gas 10 adicional presenta un
volumen invariable, y es sostenido fundamentalmente por el cilindro
8 de soporte. El recinto se prolonga por dentro y por fuera del
cilindro 8 de soporte, y es rodeado por el exterior por una
envoltura rígida 11. Para el llenado de ambos recintos 9, 10 de gas
está prevista una válvula de llenado 12 en el interior del cilindro
8 de soporte.
Los dos cilindros 9, 10 de gas pueden bloquearse
parcialmente o totalmente entre sí a través de una válvula. Esta
válvula está representada con aumento en la figura 2. Presenta por
una parte un disco 13 de empaquetadura, el cual está unido fijamente
en el ejemplo de ejecución al cilindro 8 de soporte, y con ello
fijado indirectamente al chasis del vehículo. El disco de
empaquetadura soporta a ambos lados cantos de empaquetadura 14, 15,
16. Estos cantos de empaquetadura 14, 15, 16 son, en el ejemplo de
ejecución, labios de empaquetadura configurados en forma de círculo
y flexibles elásticamente. Los dos cantos de empaquetadura 14, 15
superiores dejan un espacio anular libre entre ellos. Están
previstas superficies de apoyo 19, 20, situadas a una distancia
respectiva 17, 18 previamente especificada de los cantos 14, 15, 16
de empaquetadura. Ambas superficies 19, 20 de apoyo están unidas
fijamente con el extremo del vástago del émbolo. La superficie
superior 19 de apoyo está formada por la base del elemento 6 de
suspensión en forma de campana. La superficie inferior 20 de apoyo
es un disco que está situado en el extremo del vástago 5 del émbolo,
por encima del amortiguador del tope 21 de presión.
La posición de la válvula representada en la
figura 2 se corresponde con la posición del puntal de amortiguador
de muelle neumático en su estado de reposo. En ella, las distancias
17, 18 son aproximadamente del mismo tamaño. La válvula está unida
con el recinto adicional 10 de gas mediante orificios de unión 22,
23 a través del cilindro 8 de soporte y del elemento 6 de
suspensión en forma de campana. En el estado de reposo puede tener
lugar con ello un intercambio libre de gas entre el primer recinto
9 de gas y el otro recinto 10 de gas.
Debido a la suspensión del vástago 5 del émbolo,
suspensión elástica en la dirección del eje, sobre el elemento 7
oscilante, el vástago 5 del émbolo, y con él las superficies 19, 20
de apoyo, se desplazan hacia arriba o hacia abajo según el tamaño de
la fuerza de apoyo del vástago 5 del émbolo respecto al cilindro de
soporte 8, y con ello respecto del chasis del vehículo. Con ello
disminuye, según la dirección de la fuerza, una u otra distancia
17, 18 hasta el apoyo de uno de los cantos de empaquetadura 14, 15,
16 contra una de las superficies de apoyo 19, 20, a través de lo
cual está cerrada la válvula formada por las mismas. En ese estado
solamente amortigua el primer recinto 9 de gas, por lo que se
consigue una línea característica dura de amortiguamiento. A través
de ésta línea característica dura de amortiguamiento se consigue
que, en el caso de un fuerte desplazamiento relativo entre la rueda
y el chasis del vehículo, se alcance un apoyo seguro sobre la
calzada.
En cuanto disminuya el fuerte desplazamiento
relativo entre la rueda y el chasis del vehículo, el recorrido del
flujo entre el primer recinto 9 de gas y el siguiente recinto 10 de
gas es liberado nuevamente en mayor o menor medida.
Los cantos de empaquetadura 14, 15, 16 pueden
presentar las configuraciones más diversas. Pueden presentar, como
se muestra, una sección a modo de reborde, pero también pueden
estar dotados con labios de empaquetadura. Además de esto, también
pueden asumir, exclusivamente o adicionalmente con otras piezas
constructivas, tareas como tope de tracción o de presión. La forma
de los cantos de los labios de los cantos de empaquetadura 14, 15,
16 puede ser variada, a fin de determinar la línea característica de
amortiguación de los amortiguadores neumáticos. No obstante,
también puede ser incluido el tope 21 de presión en la regulación
de la válvula. Cuando éste topa con el amortiguador, se colabora al
cierre de la separación 18.
Otro ajuste adicional del comportamiento de
regulación de la válvula tiene lugar a través de la variación de la
forma y/o de la dureza del elemento oscilante 7. El elemento
oscilante 7 puede estar configurado de un material elástico de goma,
pero también a través de un muelle de metal, como por ejemplo un
resorte de disco. También son posibles otras combinaciones.
Son imaginables otras configuraciones de las
disposiciones y configuraciones de los recintos 9, 10 de gas y de
la válvula. En especial, la válvula puede estar configurada
cinemáticamente al revés, de tal forma que el disco 13 de
empaquetadura esté unido al vástago 5 del émbolo. Entonces, las
superficies de apoyo 19, 20 han de estar sujetas, lógicamente, a
una pieza constructiva unida al chasis del vehículo.
- 1.
- fuelle enrollable
- 2.
- cilindro de amortiguación
- 3.
- envoltura enrollable
- 4.
- cilindro de sujeción
- 5.
- vástago del émbolo
- 6.
- elemento de suspensión en forma de campana
- 7.
- elemento oscilante
- 8.
- cilindro de soporte
- 9.
- recinto de gas
- 10.
- recinto de gas
- 11.
- envoltura
- 12.
- válvula de llenado
- 13.
- disco de empaquetadura
- 14.
- canto de empaquetadura
- 15.
- canto de empaquetadura
- 16.
- canto de empaquetadura
- 17.
- separación
- 18.
- separación
- 19.
- superficie de apoyo
- 20.
- superficie de apoyo
- 21.
- tope de presión
- 22.
- orificio de conexión
- 23.
- orificio de conexión
Claims (11)
1. Puntal de amortiguador de muelle neumático
para vehículos, compuesto por un fuelle enrollable (1) que encierra
a un recinto (9) de gas y que puede desenrollarse sobre una
envoltura (3) de desenrollamiento, un amortiguador hidráulico de
vibraciones dispuesto en el interior del fuelle enrollable (1) y/o
de la envoltura (3) de desenrollamiento, con un vástago (5) del
émbolo que penetra oscilando en su interior, cuyo extremo en la
dirección del eje puede ser fijado de forma elástica, directa o
indirectamente, sobre el chasis del vehículo, presentando el puntal
de amortiguador de muelle neumático un recinto adicional (10) de gas
que puede unirse con el primer recinto (9) de gas, y pudiendo
cerrarse la unión entre el primer recinto (9) de gas y el recinto
adicional (10) de gas, totalmente o parcialmente, a través de una
válvula, caracterizado porque la válvula se cierra más o
menos en dependencia de la magnitud de la fuerza de apoyo del
vástago (5) del émbolo contra el chasis del vehículo.
2. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según la reivindicación 1, caracterizado porque la válvula
está completamente abierta cuando el vástago (5) del émbolo no
ejerce ninguna fuerza de apoyo sobre el chasis del vehículo.
3. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según la reivindicación 1, caracterizado porque en el caso de
una fuerza de apoyo preestablecida del vástago (5) del émbolo sobre
el chasis del vehículo, en la dirección de tracción o en la de
compresión, la válvula está cerrada.
4. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque la válvula es controlada en dependencia
del movimiento relativo entre el vástago (5) del émbolo y el chasis
del vehículo.
5. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque uno de los recintos (9) de gas está
colocado fundamentalmente por debajo del extremo del vástago del
émbolo, y el otro recinto (10) de gas está fundamentalmente por
encima del extremo del vástago del émbolo.
6. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque uno de los recintos (10) de gas
presenta un volumen constante.
7. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque la válvula presenta un disco (13) de
empaquetadura con cantos de empaquetadura (14, 15, 16) colocados a
ambos lados, los cuales estanqueizan contra superficies (19, 20) de
apoyo, en forma de placa, dispuestas con una separación respectiva
(17, 18) respecto de los cantos de empaquetadura (14, 15, 16).
8. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según la reivindicación 7, caracterizado porque el disco de
empaquetadura (13) está unido a una pieza constructiva que puede
unirse con el chasis del vehículo, o bien al vástago (5) del émbolo,
y las superficies (19, 20) de apoyo están unidas al vástago (5) del
émbolo, o bien a una pieza constructiva que puede unirse con el
chasis del vehículo.
9. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque
los cantos de empaquetadura (14, 15, 16) están configurados como
labios de empaquetadura flexibles elásticamente, con preferencia de
goma o de plástico.
10. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según una o varias de las reivindicaciones 7 a 9,
caracterizado porque los cantos de empaquetadura (14, 15,
16) sirven también como topes mecánicos de tracción o de
compresión.
11. Puntal de amortiguador de muelle neumático
según una o varias de las reivindicaciones 7 a 10,
caracterizado porque la reducción de la separación (18)
entre el canto (16) de empaquetadura y la superficie (20) de apoyo
es reforzada por un tope de presión (21) al apoyarse el
amortiguador sobre el mismo.
Applications Claiming Priority (2)
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