ES2253009B1 - "suspension regulable para vehiculos". - Google Patents
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Abstract
Suspensión regulable para vehículos. A partir de una suspensión convencional en la que participa un amortiguador(1) y un muelle (4), establecido entre un plato (3) solidarizado al cuerpo del amortiguador (1) y una tapa retenida axialmente por una tuerca (6) roscada a la extremidad libre del vástago (2) del amortiguador, la invención consiste en sustituir dicha tapa superior por una cámara neumática (15) en la que participa un elemento superior y fijo (12) y un elemento inferior y móvil (9), que es sobre el que apoya el muelle (4), estando estos elementos fijo y móvil relacionados entre sí mediante un elemento elástico (13) que se fija a los mismos con la colaboración de bridas (14). De esta manera cuando la cámara (15) está despresurizada la suspensión actúa exactamente igual que la suspensión original, mientras que al presurizar dicha cámara (15) se produce un alargamiento de la suspensión, con la consecuente elevación de la carrocería del vehículo. Un eventual fallo en el sistema de presurización hace que la suspensión retorne automáticamente a la posición de trabajo convencional, con lo que el vehículo puede seguir funcionando, sin capacidad de elevar su suspensión en terrenos irregulares.
Description
Suspensión regulable para vehículos.
La presente invención se refiere a un sistema de
suspensión para vehículos del tipo de los estructurados mediante
la combinación de un muelle y un amortiguador, actuantes
conjuntamente o por separado, y que mediante un carácter regulable
permiten modificar la altura del vehículo, a conveniencia del
conductor, conservando la suspensión original del vehículo.
El objeto de la invención es conseguir un
dispositivo que, incorporado a una suspensión clásica, y ante un
eventual fallo del mismo éste pase a ser inoperante, pero
manteniendo el resto de la suspensión sus prestaciones
primigenias.
Como es sabido, la función del sistema de
suspensión de un vehículo es absorber la energía que se produce
cuando las ruedas del mismo inciden sobre irregularidades del
terreno, tanto positivas como negativas. Otra de las funciones de
la suspensión está relacionada con la estabilidad del vehículo
durante su conducción y, en consecuencia, con la seguridad del
mismo.
Obviamente, cuanto más bajo esté situado el
centro de gravedad del vehículo mayor será la estabilidad del
mismo, frente a la fuerza centrífuga originada en las curvas y
frente a la tendencia a la basculación lateral del mismo, pero en
contrapartida, cuanto más bajo esté situado dicho centro de
gravedad más riesgo existe de que, ante las irregularidades del
terreno, se produzcan golpes del vehículo contra el suelo.
Por esta razón y en función del tipo de
utilización del vehículo, los fabricantes han optado por diferentes
alternativas, y así los vehículos todo terreno tienen su suspensión
muy elevada, para permitir el paso por lugares de difícil tránsito,
mientras que los vehículos de características deportivas tienen la
suspensión muy baja para favorecer la estabilidad del vehículo, a
altas velocidades, sobre superficies carentes de irregularidades,
situándose entre ambos extremos los vehículos de uso normal, con
una altura en la suspensión intermedia.
Lógicamente la solución ideal es disponer de
suspensiones regulables en altura, que permitan adecuar el vehículo
a las necesidades específicas de cada momento. En este sentido son
conocidas varias soluciones:
- -
- Suspensión oleoneumática: el principio de funcionamiento de esta suspensión está basado en introducir aceite a presión en un dispositivo colocado en cada rueda, llamado esfera, de manera que regulando el caudal de aceite que se introduce en cada esfera, se consigue elevar o disminuir la altura del vehículo.
El principal inconveniente de este sistema es
que, ante una fuga o avería del sistema oleoneumático, el vehículo
se queda en su posición más baja y sin ningún tipo de suspensión,
dando lugar a la inmovilización del mismo.
- -
- Suspensión neumática: el modo de funcionamiento de esta suspensión está basado en introducir aire a presión en un muelle neumático colocado entre la carrocería y los ejes de la suspensión, de manera que aumentando o disminuyendo la presión se modifica también la altura de la carrocería.
El principal inconveniente de este sistema, al
igual que en las suspensiones oleoneumáticas, es que ante cualquier
fallo del sistema el vehículo se queda también sin suspensión.
- -
- Sistema muelle-amortiguador con cuerpo de amortiguador roscado: en este sistema uno de los extremos del muelle se encuentra apoyado sobre una tuerca de gran tamaño que rosca en el cuerpo del amortiguador, actuando a modo de un husillo, con el que se consigue modificar la altura del conjunto muelle-amortiguador y, consecuentemente, la altura de la carrocería.
El principal inconveniente de este sistema
radica en que es necesario desmontar parte de la suspensión para
acceder de forma clara a las tuercas, lo que trae consigo una
operativa lenta y compleja, que requiere de la intervención de un
taller mecánico.
La invención resuelve de forma plenamente
satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, de manera que
aplicable a vehículos con suspensiones provistas de muelles como
elemento elástico y que por concepto tienen las suspensiones
demasiado bajas o demasiado altas, permite en cualquier momento, sin
ningún tipo de manipulación directa sobre dicha suspensión, variar
la altura efectiva de la suspensión y por lo tanto de la
carrocería, a voluntad del conductor, cuando las condiciones de
utilización lo requieran, en orden a circular en las mejores
condiciones de seguridad.
De forma más concreta la invención permite
elevar un vehículo con la suspensión baja, para poder superar los
obstáculos que se le presenten con mayor facilidad, o acortar la
suspensión alta de un vehículo de otro tipo, para incrementar su
estabilidad, elevando el vehículo tan solo cuando sea
necesario.
Además todo ello se consigue conservando intacta
la suspensión original del vehículo, de manera que en caso de
avería del sistema de regulación complementaria a dicha suspensión,
es tan sólo este sistema complementario el que pasa a ser
inoperante, manteniendo la suspensión sus prestaciones originales,
es decir que el comportamiento en carretera del vehículo seguiría
siendo el mismo que si su suspensión no hubiese sufrido las
modificaciones inherentes al objeto de la invención.
Para ello y de forma más concreta se ha previsto
que uno cualquiera de los apoyos externos del muelle que participa
en una suspensión convencional, que en función del tipo de
suspensión en unos casos será el superior y en otros el inferior,
se materialice en una cámara neumática en la que participan dos
elementos rígidos, coaxiales con la propia suspensión, uno fijo y
otro axialmente desplazable, sobre el que apoya el citado resorte,
desplazamiento que se produce cuando se lleva a cabo la
presurización de dicha cámara por parte del conductor, con el
consecuente alargamiento de la suspensión y elevación del
vehículo.
El elemento móvil que participa en la cámara
neumática será desplazable, bien a lo largo del vástago del
amortiguador cuando la cámara neumática se sitúa en el extremo
superior del muelle, o bien sobre el cuerpo del amortiguador cuando
se sitúa en la extremidad inferior del muelle.
Los dos elementos constitutivos de la citada
cámara neumática estarán relacionados entre sí a través de juntas
de estanqueidad que aseguren la hermeticidad de dicha cámara, tales
elementos fijo y móvil estarán relacionados entre sí mediante un
anillo elástico, tipo fuelle o similar, y al interior de dicha
cámara llegarán uno o más conductos para
presurización/despresurización de la misma.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra, según una representación
esquemática en alzado lateral, un determinado tipo de suspensión
clásica.
La figura 2.- Muestra, según una representación
similar a la de la figura anterior, la suspensión de dicha figura
modificada de acuerdo con el objeto de la invención, pero con el
regulador de altura de la suspensión en posición de reposo.
La figura 3.- Muestra el mismo conjunto de la
figura 2, ahora en posición de activación para el actuador o
elevador.
La figura 4.- Muestra, según una representación
similar a las de las figuras anteriores, otro tipo de suspensión
clásica.
Las figuras 5 y 6.- Muestran representaciones
respectivamente similares a las figuras 2 y 3, en las que el
activador está aplicado y adecuado a la suspensión de la figura
4.
La figura 7.- Muestra la suspensión de la figura
2 aplicada a un vehículo, en la misma posición de dicha figura 2,
es decir en posición de altura mínima para dicho vehículo.
La figura 8.- Muestra, finalmente, una
representación similar a la figura 7, pero en la que el vehículo
adopta la posición de altura máxima para su carrocería.
En la figura 1 se ha representado, como
anteriormente se ha dicho, una suspensión convencional en la que
participa un amortiguador (1), con su correspondiente vástago (2),
rematándose el cuerpo (1) del amortiguador en un plato (3) sobre el
que apoya el muelle (4), que por su extremidad superior recibe a
una tapa (5), retenida axialmente sobre el vástago (2) con la
colaboración de una tuerca (6) roscada a la extremidad libre y
asimismo roscada (7) de dicho vástago (2), participando además en
el conjunto el clásico tope (8) de la suspensión.
Cuando la invención se aplica a un amortiguador
como el de la citada figura 1 y tal como muestran las figuras 2 y
3, la tapa (5) de apoyo superior del muelle (4) se sustituye por un
elemento móvil (9), a modo de plato, montado coaxialmente sobre el
vástago (2) del amortiguador, y relacionado con el mismo a través
de una pareja de retenes (10) y de un rascador (11), que en la
actuación de la suspensión limpia el vástago (2), impidiendo que la
suciedad pueda acceder a los citados retenes (10).
Este elemento móvil (9) se complementa con un
elemento fijo (12), coaxial con el primero, montado también sobre
el vástago (2) y que apoya sobre la tuerca (6), elemento fijo (12)
que se relaciona con el vástago (2) también con interposición de
una pareja de retenes de estanqueidad (10), y que con la
colaboración de un anillo elástico y envolvente (13), fijado a los
elementos (9) y (12) con la colaboración de respectivas bridas
(14), configura una cámara neumática (15), cuya volumetría es
mínima en la situación de reposo mostrada en la figura 2, en la que
los elementos (9) y (12) quedan levemente distanciados por topes
intermedios (16), pero que cuando dicha cámara se presuriza
mediante una acción de mando generada por el conductor del
vehículo, se produce un distanciamiento entre dichos elementos (9)
y (12), tal como muestra la figura 3, que determina un alargamiento
de la suspensión, la cual pasa de la posición mostrada también en
la figura 7 a la mostrada en la figura 8, en las que se observa la
variación en altura sufrida por la carrocería del vehículo.
En la figura 4 se ha representado otro tipo de
suspensión en la que el muelle (4) descansa sobre una tuerca (17)
desplazable a lo largo de un amplio sector roscado (18) del cuerpo
(1) del amortiguador.
En este caso la cámara neumática se intercala
entre dicha tuerca-tope (17) y el muelle (4), como
se observa en las figuras 5 y 6.
De forma más concreta en este caso el elemento
fijo (9'), que es el que descansa sobre la
tuerca-tope (17), se prolonga en un cuello superior
(18) sobre el que juega el elemento móvil (12'), también con
interposición de un retén (10) y un rascador (11), estando
igualmente los elementos fijo (9') y móvil (12') relacionados entre
sí mediante un elemento elástico (13) que complementa la cámara
(15) y que se fija igualmente con la colaboración de una pareja de
bridas (14).
En este caso se ha representado también en el
elemento inferior y fijo (9') la correspondiente toma de aire (19)
para la cámara (15), consiguiéndose los mismos efectos que en el
caso anterior, como se desprende de la comparación gráfica de las
figuras 5 y 6.
Como a su vez se desprende de la observación de
las figuras 3 y 5, ante una eventual rotura del elemento elástico
(13) que participa en la cámara (15), de uno de los latiguillos a
través de los que se suministra aire a presión a dicha cámara, o
ante cualquier otro imprevisto que inutilice el sistema de
regulación en altura de la suspensión, ésta adopta automáticamente
la posición de trabajo de la suspensión convencional original, la
que ha sido modificada, de manera que si bien el vehículo pierde la
posibilidad de que su chasis sea elevado, para sobrepasar
determinados obstáculos, mantiene perfectamente las condiciones de
conducción para las que dicha suspensión había sido prevista
originalmente.
Claims (6)
1. Suspensión regulable para vehículos, del tipo
de las estructuradas mediante la combinación funcional de un
amortiguador y un muelle, caracterizada porque en
correspondencia con uno de los extremos del muelle (4) y como apoyo
para el mismo, incorpora una cámara neumática (15), que en
situación operante mantiene las prestaciones de la suspensión
original y clásica, pero que en situación inoperante, es decir tras
su presurización, alarga la suspensión, con la consecuente
elevación de la carrocería del vehículo.
2. Suspensión regulable para vehículos, según
reivindicación 1ª, caracterizada porque la citada cámara
neumática está constituida mediante dos elementos rígidos, uno fijo
(12-9') y otro móvil (9-12'),
relacionados entre sí mediante un elemento elástico e intermedio
(13), tipo fuelle o similar, que se fija a los citados elementos
fijo y móvil mediante respectivas bridas (14).
3. Suspensión regulable para vehículos, según
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
elemento fijo (12-9') incorpora una toma de aire
(19) para presurización/despresurización de la cámara neumática
(15).
4. Suspensión regulable para vehículos, según
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque entre el
elemento fijo (12-9') y el elemento móvil
(9-12'), se establece un tope (16).
5. Suspensión regulable para vehículos, según
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cuando la
suspensión convencional a la que se aplica la cámara neumática es
del tipo de las que el cuerpo (1) del amortiguador se remata en un
plato (3) sobre el que apoya el extremo inferior del muelle (4), la
clásica tapa superior (5) que constituye el tope a su vez superior
para dicho muelle (4) se sustituye por el elemento fijo (12), por
debajo del cual se establece el elemento móvil (9), que es el que
constituye el apoyo para el muelle (4), relacionándose el elemento
fijo (12) con el vástago (2) del amortiguador (1) a través de
retenes de estanqueidad (10), mientras que en el elemento móvil (9)
se establece, además de retenes (10) similares, un rascador (11)
para limpieza del vástago (2) del amortiguador, en el accionamiento
de la suspensión.
6. Suspensión regulable para vehículos, según
reivindicaciones 1ª a 4ª, caracterizada porque cuando la
cámara neumática (15) se aplica a un amortiguador convencional en
el que el muelle (4) descansa por su extremidad inferior sobre una
tuerca (17) roscada al cuerpo del amortiguador (1), sobre dicha
tuerca (17) se establece el elemento fijo (9') de la cámara (15),
el cual se prolonga superiormente en cuello (18) sobre el que es
desplazable el elemento móvil (12'), que se relaciona con el
primero con interposición de al menos un retén (10) y un rascador
(11).
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