ES2260648T3 - Unidad de accionamiento para un estabilizador de eje de automovil. - Google Patents

Unidad de accionamiento para un estabilizador de eje de automovil.

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ES2260648T3 ES03756437T ES03756437T ES2260648T3 ES 2260648 T3 ES2260648 T3 ES 2260648T3 ES 03756437 T ES03756437 T ES 03756437T ES 03756437 T ES03756437 T ES 03756437T ES 2260648 T3 ES2260648 T3 ES 2260648T3
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Abstract

Unidad de accionamiento para el movimiento de giro coaxial de dos mitades de estabilizador (1, 2) de un estabilizador de eje del automóvil con una carcasa de forma tubular compuesta por dos mitades de carcasa (3, 4), en cuyo interior está dispuesto un émbolo de accionamiento (13) que puede moverse hidráulicamente de forma deslizante respecto al eje longitudinal de la carcasa, transformándose el deslizamiento longitudinal mediante un accionamiento por levas (19, 17) intercalado en un movimiento de giro de las mitades de carcasa (3, 4) alrededor de su eje longitudinal común y estando fijadas las mitades de carcasa (3, 4) con su respectivo extremo libre opuesto entre sí a una mitad de estabilizador (1, 2) caracterizada porque émbolos de liberación (22, 23) accionados hidráulicamente que pueden tensarse previamente están dispuestos en los lados planos opuestos del émbolo de accionamiento (13) respectivamente contra un elemento de resorte (28, 29, 31) permitiendo, en posición tensada previamente, el movimiento de deslizamiento del émbolo de accionamiento (13) central y, en posición destensada, fijando el émbolo de accionamiento (13) en su posición central.

Description

Unidad de accionamiento para un estabilizador de eje de automóvil.
La invención se refiere a una unidad de accionamiento hidráulico para el movimiento de giro coaxial de dos mitades de estabilizador de un estabilizador de eje de automóvil con una carcasa de forma tubular compuesta por dos mitades de carcasa, en cuyo interior está dispuesto un émbolo de accionamiento que puede moverse hidráulicamente de forma deslizante respecto al eje longitudinal de la carcasa, transformándose el deslizamiento longitudinal mediante un accionamiento por levas intercalado en un movimiento giratorio de las mitades de carcasa alrededor de su eje longitudinal común y estando fijadas las mitades de carcasa con su respectivo extremo libre opuesto entre sí a una mitad de estabilizador respectivamente.
Los estabilizadores de eje para los que está concebida la unidad de accionamiento genérica sirven en general para reducir o compensar completamente los movimientos oscilatorios de la carrocería alrededor del eje longitudinal del vehículo que aparecen en desplazamientos por curvas de un automóvil debido a la aceleración transversal. Los soportes de rueda que pertenecen normalmente al propio eje del vehículo están unidos entre sí mediante una barra de estabilizador de eje dividida, estando fijadas las piezas del estabilizador de eje, al mismo tiempo, de forma giratoria en la estructura del vehículo mediante elementos de soporte separados. Los extremos opuestos de las mitades del estabilizador no fijados en el soporte de rueda están acoplados mediante un accionamiento giratorio intercalado. La unidad de accionamiento dispuesta entre las dos mitades del estabilizador como parte integrante del accionamiento giratorio sirve, asimismo, para el giro entre sí de los extremos de estabilizador del eje lo que, dado el caso, aumenta claramente la estabilidad frente a oscilación del vehículo.
En el montaje de unidades de accionamiento hidráulicas de este tipo debe garantizarse, por aspectos de seguridad, que en caso de desaparecer el circuito hidráulico correspondiente o en caso de averías en la red eléctrica de a bordo del automóvil, no se produce ningún ajuste incontrolado del accionamiento de giro y, con ello, una variación involuntaria de las propiedades del estabilizador del eje. Con este objeto, las unidades de accionamiento hidráulicas conocidas del estado de la técnica están equipadas con depósitos de presión que requieren coste y espacio junto a sistemas de válvulas correspondientes. En el aspecto técnico se hace referencia al documento DE-A-10037486.
Asimismo, en el caso de las averías indicadas anteriormente del sistema hidráulico o eléctrico del automóvil, es deseable un ajuste automático del accionamiento giratorio a una posición neutral predefinida, en la que el grupo del estabilizador del eje presenta una resistencia al giro media.
El objetivo de la presente invención es proveer una unidad de accionamiento del tipo genérico mostrado al principio con un dispositivo de seguridad que, en caso de una avería del sistema, garantiza de forma sencilla y económica una fijación del ajuste del estabilizador a una posición neutral predefinida.
Este objetivo se alcanza junto con las características genéricas mediante la enseñanza técnica dada a conocer en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.
Otras configuraciones son objeto de las reivindicaciones subordinadas siguientes.
En los lados planos opuestos del émbolo de accionamiento pueden estar dispuestos émbolos de liberación accionados hidráulicamente que pueden tensarse previamente contra un elemento de resorte, permitiendo los émbolos de liberación respectivos en posición tensada previamente el movimiento de deslizamiento del émbolo de accionamiento y fijando en posición destensada el émbolo de accionamiento en su posición central.
La configuración constructiva permite un modo de construcción que ahorra espacio y sirve para aprovechar la tensión previa originada hidráulicamente del émbolo de liberación en caso de una avería del sistema eléctrico, neumático o hidráulico para un ajuste longitudinal del émbolo de accionamiento que produce el giro de la disposición del estabilizador. La fuerza de resorte del deslizamiento del émbolo de accionamiento puede aplicarse de forma ventajosa mediante un resorte neumático, asimismo también es concebible el uso de resortes helicoidales debido a sus dimensiones compactas.
Conforme a una variante ventajosa del objeto de la invención, la unidad de accionamiento puede ser una unidad de accionamiento hidráulica y es especialmente ventajosa respecto a la dimensión de construcción compacta de toda la unidad de ajuste del estabilizador, si los émbolos de liberación y el émbolo de accionamiento están dispuestos de forma concéntrica respecto al eje longitudinal de la unidad de accionamiento hidráulica.
Para evitar cargas innecesarias de la bomba hidráulica responsable del circuito hidráulico, es conveniente asimismo, realizar el control del émbolo de liberación y la sujeción del último en su posición de tensión previa mediante una válvula de asiento accionada eléctricamente. Cuando se habló anteriormente del sistema hidráulico, naturalmente en el sentido de la invención es posible aprovechar otros medios o energías (sistema neumático, eléctrico, etc.) para hacer funcionar el sistema o las piezas.
A continuación, se explica en detalle un ejemplo de realización del objeto de la invención mediante los dibujos adjuntos.
Se muestra:
Figura 1 una representación en semi-sección de una unidad de accionamiento hidráulica para el giro de los extremos de dos mitades del estabilizador de un estabilizador del eje del automóvil entre si,
Figura 2 una representación en sección parcial del ejemplo de realización de mitades de estabilizador giradas entre sí de la figura 1 en estado de funcionamiento
Figura 3 una representación en sección parcial del ejemplo de realización de las figuras 1 y 2 en la posición de funcionamiento en caso de avería de la red hidráulica conectada,
Figura 4 una representación en sección parcial de otra variante de realización similar al ejemplo de realización de las figuras 1 a 3.
La unidad de accionamiento hidráulica representada en las figuras 1 a 3 es parte integrante de un accionamiento de giro, que sirve para el giro de los extremos de dos mitades de estabilizador 1, 2. Las mitades de estabilizador 1, 2 son parte integrante de un estabilizador de eje de automóvil no representado aquí en detalle. Los otros extremos no representados de las mitades de estabilizador 1 y 2 están fijados en la suspensión de la rueda de una rueda de un eje de automóvil y sirven para reducir los movimientos de oscilación de la carrocería alrededor del eje longitudinal del vehículo que aparecen debido a la aceleración transversal.
La unidad de accionamiento según la invención es parte integrante del accionamiento de giro, que básicamente está compuesto de dos mitades de carcasa 3 y 4 que pueden girar entre sí, que están unidas respectivamente mediante una pestaña 5, 6 dispuesta en cada mitad de carcasa 3, 4 de forma fija frente a giro con los extremos del estabilizador 1 y 2.
En el centro entre ambas mitades de carcasa se encuentra un rodamiento de bolas axial 7, que permite el movimiento de giro de las mitades de carcasa 3 y 4 entre sí. Las mitades de carcasa 3 y 4 están tensadas entre sí mediante una espiga roscada 8 central. De forma central en el medio del accionamiento de giro formado por ambas mitades de carcasa 3 y 4 se encuentra una pared de separación 9 fija, que está dispuesta en el interior de un émbolo de accionamiento 13 formado por dos paredes laterales y una trabilla de unión 12 de forma cilíndrica 12. Mediante la construcción del émbolo de accionamiento 13 en unión con la pared de separación 9 se crean dos espacios de émbolo 14 y 15, que pueden solicitarse con presión de aceite a través de conexiones 16 que se encuentran en las paredes laterales 10 y 11.
En todas las figuras 1 a 4, se representa la conexión 16 para el espacio de émbolo 15, una conexión del mismo tipo para el espacio de émbolo 14 se encuentra en las figuras desplazado de forma radial no visible en la pared lateral 10 del émbolo de accionamiento 13. En las paredes laterales 10 y 11 junto a las conexiones 16 para el suministro de aceite distribuidas en el contorno se encuentran tres levas 17 que sobresalen por encima del contorno de las paredes laterales, que están dispuestas distribuidas en 120° en el contorno de las paredes laterales 10 y 11 de forma cilíndrica. Las levas 17 en su zona que sobresale por encima del contorno de las paredes laterales 10 están provistas de un rodamiento de agujas 18 respectivamente, que están vaciados en aberturas 19 en forma de taladro longitudinal en las paredes exteriores de las mitades de carcasa 3 y 4 de forma cilíndrica.
Las levas dispuestas en las paredes laterales 10 y 11 forman junto con las aberturas 19 distribuidas en el contorno de las paredes de carcasa 20 un accionamiento por levas, que transforma un movimiento translatorio del émbolo de accionamiento 13 en dirección de las flechas P_{1} o P_{2} en un movimiento de giro conforme a las flechas Q_{1}, Q_{2} para las mitades de carcasa 3 y S_{1} o S_{2} para las mitades de carcasa 4.
Para explicar el modo de actuación del accionamiento giratorio, se describe el estado de funcionamiento mediante la figura 2, en el que el espacio de émbolo 14 se solicita con aceite a presión mediante una de las conexiones 16 a través de una bomba hidráulica 21. Mediante esta medida se amplía el espacio de émbolo 14 y se produce un deslizamiento translatorio del émbolo de accionamiento 13 en dirección de la flecha P_{1}. Mediante este deslizamiento se mueven, al mismo tiempo con el émbolo de accionamiento 13 las levas dispuestas 17 en las paredes laterales 10 y 11. Puesto que las mitades de carcasa 3 y 4 o las aberturas 19 se dirigen obligatoriamente mediante las levas 17, a través del movimiento del émbolo de accionamiento 13 en dirección a la flecha P_{1} se produce al mismo tiempo un giro de la mitad de carcasa 3 en dirección de la flecha Q_{1}, por el contrario la mitad de carcasa 4 mediante el movimiento del émbolo de accionamiento 13 en dirección de la flecha S_{2} gira de forma opuesta. De este modo, la solicitación del espacio de émbolo 14 con una determinada cantidad de aceite a presión corresponde a un giro correspondiente de los extremos de las mitades del estabilizador 1 y 2 entre sí.
En caso de aparecer una rotura de la conducción en el circuito hidráulico conectado o en caso de que la bomba hidráulica no preste ningún servicio debido a un defecto en la red eléctrica de a bordo del automóvil, de forma natural se elimina la solicitación con presión dentro del espacio de émbolo 14, de forma que sería posible un deslizamiento incontrolado del émbolo de accionamiento 13.
La solución de la presente invención es perfeccionar el accionamiento giratorio mostrado, de forma que se excluya un movimiento translatorio incontrolado del émbolo de accionamiento 13 en caso de una avería del sistema hidráulico o eléctrico del automóvil.
Con este objeto, dentro de las mitades de carcasa 3 y 4 en el lado exterior del émbolo de accionamiento opuesto a los espacios de émbolo 14 y 15 se encuentra, respectivamente, un émbolo de liberación 22 y 33 accionado hidráulicamente que puede tensarse previamente contra una fuerza de resorte. La solicitación con aceite a presión de los émbolos de liberación 22 ó 23 mencionados tiene lugar en los espacios de émbolo 24 y 25 definidos entre los émbolos de liberación 22 ó 23 y la pared de carcasa, que se solicitan con aceite a presión mediante conexiones 26 ó 27 de la bomba hidráulica 21. En el lado opuesto de los émbolos de liberación 22 y 23 opuesto a los espacios de émbolo 24 y 25 se encuentra, respectivamente, un colchón de aire a presión 28 ó 29, que en la representación de las figura 1 y 2 está comprimido debido al deslizamiento de los émbolos de liberación 22 y 23 en dirección a las flechas T_{1} y T_{2} realizado mediante la solicitación por aceite a presión de los espacios de émbolo 24 y 25. La compresión del medio de presión contenido en los espacios del colchón de aire a presión 28 y 29 produce una fuerza de resorte que se encuentra en equilibrio durante el estado de funcionamiento normal de la unidad de accionamiento hidráulico con el aceite a presión que se encuentra dentro de los espacios de émbolo 24 y 25. Este estado se mantiene mediante la válvula de asiento 30 accionada eléctricamente.
En la representación de la figura 3 se muestra, cómo varía el estado de funcionamiento representado en las figuras 1 y 2, tan pronto como dentro del sistema hidráulico o eléctrico del automóvil aparece una avería. De la figura 3 puede identificarse que una solicitación con aceite a presión defectuoso de la disposición total del aparato - como ya se ha mostrado al principio - permite, por un lado, un deslizamiento del émbolo de accionamiento 13 y, al mismo tiempo, mediante la solicitación con aceite a presión defectuosa de los espacios de émbolo 24 y 25 se produce un deslizamiento de los émbolos de liberación 22 y 23 como consecuencia de la distensión del aire dentro del colchón de aire a presión 28 y 29. Las fuerzas de resorte almacenadas del colchón de aire a presión presionan los émbolos de liberación 22 y 23 en dirección al émbolo de accionamiento 13, hasta que la superficie frontal de los émbolos de liberación entran en contacto con los lados exteriores de las paredes laterales 10 y 11 del émbolo de accionamiento 13. Mediante la realización simétrica del émbolo de liberación 22 y 23, el émbolo de accionamiento 13 se presiona hacia la posición central representada en la figura 1, en tanto estaba deslizado por ejemplo conforme a la figura 2 en dirección a la flecha P_{1}. El émbolo de accionamiento 13 se fija en la posición central, de forma que se garantiza una posición neutral de toda la disposición del estabilizador del eje.
En este contexto debe observarse que la tensión previa de los émbolos de liberación 22 y 23, con la red hidráulica y eléctrica de a bordo intacta se origina en la puesta en marcha del vehículo como consecuencia de la creación de aceite a presión de la bomba hidráulica 21 en los espacios de émbolo 24 y 25 normalmente en un marco temporal inferior a 1 segundo. A continuación, la válvula de asiento 30 fija el estado tensado previamente de los émbolos de liberación 22 y 23, de forma que todo el sistema del estabilizador de eje está listo para funcionar. La disponibilidad de funcionamiento significa que los émbolos de liberación se encuentran en la posición exterior representada en las figuras 1 y 2, de forma que el émbolo de accionamiento 13 puede deslizarse en dirección de las flechas P_{1} o P_{2}.
En la representación de la figura 4, se representa de forma complementaria otra variante de realización del objeto de la invención, que se diferencia, básicamente, por el tipo de disponibilidad de la tensión previa por resorte del ejemplo de realización descrito en las figuras 1 a 3.
Por este motivo, se renuncia a una nueva descripción de las piezas individuales del ejemplo de realización según la invención. Es esencial que en el ejemplo de realización representado en la figura 4, la tensión previa por resorte esté facilitada por un muelle helicoidal 31. La representación de la figura 4 muestra el estado de funcionamiento normal de la unidad de accionamiento hidráulica, en la que se encuentran los émbolos de liberación 22 ó 23 en la posición de tensión previa por resorte. En esta posición, para el émbolo de accionamiento 13 existe la posibilidad de un deslizamiento en dirección de los extremos de las mitades del estabilizador 1 ó 2 según la solicitación por aire a presión de los espacios de émbolo
14 y 15.
Naturalmente, para la disponibilidad de las fuerzas de tensión previa por resorte son concebibles también otras variantes por resorte, como por ejemplo, resortes de plato. Es esencial según la invención que, en caso de una avería del sistema hidráulico o eléctrico del automóvil respectivo mediante la liberación de las fuerzas de tensión previa por resorte, como consecuencia del movimiento de retroceso de los émbolos de liberación 22 y 23, se produce un deslizamiento del émbolo de accionamiento 13 a su posición neutral central, en la que al mismo tiempo las mitades de carcasa 3 y 4 acopladas mediante las levas 19 en el émbolo de accionamiento 13 retroceden desde su posición girada a la posición neutral.
Lista de números de referencia
1.
Mitad de estabilizador
2.
Mitad de estabilizador
3.
Mitad de carcasa
4.
Mitad de carcasa
5.
Pestaña
6.
Pestaña
7.
Rodamiento de bolas axial
8.
Espiga roscada
9.
Pared de separación
10.
Pared lateral
11.
Pared lateral
12.
Trabilla de unión
13.
Émbolo de accionamiento
14.
Espacio de émbolo
15.
Espacio de émbolo
16.
Conexión
17.
Leva
18.
Rodamiento de agujas
19.
Abertura
20.
Pared de carcasa
21.
Bomba hidráulica
22.
Émbolo de liberación
23.
Émbolo de liberación
24.
Espacio de émbolo
25.
Espacio de émbolo
26.
Conexión
27.
Conexión
28.
Colchón de aire a presión
29.
Colchón de aire a presión
30.
Válvula de asiento
31.
Resorte helicoidal

Claims (6)

1. Unidad de accionamiento para el movimiento de giro coaxial de dos mitades de estabilizador (1, 2) de un estabilizador de eje del automóvil con una carcasa de forma tubular compuesta por dos mitades de carcasa (3, 4), en cuyo interior está dispuesto un émbolo de accionamiento (13) que puede moverse hidráulicamente de forma deslizante respecto al eje longitudinal de la carcasa, transformándose el deslizamiento longitudinal mediante un accionamiento por levas (19, 17) intercalado en un movimiento de giro de las mitades de carcasa (3, 4) alrededor de su eje longitudinal común y estando fijadas las mitades de carcasa (3, 4) con su respectivo extremo libre opuesto entre sí a una mitad de estabilizador (1, 2) caracterizada porque émbolos de liberación (22, 23) accionados hidráulicamente que pueden tensarse previamente están dispuestos en los lados planos opuestos del émbolo de accionamiento (13) respectivamente contra un elemento de resorte (28, 29, 31) permitiendo, en posición tensada previamente, el movimiento de deslizamiento del émbolo de accionamiento (13) central y, en posición destensada, fijando el émbolo de accionamiento (13) en su posición central.
2. Unidad de accionamiento según la reivindicación 1, caracterizada porque la unidad de accionamiento es una unidad de accionamiento hidráulica.
3. Unidad de accionamiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la fuerza de resorte para la tensión previa del émbolo de liberación (22, 23) se facilita mediante un émbolo de resorte configurado como colchón de aire a presión (28, 29).
4. Unidad de accionamiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la fuerza de resorte para la tensión previa del émbolo de liberación (22, 23) se facilita mediante un elemento de resorte configurado como muelle helicoidal (31).
5. Unidad de accionamiento según una de las reivindicaciones mencionada anteriormente, caracterizada porque el émbolo de liberación se sujeta en su posición tensada previamente mediante una válvula de asiento (20) accionada eléctricamente.
6. Unidad de accionamiento según una de las reivindicaciones mencionada anteriormente, caracterizada porque los émbolos de liberación (22, 23) y el émbolo de accionamiento (13) están dispuestos de forma concéntrica respecto al eje longitudinal de la unidad de accionamiento hidráulica.
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