ES2274826T3 - Puntal de suspension. - Google Patents
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Abstract
Puntal de suspensión que comprende un muelle helicoidal (2), un amortiguador de vibraciones (3) y un cuerpo de soporte (6) para el apoyo axial del muelle helicoidal (2) y el amortiguador de vibraciones (3) contra una carrocería de vehículo, - en donde el cuerpo de soporte (6) presenta un primer segmento de amortiguación (10) de configuración elástica para el muelle helicoidal (2) y un segundo segmento de amortiguación (11) de configuración elástica para el amortiguador de vibraciones (3), y los segmentos de amortiguación (10, 11) trabajan independientemente uno de otro, - en donde los segmentos de amortiguación (10, 11) del cuerpo de soporte (6) están unidos entre ellos, pero se aplican contra la carrocería del vehículo en posiciones localmente separadas una de otra, y - en donde, para la fijación del puntal de suspensión (1) en la carrocería del vehículo, se puede afianzar el amortiguador de vibraciones (3) con dicha carrocería del vehículo por medio de un único elemento de fijación central (21), caracterizado porque - el cuerpo de soporte (6) está fijado al puntal de suspensión (1) antes del montaje de dicho puntal de suspensión (1) en la carrocería del vehículo y forma así una unidad constructiva premontada junto con el muelle helicoidal (2) y el amortiguador de vibraciones (3), y - el cuerpo de soporte (6) está centrado en la carrocería del vehículo por medio del lado exterior de una pared cónica inclinada (9) que une los segmentos de amortiguación (10, 11), y el lado interior (13) de la pared (9) que une los segmentos de amortiguación es también de configuración cónica.
Description
Puntal de suspensión.
La invención se refiere a un puntal de
suspensión según el preámbulo de la reivindicación 1, que comprende
un muelle helicoidal, un amortiguador de vibraciones y un cuerpo de
soporte para el apoyo axial del muelle helicoidal y del
amortiguador de vibraciones contra una carrocería de vehículo,
presentando el cuerpo de soporte un primer segmento de
amortiguación de configuración elástica para el muelle helicoidal y
un segundo segmento de amortiguación de configuración elástica para
el amortiguador de vibraciones y trabajando los segmentos de
amortiguación en forma independiente uno de otro, estando unidos
entre ellos los segmentos de amortiguación del cuerpo de soporte,
pero aplicándose contra la carrocería del vehículo en respectivas
posiciones localmente separadas una de otra, y pudiendo afianzarse
el amortiguador de vibraciones con la carrocería del vehículo por
medio de un único elemento de fijación central para realizar la
fijación del puntal de suspensión a la carrocería del vehículo.
Tales puntales de suspensión se emplean en
suspensiones de ruedas de vehículos automóviles.
La configuración de los puntales de suspensión
viene determinada por un gran número de requisitos que en parte
compiten unos con otros. Así, el puntal de suspensión deberá
mantener lo más pequeña posible la transmisión de impactos y
vibraciones que se presenten en una rueda de vehículo a la
carrocería de éste y proporcionar un recorrido grande del
amortiguador. Por otro lado, en cuanto a la incorporación en un
vehículo automóvil, se desea casi siempre una forma de construcción
compacta.
Además, el puntal de suspensión deberá poder
instalarse a ser posible como una unidad en una carrocería de
vehículo para garantizar un montaje sencillo y eficiente. Hay que
tener en cuenta a este respecto, entre otras cosas, que el muelle
del puntal de suspensión está pretensado en el estado de fijación. A
veces, es necesario también desmontar el puntal de suspensión para,
por ejemplo, cambiar un amortiguador de vibraciones del mismo. En
este caso, hay que impedir, por motivos de seguridad, un destensado
incontrolado del muelle.
Asimismo, se deberá evitar tensiones de torsión
y de flexión en el puntal de suspensión. Además, hay que suprimir
también la generación de ruidos del tipo de chirridos y chasquidos.
Por otra parte, se han de tomar en el puntal de suspensión medidas
que impidan un asentamiento de la carrocería del vehículo sobre una
rueda del mismo.
Por consiguiente, se conoce por el estado de la
técnica un gran número de puntales de suspensión.
Así, por ejemplo, se propone en el documento DE
42 16 299 C2 un puntal de suspensión en el que el amortiguador de
vibraciones y un muelle helicoidal dispuesto coaxialmente a éste
están apoyados en segmentos de una carrocería de vehículo bastante
distanciados axialmente uno de otro. Esta amplia distancia es
necesaria allí por motivos técnicos de montaje para asegurar
axialmente el muelle helicoidal durante un desmontaje. A este fin,
es necesario entre el amortiguador de vibraciones y el muelle
helicoidal un dispositivo auxiliar a manera de casquillo
constituido por varias piezas que, en una primera solución,
permanece, en el estado de montaje, sobre el puntal de suspensión.
Este dispositivo auxiliar actúa únicamente al producirse una
expansión elástica completa. Complica la estructura y agranda las
dimensiones del puntal de suspensión. En otra solución el
dispositivo auxiliar está construido como una herramienta auxiliar
de montaje separada. Esta solución es también insatisfactoria, ya
que la herramienta auxiliar tiene que mantenerse expresamente
preparada para efectuar un desmontaje.
Se conoce otro puntal de suspensión por el
documento DE 36 19 942 A1. En éste, el muelle helicoidal y un
vástago de pistón del amortiguador de vibraciones se apoyan en una
carrocería de vehículo a través de un soporte elástico común y un
anillo de soporte adicional. El anillo de soporte está fijado aquí a
la carrocería del vehículo. Sin embargo, esto significa un
acoplamiento de las fuerzas del muelle y del amortiguador en el
soporte elástico común.
Para desacoplar las fuerzas del muelle y del
amortiguador se propone en el documento EP 0 602 330 B1 un puntal
de suspensión de la clase citada al principio con el cual se puede
optimizar especialmente la flexibilidad de la conexión articulada
del amortiguador. No obstante, en el soporte del puntal de
suspensión conocido por el documento EP 0 602 330 B1 es complicada
la fijación del puntal de suspensión a una carrocería de
vehículo.
El soporte de puntal de suspensión conocido
comprende un cuerpo de soporte en forma de una campana de soporte
rígida con un soporte o elemento de amortiguación de elastómero de
gran volumen para el apoyo del vástago de pistón del amortiguador.
El apoyo permite aquí cierta movilidad angular para mantener pequeña
la generación de tensiones de flexión en el amortiguador. Al mismo
tiempo, el amortiguador está fijado a la campana de soporte a
través del extremo del vástago de pistón. El muelle helicoidal está
apoyado en otro segmento tipo brida de la campana de soporte a
través de un elemento de amortiguación elástico. El apoyo de la
campana de soporte en una carrocería de vehículo se efectúa también
a través del segmento tipo brida, que tiene que seguirse
atornillando para efectuar la fijación a la carrocería del vehículo.
Dado que la fijación de la campana de soporte puede efectuarse sólo
radialmente por fuera del segmento tipo brida, resultan, por un
lado, un diámetro relativamente grande y, por otro lado, la
necesidad de un número mayor de elementos de fijación que tienen
que manejarse durante un montaje o desmontaje.
Asimismo, se conoce por el documento genérico US
3,953,010 A un cuerpo de elastómero mediante cuya conformación
especial se obtienen dos segmentos de amortiguación sustancialmente
separados que introducen las fuerzas del amortiguador y del muelle
helicoidal, desacoplados uno de otro, en la carrocería del vehículo.
Sin embargo, la solución propuesta en el documento US 3,953,010 A
requiere también un montaje y desmontaje complicados. Es cierto que
el amortiguador de vibraciones y el muelle helicoidal se pueden
montar previamente formando una unidad constructiva y se pueden
asegurar uno contra otro en un estado al menos parcialmente
pretensado por medio de una arandela y un plato de muelle. Sin
embargo, para el montaje del puntal de suspensión tiene que
enchufarse a continuación el cuerpo de elastómero sobre el extremo
del vástago de pistón del amortiguador de vibraciones y luego tiene
que abrocharse o embutirse a presión dicho cuerpo en una abertura
situada en la carrocería del vehículo. Únicamente después se puede
fijar el elemento de muelle a la carrocería del vehículo por medio
de una tuerza.
Por último, se conoce por el documento FR 2 759
752 A1 el recurso de premontar un amortiguador de vibraciones y un
muelle helicoidal por medio de un cuerpo de soporte para formar una
unidad constructiva en la que el cuerpo de soporte presenta un
cuerpo de amortiguación para el muelle helicoidal y otro cuerpo de
amortiguación para el amortiguador de vibraciones. El cuerpo de
soporte contiene un elemento de rigidización que forma con la
carrocería del vehículo una articulación angularmente móvil. Los
cuerpos de amortiguación se apoyan entonces contra el elemento de
rigidización para no perjudicar a la movilidad angular.
Ante estos antecedentes, la invención se basa en
el problema de crear un puntal de suspensión que, con una forma de
construcción compacta, permita un manejo sencillo durante el montaje
y desmontaje y un ajuste individual de la flexibilidad de la acción
de amortiguación del muelle y del amortiguador y evite tensiones de
torsión y de flexión en el puntal de suspensión.
Este problema se resuelve con un puntal de
suspensión según la reivindicación 1.
El puntal de suspensión según la invención se
caracteriza por su estructura favorable para el montaje. En el
montaje o desmontaje el cuerpo de soporte preserva la integridad del
puntal de suspensión como un módulo que se sujeta de manera
sumamente sencilla a una carrocería de vehículo a través de un único
elemento de fijación central, sin que sean necesarios para ello
otros dispositivos auxiliares. La acción de amortiguación del
amortiguador y del muelle helicoidal se puede realizar para cada
elemento a través del cuerpo de soporte común, pero de forma
independiente y por separado uno de otro a través de segmentos de
amortiguación propios. Esto permite una optimización del apoyo del
muelle helicoidal y del amortiguador por el lado del vehículo.
Los dos segmentos de amortiguación pueden estar
formados por componentes separados. Sin embargo, la incorporación
de los segmentos de amortiguación en un cuerpo de soporte común
conserva la forma de construcción del sistema de soporte del puntal
de suspensión.
En una ejecución ventajosa de la invención el
amortiguador de vibraciones, que comprende un vástago de pistón y
un cilindro, está apoyado con el vástago de pistón contra el segundo
segmento de amortiguación del cuerpo de soporte. Asimismo, el
vástago de pistón se puede afianzar con la carrocería del vehículo.
De este modo, se pueden mantener especialmente pequeñas las
dimensiones del sistema de soporte del puntal de suspensión por el
lado de la carrocería y se puede lograr una movilidad angular del
apoyo del amortiguador por el lado de la carrocería.
El afianzamiento del amortiguador puede
efectuarse en principio directamente contra un segmento de pared de
la carrocería del vehículo a través del elemento de fijación
central. Sin embargo, está previsto preferiblemente un
contrasoporte que se ha de disponer enfrente del segundo segmento de
amortiguación del cuerpo de soporte y que presenta también un
segmento de amortiguación de configuración elástica. En el estado de
fijación a una carrocería de vehículo, el segundo segmento de
amortiguación del cuerpo de soporte y el segmento de amortiguación
del contrasoporte se aplican desde lados opuestos contra el segmento
de pared del lado de la carrocería y se afianzan por medio del
elemento de fijación central. Se puede materializar así una acción
de amortiguación para el apoyo del amortiguador tanto en la
dirección de compresión como en la dirección de tracción. A
consecuencia del empleo de dos segmentos de amortiguación
diferentes, se pueden diseñar individualmente las flexibilidades en
la dirección de compresión y en la dirección de tracción para
optimizar el apoyo del amortiguador de vibraciones por el lado de
la carrocería.
Para mejorar la introducción de una fuerza del
amortiguador en un segmento de pared de la carrocería del vehículo,
el cuerpo de soporte presenta en la zona del segundo segmento de
amortiguación un cuerpo de apoyo mediante el cual el cuerpo de
soporte está sujeto axialmente al amortiguador. Se puede
materializar así un apoyo más amplio por el lado de la carrocería,
estando configurado el cuerpo de apoyo para introducir las fuerzas
del amortiguador en el segundo segmento de amortiguación con una
rigidez considerablemente mayor que la de este último. Esto es
ventajoso especialmente cuando la conexión articulada del
amortiguador se efectúa a través del vástago de pistón.
Preferiblemente, el cuerpo de apoyo es de metal. La sujeción directa
del cuerpo de soporte en el amortiguador se mantiene así compacta.
Mediante una fijación adicional del cuerpo de soporte en el
amortiguador, la cual se conserva de momento durante un desmontaje
del módulo de puntal de suspensión, se puede asegurar también de
manera sencilla el muelle helicoidal.
Por los mismos motivos, el contrasoporte se
construye de preferencia también con un cuerpo de apoyo,
preferiblemente de metal, al que está fijado el segmento de
amortiguación del contrasoporte y contra el cual se aplica el
elemento de fijación central en el estado de fijación. El cuerpo de
apoyo rígido ensancha también aquí la base de introducción de
fuerza, de modo que ésta no tiene que quedar limitada únicamente al
tamaño del elemento de fijación. Los cuerpos de apoyo pueden ser
idénticos en su forma.
Para lograr una forma de construcción compacta y
barata es ventajoso utilizar segmentos de amortiguación de material
elastómero. Son posibles también otros materiales, por ejemplo
Cellasto.
En otra ejecución ventajosa el elemento de
fijación central es una tuerca que se atornilla sobre un extremo de
un vástago de pistón del amortiguador. Resulta así muy pequeño el
coste de la fijación soltable del puntal de suspensión. En
particular, el montaje y el desmontaje del puntal de suspensión
pueden realizarse con herramientas usuales en el mercado y
ampliamente difundidas. No son necesarias entonces herramientas
especiales que deban fabricarse expresamente.
Preferiblemente, el vástago de pistón se
extiende a través de los cuerpos de apoyo del cuerpo de soporte y
del contrasoporte. Además, entre los cuerpos de apoyo está
incorporada una pieza distanciadora. De este modo, se hace posible
un ajuste especialmente sencillo de las fuerzas de tensado en el
soporte del amortiguador, ya que el elemento de fijación central ha
de apretarse únicamente hasta que el cuerpo de soporte y el
contrasoporte se apliquen con sus cuerpos de apoyo contra la pieza
distanciadora. A través de la pieza distanciadora se determina el
grado de deformación previa de los segmentos de amortiguación
afianzados uno contra otro. Por otro lado, el elemento de fijación
puede ser apretado, para lograr una fijación segura de los cuerpos
de apoyo, con una mayor fuerza de pretensado necesaria para ello,
la cual es independiente de las fuerzas de tensado en el soporte
del amortiguador es decir, en los tramos de amortiguación
correspondientes.
En otra ejecución ventajosa de la invención el
segundo segmento de amortiguación del cuerpo de soporte y/o el
segmento de amortiguación del contrasoporte están configurados con
rebajos y/o salientes en su superficie de asiento destinada a
apoyarse contra la carrocería del vehículo. Se puede ajustar así
para cada segmento de amortiguación una curva característica de
muelle propia que, según las circunstancias, no tiene que ser
necesariamente lineal, sino que, debido a la formación de rebajos
y/o salientes, puede ser también, por ejemplo, progresiva o
regresiva.
Preferiblemente, los dos segmentos de
amortiguación del cuerpo de soporte están unidos uno con otro a
través de una pared de material elastómero que está reforzada por
un elemento de rigidización, preferiblemente de metal. Por tanto,
el cuerpo de soporte puede fabricarse de forma sencilla como un
cuerpo de goma de material elastómero, mientras que, por otro lado,
se garantiza una resistencia suficiente que asegure de forma fiable
el muelle helicoidal durante el montaje o el desmontaje.
Para puntales de suspensión McPherson
articulados tiene que estar garantizada la capacidad de giro de la
rueda con respecto a la carrocería. Preferiblemente, esto se
realiza a través de un cojinete axial que está situado entre el
muelle helicoidal y el primer segmento de amortiguación.
Se explica seguidamente la invención con más
detalle haciendo referencia a un ejemplo de realización que se ha
representado en el dibujo. El dibujo muestra en
La figura 1, un ejemplo de realización de un
puntal de suspensión en una representación en sección, estando
ilustrado aquí únicamente el sistema de soporte de dicho puntal de
suspensión por el lado de la carrocería.
El ejemplo de realización muestra un puntal de
suspensión 1 eventualmente dirigible con un muelle helicoidal 2 y
un amortiguador de vibraciones 3, que están dispuestos coaxialmente
uno respecto de otro de una manera conocida para el experto, pero
que pueden disponerse también excéntricamente. Por tanto, en la
figura 1 se representan únicamente los extremos del muelle
helicoidal 2 y del amortiguador de vibraciones 3, a través de los
cuales se efectúa el apoyo contra un segmento de pared 4 de una
carrocería de vehículo.
El amortiguador de vibraciones 3 comprende un
cilindro no ilustrado aquí y un vástago de pistón 5 que penetra en
el cilindro. En el ejemplo de realización representado el apoyo del
amortiguador de vibraciones 3 por el lado de la carrocería se
efectúa a través de un extremo superior del vástago de pistón 5. Sin
embargo, es posible también en principio invertir el amortiguador
de vibraciones 3 y apoyarlo por su cilindro en la carrocería del
vehículo.
En la figura 1 se puede apreciar también un
cuerpo de soporte 6 que está incorporado en la dirección axial del
puntal de suspensión 1 entre el muelle helicoidal 2 y el
amortiguador de vibraciones 3, por un lado, y el segmento de pared
4 de la carrocería del vehículo, por otro lado. El cuerpo de soporte
6 está configurado en forma de cuenco y puede absorber fuerzas
tanto axiales como radiales. Presenta un segmento de borde 7 tipo
brida y una pared de fondo sustancialmente plana 8, los cuales están
unidos uno con otra a través de una pared 9 en forma de una pared
lateral inclinada que se ensancha hacia el segmento de borde 7 tipo
brida.
En el segmento de borde 7 tipo brida del cuerpo
de soporte 6 está previsto un primer segmento de amortiguación 10
de configuración elástica, a través del cual se introduce en el
segmento de pared 4 de la carrocería del vehículo una fuerza de
apoyo del muelle helicoidal 2 y de un muelle adicional 28 que se ha
de explicar aún con detalle más adelante. Asimismo, en el segmento
de fondo 8 del cuerpo de soporte 6 está previsto un segundo
segmento de amortiguación 11 de configuración elástica, a través del
cual se introduce en el segmento de pared 4 una fuerza de
compresión axial del amortiguador de vibraciones 3. Los dos
segmentos de tope 10 y 11 están conectados aquí en paralelo, de
modo que la introducción de fuerza del muelle helicoidal 2 y del
amortiguador de vibraciones 3 en el segmento de pared 4 se efectúa
por separado uno de otro y, por tanto, en forma desacoplada. La
pared 9 que discurre entre los dos segmentos de amortiguación 10 y
11 sirve únicamente para unir dichos segmentos de amortiguación,
sin que con esto esté ligado un acoplamiento mecánico apreciable de
las elasticidades. Por el contrario, para el diseño de la acción de
amortiguación del muelle helicoidal 2 hay que dimensionar
únicamente el primer segmento de amortiguación 10, mientras que la
acción de amortiguación del amortiguador de vibraciones 3 se
efectúa solamente a través del segundo segmento de amortiguación 11.
Sin embargo, los segmentos de amortiguación 10 y 11 pueden
construirse también en varios componentes completamente separados
uno de otro.
El cuerpo de soporte 6 está hecho de un material
elastómero, de modo que especialmente los dos segmentos de
amortiguación 10 y 11 están disponibles como un elemento de
elastómero compacto. Como puede deducirse de la figura 1, todo el
cuerpo de soporte 6 se aplica aquí contra el segmento de pared 4 de
la carrocería del vehículo exclusivamente a través de segmentos de
elastómero. Se evita así un contacto metálico entre el segmento de
pared 4 y partes del puntal de suspensión 1 que pudiera conducir a
ruidos del tipo de chirridos o chasquidos. Además, el cuerpo de
soporte 6 imita en su contorno al segmento de pared 4 de la
carrocería del vehículo para hacer posible un asiento de superficie
ancha. A través de la forma de cuenco se consigue un centrado con
respecto a la carrocería del vehículo. Respecto de la forma
exterior exacta del cuerpo de soporte 6, se remite aquí al lector
expresamente a la figura 1.
Para la rigidización del cuerpo de soporte 6,
éste está reforzado con varios elementos de apoyo o de rigidización.
Así, en la pared 9 está previsto un elemento de rigidización 12 que
se extiende hasta el primer segmento de amortiguación 10. Este
elemento de rigidización 12 es aquí un anillo de chapa con un perfil
aproximadamente de forma de L en sección transversal, extendiéndose
un brazo sustancialmente por toda la longitud de la pared inclinada
9 y penetrando el otro brazo en el primer segmento de amortiguación
10. El elemento de rigidización 12 puede ser encerrado
completamente por material elastómero. Esto tiene la ventaja de que
el lado interior 13 de la pared 9 que queda enfrente del segmento
de pared 4 de la carrocería del vehículo puede utilizarse como
superficie centradora de tope para segmentos del puntal de
suspensión 1, por ejemplo cuando se comprima completamente dicho
puntal de suspensión 1.
En la zona del segundo segmento de amortiguación
11 está previsto un cuerpo de apoyo 14 en el cuerpo de soporte 6.
Este cuerpo de apoyo 14 está configurado sustancialmente en forma de
disco y se extiende sustancialmente en dirección transversal al eje
medio longitudinal A del puntal de suspensión 1. Al igual que el
elemento de rigidización 12, el cuerpo de apoyo 14 es también aquí
una pieza de chapa metálica. El cuerpo de apoyo 14 se extiende
sustancialmente por toda la pared de fondo 8 del cuerpo de soporte
6, encontrándose el segundo segmento de amortiguación 11 en el lado
que mira hacia el segmento de pared 4. El lado opuesto del cuerpo
de apoyo 14 está cubierto también con material elastómero al menos
en parte, pero preferiblemente por completo, para evitar un efecto
de choque metálico al contraerse elásticamente el puntal de
suspensión 1.
Como puede deducirse también de la figura 1, el
cuerpo de soporte 6 está sujeto y asegurado axialmente en el
vástago del pistón 5 por medio de un segmento central del cuerpo de
apoyo 14. El vástago de pistón 5 presenta para ello un hombro
contra el cual está afianzado el segmento central del cuerpo de
apoyo 14 por medio de una pieza distanciadora 15 en forma de una
tuerca normalizada que se ha de explicar aún con detalle más
adelante en cuanto a su función. Al efectuar un montaje o un
desmontaje del puntal de suspensión 1 en una suspensión de rueda de
vehículo automóvil, el cuerpo de apoyo 14 permanece afianzado de
momento con el vástago de pistón 5. El cuerpo de soporte 6 asegura
así el muelle helicoidal 2 en forma fiable contra un destensado
completo. En el estado desmontado, la fuerza de pretensado residual
del muelle helicoidal 2 es absorbida por el cuerpo de apoyo 14.
Mediante el elemento de rigidización 12 se impide de manera fiable
que se dé la vuelta el cuerpo de soporte 6. Por tanto, la pared 9
puede construirse delgada. Esto contribuye a una forma de
construcción compacta del sistema de soporte del puntal de
suspensión.
Enfrente del cuerpo de soporte 6 está previsto
un contrasoporte 16 en el otro lado del segmento de pared 4. Este
contrasoporte 16 comprende a su vez un cuerpo de apoyo rígido 17 y
un segmento de amortiguación 18 unido con el cuerpo de apoyo 17 y
hecho de un material elástico. El cuerpo de apoyo 17 está
configurado también en forma de disco y es aquí una pieza de chapa
metálica. El contrasoporte 16 se fija también al amortiguador de
vibraciones 3, aquí al extremo superior del vástago de pistón 5. No
obstante, se tiene que introducir previamente el extremo del
vástago de pistón 5 a través de una abertura 19 formada en el
segmento de pared 4. Seguidamente, se enchufa el contrasoporte 16
desde el lado posterior del segmento de pared 4 sobre el extremo del
vástago de pistón 5, para lo cual el contrasoporte 16 presenta una
abertura de paso correspondiente 20. En lugar de la abertura de
paso 20, el contrasoporte 16 puede formarse también con una rosca y
atornillarse directamente sobre el vástago de pistón 5.
En el estado de fijación, el segmento de
amortiguación 18 del contrasoporte 16 y el segundo segmento de
amortiguación 11 del cuerpo de soporte 6 se pueden aplicar por
ambos lados contra el segmento de pared 4. El contrasoporte 16 se
apoya entonces con un segmento central en la pieza distanciadora 15
y en el lado opuesto está afianzado contra la pieza distanciadora
15 por medio de un elemento de fijación central 21. De este modo,
el vástago de pistón 5 está fijado al mismo tiempo al segmento de
pared 4 de la carrocería del vehículo. El elemento de fijación
central 21 es aquí una tuerca convencional que se atornilla sobre el
vástago de pistón 5 para fijar el puntal de suspensión 1 a la
carrocería del vehículo. Esta tuerca es aquí el único elemento de
fijación que tiene que ser actuado en la carrocería del vehículo
durante un montaje o desmontaje del puntal de suspensión 1, de modo
que resulta un proceso de montaje muy sencillo. Como tuerca se puede
emplear, por ejemplo, una tuerca normalizada. Para el montaje y
desmontaje del puntal de suspensión 1 es suficiente entonces una
herramienta corriente. Apretando la tuerca se centra el puntal de
suspensión 1 por medio de la pared 9 con respecto al segmento de
pared 4. Al apretar la tuerca, se evita un giro de vástago de pistón
5 sujetando firmemente este vástago de pistón 5, el cual está
configurado para ello en su extremo superior, por ejemplo, con un
rebajo en forma de un hexágono interior.
Sin embargo, puede emplearse también otros
elementos de fijación centrales. Por ejemplo, es imaginable aquí
asegurar un extremo del amortiguador de vibraciones 3 con un perno
de atornillamiento, pudiendo aplicarse el extremo tanto al vástago
de pistón 5 como, en el caso de una disposición invertida del
amortiguador de vibraciones 3, a un segmento del cilindro.
Sin embargo, el soporte del amortiguador se
construye preferiblemente con los dos segmentos de amortiguación 11
y 18, de modo que resulta una acción de amortiguación tanto en
dirección de tracción como en dirección de compresión. Los
segmentos de amortiguación 11 y 18 del soporte del amortiguador
pueden configurarse aquí con una elasticidad diferente. Por
ejemplo, se pueden utilizar materiales elastómeros diferentes para
los segmentos de amortiguación a fin de hacer que el soporte o el
segmento de amortiguación 11 del lado de compresión sea más blando
que el soporte o el segmento de amortiguación 18 del lado de
tracción.
Además, las curvas características elásticas de
los segmentos de amortiguación 11 y 18 pueden ajustarse también
individualmente por medio de su conformación, a cuyo fin cada uno de
éstos se construye con una superficie de asiento contorneada contra
el segmento de pared 4 o bien contra los cuerpos de apoyo 14 y 16.
El contorneado se efectúa, por ejemplo, por medio de salientes o
rebajos formados en los segmentos de amortiguación. En los
segmentos de amortiguación pueden preverse también cavidades con
este fin. Por tanto, se pueden materializar especialmente al
principio curvas características blandas que se vuelven más duras de
una manera definida al aumentar la deformación de los segmentos de
amortiguación.
En el ejemplo de realización representado en la
figura 1 el segundo segmento de amortiguación 11 del cuerpo de
soporte 6 presenta en su superficie de asiento unos rebajos 22 de
forma de arco con respecto al segmento de pared 4. Estos pueden
estar unidos también unos con otros formando una ranura anular.
Por el contrario, la superficie de asiento del
segmento de amortiguación 18 del contrasoporte 16 está configurada
con botones sobresalientes 23 que en el estado de fijación están
apoyados contra el segmento de pared 4. Los botones 23 pueden estar
unidos también uno con otro en dirección periférica, eventualmente
en varias filas, y pueden formar así almas anulares en el segmento
de amortiguación
18.
18.
Como puede deducirse de la figura 1, es posible
una evolución definida de la curva característica o bien en general
una deformación de los segmentos de amortiguación únicamente cuando
se proporciona en éstos un recorrido de deformación
correspondiente. Por otro lado, hay que garantizar una fijación
segura del vástago de pistón 5 al segmento de pared 4. Esto
presupone una alta fuerza de tensado para la fijación de los cuerpos
de apoyo 14 y 17. Mediante el empleo de la pieza distanciadora 15
ya mencionada, la cual cortocircuita mecánicamente los cuerpos de
apoyo 14 y 17 con respecto al vástago de pistón 5, se impide una
compresión completa de los segmentos de amortiguación 11 y 18
durante el montaje. Mediante el ajuste de la longitud axial de la
pieza distanciadora 15 se puede ajustar, en cooperación con los
segmentos de amortiguación 11 y 18 y eventualmente con salientes y
rebajos previstos en éstos, la flexibilidad del soporte del
amortiguador en forma muy exacta y con independencia del apoyo del
muelle helicoidal 2. Resulta de esto un considerable potencial de
optimización para una sintonización fina del sistema de soporte del
puntal de suspensión.
El apoyo del muelle helicoidal 2 puede
efectuarse directamente en el primer segmento de amortiguación 10
del cuerpo de soporte 6. Sin embargo, en el ejemplo de realización
representado está incorporado un cojinete axial 24 entre el primer
segmento de amortiguación 10 y el muelle helicoidal 2 para hacer
posibles movimientos de dirección. Este cojinete axial 24 puede
ser un cojinete de bolas, un cojinete de rodillos cilíndricos o
bien un cojinete de agujas. Como alternativa, puede preverse también
una unión de deslizamiento.
La sujeción del cojinete 24 se efectúa por medio
de una cubeta interior 25 que sobresale con un segmento ahondado 26
en la dirección del cuerpo de soporte 6. Por el contrario, el
cojinete 24 está apoyado en un segmento de borde radial 27 que se
encuentra en dirección axial entre el muelle helicoidal 2 y el
primer segmento de amortiguación 10. Es posible así la transmisión
de fuerzas radiales.
En caso de una contracción elástica completa, el
segmento ahondado 26 puede llegar a aplicarse contra el lado
interior de la pared de fondo 8 del cuerpo de soporte 6, pero
entonces, por motivos de desacoplamiento, no deberá influir sobre
el soporte del amortiguador. En el estado desmontado, la fuerza de
pretensado residual del muelle helicoidal 2 es absorbida por el
contacto del cuerpo de apoyo 14 y del segmento ahondado 26.
Asimismo, en éste está apoyado por el lado
orientado hacia el cilindro del amortiguador de vibraciones 3 un
muelle adicional 28 de gran volumen que está dispuesto coaxialmente
alrededor del vástago de pistón 5. En el caso de una fuerte o
completa contracción elástica, el cilindro del amortiguación de
vibraciones 3 choca contra el muelle adicional 28 para absorber el
choque en la carrocería del vehículo. Las altas fuerzas elásticas
que entonces se presentan son conducidas a través de la cubeta
interior y a través del primer segmento de amortiguación 10 del
muelle helicoidal 2.
- 1
- Puntal de suspensión
- 2
- Muelle helicoidal
- 3
- Amortiguador de vibraciones
- 4
- Segmento de pared de la carrocería del vehículo
- 5
- Vástago de pistón
- 6
- Cuerpo de soporte
- 7
- Segmento de borde tipo brida del cuerpo de soporte
- 8
- Pared de fondo del cuerpo de soporte
- 9
- Pared
- 10
- Primer segmento de amortiguación
- 11
- Segundo segmento de amortiguación
- 12
- Elemento de rigidización
- 13
- Lado interior de la pared
- 14
- Cuerpo de apoyo
- 15
- Pieza distanciadora
- 16
- Contrasoporte
- 17
- Cuerpo de apoyo del contrasoporte
- 18
- Segmento de amortiguación del contrasoporte
- 19
- Abertura
- 20
- Abertura de paso
- 21
- Elemento de fijación central
- 22
- Rebajo de forma de arco
- 23
- Botón
- 24
- Cojinete axial
- 25
- Cubeta interior
- 26
- Segmento ahondado
- 27
- Segmento de brida radia
- 28
- Muelle adicional de gran volumen
- A
- Eje medio longitudinal
Claims (12)
1. Puntal de suspensión que comprende un muelle
helicoidal (2), un amortiguador de vibraciones (3) y un cuerpo de
soporte (6) para el apoyo axial del muelle helicoidal (2) y el
amortiguador de vibraciones (3) contra una carrocería de
vehículo,
- en donde el cuerpo de soporte (6) presenta un
primer segmento de amortiguación (10) de configuración elástica
para el muelle helicoidal (2) y un segundo segmento de amortiguación
(11) de configuración elástica para el amortiguador de vibraciones
(3), y los segmentos de amortiguación (10, 11) trabajan
independientemente uno de otro,
- en donde los segmentos de amortiguación (10,
11) del cuerpo de soporte (6) están unidos entre ellos, pero se
aplican contra la carrocería del vehículo en posiciones localmente
separadas una de otra, y
- en donde, para la fijación del puntal de
suspensión (1) en la carrocería del vehículo, se puede afianzar el
amortiguador de vibraciones (3) con dicha carrocería del vehículo
por medio de un único elemento de fijación central (21),
caracterizado porque
- el cuerpo de soporte (6) está fijado al puntal
de suspensión (1) antes del montaje de dicho puntal de suspensión
(1) en la carrocería del vehículo y forma así una unidad
constructiva premontada junto con el muelle helicoidal (2) y el
amortiguador de vibraciones (3), y
- el cuerpo de soporte (6) está centrado en la
carrocería del vehículo por medio del lado exterior de una pared
cónica inclinada (9) que une los segmentos de amortiguación (10,
11), y el lado interior (13) de la pared (9) que une los segmentos
de amortiguación es también de configuración cónica.
2. Puntal de suspensión según la reivindicación
1, caracterizado porque el amortiguador de vibraciones (3)
comprende un vástago de pistón (5) y un cilindro, y porque el
amortiguador de vibraciones (3) está apoyado con el vástago de
pistón (5) contra el segundo segmento de amortiguación (11) del
cuerpo de soporte (6) y se puede afianzar también con la carrocería
del vehículo por medio del vástago de pistón (5).
3. Puntal de suspensión según la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque está previsto un contrasoporte
(16) que ha de disponerse enfrente del segundo segmento de
amortiguación (11) del cuerpo de soporte (6) y que presenta también
un segmento de amortiguación (18) de configuración elástica,
pudiendo aplicarse el segundo segmento de amortiguación (11) del
cuerpo de soporte (6) y el segmento de amortiguación (18) del
contrasoporte (16) desde lados opuestos, en el estado de fijación a
una carrocería de vehículo, contra un segmento de pared (4) del
lado de la carrocería y pudiendo afianzarse dichos segmentos por
medio del elemento de fijación central (21).
4. Puntal de suspensión según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el cuerpo de
soporte (6) presenta en la zona del segundo segmento de
amortiguación (11) un cuerpo de apoyo (14), preferiblemente de
metal, mediante el cual el cuerpo de soporte (6) está sujeto
axialmente en el amortiguador de vibraciones (3).
5. Puntal de suspensión según la reivindicación
3 ó 4, caracterizado porque el contrasoporte (16) comprende
un cuerpo de apoyo (17), preferiblemente de metal, en el que está
fijado el segmento de amortiguación (18) del contrasoporte (16) y
contra el cual se aplica en el estado de fijación el elemento de
fijación central (21).
6. Puntal de suspensión según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los segmentos de
tope (10; 11; 18) son de material elastómero.
7. Puntal de suspensión según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento de
fijación central (21) es una tuerca que se atornilla sobre un
extremo de un vástago de pistón (5) del amortiguador de vibraciones
(3).
8. Puntal de suspensión según la reivindicación
7, caracterizado porque el vástago de pistón (5) se extiende
a través de los cuerpos de apoyo (14, 17) del cuerpo de soporte (6)
y del contrasoporte (16), y entre los cuerpos de apoyo (14, 17)
está incorporada una pieza distanciadora (15).
9. Puntal de suspensión según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el segundo
segmento de amortiguación (11) del cuerpo de soporte (6) y/o el
segmento de amortiguación (18) del contrasoporte (16) están
construidos con rebajos y/o salientes en su superficie de asiento
para el apoyo contra la carrocería del vehículo.
10. Puntal de suspensión según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los dos
segmentos de amortiguación (10, 11) del cuerpo de soporte (6) están
unidos uno con otro a través de una pared (9) de material
elastómero que está reforzada por un elemento de rigidización (12),
preferiblemente de metal.
11. Puntal de suspensión según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el muelle
helicoidal (2) está apoyado a través de un cojinete axial (24)
contra el primer segmento de amortiguación (10).
12. Puntal de suspensión según una de las
reivindicaciones 2 a 11, caracterizado porque está dispuesto
alrededor del vástago de pistón (5) un muelle adicional (28) en
calidad de tope para el cilindro del amortiguador de vibraciones
(3) y porque las fuerzas elásticas del muelle adicional (28) no son
conducidas a través del segundo segmento de amortiguación más
blando (11), sino a través del primer segmento de amortiguación
(10).
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