ES2335927T3 - Horquilla elastica. - Google Patents
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Abstract
Horquilla elástica (1) para vehículos de dos ruedas, especialmente bicicletas, que presenta un tubo de inmersión (2) y un tubo de soporte (3) con un elemento de resorte (4), que está impulsado por un pistón (5) que está en conexión con el tubo de inmersión (2), en la que el pistón (5) tiene un vástago de pistón (6), que está conectado de forma regulable en la altura con el tubo de inmersión (2), en la que a tal fin está previsto un cilindro de ajuste (8) conectado con el tubo de inmersión (2), en el que está guiado un pistón de ajuste (9) conectado con el vástago de pistón (6) y los espacios cilíndricos (13, 14) que se encuentran a ambos lados del pistón de ajuste (9) están rellenos con líquido y presentan al menos un canal de conexión que se puede abrir y cerrar para el rebosamiento del líquido, caracterizado porque el canal de conexión atraviesa el pistón de ajuste (9) y el pistón de ajuste es giratorio para la apertura o cierre del canal de conexión y porque al menos en un lado del pistón de ajuste (9) está dispuesto un disco de ajuste (17) conectado de forma fija contra giro con el tubo de inmersión (2) o con una tapa (30) del tubo de inmersión, que presenta en cada caso al menos un orificio (18) que se puede llevar a una posición de coincidencia con un taladro de paso (15) en el pistón de ajuste (9).
Description
Horquilla elástica.
Objeto de la invención es una horquilla elástica
para vehículos de dos ruedas, especialmente bicicletas, que
presenta un tubo de inmersión y un tubo de soporte con un elemento
de resorte, que está impulsado por un pistón que está en conexión
con el tubo de inmersión, en la que el pistón tiene un vástago de
pistón, que está conectado con el tubo de inmersión.
En tales horquillas elásticas de vehículos de
dos ruedas se conoce ajustar el recorrido de resorte, por ejemplo
como adaptación al tipo de circulación y al suelo o bien al perfil
del trayecto, siendo regulada en la altura la zona inferior del
vástago de pistón por medio de una rosca. El manejo se realiza, por
ejemplo, manualmente a través de un botón giratorio.
En este caso, es un inconveniente que el ajuste
del recorrido de resorte es costoso de tiempo y laborioso,
especialmente cuando debe realizarse con frecuencia un reajuste.
Se conoce a partir de la publicación de patente
US 5.009.451 una horquilla elástica, en la que el recorrido de
resorte se puede regular hidráulicamente. A tal fin, la horquilla
elástica presenta un cilindro de fluido adicional con un pistón
móvil en dirección longitudinal. El pistón divide el cilindro de
forma hermética a fluido en dos cámaras. Ambas cámaras están
completamente llenas con un fluido. Cada cámara presenta una
conexión de fluido conducida hacia el exterior, a través de la cual
se puede comprimir fluido en el interior de las cámaras o se puede
aspirar fuera de las cámaras. Para regular el pistón, debe aspirarse
fluido desde una cámara a través de una conexión externa y debe
comprimirse exactamente la misma cantidad en la otra cámara. La
instalación de ajuste es de esta manera propensa a daños y la
manipulación es laboriosa.
Por lo tanto, existe el cometido de crear una
horquilla elástica, en la que el ajuste del recorrido de resorte se
puede realizar de manera rápida, sencilla y precisa.
Para la solución se propone una horquilla
elástica con las características de la reivindicación 1.
Con esta horquilla elástica se puede posicionar
fácilmente el pistón de ajuste en el cilindro de ajuste. A través
de la apertura del canal de conexión se puede mover el pistón de
ajuste dentro del cilindro a una posición deseada así como a través
del cierre del canal de conexión se puede bloquear en esta posición.
El ajuste del recorrido de resorte se puede realizar, por lo tanto,
de una manera especialmente sencilla, rápida y precisa. Si el canal
de conexión está abierto, se puede comprimir la horquilla elástica
con fuerza reducida y de esta manera se puede acortar el recorrido
de resorte. Para el ajuste de un recorrido de resorte más largo se
comprime la horquilla elástica, cuando el canal de conexión está
abierto, sin presión sobre la horquilla a través de fuerza de
resorte a un recorrido de resorte más largo.
Es conveniente que el canal de conexión
atraviese el pistón de ajuste, de manera que el intercambio de
líquido se puede realizar sin conductos de conexión externos
directamente en el cilindro de ajuste y es sistema es poco propenso
a averías o bien es sin mantenimiento.
El mecanismo de apertura y de cierre del canal o
de los canales de conexión se realiza porque el pistón de ajuste
provisto con al menos un taladro de paso es giratorio y está
dispuesto con preferencia a ambos lados del pistón de ajuste de
forma fija contra giro con discos de ajuste conectados con un
elemento de retención, que presentan, respectivamente, al menos un
orificio que se puede llevar a posición de coincidencia con un
taladro de paso en el pistón de ajuste. Si el taladro o los taladros
de paso del cilindro de ajuste se encuentran en posición de
coincidencia sobre el orificio o los orificios de los discos de
ajuste, existe una conexión entre las dos cámaras cilíndricas del
cilindro de ajuste y el líquido puede rebosar.
De acuerdo con otra configuración ventajosa de
la invención, el vástago de pistón está conectado de forma fija
contra giro con el pistón de ajuste así como con un vástago
giratorio, que se proyecta sobre el extremo superior del tubo
amortiguador así como presenta una manivela giratoria. A través de
la rotación del vástago giratorio se puede llevar el pistón de
ajuste con su taladro de paso a posición de coincidencia con el
orificio respectivo en los discos de ajuste. De esta manera, a
través de la rotación de la manivela se puede llevar el pistón de
ajuste con relación a los orificios de los discos de ajuste hasta la
posición de coincidencia. En una posición de suspensión interior
deseada de la horquilla elástica, el pistón de ajuste se puede
bloquear entonces a través del cierre de los canales de conexión, es
decir, a través de la rotación de la manivela o la liberación de la
manivela con una recuperación del
muelle.
muelle.
Para acortar el recorrido de resorte, la
horquilla elástica se puede comprimir cuando los canales de
conexión están abiertos, de manera que el pistón de ajuste se
extiende más hacia abajo en el cilindro de ajuste y el tubo de
inmersión y el tubo de soporte se insertan en la medida del
recorrido de ajuste correspondiente del pistón de ajuste uno dentro
del otro. En la posición suspendida interior deseada, se puede
bloquear el pistón de ajuste a través del cierre de los canales de
conexión. Si se abren los canales de conexión a través de la
activación correspondiente de la manivela y no se ejerce ninguna
presión o tracción sobre la horquilla elástica, el pistón se mueve
en el cilindro de ajuste a través de la fuerza de resorte hacia
arriba, la zona insertada interior del tubo de inmersión y del tubo
de soporte se extienden hacia fuera de una manera correspondiente y
se prolonga de esta forma el recorrido de resorte. A través del
recorrido de resorte seleccionado se puede realizar, entre otras
cosas, también una adaptación a la posición de asiento del
conductor.
En una forma de realización preferida, el
cilindro de ajuste está configurado como cartucho de aceite cerrado
y, por lo tanto, se puede montar fácilmente y es sin
mantenimiento.
El elemento de resorte de la horquilla elásticas
puede estar constituido por uno o varios muelles y/o elastómeros
(de resorte) y/o aire y/o líquido.
El dispositivo de acuerdo con la invención se
puede emplear en tubos amortiguadores o también solamente en un
tubo amortiguador o bien en suspensiones de caña de horquilla y
suspensiones similares. En este caso, el dispositivo de acuerdo con
la invención se puede accionar en horquillas elásticas con un muelle
por larguero o con dos muelles conectados en paralelo en un
larguero.
Otros detalles de la invención se explican en
detalle con la ayuda de los ejemplos de realización representados
en los dibujos. En este caso:
La figura 1 muestra una sección longitudinal a
través de una horquilla elástica configurada de acuerdo con la
invención en representación esquemática.
La figura 2 muestra una sección longitudinal en
la zona de un cilindro de ajuste con pistón de ajuste, discos de
ajuste y elemento de retención en posición cerrada.
La figura 3 muestra una representación de
detalle del fragmento marcado en la figura 2.
La figura 4 muestra una sección longitudinal del
cilindro de ajuste con pistón de ajuste, discos de ajuste y elemento
de retención en posición abierta.
La figura 5 muestra una representación de
detalle del fragmento marcado en la figura 4.
La figura 6 muestra una vista en perspectiva de
un tubo amortiguador en la zona del cilindro de ajuste representado
en sección longitudinal con pistón de ajuste en posición
cerrada.
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de
un tubo amortiguador en la zona del cilindro de ajuste representado
en sección longitudinal con pistón de ajuste en posición abierta así
como
La figura 8 muestra una sección longitudinal a
través del cilindro de ajuste con pistón de ajuste, discos de
ajuste, elemento de retención y pasador de retención.
Una horquilla elástica designada, en general,
con 1 en la figura 1 presenta dos tubos amortiguadores 27, 28,
respectivamente, con un tubo de inmersión 2 y un tubo de soporte 3
así como muelles de compresión 4 que se encuentra allí, que son
impulsados en cada caso por un pistón 5, que están guiados en los
tubos de soporte 3. Los pistones 5 presentan en cada caso un
vástago de pistón 6, que están conectados en su zona extrema
inferior 7 con el tubo de inmersión 2.
Para la regulación del recorrido de resorte de
la horquilla, uno de los tubos amortiguadores 28 está equipado con
una unidad de ajuste del recorrido de resorte 29. esta unidad
presenta un cilindro de ajuste 8 conectado con el tubo de inmersión
2, en el que está guiado un pistón de ajuste 9 giratorio, conectado
con el vástago de pistón 6. A ambos lados del pistón de ajuste 9 se
encuentran cámaras cilíndricas 13, 14, que están cerradas por medio
de tapas de cierre 20, 20a. El vástago de pistón 6 está conectado
fijo contra giro con el pistón de ajuste 9 así como con un vástago
giratorio 10, que se proyecta sobre el extremo superior 11 del tubo
amortiguador 28 y presenta una manivela giratoria 12. A través de la
rotación de la manivela giratoria 12 y, por lo tanto, del pistón de
ajuste 9 se puede abrir o cerrar un canal de conexión, no
representado en la figura 1, entre la cámara cilíndrica 13 y la
cámara cilíndrica 14 del cilindro de ajuste 8. Cuando el canal de
conexión está abierto, el líquido puede rebosar durante un
desplazamiento longitudinal del pistón de ajuste 9 desde la cámara
cilíndrica 13 hacia la cámara cilíndrica 14 o bien en dirección
inversa. Si se cierra el canal de conexión, las dos cámaras
cilíndricas 13 y 14 forman cámaras herméticas al líquido. De esta
manera, el pistón de ajuste 9 se puede bloquear en su posición de
carrera respectiva.
Cuando el canal de conexión está abierto, a
través de la aplicación de una presión P sobre la horquilla
elástica 1 se puede comprimir el pistón de ajuste 9 hacia abajo, con
lo que se acorta el recorrido de resorte. Si se ejerce tracción
sobre la horquilla elástica 1 cuando el canal de conexión está
abierto, entonces el pistón de ajuste 9 se mueve en el cilindro de
ajuste 8 hacia arriba y se prolonga el recorrido de resorte. A
través del cierre del canal de conexión se puede bloquear el pistón
de ajuste 9 en su posición respectiva.
La figura 2 muestra la instalación de ajuste 29
del recorrido de resorte con cilindro de ajuste 8 y con las partes
que colaboran con ella en la sección longitudinal. El pistón de
ajuste 9 giratorio, guiado en dirección longitudinal en el cilindro
de ajuste 8 está conectado fijo contra giro con el vástago de pistón
6. Como ya se ha mencionado, con el vástago de pistón 6 está
conectado un vástago giratorio 10 con una manivela giratoria 12, de
manera que, además, el pistón de ajuste 9 es giratorio. El pistón de
ajuste 9 presenta dos taladros de paso 15, que forman canales de
conexión entre la cámara cilíndrica 13 y la cámara cilíndrica 14. a
ambos lados del pistón de ajuste 9 están dispuestos discos de ajuste
17 conectados fijos contra giro con un elemento de retención 16. El
pistón de ajuste 9 se encuentra en la figura 2 en posición cerrada.
Dos orificios 18 que se pueden llevar a posición de coincidencia
con los taladros de paso 15 en el pistón de ajuste 9 (figuras 4,
5), que atraviesan los discos de ajuste 17, respectivamente, no son
visibles en la posición cerrada representada en la figura 2. Para
la ilustración de la posición cerrada, la figura 3 muestra un
fragmento ampliado de la figura 2. Aquí se muestra que los taladros
de paso 15 del pistón de ajuste 9 están cubiertos herméticamente por
los discos de ajuste 17.
Las figuras 4 y 5 muestran el pistón de ajuste 9
en posición abierta. Como se puede reconocer especialmente a partir
de la figura 5, los orificios 18 de los discos de ajuste 17 están en
posición de coincidencia sobre los taladros de paso 15 del pistón
de ajuste 9, de manera que está formado un canal de conexión, a
través del cual el líquido puede circular de ida y vuelta en el
cilindro de ajuste 8 entre las cámaras cilíndricas 13, 14. A través
de una rotación del pistón de ajuste 9 con relación a los discos de
ajuste 17, que están dispuestos fijos contra giro en el elemento de
retención 16, se pueden abrir o cerrar de esta manera los canales de
conexión.
Los discos de ajuste 17 están impulsados por
resorte hacia el pistón de ajuste 9 y se apoyan de esta manera con
efecto de obturación en los lados planos del pistón de ajuste 9. La
representación en sección en perspectiva según la figura 6 muestra
la posición cerrada del pistón de ajuste 9. El orificio 18 que se
puede reconocer en el disco de ajuste superior 17 se encuentra en
este caso desplazado en sentido de giro con respecto al taladro de
paso 15 del pistón de ajuste giratorio 9. A partir de la figura 7 se
deduce la posición abierta con orificios 18 superpuestos en
posición de coincidencia de los discos de ajuste 17 y de los
taladros de paso 15 del pistón de ajuste 9.
En el ejemplo de realización, el cilindro de
ajuste 8 está configurado como cartucho cerrado con una tapa de
cierre superior 20 y una tapa de cierre inferior 20a. El pistón de
ajuste 9 está cerrado herméticamente con un anillo de obturación
22, que se encuentra en una ranura anular 21, frente a la pared del
cilindro 23, de manera que solamente puede tener lugar un
intercambio de líquido entre las dos cámaras cilíndricas 13, 14
cuando el canal de conexión está abierto.
La tapa de cierre superior 20 presenta un
orificio de paso 24 cerrado herméticamente para el vástago de
pistón 6 y la tapa de cierre inferior 20a presenta un orificio de
paso 25 cerrado herméticamente para el elemento de retención 16 en
forma de vástago, de manera que el cilindro de ajuste es un
"sistema cerrado" a pesar de los elementos funcionales que lo
atraviesan.
El pistón de ajuste 9 está conectado con el
elemento de retención 16 de manera que se puede desplazar
longitudinalmente y es giratorio con respecto a éste. Con el tubo de
inmersión 2 o bien un cierre inferior del tubo de inmersión 30 está
conectado el elemento de retención 16 de forma fija contra giro y
desplazable en dirección longitudinal. A tal fin, un pasador
poligonal 19 está conectado fijamente con su extremo inferior con
el cierre del tubo de inmersión 30 y encaja en una cavidad interior
poligonal 33 del elemento de retención 16 que se extiende en
dirección longitudinal. Este elemento de retención está guiado de
esta manera desplazable en dirección longitudinal y está asegurado
contra giro. De esta manera se retienen los discos de ajuste 17 de
forma fija contra giro también en diferentes posiciones de carrera
del pistón de ajuste 9. La longitud del pasador poligonal 19 y la
longitud del extremo inferior del elemento de retención 16 están
adaptadas a l recorrido de ajuste previsto del pistón de ajuste 9,
para que ambos elementos encajen uno dentro del otro en cualquier
posición de carrera del pistón de ajuste 9.
En la representación de la sección longitudinal
mostrada en la figura 8, girada con relación a la otra se puede
reconocer un pasador de retención 26, que está previsto para la
conexión fija contra giro entre los discos de ajuste 17 y el
elemento de retención 16. El pasador de retención 26 está montado en
una pestaña 31 del elemento de retención 16. Encaja en taladros 32
previstos para ello de los discos de ajuste 17 y atraviesa el
pistón de ajuste 9 dentro de una ranura parcial circunferencial que
se encuentra en el pistón, a través de la cual se posibilita la
rotación del pistón de ajuste 9 con relación a los discos de ajuste
17 conectados con el pasador de retención 26.
Claims (12)
1. Horquilla elástica (1) para vehículos de dos
ruedas, especialmente bicicletas, que presenta un tubo de inmersión
(2) y un tubo de soporte (3) con un elemento de resorte (4), que
está impulsado por un pistón (5) que está en conexión con el tubo de
inmersión (2), en la que el pistón (5) tiene un vástago de pistón
(6), que está conectado de forma regulable en la altura con el tubo
de inmersión (2), en la que a tal fin está previsto un cilindro de
ajuste (8) conectado con el tubo de inmersión (2), en el que está
guiado un pistón de ajuste (9) conectado con el vástago de pistón
(6) y los espacios cilíndricos (13, 14) que se encuentran a ambos
lados del pistón de ajuste (9) están rellenos con líquido y
presentan al menos un canal de conexión que se puede abrir y cerrar
para el rebosamiento del líquido, caracterizado porque el
canal de conexión atraviesa el pistón de ajuste (9) y el pistón de
ajuste es giratorio para la apertura o cierre del canal de conexión
y porque al menos en un lado del pistón de ajuste (9) está dispuesto
un disco de ajuste (17) conectado de forma fija contra giro con el
tubo de inmersión (2) o con una tapa (30) del tubo de inmersión, que
presenta en cada caso al menos un orificio (18) que se puede llevar
a una posición de coincidencia con un taladro de paso (15) en el
pistón de ajuste (9).
2. Horquilla elástica de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el vástago de pistón
(6) está conectado en su zona extrema inferior (7) con el tubo de
inmersión (2).
3. Horquilla elástica de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el extremo
inferior del vástago de pistón (6) es regulable en la altura.
4. Horquilla elástica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el disco de
ajuste (17) está conectado fijo contra giro con un elemento de
retención (16).
5. Horquilla elástica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el vástago de
pistón (6) está conectado fijo contra giro con el pistón de ajuste
(9) así como con un vástago giratorio (10), que se proyecta sobre el
extremo superior de la pata de resorte (11) y presenta una manivela
giratoria (12) y porque el pistón de ajuste (9) se puede llevar con
su taladro de paso (15) a través de la rotación del vástago
giratorio (10) a posición de coincidencia con el orificio (18)
respectivo en el disco de ajuste (17).
6. Horquilla elástica de acuerdo con la
reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el elemento de
retención (16) conectado de forma fija contra giro (17) está
acoplado de forma desplazable en dirección longitudinal con el
pistón de ajuste (9) y está conectado de forma desplazable en
dirección longitudinal con el tubo de inmersión (2) y/o con la tapa
(30) del tubo de inmersión.
7. Horquilla elástica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque para la conexión
fija contra giro entre el disco de ajuste (17) y el elemento de
retención (16) dispuesto en el mismo está previsto un pasador de
retención (26), que encaja en taladros (32) de los discos de ajuste
(17) y que atraviesa el pistón de ajuste (9) dentro de una ranura
parcial circunferencial que se encuentra en el pistón (9).
8. Horquilla elástica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el disco de
ajuste (17) está impulsado por resorte hacia el pistón de ajuste
(9).
9. Horquilla elástica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el cilindro de
ajuste (8) está configurado como cartucho de aceite cerrado.
10. Horquilla elástica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el cilindro de
ajuste (8) presenta en ambos extremos una tapa de cierre (20, 20a),
respectivamente, con un orificio de paso (24) cerrado herméticamente
para el vástago de pistón (6) y con un orificio de paso (25) cerrado
herméticamente en el extremo inferior para el elemento de retención
(16) en forma de vástago.
11. Horquilla elástica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 4 a 10 caracterizada porque la longitud del
extremo inferior del elemento de retención (16) en forma de barra
está dimensionada de acuerdo con el recorrido de ajuste previsto
máximo del pistón de ajuste (9).
12. Horquilla elástica de acuerdo con una de las
reivindicaciones 4 a 11, caracterizada porque el elemento de
retención (16) presenta como seguro contra giro una cavidad interior
(33) poligonal que se extiende en dirección longitudinal y un
pasador poligonal (19) guiado de forma desplazable en dirección
longitudinal en la cavidad interior, conectado con el tubo de
inmersión (2) y/o la tapa del tubo de inmersión.
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