ES2342281T3 - Suspension mecanica de resorte de hojas de constante variable de dos etapas, y un procedimiento para ajustar el punto en el que se genera la segunda constante del resorte. - Google Patents
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Abstract
Suspensión mecánica de resorte de hojas de constante variable de dos etapas, que comprende: - una hoja principal (1) con medios para asegurar el resorte de hojas a un vehículo; - una hoja inversa (2) unida a la hoja principal en el punto medio (4) de la hoja y libre en los extremos; - un mecanismo de deslizamiento (3, 5) que hace que la hoja inversa (2) se aproxime a la hoja principal (1), caracterizada porque dicho mecanismo de deslizamiento comprende: - collarines deslizables (3), que se montan alrededor de dicha hoja principal (1) y dicha hoja inversa (2); - un actuador (5) articulado en dicho punto medio (4) de la hoja, conectado a dichos collarines deslizables (3), que hace que dichos collarines deslizables se deslicen a lo largo de la hoja principal y la hoja inversa del resorte de hojas y aproximen de ese modo la hoja inversa a la hoja principal.
Description
Suspensión mecánica de resorte de hojas de
constante variable de dos etapas, y un procedimiento para ajustar el
punto en el que se genera la segunda constante del resorte.
Esta invención se refiere a una suspensión
mecánica de resorte de hojas de constante variable de dos etapas, y
un procedimiento para ajustar el punto en el que se genera la
segunda constante del resorte.
Los resortes de hojas de dos etapas
convencionales consisten en una hoja principal, con una constante
del resorte dada, que está articulada en los dos extremos del
bastidor del vehículo, y una hoja inversa que se une a la hoja
principal en el punto medio y está libre en los extremos, que están
provistos de tacos. Cuando la hoja principal se dobla por encima de
un valor dado, que corresponde a un aumento específico de la carga
y presión aplicadas al resorte de hojas, los tacos en los extremos
de la hoja inversa se ponen en contacto con la hoja principal,
aumentándose de ese modo la rigidez general del resorte de hojas y
generándose una segunda constante del resorte.
Ejemplos del resorte de hojas de dos etapas
convencional se muestran en las patentes US-4433833
y US-1534533 y en las solicitudes de patente
WO-97/36118 y JP-56141433.
En particular el documento
US-4433833 da a conocer una suspensión mecánica de
resorte de hojas de constante gradualmente variable. En esta
solución se proporcionan dos medios de fijación para fijar la hoja
principal y la hoja inversa en la dirección de su grosor y para
permitir un movimiento de deslizamiento de la hoja principal con
relación a la hoja inversa. Esta solución comprende también un medio
de presión para presionar la hoja principal contra la hoja inversa
con el fin de variar la constante del resorte.
El documento US-1534533 da a
conocer una suspensión de resorte para vehículos que comprende una
hoja de arriba sustancialmente recta y una hoja inferior curvada.
Estas hojas se conectan mutuamente en correspondencia con un punto
adaptado para ser anclado al chasis del vehículo y se conectan, en
sus extremos externos, mediante un grillete. En funcionamiento la
hoja inferior al flexionarse entra en contacto progresivamente, a lo
largo de su superficie superior, con la hoja de arriba en
proporción a la magnitud de la carga y según una constante del
resorte
fija.
fija.
El documento WO-97/36118 da a
conocer una suspensión mecánica de resorte de hojas que comprende
dos hojas curvadas unidas rígidamente en un extremo de sus extremos
de tal modo que las superficies de ambas se tocan la una a la otra
en ese extremo. La longitud de las hojas entre el punto de toque y
los puntos donde se aplicará la fuerza de compresión es idéntica
para las dos hojas. También la curvatura de cada una de las hojas
tiene el mismo signo a lo largo de toda la longitud de trabajo.
El documento JP-56141433 da a
conocer una suspensión mecánica de resorte de hojas que comprende un
resorte de hojas principal con porciones ahusadas cuyo grosor
disminuye gradualmente hacia su punta. Una hoja auxiliar se conecta
a la principal y comprende una porción ahusada cuyo grosor disminuye
hacia su punta y una porción de arco que sobresale hacia el lado de
tensión. La longitud del resorte de hojas auxiliar se hace casi
igual a la del resorte de hojas principal. La porción en forma de
arco se pone y deja de ponerse en contacto con la hoja principal
cuando la carga es más elevada de un valor predeterminado.
Según las soluciones convencionales descritas
anteriormente, el punto en el que se genera la segunda constante
del resorte está predeterminado por la geometría del resorte de
hojas y la hoja inversa, y es por tanto un valor fijo. Esto
significa que el sistema no es lo suficientemente versátil para
adaptarse a los requisitos de las diferentes cargas y usos de los
vehículos.
El fin de esta invención es superar el
inconveniente descrito anteriormente con una suspensión mecánica de
resorte de hojas de constante variable de dos etapas, y un
procedimiento para ajustar el punto en el que se genere la segunda
constante del resorte según la carga y uso específicos del
vehículo.
El tema de la presente invención es una
suspensión mecánica de resorte de hojas de constante variable de dos
etapas, que comprende una hoja principal equipada con los medios
para asegurarla a un vehículo, y una hoja inversa que se une a la
hoja principal en el punto medio de la hoja y está libre en los
extremos. La suspensión mecánica de resorte de hojas de constante
variable de dos etapas también comprende un mecanismo de
deslizamiento que hace que la hoja inversa se mueva hacia la hoja
principal. La suspensión mecánica de resorte de hojas de constante
variable de dos etapas está caracterizada porque el mecanismo
de deslizamiento comprende collarines deslizables montados
alrededor de la hoja principal y la inversa y un actuador articulado
en dicho punto medio de la hoja. El actuador se conecta a los
collarines deslizables y hace que los collarines deslizables se
deslicen a lo largo de la hoja principal y la hoja inversa y
aproximen de ese modo la hoja inversa a la hoja principal. A medida
que se separa del actuador, el collarín deslizable hace que la hoja
inversa se mueva hacia la hoja, generándose de ese modo la segunda
constante del resorte con antelación.
El punto en el que la segunda constante del
resorte se genera se puede ajustar de forma continua como una
función del deslizamiento del collarín.
Es un tema particular de la invención una
suspensión mecánica de resorte de hojas de constante variable de
dos etapas, y un procedimiento para ajustar el punto en el que se
genere la segunda constante del resorte, como se describe más a
fondo en las reivindicaciones, que son una parte integral de esta
descripción.
Los fines y ventajas de esta invención se harán
evidentes por la siguiente descripción detallada de una forma de
realización preferida (y las formas de realización alternativas
relativas) y los dibujos que se adjuntan a la misma, que son
meramente ilustrativos y no limitativos, en los que:
la fig. 1 es un diagrama de un resorte de hojas
de constante variable de dos etapas según esta invención;
la fig. 2 muestra la curva de
carga-deflexión del resorte de hojas según esta
invención.
En la fig. 1 la referencia 1 indica un resorte
de hojas principal, articulado en cada extremo al bastidor 6 del
vehículo por medio de un pasador fijo 8 y un soporte de muñón 9
convencional, usado para compensar los cambios de la longitud del
resorte de hojas debido al doblado.
La referencia 2 indica una hoja inversa que se
une a la hoja principal en el punto medio de la hoja y está libre
en los extremos, los cuales están equipados con tacos.
La referencia 3 indica dos collarines
deslizables, por ejemplo del tipo de anillo cerrado, que se montan
alrededor de la hoja principal 1 y la hoja inversa 2. Los
collarines están provistos de una articulación a la que se conecta
un actuador 5, y dicho actuador también está articulado en el punto
medio 4 de la hoja.
El actuador 5 hace que los collarines 3 se
deslicen a lo largo de la hoja y la hoja inversa del resorte de
hojas. A medida que los collarines deslizables 3 se separan del
punto medio 4 de la hoja, hacen que la hoja inversa 2 se aproxime a
la hoja 1, generándose de ese modo la segunda constante del resorte
por adelantado, en cuanto a que los tacos en la hoja inversa 2 se
ponen en contacto con la hoja principal 1 bajo cargas (presiones)
que son inferiores a las requeridas para crear un contacto en
sistemas que no incorporan el dispositivo según esta invención.
El actuador 5 está articulado en el punto medio
de la hoja de manera que puede seguir los movimientos de la
suspensión.
El actuador 5 puede consistir en dos gatos
hidráulicos, uno para cada derivación, articulados en el punto 4,
operados por medio de un circuito de aceite presurizado
convencional. De forma alternativa, puede consistir en un tornillo
sinfín de rotación-traslación con vástago roscado de
un tipo que es conocido en la técnica anterior, articulado en el
punto 4.
El punto en el que se genera la segunda
constante del resorte se puede ajustar de forma continua como una
función del deslizamiento del collarín, con el fin de ajustar la
"orientación" horizontal y la altura del vehículo.
El ajuste se puede realizar de forma manual o
automática, según la inclinación deseada del vehículo.
El ajuste se puede llevar a cabo por medio de un
inclinómetro convencional (por ejemplo con resistencia variable), o
usando un sistema de distribución de fuerza de frenado electrónico
del tipo usado actualmente en los vehículos que envía una señal de
posición para el collarín cuando detecta una desviación de la
posición horizontal.
La inclinación puede estar ajustada para
determinar la altura del vehículo, por ejemplo para alinear la
plataforma de carga-descarga del vehículo con una
plataforma externa.
La figura 2 muestra la curva de carga
C/deflexión F de la suspensión como una función del desplazamiento
S del collarín deslizable. La condición en la que no hay ningún
desplazamiento, a saber cuando no hay ningún collarín, como en el
caso del sistema convencional, se muestra mediante la línea quebrada
gruesa que comprende una primera línea A que representa la
constante del resorte de la hoja principal hasta un valor de
deflexión F1 en el que los tacos en la hoja inversa tocan la hoja
principal: para cargas mayores la línea B se obtiene de la suma de
las contribuciones por ambas hojas.
Con la introducción del procedimiento de ajuste
según esta invención, como una función del desplazamiento S de los
collarines 3, la línea B se mueve en una dirección paralela hacia
posiciones que están más cerca del origen, mientras que la
dirección de la línea A permanece sin cambios, de manera que la
posición del collarín determina la elección de la línea B y la
generación de la segunda constante del resorte anteriormente en
valores inferiores de F1.
Será evidente para la persona experta en la
materia que otras formas de realización alternativas y equivalentes
de la invención pueden ser concebidas y puestas en práctica sin
desviarse del verdadero espíritu de la invención.
En particular el actuador (5) se puede instalar
en un lado o en ambos lados del resorte de hojas.
De forma alternativa los collarines deslizables
3 pueden ser del tipo de "tenedor" o "rastrillo" abierto
que se insertan entre la hoja 1 y la hoja inversa 2, con el fin de
facilitar los procedimientos de ensamblaje/desensamblaje.
La presente invención consigue una serie de
ventajas sobre la técnica anterior.
Tales ventajas consisten en el hecho de que la
curva de carga-deflexión de la suspensión se puede
optimizar según los requisitos específicos, en lugar de usándose
una curva de acuerdo.
Adicionalmente, el número de resortes de hojas
de dos etapas alternativos se puede reducir y se puede usar un
único tipo de resorte de hojas para diferentes aplicaciones.
Se pueden realizar ajustes en un vehículo según
las condiciones de carga específicas.
Por la descripción expuesta anteriormente será
posible para la persona experta en la materia materializar la
invención sin introducir ningún detalle de construcción
adicional.
Claims (6)
1. Suspensión mecánica de resorte de hojas de
constante variable de dos etapas, que comprende:
- una hoja principal (1) con medios para
asegurar el resorte de hojas a un vehículo;
- una hoja inversa (2) unida a la hoja principal
en el punto medio (4) de la hoja y libre en los extremos;
- un mecanismo de deslizamiento (3, 5) que hace
que la hoja inversa (2) se aproxime a la hoja principal (1),
caracterizada porque dicho mecanismo de
deslizamiento comprende:
- collarines deslizables (3), que se montan
alrededor de dicha hoja principal (1) y dicha hoja inversa (2);
- un actuador (5) articulado en dicho punto
medio (4) de la hoja, conectado a dichos collarines deslizables
(3), que hace que dichos collarines deslizables se deslicen a lo
largo de la hoja principal y la hoja inversa del resorte de hojas y
aproximen de ese modo la hoja inversa a la hoja principal.
2. Suspensión mecánica según la reivindicación
1, caracterizada porque dicho actuador (5) comprende gatos
hidráulicos, articulados en dicho punto medio (4) de la hoja, y
conectados a dichos collarines deslizables (3).
3. Suspensión mecánica según la reivindicación
1, caracterizada porque dicho actuador (5) comprende
tornillos de rotación-traslación, articulados en
dicho punto medio (4) de la hoja, y conectados a dichos collarines
deslizables (3).
4. Suspensión mecánica según la reivindicación
1, caracterizada porque dichos collarines deslizables (3) son
del tipo de anillo cerrado, o de forma alternativa del tipo de
"tenedor" o "rastrillo" abierto y están insertados entre
dicha hoja principal (1) y dicha hoja inversa (2).
5. Procedimiento para ajustar el punto en el que
se genera la segunda constante del resorte, en una suspensión
mecánica de resorte de hojas de dos etapas según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha suspensión mecánica
comprende una primera constante del resorte cuando los extremos de
dicha hoja inversa (2) no tocan dicha hoja principal (1), o bien
una segunda constante del resorte, caracterizado porque
controla dicho mecanismo de deslizamiento (3, 5) con el fin de
acercar la hoja inversa (2) a la hoja principal (1), y generar de
ese modo la segunda constante del resorte con antelación.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque dichos ajustes se pueden llevar a cabo
por medio de un inclinómetro, o un sistema de distribución de
fuerza de frenado electrónico que, cuando detecta cualquier
desviación de la orientación horizontal del vehículo, envía una
señal de posición para dicho mecanismo de deslizamiento.
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