ES2355373T3 - Soportes de motor con capacidades de ajuste y características antirrotación de colocación de motor. - Google Patents

Soportes de motor con capacidades de ajuste y características antirrotación de colocación de motor. Download PDF

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ES2355373T3 ES03291577T ES03291577T ES2355373T3 ES 2355373 T3 ES2355373 T3 ES 2355373T3 ES 03291577 T ES03291577 T ES 03291577T ES 03291577 T ES03291577 T ES 03291577T ES 2355373 T3 ES2355373 T3 ES 2355373T3
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Wallace C. Flower
Ulrich A. Kuester
Chris E. Casbohm
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Abstract

Soporte de motor que incluye una carcasa (10) exterior y un conjunto (50) interior que incluye un elemento (20) interior y al menos un cuerpo (30) elastomérico unido a una superficie exterior del elemento (20) interior, estando el conjunto (50) interior situado en la carcasa (20) exterior de modo que el cuerpo (30) elastomérico actúa entre el elemento (20) interior y la carcasa (10) exterior, caracterizado porque el elemento (20) interior es intercambiable y porque el soporte incluye al menos un elemento (40) de inserción de plástico exterior en forma de v ajustable interpuesto entre el cuerpo (30) elastomérico y la carcasa (20) exterior, siendo el al menos un elemento (40) de inserción de plástico en forma de v ajustable intercambiable para ajustar el soporte de motor.

Description

CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en general a soportes de motor del tipo usado para soportar y aislar un motor de un chasis de vehículo, tal como en camiones. Más específicamente, la presente invención se refiere a soportes de motor que son elastoméricos y que tienen capacidad de ajuste de la 5 rigidez y características antirrotación útiles durante operaciones de colocación del motor cuando el mecanismo de transmisión del motor se ensambla con el armazón de camión del chasis del vehículo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los soportes de motor elastoméricos en un vehículo tienen tres funciones principales: absorben las vibraciones inducidas por la superficie de accionamiento en los ejes de las ruedas del cuerpo del 10 vehículo, aíslan las vibraciones del motor del cuerpo del vehículo, y también soportan el peso del mecanismo de transmisión. Para muchas aplicaciones, los soportes de motor elastoméricos deben ser lo bastante resistentes para resistir el zarandeo derivado de atravesar carreteras malas y/o sin mejorar. Además, estos soportes deben diseñarse para evitar la desconexión total del mecanismo de transmisión respecto al soporte de motor en caso de fallo del elastómero (es decir, los soportes deben sujetarse con 15 seguridad). Finalmente, es deseable proporcionar una amortiguación (es decir, aumento de la rigidez progresiva para limitar el movimiento máximo) en las tres direcciones ortogonales porque protege el mecanismo de transmisión del vehículo, mejora la calidad de conducción subjetiva del vehículo, y reduce el traqueteo mecánico no deseado que de otro modo puede estar provocado por el contacto áspero de metal con metal. 20
Las vibraciones inducidas por el accionamiento de los ejes de las ruedas del vehículo son generalmente de baja frecuencia, y en cambio, las vibraciones debidas al funcionamiento del motor son generalmente de una frecuencia sustancialmente más alta que puede manifestarse como molestias acústicas. Por tanto, es importante alcanzar un equilibrio entre el control de las vibraciones inducidas por el accionamiento en los ejes de las ruedas del vehículo y las vibraciones que se producen durante el 25 funcionamiento del motor cuando se selecciona el módulo elástico y las capacidades de amortiguación de un soporte de motor elastomérico.
El documento EP-A-1184589 describe un soporte en el que se prevén elementos 5 de inserción cilíndricos en un cuerpo deformable elástico unido a una pieza interior del soporte.
El documento BE-A-548906 describe un soporte en el que se usan elementos de inserción 30 planos para alterar la compresión de un cuerpo elastomérico.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Esta invención se expone en la reivindicación 1. Algunas realizaciones comprenden cuatro elementos de inserción de plástico exteriores. Además, algunas realizaciones comprenden cuatro almohadillas elastoméricas de cheurón dobles como parte elastomérica, mientras que otras realizaciones 35 comprenden una única banda de material elastomérico con una pluralidad de patas que se extienden a partir de ésta como parte elastomérica. La parte elastomérica y el (los) elemento(s) de inserción de plástico exterior(es) pueden modificarse fácilmente para proporcionar rápida capacidad de ajuste al soporte de motor de modo que pueda adaptarse a diversos requisitos de rigidez. Además, son posibles diversas realizaciones de la carcasa exterior de modo que pueden preverse muchas opciones de soporte 40 diferentes. Además, en diversas realizaciones pueden estar presentes características de la superficie de contacto de junta de motor (es decir, las cavidades/características antirrotación en forma de v) en el elemento interior. En muchas realizaciones, un extremo de cada almohadilla elastomérica de cheurón doble puede adherirse al elemento interior, y entonces los elementos de inserción de plástico pueden adherirse a los otros extremos de las almohadillas elastoméricas de cheurón dobles para formar un 45 conjunto interior. El conjunto interior puede entonces precomprimirse e insertarse en la carcasa exterior para formar un soporte de motor.
Realizaciones de esta invención incluyen soportes de motor que pueden soportar y aislar un motor de un chasis de vehículo. El al menos un cuerpo elastomérico puede ser en forma de una almohadilla elastomérica en la que al menos una almohadilla elastomérica está unida a una superficie 50 exterior del elemento interior intercambiable, el al menos un elemento de inserción de plástico exterior está unido a una superficie exterior de la al menos una almohadilla elastomérica para formar un conjunto interior, y el conjunto interior se inserta en la carcasa exterior para formar el soporte de motor. Preferiblemente, el conjunto interior se precomprime antes de insertarse en la carcasa exterior. Los soportes de motor pueden comprender componentes adicionales tales como: un rigidizador lateral 55 modular y una placa posterior.
El elemento interior del soporte de motor comprende preferiblemente una parte doble en forma de v; y una parte antivuelco, antirrotación, en el que la parte doble en forma de v puede permitir unir las almohadillas elastoméricas a ésta y la parte antivuelco, antirrotación puede permitir unir el elemento interior intercambiable al mecanismo de transmisión, impidiendo de ese modo la rotación no deseada del soporte de motor durante la colocación del motor sobre el armazón del vehículo. Los elementos de inserción de plástico exteriores pueden modificarse preferiblemente para adaptarse a requisitos de rigidez predeterminados para permitir la capacidad de ajuste del soporte de motor. 5
Los soportes de motor de esta invención tienen todas las ventajas de los soportes de motor existentes, pero son elastoméricos, ligeros, fáciles de ensamblar, fáciles de modificar, y tienen capacidad de ajuste de la rigidez, características antirrotación, y características de junta de motor intercambiables, haciendo de ese modo que sean superiores a los soportes de motor existentes.
Otras características, aspectos y ventajas de la presente invención serán más fácilmente 10 evidentes para los expertos en la técnica a lo largo de la siguiente descripción, en la que se hace referencia a las figuras adjuntas que ilustran algunas formas preferidas de la presente invención, y en la que los caracteres de referencia similares designan partes similares a lo largo de las figuras.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Los sistemas y métodos de la presente invención se describen en el presente documento a 15 continuación en referencia a diversas figuras, en las que:
las figuras 1A y 1B muestran dos vistas en perspectiva de una realización de la carcasa exterior de esta invención;
las figuras 2A y 2B muestran dos vistas en perspectiva de otra realización de la carcasa exterior de esta invención; 20
la figura 3 muestra una vista en perspectiva de aún otra realización de la carcasa exterior de esta invención;
las figuras 4A y 4B muestran dos vistas en perspectiva de aún otra realización de la carcasa exterior de esta invención;
las figuras 5A y 5B muestran dos vistas en perspectiva de aún otra realización de la carcasa 25 exterior de esta invención;
las figuras 6A, 6B y 6C muestran tres vistas en perspectiva de una realización del elemento interior de esta invención;
las figuras 7A, 7B y 7C muestran tres vistas en perspectiva de otra realización del elemento interior de esta invención; 30
las figuras 8A y 8B muestran dos vistas en perspectiva de otra realización del elemento interior de esta invención;
las figuras 9A y 9B muestran dos vistas en perspectiva de otra realización del elemento interior de esta invención;
las figuras 10A y 10B muestran dos vistas en perspectiva de otra realización del elemento interior 35 de esta invención;
las figuras 11A y 11B muestran dos vistas en perspectiva de aún otra realización del elemento interior de esta invención;
las figuras 12A y 12B muestran dos vistas en perspectiva de aún otra realización del elemento interior de esta invención; 40
las figuras 13A y 13B muestran dos vistas en perspectiva de aún otra realización del elemento interior de esta invención;
la figura 14 muestra una vista en perspectiva de una realización de esta invención, en la que el elemento interior comprende una placa de retención de tornillo para mayor facilidad de desmontaje de los pernos desmontables durante el mantenimiento; 45
la figura 15 muestra una vista en perspectiva de una realización de las almohadillas elastoméricas independientes de esta invención;
la figura 16 muestra una vista en perspectiva de una realización de una banda elastomérica de una única pieza de esta invención;
las figuras 17A, 17B y 17C muestran tres vistas en perspectiva de una realización de los elementos de inserción de plástico exteriores para su uso en las dos almohadillas de elastómero superiores de esta invención;
la figura 18 muestra una vista en perspectiva de otra realización de los elementos de inserción de plástico exteriores para su uso en las dos almohadillas de elastómero superiores de esta invención; 5
la figura 19 muestra una vista en perspectiva de aún otra realización de los elementos de inserción de plástico exteriores para su uso en las dos almohadillas de elastómero superiores de esta invención;
las figuras 20A y 20B muestran dos vistas en perspectiva de una realización de los elementos de inserción de plástico exteriores para su uso en las dos almohadillas de elastómero inferiores de esta 10 invención;
la figura 21 muestra una vista en perspectiva de otra realización de los elementos de inserción de plástico exteriores para su uso en las dos almohadillas de elastómero inferiores de esta invención;
las figuras 22A, 22B y 22C muestran tres vistas en perspectiva de una realización de un conjunto interior de esta invención; 15
las figuras 23A y 23B muestran dos vistas en perspectiva de otra realización de un conjunto interior de esta invención;
la figura 24A y 24B muestran dos vistas en perspectiva de aún otra realización de un conjunto interior de esta invención;
las figuras 25A y 25B muestran dos vistas en perspectiva de otra realización de un conjunto 20 interior de esta invención;
las figuras 26A y 26B muestran dos vistas en perspectiva de otra realización de un conjunto interior de esta invención;
las figuras 27A y 27B muestran dos vistas en perspectiva de una realización de un soporte de motor de esta invención completamente ensamblado; 25
la figura 28 muestra una vista en perspectiva de otra realización de un soporte de motor de esta invención completamente ensamblado;
la figura 29 muestra una vista en perspectiva de aún otra realización de un soporte de motor de esta invención completamente ensamblado;
las figuras 30A y 30B muestran dos vistas en perspectiva de aún otra realización de un soporte 30 de motor de esta invención completamente ensamblado;
las figuras 31A y 31B muestran dos vistas en perspectiva de aún otra realización de un soporte de motor de esta invención completamente ensamblado;
las figuras 32A y 32B muestran dos vistas en perspectiva de aún otra realización de un soporte de motor de esta invención completamente ensamblado; y 35
la figura 33 muestra una vista en perspectiva de aún otra realización de un soporte de motor de esta invención completamente ensamblado;
la figura 34 muestra una vista en perspectiva de un rigidizador lateral modular dispuesto dentro de un orificio en la parte posterior de un elemento interior en una realización de esta invención; y
las figuras 35a-c muestran realizaciones preferidas de la invención. 40
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Con el fin de favorecer la comprensión de la invención, a continuación se hará referencia a algunas realizaciones preferidas de aspectos de la presente invención según se ilustra en las figuras 1-35, y al lenguaje específico usado para describir la misma. La terminología usada en el presente documento tiene fines descriptivos, no limitativos. Detalles estructurales y funcionales específicos dados a conocer en 45 el presente documento no deben interpretarse de manera limitativa, sino meramente como base para las reivindicaciones como una base representativa para enseñar a un experto en la técnica a emplear de manera diversa la presente invención. Cualquier modificación o variación en los sistemas y métodos representados, y aquellas aplicaciones adicionales de los principios de la invención tal como se ilustran en el presente documento, como se le ocurrirían normalmente a un experto en la técnica, se consideran 50 incluidas en esta invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
La presente invención comprende soportes de motor traseros elastoméricos útiles para reducir la cantidad de vibración del motor que se transmite entre el motor y el chasis del vehículo. Realizaciones de esta invención comprenden soportes de motor que tienen un elemento interior con cavidades antirrotación en forma de v. Realizaciones de esta invención también comprenden soportes de motor que tiene un soporte de motor modular en forma de v que tiene capacidad de ajuste de la rigidez. Estos soportes de 5 motor permiten un movimiento relativo grande entre el motor y el armazón del vehículo. Además, muchas realizaciones pueden ajustarse para adaptarse a requisitos de rigidez diferentes o cambiantes. Además, los elementos de inserción de plástico exteriores permiten reducir el peso global de los soportes, y también permiten modificar y ajustar los soportes según sea necesario. Además, pueden preverse numerosos elementos interiores intercambiables diferentes que permiten diversos modos de unir los 10 soportes de motor al motor/mecanismo de transmisión del vehículo.
Al menos algunos de los soportes de motor descritos en el presente documento proporcionan muchas de las siguientes ventajas: (1) los soportes son muy ajustables; (2) los soportes proporcionan gran flexibilidad en cuanto a carga vertical estática, y su rendimiento es en gran medida independiente de la carga vertical estática; (3) los soportes son muy ligeros (es decir, completamente ensamblados pesan 15 de aproximadamente 4,0kg a aproximadamente 5,5kg); (4) la precompresión de los conjuntos interiores de los soportes aumenta la durabilidad del soporte; (5) los soportes proporcionan un equilibrio optimizado entre coste y rendimiento; (6) los soportes son sencillos de ensamblar; (7) los soportes comprenden elementos interiores intercambiables; y (8) los componentes de estos soportes son modulares para permitir satisfacer fácilmente una amplia variedad de necesidades de cliente y funcionalidad. 20
Las figuras 27A y 27B ilustran el ensamblaje general de una realización de un soporte de motor. El soporte en general indicado con 60 comprende los siguientes componentes principales: una carcasa 10 exterior, un elemento 20 interior doble en forma de v intercambiable, cuatro cuerpos o almohadillas 30 elastoméricas de cheurón dobles, y cuatro elementos 40 de inserción de plástico exteriores. Preferiblemente, el elemento 20 interior doble en forma de v, las cuatro almohadillas 30 elastoméricas de 25 cheurón dobles, y los cuatro elementos 40 de inserción de plástico exteriores se ensamblan entre sí para formar un conjunto interior, generalmente indicado con 50. Este conjunto 50 interior entonces se precomprime y se inserta en la carcasa 10 exterior para formar un soporte 60 de motor. Los componentes del conjunto 50 interior pueden ser fáciles de modificar para ajustar las relaciones de rigidez vertical-lateral y vertical-adelante-atrás. 30
Pasando a las figuras 1A y 1B, la carcasa 10 exterior comprende preferiblemente un taladro 11 pasante cilíndrico que se extiende lateralmente que tiene una forma sustancialmente hexagonal en el que puede insertarse un conjunto 50 interior. La carcasa 10 exterior tiene orificios 12 de tornillo taladrados en la misma para unir la carcasa exterior al armazón del vehículo, aunque puede utilizarse cualquier método de fijación apropiado. La carcasa 10 exterior puede definir convenientemente un reborde 13 para 35 proporcionar retención lateral del conjunto 50 interior insertado en su interior, evitando empujar el conjunto interior directamente a través del taladro 11. Pueden usarse otras limitaciones laterales. En las figuras 1A, 1B, 2A, 2B, 3, 4A, 4B, 5A y 5B, respectivamente se muestran varias realizaciones no limitativas diferentes de la carcasa 10 exterior. Los diseños de las realizaciones mostradas en las figuras 1A, 1B, 2A, 2B, 5A y 5B son particularmente adecuados para fines de mecanizado de aluminio colado a troquel, mientras que 40 los diseños de las realizaciones mostradas en las figuras 3, 4A y 4B pueden formarse fácilmente por mecanizado de acero estampado. Además de las realizaciones representadas en estas figuras, son también posibles otros diseños numerosos de la carcasa exterior.
La carcasa 10 exterior puede realizarse de cualquier material estructural adecuado tal como, por ejemplo, metal. El metal usado puede ser aluminio colado a troquel para ayudar a reducir el peso del 45 soporte, o puede usarse acero de bajo contenido en carbono de alta resistencia de modo que la carcasa exterior pueda formarse fácilmente mediante técnicas de estampado normales. Alternativamente, puede usarse un procedimiento con aluminio forjado en estado semisólido o colado a presión para fabricar la carcasa 10 exterior, si se desea, de modo que puedan aumentarse las propiedades mecánicas del aluminio en comparación con el aluminio colado a troquel convencional. En una realización a modo de 50 ejemplo, se usa acero estampado que comprende acero de baja aleación y alta resistencia (según la norma ASTM A656, Calidad 80) con las siguientes propiedades mecánicas:
Límite elástico mín.
Resistencia a la tracción mín. Elongación mín.
552 MPa
690 MPa 20%
Para el ahorro de coste y peso, con mejoras adecuadas de la resistencia tales como nervaduras, la 55 carcasa 10 exterior también puede realizarse de un plástico modificado tal como, por ejemplo, Nylon 66 reforzado con un 50% de fibra de vidrio. Si la carcasa 10 exterior se realiza de plástico, puede ser necesario incluir elementos de inserción metálicos en los orificios 12 de tornillo con fines de sujeción.
El estampado de la carcasa 10 exterior permite adaptar fácilmente variaciones (es decir, diferentes anchos de armazón) sin requerir modificaciones importantes en ningún componente individual. Por ejemplo, pueden adaptarse diversos anchos de armazón de vehículo estampando un escalón 17 diferente en la carcasa 10 exterior para permitir la holgura apropiada para las diversas placas de perno y cabezas de tornillo que pueden premontarse en el armazón del vehículo. 5
El elemento 20 interior doble en forma de v preferiblemente define partes 21 de entrante o cavidades en forma de v en sus lados para alojar la almohadilla 30 elastomérica que puede unirse a las caras 21 a. El elemento interior comprende también preferiblemente una parte 22 antivuelco, antirrotación, lo más preferiblemente, como, por ejemplo, en la realización mostrada en la figura 11a, con una copa 24 de alojamiento de soporte de cavidad en forma de v en su parte frontal en la que el elemento interior 10 puede unirse al mecanismo 200 de transmisión del vehículo del vehículo que tiene un saliente 24’ macho de acoplamiento correspondiente que se aloja en la copa 24 de alojamiento de soporte de la parte 22 antirrotación. (Véanse por ejemplo las figuras 35a-c) Esta parte 22 antivuelco, antirrotación puede ser intercambiable e incluir características que ayudan a reducir la cantidad de inclinación y/o rotación del elemento 20 interior que puede producirse durante la colocación del motor. La rotación del soporte de 15 motor durante la colocación del motor no es deseable porque provoca una desalineación entre los orificios de soporte del elemento interior y los orificios en la ménsula 24’ en el motor. Estas características antivuelco antirrotación, mantienen el área de interconexión del motor (por ejemplo, el área de junta de motor en la que el saliente 24’ macho se aloja en la copa 24) juntas, incluso sin insertar un tornillo entre ellas. Tal como se muestra en la figura 35a-c, esta característica antivuelco, antirrotación permite dejar 20 caer el mecanismo 200 de transmisión del motor en su sitio en el vehículo 300 en la línea de fabricación, en la que puede permanecer situado dentro del armazón del vehículo 300 sin atornillarse hasta que alcanza una ubicación más adecuada para insertar el tornillo fuera de la principal línea de ensamblaje de fabricación. Varias realizaciones no limitativas diferentes del elemento 20 interior se muestran en las figuras 6A, 6B, 6C, 7A, 7B, 7C, 8A, 8B, 9A, 9B, 10A, 10B, 11A, 11B, 12A, 12B, 13A y 13B. 25
La parte 22 antivuelco, antirrotación del elemento 20 interior es la parte de unión de motor del soporte de motor, usada para unir el elemento interior del soporte de motor al mecanismo de transmisión del vehículo que preferiblemente tiene un saliente macho de acoplamiento correspondiente que se aloja en la copa 24 de alojamiento de soporte de cavidad en forma de v de la parte 22 antirrotación. Esta parte 22 antivuelco, antirrotación del elemento 20 interior puede contener orificios 23 taladrados en ella, tal 30 como se muestra en las figuras 6A, 6B, 6C, 7A, 7B, 7C, 8A, 8B, 9A, 9B, 10A, 10B, 12A, 12B, 13A y 13B, o alternativamente puede comprender una copa 24 de alojamiento de soporte de cavidad en forma de v, tal como se muestra en las realizaciones de las figuras 11A y 11B, la figura 25A, la figura 29, la figura 33, las figuras 35 a-c. Los orificios 23 pueden comprender elementos de inserción roscados en su interior, tal como se muestra en las figuras 6A, 6B, 6C, 7A, 7B y 7C, o alternativamente, las partes inferiores de estos 35 orificios pueden comprender tuercas de autobloqueo (no mostradas). Esta parte 22 antivuelco, antirrotación del elemento 20 interior también puede tener pernos desmontables para permitir una colocación del motor y un mantenimiento de la transmisión más sencillos. Pernos 26 de cabeza hexagonal pueden permitir retirar los pernos fácilmente desde la parte inferior. Una placa 29 de retención de tornillo, tal como se muestra en la figura 14, puede atornillarse o unirse de otro modo a la parte inferior de la 40 plataforma de elemento interior para mayor facilidad de desmontaje de los pernos 26 desmontables durante el mantenimiento. Esta parte 22 antivuelco, antirrotación del elemento 20 interior también puede comprender ranuras 27 de bloqueo mutuo, tal como se muestra en las figuras 8A, 8B, 9A, 9B, 10A y 10B, para ayudar a evitar la rotación durante la colocación del motor. Alternativamente, la parte 22 antivuelco, antirrotación del elemento 20 interior puede comprender pernos 26 desmontables, o una parte 25 de 45 plataforma conformada, tal como se muestra en las figuras 12A y 12B, para ayudar a impedir la rotación del elemento interior durante la colocación del motor.
El elemento 20 interior doble en forma de v intercambiable puede realizarse de cualquier material estructural adecuado, tal como por ejemplo, hierro dúctil, o más preferiblemente, aluminio colado, incluyendo sin limitarse a aluminio colado a troquel, moldeado permanente, colado a presión y forjado en 50 estado semisólido. En una realización, el elemento 20 interior comprende una aleación de aluminio colado a troquel A360.0 o equivalente con las siguientes propiedades mecánicas:
Límite elástico mín.
Resistencia a la tracción mín. Elongación mín.
318 MPa
160 MPa 3,5%
Las almohadillas 30 elastoméricas pueden incluir una pluralidad de patas 31 flexibles (véase, por 55 ejemplo, la figura 16) que finalmente conectarán el elemento 20 interior y la carcasa 10 exterior de manera que atenúa la vibración transferida entre el motor y el chasis. En realizaciones, hay cuatro almohadillas 30 elastoméricas de cheurón dobles, con muescas 32 en forma de v en un extremo para unir a los elementos de inserción de plástico exteriores, y con salientes 33 en forma de v en el extremo opuesto para la unión con el elemento interior. Una realización no limitativa de estas almohadillas se muestra en la figura 15. Alternativamente, la almohadilla 30 elastomérica puede comprender una pieza maciza de elastómero con una pluralidad de patas 31 que sobresalen de ella, en la que los pares de patas 31 en cada lado se conectan entre sí a través de una tira de material 34 elastomérico, tal como se muestra en la figura 16. 5
Las almohadillas 30 elastoméricas pueden formarse a partir de cualquier material adecuado que pueda aguantar las condiciones ambientales que se encuentran normalmente en el compartimento del motor, que incluyen temperaturas elevadas, aceite, etc., tal como por ejemplo, un caucho natural de alto rendimiento con una mayor resistencia al calor y a la fatiga. Sin embargo, pueden usarse de manera intercambiable otros materiales flexibles adecuados, tales como mezclas de elastómero natural y 10 sintético, caucho de silicona, nitrilo, neopreno, elastómero de fluorocarbono, o elastómeros termoplásticos (TPE), y similares. En una realización, las almohadillas 30 elastoméricas se realizan de un material con las siguientes propiedades:
-Resistencia al calor según la norma ASTM D573, 70 horas a 70ºC: - Cambio en la dureza: +/- 5 puntos - Cambio en la resistencia a la tracción: +/- 30% - Cambio en la elongación última: - 50%
- Endurecimiento por compresión: 25% máx. tras 22 horas a 70ºC
- Resistencia al ozono según la norma ASTM D1171: 85% de retención mín.
- Fragilidad a baja temperatura según la norma ASTM D2137: no frágil a -40ºC.
15
El tamaño y la forma de las almohadillas 30 elastoméricas pueden diseñarse individualmente de modo que cada almohadilla 30 tenga características dinámicas predeterminadas, o de modo que el soporte 60 de motor globalmente tenga características dinámicas predeterminadas. Por ejemplo, en realizaciones, las dos almohadillas inferiores pueden ser más grandes que las dos almohadillas superiores puesto que la carga de motor estático crea más deformación por compresión en las dos 20 almohadillas inferiores que en las dos almohadillas superiores. De manera ideal, las almohadillas 30 elastoméricas se precomprimen en el ensamblaje para maximizar la duración a la fatiga, permiten requisitos de desplazamiento lineal largo sin inversión de la deformación del caucho si es necesario, y desacoplan la rigidez en las tres direcciones ortogonales para un ajuste óptimo. Realizaciones de esta invención también pueden comprender una tira de caucho en la(s) superficie(s) exterior(es) del conjunto 25 50 interior para proporcionar un mayor rozamiento de retención entre el conjunto 50 interior y la carcasa 10 exterior.
Los elementos 40 de inserción de plástico exteriores comprenden preferiblemente cuatro piezas de plástico en forma de v separadas que pueden unirse a los extremos de las cuatro almohadillas 30 elastoméricas, o que pueden unirse a la pluralidad de patas 31 que se extienden desde una pieza de 30 elastómero maciza. Tres realizaciones no limitativas de estos elementos 40 de inserción de plástico exteriores para su uso en las dos almohadillas 30 superiores elastoméricas se muestran en las figuras 17A, 17B, 17C, 18 y 19. Dos realizaciones no limitativas de estos elementos 40 de inserción de plástico exteriores para su uso en las dos almohadillas 30 inferiores elastoméricas se muestran en las figuras 20A, 20B y 21. Son posibles muchos diseños diferentes para estos elementos 40 de inserción de plástico 35 exteriores en forma de v.
Los cuatro elementos 40 de inserción de plástico exteriores pueden realizarse de cualquier material compuesto de plástico modificado adecuado que es suficientemente resistente, tal como, por ejemplo, poliamida reforzada con 30-44% de fibra de vidrio. Además, estos elementos de inserción pueden realizarse por cualquier procedimiento adecuado, tal como, por ejemplo, moldeo por inyección. En 40 una realización, los elementos 40 de inserción de plástico comprenden poliamida 6 (reforzada con un 44% de fibra de vidrio) con las siguientes propiedades mecánicas:
Resistencia a la tracción mín. (cond. DAM)
Resistencia a la tracción mín. (50% HR) Resistencia a la compresión mín.
230 MPa
145 MPa 267 Mpa
Estos elementos 40 de inserción pueden ser fáciles de modificar para adaptarse a cambios en los requisitos de rigidez, proporcionando de ese modo rápida capacidad de ajuste al soporte de motor. Por ejemplo, cambiando simplemente el espesor de los elementos 40 de inserción, o alterando el ángulo de los elementos 40 de inserción, pueden adaptarse rápida y fácilmente diversas relaciones de soporte, sin requerir cambios en ninguno de los otros componentes del soporte. Estos elementos 40 de inserción 5 de plástico pueden convertirse finalmente en la superficie de contacto entre las almohadillas 30 elastoméricas y la carcasa 10 exterior. Por tanto, es deseable que estos elementos 40 de inserción de plástico sean autolubricantes de modo que el conjunto 50 interior pueda deslizarse fácilmente en la carcasa 10 exterior. Puesto que estos elementos 40 de inserción de plástico sólo pueden cargarse a compresión, evitan de ese modo deformación en el material de plástico del que están hechos. 10
Un extremo de las almohadillas 30 elastoméricas (es decir, el extremo con las muescas 32 en forma de v) puede adherirse directamente a los elementos 40 de inserción de plástico, mientras que el otro extremo de las almohadillas elastoméricas (es decir, el extremo con los salientes 33 en forma de v) puede adherirse directamente al elemento 20 interior para formar el conjunto 50 interior. Cinco realizaciones no limitativas de este conjunto 50 interior se muestran en las figuras 22A, 22B, 22C, 23A, 15 23B, 24A, 24B, 25A, 25B, 26A y 26B. Son posibles muchos conjuntos 50 interiores diferentes. Estos conjuntos 50 interiores pueden retirarse y sustituirse por otro conjunto 50 interior para proporcionar ajuste de rigidez y su sustitución para diferentes aplicaciones. Este conjunto 50 interior se precomprime preferiblemente e inserta en (es decir, se empuja al interior de) la carcasa 10 exterior para formar los soportes 60 de motor de esta invención. Cuando el conjunto 50 interior se inserta en la carcasa 10 20 exterior, sus dos superficies de acoplamiento se juntan entre sí, preferiblemente para tener contacto de acoplamiento entre sí, para dar como resultado que cada uno de los componentes 30 elastoméricos experimente precarga tanto en la dirección de compresión como en la de cortante. Esta precarga da como resultado una duración al desgaste superior de los componentes 30 elastoméricos. Varias realizaciones no limitativas de los soportes 60 de motor completamente ensamblados de esta invención, se muestran 25 en las figuras 27A, 27B, 28, 29, 30A, 30B, 31A, 31B, 32A, 32B y 33.
Los soportes de motor de esta invención también pueden comprender muchos otros componentes. Por ejemplo, un rigidizador 130 lateral modular, tal como se muestra en la figura 34, preferiblemente realizado de un material de plástico modificado o un caucho elastomérico, puede insertarse en un orificio 28 (véase, por ejemplo, la figura 12B) en la parte posterior del elemento 20 30 interior, o unirse a la parte posterior del elemento 20 interior, para proporcionar la alta rigidez lateral requerida, si se desea y/o es necesario. Este rigidizador 130 lateral modular puede deslizarse en o a lo largo de una placa 110 posterior (que es preferiblemente de plástico, tal como poliamida 6/6, reforzada con un 40% de fibra de vidrio, aunque también puede ser de metal tal como acero, o cualquier otro material adecuado) que se une (es decir, se ajusta a presión) a la carcasa 10 exterior tal como se muestra 35 en las figuras 32A y 32B. Este rigidizador 130 lateral modular también puede unirse a la carcasa 10 exterior de cualquier otra manera adecuada, tal como remachada a ésta. El uso de materiales de plástico modificados para el rigidizador 130 lateral modular ayuda a garantizar que hay un deslizamiento suave entre las partes y optimiza la resistencia al desgaste y las cargas máximas. El uso de un diseño modular para este rigidizador 130 lateral permite adaptarse a un amplio intervalo de relaciones de rigidez 40 vertical/lateral. En otras realizaciones, el rigidizador 130 lateral modular utiliza una simple almohadilla de compresión para actuar en paralelo con una sección de elastómero principal para cumplir requisitos de rigidez lateral más altos. En estas realizaciones, esta característica de ajuste lateral comprende una almohadilla de elastómero adherida que, durante el movimiento lateral del motor, se comprime entre el elemento 20 interior y la placa 110 posterior. En otras realizaciones, la almohadilla 130 de elastómero 45 adherida puede deslizarse a lo largo de la parte posterior de la placa 110 posterior tal como se muestra en las figuras 32A y 32B. El rigidizador 130 lateral modular aumenta la rigidez en la dirección lateral, pero tiene muy poco efecto en las direcciones vertical y hacia delante-hacia atrás. Esto se consigue usando un material con una rigidez en la dirección de cortante muy baja para la almohadilla de compresión, y garantizando un coeficiente de rozamiento muy bajo entre la almohadilla de compresión y la placa 110 50 posterior. Esto también puede conseguirse usando un material de plástico modificado autolubricado (es decir, copolímero de acetal) para la almohadilla 130 de elastómero adherida.
También puede incluirse una placa 110 posterior si existen altos requisitos de tasa de elasticidad lateral. Si se desea alta rigidez lateral, la placa 110 posterior puede proporcionar la superficie de deslizamiento para el rigidizador 130 lateral. En una realización, la placa 110 posterior comprende 55 poliamida 6/6 (reforzada con un 40% de fibra de vidrio) con las siguientes propiedades mecánicas:
Resistencia a la tracción mín. (23ºC)
Resistencia a la tracción mín. (23ºC)
Resistencia a la compresión mín. (23ºC)
253 MPa
358 MPa 295 Mpa
En algunas realizaciones, esta placa 110 posterior puede diseñarse para ajustarse por presión en o sobre la carcasa 10 exterior a través de pestañas 111, tal como se muestra en las figuras 32A y 32B. Bajo movimiento lateral de motor, el rigidizador 130 modular presiona la placa 110 posterior contra el armazón del vehículo.
Los componentes metálicos en estos soportes 60 de motor que no están encapsulados por 5 elastómero pueden estar recubiertos químicamente para la protección frente a la corrosión. Puede usarse cualquier recubrimiento resistente a los agentes químicos adecuado. Además, si se desea, las partes elastoméricas pueden recubrirse con un recubrimiento adecuado en un intento de aumentar la duración a la fatiga de los materiales elastoméricos que están sujetos a altas temperaturas a lo largo de su vida. Tal recubrimiento de los materiales elastoméricos ayuda a reducir el aumento de calor del elastómero con el 10 tiempo.
De manera ventajosa, los soportes de motor descritos proporcionan características antirrotación y antivuelco durante la colocación del motor, permitiendo por consiguiente un ensamblaje del motor más sencillo sobre un chasis de vehículo. La copa de alojamiento de soporte de los soportes de motor permite una unión de colocación temporal del mecanismo de transmisión del motor en el armazón de chasis de 15 vehículo de camión en una operación de línea de ensamblaje y después una fijación de montaje dura del mecanismo de transmisión del motor al armazón de chasis del vehículo a través de los soportes de motor con elementos de atornillado insertados todavía en taladros de orificio de tornillo de alineación. Estos soportes de motor también pueden ajustarse fácilmente para diversas aplicaciones y pueden incluir diversos elementos interiores intercambiables. 20
Se han escrito diversas realizaciones de la invención que satisfacen las diversas necesidades que cumple la invención. Debe reconocerse que estas realizaciones son meramente ilustrativas de los principios de diversas realizaciones de la presente invención. Numerosas modificaciones y adaptaciones de la misma serán evidentes para los expertos en la técnica sin alejarse del alcance de la presente invención. Por ejemplo, aunque esta invención se ha descrito en cuanto a algunas realizaciones 25 ilustrativas, será evidente para los expertos en la técnica que son posibles otras numerosas realizaciones de la carcasa exterior, el elemento interior, las almohadillas elastoméricas, los elementos de inserción de plástico, el conjunto interior, sus combinaciones, el rigidizador lateral modular, y la placa posterior. Todas estas realizaciones están previstas para encontrarse dentro del alcance de esta invención. Por tanto, se pretende que la presente invención contemple todas las modificaciones y variaciones adecuadas que se 30 incluyan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Soporte de motor que incluye una carcasa (10) exterior y un conjunto (50) interior que incluye un elemento (20) interior y al menos un cuerpo (30) elastomérico unido a una superficie exterior del elemento (20) interior, estando el conjunto (50) interior situado en la carcasa (20) exterior de modo que el cuerpo (30) elastomérico actúa entre el elemento (20) interior y la carcasa (10) 5 exterior, caracterizado porque el elemento (20) interior es intercambiable y porque el soporte incluye al menos un elemento (40) de inserción de plástico exterior en forma de v ajustable interpuesto entre el cuerpo (30) elastomérico y la carcasa (20) exterior, siendo el al menos un elemento (40) de inserción de plástico en forma de v ajustable intercambiable para ajustar el soporte de motor. 10
  2. 2. Soporte según la reivindicación 1, en el que el elemento o elementos (40) de inserción de plástico exterior(es) forma(n) parte del conjunto (50) interior.
  3. 3. Soporte según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el elemento (40) de inserción de plástico exterior se ajusta seleccionando un elemento de inserción de un conjunto de elementos de inserción que tienen diferentes características físicas. 15
  4. 4. Soporte según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el conjunto (50) interior se precomprime antes de insertarse en la carcasa (10) exterior.
  5. 5. Soporte según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el conjunto (30) interior incluye un rigidizador (130) lateral modular.
  6. 6. Soporte según la reivindicación 5, en el que el rigidizador (130) lateral modular puede 20 proporcionar rigidez adicional cuando se desea alta rigidez lateral.
  7. 7. Soporte según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el conjunto interior incluye además una placa (110) para proporcionar una superficie de deslizamiento y retención para el rigidizador (130) lateral modular.
  8. 8. Soporte según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la carcasa (10) 25 exterior incluye al menos uno de: un taladro (28) pasante para alojar el conjunto interior, un orificio (12) de tornillo para sujeción del armazón, y un tope (13) para evitar que el conjunto interior pase a través del taladro (28) pasante.
  9. 9. Soporte según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento (20) interior tiene: una parte (22) de unión de motor antivuelco, antirrotación para permitir unir el 30 elemento (20) interior a un mecanismo de transmisión de vehículo.
  10. 10. Soporte según la reivindicación 11, en el que la parte (22) antivuelco antirrotación incluye una copa (24) para alojar una característica de actuación conjunta en un mecanismo de transmisión.
  11. 11. Soporte según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos un elemento (40) de inserción de plástico comprende una poliamida reforzada con fibra de vidrio, un material 35 autolubricante y/o un material de plástico modificado.
  12. 12. Soporte según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho al menos un elemento (40) de inserción de plástico exterior es intercambiable con un segundo elemento (10) de inserción de plástico alterado que tiene un ángulo en forma de v alterado modificado para adaptarse a requisitos de rigidez predeterminados para permitir ajustar el soporte de motor. 40
  13. 13. Método de ensamblaje de un soporte de motor que incluye una carcasa (10) exterior, un elemento (20) interior intercambiable y al menos un cuerpo (30) elastomérico dispuesto para actuar entre el elemento (20) y la carcasa (10) que incluye insertar el elemento (20) interior y el cuerpo (30) elastomérico en la carcasa que incluye, antes de la inserción, seleccionar al menos un elemento (40) de inserción de plástico exterior en forma de v de un conjunto de elementos de 45 inserción de plástico que tienen una selección de características físicas para determinar el ajuste del soporte y situar el o cada elemento (40) de inserción para que se encuentre entre el o cada cuerpo (30) y la carcasa (10) tras la inserción.
  14. 14. Método según la reivindicación 13, que incluye formar, antes de la inserción, un conjunto (50) interior uniendo el/o cada cuerpo (30) elastomérico al elemento interior y el/o cada cuerpo 50 elastomérico o cuerpo respectivo.
  15. 15. Método según la reivindicación 13, en el que la selección de característica física es el ángulo de la forma en v.
  16. 16. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, que incluye dotar a dicho elemento (20) interior de una parte (22) antirrotación con un entrante (24) para proporcionar la caída en su sitio y la retención de un saliente (24’) para un conjunto de mecanismo de transmisión.
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