ES2482565T3

ES2482565T3 - Unidad de suspensión de cabina y vehículo que comprende por lo menos dos de dichas unidades de suspensión de cabina

Info

Publication number: ES2482565T3
Application number: ES10717766.9T
Authority: ES
Inventors: Christian Moscicki
Original assignee: Renault Trucks SAS
Current assignee: Renault Trucks SAS
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2014-08-04
Anticipated expiration: 2030-03-16
Also published as: EP2547575B1; EP2547575A1; JP5756896B2; CN102869561B; JP2013522107A; CN102869561A; WO2011114181A1

Abstract

Una unidad de suspensión de cabina, para un vehículo que tiene un chasis (51) que soporta una cabina (1), comprendiendo una parte rotativa (151) y una parte estática (101) con respecto a dicha cabina (1), una de dichas partes rotativa y estática tiene medios para la conexión de dicha cabina (1) y la otra de dichas partes rotativa y estática tiene medios para la conexión a dicho chasis (51), estando dispuesta dicha parte rotativa para rotar alrededor de un eje (Y151) en general horizontal con respecto a dicha parte estática (101) debido a los movimientos verticales de dicha cabina (1) en relación a dicho chasis (51), estando fijada dicha parte estática en relación a dicha cabina (1; 201), y en la que por lo menos un elemento (121, 1255, 131, 135) que tiene propiedades elásticas está dispuesto para cooperar así con ambas partes para resistir una rotación relativa entre las dos partes. caracterizada por el hecho de que comprende además: - por lo menos una instalación de fricción (660, 780) que comprende una superficie deslizante rotativa (662, 782) conectada a la parte rotativa (651, 751) y una superficie deslizante estática (661, 781) conectada a la parte estática (601, 701), en la que por lo menos una de las superficies deslizantes está conectada a la correspondiente parte mediante un elemento elástico (663, 783), y por el hecho de que las superficies deslizantes están dispuestas una con respecto a la otra tal que, cuando la parte rotativa rota desde una primera posición a una segunda posición, las superficies deslizantes deslizan una contra la otra y el elemento elástico se comprime de forma progresiva, aumentando de este modo las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes.

Description

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DESCRIPCIÓN

Unidad de suspensión de cabina y vehículo que comprende por lo menos dos de dichas unidades de suspensión de cabina

5 Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a una unidad de suspensión de cabina, para un vehículo que tiene un chasis que soporta una cabina. La presente invención también se refiere a un vehículo que tiene un chasis que soporta una cabina y que comprende por los menos dos de dichas unidades de suspensión de cabina.

10 Antecedentes de la invención

Los vehículos de la técnica anterior que tienen un chasis que soporta una cabina, en particular camiones de la técnica anterior, comprenden habitualmente una o más unidades de suspensión de cabina. Dichas unidades de

15 suspensión de cabina están dispuestas entre la cabina y el chasis, en una ubicación hacia atrás y/o una ubicación hacia delante de la cabina con respecto a la dirección de viaje del vehículo.

El documento US-A-5 967 597 describe una unidad de suspensión de cabina, para un vehículo que tiene un chasis que soporta una cabina, comprendiendo una parte rotativa y una parte estática, con respecto a dicha cabina. Por un

20 lado, la parte estática, es decir, la barra de torsión que es estática respecto a la cabina, tiene medios para la conexión a la cabina, por medio de dos palancas. Por otro lado, la parte rotativa, es decir la carcasa cuadrada que rota respecto a la cabina, tiene medios para la conexión al chasis.

La parte rotativa es capaz de rotar alrededor de un eje horizontal, el cual se extiende a lo largo de la dirección

25 transversal de la cabina. Un componente elastomérico único se extiende en todo el volumen entre la parte rotativa y la parte estática. Este componente elastomérico está sujetado a las superficies respectivas de la parte rotativa y la parte estática. El componente elastomérico está sometido por lo tanto a una torsión de cizalladura, combinada con tensión en las zonas más altas y con compresión en las secciones más bajas. La cizalladura inducida por la torsión, combinada con la tensión, tiende a acortar la vida útil del componente elastomérico, y por lo tanto de la unidad de

30 suspensión de cabina. Además, debido a la estructura de esta unidad de suspensión de cabina, el componente elastomérico tiene una rigidez bastante lineal, requiriendo de este modo unas dimensiones bastantes grandes de las unidades de suspensión de cabina a fin de hacer frente al desplazamiento o recorrido máximo posible de la cabina, el cual es aproximadamente ± 50 mm.

35 Por otra parte, la rigidez a lo largo de la dirección vertical no se puede ajustar, porque el componente elastomérico es unitario. Como consecuencia, la amortiguación de las oscilaciones verticales de la cabina en ambas direcciones está relativamente limitada. Además, solo hay una unidad de suspensión de cabina para toda la anchura de la cabina. Esta unidad de suspensión de cabina es en consecuencia bastante ancha a lo largo de una dirección transversal.

40 Además, esta unidad de suspensión de la técnica anterior en sí misma muestra unas capacidades pobres de limitación de las oscilaciones, en vista de que dicha función solo se realiza por la pérdida de energía interna en el material elastomérico. Por lo tanto la unidad de suspensión tiene que estar complementada por un amortiguador.

45 Sumario

Un objeto de la presente invención es proporcionar una unidad de suspensión de cabina que tenga unas buenas capacidades de limitación de las oscilaciones, a fin de ser capaz de funcionar sin el complemento de un amortiguador.

50 Este objeto se logra mediante una unidad de suspensión de cabina, para un vehículo que tiene un chasis que soporta una cabina, comprendiendo una parte rotativa y una parte estática con respecto a dicha cabina, una de dichas partes rotativa y estática tiene medios para la conexión de dicha cabina y la otra de dichas partes rotativa y estática tiene medios para la conexión a dicho chasis, estando dispuesta dicha parte rotativa para rotar alrededor de

55 un eje en general horizontal con respecto a dicha parte estática debido a los movimientos verticales de dicha cabina en relación a dicho chasis, estando fijada dicha parte estática en relación a dicha cabina, y en la que por lo menos un elemento que tiene propiedades elásticas está dispuesto para cooperar así con ambas partes para resistir una rotación relativa entre las dos partes. caracterizada por el hecho de que comprende:

60 - por lo menos una instalación de fricción que comprende una superficie deslizante rotativa conectada a la parte rotativa y una superficie deslizante estática conectada a la parte estática, en el que por lo menos una de las superficies deslizantes está conectada a la correspondiente parte mediante un elemento elástico, y por el hecho de que las superficies deslizantes están dispuestas una con respecto a la otra tal que, cuando la parte rotativa rota desde una primera posición a una segunda posición, las superficies deslizantes deslizan una contra la otra y el elemento elástico se comprime de forma progresiva, aumentando de este modo las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes.

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De acuerdo con otras características ventajosas pero opcionales de la presente invención, consideradas por sí 5 mismas o en cualquier combinación técnica posible:

-comprende por lo menos una segunda instalación de fricción que comprende unas superficies deslizantes; por lo menos una de las superficies deslizantes está conectada a la correspondiente parte mediante un elemento elástico, y las superficies deslizantes están dispuestas una con respecto a la otra tal que, cuando la parte rotativa rota desde una tercera posición a una cuarta posición, en una dirección inversa comparada con su dirección desde la primera a la segunda posición, las superficies deslizantes deslizan una contra la otra y el elemento elástico se comprime de forma progresiva desde un estado inicial a un estado final, aumentando de este modo las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes;

- los intervalos entre la primera y la segunda posición y entre la tercera y la cuarta posición están solapados por lo

15 menos parcialmente, de manera que por lo menos una de las instalaciones de fricción está activa para todas las posiciones entre la segunda y la cuarta posición de la parte rotativa;

-: la primera y la tercera posición son sensiblemente idénticas, o, al contrario,

-: los intervalos entre la primera y la segunda posición y entre la tercera y la cuarta posición están disociados, de manera que, para por lo menos algunas posiciones de la parte rotativa alrededor de una posición neutral, ninguna de las dos instalaciones de fricción está activa;

-: por lo menos una de las superficies deslizantes está dispuesta esencialmente a lo largo de una superficie circular con respecto al eje de rotación de la parte rotativa pero con una desviación con respecto a dicha superficie circular;

-: por lo menos una de las superficies deslizantes es una superficie deslizante móvil conectada a la parte correspondiente a través de un mecanismo a base de leva, lo cual provoca un desplazamiento de la superficie

25 deslizante móvil con respecto a la parte rotativa cuando la parte rotativa rota desde una primera posición a una segunda posición de tal manera que aumenta las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes;

-: el mecanismo a base de leva provoca un desplazamiento de la superficie deslizante móvil por lo menos parcialmente a lo largo de una dirección radial con respecto al eje de rotación de la parte rotativa;

-: la instalación de fricción comprende una pastilla elastomérica cubierta por un material resistente a la abrasión; y

-: por lo menos una de las superficies deslizantes está conectada de forma separable a la correspondiente parte.

Además, la unidad de suspensión de cabina debería exhibir una rigidez no lineal, adaptada a grandes desplazamientos de la cabina, con unos componentes de una larga vida útil, unas dimensiones generales relativamente pequeñas y unas buenas propiedades anti-balanceo. Por lo tanto, puede comprender además:

35 - por lo menos un primer componente dispuesto entre dicha parte rotativa y dicha parte estática, para transmitir así principalmente una fuerza vertical inducida por la carga de dicha cabina;

-: por lo menos un segundo componente que tiene propiedades elásticas e instalado entre dicha parte rotativa y dicha parte estática, para así estar tensionado principalmente en compresión y para amortiguar el movimiento rotativo de dicha parte rotativa.

De acuerdo con otras características ventajosas pero opcionales de la presente invención, consideradas por sí mismas o en cualquier combinación técnica posible:

-: dicho o cada primer componente tiene propiedades elásticas;

-: dicho o cada primer componente está unido a dicha parte rotativa o dicha parte estática;

45 - la unidad de suspensión de cabina comprende dos segundos componentes elásticos, estando ubicados y orientados dichos segundos componentes elásticos en general de forma simétrica con respecto a dicho eje horizontal;

-: la unidad de suspensión de cabina comprende además por lo menos un tercer componente que tiene propiedades elásticas y está dispuesto entre dicha parte rotativa y dicha parte estática, para así estar tensionado principalmente en compresión y para amortiguar el movimiento rotativo de dicha parte rotativa cuando dicha cabina se desplaza más allá de una primera distancia predeterminada lejos de dicho chasis;

-: la unidad de suspensión de cabina tiene dos terceros componentes elásticos ubicados y orientados en general de forma simétrica con respecto a dicho eje horizontal;

-: dichos segundos y terceros componentes elásticos son componentes distintos;

55 - dichos segundos y terceros componentes elásticos se eligen de manera que la rigidez de dicha unidad de suspensión de cabina es, por un lado, baja para pequeños desplazamientos de dicha cabina con respecto a dicho chasis y, por otro lado, alta para grandes desplazamientos de dicha cabina con respecto a dicho chasis;

-: una de dichas partes rotativa y estática define una parte externa y la otra de dichas partes rotativa y estática define una parte interna, dicha parte externa encerrando de forma general dicha parte interna;

-: dicha parte rotativa y dicha parte estática tienen respectivamente medios de conexión a dicho chasis y a dicha cabina, y dicha parte rotativa y dicha parte estática definen respectivamente la parte interna y la parte externa;

-: dicho o cada primer componente está ubicado verticalmente por encima de dicho eje horizontal;

-: dicho o cada primer componente está ubicado verticalmente por debajo de dicho eje horizontal;

-: dicho o cada segundo componente elástico coopera con dicha parte rotativa y con dicha parte estática a lo largo de

65 unas respectivas superficies planas, siendo dichas superficies planas sensiblemente paralelas para por lo menos una posición relativa en funcionamiento de dicha parte estática y de dicha parte rotativa;

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-: dicha parte rotativa tiene superficies planas auxiliares dispuestas para cooperar con dichos terceros componentes elásticos, siendo dichas superficies planas auxiliares en general paralelas entre sí;

-: dicho o cada tercer componente está unido a solo una de dichas partes rotativa y estática;

-: dichos segundo y tercer componentes elásticos están hechos de material elastomérico, por ejemplo caucho; y

5 - una de dicha parte rotativa y dicha parte estática está conectada a dicho chasis por medios de una palanca, estando articulada dicha palanca a dicho chasis.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención y sus ventajas se entenderán bien en base a la siguiente descripción, la cual se proporciona como un ejemplo ilustrativo, sin restringir el ámbito de la invención, en relación con los dibujos adjuntos, entre los cuales:

-: las figuras 1, 2 y 3 son vistas laterales esquemáticas de una primera realización de una unidad de suspensión de 15 cabina, en varias posiciones de funcionamiento cuando está montada en un vehículo,

-: la figura 4 es un gráfico que ilustra la carga vertical inducida por la cabina sobre una unidad de suspensión de cabina, frente al desplazamiento vertical de la cabina,

-: la figura 5 es una vista, en una escala más pequeña, que ilustra la unidad de suspensión de cabina de la figura 1 en una etapa intermedia durante su proceso de fabricación,

-: la figura 6 es una vista en perspectiva de una unidad de suspensión de cabina de acuerdo con una segunda realización,

-: la figura 7 es una vista en perspectiva en despiece de la unidad de suspensión de cabina de la figura 6,

-: la figura 8 es una vista de una tercera realización de una unidad de suspensión de cabina, y

-: la figura 9 es una vista de una unidad de suspensión de cabina de acuerdo con una cuarta realización, en una 25 posición similar a la posición de la figura 1,

-: las figuras 10 a 12 representan una quinta realización de una unidad de suspensión de cabina, en varias posiciones de funcionamiento, y

-: las figuras 13 y 14 representan una sexta realización de una unidad de suspensión de cabina.

Descripción detallada de algunos componentes

La figura 1 ilustra una unidad de suspensión de cabina 100, la cual está dispuesta entre una cabina 1 y un chasis 51 de un vehículo, como un camión. La unidad de suspensión de cabina 100 comprende una parte rotativa 151 y una parte estática 101. La parte rotativa 151 se denomina “rotativa” porque puede rotar con respecto a la parte estática

35 101 y a la cabina 1 alrededor de un eje Y151, mientras que la parte estática 101 se denomina “estática” porque no puede moverse con respecto a la cabina 1. Este movimiento rotativo de la parte rotativa 151 es debido a los movimientos verticales de la cabina 1 en relación al chasis 51, por lo tanto a la irregularidad de la carretera sobre la cual avanza el vehículo. La amplitud rotativa de la parte rotativa 151 alrededor del eje Y151 está limitada a ser inferior a 30º. En otras palabras, la parte rotativa 151 puede rotar en relación a la parte estática 101 con una amplitud limitada.

Este movimiento rotativo de las partes rotativa 151 y estática 101 es debido a que la suspensión está diseñada como una suspensión con palancas. La parte rotativa 151 está sujeta a un eje 521 ubicado en un extremo de una palanca

52. El eje 521 se extiende a lo largo del eje Y151. El eje Y151 es “en general” horizontal, porque puede estar

45 ligeramente inclinado o en declive con respecto a una dirección horizontal. La palanca 52 tiene una forma general recta que se extiende en un plano longitudinal y vertical y está conectada de forma pivotada por su segundo extremos a un apoyo 53, para rotar así alrededor de un eje Y151 paralelo al eje Y. El apoyo 53 está sujeto al chasis

51. La palanca 52 está articulada de este modo al chasis 51. Por lo tanto, el eje 521, la palanca 52 y el apoyo 53 constituyen medios para la conexión de la parte rotativa 151 al chasis 51. La palanca 52 está inclinada hacia la base y el frontal de la cabina 1. En otras palabras, el eje Y52 de la palanca 52 se mantiene ligeramente hacia delante y bajo el eje Y151, para contrarrestar las fuerzas longitudinales resultantes de la aceleración o desaceleración del vehículo.

La unidad de suspensión de cabina 100 está diseñada para montarse bajo el área frontal de la cabina 1, a fin de

55 permitir un movimiento relativo entre la cabina 1 y el chasis 51. La dirección vertical ascendente se ilustra en la figura 1 mediante un eje Z de un bastidor de referencia XYZ. El eje X representa la dirección hacia delante de desplazamiento. El eje Y representa la dirección transversal del vehículo. Ambos ejes X e Y son en general horizontales cuando el vehículo se mantiene sobre una superficie horizontal. La longitud, anchura y altura están definidas a lo largo de los respectivos ejes X, Y y Z. El extremo frontal de la cabina 1 está sujetado al chasis 51 de forma de pivotada, de manera que la cabina 1 puede pivotar alrededor del eje Y52. Hay una unidad de suspensión de cabina 100 a cada lado, derecho e izquierdo, del extremo frontal de la cabina 1. Alternativamente, podría haber cuatro unidades de suspensión de cabina, una en cada esquina de la cabina, es decir a cada lado y en cada extremo, frontal y posterior.

65 En esta primera realización, la parte estática 101 tiene en general la forma de un tubo con un hueco central dentro de él y con una superficie externa en forma de un cilindro de base circular. La superficie externa de la parte estática 101 está sujetada de forma rígida a un bastidor estático 141 por cualesquier medios conocidos, por ejemplo mediante soldadura, unión o mediante una llave. El bastidor estático 141 comprende un tubo que encierra la parte estática 101 y una placa de sujeción 142, estando sujetada la última a la cabina 1 por cualesquier medios conocidos, por ejemplo mediante remaches, soldadura o pernos. El bastidor estático 141 con su placa de sujeción 142

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5 conforma de este modo unos medios para la conexión de la parte estática 101 a la cabina 1.

Típicamente, un vehículo comprendería por lo menos dos unidades de suspensión de cabina del tipo de unidad de suspensión de cabina 100, a fin de de tener su chasis 51 soportando su cabina 1. En una realización, una primera unidad de suspensión de cabina está ubicada en el lado derecho y en la región frontal de la cabina 1, mientras que la otra unidad de suspensión de cabina está ubicada en el lado izquierdo y en la región frontal de la cabina 1. Estas dos unidades de suspensión de cabina 1 funcionan ambas para soportar elástica y flexiblemente la cabina 1 sobre el chasis 51.

La anchura total de la unidad de suspensión de cabina 1, considerada a lo largo de la dirección transversal

15 representada mediante el eje Y151, se encuentra entre 50 mm y 150 mm. En cualquier caso, es preferentemente inferior a 110 mm. La unidad de suspensión de cabina 1 es en consecuencia bastante compacta. Además, el uso de dos unidades de suspensión de cabina 1 paralelas permite los movimientos de balanceo de la cabina 1, ofreciendo todavía una buena filtración o amortiguación de estos movimientos.

En esta realización, la parte rotativa 151 tiene la forma general de una “Y”, con dos brazos superiores relativamente delgados y un pie relativamente grueso. Esta forma relativamente compleja viene determinada por las funciones que está previsto que realice la parte rotativa 151 y que se describirán de aquí en adelante. La parte rotativa 151 está totalmente encerrada en el interior de la parte estática 101. Por lo tanto, la parte rotativa 151 conforma una parte interna de la unidad de suspensión de cabina 100, mientras que la parte estática 101 conforma una parte externa de

25 la unidad de suspensión de cabina 100.

La unidad de suspensión de cabina 100 comprende además un primer componente 111, dos segundos componentes 121 y 125 y dos terceros componentes 131 y 135. Aquí todos los componentes tienen propiedades elásticas las cuales son aproximadamente isotrópicas, por lo tanto particularmente bajo compresión. En esta realización, los primer, segundos y terceros componentes elásticos 111, 121, 125, 131 y 135 son distintos, es decir no unitarios y aquí están hechos de material elastomérico, como caucho, de manera que pueden deformarse elásticamente cuando se someten a cargas mecánicas. Alternativamente, los primer y segundos componentes elásticos se pueden hacer unitarios, para conformar así un componente integral. Sin embargo, los segundos y terceros componentes elásticos son componentes distintos.

35 El primer componente elástico 111 está dispuesto entre la parte rotativa 151 y la parte estática 101. Más específicamente, el primer componente elástico 111 tiene la forma general de un paralelepípedo. En la primera realización ilustrada en la figura 1, el primer componente elástico 111 está situado verticalmente por encima del eje Y151, con referencia al eje Z ascendente.

Sus superficies superior e inferior se adhieren respectivamente a unas superficies correspondientes 102 y 152 que pertenecen respectivamente a la parte estática 101 y a la parte rotativa 151. Ambas superficies 102 y 152 tienen la forma de un sector de un cilindro y están aproximadamente paralelas entre sí. La superficie adherente 102 está definida por un saliente 107 que sobresale de forma rígida de la parte estática 101 hacia el eje Y151. La superficie

45 adherente 152 está definida, en la parte superior de la parte rotativa 151, mediante una superficie que se extiende entre los brazos superiores de la parte rotativa 151.

El primer componente elástico 111 puede transmitir una fuerza, ilustrada por un vector F1, principalmente vertical y resultante de la carga L inducida por la cabina 1 en su parte rotativa 151. De hecho, el primer componente elástico 111 se extiende a lo largo de una dirección que es aproximadamente vertical, es decir paralela al eje Z, y radial, es decir secante al eje Y151.En otras palabras, el primer componente elástico 111 está dispuesto verticalmente por encima del eje 521. Además, las superficies adherentes 102 y 152 son ambas en general paralelas al eje Y151. El primer componente elástico 111 transfiere de este modo principalmente la fuerza F1, desde el saliente 107 al eje 521 y, además, a la palanca 52. Cuando está sujetado a las superficies 102 y 152, el primer componente elástico 111

55 está rígido en compresión a lo largo del eje vertical Y, pero más bien blando en la dirección de cizalladura, es decir a lo largo de los ejes X o Y.

Ambos segundos componentes elásticos 121 y 125 están dispuestos entre la parte rotativa 151 y la parte estática

101. Como el primer componente elástico 111, ambos segundos componentes elásticos 121 y 125 tienen formas de paralelepípedos. Como puede verse en la figura 1, los segundos componentes elásticos 121 y 125 están situados y orientados en general simétricamente con respecto al eje Y151. De hecho, el segundo elemento 121 está ubicado por encima y a la derecha del eje Y151, mientras que el segundo elemento 125 está ubicado por debajo y a la izquierda del eje Y151. Los segundos componentes elásticos 121 y 125 pueden estar sujetados en una o ambas de la parte rotativa 151 y la parte estática 101. Pueden estar sujetados por adhesión o por cualesquier medios conocidos. Como

65 se verá de aquí en adelante, los segundos componentes se tensionarán esencialmente en compresión entre las partes rotativa y estática, de manera que es suficiente que estos componentes estén sujetados a sólo una de estas partes.

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Una cara del segundo componentes elástico 121 coopera con una superficie plana 103 que pertenece a la parte

5 estática 101, mientras que la cara opuesta del segundo componente elástico 121 coopera con una superficie plana 153 pertenece a la parte rotativa 151. De la misma forma, las caras opuestas del segundo componente elástico 125 cooperan respectivamente con una superficie plana 105 de la parte estática 101 y con una superficie plana 155 de la parte rotativa 151.

Debido a sus formas y ubicaciones respectivas, los segundos componentes elásticos 121 y 125 se tensionarán principalmente en compresión. Debido a su disposición, cada segundo componente elástico 121 o 125 es capaz de transmitir, alrededor del eje Y151, las fuerzas denominadas de aquí en adelante T1 y T2 o T3 y T4, que resultan principalmente de la carga inducida por la parte estática 101 sobre la parte rotativa 151. Las fuerzas T1 y T2 o T3 y T4 generan momentos torsores que limitan o entorpecen la rotación de la parte rotativa 151. Cada segundo

15 componente elástico 121 o 125 está dispuesto por lo tanto para amortiguar el movimiento rotativo de la parte rotativa 151 cuando la última gira en el sentido de las agujas del reloj alrededor de sus posiciones ilustradas en las figuras adjuntas 1 a 3.

Además, los dos terceros componentes elásticos 131 y 135 están dispuestos entre la parte rotativa 151 y la parte estática 101. Los terceros componentes elásticos 131 y 135 tienen forma de mitades de cilindros, aunque podrían tener la forma de mitades de esferas, paralelepípedos, etc. El tercer componente elástico 135 está ubicado y orientado en general simétricamente, con respecto al eje Y151, al tercer componente elástico 131. Como puede verse en la figura 1, el tercer componente 131 está orientado hacia la izquierda y hacia abajo, mientras que el tercer componente elástico 135 está orientado más bien hacia la derecha y hacia arriba.

25 El tercer componente elástico 131 está sujetado con adhesivo a una superficie plana 104 definida por un triángulo saliente 108 que pertenece a la parte estática 101. Del mismo modo, el componente elástico 135 está sujetado a una superficie plana 106 definida por un triángulo saliente 109 que pertenece a la parte estática 101. A diferencia de los primer y segundos componentes elásticos 111, 121 y 125, los terceros componentes elásticos 131 y 135 no están sujetados a la parte rotativa 151. Por lo tanto, cada tercer componente elástico 131 o 135 sólo está unido a la parte estática 101. Alternativamente, los terceros componentes elásticos 131 y 135 pueden estar sujetados a la parte estática 101 por cualesquier otros medios.

La figura 5 muestra la unidad de suspensión de cabina de la figura 1 en una etapa intermedia durante su proceso de

35 fabricación. Previamente, los primer y segundos componentes elásticos 111, 121 y 125 han sido moldeados entre la parte estática 101 y la parte rotativa 151, o se han sujetado a por lo menos uno de ellos, resultando de esa manera en una parte intermedia sin los terceros componentes elásticos 131 y 135. En esta posición mostrada en la figura 5, no hay tensión en los primer o segundos componentes elásticos 111, 121 o 125. La unidad de suspensión de cabina 100 resultante se mantiene en una primera posición de montaje, la cual es distinta de la posición media de la figura

2.

Los terceros componentes elásticos 131 y 135 están ilustrados en líneas discontinuas en sus posiciones futuras, y puede verse que interferirán con la parte rotativa cuando los segundos componentes elásticos estén “sin carga”. A continuación, una etapa intermedia consiste en sujetar los terceros componentes elásticos 131 y 135 a la parte

45 estática 101. Esta etapa requiere que la parte rotativa rote a una segunda posición de montaje (no mostrada, pero por ejemplo similar a aquella de la figura 1) donde los segundos componentes están comprimidos. Una vez los terceros componentes están en su lugar, las dos partes se pueden liberar y ocupar entonces una posición sin carga donde tanto el segundo como el tercer componente elástico se pensionan en compresión, antes incluso de instalarse en el vehículo.

En otras palabras, mientras los primer y segundos componentes podrían estar hechos de una pieza única o, como se muestra en la realización, como piezas independientes, el tercer componente está preferentemente hecho como una pieza independiente.

55 El funcionamiento de la unidad de suspensión de cabina 100 se describirá ahora de forma más precisa en vista de una comparación entre las figuras 1, 2 y 3. Para la unidad de suspensión de cabina 100, la figura 2 representa una posición media o “neutra”, la figura 1 una posición baja o “inferior” y la figura 3 una posición alta o “rebote”. Una rotación en el sentido contrario a las agujas del reloj de la palanca 52 alrededor de su eje Y52 y de la parte rotativa 151 alrededor de su eje Y151 conduce desde la posición de la figura 1 a la posición de la figura 3 a través de la posición de la figura 2.

La figura 2 corresponde a una posición intermedia entre las posiciones ilustradas respectivamente en las figuras 1 y

3. La cabina 1 está ubicada, con respecto a la superficie de referencia del chasis 51, a una altura H2 que está comprendida entre las alturas H1 y H3 de la cabina 1 respectivamente en las posiciones de las figuras 1 y 3. En la

65 posición intermedia de la figura 2, el eje X52 de la palanca 52 conforma un ángulo mediano A2 con la dirección X51 del chasis 51. Esta posición se denomina “neutra”, porque la unidad de suspensión de cabina 100 solo transmite una carga estática correspondiente al peso de la cabina 1. Dicha carga estática existe siempre y cuando la cabina 1 esté suspendida sobre el chasis 51.

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En la posición de la figura 2, los primer y segundos componentes elásticos 111, 121 y 125 solo soportan tensiones

5 de compresión resultantes de la carga estática. Además, los terceros componentes elásticos 131 y 135 no soportan ninguna tensión en su posición “neutra”. De hecho, los terceros componentes elásticos 131 y 135 están ubicados a unas distancias respectivas d131 y d135 desde la parte rotativa 151, de manera que no contactan con la parte rotativa

151. Los terceros componentes elásticos 131 y 135 permanecen a las distancias respectivas d131 y d135 desde la parte rotativa 151, siempre y cuando la cabina 1 se mantenga lejos del chasis 51 a una distancia inferior a la distancia predeterminada H3.

La posición de la figura 1 se denomina posición “inferior”, porque la figura 1 corresponde a una posición donde la cabina 1 está baja, es decir donde la cabina 1 se ha movido hacia abajo hacia el chasis 51, añadiendo de este modo una carga dinámica a la carga estática. Dicha carga dinámica sucede por ejemplo cuando el chasis 51 se mueve

15 repentinamente hacia arriba respecto a la cabina, es decir cuando una rueda del vehículo impacta con un badén. En dicha posición, la cabina 1 está ubicada a una altura H1 con respecto a una superficie de referencia del chasis 51. Además, un eje longitudinal X52 de la palanca 52 conforma un pequeño ángulo mediano A1 con una dirección horizontal X51, que caracteriza el chasis 51. El ángulo A1 corresponde aproximadamente a -15º con respecto a la posición “neutra” de la figura 2. En la posición de la figura 1, los segundos componentes elásticos 121 y 125 están tensionados en compresión, el primer componente elástico 111 está tensionado tanto en compresión como en cizalladura, mientras que los terceros componentes elásticos 131 y 135 no están sometidos a ninguna tensión.

La posición de la figura 3 se denomina una posición “rebote”, porque la cabina 1 ha rebotado sobre la unidad de suspensión de cabina 100. La figura 3 corresponde a una posición donde la cabina está alta, es decir done la cabina

25 1 se ha desplazado hacia arriba y lejos del chasis 51, añadiendo de este modo una carga dinámica a la carga estática. Dicha carga dinámica sucede por ejemplo cuando el chasis 51 se mueve repentinamente hacia abajo respecto a la cabina, es decir cuando una rueda del vehículo impacta con un bache de la carretera. La posición ilustrada por la figura 3 sucede cuando la cabina 1 se desplaza más allá de una distancia predeterminada lejos del chasis 51, es decir, cuando el pie y el brazo izquierdo superior de la parte rotativa 151 llegan a contactar respectivamente con los terceros componentes elásticos 131 y 135.

En la posición de la figura 3, la cabina 1 está ubicada a la altura H3 con respecto a la superficie de referencia del chasis 51. Además, el eje X52 forma un ángulo grande A3 con la dirección X51 del chasis 51. El ángulo A3 corresponde aproximadamente a +15º con respecto a la posición “neutra” de la figura 2. La figura 3 ilustra una

35 posición donde los terceros componentes elásticos 131 y 135 están tensionados principalmente en compresión y transfieren la mayoría de la carga dinámica inducida por los movimientos verticales de la cabina 1 en relación al chasis 51. Los terceros componentes elásticos 131 y 135 pueden amortiguar por lo tanto el movimiento rotativo de la parte rotativa 151 cuando la última gira en sentido contrario a las agujas del reloj desde su posición ilustrada en la figura 3.

Preferentemente, en esta posición de la figura 3, los segundos componentes elásticos 121 y 125 están todavía ligeramente tensionados o no en compresión. En una posición extrema, los segundos componentes elásticos 121 y 125 pueden estar ligeramente tensionados si están sujetados a las partes tanto estática 101 como rotativa 151. El primer componente elástico 111 está tensionado tanto en compresión como en cizalladura. El primer componente

45 elástico 111 apenas funciona como una conexión de pivote, deslizando en la dirección Y, entre las partes estática y dinámica 101 y 151.

Cuando la parte rotativa 151 gira, con la amplitud relativa limitada a la parte estática 101, los desplazamientos de sus brazos superiores y de su pie corresponden al desplazamiento vertical de la cabina 1 en relación con los brazos de palanca, es decir por la longitud de la palanca 52 y por los radios respectivos del brazo superior y del pie. Estos brazos de palanca se seleccionan dependiendo del máximo desplazamiento vertical de la cabina 1 y de la compresión que se permite de los primer, segundos y terceros componentes elásticos 111, 121, 125, 131 y 135.

A diferencia de la posición “neutra”, la posición “inferior” de la figura 1 y la posición “rebote” de la figura 3

55 corresponden a transferencia de cargas altas L inducidas por el movimiento relativo de la cabina 1 y el chasis 51. Por un lado, en la posición “inferior” de la figura 1, el primer componente elástico 111 transfiere la fuerza F1 correspondiente a las cargas estáticas y dinámicas combinadas, y los segundos componentes elásticos 121 y 125 transfieren las grandes fuerzas dinámicas T1 y T2 que generan momento torsor. Por otro lado, en la posición “rebote” de la figura 3, el primer componente elástico 111 todavía transfiere la F1 correspondiente a las cargas estáticas y dinámicas combinadas, y los segundos componentes elásticos 121 y 125 transfieren las grandes fuerzas dinámicas T3 y T4 que generan momento torsor, el último estando orientado en direcciones opuestas respecto al momento torsor generado por las fuerzas T1 y T2.

Además, hay una posición no mostrada de la unidad de suspensión de cabina 100 donde tanto los segundos como 65 los terceros componentes elásticos 121, 125, 131 y 135 están en un estado comprimido. Dicha posición representa la transición entre la posición “rebote” y una posición donde los segundos componentes elásticos 121 y 125 están comprimidos de nuevo.

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La figura 4 ilustra un gráfico de la carga L inducido por la cabina 1 en el chasis 51 frente al desplazamiento ∆H de la

5 cabina 1 respecto al chasis 51. Este desplazamiento ∆H corresponde a la altura actual H menos la altura “neutra” H2 es decir ∆H = H2 – H. El desplazamiento ∆H de la cabina 1 se consigue por la deducción de la altura actual de la cabina 1 desde su altura donde la carga L sólo es una carga estática. Además, una carga dinámica en la suspensión de la cabina 100 tiene como resultado un aumento o descenso de las fuerzas T1 y T2 y/o T3 y T4, los cual genera unos momentos torsores de reacción alrededor del eje Y151. En el gráfico de la figura 4, la carga L está expresada en

10 decanewtons (daN) y el desplazamiento ∆H en milímetros (mm).

Esta curva tiene una parte central 2 la cual tiene la forma de una línea recta y con una pendiente débil debido a que un gran aumento del desplazamiento ∆H, es decir 25 mm, corresponde a un pequeño aumento en la carga L, es decir 300 daN. Esta parte central 2 corresponde a una carga estática L con una pequeña compresión de los

15 segundos componentes elásticos 121 y 125. Mientras tanto, la parte rotativa 151 gira ligeramente el sentido de las agujas del reloj desviándose de la posición “neutra” ilustrada en la figura 2. En el desplazamiento ∆H = 0, por lo tanto en la posición “neutra” de la figura 2, la carga estática L tiene un valor de aproximadamente 200 daN, porque el vehículo está equipado aquí con cuatro unidades de suspensión de cabina soportando juntas un peso de cabina de aproximadamente 800 daN.

20 Por lo tanto, la línea central 2 representa un comportamiento de la unidad de suspensión de cabina 100 que es bastante confortable para los pasajeros. Con este objetivo, las dimensiones y los módulos de elasticidad de los segundos componentes elásticos 121 y 125 y del primer componente elástico 111 se seleccionan para proporcionar a la unidad de suspensión de cabina 100 con una rigidez relativamente baja para un gran desplazamiento alrededor

25 de la posición “neutra” o mediana. Además, el módulo de elasticidad del primer componente elástico 111 se selecciona de manera que el primer componente elástico 111 muestra una rigidez relativamente alta en compresión. Esto reduce la transmisión de fuerzas verticales a los segundos y terceros componentes elásticos 121, 125, 131 y 135, evitándoles de este modo estar sobretensionados en un modo de cizalla.

30 Además a la derecha de la línea central 2 se extiende una línea curvada 3 más allá de un área de transición 23. La línea 3 de la derecha representa una carga alta L para los desplazamientos extremos ∆H de la cabina 1 hacia el chasis 51. La pendiente de la línea recta 3 se vuelve pronunciada mientras el desplazamiento ∆H aumenta de forma abrupta. Esto corresponde a la posición “inferior” de la figura 1, donde la parte rotativa 151 gira en el sentido de las agujas del reloj comprimiendo mucho de este modo los segundos componentes elásticos 121 y 125. Aunque están

35 sometidos a altas compresiones, los segundos componentes elásticos 121 y 125 presentan una pequeña deformación, lo cual es debido a un aumento de sus módulos de elasticidad. Esto corresponde a una elevada rigidez de la unidad de suspensión de cabina 100.

Opuesta a la línea 3 de la derecha y a la izquierda de la línea central 2, la figura 4 muestra una línea curvada 4,

40 donde la parte rotativa 151 gira en sentido contrario a las agujas del reloj hacia la posición “rebote” de la figura 3 y llega a contactar con los terceros componentes elásticos 131 y 135. Más allá de un área de transición 24, la línea 4 de la izquierda se vuelve cada vez más pronunciada mientras el desplazamiento ∆H aumenta en las figuras absolutas. A lo largo de esta línea 4 de la izquierda, los terceros componentes elásticos 131 y 135, trabajando en compresión, muestran unos módulos de elasticidad elevados. Esto también corresponde con una elevada rigidez de

45 la unidad de suspensión de cabina 100, con una elevada transferencia de carga L a pesar de un desplazamiento ∆H pequeño.

La posición de la figura 1 corresponde al área de transición 23 en el gráfico de la figura 4, mientras la posición de la figura 3 corresponde al área de transición 24 en el gráfico de la figura 4.

50 Dicho comportamiento de la unidad de suspensión de cabina 100 con una rigidez no lineal permite no solo proporcionar a los pasajeros de la cabina condiciones más confortables en la mayoría de los casos, sino que también evita la necesidad de un desplazamiento muy grande de la cabina 1. De hecho, las cargas L altas, tanto si la cabina 1 está “bajando” o “rebotando”, se transfieren al chasis 51 con desplazamientos extremos que son

55 pequeños y por medio de módulos de elasticidad elevados de los componentes elásticos.

Además, los primer, segundos y terceros componentes elásticos 111, 121, 125, 131 y 135 muy pocas veces trabajan en tensión y en cizalla. De hecho, cuando estos componentes elásticos están hechos de material elastomérico, como caucho, pueden soportar mucha más compresión que tensión. De este modo, los primer, segundos y terceros

60 componentes elásticos 111, 121, 125, 131 y 135 pueden tener una vida útil más larga.

Además, el diseño de la unidad de suspensión de cabina 100 hace posible el seleccionar distintos coeficientes de rigidez para los movimientos hacia abajo y hacia arriba de la cabina 1, es decir cuando la cabina se mueve hacia el chasis o lejos de él.

65 Las figuras 6 y 7 ilustran una unidad de suspensión de cabina 300 de acuerdo con otra realización. Las partes esenciales de la unidad de suspensión de cabina 300 tienen estructuras que son bastantes similares a las estructuras de la partes correspondientes de la unidad de suspensión de cabina 100 en las figuras 1 a 3. En la mayoría de los casos, la referencia numérica de una parte de la unidad de suspensión de cabina 300 puede

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5 derivarse directamente, añadiéndole 200, a partir de la referencia numérica de la parte de la unidad de suspensión de cabina 100 que tiene la estructura correspondiente.

Se puede definir de este modo una cabina 201, un chasis 251, un apoyo 253 y una palanca 252 con su eje transversal Y252. Las figuras 6 y 7 tienen los mismos bastidores de referencia XYZ que las figuras 1 a 3, con el plano horizontal XY. Las unidades de suspensión de cabina 300 comprenden una parte estática 351 y una parte rotativa

301. Como puede verse más particularmente en la figura 7, una parte rotativa 351, que es externa, tiene la misma geometría o diseño que la parte estática 101 externa de la unidad de suspensión de cabina 100. De la misma manera, una parte estática 351, que es interna, tiene la misma geometría o diseño que la parte rotativa 151 interna de la unidad de suspensión de cabina 100.

15 La parte estática 301 está conectada a la cabina 201 por medio de dos alas 11 y 12. Las alas 11 y 12 se extienden a cada lado de la unidad de suspensión de cabina 300 y están sujetadas a la cabina 201 por unos pernos 13. Dos pernos 14 fijan las alas 11 y 12 a la parte estática 301. En consecuencia, la parte estática 301 es estática respecto a la cabina 1.

La parte rotativa 351 puede rotar respecto a la parte estática 301 y a la cabina 201. La parte rotativa 351 tiene una llave 3510 en su superficie externa para acoplar una hendidura 2520 ubicada en una superficie cilíndrica interna de una palanca 252. La parte rotativa 351 se sujeta de este modo a la palanca 252, estando la última conectada de forma pivotada al apoyo 253. El apoyo 253 está unido a un chasis parcialmente mostrado equivalente al chasis 251.

25 Otra diferencia con la realización ilustrada en las figuras 1 a 3 reside en el hecho de que la parte rotativa 351 y la parte estática 301 están posicionadas al revés con respecto a la parte rotativa 151 y la parte estática 101. Por ejemplo, como puede verse en la figura 7, el pie de la parte estática 301 está ubicado hacia arriba mientras que los brazos de la parte estática 301 están ubicados hacia abajo.

La unidad de suspensión de cabina 300 comprende un primer componente elástico 311, dos segundos componentes elásticos 321 y 325 y dos terceros componentes elásticos 331 y 335. Estos componentes elásticos tienen la misma geometría y la misma ubicación que los correspondientes componentes elásticos de la unidad de suspensión de cabina 100. Sin embargo, puesto que la parte rotativa 351 y la parte estática 301 se giran del revés, el primer

35 componente elástico 311 está ubicado hacia abajo de la parte rotativa 351. El primer componente elástico está sujetado a un saliente 357 similar al saliente 107. Una cara de cada segundo componente elástico 321 y 325 está sujetada a la parte estática 301, mientras que otra cara está respectivamente sujetada a unos triángulos salientes 359 y 358 definidos por la parte rotativa 351. Los terceros componentes elásticos 331 y 335 están sujetados a la parte rotativa 351, pero no a la parte estática 301.

Las unidades de suspensión de cabina 100 y 300 funcionan en general de la misma manera. Por lo tanto, el funcionamiento la unidad de suspensión de cabina 300 no se describe adicionalmente aquí.

La figura 8 ilustra una tercera realización de una unidad de suspensión de cabina 400, la cual es muy similar a la

45 unidad de suspensión de cabina 100 de las figuras 1 a 3. La referencia numérica de una parte de la unidad de suspensión de cabina 400 deriva directamente, añadiendo 300, de la referencia numérica de la parte correspondiente de la unidad de suspensión de cabina 100. Se pude definir de este modo una parte estática 401, una parte rotativa 451, un primer componente elástico 411, unos segundos componentes elásticos 421 y 425 y unos terceros componentes elásticos 431 y 435.

Las partes enumeradas anteriormente tienen las mismas estructuras y funciones que la parte correspondiente de la unidad de suspensión de cabina 100. La única diferencia entre la unidad de suspensión de cabina 400 y la unidad de suspensión de cabina 100 reside en el hecho de que los primer y segundos componentes elásticos 411, 421 y 425 comprenden varias capas alternantes de material elastomérico, como caucho, y de metal, como acero. Cada capa,

55 tanto si es elastomérica o metálica, se extiende en general paralela a las caras adherentes del respectivo componente elástico 411, 421 o 425. Dicha estructura multicapa de componentes elásticos 411, 421 y 425 cambia principalmente la relación de rigidez de cizalladura en relación a la rigidez de compresión. De forma más precisa, permite modificar, de acuerdo con las necesidades funcionales, la rigidez a lo largo del eje Y.

La figura 9 ilustra una cuarta realización de una unidad de suspensión de cabina 500, la cual es bastante similar a la unidad de suspensión de cabina 100 de las figuras 1 a 3. La referencia numérica de una parte de la unidad de suspensión de cabina 500 deriva directamente, añadiendo 400, de la referencia numérica de la parte correspondiente de la unidad de suspensión de cabina 100. Se puede definir de este modo una parte estática 501, una parte rotativa 551, un primer componente elástico 511, unos segundos componentes elásticos 521 y 525 y unos

65 terceros componentes elásticos 531 y 535, un saliente 507, unas superficies planas 503, 504, 505, 506 y 553, 554, 555 y 556.

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Las partes enumeradas anteriormente tienen las mismas estructuras y funciones que la parte correspondiente de la unidad de suspensión de cabina 100. La diferencia estructural principal entre la unidad de suspensión de cabina 500 y la unidad de suspensión de cabina 100 reside en el hecho de que la parte rotativa 551 tiene la forma en general de

5 una “X”, con dos brazos superiores relativamente delgados y un pie grueso, mientras la parte rotativa 151 tiene la forma general de una “Y”. El pie de la parte rotativa 551 es más grueso que el pie de la parte rotativa 151.

En otras palabras, las superficies planas opuestas 553 y 555, por un lado, y superficies planas opuestas auxiliares 554 y 556, por otro lado, son mutuamente paralelas y se mantienen a la misma distancia del eje Y551. Las superficies planas 553 y 555, por un lado, en relación al Y551 y las superficies planas auxiliares 554 y 556, por otro lado, son simétricas en relación al eje Y551. Las superficies planas auxiliares 554 y 556 están dispuestas para cooperar respectivamente con dichos terceros componentes elásticos 531 y 535.

Como consecuencia, otra diferencia ente la unidad de suspensión de cabina 500 y la unidad de suspensión de

15 cabina 100 reside en el hecho de que las superficies planas auxiliares 504 y 506 se extienden respectivamente a lo largo de direcciones que se mantienen a aproximadamente 110º en el sentido contrario a las agujas del reloj con referencia a las superficies planas 503 y 505, en lugar de 130º de la unidad de suspensión de cabina 100. Como puede verse en la figura 9, se deriva a partir de una comparación entre las figuras 1, 2 y 3, que los ángulos respectivos B3 y B5 entre las superficies planas 503-553 y 505-555 están comprendidos aproximadamente entre 0º y 40º, variando por supuesto con la posición relativa de las partes estática y rotativa. De este modo, los ángulos B3 y B5 son inferiores a 45º.

Dicha forma de “X” mejora la eficacia de la amortiguación o filtración de la unidad de suspensión de cabina 500, porque permite transferir dos fuerzas T1, las cuales son idénticas y generan por lo tanto un momento torsor puro

25 alrededor del eje Y551. Este momento torsor se denomina “puro”, porque está perfectamente centrado en el eje Y551. Ambas fuerzas T1 son mutuamente paralelas y ortoradiales, es decir ortogonales respecto a una dirección radial con referencia a un círculo centrado en el eje Y551. Dicha parte rotativa evita cualquiera fuerza perturbante.

De la misma manera, cuando la parte rotativa 551 gira en el sentido contrario a las agujas del reloj y llega a contactar con los terceros componentes elásticos 131 y 135, puede transferir dos fuerzas que son idénticas y paralelas, generando de este modo un momento torsor puro alrededor del eje Y551.

De acuerdo con una realización no mostrada de una unidad de suspensión de cabina, unos terceros componentes elásticos están unidos solo a la parte interna, tanto 151 como 301, pero no a la parte externa, tanto 101 o 351. En

35 esta realización, la parte interna puede ser o bien la parte rotativa o la parte estática e, inversamente la parte externa puede ser o bien la parte estática o la parte rotativa.

De acuerdo con una realización no mostrada de un vehículo, se pueden montar dos unidades de suspensión de cabina bajo el área hacia atrás de la cabina, mientras que el extremo hacia delante de la cabina está sujetado en forma de pivote al chasis, de manera que la cabina puede pivotar alrededor de un eje transversal.

De acuerdo con otra realización no mostrada, las partes rotativa y estática pueden estar en contacto directo, en lugar de estar vinculadas por un primer componente elastomérico. En dicha realización, las respectivas superficies de contacto de la parte rotativa y de la parte estática son en general cilíndricas y pueden deslizar una sobre la otra. El

45 primer componente está entonces constituido por un saliente más alto que el saliente 107, que se separa de la parte externa y que contacta la parte interna. En una realización adicional no mostrada de forma similar a, las alas 11 y 12, dos alas laterales están unidas a la parte estática, a fin de soportar el eje central para permitir así a la parte rotativa rotar con una amplitud limitada en relación con la parte estática, sustituyendo de este modo el primer componente elástico mostrado en las primeras tres realizaciones.

En las figuras 10 a 12 se muestra una quinta realización de la unidad de suspensión de cabina 600 que es estructuralmente similar a aquella descrita en relación con las figuras 1, 2, y 3, representada respectivamente en las mismas posiciones. Las referencias numéricas para la unidad de suspensión de cabina 600 derivan directamente, añadiendo 500, de las referencias numéricas la parte correspondiente de la unidad de suspensión de cabina 100. En

55 comparación con la primera realización, esta realización se caracteriza por el hecho de que comprende además dos instalaciones de fricción 660, 670.

Cada instalación de fricción comprende una superficie deslizante rotativa 661, 671 que está conectada a la parte rotativa 651, y una superficie deslizante estática 662, 672 que está conectada a la parte estática 601. Por lo menos una de las superficies deslizantes, en esta realización la superficie deslizante estática 662, 672 de ambas instalaciones de fricción, está conectada a la correspondiente parte mediante un elemento elástico 663, 673.

Para una 660 de las instalaciones de fricción, que está activa cuando la unidad de suspensión se desplaza entre la posición neutra de la figura 11 y la posición inferior de la figura 10 y que puede denominarse la instalación de fricción 65 cargada 660, las superficies deslizantes 661, 662 están dispuestas una con respecto a la otra tal que, cuando la parte rotativa rota desde una primera posición, o posición neutra, a una segunda posición, o posición inferior, las

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superficies deslizantes deslizan una contra la otra y el elemento elástico 663 se comprime de forma progresiva desde un estado inicial a un estado final, aumentando de este modo las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes.

5 El objetivo de la instalación de fricción es crear unas pérdidas por fricción entre la parte rotativa y la parte estática, para detener de forma progresiva las oscilaciones potenciales de la unidad de suspensión alrededor de su posición neutra, como sería un amortiguador.

En esta realización, se puede ver que la superficie deslizante rotativa 661 está dispuesta en al periferia de la parte rotativa 651, más precisamente en la extremidad de una porción que se extiende radialmente de la parte rotativa 651, tal como su brazo superior izquierdo, y describe en consecuencia un movimiento circular alrededor del eje Y651. La superficie deslizante rotativa es preferentemente redondeada y convexa, con su centro de curvatura en el lado del eje Y651. la superficie deslizante estática es la superficie orientada internamente de un elemento de placa 664 que descansa sobre una superficie interna del elemento elástico 663, estando el propio elemento elástico fijado 15 sobre una superficie circular interna 603b de la parte estática 601. La parte elástica 663, que puede estar hecha por ejemplo de un material elastomérico tal como caucho, tiene una forma de cuña que muestra un espesor, medido en la dirección radial, que aumenta a lo largo de su envergadura angular alrededor del eje Y651. Su espesor es inferior en la posición orientada a la superficie deslizante rotativa en la posición neutra, que en la posición orientada a la superficie deslizante rotativa en la posición inferior de la parte rotativa. De este modo, el elemento de placa 664, que puede ser de un espesor constante, pero que podría ser de un espesor creciente, tiene su superficie deslizante 662 que es angular respecto a un círculo centrado en el eje Y651. En otras palabras, la superficie deslizante 662 está dispuesta esencialmente a lo largo de una superficie circular respecto al eje de rotación Y651 de la parte rotativa pero con una desviación con respecto a dicha superficie circular, de manera que la superficie deslizante estática interfiere con la trayectoria de la superficie deslizante rotativa. En consecuencia, el desplazamiento de la parte rotativa 651

25 desde la posición neutra a la posición inferior, solo es posible debido a que el elemento de placa 664 se puede desplazar hacia fuera mediante la parte rotativa, gracias a la compresibilidad del elemento elástico 663. Esta compresión de la parte elástica genera una fuerza correspondiente que tiene componentes tanto radiales como tangenciales. La componente radial por si misma no genera un momento torsor sustancial alrededor del eje Y651. Por otro lado, la compresión de la parte elástica aumenta las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes, lo cual aumenta la fricción entre las dos superficies. Estas fuerzas de fricción, orientadas sensiblemente de forma circular, generan un momento torsor que resiste el movimiento de la parte rotativa en relación con la parte estática en ambas direcciones. El aumento de las fuerzas de fricción aumenta además en consecuencia las pérdidas de energía inducidas por la fricción.

35 Gracias a esta fricción creciente, la magnitud de frenado de las oscilaciones aumentará con la magnitud del desplazamiento de las partes rotativa y estática, y aumentará en consecuencia con la magnitud del desplazamiento de la cabina en relación con el chasis. Dicha instalación de fricción logra una magnitud de frenado de las oscilaciones que aumenta con la carga dinámica sobre la unidad de suspensión.

Preferentemente, tal como se muestra en las figuras 10 a 12, la unidad de suspensión de cabina comprenderá por lo menos una segunda instalación de fricción 670. Para esta segunda instalación de fricción 670, que está activa cuando la unidad de suspensión se desplaza entre la posición neutra de la figura 11 y la posición alta de la figura 12 y que puede denominarse como la instalación de fricción de rebote 670, las superficies deslizantes 661, 662 están dispuestas una respecto a la otra tal que, cuando la parte rotativa rota desde una tercera posición, que es en este

45 caso además la posición neutra, a una cuarta posición, o posición alta, las superficies deslizantes 671, 672 deslizan una contra la otra y el elemento elástico 673 se comprime de forma progresiva desde un estado inicial a un estado final, aumentando de este modo las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes.

Preferentemente los intervalos entre la primera y la segunda posición, donde la primera instalación de fricción está activa, y entre la tercera y la cuarta posición, donde la segunda instalación de fricción está activa, están solapados por lo menos parcialmente, de manera que por lo menos una de las instalaciones de fricción está activa para todas las posiciones entre la segunda y la cuarta posición de la parte rotativa. En la realización mostrada, la primera y la tercera posición son sensiblemente idénticas y corresponden a la posición neutra descrita en la figura 11, de manera que el solapamiento tiende a ser mínimo, pero independiente permite que por lo menos una instalación de fricción

55 esté activa para todas las posiciones entre las posiciones alta e inferior de la unidad de suspensión de cabina.

Por el contrario, en algunas aplicaciones, se preferirá que, por lo menos para algunas posiciones de la parte rotativa alrededor de una posición neutra, ninguna de las dos instalaciones de fricción esté activa. En dicho caso, los intervalos entre la primera y la segunda posición y entre la tercera y la cuarta posición están disociados.

En la realización descrita anteriormente, la variación en las fuerzas de contacto entre las superficies deslizantes se obtiene por la orientación relativa de las dos superficies deslizantes que no están a lo largo del mismo círculo alrededor del eje Y651.

65 En una realización no descrita, podría preverse que por lo menos una de las superficies deslizantes sea una superficie deslizante móvil conectada a una parte correspondiente a través de un mecanismo a base de leva, lo cual provoca un desplazamiento de la superficie deslizante móvil con respecto a la parte rotativa cuando la parte rotativa rota desde una primera posición a una segunda posición de tal manera que provoca un aumento de las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes. Por ejemplo, el mecanismo a base de leva puede provocar un desplazamiento de la superficie deslizante móvil por lo menos parcialmente a lo largo de una dirección radial con

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5 respecto al eje de rotación de la parte rotativa.

En cualquier caso, las superficies deslizantes están hechas preferentemente de materiales tales que exhiben un buen coeficiente de fricción relativa y una buena resistencia a la abrasión relativa. Vale la pena señalar que ambas superficies deslizantes de una misma instalación de fricción no están hechas necesariamente del mismo material. En 10 realidad, los materiales usados para hacer las superficies deslizantes pueden ser de la clase que se usa en otras instalaciones donde la fricción se usa para disipar energía, tal como unas instalaciones de frenado o en instalaciones de embragues de fricción. Además, a pesar de que no se muestra específicamente en las figuras, la superficie deslizante de la parte rotativa puede ser parte de un elemento agregado a la parte rotativa de manera que el material de la superficie deslizante rotativa no es necesariamente el mismo que el material de la porción restante de la parte

15 rotativa. Por ejemplo, la parte rotativa puede estar hecha de una aleación de aluminio con un elemento agregado de acero conformando la superficie deslizante rotativa. La superficie deslizante rotativa, que pertenece a los elementos de placa 654, 674 en la realización mostrada, puede estar hecha entonces de un material a modo de pastilla de freno convencional. Por supuesto los materiales podrían invertirse.

20 En las realizaciones mostradas, la instalación de fricción comprende una pastilla elastomérica 663 cubierta por un material resistente a la abrasión, es decir el elemento de placa, pero se podrían proporcionar otras instalaciones, especialmente donde se puede encontrar una material que exhiba el nivel correcto de elasticidad y de resistencia a la abrasión, para hacerlo en una pieza.

25 Básicamente, el módulo elástico del elemento elástico y la orientación relativa de las superficies deslizantes (o el perfil de leva en el caso de un mecanismo a base de leva) son los factores clave para controlar la magnitud del incremento de las fuerzas de contacto frente al desplazamiento angular de la parte rotativa. El experto en la materia será capaz de afinar estas dos variables para obtener el perfil correcto de disipación de energía, de acuerdo con la magnitud del desplazamiento de la cabina respecto al chasis, para limitar eficazmente las oscilaciones de la

30 suspensión de la cabina.

Se puede señalar que las dos superficies deslizantes de una instalación de fricción se extienden preferentemente a lo largo de toda la dimensión de la unidad de suspensión de cabina a lo largo del eje Y651, para ampliar el área de contacto entre las dos superficies deslizantes, reduciendo de este modo el desgaste. Sin embargo, el tamaño de la 35 superficie deslizante estática a lo largo de esa dirección transversal puede variar con la posición angular alrededor del eje Y651. De este modo, dependiendo de la posición de la parte rotativa con respecto a la parte estática, puede variar el área de contacto de las dos superficies deslizantes. Además, si por ejemplo el elemento de placa 664, 674 muestra alguna flexibilidad, debido a su material y/o a su espesor limitado, entonces, estando soportado solo por un material elastomérico, se puede deformar bajo el esfuerzo de contacto entre las superficies deslizantes. Esto puede

40 provocar un aumento en el área de contacto de las superficies deslizantes.

De acuerdo con una característica adicional de una unidad de suspensión de cabina, por lo menos una de las superficies deslizantes puede estar conectada de forma separable a la parte correspondiente. Por ejemplo, tal como se muestra en las figuras 10 a 12, la instalación de fricción de rebote 670 está construida de manera que el elemento 45 elástico 673, sobre el cual se une el elemento de placa 674 conformando la superficie deslizante estática 672, está limitado a un soporte 675 que está montado de forma separable en la parte estática, por ejemplo a través de un conjunto de cola de milano. El montaje desmontable de la superficie deslizante permite un reemplazo fácil de la superficie deslizante en caso de que empiece a estar gastada. Por otro lado, en la realización mostrada, ambas superficies deslizantes de la instalación de fricción “cargada” 660 están permanentemente conectadas a la parte

50 correspondiente.

En las figuras 13 y 14 está representada una sexta realización de una unidad de suspensión de cabina 700 que tiene varias diferencias con las realizaciones anteriores. Sin embargo, las referencias numéricas para una unidad de suspensión de cabina 700 deriva directamente, añadiendo 600, de las referencias numéricas de la parte 55 correspondiente de la unidad de suspensión de cabina 100. Por ejemplo, el primer componente 711 no está adherido a la parte estática 701. En esta realización, en lugar de basarse en la deformación del primer componente para permitir el movimiento relativo de las partes rotativa y estática, el primer componente simplemente se le permite deslizar sobre la pared circular interna 703b de la parte estática 701. El primer componente puede estar hecho por ejemplo de un material elastomérico 713, pero puede estar hecho de material rígido, y puede comprender un

60 elemento de interfaz 712. El elemento de interfaz puede estar hecho de un material elegido por sus propiedades para la fricción, como para las superficies para la fricción de la quinta realización. Por el contrario podría estar previsto que el primer componente esté conectado a la parte estática y deslice sobre la parte rotativa. Por su puesto, dicha característica podría usarse con cualquiera de las realizaciones previas.

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Con esta realización del primer componente 711, el cual transmite aún principalmente las fuerzas verticales inducidas por la carga de dicha cabina, una instalación de fricción se introduce que tiende a limitar las oscilaciones de la suspensión.

5 En segundo lugar, el primer componente 711 está montado de forma separable sobre la parte rotativa 751 a través de un conjunto de cola de milano 714, para ser fácilmente reemplazable.

Además, en esta realización, está provisto un tercer componente y una instalación de fricción combinados. De hecho, esta realización no muestra un tercer componente específico como en las realizaciones previas. Por otro 10 lado, muestra una instalación de fricción 780 comprendiendo una superficie deslizante rotativa 781 que está conectada a la parte rotativa 751 mediante un elemento elástico 783, el elemento elástico por si mismo estando montada de forma separable en la parte rotativa 751. La superficie de la parte estática 782 está representada aquí como una superficie interna de la parte estática, pero podría ser la superficie de un elemento ampliado. Como puede verse a partir de las figuras 13 y 14, las superficies deslizantes están dispuestas una con respecto a la otra tal que, 15 cuando la parte rotativa rota desde una primera posición, aquí la posición neutra, a una segunda posición, aquí la posición de rebote, las superficies deslizantes 781, 782 deslizan la una contra la otra y el elemento elástico 783 se comprime de forma progresiva desde un estado inicial a un estado final, aumentando de este modo las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes. Por otro lado, esta instalación de fricción 780, que tiene propiedades elásticas y que está dispuesta entre la parte rotativa y la parte estática está configurada de manera que su elemento

20 elástico 783 está principalmente tensionado en compresión. De este modo, la instalación de fricción tiende a resistir y a amortiguar el movimiento de rotación de la parte rotativa cuando la cabina se desplaza lejos de dicho chasis. Como se muestra en las figuras, la instalación de fricción 780 se muestra para ser ubicada sensiblemente opuesta al primer componente 711.

25 A pesar de que, en las realizaciones descritas anteriormente, las partes estática y rotativa están descritas como que están dispuestas de una manera concéntrica, están previstas otras arquitecturas. Por ejemplo, las partes estática y rotativa podrían estar dispuestas una junta la otra a lo largo del eje horizontal, con porciones salientes axialmente en la dirección de la otra parte para conformar las superficies activas sujetando el primer, segundo y tercer componentes así como las instalaciones de fricción.

30 Se ha de señalar que la unidad de suspensión de cabina de acuerdo con la invención está prevista que funcione sin la ayuda de un elemento asociado de resorte externo. El efecto de resorte necesario para sujetar las cargas estática y dinámica de la cabina se proporcionará esencialmente por el segundo y tercer componente. En el caso de la quinta y sexta realizaciones, la unidad de suspensión de cabina también puede funcionar sin la necesidad de proporcionar

35 un amortiguador vinculado, estando realizada esta función por las instalaciones de fricción insertadas. Esto no se contradice por otro lado con el hecho de que una cabina pueda estar suspendida en el chasis, en su extremo frontal, mediante dos de las unidades de suspensión de acuerdo con la invención, mientras esté suspendida en su extremo posterior mediante elementos convencionales de resortes helicoidales / amortiguadores.

40 Además, las instalaciones específicas de la quinta y sexta realizaciones, que están representadas en combinación con las otras características de la primera realización, podrían estar bien combinadas con las características de las otras realizaciones.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una unidad de suspensión de cabina, para un vehículo que tiene un chasis (51) que soporta una cabina (1), comprendiendo una parte rotativa (151) y una parte estática (101) con respecto a dicha cabina (1), una de dichas

5 partes rotativa y estática tiene medios para la conexión de dicha cabina (1) y la otra de dichas partes rotativa y estática tiene medios para la conexión a dicho chasis (51), estando dispuesta dicha parte rotativa para rotar alrededor de un eje (Y151) en general horizontal con respecto a dicha parte estática (101) debido a los movimientos verticales de dicha cabina (1) en relación a dicho chasis (51), estando fijada dicha parte estática en relación a dicha cabina (1; 201), y en la que por lo menos un elemento (121, 1255, 131, 135) que tiene propiedades elásticas está dispuesto para cooperar así con ambas partes para resistir una rotación relativa entre las dos partes. caracterizada por el hecho de que comprende además:

- por lo menos una instalación de fricción (660, 780) que comprende una superficie deslizante rotativa (662, 782) conectada a la parte rotativa (651, 751) y una superficie deslizante estática (661, 781) conectada a la parte estática

15 (601, 701), en la que por lo menos una de las superficies deslizantes está conectada a la correspondiente parte mediante un elemento elástico (663, 783), y por el hecho de que las superficies deslizantes están dispuestas una con respecto a la otra tal que, cuando la parte rotativa rota desde una primera posición a una segunda posición, las superficies deslizantes deslizan una contra la otra y el elemento elástico se comprime de forma progresiva, aumentando de este modo las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes.
2. Una unidad de suspensión de cabina según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que comprende por lo menos una segunda instalación de fricción (670) que comprende unas superficies deslizantes (671, 672); por el hecho de que por lo menos una de las superficies deslizantes está conectada a la correspondiente parte mediante un elemento elástico (673), y por el hecho de que las superficies deslizantes están dispuestas una con respecto a la

25 otra tal que, cuando la parte rotativa rota desde una tercera posición a una cuarta posición, en una dirección inversa comparada con su dirección desde la primera a la segunda posición, las superficies deslizantes (671, 672) deslizan una contra la otra y el elemento elástico (673) se comprime de forma progresiva desde un estado inicial a un estado final, aumentando de este modo las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes (671, 672).
3. Una unidad de suspensión de cabina según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que los intervalos entre la primera y la segunda posición y entre la tercera y la cuarta posición están solapados por lo menos parcialmente, de manera que por lo menos una de las instalaciones de fricción (660, 670) está activa para todas las posiciones entre la segunda y la cuarta posición de la parte rotativa.

35 4. Una unidad de suspensión de cabina según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que la primera y la tercera posición son sensiblemente idénticas.
5.

Una unidad de suspensión de cabina según la reivindicación 2, caracterizada por el hecho de que los intervalos entre la primera y la segunda posición y entre la tercera y la cuarta posición están disociados, de manera que, para por lo menos algunas posiciones de la parte rotativa alrededor de una posición neutra, ninguna de las dos instalaciones de fricción (660, 670) está activa.
6.

Una unidad de suspensión de cabina según cualquier reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que

por lo menos una de las superficies deslizantes está dispuesta esencialmente a lo largo de una superficie circular 45 con respecto al eje de rotación de la parte rotativa pero con una desviación con respecto a dicha superficie circular.
7.

Una unidad de suspensión de cabina según cualquier reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que por lo menos una de las superficies deslizantes es una superficie deslizante móvil conectada a la parte correspondiente a través de un mecanismo a base de leva, lo cual provoca un desplazamiento de la superficie deslizante móvil con respecto a la parte rotativa cuando la parte rotativa rota desde una primera posición a una segunda posición de tal manera que aumenta las fuerzas de contacto entre las dos superficies deslizantes.
8.

Una unidad de suspensión de cabina según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que el mecanismo a

base de leva provoca un desplazamiento de la superficie deslizante móvil por lo menos parcialmente a lo largo de 55 una dirección radial con respecto al eje de rotación de la parte rotativa.
9.

Una unidad de suspensión de cabina según cualquier reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que las superficies deslizantes están hechas de materiales tales que exhiben un buen coeficiente de fricción relativa y una buena resistencia a la abrasión relativa.
10.

Una unidad de suspensión de cabina según cualquier reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que la instalación de fricción (660, 670, 780) comprende una pastilla elastomérica (663, 673, 783) cubierta por un material resistente a la abrasión (664, 674, 784).

65 11. Una unidad de suspensión de cabina según cualquier reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que por lo menos una de las superficies deslizantes está conectada de forma separable (675) a la parte correspondiente.

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12. Una unidad de suspensión de cabina según cualquier reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que la unidad de suspensión de cabina comprende además:

5 - por lo menos un primer componente (111; 711) dispuesto entre dicha parte rotativa (151; 751) y dicha parte estática (101; 701), para transmitir así principalmente una fuerza vertical (F1) inducida por la carga (L) de dicha cabina (1; 201);

- por lo menos un segundo componente (121, 125) que tiene propiedades elásticas e instalado entre dicha parte

rotativa y dicha parte estática, para así estar tensionado principalmente en compresión 10
13. Una unidad de suspensión de cabina según la reivindicación 12, caracterizada por el hecho de que dicho o cada primer componente tiene propiedades elásticas.
14. Una unidad de suspensión de cabina según cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, caracterizada por el 15 hecho de que dicho o cada primer componente está unido a dicha parte rotativa o dicha parte estática.
15. Una unidad de suspensión de cabina según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizada por el hecho de que comprende dos segundos componentes elásticos (121, 125), estando ubicados y orientados dichos segundos componentes elásticos (121, 125) en general de forma simétrica con respecto a dicho eje horizontal (Y151;

20 Y551).
16. Una unidad de suspensión de cabina según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizada por el hecho de que comprende además por lo menos un tercer componente (131, 135) que tiene propiedades elásticas y está dispuesto entre dicha parte rotativa (151) y dicha parte estática (101), para así estar tensionado principalmente

25 en compresión cuando dicha cabina (1; 201) se desplaza más allá de una primera distancia predeterminada (H3) lejos de dicho chasis (51; 251).
17. Una unidad de suspensión de cabina según la reivindicación 16, caracterizada por el hecho de que por lo menos

un tercer componente está conformado por un elemento para la fricción. 30
18. Una unidad de suspensión de cabina según cualquiera de las reivindicaciones 16 o 17, caracterizada por el hecho de que tiene dos terceros componentes elásticos (131) ubicados y orientados en general de forma simétrica con respecto a dicho eje horizontal (Y151; Y551).

35 19. Una unidad de suspensión de cabina según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizada por el hecho de que dichos segundos y terceros componentes elásticos son componentes distintos.
20. Una unidad de suspensión de cabina según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizada por el hecho de que dichos segundos y terceros componentes elásticos se eligen de manera que la rigidez de dicha unidad

40 de suspensión de cabina es, por un lado, baja para pequeños desplazamientos (H2) de dicha cabina con respecto a dicho chasis y, por otro lado, alta para grandes desplazamientos (H2; H3) de dicha cabina con respecto a dicho chasis.
21. Una unidad de suspensión de cabina según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 20, caracterizada por el

45 hecho de que dicho o cada primer componente está ubicado verticalmente por encima (100; 400; 500; 600; 700) o debajo (300) de dicho eje horizontal (Y151; Y551).
22. Una unidad de suspensión de cabina (100; 300; 400; 500) según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 21, caracterizada por el hecho de que dicho o cada segundo componente elástico (121, 125) coopera con dicha parte

50 rotativa (151) y con dicha parte estática (101) a lo largo de unas respectivas superficies planas (103, 153, 105, 155), siendo dichas superficies planas sensiblemente paralelas para por lo menos una posición relativa en funcionamiento de dicha parte estática (101) y de dicha parte rotativa (151).
23. Una unidad de suspensión de cabina (500) según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20, caracterizada por el

55 hecho de que dicha parte rotativa (551) tiene superficies planas auxiliares (554, 556) dispuestas para cooperar con dichos terceros componentes elásticos (531, 535) siendo dichas superficies planas auxiliares (554, 556) en general paralelas entre sí;
24. Una unidad de suspensión de cabina según la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que dicho o cada 60 tercer componente elástico (131, 135) está unido solo a una de dichas partes rotativa y estática.
25. Una unidad de suspensión de cabina según cualquier reivindicación anterior, caracterizada por el hecho de que una de dicha parte rotativa y dicha parte estática está conectada a dicho chasis (51; 251) por medio de una palanca (52), estando articulada dicha palanca (52) a dicho chasis (51; 251).

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