ES2941041T3 - Pata de horquilla de suspensión telescópica y horquilla de suspensión telescópica dotada de la misma - Google Patents

Pata de horquilla de suspensión telescópica y horquilla de suspensión telescópica dotada de la misma Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a una pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43), que tiene un tubo interior (2) y un tubo exterior (3), así como un dispositivo de amortiguación (7) y un dispositivo de resorte (5), que está dispuesto dentro de un primera cámara (5) formada dentro del tubo interior (2) o tubo exterior (3) y se apoya sobre una segunda cámara (6) formada por el dispositivo amortiguador (7). La pata de la horquilla de suspensión telescópica (1, 43) está diseñada para recibir un fluido amortiguador, en donde el dispositivo amortiguador (7) tiene un pistón (9) apoyado en un vástago de pistón (8), teniendo dicho pistón (9) una parte superior y una superficie inferior del pistón (10; 11) y siendo desplazable dentro de un tubo amortiguador (13) que está dispuesto sustancialmente concéntricamente con respecto al tubo interior (2) y que está encerrado por una cámara anular (14) dispuesta sustancialmente concéntricamente con respecto al tubo amortiguador (13). Se forma un espacio de separación (15) entre el tubo interior (2) y el tubo exterior (3), y se proporciona un casquillo deslizante (28) que encierra radialmente el tubo interior (2). La pata de la horquilla de suspensión telescópica (1, 43) tiene un dispositivo de sellado (24) que encierra radialmente el tubo interior (27) y que tiene al menos un medio de sellado (25) que se apoya en una superficie circunferencial exterior (27) del tubo. tubo interior (2), en el que se proporciona una cámara de recepción (37) para recibir líquido de amortiguación entre el dispositivo de sellado (24) y el casquillo deslizante (28), en el que la pata de la horquilla de suspensión telescópica (1, 43) tiene al menos un fluido paso (38) entre la cámara de recepción (37) y un espacio de recepción (39) provisto en la pata de la horquilla de suspensión telescópica. y se proporciona un casquillo deslizante (28) que encierra radialmente el tubo interior (2). La pata de la horquilla de suspensión telescópica (1, 43) tiene un dispositivo de sellado (24) que encierra radialmente el tubo interior (27) y que tiene al menos un medio de sellado (25) que se apoya en una superficie circunferencial exterior (27) del tubo. tubo interior (2), en el que se proporciona una cámara de recepción (37) para recibir líquido de amortiguación entre el dispositivo de sellado (24) y el casquillo deslizante (28), en el que la pata de la horquilla de suspensión telescópica (1, 43) tiene al menos un fluido paso (38) entre la cámara de recepción (37) y un espacio de recepción (39) provisto en la pata de la horquilla de suspensión telescópica. y se proporciona un casquillo deslizante (28) que encierra radialmente el tubo interior (2). La pata de la horquilla de suspensión telescópica (1, 43) tiene un dispositivo de sellado (24) que encierra radialmente el tubo interior (27) y que tiene al menos un medio de sellado (25) que se apoya en una superficie circunferencial exterior (27) del tubo. tubo interior (2), en el que se proporciona una cámara de recepción (37) para recibir líquido de amortiguación entre el dispositivo de sellado (24) y el casquillo deslizante (28), en el que la pata de la horquilla de suspensión telescópica (1, 43) tiene al menos un fluido paso (38) entre la cámara de recepción (37) y un espacio de recepción (39) provisto en la pata de la horquilla de suspensión telescópica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Pata de horquilla de suspensión telescópica y horquilla de suspensión telescópica dotada de la misma
La presente invención se refiere a una pata de horquilla de suspensión telescópica según el preámbulo de la reivindicación 1.
La pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención puede emplearse, por ejemplo, para formar una horquilla de suspensión telescópica o, de forma abreviada, horquilla telescópica, que se utiliza en una motocicleta. En el caso de la motocicleta puede tratarse de una motocicleta deportiva todoterreno o de una motocicleta para su uso en carreteras pavimentadas o también de una motocicleta de carreras o similar, así como de un vehículo con más de una vía que esté equipado con una horquilla de suspensión telescópica, es decir, por ejemplo, un vehículo todoterreno, ATV o quad o una bicicleta o similar.
Una horquilla telescópica de este tipo cumple la función de guiar una rueda delantera o las ruedas delanteras del vehículo en cuestión, asume la tarea de suspensión y sirve de amortiguación, cuando el vehículo se desplaza sobre irregularidades de la carretera, es decir, garantiza que el movimiento del resorte vuelva a ceder rápidamente y sirve también para soportar un par de frenado acumulado como par de reacción al frenar la rueda delantera o las ruedas delanteras con respecto al bastidor del vehículo.
En el caso de una pata de horquilla de suspensión telescópica de este tipo se presta especial atención a la estanqueidad entre el tubo interior y el tubo exterior o el tubo de inmersión y el tubo vertical de la pata de horquilla de suspensión telescópica, ya que, por un lado, tiene que evitarse la salida de fluido amortiguador del interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica y, por otro lado, también debe evitarse la entrada de polvo y suciedad en el interior.
Para este último propósito, entre el tubo exterior y el tubo interior está previsto un dispositivo de sellado, que evitará la entrada de polvo y suciedad, pudiendo tratarse en este caso de un limpiador de suciedad, que o bien puede estar previsto como componente separado o bien puede estar configurado de una sola pieza con el dispositivo de sellado. En la circunferencia externa del tubo interior se encuentra una película de fluido formada por el fluido amortiguador en forma de aceite de horquilla previsto en la pata de horquilla de suspensión telescópica, porque el tubo interior o tubo de inmersión entra en el tubo exterior o tubo vertical durante el movimiento dinámico del resorte y en el tubo exterior o tubo vertical hay aceite de horquilla como fluido amortiguador, de modo que la superficie circunferencial externa del tubo interior o tubo de inmersión se humedece con aceite de horquilla. Debe impedirse que el aceite de horquilla salga del interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica y, para ello, un medio de sellado previsto en el dispositivo de sellado en forma de, por ejemplo, junta labial, está en contacto con el tubo interior. A este respecto, la junta labial tiene la función de retener la película de fluido mediante el contacto con la superficie circunferencial externa del tubo interior, lo que debe entenderse tanto en el sentido de una estanqueidad estática como en el sentido de una estanqueidad dinámica durante el funcionamiento dinámico de la pata de horquilla de suspensión telescópica.
Para ello, la junta labial está en contacto con la superficie circunferencial externa del tubo interior con una pretensión predeterminada y elimina gran parte del aceite de horquilla durante un movimiento de extensión, aunque siempre queda una película de fluido en la superficie circunferencial externa del tubo interior. A este respecto, la junta labial se pretensa de manera estática por un resorte de tracción en espiral que la rodea y que actúa contra la superficie circunferencial externa del tubo interior, y parte de la pretensión la aporta la deformación elástica de la junta labial por su contacto con la superficie circunferencial externa del tubo interior.
Aunque el comportamiento de sellado estático de la junta labial puede verse influido por un aumento de la fuerza de pretensión del resorte de tracción en espiral, un aumento de la pretensión también hace que aumente la fricción que se produce entre la junta labial y la superficie circunferencial externa del tubo interior o tubo de inmersión que se mueve, con lo que, por un lado, empeora el comportamiento de desgaste de la junta labial y, por otro lado, también empeora el comportamiento de respuesta de la pata de horquilla de suspensión telescópica, porque por el aumento de la pretensión también aumenta el par de arranque. Por tanto, existe un conflicto de objetivos entre el comportamiento de estanqueidad de la pata de horquilla de suspensión telescópica y el comportamiento de respuesta de la pata de horquilla de suspensión telescópica frente a las irregularidades del suelo de la carretera, sobre la que se desplaza el vehículo equipado con la pata de horquilla de suspensión telescópica.
Mediante el documento DE 10 2011 000 279 A1 ya se ha dado a conocer una pata de horquilla de suspensión telescópica y una horquilla de suspensión telescópica equipada con la misma, que ya ha demostrado su eficacia en la práctica, pero que aún puede mejorarse para garantizar un comportamiento de respuesta constante frente a las irregularidades de la carretera incluso durante un uso dinámico prolongado.
Mediante los documentos US 2006/175796 A1 y WO 92/16770 A1 se han dado a conocer patas de horquilla de suspensión telescópica según el preámbulo de la reivindicación 1.
Por tanto, el objetivo de la presente invención es prever una pata de horquilla de suspensión telescópica, que aborde este problema y proporcionar una pata de horquilla de suspensión telescópica, que mantenga de forma fiable su comportamiento de respuesta frente a las irregularidades de la carretera incluso con un funcionamiento dinámico de la pata de horquilla de suspensión telescópica y que también garantice que pueda mejorarse el comportamiento de estanqueidad de la pata de horquilla de suspensión telescópica y se mejore el comportamiento de respuesta.
Además también se proporcionará una horquilla de suspensión telescópica con la pata de horquilla de suspensión telescópica que se preverá.
Para alcanzar este objetivo con respecto a la pata de horquilla de suspensión telescópica, la invención presenta las características indicadas en la reivindicación 1. En las demás reivindicaciones se describen configuraciones ventajosas de las mismas.
Con respecto a la horquilla de suspensión telescópica la invención presenta además las características indicadas en la reivindicación 12.
La invención prevé una pata de horquilla de suspensión telescópica con un tubo interior y un tubo exterior y un dispositivo de amortiguación así como un dispositivo de resorte, que está dispuesto dentro de una primera cámara configurada en el tubo interior o tubo exterior y se apoya con respecto a una segunda cámara formada por el dispositivo de amortiguación, y la pata de horquilla de suspensión telescópica está configurada para recibir un fluido amortiguador, en la que el dispositivo de amortiguación tiene un pistón que se apoya en un vástago de pistón con una superficie de pistón superior y una inferior y el pistón puede desplazarse dentro de un tubo de amortiguación dispuesto en su mayor parte de manera concéntrica con respecto al tubo interior y el tubo de amortiguación está rodeado por una cámara anular dispuesta en su mayor parte de manera concéntrica con respecto al tubo de amortiguación y entre el tubo interior y el tubo exterior está configurado un espacio intermedio y está previsto un casquillo de deslizamiento que rodea radialmente el tubo interior y la pata de horquilla de suspensión telescópica presenta un dispositivo de sellado que rodea radialmente el tubo interior, que presenta al menos un medio de sellado que se apoya en una superficie circunferencial externa del tubo interior y está prevista una cámara receptora para recibir un fluido amortiguador entre el dispositivo de sellado y el casquillo de deslizamiento, y la pata de horquilla de suspensión telescópica presenta al menos un paso de fluido entre la cámara receptora y un espacio receptor previsto en la pata de horquilla de suspensión telescópica y el paso de fluido está configurado para el flujo de fluido amortiguador desde la cámara receptora al espacio receptor, en la que el al menos un paso de fluido (38) está configurado en forma de ranura que se extiende entre la cámara receptora (37) y el espacio receptor (39), que en una superficie circunferencial interna (31) del tubo exterior (3) y/o una superficie circunferencial externa (27) del casquillo de deslizamiento (28) está configurada en forma de hélice (52) que se extiende de forma helicoidal por un segmento de un eje central longitudinal de la pata de horquilla de suspensión telescópica.
Los inventores de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención han reconocido que la pretensión, con la que la junta labial está en contacto con la superficie circunferencial externa del tubo interior, no sólo depende de la pretensión, que se produce por la deformación elástica del dispositivo de sellado en el tubo interior y la tensión por tracción del resorte de tracción en espiral que actúa sobre el dispositivo de sellado, sino también de las condiciones de presión que se establecen durante el funcionamiento de la pata de horquilla de suspensión telescópica en la zona del cuerpo de prolongación que configura la junta labial, con el que la junta labial está moldeada en el anillo de retén radial previsto como dispositivo de sellado.
Durante un movimiento de extensión de la pata de horquilla de suspensión telescópica, a través del espacio intermedio anular configurado entre el casquillo de deslizamiento y el tubo interior, se desplaza fluido amortiguador a la zona por detrás del cuerpo de prolongación y aquí se produce un aumento de presión en esta zona, que actúa como cámara receptora para el fluido amortiguador y así, mediante el movimiento dinámico de la pata de horquilla de suspensión telescópica se aumenta considerablemente la pretensión, con la que la junta labial está en contacto con la superficie circunferencial externa del tubo interior. Por tanto, la presión aumenta en el espacio de sellado entre la junta labial y la superficie circunferencial externa o superficie del tubo interior.
Durante un movimiento de compresión de la pata de horquilla de suspensión telescópica, a través del fluido amortiguador adherido al tubo interior, por el efecto de cohesión que se produce en el fluido amortiguador, se arrastra fluido amortiguador y al mismo tiempo se extrae de la cámara receptora, de modo que en la cámara receptora puede establecerse un nivel de presión, que es menor que la presión ambiente, porque la presión en el espacio de sellado disminuye considerablemente, de modo que el aire del entorno puede fluir hacia el interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica que se considerará un sistema cerrado, es decir, puede llegar al interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica.
Como el aceite de horquilla se adhiere a la superficie circunferencial externa del tubo, el tubo móvil de la pata de horquilla de suspensión telescópica hace que el fluido amortiguador arrastrado junto con el movimiento del tubo, lo que se denomina presión de arrastre, cambie significativamente la presión y así las condiciones de presión en la zona del espacio de sellado en función del sentido de movimiento del tubo móvil en comparación con la presión entre la junta labial y la superficie circunferencial externa del tubo debido a la instalación. Esto lleva a la situación insatisfactoria de que el cambio en la presión interna en la pata de horquilla de suspensión telescópica que se produce durante el funcionamiento dinámico también cambia el comportamiento de respuesta de la pata de horquilla de suspensión telescópica frente a las irregularidades de la carretera.
Dicho de otro modo, esto significa que cambia el comportamiento de resorte y amortiguación de la pata de horquilla de suspensión telescópica durante el funcionamiento y que la presión interna en el sistema de la pata de horquilla de suspensión telescópica, que aumenta debido al funcionamiento dinámico de la pata de horquilla de suspensión telescópica, debe normalizarse, para lo cual en una pata de horquilla de suspensión telescópica conocida se prevé en cada caso una válvula de descarga, con la que abriendo la válvula de descarga puede liberarse la presión interna aumentada.
Liberar la presión interna aumentada del interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica puede aliviar el problema resultante de la respuesta cambiante de la pata de horquilla de suspensión telescópica, pero no cambia la causa del problema.
La pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención remedia esta situación previendo un paso de fluido entre la cámara receptora y un espacio receptor previsto en la pata de horquilla de suspensión telescópica. La pata de horquilla de suspensión telescópica así equipada según la invención prevé mediante el paso de fluido una conexión de fluido entre la cámara receptora y un espacio receptor previsto en la pata de horquilla de suspensión telescópica y, así, permite que a través del movimiento dinámico de la pata de horquilla de suspensión telescópica pueda salir fluido amortiguador, que se lleva o arrastra o transporta hacia la cámara receptora, de la cámara receptora, concretamente en la dirección hacia el o al espacio receptor en la pata de horquilla de suspensión telescópica y, por tanto, no pueda producirse un aumento de presión considerable en la cámara receptora debido a la presión de arrastre y, por tanto, la presión o presión superficial en el espacio de sellado entre el medio de sellado del dispositivo de sellado y la superficie circunferencial externa del tubo móvil de la pata de horquilla de suspensión telescópica ya no está sujeta a las grandes fluctuaciones, como ocurre con la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida y se explicó anteriormente en detalle.
Entonces, cuando el tubo móvil de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención, en cuyo caso puede tratarse del tubo de inmersión o tubo interior, se mueve durante el funcionamiento del vehículo equipado con la misma con respecto al tubo vertical fijado al vehículo, se arrastra el aceite de horquilla a través de la fuerza de adherencia que prevalece entre el fluido amortiguador en forma de aceite de horquilla y la superficie de contacto del aceite de horquilla en el tubo móvil, es decir, la superficie circunferencial externa o superficie de contacto entre la junta labial y el tubo móvil, a través del espacio intermedio entre el casquillo de deslizamiento y la superficie circunferencial externa y se transporta a la cámara receptora, es decir, por ejemplo, un espacio en la zona o por detrás de la junta labial.
Sin embargo, el aceite de horquilla no está sometido, como en el caso de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida, a una presión dinámica creciente a través del movimiento adicional del tubo de inmersión y el transporte adicional asociado del aceite de horquilla a la cámara receptora, lo que conduciría a un aumento considerable de la presión y entre la junta labial y la superficie circunferencial externa, sino que el aceite de horquilla arrastrado puede fluir a través del paso de fluido entre la cámara receptora y un espacio receptor previsto en la pata de horquilla de suspensión telescópica, de modo que ya no se forma una presión dinámica creciente y, así, la presión de trabajo en la cámara receptora y con ello la presión o presión superficial entre la junta labial del dispositivo de sellado de la superficie circunferencial externa del tubo móvil permanece constante o casi constante por todo o prácticamente todo el recorrido relativo o recorrido de compresión del tubo de inmersión al tubo vertical. Esto, a su vez, hace que el dispositivo de sellado o el medio de sellado o la junta labial puedan disponerse o instalarse con respecto a la superficie circunferencial externa del tubo móvil con una pretensión o presión o presión superficial tal que, por un lado, se alcance una estanqueidad suficiente frente a la salida de aceite de horquilla en el estado estático y también en el estado dinámico y, por otro lado, pueda evitarse la formación de una subpresión en la cámara receptora, de modo que también pueda eliminarse el problema de que el aire del entorno fluya hacia el interior de la pata de horquilla telescópica y esto hace a su vez que el comportamiento de respuesta de la pata de reproducción telescópica y la horquilla de suspensión telescópica formada con la misma permanezca constante también durante el funcionamiento dinámico, es decir, que la respuesta percibida por el conductor o usuario del vehículo equipado con la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención o la horquilla de suspensión telescópica según la invención al conducir no cambie esencialmente incluso después de un periodo de funcionamiento más largo, ya que la presión interna en el sistema o la presión interna en el interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención no cambia debido a la ausencia de un flujo de aire hacia el interior.
Como puede minimizarse la pretensión con la que la junta labial está en contacto con la superficie circunferencial externa del tubo móvil, de tal modo que, por un lado, la pata de horquilla de suspensión telescópica sea estanca durante el funcionamiento estático y dinámico frente a la salida de fluido amortiguador y, por otro lado, ya no sea necesario aumentar la pretensión estática hasta el punto de que la pata de horquilla de suspensión telescópica siga siendo estanca aunque se produzca una subpresión en la cámara receptora, puesto que ya no existe una situación de subpresión de este tipo, dado que a través del al menos un paso de fluido también puede fluir fluido amortiguador desde el espacio receptor de vuelta a la cámara receptora, ahora la junta labial está en contacto en la circunferencia externa con una pretensión en su mayor parte constante, por lo que se reduce el par de arranque o la fuerza de arranque de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención o de la horquilla de suspensión telescópica según la invención en comparación con las patas de horquilla de suspensión telescópica u horquillas de suspensión telescópicas conocidas.
Como la compensación de presión tiene lugar a través del al menos un paso de fluido entre la cámara receptora y el espacio receptor previsto en la pata de horquilla de suspensión telescópica, ahora también es posible ajustar la configuración de la junta labial y la presión interna que prevalece en el interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica de tal modo que, durante el movimiento dinámico de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención, se forme una película de aceite en la superficie circunferencial externa con un grosor tal que un limpiador de suciedad previsto en la pata de horquilla de suspensión telescópica ya no tenga que dimensionarse de tal manera, que pueda retener una película de aceite de grosor máximo, sino que puede dimensionarse de tal manera que pueda retener el grosor de película de la película de aceite que prevalece en este momento, por lo que a su vez se reduce el par de arranque de la horquilla de suspensión telescópica según la invención o de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención y, además, puede reducirse adicionalmente la entrada de suciedad en el interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica, porque el limpiador de suciedad siempre está en contacto con la circunferencia externa de la pata de horquilla de suspensión telescópica con la pretensión predeterminada y adecuada.
Además, la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención ha mostrado la ventaja de que durante un uso dinámico prolongado los valores de par de fricción medidos por medio de un banco de pruebas son significativamente más constantes que con la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida, porque la circulación continua de fluido amortiguador desde la zona de contacto de la junta labial en la superficie circunferencial externa del tubo móvil y el espacio intermedio entre el casquillo de deslizamiento y el tubo móvil elimina de la zona de contacto las partículas de suciedad inevitables presentes en el sistema y, de este modo, por un lado, el comportamiento de fricción se mantiene en su mayor parte constante incluso durante un funcionamiento prolongado y, además, la circulación del fluido amortiguador evita el envejecimiento prematuro del fluido amortiguador que permanece en la zona de contacto durante un periodo de tiempo más largo. Este envejecimiento prematuro también provocaría en poco tiempo un aumento considerable de los valores de par de fricción detectables. También en este caso, la invención prevé ventajas significativas de reducción del aumento de los valores de par de fricción y la ventaja adicional de que el fluido amortiguador utilizado envejece uniformemente y, por tanto, pueden prolongarse los intervalos de sustitución del fluido amortiguador.
Según la invención, está previsto que el al menos un paso de fluido esté configurado en forma de ranura que se extiende entre la cámara receptora y el espacio receptor, que en una superficie circunferencial interna del tubo exterior y/o una superficie circunferencial externa del casquillo de deslizamiento está configurada en forma de hélice que se extiende de forma helicoidal por un segmento de un eje central longitudinal de la pata de horquilla de suspensión telescópica o canal configurado en forma de espiral.
Dicho de otro modo, esto significa que la ranura está configurada en forma de hélice o espiral, que está configurada en una superficie circunferencial externa del casquillo de deslizamiento o está configurada en una superficie circunferencial interna del tubo exterior, de modo que el paso de fluido o canal de fluido se extiende de forma helicoidal o en forma de espiral alrededor de un segmento de un eje central longitudinal de la pata de horquilla de suspensión telescópica.
Según un perfeccionamiento de la invención, está previsto que el espacio receptor esté formado por el espacio intermedio o una de las cámaras primera o segunda. Dicho de otro modo, esto significa que el paso de fluido se extiende o discurre desde la cámara receptora hasta el espacio intermedio configurado entre el tubo interior y el tubo exterior o que también puede discurrir hasta la primera cámara o segunda cámara de la pata de horquilla de suspensión telescópica, o está en conexión de fluido con uno de los espacios o una de las zonas mencionados anteriormente.
Esto garantiza que el fluido amortiguador que se acumula en la cámara receptora en forma de, por ejemplo, el aceite de horquilla mencionado anteriormente, pueda fluir a través del al menos un paso de fluido al espacio intermedio o la primera cámara o la segunda cámara y que, así, en la cámara receptora ya no se produzca la formación de una presión dinámica que cambia y/o aumenta considerablemente y, por tanto, la presión de trabajo en la cámara receptora durante el funcionamiento dinámico de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención se corresponde en su mayor parte a la presión, que se establece en el interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica. Esta presión que se establece en el interior se determina de manera decisiva por el movimiento de compresión y el movimiento de extensión de la pata de horquilla de suspensión telescópica, porque por el movimiento de compresión aumenta la presión interna en la pata de horquilla de suspensión telescópica, porque el volumen de la pata de horquilla de suspensión telescópica disponible para el volumen de aire encerrado en el interior disminuye durante el movimiento de compresión, lo que resulta en un aumento de presión, mientras que la presión interna disminuye durante el movimiento de extensión, porque aumenta el volumen disponible, lo que resulta en una disminución de la presión interna.
Según un perfeccionamiento de la invención, también está previsto que el al menos un paso de fluido esté configurado en el casquillo de deslizamiento y/o el tubo exterior. La configuración en o dentro de la zona del casquillo de deslizamiento garantiza que se utilice un espacio de instalación ya existente o un componente ya existente de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención para integrar el al menos un paso de fluido y que no haya que instalar un componente adicional en la pata de horquilla de suspensión telescópica para formar el al menos un paso de fluido. Para ello, el al menos un paso de fluido puede disponerse, por ejemplo, en la superficie circunferencial externa del casquillo de deslizamiento, de modo que el aceite de horquilla que se acumula en la cámara receptora pueda fluir a través de este paso de fluido al espacio intermedio formado entre el tubo interior y el tubo exterior.
También es posible prever el al menos un paso de fluido en el tubo exterior de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención, concretamente en la superficie circunferencial interna del tubo exterior, de modo que el aceite de horquilla pueda fluir desde la cámara receptora, por ejemplo, de nuevo al espacio intermedio formado entre el interior y el tubo exterior.
Según un perfeccionamiento de la invención, también está previsto que el al menos un paso de fluido se extienda hasta una zona que soporta el medio de sellado relativamente contra la superficie circunferencial externa del tubo interior. De este modo el paso de fluido también puede formar ya una parte de la cámara receptora. El medio de sellado, es decir, por ejemplo, la junta labial ya mencionada anteriormente puede configurarse, por ejemplo moldearse, en una prolongación de un anillo de retén, configurada en su sección transversal de manera cilíndrica hueca, de modo que la zona radialmente por fuera de la prolongación y dentro de la superficie circunferencial interna del tubo exterior configure la cámara receptora.
También es posible que el anillo de retén presente radialmente por fuera de la prolongación una superficie de moldeo, configurada por un cuerpo moldeado en el anillo de retén y una extensión configurada en su sección transversal de manera cilíndrica hueca o en forma de copa, y que sirva para el centrado y contacto del anillo de retén con su superficie circunferencial externa en la superficie circunferencial interna del tubo exterior, de modo que la cámara receptora se configure entre la prolongación y este cuerpo.
Según un perfeccionamiento de la invención, también está previsto que el al menos un paso de fluido se extienda hasta una zona que soporta el medio de sellado relativamente contra la superficie circunferencial externa del tubo interior. De este modo, el al menos un paso de fluido prevé al mismo tiempo una extensión axial de la cámara receptora y garantiza que el aceite de horquilla que se acumula en la cámara receptora disponga de una vía de flujo en la dirección hacia el espacio receptor, es decir, por ejemplo, el espacio intermedio entre el tubo interior y el tubo exterior, que presenta una resistencia al flujo reducida y, así, el fluido amortiguador arrastrado por el movimiento dinámico de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención puede salir de la cámara receptora sin una gran resistencia al flujo.
Según la invención, está previsto que el al menos un paso de fluido esté formado por una ranura que une la cámara receptora y el espacio receptor mediante fluido o para la comunicación de fluido.
Esta ranura puede presentar diferentes formas de sección transversal y se forma al fabricar el casquillo de deslizamiento en su superficie circunferencial externa. Alternativamente la ranura se configura al fabricar el tubo exterior en su superficie circunferencial interna, concretamente con o sin arranque de virutas.
Según una forma de realización de la invención, está previsto que el al menos un paso de fluido esté dispuesto en una superficie circunferencial interna del tubo exterior y se extienda entre el espacio intermedio y la cámara receptora. El paso de fluido se configura entonces por medio de la ranura ya mencionada, que está configurada en la superficie circunferencial interna del tubo exterior y, por tanto, la ranura actúa como canal de fluido entre el espacio intermedio, que está configurado entre el tubo interior y el tubo exterior, y la cámara receptora. A través del paso de fluido puede fluir aceite de horquilla o fluido amortiguador en ambos sentidos, es decir, hacia el interior de la cámara receptora y también fuera de la cámara receptora.
Según una forma de realización alternativa de la invención, está previsto que el al menos un paso de fluido esté configurado en una superficie circunferencial externa del casquillo de deslizamiento y se extienda entre el espacio intermedio y la cámara receptora. El paso de fluido puede configurarse u obtenerse, por ejemplo, en la superficie circunferencial externa del casquillo de deslizamiento en su fabricación y también es posible que en la circunferencia externa del casquillo de deslizamiento se dispongan dos o más de dos pasos de fluido con la misma distribución, de modo que el aceite de horquilla que se acumula en la cámara receptora disponga de vías de flujo, de modo que el aceite de horquilla pueda salir de la cámara receptora y también entrar en la cámara receptora.
Según un perfeccionamiento la invención también prevé que el al menos un paso de fluido tenga un área de sección transversal, que corresponda a al menos el área de una superficie de intersticio anular, configurada entre el tubo interior y el casquillo de deslizamiento.
De este modo se consigue que el fluido amortiguador tenga una posibilidad de reflujo con una resistencia al flujo reducida. La sección transversal del al menos un paso de fluido o canal de fluido puede asumir diferentes formas y se ha demostrado que el canal de fluido debe tener un área de sección transversal, que corresponda a al menos el área de la superficie de intersticio anular, configurada entre la circunferencia externa del tubo interior y el casquillo de deslizamiento.
Según un perfeccionamiento de la invención, está previsto que esta área de sección transversal corresponda a un valor en el intervalo entre una y cinco veces, preferiblemente entre una y tres veces, preferiblemente de manera aproximada tres veces el área de dicha superficie de intersticio anular. A este respecto, el área de sección transversal puede distribuirse en más de un canal de fluido o paso de fluido, así, por ejemplo, pueden estar previstos dos o tres canales de fluido o pasos de fluido, cuya área total corresponde aproximadamente a tres veces el valor del área de la superficie de intersticio anular entre el tubo interior y el casquillo de deslizamiento.
Según un perfeccionamiento de la invención, también está previsto que el al menos un paso de fluido esté dispuesto en forma de pasos de fluido en la dirección circunferencial de la circunferencia externa del casquillo de deslizamiento o de la circunferencia interna del tubo exterior, en cada caso, a la misma distancia entre sí, es decir, los pasos de fluido están distribuidos de la misma manera con respecto al ángulo en la dirección circunferencial.
Según un perfeccionamiento de la invención, también está previsto que el al menos un paso de fluido tenga en una vista en sección transversal una forma similar a un segmento circular. Esta forma se obtiene cuando un círculo, con una superficie dispuesta en ángulo recto con respecto al círculo, se cruza con éste. Por tanto, en una vista en sección transversal, se obtiene una forma similar a un segmento circular. Entonces pueden disponerse más de un paso de fluido en forma de segmento circular de este tipo, por ejemplo, en la superficie circunferencial interna del tubo exterior, de modo que en la superficie circunferencial interna del tubo exterior haya una zona que discurre en la dirección longitudinal del tubo exterior, que discurre coaxialmente con el casquillo de deslizamiento, de modo que radialmente por fuera del casquillo de deslizamiento estén previstos los pasos de fluido.
La invención prevé también una horquilla de suspensión telescópica con dos patas de horquilla de suspensión telescópica, como se explicaron anteriormente, en la que las patas de horquilla de suspensión telescópica están dispuestas de tal modo que el dispositivo de amortiguación está dispuesto en cada caso por debajo o por encima de la primera cámara que recibe el dispositivo de resorte.
Por tanto, la invención prevé también una horquilla de suspensión telescópica, que presenta dos patas de horquilla de suspensión telescópica, en la que el dispositivo de resorte que actúa como resorte principal puede disponerse en la parte superior o en la parte inferior en la posición de instalación en el vehículo, es decir, por ejemplo, en la motocicleta, visto en la dirección del eje vertical del vehículo. Por tanto, el dispositivo de resorte puede estar dispuesto más cerca en la dirección hacia la superficie de la carretera de un vehículo que se desplaza sobre la misma o también a cierta distancia en la zona de los puentes de horquilla, previstos en la horquilla de suspensión telescópica prevista según la invención o el vehículo dotado de la misma.
La invención prevé también una motocicleta con una rueda delantera y una rueda trasera así como un asiento de conductor y un motor de accionamiento, en la que la motocicleta tiene una horquilla de suspensión telescópica, como se describió anteriormente.
En el caso de la motocicleta puede tratarse, por ejemplo de una motocicleta de carreras, es decir, que se utiliza para carreras en carreteras. En una motocicleta de carreras de este tipo, la horquilla de suspensión telescópica según la invención con las patas de horquilla de suspensión telescópica equipadas según la invención garantiza que al conducir sobre irregularidades de la carretera en la pista de carreras, que se producen en forma de baches y depresiones tipo tabla de lavar, el comportamiento de respuesta de la horquilla de suspensión telescópica percibido por el conductor de la motocicleta no cambie a lo largo del paso por la multitud de baches y depresiones, es decir, que el comportamiento de respuesta en el último par de baches y depresiones siga siendo el mismo que el comportamiento de respuesta de la horquilla de suspensión telescópica en el primer par de baches y depresiones. Este comportamiento constante también garantiza que la fuerza de guiado de rueda no cambie al conducir sobre irregularidades de la carretera, por lo que es posible alcanzar velocidades de viraje superiores en zonas de curvas con irregularidades de la carretera.
Como también puede optimizarse o reducirse la pretensión radial de los anillos de retén en las dos patas de horquilla de suspensión telescópica, es decir, que ya no hay que adaptarse a un escenario en el peor de los casos, que tenga en cuenta situaciones de sobrepresión y subpresión en la zona de las juntas labiales, la pretensión de los anillos de retén puede reducirse en general y, de este modo, puede mejorarse el comportamiento de respuesta de la horquilla de suspensión telescópica, porque una pretensión menor de los anillos de retén también lleva a que el par de arranque de la horquilla de suspensión telescópica según la invención pueda reducirse en comparación con las horquillas de suspensión telescópicas conocidas y, por tanto, la horquilla de suspensión telescópica según la invención responde más sensiblemente a las irregularidades del suelo.
Finalmente, en este caso, se presenta un procedimiento no reivindicado para fabricar una pata de horquilla de suspensión telescópica con las características, como se han descrito anteriormente, en el que el al menos un paso de fluido está configurado en una superficie circunferencial interna a lo largo de una dirección longitudinal del tubo exterior, en el que según el procedimiento según la invención, en primer lugar, se proporciona un cuerpo tubular previsto para configurar el tubo exterior y, a continuación, se introduce en el cuerpo tubular una herramienta de mandril que soporta internamente el cuerpo tubular y presenta al menos un contorno externo sobresaliente, hasta una zona cerca del al menos un paso de fluido que se configurará y, a continuación, se mueven el cuerpo tubular y la herramienta de mandril uno respecto a otro de tal modo que el contorno externo sobresaliente configure el al menos un paso de fluido en una superficie circunferencial interna del cuerpo tubular por medio de un proceso de conformación sin arranque de virutas.
El tubo vertical o tubo exterior presenta en la zona del dispositivo de sellado el mayor diámetro externo y la herramienta de mandril mencionada anteriormente puede utilizarse de este modo no sólo para ampliar el diámetro en el material del tubo para configurar el tubo exterior y recibir el dispositivo de sellado, sino que el al menos un paso de fluido en la dirección longitudinal axial del tubo exterior puede introducirse de este modo con la herramienta de mandril en una operación junto con la ampliación del diámetro del material del tubo, concretamente, por ejemplo, en el punto en el que se introduce el casquillo de deslizamiento para guiar el tubo interior con respecto al tubo exterior. Entonces, el al menos un canal de fluido o paso de fluido se dispone radialmente por fuera del casquillo de deslizamiento, de modo que el al menos un canal de fluido o paso de fluido esté situado entre el casquillo de deslizamiento y la circunferencia interna del tubo exterior, visto desde el tubo exterior.
A continuación, se explicará la invención en más detalle mediante el dibujo. Éste muestra en:
la figura 1, una vista en sección longitudinal de una pata de horquilla de suspensión telescópica según una primera forma de realización según la presente invención;
la figura 2, una representación ampliada de un fragmento II según la figura 1;
la figura 3, una representación de una pata de horquilla de suspensión telescópica según una segunda forma de realización según la presente invención;
la figura 4, una representación en sección de un tubo exterior de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la primera o segunda forma de realización;
la figura 5, una representación en perspectiva de un fragmento del tubo exterior según la figura 4 del dibujo para explicar la posición de un paso de fluido que no es según la invención;
la figura 6, una representación en perspectiva de un fragmento de un tubo exterior según una forma de realización modificada del paso de fluido;
la figura 7, una representación en perspectiva de un casquillo de deslizamiento con una pluralidad de dispuestos en el mismo que no son según la invención
la figura 8, un fragmento de una pata de horquilla de suspensión telescópica según la presente invención para explicar los puntos de medición de presión;
la figura 9, un diagrama de la curva de presión en los puntos de medición de presión, registrada en una pata de horquilla de suspensión telescópica conocida;
la figura 10, un diagrama de la curva de presión en los puntos de medición de presión, registrada en la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención;
la figura 11, una representación en perspectiva de un motocicleta con una horquilla de suspensión telescópica según la invención con dos patas de horquilla de suspensión telescópica; y
la figura 12, representaciones esquemáticas en perspectiva de un cuerpo tubular para configurar el tubo exterior y una herramienta para la transformación sin arranque de virutas del cuerpo tubular y la introducción sin arranque de virutas de pasos de fluido.
La figura 1 del dibujo muestra una pata de horquilla de suspensión telescópica 1 con un tubo interior 2 y un tubo exterior 3 y un dispositivo de resorte 4 que, en la forma de realización representada en la figura 1 del dibujo, de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 se dispone en una primera cámara 5. A este respecto, el dispositivo de resorte 4 se apoya con respecto a un dispositivo de amortiguación 7 formado por una segunda cámara 6 y la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 está configurada para recibir un fluido amortiguador no representado en más detalle en forma de aceite de horquilla.
El dispositivo de amortiguación 7 presenta de manera muy general un vástago de pistón 8, en el que se apoya un pistón o pistón de trabajo 9, que presenta una primera superficie de pistón 10 o superficie de pistón 10 superior y una segunda superficie de pistón 11 o superficie de pistón 11 inferior y el pistón 9 puede desplazarse dentro de un tubo de amortiguación 13 dispuesto en su mayor parte de manera concéntrica con respecto al tubo interior 2.
El tubo de amortiguación 13 está rodeado por una cámara anular 14 dispuesta en su mayor parte de manera concéntrica con respecto al tubo de amortiguación 13, que configura la zona entre la superficie circunferencial externa del tubo de amortiguación 13 y la superficie circunferencial interna del tubo exterior 3.
Como puede verse con más detalle en la figura 2 del dibujo, entre el tubo interior 2 y el tubo exterior 3 está previsto un espacio intermedio 15, en el que durante el funcionamiento normal de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 hay aceite de horquilla, que actúa como fluido amortiguador hidráulico.
En el extremo inferior de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 está configurada una abrazadera 16, a la que puede fijarse de manera giratoria la rueda delantera 19 de la motocicleta 18 a través del eje de quita y pon 17 de la motocicleta 18, representado en la figura 11 del dibujo.
El dispositivo de resorte 4 se apoya en la zona de la abrazadera 16 en una tapa 20 y en la zona del extremo opuesto en una tapa 21 de un manguito deslizante 22, que puede desplazarse a lo largo del tubo de amortiguación 13 y sirve para la fijación y el guiado axial del resorte principal 4.
Como el interior 23 de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 está lleno de aceite de horquilla y debe impedirse su salida de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1, como puede verse mediante la figura 2 del dibujo, está previsto un dispositivo de sellado 24 que rodea radialmente el tubo interior 2, que presenta un medio de sellado 25 en forma de junta labial 26, que está en contacto con la superficie circunferencial externa 27 del tubo interior 2 y está previsto para impedir la salida del aceite de horquilla durante el movimiento relativo del tubo interior 2 con respecto al tubo exterior 3 en el sentido de la doble flecha P representada en la figura 2 del dibujo.
Para el guiado axial y el apoyo del tubo interior 2 en el tubo exterior 3, radialmente al tubo exterior 2 y de manera concéntrica al mismo está previsto un casquillo de deslizamiento 28, que en la superficie circunferencial interna radial puede estar dotado de un recubrimiento en forma de, por ejemplo, un recubrimiento de politetrafluoroetileno que, por un lado, reduce la fricción durante el movimiento relativo del tubo interior 2 en el casquillo de deslizamiento 28 y, por otro lado, también disminuye el desgaste.
El dispositivo de sellado 24 realizado en la forma de realización representada en forma de anillo de retén radial 29 presenta un cuerpo de apoyo configurado como cuerpo 30 cilíndrico, que está previsto para el apoyo en la superficie circunferencial interna 31 del tubo exterior 3 y en su zona de extremo frontal está moldeada una prolongación 33 alargada, en cuya zona de extremo 34 distal con respecto a la zona de extremo 32 está configurada la junta labial 26. A este respecto, la junta labial 26 se pretensa contra la superficie circunferencial externa 36 del tubo interior 2 a través de un resorte de tracción en espiral 35 que actúa por fuera sobre la zona de extremo 34.
Esta configuración hace que durante el movimiento de extensión de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 en el sentido de la flecha A según la figura 2 el fluido amortiguador que se adhiere a la superficie circunferencial externa 36 del tubo interior 2 por el efecto de adherencia quede retenido por la junta labial 26 y que el aceite de horquilla así eliminado se acumule en una cámara receptora 37, prevista entre el dispositivo de sellado 24 y el casquillo de deslizamiento 28 o, de manera muy general, en la zona del dispositivo de sellado 24.
Mediante el movimiento de extensión adicional de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 con el movimiento del tubo interior 2 en el sentido de la flecha A según la figura 2, en la cámara receptora 37 se acumula más aceite y esto hace que en la cámara receptora 37 se acumule una presión dinámica.
En una pata de horquilla de suspensión telescópica conocida esta acumulación de aceite de horquilla en la cámara receptora lleva a condiciones de presión visibles en más detalle mediante la figura 9, que pueden determinarse con un equipo de medición explicado más abajo mediante la figura 8 del dibujo.
A este respecto, el equipo de medición según la figura 8 muestra un fragmento según la zona VIII de la figura 2 del dibujo. Con el equipo de medición visible mediante la figura 8 también se determinó el diagrama de presión según la figura 10 del dibujo, que muestra las condiciones de presión en una pata de horquilla de suspensión telescópica 1 según la invención, mientras que la figura 9 a la que se recurre como comparación muestra las condiciones de presión en la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida.
A este respecto, la figura 8 muestra el tubo interior 2 y el tubo exterior 3 así como el dispositivo de sellado 24 con la cámara receptora 37 y el espacio intermedio 15 entre el tubo interior 2 y el tubo exterior 3. La figura 8 muestra también una perforación 12 prevista en el tubo interior 2, a través de la que el aceite de horquilla, que fluye a través del canal de derivación 38 al espacio intermedio 15, puede fluir fácilmente al interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1. También es posible prever varias perforaciones 12 en la circunferencia del tubo interior 2, de modo que se reduzca adicionalmente la resistencia al flujo para el aceite de horquilla que fluye al espacio intermedio 15.
La configuración según la invención representada en la figura 8, de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 se caracteriza ahora por que la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 presenta un paso de fluido 38 o canal de fluido o canal de derivación entre la cámara receptora 37 y el espacio intermedio 15, que garantiza que el aceite de horquilla que se acumula en la cámara receptora 37 pueda fluir a través del paso de fluido 38 al espacio receptor 39 configurado como espacio intermedio 15 en la forma de realización representada y, así, pueda evitarse la formación de una presión dinámica en la cámara receptora 37, que todavía se establece en la configuración de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida.
La figura 9 del dibujo muestra las condiciones de presión en la cámara receptora y el espacio intermedio en una pata de horquilla de suspensión telescópica conocida, que se diferencia de la configuración según la figura 8 del dibujo porque la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida no presenta el paso de fluido o canal de fluido o canal de derivación 38.
Para determinar los diagramas que muestran las condiciones de presión representadas en la figura 9 y la figura 10 del dibujo se mide la presión en la cámara A y la cámara B, que se establece como resultado de un movimiento dinámico del resorte de la pata de horquilla de suspensión telescópica.
A este respecto, la figura 9 muestra las condiciones de presión que se producen con el equipo de medición representado en la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida, mientras que la figura 10 representa las condiciones de presión que se producen con el equipo de medición representado en la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 según la invención.
Para determinar las condiciones de presión, tanto la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida como la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención se sometieron a un recorrido de prueba, caracterizado por un movimiento sinusoidal del resorte, que en el diagrama según la figura 9 y en el diagrama según la figura 10 se representa, en cada caso, con una oscilación sinusoidal 40, lo que dio como resultados las condiciones de presión también representadas.
La curva 41 según la figura 9 muestra el aumento de presión en el punto de medición de la cámara B según la figura 8, mientras que la curva 42 muestra el aumento de presión en el punto de medición de la cámara A según la figura 8.
Como resulta visible mediante la figura 9 del dibujo, el aumento de presión en la cámara B sigue a la presión interna en el espacio intermedio 15 o el interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica correspondiente a la posición de compresión, porque el movimiento de compresión comprime el volumen de aire encerrado en la pata de horquilla de suspensión telescópica y, así, la presión interna en el interior 23 de la pata de horquilla de suspensión telescópica cambia periódicamente con la posición de compresión que oscila periódicamente.
La curva 42, que muestra la curva de presión en el punto de medición de la cámara A según la figura 8, es decir, la presión interna determinada en la cámara A, cae inicialmente de forma considerable a medida que aumenta la posición de compresión de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida, incluso cae por debajo de la presión ambiente del nivel de presión de 0 bar al que se hace referencia en la figura 9 y la figura 10, lo que significa que en el punto de medición de la cámara A se establece una subpresión, que hace que el aire del entorno pueda fluir hacia el interior 23 de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida, que entonces queda atrapado en el interior y produce el problema explicado anteriormente del inflado de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida.
Una vez que se alcanza la posición de compresión máxima indicada con el punto de inflexión X y la pata de horquilla de suspensión telescópica se somete a un movimiento de extensión, el tubo interior humedecido con aceite de horquilla en la circunferencia externa arrastra el aceite de horquilla a la cámara A y aquí se produce el problema explicado anteriormente de la formación de una presión dinámica, por lo que la presión dinámica se aplica a la prolongación y esto tiene como consecuencia que la junta labial de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida se presiona con una pretensión elevada contra la superficie circunferencial externa del tubo interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida y, de este modo, aumenta considerablemente la fricción en el punto de contacto entre la junta labial y el tubo exterior de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida. La curva de presión de la curva 42 muestra que al disminuir la presión interna 41 aumenta bruscamente la presión en la cámara A y, por tanto, el dispositivo de sellado con la junta labial en contacto con la circunferencia externa del tubo interior tiene que hacer frente a un intervalo de presión significativamente mayor que el predeterminado por la presión interna que prevalece en la pata de horquilla de suspensión telescópica. Como durante el movimiento de compresión de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida en la cámara A se establece incluso una subpresión, esto hace que la junta labial pierda su contacto con la circunferencia externa del tubo interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida y, por tanto, se produzcan fugas. Esto sólo puede compensarse mediante el resorte de tracción en espiral que aplica una pretensión elevada a la junta labial de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida contra la superficie circunferencial externa del tubo interior, por lo que se produce una presión superficial elevada en la zona de la junta labial y el tubo exterior, lo que a su vez lleva a un par de fricción elevado en el punto de contacto y, así, a un comportamiento de respuesta deficiente de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida.
Como el movimiento del resorte se repite constantemente durante la conducción de un vehículo equipado con la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida, por el efecto del inflado del interior de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida aumenta considerablemente la presión interna y debe aliviarse mediante el accionamiento de una válvula prevista en la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida. Por tanto, el comportamiento de respuesta de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida no es constante, sino que está sometido a grandes fluctuaciones, que puede detectar el conductor del vehículo equipado con la misma durante la conducción.
Si, por ejemplo, el vehículo equipado con la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida pasa sobre un perfil de carretera tipo tabla de lavar durante la conducción, el gran número de movimientos del resorte que se producen en poco tiempo hace que el comportamiento de respuesta de la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida cambie drásticamente en poco tiempo, lo que es percibido por el conductor del vehículo como un empeoramiento del comportamiento de respuesta, ya que este empeoramiento también se acumula en particular en diferentes intervalos de tiempo, dependiendo de cuántos movimientos del resorte experimente la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida durante la conducción.
La figura 10 del dibujo muestra, en comparación directa con la figura 9 del dibujo, la mejora significativa que se consigue con la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 según la invención.
La curva 40 muestra de nuevo la posición de compresión que discurre de forma sinusoidal y las dos curvas 41 y 42, que todavía difieren considerablemente entre sí en la figura 9, coinciden en la figura 10. La curva de presión en la cámara A de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 según la invención sigue ahora a la curva de presión en la cámara B de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 según la invención, porque el aceite de horquilla arrastrado por el movimiento de extensión a la cámara receptora 37 (cámara A) puede fluir a través del canal de derivación 38 al espacio receptor 15 que, por ejemplo, se forma por el espacio intermedio 15 (cámara B) entre el tubo exterior 3 y el tubo interior 2.
Las curvas en la figura 10 muestran que durante un movimiento de compresión de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 según la invención, es decir, con el aumento de la posición de compresión, la presión en la cámara A (cámara receptora 37) aumenta de la misma manera, es decir, con la velocidad y amplitud correspondientes, que la presión en la cámara B (espacio intermedio 15) y durante un movimiento de extensión disminuye de nuevo de la misma manera que la presión en la cámara B, es decir, las presiones que se establecen en la cámara A y cámara B se corresponden en su mayor parte entre sí o son en su mayor parte iguales. De este modo también puede determinarse fácilmente si una pata de horquilla de suspensión telescópica que va a examinarse corresponde a una pata de horquilla de suspensión telescópica conocida o si corresponde a la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención.
Como la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención ya no sufre una subpresión en la cámara receptora correspondiente a la cámara A, también puede reducirse la pretensión que debe aplicar el resorte de tracción en espiral 35 sin influir negativamente en la estanqueidad, se elimina el fenómeno de inflado explicado anteriormente de la pata de horquilla de suspensión telescópica, la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención y una horquilla de suspensión telescópica configurada con la misma se caracterizan por un comportamiento de respuesta constante también durante el funcionamiento dinámico, incluso los movimientos cortos del resorte, de la horquilla de suspensión telescópica según la invención con las patas de horquilla de suspensión telescópica según la invención causados por una superficie de la carretera configurada a modo de tabla de lavar garantizan que el comportamiento de respuesta de la horquilla de suspensión telescópica al pasar sobre el último estímulo no difiera del comportamiento de respuesta al pasar sobre el primer estímulo.
Un usuario o conductor de un vehículo que disponga de una horquilla de suspensión telescópica con la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención no experimenta ningún cambio en el comportamiento de respuesta de la horquilla de suspensión telescópica, por ejemplo, incluso durante el transcurso de una prueba de carreras con el vehículo y, por tanto, ya no tiene que adaptarse al hecho de que la horquilla de suspensión telescópica muestre un comportamiento de respuesta diferente al principio de una carrera, por ejemplo, que en la fase final de la misma. Esto también permite, por ejemplo, que la velocidad del vehículo aumente al conducir por curvas con irregularidades de la carretera, porque la horquilla de suspensión telescópica siempre muestra un comportamiento de respuesta, es decir, un comportamiento de resorte y amortiguación, constante y no muestra un endurecimiento del comportamiento de respuesta incluso con el aumento del tiempo de conducción.
La figura 3 del dibujo muestra una representación en sección longitudinal de una pata de horquilla de suspensión telescópica 43 según la invención según una forma de realización modificada según la presente invención. Como puede verse fácilmente, la pata de horquilla de suspensión telescópica representada en la figura 3 se distingue de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 según la figura 1 porque la pata de horquilla de suspensión telescópica 43 presenta un dispositivo de resorte 4, que en lugar de en la zona adyacente a la abrazadera 16 está dispuesto en la zona de extremo opuesta de la pata de horquilla de suspensión telescópica 43, es decir, está dispuesto arriba en la dirección del eje vertical H, que también es visible en la figura 11 del dibujo, en lugar de la disposición abajo según la figura 1 del dibujo.
La pata de horquilla de suspensión telescópica 43 representada en la figura 2 del dibujo muestra a su vez un fragmento II, que corresponde a la configuración según la representación según la figura 2 del dibujo, porque también la segunda forma de realización representada en la figura 3 del dibujo, de la pata de horquilla de suspensión telescópica tiene un paso de fluido 38 entre la cámara receptora 37 y el espacio receptor 39 previsto en la pata de horquilla de suspensión telescópica 43, que de nuevo corresponde al espacio intermedio 15 entre el tubo interior 2 y el tubo exterior 3. Por tanto, la segunda forma de realización representada en la figura 3 del dibujo, de la pata de horquilla de suspensión telescópica 43 presenta las mismas ventajas explicadas ya anteriormente con referencia a la pata de horquilla de suspensión telescópica 1 representada en la figura 1.
La figura 4 del dibujo muestra una representación en sección del tubo exterior 3 según la sección IV-IV según la figura 2 del dibujo, en la que en aras de simplicidad se han eliminado el casquillo de deslizamiento 28 representado en la figura 2 del dibujo y toda la estructura interna de la pata de horquilla de suspensión telescópica 1.
El tubo exterior 3 presenta una superficie circunferencial interna 31, en la que puede disponerse el casquillo de deslizamiento 28 representado en la figura 2 del dibujo, en cuyo caso puede tratarse de un cuerpo cilíndrico hueco. El tubo exterior 3 tiene tres pasos de fluido 38 dispuestos distribuidos de manera equidistante que, en cada caso, presentan una distancia angular de 120 grados entre sí y están configurados en forma de segmento circular y presentan un área de sección transversal total que, en la forma de realización representada, asciende a tres veces el área de sección transversal del intersticio anular entre el casquillo de deslizamiento y la superficie circunferencial externa del tubo interior 2. Mediante esta realización se consigue que el aceite de horquilla que se acumula en la cámara receptora 37 disponga de un canal de derivación o canal de flujo, para que pueda fluir al espacio intermedio 15 entre el tubo exterior 3 y el tubo interior 2 sin una gran resistencia al flujo y así se obtenga la distribución de presión ya descrita anteriormente y representada en la figura 10 del dibujo. En la variante mostrada el paso de fluido está configurado en forma de ranura 51, configurada en forma de segmento circular. En comparación con una configuración de sección transversal rectangular, por ejemplo, esta forma tiene la ventaja de un menor efecto de entalla y la consiguiente menor influencia en la resistencia del tubo exterior 3.
La figura 5 del dibujo muestra una representación en perspectiva del tubo exterior 3 de una pata de horquilla de suspensión telescópica 1, 43 que no es según la invención con un canal de fluido 38 representado en una superficie de contacto 45 para recibir el casquillo de deslizamiento 28. También en esta forma de realización del tubo exterior 3 están previstos tres canales de fluido 38, de los cuales sólo es visible un canal de fluido 38 por la representación elegida.
La figura 6 del dibujo muestra una forma de realización modificada de un tubo exterior 3 según una forma de realización de la invención, en la que el canal de fluido 38, a través del que el aceite de horquilla o fluido amortiguador acumulado en la cámara receptora 37 puede fluir al espacio intermedio 15 entre el tubo exterior 3 y el tubo interior 2, está configurado en forma de espiral o hélice y se extiende a lo largo de una extensión longitudinal parcial del tubo exterior 3. También este canal de fluido 38 configurado en forma de espiral en forma de hélice o espiral 52 garantiza que en la cámara receptora 37 no se forme ninguna presión dinámica y que se establezcan las condiciones de presión representadas con referencia a la figura 10 del dibujo.
La figura 7 del dibujo muestra una representación en perspectiva de un casquillo de deslizamiento 28 que no es según la invención con canales de fluido 38 configurados en su superficie circunferencial externa 46 y dispuestos en ángulo con respecto al eje longitudinal del casquillo de deslizamiento 28, formado por un cuerpo en forma de cilindro hueco.
A través de estos canales de fluido 38, el aceite de horquilla que se acumula en la cámara receptora 37 puede fluir en la dirección hacia el espacio intermedio 15 entre el tubo interior 2 y el tubo exterior 3, de modo que de nuevo se establecen las condiciones de presión representadas en la figura 10 del dibujo y ya explicadas anteriormente.
La motocicleta 18 ya mencionada anteriormente se representa en la figura 11 del dibujo. La motocicleta 18 presenta una horquilla de suspensión telescópica 47, que presenta dos patas de horquilla de suspensión telescópica 1 según la figura 1 del dibujo. En el caso de la motocicleta 18 se trata de una motocicleta deportiva todoterreno que, por ejemplo, puede utilizarse para carreras de motocross y, por tanto, tiene una horquilla de suspensión telescópica, sometida a movimientos dinámicos del resorte muy elevados. La motocicleta 18 tiene una rueda delantera 19 y una rueda trasera 48 así como un asiento de conductor 49 y un motor de accionamiento 50, en cuyo caso, en la forma de realización representada de la motocicleta 18, se trata de un motor de cuatro tiempos.
En el caso de una motocicleta deportiva todoterreno de este tipo también es ventajoso que el comportamiento de respuesta de la horquilla de suspensión telescópica 47 no cambie durante un recorrido de competición, ya que de este modo también se garantiza que el conductor de la motocicleta no tenga que cambiar su estilo de conducción. La figura 12 del dibujo muestra tres representaciones en perspectiva esquemáticas para explicar el procedimiento para fabricar el tubo exterior 3 de una pata de horquilla de suspensión telescópica 1, 43 por medio de un proceso de conformación sin arranque de virutas o una transformación sin arranque de virutas configurando al mismo tiempo los pasos de fluido o canales de derivación o canales de fluido ya explicados anteriormente.
Como puede verse fácilmente mediante el dibujo y, en particular, la representación superior de la figura 12, en primer lugar se proporcionan un cuerpo tubular 53 y una herramienta 54 en forma de mandril interno 55, que presenta superficies de moldeo 56 escalonadas en su circunferencia externa para formar los escalones del diámetro 57 del tubo exterior 3 que va a fabricarse.
Como puede verse además mediante la figura 12, el mandril interno 55 tiene en su superficie de moldeo 59 central unos salientes 60 dispuestos en la dirección del eje longitudinal y distribuidos con el mismo ángulo en la dirección circunferencial, de los cuales en la figura 12, por la perspectiva elegida, sólo puede verse un saliente 60, con los que pueden configurarse los tres pasos de fluido 38 representados en la figura 4 del dibujo sin arranque de virutas. Para ello, en primer lugar, se proporcionan el cuerpo tubular 53 que se transformará en el tubo exterior 3 y la herramienta 54, tal como puede verse mediante la representación superior de la figura 12 y, a continuación, se introduce la herramienta 54 en la abertura 61 frontal del cuerpo tubular 53, tal como puede verse mediante la representación central de la figura 12. A este respecto, se forman tanto los escalones del diámetro 57 en el cuerpo tubular 53 como los pasos de fluido 38 en forma de ranura en el escalón del diámetro 62 central sin arranque de virutas, de los cuales, por la perspectiva elegida en la representación inferior de la figura 12, a su vez sólo puede verse un paso de fluido 38.
El procedimiento de fabricación según la invención se caracteriza por que el tubo exterior 3 puede transformarse sin arranque de virutas y, a este respecto, al mismo tiempo pueden configurarse los pasos de fluido 38.
La pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención y la horquilla de suspensión telescópica equipada con la misma se caracterizan por las ventajas de que, por un lado, se elimina el problema del inflado de la horquilla de suspensión telescópica o de la pata de horquilla de suspensión telescópica y no cambia el comportamiento de respuesta de la horquilla de suspensión telescópica incluso con movimientos altamente dinámicos durante la conducción del vehículo equipado con la misma. Además se ha demostrado que el aumento continuo de la fricción de la horquilla de suspensión telescópica según la invención es considerablemente menor durante un funcionamiento prolongado en comparación con la horquilla de suspensión telescópica conocida, porque en la zona de la junta labial y del casquillo de deslizamiento se produce una circulación de aceite significativamente mejorada y, por tanto, las partículas de suciedad no permanecen en estas zonas de contacto entre la junta labial y el tubo interior y el casquillo de deslizamiento y el tubo interior, sino que se eliminan continuamente.
La circulación continua del aceite de horquilla también garantiza que se reduzcan las tensiones de cizallamiento que se producen en la zona de contacto y que afectan al aceite de horquilla y, por tanto, también se ralentiza el proceso de envejecimiento del aceite de horquilla utilizado, lo que a su vez puede aprovecharse para aumentar los intervalos de sustitución para el aceite de horquilla. La tensión de cizallamiento reducida también garantiza que se reduzca la fricción del líquido que se produce en el espacio de cizallamiento y, así, en general, se reduce el comportamiento del par de fricción de la pata de horquilla de suspensión telescópica según la invención y la horquilla de suspensión telescópica equipada con la misma en comparación con la pata de horquilla de suspensión telescópica conocida y la horquilla de suspensión telescópica dotada de la misma, lo que a su vez garantiza que la horquilla de suspensión telescópica según la invención responda más sensiblemente a las irregularidades de la carretera que la horquilla de suspensión telescópica conocida.
Con respecto a las características de la invención no explicadas en detalle anteriormente, se hace referencia expresa a las reivindicaciones de la patente y al dibujo.
Lista de símbolos de referencia
1. pata de horquilla de suspensión telescópica
2. tubo interior
3. tubo exterior
. dispositivo de resorte
. primera cámara
. segunda cámara
. dispositivo de amortiguación
. vástago de pistón
. pistón
0. superficie de pistón superior
1. superficie de pistón inferior
2. perforación
3. tubo de amortiguación
4. cámara anular
5. espacio intermedio
6. abrazadera
7. eje de quita y pon
8. motocicleta
9. rueda delantera
0. tapa
1. tapa
2. manguito deslizante
3. interior
4. dispositivo de sellado
5. medio de sellado
6. junta labial
7. superficie circunferencial externa
8. casquillo de deslizamiento
9. anillo de retén radial
0. cuerpo
1. superficie circunferencial interna
2. zona de extremo
3. prolongación
4. zona de extremo
5. resorte de tracción en espiral
6. superficie circunferencial externa 37. cámara receptora
38. paso de fluido
39. espacio receptor
40. oscilación sinusoidal
41. curva
42. curva
43. pata de horquilla de suspensión telescópica
44. intersticio anular
45. superficie de contacto
46. superficie circunferencial externa
47. horquilla de suspensión telescópica
48. rueda trasera
49. asiento de conductor
50. motor de accionamiento
51. ranura
52. hélice, espiral
53. cuerpo tubular
54. herramienta
55. mandril interno
56. superficie de moldeo
57. escalones del diámetro
58. escalón del diámetro
59. superficie de moldeo
60. saliente
61. abertura
62. escalón central del diámetro
P doble flecha
A movimiento de extensión
H dirección del eje vertical

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43), con un tubo interior (2) y un tubo exterior (3) y un dispositivo de amortiguación (7) así como un dispositivo de resorte (5), que está dispuesto dentro de una primera cámara (5) configurada en el tubo interior (2) o tubo exterior (3) y se apoya con respecto a una segunda cámara (6) formada por el dispositivo de amortiguación (7), y la pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) está configurada para recibir un fluido amortiguador, en la que el dispositivo de amortiguación (7) tiene un pistón (9) que se apoya en un vástago de pistón (8) con una superficie de pistón (10; 11) superior y una inferior y el pistón (9) puede desplazarse dentro de un tubo de amortiguación (13) dispuesto en su mayor parte de manera concéntrica con respecto al tubo interior (2) y el tubo de amortiguación (13) está rodeado por una cámara anular (14) dispuesta en su mayor parte de manera concéntrica con respecto al tubo de amortiguación (13) y entre el tubo interior (2) y el tubo exterior (3) está configurado un espacio intermedio (15) y está previsto un casquillo de deslizamiento (28) que rodea radialmente el tubo interior (2) y la pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) presenta un dispositivo de sellado (24) que rodea radialmente el tubo interior (2), que presenta al menos un medio de sellado (25) que se apoya en una superficie circunferencial externa (27) del tubo interior (2) y está prevista una cámara receptora (37) para recibir un fluido amortiguador entre el dispositivo de sellado (24) y el casquillo de deslizamiento (28), y la pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) presenta al menos un paso de fluido (38) entre la cámara receptora (37) y un espacio receptor (39) previsto en la pata de horquilla de suspensión telescópica y el paso de fluido (38) está configurado para el flujo de fluido amortiguador desde la cámara receptora (37) al espacio receptor (39), caracterizada por que el al menos un paso de fluido (38) está configurado en forma de ranura que se extiende entre la cámara receptora (37) y el espacio receptor (39), que en una superficie circunferencial interna (31) del tubo exterior (3) y/o una superficie circunferencial externa (27) del casquillo de deslizamiento (28) está configurada en forma de hélice (52) que se extiende de forma helicoidal por un segmento de un eje central longitudinal de la pata de horquilla de suspensión telescópica.
2. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según la reivindicación 1, caracterizada por que el espacio receptor (39) está formado por el espacio intermedio (15) o una de las cámaras (5, 6) primera o segunda.
3. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un paso de fluido (38) se extiende hasta una zona que soporta el medio de sellado (25) relativamente contra la superficie circunferencial externa (27) del tubo interior (2).
4. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un paso de fluido (38) está formado por una ranura (51) que une la cámara receptora (37) y el espacio receptor (39) mediante fluido.
5. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un paso de fluido (38) está dispuesto en una superficie circunferencial interna (31) del tubo exterior (3) y se extiende entre el espacio intermedio (15) y la cámara receptora (37).
6. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un paso de fluido (38) está dispuesto en una superficie circunferencial externa (46) del casquillo de deslizamiento (28) y se extiende entre el espacio intermedio (15) y la cámara receptora (37).
7. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un paso de fluido (38) tiene un área de sección transversal, que corresponde a al menos el área de una superficie de intersticio anular, configurada entre el tubo interior (2) y el casquillo de deslizamiento (28).
8. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según la reivindicación 7, caracterizada por que el área de sección transversal corresponde a un valor en el intervalo entre una y cinco veces, preferiblemente entre una y tres veces, preferiblemente de manera aproximada tres veces el área de la superficie de intersticio anular.
9. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por al menos dos pasos de fluido (38) dispuestos en la dirección circunferencial de la superficie circunferencial externa del casquillo de deslizamiento (28) y/o de la superficie circunferencial interna del tubo exterior (3).
10. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según la reivindicación 9, caracterizada por que los pasos de fluido (38) están previstos en la dirección circunferencial con la misma distribución.
11. Pata de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un paso de fluido (38) tiene en una vista en sección transversal una forma similar a un segmento circular.
12. Horquilla de suspensión telescópica (47) con dos patas de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) según una de las reivindicaciones anteriores, en la que las patas de horquilla de suspensión telescópica (1, 43) están dispuestas de tal modo que el dispositivo de amortiguación (7) está dispuesto en cada caso por debajo o por encima de la primera cámara (5) que recibe el dispositivo de resorte (4).
13. Motocicleta (48) con una rueda delantera (19) y una rueda trasera (48) así como un asiento de conductor (49) y un motor de accionamiento (50), caracterizada por una horquilla de suspensión telescópica (47) según la reivindicación 14.
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