PT791491E - Suspensao de roda com mola helicoidal - Google Patents

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Description

7-iáwi ι
DESCRIÇÃO "SUSPENSÃO DE RODA COM MOLA HELICOIDAL" A presente invenção refere-se a uma suspensão de roda com mola helicoidal, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. É conhecido o modo de realizar, para veículos de rodas, uma suspensão de roda equipada com um braço elástico que assegura a ligação entre o chassis de um veículo e a referida roda, e que compreende um amortecedor telescópico envolvido por uma mola helicoidal cujas espiras das extremidades estão em contacto com elementos de apoio solidários, respectivamente, com o chassis e com o referido amortecedor, em que uma das extremidades deste último está ligada ao cubo da roda e a pelo menos um braço oscilante. É nomeadamente o caso das suspensões com braços elásticos do tipo MAC-PHERSON.
Se o amortecedor estiver disposto coaxialmente com o eixo da mola, todas as forças transversais que existem ao nível da fixação ao chassis devem então ser absorvidas pela haste do êmbolo do amortecedor, o que é evidentemente causa de atritos.
Para reduzir as forças transversais, já se imaginou dispor o amortecedor na mola, de forma tal que a força resultante da mola faça um ângulo agudo com o eixo do amortecedor. 2
Todavia, é sabido que as forças transversais só podem ser suprimidas se a força resultante (ou resultante das forças) ou ainda a linha de esforço da mola coincidir com a linha de acção do chassis.
Ora, a inclinação máxima do amortecedor está limitada pelo facto deste último estar disposto na mola e de a roda ter que possuir um espaço suficiente para a sua deslocação, o que é tanto mais difícil de obter quanto maior for o pneu, provocando um deslocamento correspondente do seu ponto de apoio no solo. É a razão pela qual a patente EP 0 319 651 propõe uma suspensão que é caracterizada por a linha mediana da mola possuir, no estado isento de carga, uma configuração em forma de S.
Todavia, a reprodutibilidade das características de forma das referidas molas no decurso da sua fabricação pode apresentar dificuldades.
Por outras razões que não as evocadas anteriormente, conceberam-se também no documento WO-A 8905242, que divulga as características do preâmbulo da reivindicação 1, suportes para a espira superior sob a forma de um assento giratório de várias peças e de uma série de linguetas repartidas por cerca de ¾ da evoluta da referida espira, nas quais esta última vem apoiar-se sucessivamente em função da compressão da mola.
Na patente US-A-2 754 112 compensa-se a perda, devida à fadiga, da força elástica da mola, por meio de um empilhamento de anéis.
Mas é evidente que nestes dois casos não se procura resolver o problema de acordo com a invenção. É por isso que a invenção propõe uma suspensão equipada com um braço elástico, tal como foi mencionado acima, enquanto entre pelo menos um dos elementos 3
de apoio solidário com o chassis e/ou, respectivamente, com o amortecedor e uma parte localizada e limitada da espira da extremidade correspondente, é intercalada pelo menos um calço, suspensão que é caracterizada pelo facto de o calço do elemento de apoio da espira de extremidade, do lado do amortecedor e/ou respectivamente do lado do chassis, estar disposta numa zona que é cortada pelo plano diametral da mola que contém a linha de esforço da mola e que está situada, em relação à linha mediana da mola, do lado da referida linha de esforço para a espira do lado do amortecedor, ou, respectivamente, do lado oposto para a espira do lado do chassis.
De preferência, o calço é disposta de modo a estar em contacto permanente com a parte correspondente da espira e com o elemento de apoio em toda a extensão de trabalho da mola.
Uma disposição deste tipo, de acordo com a invenção, permite suprimir as forças transversais, permitindo sobrepor, ou pelo menos aproximar, a linha de esforço da mola helicoidal com a linha de acção do chassis.
Além disso, a escolha das características do calço (espessura, dureza, forma, etc.) permite adaptar-se facilmente ao resultado desejado.
De acordo com um modo de realização, o elemento de apoio sobre o qual o calço entra em contacto, é uma placa. O calço pode apresentar vantajosamente um meio de fixação disposto para cooperar com uma parte da espira de extremidade, tal como, por exemplo, uma parte semicilíndrica, que serve de reentrância para a sua fixação na referida parte da espira. Cada calço é feita, por exemplo, de material termoplástico e, de preferência, de poliuretano.
De acordo com um modo de realização particular, pelo menos a espira de extremidade da mola em contacto com o elemento de apoio solidário com o chassis, apresenta um diâmetro inferior ao das outras espiras da mola, enquanto a referida espira 4
V.A ,Α
pode ser descentrada do lado da zona definida para a colocação do calço, tendo ou não uma geratriz comum com as outras espiras da mola.
De preferência, as espiras centrais da mola apresentam, no estado isento de carga e/ou no estado de carga, uma linha mediana sensivelmente rectilínea. A invenção será melhor compreendida e outras particularidades aparecerão com a leitura da descrição que se vai seguir e que se refere aos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 mostra uma suspensão de acordo com a invenção, - a figura 2 mostra, mais especificamente, uma mola de compressão do tipo da da figura 1, disposta entre as suas duas placas, - as figuras 3 e 4 correspondem à figura 2, de acordo com dois outros modos de realização, - as figuras 5 e 6 mostram esquematicamente, em perspectiva e em corte, dois modos de realização de um calço destinado a equipar a espira de extremidade superior, quer dizer, a espira voltada para a placa do chassis, - as figuras 7 a 10 mostram, em perspectiva, variantes de calços destinados a equipar a espira inferior, quer dizer, a espira voltada para a placa do amortecedor.
Na figura 1 pode ver-se uma suspensão de acordo com a invenção, do tipo MAC-PHERSON, para uma roda esquematizada em 1, e que compreende uma mola helicoidal de compressão 2, no interior da qual está disposto um amortecedor telescópico 3 constituído por uma haste 3' e um corpo tubular 3". A mola 2 está aqui disposta entre duas placas 4 e 5, respectivamente, fixadas ao chassis do veículo a equipar, e esquematizado em 6, e ao corpo 3" do amortecedor 3 (poderia tratar-se, evidentemente, de outros elementos de retenção, em vez de placas). 5 A extremidade do corpo 3" está ligada à extremidade de um braço oscilante 7 (sob a forma, por exemplo, de um braço triangular) e ao cubo de roda 1, enquanto a outra extremidade do braço 7 está fixada a uma parte do chassis 6.
Representou-se também na figura 1, com linhas a traço e ponto, a linha mediana 8 da mola, a linha 9 de esforço ou de acção da mola 2, e o eixo 10 do amortecedor 3.
Como já se disse, a passagem do amortecedor 3 na mola 2 limita a sua inclinação possível, inclinação tomada tanto mais necessária quanto mais larga for a roda 1.
Além disso também, como foi indicado mais acima, com vista a suprimir as forças transversais, a força resultante F da mola helicoidal, situada na linha de esforço 9, deve coincidir, como está representado na figura 1, com a linha de acção do chassis, ou, dito de outra forma, o ângulo A entre a linha de esforço 9 e o eixo 10 do amortecedor deve ser idêntico ao ângulo formado entre o referido eixo 10 e a linha de acção do chassis.
Para chegar a este resultado, como mostra a figura 1, a invenção propõe as seguintes disposições. A espira de extremidade 2', disposta sobre a placa 4 do lado do chassis, e/ou a espira de extremidade 2", disposta sobre a placa 5 do lado do amortecedor, apresentam uma superfície de contacto sensivelmente constante em toda a extensão de trabalho da mola, assegurada por um calço 11,11' disposto numa certa zona da referida espira, zona limitada pela largura relativamente pequena do referido calço, contrariamente à técnica conhecida, em que, em vez disso, as espiras se aplicam sobre as placas, progressivamente em função dos esforços, eventualmente por intermédio de vários elementos.
Deste modo, pode obter-se uma linha de esforço da mola cuja direcção permanece constante. 6
Como mostram bem os desenhos, os calços 11, 1Γ, geralmente de material termoplástico, tal como o poliuretano, por exemplo, são intercalados entre as espiras de extremidade 2', 2" da mola e as placas correspondentes, respectivamente, 4 e 5.
Os calços devem situar-se num plano diametral da mola 2 que contém a linha 9 e do lado desta última para a espira 2" disposta do lado da placa 5, ou ao contrário, do lado diametralmente oposto para a espira 2' disposta do lado da placa 4.
Os calços 11, 1Γ contribuem com numerosas vantagens, porque, de acordo com as necessidades e as características a obter, pode jogar-se, como já se disse, com as características dos calços (forma, natureza, espessura, dureza) e ver-se-ão mais adiante exemplos de realização destes calços.
Nas figuras 1 e 2 foi previsto pelo menos um calço 11,11' para cada espira 2', 2" de extremidade.
No modo de realização da figura 3 foi previsto pelo menos um calço 11, mas somente para a espira 2", enquanto na figura 4 foi previsto pelo menos um calço 1Γ, mas somente para a espira 2".
Para completar as possibilidades de acordo com as características desejadas, pode observar-se na figura 1 que a espira 2' apresenta um diâmetro inferior ao das outras espiras.
Pelo menos a espira 2' das figuras 2 a 4 apresenta igualmente um diâmetro um pouco mais pequeno, mas aqui a referida espira está, além disso, descentrada, com uma decalagem para o lado, tal como foi definido antes para a colocação do calço 11, enquanto a referida espira 2' apresenta deste lado uma geratriz comum com as outras espiras. Pode-se com certeza imaginar que a espira 2' e a espira anterior sejam mais pequenas, ou ainda que, além disso, a espira 2" o seja também. 7
Como o mostram as figuras 1 a 4, a linha mediana 8 da mola, se ela for rectilínea no estado isento de carga, pode continuar a sê-lo sob carga.
As figuras 5 a 10 mostram diversos modos de realização possíveis dos calços 11, 11' esquematizados nas figuras 1 a 3. A título de exemplo, os calços representados nas figuras 5 a 10 apresentam uma reentrância semicilíndrica para serem fixados sobre a espira, como mostram bem as referidas figuras. A fixação poderá, bem entendido, ser consolidada por colagem ou outro meio.
Uma outra vantagem dos calços reside também na função de amortecimento dos ruídos e dos atritos, e as figuras 6, 9 e 10 mostram, por exemplo, calços dotados com cavidades que facilitam este amortecimento. A figura 6 mostra um modo de realização particular de um calço para uma espira 2', quer dizer, para uma espira de extremidade do lado do chassis. É evidente que também se podem prever vários calços próximos uns dos outros, como se mostra na figura 8.
Por fim, se os calços das figuras 7 a 10 apresentam uma superfície de apoio em ângulo, é para problemas de estruturas particulares, e são previstas outras formas, como aquelas a tracejado misto representadas nas referidas figuras 7 a 10.
Lisboa, 2 3 JliL 2001
Adjunto
”.na Ferreira 'k!» Industrial :-íJ-:ô3 LISBOA
Telefs. 215851559 - 213815050

Claims (5)

1
J ®«3R(><·»$- REIVINDICAÇÔES 1. Suspensão de roda (1) equipada com um braço elástico que assegura a ligação entre o chassis (6) de um veículo e a referida roda, e que compreende um amortecedor telescópico (3) envolvido por uma mola helicoidal (2) cujas espiras de extremidade (2', 2") são mantidas por elementos de apoio (4, 5) solidários, respectivamente, com o chassis (6) e com o referido amortecedor (3), em que uma das extremidades deste último está ligada ao cubo da roda (1) e a pelo menos um braço oscilante (7), enquanto entre pelo menos um dos elementos de apoio (4, 5) solidário com o chassis e/ou, respectivamente, com o amortecedor e uma parte localizada e limitada da espira de extremidade (2', 2") correspondente, está intercalado pelo menos um calço (11, 11'), caracterizada por o calço (11, 1Γ) do elemento de apoio da espira de extremidade (2", 2'), do lado do amortecedor (3) e/ou, respectivamente, do lado do chassis (6), estar disposto numa zona que é cortada pelo plano diametral da mola que contém a linha de esforço (9) da mola (2) e que está situada, em relação à linha mediana (8) da mola, do lado da referida linha de esforço (9) para a espira (2") do lado do amortecedor, ou, respectivamente, do lado oposto para a espira (2') do lado do chassis (6).
2. Suspensão de roda de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o calço (11, 1Γ) estar disposto de modo a estar em contacto permanente com a parte correspondente da espira (2', 2") e com o elemento de apoio (4, 5) em toda a extensão de trabalho da mola (2).
3. Suspensão de roda de acordo com uma das reivindicações 1 e 2, caracterizada por o elemento de apoio sobre o qual o calço (11,1Γ) está em contacto, ser uma placa de mola (4, 5).
4. Suspensão de roda de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por o calço (11, 1Γ) estar dotado de um meio de fixação disposto para cooperar com uma parte da espira de extremidade (2', 2").
5. 26. 7. 8. 9. 10.
Suspensão de roda de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por o calço (11, 1Γ) apresentar uma parte semicilíndrica que serve de reentrância para a sua fixação sobre uma parte da espira. Suspensão de roda de acordo com uma das reivindicações 3 a 5, caracterizada por o calço (ΙΙ,ΙΓ) ser feito de material termoplástico. Suspensão de roda de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada por pelo menos a espira de extremidade (2') da mola (2) em contacto com o elemento de apoio (4) solidário com o chassis (6) apresentar um diâmetro inferior ao das outras espiras da mola. Suspensão de roda de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por pelo menos a espira de extremidade (2') da mola, em contacto com o elemento de apoio (4) solidário com o chassis (6), estar descentrada em relação às outras espiras da mola. Suspensão de roda de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a decalagem da espira de extremidade (2') ser efectuada do lado da zona definida para a colocação do calço (11). Suspensão de roda de acordo com o conjunto de reivindicações 7 e 8, caracterizada por pelo menos a espira de extremidade (2') da mola, em contacto com o elemento de apoio (4) solidário com o chassis (6), apresentar um diâmetro inferior ao das outras espiras da mola e estar descentrada em relação às referidas outras espiras, tendo ao mesmo tempo uma geratriz comum a estas últimas. Suspensão de roda de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por pelo menos as espiras centrais da mola (2) apresentarem, no estado isento de carga e/ou no estado de carga, uma linha mediana (8) sensivelmente rectilínea. Lisboa, 2 3 JUI 2001
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