PT86845B

PT86845B - Valvula amortecedora para sistemas de suspensao de mola de ar

Info

Publication number: PT86845B
Application number: PT86845A
Authority: PT
Original assignee: Firestone Tire & Rubber Co
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1995-03-31
Also published as: EP0284736A3; AU607460B2; AU1090188A; PT86845A; ES2016392B3; EP0284736B1; DE3860407D1; JP2795413B2; JPS63251642A; EP0284736A2; US4762308A; BR8801436A; CA1301788C

Description

presente invento refere-se de modo geral a sistemas de suspensão, e, em particular, a um sistema de suspensão de mola de ar aperfeiçoado para veículos. Mais particularmente, o invento refere-se a um sistema de suspensão desse género que inclui uma válvula aperfeiçoada que permite a circulação livre de fluxo de fluido numa direcção e restringe o fluxo de fluido na direcção oposta, para proporcionar o efeito amortecedor necessário para um veículo.

Hâ muitos anos que se utilizam em veículos a motor molas pneumáticas correntemente denominadas mol as de ar, para proporcionar amortecimento entre peças móveis do veículo, principalmente para absorver cargas de choque aplicadas aos eixos do veículo pelas rodas que atingem um objecto na estrada ou caem numa depressão. Estas molas de ar são constituídas em geral por uma manga elastomérica flexível ou foles que cor têm uma quantidade de ar comprimido ou outro fluido e têm um ou mais êmbolos localizados no interior da manga flexível para provocar compressão e expansão quando o veículo é sujeito aos choques do percurso. Os êmbolos provocam compressão e expansão no interior da manga de mola, e , visto que a manga é feita com um material flexível, permite que os êmbolos se desloquem axialmente um em relação ao outro no interior da manga. As extremidades da manga estão geralmente unidas de

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 maneira impermeável aos êmbolos ou elementos extremos e têm uma ou mais extremidades laminadas que permitem que os elementos extremos se desloquem axialmente um em relação ao outro, entre uma trepidação ou posição recolhida e um ressalto ou posição alongada sem danificar a manga flexível.

É desejável utilizar um mecanismo ou dispositivo amortecedor juntamente como essas molas de ar, para proporcio nar amortecimento a fim de controlar a deslocação das molas de ar. Um tipo de amortecimento de veículo pode ser obtido por meio de um dispositivo cheio de óleo separado que proporciona um tipo de amortecimento hidráulico por meio da restrição do fluxo de óleo através de uma série de orifícios. Outras molas de ar utilizam uma escora de absorção de choque fluido em combinação com a mola de ar, para proporcionar o amortecimento desejado. Outros dispositivos ainda utilizam um depósito exterior e uma válvula de controlo de solenóide para regular a pressão de fluido no interior da manga de mola de ar ou foles.

S desejável proporcionar uma mola de ar que tenha um dispositivo barato, eficiente e relativamente isento de consrvação que proporcione amortecimento interno a uma mola de ar comparável com o proporcionado por um absorvedor de choque exterior hidráulico, eliminando por este meio a necessidade de um absorvedor de choque exterior, que terá muito pouco efeito na acção lateral, vertical e de torção da manga de mola de ar, e que pode ser colocado para proporcionar uma quantidade desejada de amortecimento na direcção de vibração ou de ressalto.

A Patente E.U. No. 3.831.628 descreve uma válvula de controlo que compreende um anel plano e uma válvula sem retorno flexível utilizada para controlar fluxo de fluido entre tubos. A válvula abre-se quando um fluxo de fluido determinado previamente se produz correctamente .

A Patente E.U. No. 3.883.030 descreve uma tampa respiradouro para um travão que inclui uma válvula unidireccio

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4·87 nal. A válvula respiradouro é levantada da sua sede para permitir que um fluxo de ar passe livremente para a atmosfera. Quando a válvula está fechada, isto é, quando a pressão inter na se torna inferior à atmosférica, a válvula assenta na sua sede, que tem porções com rugosidades que impedem uma impermeabilidade perfeita e permitem que ar circule em volta da válvula.

A Patente E .U. No. 3.901.272 descreve uma válvula de fluxo unidireccional que tem uma fenda central que pode abrir -se e regula o fluxo de fluido através da válvula. Pressão maior numa passagem mantém a fenda fechada em volta de um fio para permitir apenas um fluxo de ar regulado noutra passagem. Pressão interior maior faz deslocar as abas e permite a livre circulação de ar entre as duas passagens.

A Patente E .U. No. 4.383.679 descreve um dispositivo amortecedor para suspensão de um motor. Ό dispositivo inclui armaduras e um bloco elástico intercalado entre as armaduras. Uma chapa divide um furo em duas câmaras e tem um tubo de orifício que proporciona um fluxo sem restrições que tem comunicação entre as duas câmaras.

A Patente Russa No. 783.515 descreve um amortecedor de mola pneumática que tem uma camisa de cordão revestido de borracha do tipo foles, uma câmara amortecedora e uma tampa hemisférica colocada aparte da cobertura, lado e fundo da tampa. Devido ao movimento dos objectos fibróides na direcção de cima para baixo, o ar circula a partir da camisa de cordão revestido de borracha através da abertura e para dentro do fundo da tampa.

A Patente Russa No. 1.100.442 descreve um elemento de amortecedor de vibração pneumática que tem um invólucro reves tido de borracha do tipo foles. Uma correia é comprimida contra reforço de borracha, e ar proveniente do invólucro de cor dão de borracha circula para dentro de uma câmara amortecedora através de uma abertura com poucas resistências e através de um tubo que tem muita resistência, e, em seguida através

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Mod. 71 - 10 (XX) βχ - 4-B7 de uma abertura com pouca resistência e através de um tubo que tem muita resistência,e, em seguida através de aspersores. As vibrações são amortecidas por interacção de correntes que circulam a partir do orifício e aspersor. Quanto maior é a velocidade de deslocação dos objectos a isolar das vibrações, mais eficaz é a interacção das correntes de ar e maior é a resistência de amortecimento.

Portanto, existe a necessidade de um dispositivo amortecedor, e, em particular, uma válvula barata, relativamente livre de conservação, capaz de ser utilizada em combinação com uma mola de ar ou escora de absorção de choque pneu mático para regular o amortecimento do dispositivo.

Os objectivos do invento incluem proporcionar um dispositivo de absorção de amortecimento aperfeiçoado utilizado numa mola de ar do tipo foles de borracha pneumático ou numa mola de ar que utiliza uma escora de absorção de choque que proporciona uma quantidade desejada de amortecimento por meio da regulação do movimento do fluido dentro da mole de ar ou escora de absorção de choque para deixar o fluido circular mais livremente numa direcção do que na direcção oposta.

Outro objectivo é proporcionar um dispositivo amorte cedor aperfeiçoado desse género que proporciona amortecimento interior para uma mola de ar que pode ser comparada com um absorvedor de choque hidráulico, mas com custo menor e praticamente isenta de conservação.

Outro objectivo ainda é proporcionar um dispositivo amortecedor aperfeiçoado desse género numa mola de ar que inclui um diafragma formado por uma borracha flexível reforçada com cordão que tem uma ou mais fendas que proporcionam uma ou mais abas flexíveis que se deslocam dentro de um orifício amortecedor com dimensão determinada previamente, para restringir o fluxo de fluído através do orifício quando o fluido se desloca numa direcção, e em que as abas saem do orifício quando o fluxo circula na outra direcção; e em que o diafragma pode estar montado num elemento de metal sólido formado

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Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 com o orifício amortecedor, preferivelmente uma simples anilha metálica barata.

Ainda outro objectivo do invento é proporcionar um dispositivo amortecedor desse género que pode ser montado na extremidade inferior de uma haste de êmbolo oca montada de maneira encaixada num cilindro exterior para promover o fluxo de um fluido ou ar entre o interior da haste de êmbolo e o fundo do cilindro quando se emprega uma escora de absorção de choque em combinação com uma mola de ar; e em que o dispositivo amortecedor pode ser utilizado com um depósito interior ou exterior de fluido para regular o movimento do fluido a partir do depósito para dentro e para fora dos foles flexíveis da mola de ar.

Mais outro objectivo do invento é proporcionar esse dispositivo amortecedor aperfeiçoado em combinação com um sistema de suspensão de mola de ar que proporcione o efei. to amortecedor necessário como os absorvedores de choque do tipo escora utilizados até agora sem influenciar o efeito la teral, vertical e de torção dos foles que formam câmara de ar; em que o dispositivo possa ser utilizado quer no percurso de compressão quer no de descompressão e em que se podem obter diversas características de amortecimento quando se a_l tera a configuração das fendas formadas na porção diafragma flexível do dispositivo ou se modifica a dimensão do orifício de amortecimento fixo com o qual as abas cooperam para se conseguir o amortecimento desejado.

Estes objectivos e vantagens são obtidos pelo sistema de suspensão de mola de ar aperfeiçoado de acordo ccn o presente invento, que é do tipo que tem primeiro e segundo elementos extremos montados em relação espaçada e móveis em aproximação e afastamento uns dos outros, e com uma manga flexível unida aos referidos elementos extremos para formar uma câmara de pressão de fluido entre os mesmos, em que se pode definir o princípio geral do invento dizendo que inclui meios de válvula para regular _o fluxo de fluido para dentro

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Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 e para fora da câmara de pressão de fluido quando os elementos extremos se aproximam e afastam um do outro oara proporcionar amortecimento, com os meios de válvula a proporcionar um fluxo de fluido maior numa direcção do que na outra.

Na descrição que se segue são expostas formas de realização preferidas do invento, que apresentam as melhores formas em que a requerente pensou aplicar os princípios, e as referidas formas de realização estão representados nos de senhos, e estão postas em destaque e expostas particular e distintamente nas reivindicações anexas.

A Figura 1 é uma vista em alçado com porções separadas e em corte, que representa uma mola de ar que tem ne la incorporada a válvula amortecedora aperfeiçoada;

A Figura 2 é uma vista em corte incompleta e ampliada da válvula amortecedora da mola de ar da Figura 1;

A Figura 3 é uma vista em corte incompleta e ampliada tomada pela linha 3-3 da Figura 2;

A Figura 3A é uma vista em corte incompleta e ampliada tomada pela linha 3A-3A da Figura 3;

A Figura 4 é uma vista em corte de uma mola de ar modificada que tem nela incorporada a válvula amortecedora aperfeiçoada do invento;

A Figura 5 é uma vista em corte imcompleta com porções separadas, quando se olha na direcção das setas 5-5, Figura 4;

A Figura 6 é uma vista em corte incompleta e ampliada que representada a válvula amortecedora da mola de ar representada na Figura 4, estando as abas da válvula representadas em linhas mistas em duas posições de funcionamento;

A Figura 7 apresenta vistas em planta superior, duas das quais têm porções separadas, de várias formas de realização da válvula amortecedora para montagem em dispositivos de pressão pneumáticos, por exemplo as molas de ar das Figuras 1 e 4;

A Figura 8 é uma vista em alçado com porções se

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 paradas e em corte, de uma escora absorvedora de choques pneu mático e mola de ar que tem nele incorporada a válvula amortecedora aperfeiçoada;

A Figura 9 é uma vista em corte incompleta e ampliada que representa a válvula amortecedora montada na escora pneumática da Figura 8;

A Figura 10 é uma vista em corte incompleta com porções separadas, tomada pela linha 10-10 da Figura 9;

AFigura 11 é uma vista ampliada com porções sepa radas e em corte da escora pneumática da Figura 8; e

As Figura 12-15 são vistas esquemáticas parcelares que mostram o funcionamento de duas configurações de válvula amortecedora diferentes.

Numeros iguais designam peças iguais em tcdos os desenhos .

Uma válvula de ar que tem nela incorporada a vál vula amortecedora aperfeiçoada é indicada de maneira geral pm 1, e está representada nula primeira forma de realização representada nas Figuras 1, 2 e 3. A mola de ar 1 inclui um ele mento extremo superior com a forma de disco 2, e um elemento extremo inferior com forma análoga 3. Pode haver um furo 4 no elemento extremo superior 2 para proporcionar uma abertura de entrada de ar sob pressão. Também se pode montar uma protuberância 5 roscada que se prolonga para dentro no elemento extremo 2, para proporcionar um meio para montar a mola de ar numa estrutura de suporte de um veículo (não representada). Uma manga 7 elastomérica flexível que tem rebordos extremos 8 reforçados está fixada numa relação de aperto impermeável com os elementos extremos por meio de extremidades enroledas 10(Figura 1). A manga 7 proporciona um depósito de fluido sob pressão 12 entre os elementos extremos. A manga 7 é de construção corrente conhecida pelos técnicos da especialidade e contém preferivelmente reforço de fibra interior (não representado) para proporcionar resistência à manga.

Um depósito exterior 13 está montado por uma go- 7 59.592

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Mod. 11 - 10 000 βχ - 4-B7 la anular 14 no elemento extremo inferior 3 e contém uma quar tidade de fluido comprimido, geralmente ar. 0 interior do de pósito 13 comunica com o depósito de fluido 12 da manga 7 através da válvula amortecedora de duas vias aperfeiçoada que estâ indicada de maneira geral em 15 (Figura 3A) . A válvula 15 inclui um bloco de montagem 16 (Figura 2) que tem uma abertura roscada superior 17 na qual entra o bocal 18. Existe uma abertura 21 roscada interiormente e ampliada na porção inferior do bloco 16 na qual entra a porção haste de uma manga roscada 23. A manga 23 termina numa gola extrema anular 27 de um segundo bocal 28. 0 bocal 28 tem também uma extremidade exterior roscada que entra num furo roscado interior?ente 30 da manga 23. 0 bloco 16 tem também um orifícic amortecedor 40 com dimensão fixa determinada previamente , alinhado axialmente com furos 20 e 27 de bocais 18 e 28, res pectivamente, e com a abertura ampliada 26 do bloco 16.

A válvula amortecedora aperfeiçoada 15 inclui também uma peça de material plana, preferivelmente com a for ma de disco, que forma um diafragma 31 (Figura 3A). 0 diafra gma 31 é formado preferivelmente por borracha reforçada com cordães de fibra 32 e tem uma ou mais fendas 33. Podem empregar-se diversas disposiçães de fendas, conforme está representado na Figura 7, para se obterem diversas caracterís ticas de amortecimento. A disposição de fendas particular representada na forma de realização das Figuras l-3éuma disposição com a forma de Y indicada de maneira geral em 38, conforme estâ. representado na Figura 3, formada por três fen das 33 que se unem num ponto central 34. As extremidades ex teriores de cada fenda terminam num furo circular 35 que diminui a ruptura do diafragma e facilita a dóbragem de abas 36 formadas pelas fendas. Três abas, cada uma das quais está indicada em 36, estão formadas no diafragma 31 e são definidas por duas fendas 33 e a borda periférica exterior 37 do diafragma.

diafragma 31 é mantido no interior do bloco 16

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-07 e é comprimido contra uma superfície anular 39 pela superfície extrema anular 22 da manga 23 (Figura 2). Quando estâ na posição da Figura 2, o ponto central 34 das fendas 33 estâ em alinhamento axial com o centro do furo do bocal 27 e o furo 20 do bocal 18.

funcionamento da válvula amortecedora aperfeiçoada 15 estâ representado esquematicamente na Figura 2. QuaQ do ar ou outro tipo de fluido se desloca do depósito 13 para o interior da câmara de pressão de fluido 12 na direcção da Set a A, o que sucede quando os elementos extremos se deslocam axialmente afastando-se em ressalto, as abas deslocam-se pa ra dentro no orifício de amortecimento 40 do bloco 16. Esta deslocação das abas diminui a dimensão efectiva do orifício 40 e atrasa a passagem de fluido através do mesmo. Assim, o fluido que se desloca do depósito 13 para o depósito de fluido 12 deve circular através de uma passagem limitada. Em con traste, quando o ar ou outro fluido se desloca do depósito 12 para o depósito 13, em posição de vibração, na qual os elementos extremos 2 e 3 .se deslocam axialmente um em direcção ao outro e estão expelindo fluido do depósito 12, as abas 36 deslocam-se para dentro da abertura ou furo 26 circular alargado do bloco 16 conforme estâ representado pelas abas tracejadas inferiores na Figura 2. Isto proporciona uma passagem de fluido não limitada através do orifício 40, em contraste com a passagem limitada que se forma quando as abas se deslocam na direcção oposta e para dentro do orifício 40. A dimensão fixa do orifício 40 é importante na medida em que determina a proporção de amortecimento proporcionada pela válvula 15 e serâ maior que a abertura 26 adjacente.

Uma forma de realização modificada de uma mola de ar que contém a válvula amortecedora aperfeiçoada é indicada de maneira geral em 45, e estâ representada nas Figuras 4-6. A mola de ar modificada 45 inclui uma extremidade superior 46 e uma manga elastomérica flexível 47 que estâ unida impermeável mente ao elemento extremo 46 por um anel de aper

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Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 to 48. A extremidade oposta da manga 47 está fixada impermeavelmente a um elemento inferior indicado geralmente em 49, por meio de um segundo anel de aperto 50. Um pâra-choque de borracha 51 está montado preferivelmente na superfície interior 52 do elemento extremo 46.

elemento inferior 49 tem uma parede 54 aproximadamente cilíndrica que forma um depósito interior 55 localizado no interior da manga flexível 47. A extremidade inferior do elemento 49 inclui uma base 56 que tem uma pluralidé. de de aberturas roscadas 57 para montar o elemento 49 numa proporção estrutural de um veículo espaçado de outra porção do veículo sobre a qual o elemento extremo superior 46 está fixado. Uma placa 58 está segura por meio de uma pluralidade de cavilhas 59 numa porção superior da base 56 para formar a parede inferior do depósito interior 55. Um tubo 60 de entra da de ar comunica com o depósito 55 através do seu furo oco 61. 0 tubo 60 prolonga-se através de um furo 62 com forma complementar feito na placa de parede extrema 58 e pode ter uma extremidade superior 63 nela formada com um rebordo.

De acordo com o presente invento, uma válvula amortecedora de duas vias indicada de maneira geral em 64, está montada contiguamente a uma abertura 65 existente numa parede superior 66 da extremidade inferior 49. A válvula 64 inclui uma manga 68 com rosca macho exterior introduzida numa abertura roscada 69 da parede extrema, e comprime o diafragma flexível 31 da válvula 64 contra um rebordo anular 70 formado entre as aberturas de parede 65 e 69. 0 diafragma 31 da mola de ar modificada 45 é análogo ao diafragma montado na mola de ar 1 das Figuras 1-3 e está representado com a mes ma configuração de Y da fenda 38, mas pode ter outras configurações análogas às representadas na Figura 7.

funcionamento da forma de realização modifica da 45 está representado esquemáticamente na Figura 6. A manga 68 tem um orifício amortecedor 72 com dimensão determina da previamente que é maior que a abertura 65 axialmente ali10 -

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Mod. 71 - 10 000 ax - 4-87 nhada da parede superior 66. As abas 36 deslocam-se para den tro do orificio 72 quando quando o ar ou outro fluido amortecedor circula do depósito interior 55 para o depósito de flui do sob pressão 74 formado pela manga 47 (Seta C, Figura 6), o que sucede quando os elementos extremos 46 e 49 se deslocam axialmente afastando-se um do outro. Conforme está representado na Figura 6, a deslocação das abas 36 para dentro do or:. ficio 72 diminui ou restinge a área da abertura que restringe a deslocação de fluido através da mesma. Quando os elemen tos extremos 46 e 49 se deslocam axialmente aproximando-se um do outro, é expelido ar do depósito de pressão 74 através do orifício 72 e para dentro do depósito 55. Quando há deslo cação de ar nesta direcção, que é oposta à da Seta C, as abas 36 deslocam-se afastando-se do orifício 72 (representado por linhas mistas) proporcionando um orifício 72 sem restrições.

pára-choque 51 impede que o elemento extremo 46 tenha contacto directo com a parede superior 66 do elemen to extremo 49 e proporciona um efeito de almofada se o elemento extremo 46 se desmoronar por completo em contacto com. a parede superior. Além disso, o tubo de entrada de ar 60 e_s té ligado preferivelmente a uma válvula abastecedora exterior para proporcionar ar de complemento no interior do depósi. to 55 quando é necessário para se obterem diversas características de funcionamento. A deslocação de ar ou outro fluido para dentro e para fora do depósito 55 através do tubo de entrada 60 afectua-se por meio de um tipo conhecido de válvu la de controlo e sistema de abastecimento, o qual, portanto, não está representado nos desenhos.

Outra forma modificada da válvula amortecedora de duas vias aperfeiçoadas está indicada de maneira geral em 75, estando várias formas de realização representadas na Figura 7. A válvula 75 inclui o diafragma 31, preferivelmen te seguro por meio de um adesivo 76 a uma anilha de metal anular 77. A anilha 77 tem uma abertura central 78 que forma o orifício de controlo de amortecimento análogo ao orifício

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o orifício de controlo de amortecimento ser parte do corpo da mola de ar. Isto permite que as caracde amortecimento da mola de ar sejam alteradas com apenas com a substituição da válvula 75 por uma da válvula 15 e ao orifício 72 da válvula 64. A válvula 75 pode ser montada dentro de uma mola de ar e eliminar a necessidade de integrante teristicas facilidade válvula análoga , mas com um orifício de amortecimento de dimensão diferente 78, sem mesmo alterar a dimensão exterior da anilha 77.

Podem obter-se diversas outras características de

Mod. 71 - 10 000 βχ - 4-87 amortecimento se se aplicarem no diafragma 31 diversas configurações, domensões e disposições de abas representadas na Figura 7 . 0 diafragma 79 tem uma s6 fenda 80 que forma um pai de abas. 0 diafragma 31 inclui a disposição de fenda com a forma de Y representado nas formas de realização particulares das Figuras 1-6. 0 diafragma 82 inclui uma configuração de fenda com a forma de X indicada em 83, que forma quatro abas com a forma aproximada de V, cada uma das quais está indicada em 84. 0 diafragma 85 tem uma fenda 86 com a forma de U que forma uma sô aba principal 87 com a forma de U e uma aba circundante 88. A aba 87 proporciona a obstrução principal, movendo-se para dentro do orifício de amortecimento fixo con forme descrito acima. Ainda outro diafragma modificado é indicado em 89 e tem uma fenda 90 com a forma de V nele formada que forma uma aba principal 91 com a forma de V e uma aba circundante 92.

As diversas configurações de fenda formadas nos diafragma da Figura 7 são representativas de diversas configurações que podem ser apresentadas, cada uma das quais proporciona uma característica de amortecimento diferente pelo efeito que as abas têm na deslocação de ar através do orifício de amortecimento fixo. 0 diafragma da Figura 7 será montado preferivelmente numa anilha de apoio 77 para proporcionar uma válvula independente com a abertura da anilha a formar o orifício de amortecimento.

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Outra unidade de suspensão de fluido que utiliza a válvula amortecedora de duas vias aperfeiçoada está indicada de maneira geral em 95, e é uma mola de ar em combinação com um absorvedor de choque de fluido do tipo escore, e está representada em particular nas Figuras 8-11. A unidade de sus pensão 95 inclui um cilindro exterior 96 que tem um suporte de ligação a veículo 97 montado na sua extremidade inferior para montar a unidade num veículo. Uma vara de êmbolo 98 está montada no interior do cilindro 96 e tem um interior oco 99. A extremidade superior da vara de êmbolo 98 está ligada a uma válvula de controlo solenóide 100 tem uma abertura de entrada de fluido que comunica com um abastecimento de fluido comprimido, geralmente ar, para fornecer ar de complemento ao interior da vara de êmbolo. A extremidade superior da vara 98 e a válvula 100 estão fixadas em relação com uma taça de montagem anular 103 que está ligada a um rebordo exterior 104 que está fixado a um veículo em relação espaçada a partir da outra por ção do veículo ao qual o suporte de ligação 97 está fixado.

Um elemento 105 com a forma de lata colíndrica e_s tá montado por meio dâ encaixe de compressão na extremidade inferior de um invólucro 106 com a forma de taça invertida com uma manga elastomérica 107- intercalada entre ambos por meio de aperto. A extremidade inferior da manga 107 está fixa da por meio de um anel de aperto 108 à extremidade superior do cilindro exterior 96. A extremidade superiordo invólucro 106 está ligada a uma tampa de anel 102 que está montada rota tivamente el relação à tampa de montagem 103 por meio de um suporte (não representado). Assim, a tampa de anel 102, o invólucro 106, a manga 107 e o cilindro 96 estão montados rot_a tivamente em relação à tampa de montagem 103 e à vara de êmbolo 98. Vários anéis de suporte 109 de nilão estão montados por encaixe na vara de êmbolo 98 no interior do cilindro 96 para montar rotativamente o cilindro em relação à vara de êmbolo. Um anel de suporte superior 110 está localizado entre a vara de êmbolo 98 e a extremidade superior do cilindro 96

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e â mantido em posição sobre a extremidade em rebordo de uma manga espaçadora 112 por meio de uma anilha de tampa 111. Várias mangas espaçadoras 112A e 112B estão localizadas entre os anéis de suporte 109 e uma tampa de extremidade inferior 118 do cilindro 96 conforme está representado particularmente na Figura 11.

Um pára-choque anular resiliente 113 está unido preferivelmente à tampa de anel 102 e está montado encaixada e deslizantemente em relação à extremidade superior da vara de êmbolo 98. A tampa de anel 102 está preferivelmente espaça da da vara de êmbolo 98 por meio de um anel espaçador 119. A manga resiliente 107 forma um depósito de pressão de fluido

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115 que comunica com o espaço anular 116 localizado entre a vara de êmbolo 98 e o cilindro 96. Comunica também com o espa ço ou depósito de fluido 117 localizando sob a extremidade inferior da vara de êmbolo 98 e a parede inferior 118 do cili dro 96. Uma manga de mola de ar 107 é utilizada principalmente na unidade de suspensão 95 para regular o espaçamento axial entre o suporte de montagem 97 e o rebordo 104.

De acordo com uma das caracteristicas do presen te invento, uma válvula amortecedora de duas vias indicada de maneira geral em 120, está montada na extremidade inferior da vara de êmbolo 98 para controlar a deslocação do fluido amortecedor entre o interior oco 128 da vara de êmbolo e o dep6s_i to 117 para proporcionar as caracteristicas de amortecimento desejadas para a unidade de suspensão 95.

A válvula amortecedora 120 é análoga em muitos aspectos às válvulas 15 e 64, na medida em que inclui o diafragma de borracha flexível 31 (Figuras 9 e 10), que tem uma ou mais abas 36 alinhadas axialmente com um orifício de amortecimento fixado anteriormente 123 formado numa anilha com re bordo 124. A anilha 124 está fixada por meio de aperto contra um ressalto anular 125 formado na extremidade inferior da va ra de êmbolo 98 por meio de uma tampa extrema roscada interior mente 126 que está unida enroscadamente com a extremidade in14

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Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 ferior da vara 93. A tampa extrema 126 tem uma abertura central 127 que tem um diâmetro maior que o orifício de amorteci mento fixo 123. 0 diafragma 131 representado na Figura 10 é formado com a disposição de fenda com a forma de Y 38 que proporciona três abas 36. Neste caso também podem variar a configuração particular das fendas do diafragma e as abas resultantes, sem alterar o conceito do presente invento.

funcionamento da válvula amortecedora 120 está representado na Figura 9, na qual a deslocação de fluido na direcção da Seta D obriga as abas 36 a deslocar-se para dentro do orifício de amortecimento fixo 123, a fim de limitar o fluxo de fluido através deste, e deslocam-se afastando-se do orifício conforme estâ representado pelas abas em linhas mistas inferiores quando o fluido se desloca numa direcção oposta à da Seta D, isto é, da vara de êmbolo interior 99 para dentro do depósito de cilindro 117. Isto proporciona o fluxo sem restriçães do fluido através do orifício 123.

Os funcionamentos das válvulas amortecedoras aperfeiçoadas estão representados esquemáticamente nas Figura 12-15. A válvula amortecedora representada nas Figuras 12 e 13 é constituída pelo diafragma 31 que está preso num recorte anular 129 que tem um orifício amortecedor fixo 130. A deslocação de fluido na direcção da Seta F é limitada pelas abas que entram no orifício 130, enquanto que a deslocação de flui, do na direcção oposta, conforme está representado na Figura 13 (Seta G), não e restringida através do orifício 130.

As Figuras 14 e 15 mostram a utilização da válvula amortecedora 75 constituída pelo diafragma flexível 31 unido à anilha 77 com a abertura 78 da anilha a formar o orifício amortecedor. 0 fluido que se desloca na direcção da Seta H (Figura 14) sofre restrição, ao passo que o fluido que circula na direcção da Seta I (Figura 15) apenas é limitado pela dimensão previamente determinada do orifício 78.

Assim, q válvula amortecedora aperfeiçoada pode restringir ou permitir o fluxo de uma unidade de suspensão de

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Case No. 53-J

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 ar em ambas as direcções entre o depósito de pressão de fluido formado por uma manga flexível e um depósito de fluido auxiliar localizado quer exteriormente, conforme está representado na Figura 1, quer interiormente , conforme está represen tado na Figura 4, ou em combinação com um depósito proporcionado no fundo do cilindro 96, para se obterem diversas características de amortecimento desejadas para a unidade de suspensão. A válvula de amortecimento aperfeiçoada é um dispositivo muitíssimo simples, barato e quase isento de conservação que geralmente cura mais que a unidade de suspensão na qual está montada. 0 dispositivo pode proporcionar diversas características de amortecimento se se modificar a dimensão do orifício de amortecimento fixo ou se se alterar a configuração da aba, conforme está representado na Figura 7, para proporei.o nar diversas disposições de fenda. A utilização de um furo circular nas extremidades das fendas que formam aba proporcio na maior flexibilidade às abas, reduzindo o rasgamento do dia fragma.

Embora o ar seja o fluido preferido para as diversas unidades de suspensão descritas acima, podem ser utili zados outros fluidos sem prejudicar o conceito do presente in vento. O dispositivo aperfeiçoado proporciona amortecimento para uma mola de ar única ou sem combinação com uma escora absorvedora de choque comparável com o proporcionado por um absorvedor de choque hidráulico exterior, por um custo mínimo e com muito pouco efeito sobre a frequência natural e desloca ção lateral ou vertical da porção de manga flexível da unidade. A válvula amortecedora pode ser utilizada quer para amortecimento durante os estados de compressão ou de descompressão, e o diafragma pode ser usado com ou sem uma anilha de me tal.

As válvulas amortecedoras aperfeiçoadas 15, 64, 75 e 120 podem ser montadas por diversas disposições entre o depósito de fluido comprimido da manga de mola de ar e depósi. to auxiliar por meios que não os representados nos desenhos

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Case No. 53-J

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 e descritos acima. Se se desejar, a válvula pode estar unida numa montagem de borracha ou outro dispositivo de montagem me cânica sem prejudicar o conceito do presente invento.

Por conseguinte, a válvula amortecedora aperfeiçoe da é simplificada, proporciona um dispositivo eficaz, seguro, barato e eficiente que atinge todos os objectivos enumerados, proporciona a eliminação de dificuldades sentidas com dispositivos da técnica anterior e resolve problemas e obtém novos resultados na técnica.

Na descrição precedente, utilizaram-se alguns termos por uma questão de brevidade, clareza e compreensão; mas daqui não se deverão inferir limitações desnecessárias para além das exigências da técnica anterior,porque esses termos são usados para fins de descrição e destinam-se a ser entendidos em sentido amplo.

Por outro lado, a descrição e representação do pre sente invento são feitas como exemplo, e o alcance do invente não está limitado aos pormenores exactos representados ou descritos.

Agora que foram descritas as características, descobertas e princípios do presente invento, a maneira como a válvula amortecedora aperfeiçoada para sistema de suspensão de mola de ar é construída e utilizada, as características da construção e as vantagens, resultados novos e úteis obtidos; as estruturas novas e úteis, assim como os elementos, disposições, peças e combinações estão indicadas nas reivindji cações anexas .

depósito do primeiro pedido para o invento acima descrito foi efectuado nos Estados Unidos da América em 30 de Março de 1987 sob o N? . 031.642.

Claims

lê. - Mola de ar aperfeiçoada do tipo que tem primeiro e segundo elementos extremos, montados numa relação espaçada, e móveis em aproximação e afastamento um do outro, e uma manga flexível unida aos elementos extremos de modo a formar entre estes uma câmara de pressão de fluido, caracterizada por possuir meios de válvula para controlar o fluxo de um fluido para dentro e para fora da câmara de pressão de fluido, quando há deslocação dos elementos extremos em aproximação e afastamento um do outro, para proporcionar amortecimento, per mitindo os referidos meios de válvula um fluxo de fluido maicr numa direcção que na outra.

22. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os meios de válvula incluírem um diafragma flexível constituído por meios de aba móvel que regulam o flu xo de fluido para dentro e para fora da câmara de pressão.

32. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por a deslocação dos meios de aba ser restringida mais numa direcção que noutra direcção, para proporcionar a diferença de fluxo de fluido para dentro e para fora da câmara de pressão.

42. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por o diafragma possuir pelo menos , uma fenda para formar duas abas por as abas serem móveis para dentro e para fora de um orifício fixo para variar a dimensão efectiva do orifício controlando a quantidade de fluido que se desloca através do referido orifício para dentro e para fora da câmara de pressão.

52. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o meio de fenda ser uma fenda única que forma um par de abas .

65. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 2, ca

Case No. 53-J

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 racterizada por o meio de fenda ter a forma de Y formando três abas.

75. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por a fenda ter a forma de X formando quatro abas .

85 . - Mola de ar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o meio de fenda ter a forma de U formando uma aba sólida única com a forma de U e uma aba secundária circundante.

95. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o meio de fenda ter a forma de V formando uma aba sólida única com forma de V e uma aba secundária circundante.

105. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o diafragma flexível estar montado de modo contíguo a um elemento rígido que possui um orifício com dimensão determinada previamente, por o meio de aba incluir, pelo menos, uma aba principal móvel para dentro e para fora do referido orifício de forma a variar a dimensão efectiva do orifício controlando a quantidade de fluido que circula através do orifício para dentro e para fora da câmara de pressão.

115. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por o elemento rígido ser uma anilha que tem um furo central que proporciona o orifício do fluido no inte rior do qual o meio de aba do diafragma se desloca para restringir a quantidade de fluido que circula através do orifício .

125 . - Mola de ar de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o diafragma flexível ser constituído por borracha reforçada com fibra, por se formar, pelo menos, uma fenda no diafragma para formar o meio de aba, e por a fenda terminar em furos aproximadamente circulares.

13^. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o primeiro elemento extremo ser formado

- 19 26. FEV.tcítò

Case No. 53-J

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-87 por um depósito de fluido localizado no interior da câmara de pressão de fluido formada pela manga flexível na qual o fluido circula entre o depósito e a câmara de pressão através dos meios de válvula.

145. - Mola de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por se montar um depósito de pressão de fluido no primeiro elemento extremo exteriormente à câmara de pressão e por o fluido circular entre o depósito e a câmara de pressão através dos meios de válvula.

155 . - sistema de suspensão aperfeiçoado para veículos, caracterizado por compreender:

a) uma escora de absorção de choque de fluido que tem um cilindro exterior e uma vara de êmbolo oco que se desloca em movimento de vaivém no interior do cilindro;

b) primeiros meios de união para prender o cilindro a uma primeira estrutura de suporte de veículo;

c) segundos meios de união para prender a vara de êmbolo a uma segunda estrutura de suporte de veículos espaçada da primeira estrutura de suporte de veículos;

d) depósito do fluido formado no interior do cilindro; e

e) meio de válvula de duas vias que controla o fluxo de um fluido entre o depósito e o interior da haste do êmbolo para proporcionar amortecimento, permitindo um fluxo de fluido maior numa direcção que numa direcção oposta.

165 . - sistema de suspensão de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o meio de válvula incluir um diafragma flexível formado com meios de aba móveis para controlar a dimensão efectiva de um orifício, permitindo que o fluido circule para dentro e para fora do depósito de fluido e para o interior da haste do êmbolo.

> -> · > > <Case No. 53-J

Mod. 71 - 10 000 ex - 4-B7 dimensão efectiva da abertura, controlando a

175 . - Sistema de suspensão de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o orifício ser uma abertura fixa com dimensão previamente determinada, por o diafragma ser for mado por, pelo menos, uma fenda formando duas abas e por as abas serem móveis parachntro e para fora da abertura fixa para variar a quantidade de fluido que circula através da abertura para dentro e para fora do depósito de fluido.

185 . - Sistema de suspensão de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por se montar uma anilha anular rígida contiguamente ao diafragma; e por uma abertura central da anilha formar o orifício.

195 . - sistema de suspensão de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por se unir uma manga flexível de modo impermeável prolongando-a entre a haste de êmbolo e o cilindro formando uma câmara de pressão de fluido, de forma a controlar o espaçamento entre os primeiro e segundo meios de união.

205. - válvula de duas vias aperfeiçoada para controlar o fluxo de um fluido para dentro e para fora de uma câmara de pressão de fluido de uma mola de ar do tipo que tem primeiro e segundo elementos extremos, montados numa relação espaçada, e móveis çm aproximação e afastamento um do outro e com uma manga flexível unida aos elementos extremos forman do a câmara de pressão de fluido com um orifício amortecedor fixo, que comunica com a câmara de pressão de fluido caracte rizada por incluir um diafragme flexível formado por fendas que proporcionam pelo menos uma aba flexível, que permite um fluxo de fluido, através do orifício de amortecimento, maior numa direcção, quando hâ deslocação dos elementos extremos em aproximação e afastamento um do outro.

215 . - Válvula aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 20, caracterizada por a aba se deslocar para dentro do orifício para dentro de amortecimento, restringindo o fluxo de fluido ou para fora da câmara de pressão.

Case No. 53-J

22^. - Válvula aperfeiçoada de acordo com a reivindicação 20, caracterizada por o diafragma flexível estar montado de modo contíguo a um elemento anular rígido formado por uma abertura circular fixa que forma o orifício de amortecimento e por a aba ser móvel para dentro e para fora da abertura variando a dimensão efectiva da abertura de forma a controlar a quantidade de fluido que se desloca através da abertura para dentro e para fora da câmara de pressão.

23^, - Mola de ar de acordo com a reivindicação 22, caracterizada por o diafragma flexível estar unido por meio de um adesivo à anilha e por o diafragma ser formado por uma pluralidade de abas flexíveis.