ES2215836T3 - Suspension de resorte de aire. - Google Patents
Suspension de resorte de aire.Info
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Abstract
Suspensión (4) de resorte de aire para la disposición entre un eje (8) de vehículo y una carrocería (6) de vehículo, que contiene un amortiguador (10) y un resorte (16) de aire y que presenta las características siguientes: - El amortiguador (10) contiene un cilindro (12) y un pistón fijado a una biela de pistón y que se puede introducir en el cilindro (12), pudiéndose fijar la base (14) del cilindro (12) articuladamente a un elemento (8) de guiado de la rueda y el extremo superior de la biela (24) de pistón, giratoriamente a una tapa (20) del resorte (16) de aire, - el resorte (16) de aire contiene un fuelle (18) que está sujeto, formando un pliegue de desenrollado, entre una tapa (20) y un pistón (22) de desenrollado, pudiéndose fijar la tapa (20) a la carrocería (6) de un vehículo de motor y apoyándose el pistón (22) de desenrollado en el cilindro (12) del amortiguador (10) y - la pared externa del fuelle (18) del resorte (16) de aire está rodeada, al menos por sectores, por una campana (28), caracterizada porque: - la campana (28) tiene una superficie de sección transversal aproximadamente circular en cada plano de la sección transversal y porque - los puntos centrales de las superficies de la sección transversal están dispuestos en una curva que representa aproximadamente una sección de órbita, al menos, en la mayor parte del recorrido del resorte de aire.
Description
Suspensión de resorte de aire.
La invención trata de una suspensión de resorte
de aire para la disposición entre un eje de vehículo y una
carrocería de vehículo, que contiene un amortiguador y un resorte de
aire y que presenta las características siguientes:
- -
- El amortiguador contiene un cilindro y un pistón fijado a una biela de pistón y que se puede introducir en el cilindro, pudiéndose fijar la base del cilindro articuladamente a un elemento de guiado de la rueda y el extremo superior de la biela de pistón, giratoriamente a una tapa del resorte de aire,
- -
- el resorte de aire contiene un fuelle que está sujeto, formando un pliegue de desenrollado, entre una tapa y un pistón de desenrollado, pudiéndose fijar la tapa a la carrocería de un vehículo de motor y apoyándose el pistón de desenrollado en el cilindro del amortiguador,
- -
- la pared externa del fuelle del resorte de aire está rodeada, al menos por sectores, por una campana.
Las suspensiones de resorte de aire con un
amortiguador y un resorte de aire se montan en los vehículos de
motor y se usan para la suspensión de un eje del vehículo respecto a
la carrocería del vehículo y para la amortiguación de las
vibraciones transmitidas a la carrocería del vehículo. En el caso de
una suspensión de una rueda de vehículo, respecto a la carrocería
del vehículo, se produce un movimiento giratorio de la suspensión de
resorte de aire. Debido a este movimiento giratorio de la suspensión
de resorte de aire, el resorte de aire se puede deformar de manera
que éste aplica fuerzas transversales sobre la suspensión de resorte
de aire. Estas fuerzas transversales tienen que ser absorbidas por
el amortiguador y pueden producir un aumento de la fricción entre la
biela del pistón y/o el pistón y el cilindro del amortiguador.
Debido al incremento de la fricción puede ocurrir un desgaste
anticipado de las juntas del amortiguador que obturan la biela del
pistón respecto al cilindro del amortiguador. Ya se han hecho
propuestas de cómo se pueden eliminar las fuerzas transversales en
el resorte de aire durante un movimiento giratorio de la suspensión
de resorte de aire.
Así se conoce del documento DE19508980C1 una
suspensión de resorte de aire del tipo mencionado al inicio, en la
que el pistón de desenrollado del resorte de aire está dispuesto con
posibilidad de movimiento oscilante en el cilindro del amortiguador.
La disposición con movimiento oscilante del pistón de desenrollado
posibilita durante un movimiento giratorio de la suspensión de
resorte de aire un movimiento giratorio del pistón de desenrollado,
relativamente respecto al cilindro del amortiguador. Este movimiento
giratorio provoca que el fuelle, rodeado por una campana, del
resorte de aire forme un pliegue casi rotacionalmente simétrico en
cada estado de compresión de la suspensión de resorte de aire. Por
esta causa se reducen las fuerzas transversales introducidas en el
amortiguador por el resorte de aire.
Sin embargo, en la suspensión de resorte de aire,
conocida del documento DE19508980C1, se puede producir durante un
movimiento giratorio pronunciado del pistón de desenrollado del
resorte de aire, relativamente respecto al cilindro del
amortiguador, un contacto entre el pistón de desenrollado y la parte
del fuelle del resorte de aire que se apoya en la campana. El
contacto puede producir un daño del fuelle del resorte de aire. Esto
ocurre, especialmente, cuando el pistón de desenrollado se hunde
profundamente en el resorte de aire. Otra desventaja de la
suspensión de resorte de aire, conocida del documento mencionado, se
debe ver en que el pistón de desenrollado del resorte de aire tiene
que llegar bien al extremo inferior del cilindro del amortiguador
para posibilitar los movimientos giratorios entre el pistón de
desenrollado y el cilindro sin un desplazamiento angular demasiado
grande del pistón de desenrollado (un desplazamiento angular grande
entre el pistón de desenrollado y el cilindro sería inconveniente,
pues aquí podría ocurrir una colisión entre el pistón de
desenrollado y el cilindro o entre el pistón de desenrollado y la
campana). Esto puede provocar problemas con el espacio constructivo
en la zona inferior de la suspensión de resorte de aire,
especialmente, si en esta zona se deberán prever otros elementos,
por ejemplo, sensores, etc.
La invención se basa en el objetivo de crear una
suspensión de resorte de aire, en la que durante un movimiento
giratorio del extremo inferior de la suspensión de resorte de aire
se transmitan las fuerzas transversales más pequeñas posibles al
amortiguador de la pata telescópica y en la que se impida en la
mayor medida posible un daño del fuelle del resorte de aire.
Según las características distintivas de la
reivindicación 1, este objetivo se alcanza porque:
- -
- la campana tiene una superficie de sección transversal aproximadamente circular en cada plano de la sección transversal y porque
- -
- los puntos centrales de las superficies de la sección transversal están dispuestos en una curva que representa aproximadamente una sección de órbita, al menos, en la mayor parte del recorrido del resorte de aire.
Cuando el eje de un vehículo de motor se comprime
o se descomprime, respecto a la carrocería del vehículo de motor, la
base de la suspensión de resorte de aire, dispuesta entre el eje del
vehículo y la carrocería del vehículo, y el pistón de desenrollado
del resorte de aire de la suspensión de resorte de aire describen
una sección de órbita. La curva, en la que están dispuestos los
puntos centrales de las superficies de sección transversal de la
campana, se selecciona preferentemente de manera que ésta equivalga
aproximadamente a la sección de órbita que describe el pistón de
desenrollado del resorte de aire durante una compresión y/o
descompresión de resorte del eje del vehículo respecto a la
carrocería del vehículo.
La ventaja de la invención se debe ver,
especialmente, en que el pliegue de desenrollado del resorte de aire
presenta una sección transversal casi rotacionalmente simétrica en
cada estado de compresión del resorte de aire de manera que se
evitan ampliamente los pequeños radios de flexión del fuelle en la
zona del pliegue de desenrollado, que podrían provocar un daño del
fuelle. Además, las fuerzas transversales, producidas dentro del
resorte de aire, son pequeñas. Otra ventaja de la invención se debe
ver en que debido a la configuración de la campana según la
invención, que rodea el fuelle del resorte de aire, el pliegue de
desenrollado del resorte de aire se coloca en una posición inclinada
durante una compresión y/o una descompresión. Debido a esta posición
inclinada la fuerza elástica, ejercida por el resorte de aire,
discurre aproximadamente a lo largo del eje longitudinal del
amortiguador de la suspensión de resorte de aire de manera que la
fuerza elástica, aplicada por el resorte de aire, no introduce
fuerzas transversales en la suspensión de resorte de aire. Otra
ventaja de la invención se debe ver en que en el caso de la
suspensión de resorte de aire, según la invención, no existe el
peligro de que el pistón de desenrollado del resorte de aire haga
contacto con la parte del fuelle que se apoya en la campana del
resorte de aire, pues el recorrido de la campana se corresponde con
la trayectoria de movimiento del pistón de desenrollado. Otra
ventaja de la invención se debe ver en que se puede prescindir de
una disposición con movimiento oscilante del pistón de desenrollado
del resorte de aire en el cilindro del amortiguador y en el apoyo
elástico unido a éste, lo que reduce los costos de la suspensión de
resorte de aire. Otra ventaja de la invención se debe ver,
finalmente, en que el pistón de desenrollado del resorte de aire se
puede fijar en el extremo superior del cilindro del amortiguador de
manera que queda libre suficiente espacio constructivo para otros
elementos en la zona del extremo inferior del cilindro del
amortiguador.
De acuerdo con una variante de la invención según
la reivindicación 2, los diámetros de las superficies de sección
transversal aproximadamente circulares aumentan hacia la base de la
suspensión de resorte de aire. La ventaja de esta variante resulta
comprensible si se tiene en cuenta lo siguiente: La campana, que
rodea el fuelle del resorte de aire, se puede fabricar de forma
especialmente sencilla mediante un macho de conformado (por ejemplo,
en un procedimiento de fundición) que hay que extraer de la campana
después de su terminación. La ventaja de esta variante se debe ver
en que el macho se puede extraer de la campana de una forma fácil,
si ésta se "ensancha" hacia un extremo, lo que se logra
mediante la variante.
De acuerdo con una variante de la invención según
la reivindicación 3, el pistón de desenrollado del resorte de aire
está curvado, situándose la línea central de curvatura en la curva,
en que también se encuentran los puntos centrales de las superficies
de sección transversal de la campana. La ventaja de esta variante se
debe ver en que el pistón de desenrollado y la campana están
ajustados óptimamente uno al otro y, por tanto, se garantiza una
configuración lo más rotacionalmente simétrica del pliegue de
desenrollado del fuelle en cada estado de compresión del resorte de
aire.
De acuerdo con una variante de la invención según
la reivindicación 4, el pistón de desenrollado del resorte de aire
está situado en posición inclinada respecto al eje longitudinal del
amortiguador. La ventaja de esta variante resulta comprensible, si
se tiene en cuenta lo siguiente: La sección de órbita, en la que se
encuentran los puntos centrales de las superficies de sección
transversal de la campana, presenta un gran radio de curvatura y se
puede aproximar bien por zonas mediante una recta en una primera
aproximación. El pistón de desenrollado se puede situar en posición
inclinada, respecto al eje longitudinal del amortiguador, de manera
que sus ejes centrales discurran a lo largo de estas rectas. Por
tanto, la ventaja de la variante se debe ver en que mediante una
posición inclinada del pistón de desenrollado es posible un ajuste
sencillo, pero suficiente, del pistón de desenrollado a la sección
de órbita, en la que están situados los puntos centrales de las
superficies de sección transversal de la campana.
Un ejemplo de realización y otras ventajas de la
invención se explican en relación con las figuras siguientes que
muestran:
Fig. 1 una rueda que está apoyada elásticamente
mediante una suspensión de resorte de aire respecto a una
carrocería de un vehículo de motor,
Fig. 2 una suspensión de resorte de aire,
Fig. 3 una suspensión de resorte de aire,
Fig. 4 una suspensión de resorte de aire y
Fig. 5 una suspensión de resorte de aire.
La figura 1 muestra en representación esquemática
una rueda 2 de un vehículo de motor, que está apoyada elásticamente
mediante una suspensión 4 de resorte de aire respecto a una
carrocería 6 de un vehículo de motor. La rueda 2 está apoyada
giratoriamente en un elemento de guiado de la rueda en forma de un
eje 8. La suspensión 4 de resorte de aire contiene un amortiguador
10 rotacionalmente simétrico con un cilindro 12, cuya base 14 está
unida articuladamente al eje 8. La unión articulada de la base 14 al
eje 8 se puede realizar, por ejemplo, mediante un elemento de
elastómero y/o una articulación esférica, a través de la que se guía
el eje 8. Además, la suspensión 4 de resorte de aire contiene un
resorte 16 de aire con un fuelle 18 que está comprimido, formándose
un pliegue de desenrollado, entre una tapa 20 y un pistón 22 de
desenrollado de resorte de aire y que está rodeado por una campana
28. La tapa 20 del resorte 16 de aire está fijada en la carrocería 6
del vehículo de motor y el pistón 22 de desenrollado del resorte 16
de aire se apoya en el cilindro 12 del amortiguador 10. En el
cilindro 12 del amortiguador 10 se encuentra un pistón (no mostrado)
que se puede introducir en el cilindro y que está fijado a una biela
24 de pistón que sobresale del cilindro 12 en dirección a la
carrocería 6 de vehículo. El extremo superior de la biela 24 de
pistón está unido mediante el apoyo 26 de elastómero a la tapa 20
del resorte 16 de aire.
Cuando la rueda 2 ejerce una compresión y/o
descompresión de resorte respecto a la carrocería 6 del vehículo de
motor, describe una sección de órbita, presentando la órbita
aproximadamente un radio R. Las fuerzas transversales, ejercidas
aquí por la rueda, se transmiten mediante el eje 8 directamente a la
carrocería 6 de vehículo y tienen que ser absorbidas por el punto,
en que el eje 8 está fijado en la carrocería 8 de vehículo. (Por el
contrario, no se produce una transmisión de esta fuerza transversal
a la suspensión 4 de resorte de aire, pues la suspensión 4 de
resorte de aire puede evitar las fuerzas transversales mediante la
unión articulada de la base 14 al eje 8. Por el contrario, una
suspensión de resorte de aire McPherson está unida fijamente en su
base al elemento de guiado de la rueda de manera que ésta tiene que
poder absorber las fuerzas transversales ejercidas por la rueda 2).
La base 14 del cilindro 12 y/o del amortiguador 10 describe aquí,
asimismo, una sección de órbita, presentando la órbita un
aproximadamente un radio r. Mediante el movimiento de la base 14 en
la sección de órbita con el radio r bascula la biela 24 de pistón
del amortiguador 10 en el apoyo 26 de elastómero. Además, el pistón
22 de desenrollado del resorte 16 de aire se mueve también en una
sección de órbita, cuando la rueda 2 ejerce una compresión y/o
descompresión de resorte respecto a la carrocería 6 del vehículo de
motor.
La campana 28, que rodea el fuelle 18 del resorte
16 de aire, presenta en cada plano de sección transversal (es decir,
en el plano, cuya normal de superficie se corresponde con el eje
central del amortiguador 10) una superficie de sección transversal
aproximadamente circular. Además, el pliegue de desenrollado del
resorte de aire se ajusta en cada estado de compresión
aproximadamente de manera que la fuerza del resorte de aire actúe a
lo largo del eje longitudinal del amortiguador 10 y, por tanto, en
la base 14 de la suspensión de resorte de aire y sea absorbida por
ésta. Por tanto, la fuerza elástica del aire no introduce ninguna
fuerza transversal en el resorte de aire. Así se garantiza que el
pliegue de desenrollado del fuelle 18 del resorte 16 de aire esté
configurado casi rotacionalmente simétrico en cada estado de
compresión de la suspensión de resorte de aire de manera que no se
produzcan fuerzas transversales en el resorte 16 de aire. Los puntos
centrales de las superficies de sección transversal están situados
aproximadamente en la sección de órbita que describe el pistón 22 de
desenrollado durante una compresión y/o descompresión de la
suspensión 4 de resorte de aire.
En la campana 28, mostrada en la figura 1, todas
las superficies de sección transversal aproximadamente circulares
presentan casi el mismo radio de manera que se obtiene la forma
curvada de la campana 28.
La figura 2 muestra en detalle la suspensión 4 de
resorte de aire representada esquemáticamente en la figura 1. La
campana 28, que rodea el fuelle del resorte 16 de aire, presenta en
cada plano de sección transversal una superficie de sección
transversal aproximadamente circular, estando dispuestos los puntos
centrales de las superficies de sección transversal en una curva que
representa aproximadamente una sección de órbita (dibujado mediante
trazos rayados en la figura 1). Todos los radios de las superficies
de sección transversal aproximadamente circulares tienen casi el
mismo tamaño de manera que la campana 28 está curvada en
correspondencia con la sección de órbita, en la que están situados
los puntos centrales de las superficies de sección transversal.
La figura 3 muestra otro ejemplo de realización
de la suspensión 4 de resorte de aire, que se diferencia del ejemplo
de realización mostrado en la figura 2, en que los radios de las
superficies de sección transversal aproximadamente circulares de la
campana 28 se agrandan hacia la base 14 de la suspensión 4 de
resorte de aire.
La figura 4 muestra otro ejemplo de realización
de la suspensión 4 de resorte de aire, que se corresponde
ampliamente con el ejemplo de realización según la figura 2. La
única diferencia radica en que en el ejemplo de realización,
mostrado en la figura 4, el pistón 22 de desenrollado del resorte 16
de aire está curvado, correspondiéndose la línea central de
curvatura con una sección de órbita que se corresponde
aproximadamente a la sección de órbita que coincide casi con la
sección de órbita, en la que están situados los puntos centrales de
las superficies circulares de sección transversal de la campana 28.
La suspensión de resorte de aire, mostrada en la figura 4, se puede
dotar también de una campana de acuerdo con el ejemplo de
realización según la figura 3.
La figura 5 muestra un ejemplo de realización de
una suspensión 4 de resorte de aire que se corresponde también
ampliamente con la suspensión de resorte de aire mostrada en la
figura 2. La única diferencia radica en que el pistón 22 de
desenrollado está situado en posición inclinada respecto al eje
longitudinal 30 del amortiguador 10. La posición inclinada de la
suspensión de resorte de aire se obtiene al discurrir el eje central
del pistón de desenrollado lo más cerca posible de la sección de
órbita, en la que están situados los puntos centrales de las
superficies de sección transversal de la campana 28. También en el
ejemplo de realización, mostrado en la figura 5, de la suspensión 4
de resorte de aire se puede sustituir la campana 28 curvada por la
campana mostrada en la figura 3.
(Es parte de la descripción)
- 2
- Rueda
- 4
- Suspensión de resorte de aire
- 6
- Carrocería de vehículo
- 8
- Eje
- 10
- Amortiguador
- 12
- Cilindro
- 14
- Base
- 16
- Resorte de aire
- 18
- Fuelle
- 20
- Tapa
- 22
- Pistón de desenrollado
- 24
- Biela de pistón
- 26
- Apoyo de elastómero
- 28
- Campana
- 30
- Eje central
Claims (4)
1. Suspensión (4) de resorte de aire para la
disposición entre un eje (8) de vehículo y una carrocería (6) de
vehículo, que contiene un amortiguador (10) y un resorte (16) de
aire y que presenta las características siguientes:
- -
- El amortiguador (10) contiene un cilindro (12) y un pistón fijado a una biela de pistón y que se puede introducir en el cilindro (12), pudiéndose fijar la base (14) del cilindro (12) articuladamente a un elemento (8) de guiado de la rueda y el extremo superior de la biela (24) de pistón, giratoriamente a una tapa (20) del resorte (16) de aire,
- -
- el resorte (16) de aire contiene un fuelle (18) que está sujeto, formando un pliegue de desenrollado, entre una tapa (20) y un pistón (22) de desenrollado, pudiéndose fijar la tapa (20) a la carrocería (6) de un vehículo de motor y apoyándose el pistón (22) de desenrollado en el cilindro (12) del amortiguador (10) y
- -
- la pared externa del fuelle (18) del resorte (16) de aire está rodeada, al menos por sectores, por una campana (28),
caracterizada
porque:
- -
- la campana (28) tiene una superficie de sección transversal aproximadamente circular en cada plano de la sección transversal y porque
- -
- los puntos centrales de las superficies de la sección transversal están dispuestos en una curva que representa aproximadamente una sección de órbita, al menos, en la mayor parte del recorrido del resorte de aire.
2. Suspensión (4) de resorte de aire según la
reivindicación 1, caracterizada porque los diámetros de las
superficies de sección transversal aproximadamente circulares
aumentan hacia la base (14) del extremo inferior de la suspensión
(4) de resorte de
aire.
aire.
3. Suspensión (4) de resorte de aire según una de
las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque el pistón
(22) de desenrollado del resorte (16) de aire está curvado, estando
situada la línea central de curvatura en la curva, en la que también
están situados los puntos centrales de las superficies de sección
transversal de la campana (28).
4. Suspensión (4) de resorte de aire según una de
las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque el pistón
(22) de desenrollado del resorte (16) de aire está situado en
posición inclinada respecto al eje longitudinal del amortiguador
(10).
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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