ES2339613T3 - Tubo amortiguador para un vehiculo automovil con un platillo de muelle axialmente desplazable. - Google Patents
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Abstract
Tubo (10) amortiguador portarruedas para un vehículo automóvil con un platillo (12) de muelle axialmente desplazable, que comprende: - un amortiguador (14) de vibraciones con un cilindro (18) y un vástago (16) de émbolo axialmente desplazable dentro del cilindro (18), - un muelle (20) de suspensión, que se encuentra en unión activa con un platillo (12) de muelle axialmente desplazable, - un electromotor anular con un rotor (26) y un estator (24), que se encuentra en unión activa con el vástago (16) de émbolo, - un husillo roscado de bolas con un husillo (32) roscado apoyado giratoriamente alrededor del vástago (16) de émbolo y una tuerca (34) roscada, estando el rotor (26) en unión activa con el husillo (32) roscado y el platillo del muelle, en unión activa con la tuerca (34) roscada de modo que un movimiento rotativo del rotor (26) iniciado por el electromotor anular ocasione un movimiento de traslación del platillo (12) del muelle, así como - una suspensión (38) para fijar el tubo (10) amortiguador a la estructura (40) del vehículo automóvil, presentando la suspensión superficies (42, 44) de apoyo esféricas, que permitan al menos un movimiento oscilante del tubo (10) amortiguador con respecto a la estructura del vehículo automóvil, caracterizado porque el tubo (10) de amortiguador está conectado en la región de la suspensión (38) por medio de un elemento (50) constructivo radial y rotativamente rígido, axial y cardánicamente flexible.
Description
Tubo amortiguador para un vehículo automóvil con
un platillo de muelle axialmente desplazable.
El invento se refiere a un tubo amortiguador
portarruedas (en adelante, tubo amortiguador) para un vehículo
automóvil con un platillo de muelle axialmente desplazable, según el
género indicado en el preámbulo de la reivindicación 1.
Se describe en el documento DE 10 2005 742 A1 un
tubo amortiguador del género expuesto, que presenta todas las
características del preámbulo de la reivindicación 1 para un
vehículo automóvil con un platillo de muelle axialmente
desplazable. El tubo amortiguador dado a conocer comprende
básicamente un amortiguador de vibraciones con un cilindro y un
vástago de émbolo apoyado de modo axialmente desplazable en el
interior del cilindro, un muelle de soporte de suspensión en unión
activa con la caja del muelle, un motor eléctrico anular con un
rotor y un estator, que se encuentra en unión activa con el vástago
de émbolo por medio de su carcasa de motor, así como un husillo
roscado de bolas con un husillo roscado, apoyado rotativamente
alrededor del vástago de émbolo, y una tuerca roscada. El tubo
amortiguador se ha fijado a la estructura del vehículo automóvil por
medio de una suspensión, presentando dicha suspensión superficies
esféricas de apoyo, que permiten, al menos, un movimiento oscilante
del tubo amortiguador con respecto a la estructura del vehículo
automóvil. El desplazamiento axial del platillo del muelle se puede
provocar por que el rotor se encuentre en unión activa con el
husillo roscado y el platillo del muelle, en unión activa con la
tuerca roscada, de modo que un movimiento rotativo del rotor
iniciado por el electromotor anular genere un movimiento de
traslación del platillo del muelle.
Se manifiesta desventajosamente, en este caso,
el hecho de que el vástago del émbolo esté apoyado giratoriamente
tanto en la suspensión como también en la amortiguación y que la
carcasa del motor, que contiene el estator, esté unida con el
vástago del émbolo, por consiguiente que tanto el estator con la
carcasa del motor como también el rotor no se determinen con
respecto a un grado de libertad rotativo. La consecuencia de ello es
que los pares antagónicos del accionamiento rotativo no sean
apoyados y los elementos constructivos puedan girar
discrecionalmente unos respecto de otros.
Se le plantea al invento el problema de
perfeccionar un tubo amortiguador para un vehículo automóvil con un
platillo de muelle axialmente desplazable, según el género indicado
en el preámbulo de la reivindicación 1, evitando los inconvenientes
mencionados de tal modo que se garantice un apoyo de los pares de
accionamiento.
Este problema se resuelve por medio de las
especificaciones caracterizantes de la reivindicación 1 en
combinación con sus características del preámbulo.
Las reivindicaciones subordinadas constituyen
perfeccionamientos ventajosos del invento.
Según el invento, el tubo amortiguador para un
vehículo automóvil con un platillo de muelle axialmente desplazable
comprende un amortiguador de vibraciones con un cilindro y un
vástago de émbolo apoyado de modo axialmente desplazable, un
platillo de muelle axialmente desplazable en unión activa con un
muelle de suspensión, un electromotor anular con un rotor y un
estator, que está en unión activa con el vástago del émbolo, un
husillo roscado de bolas con un husillo roscado, apoyado
giratoriamente alrededor del vástago del émbolo, y con una tuerca
roscada, estando el rotor en unión activa con el husillo roscado y
estando el platillo de muelle en unión activa con la tuerca
roscada, de modo que un movimiento de rotación del rotor iniciado
por el electromotor anular genere un movimiento de traslación del
platillo del muelle, así como una suspensión para la fijación del
tubo amortiguador a la estructura del vehículo automóvil,
presentando la suspensión superficies de apoyo esféricas, que
permiten, al menos, un movimiento oscilante del tubo amortiguador
con respecto al vehículo automóvil. Según el invento, el tubo
amortiguador está en unión activa con la estructura del vehículo
automóvil en la región de la suspensión por medio de un elemento
constructivo rígido radial y rotativamente, y flexible axial y
cardánicamente.
La gran ventaja consiste entonces en que,
gracias a la previsión del elemento constructivo según el invento,
es posible además un movimiento cardánico del tubo amortiguador, es
decir que, en el caso de una desviación del tubo amortiguador, no
aparece ningún tipo de fuerzas transversales en las suspensiones ni
en las guías del amortiguador, en tanto que el elemento
constructivo es extraordinariamente rígido con respecto a los pares
de giro, o sea, que se garantiza un apoyo de los pares antagónicos
del accionamiento rotativo.
Preferiblemente, el elemento constructivo rodea
completamente el vástago del émbolo en la región de la suspensión.
La realización del elemento constructivo como elemento constructivo,
que rodea completamente la suspensión, tiene el efecto de que se
evita satisfactoriamente la penetración de cuerpos extraños y
suciedad en la suspensión esférica.
Según una primera forma de realización del
invento, el elemento constructivo se fija al estator por su región
terminal opuesta a la estructura del vehículo automóvil.
Según una segunda forma de realización, el
elemento constructivo se fija al vástago del émbolo por su región
terminal opuesta a la estructura del vehículo automóvil.
El elemento constructivo se realiza
preferiblemente como fuelle metálico. La configuración del elemento
constructivo como fuelle metálico se ha acreditado de modo
especialmente ventajoso, ya que los pliegues del fuelle metálico,
en caso de variación angular, ceden muy fácilmente y. con ello, el
fuelle metálico es muy flexible en esa dirección, mientras que al
aplicar pares de giro resulta de lo más rígido. Estas propiedades se
requieren y se desean exactamente y se cumplen de un modo económico
con este elemento constructivo.
Otras ventajas, características y posibilidades
de aplicación del presente invento se obtienen de la siguiente
descripción en combinación con los ejemplos de realización
representados en el dibujo.
A continuación, se explicará el invento más
detalladamente por medio de los ejemplos de realización
representados en el dibujo.
En la descripción, en las reivindicaciones, en
el resumen y en el dibujo, se utilizan los conceptos y referencias
numéricas asociadas en la lista implementada más abajo. En el dibujo
significan:
Figura 1 una representación esquemática en
sección de un tubo amortiguador para un vehículo automóvil con un
platillo de muelle axialmente desplazable, según el estado de la
técnica;
Figura 2 una representación esquemática en
sección de la suspensión superior de un tubo amortiguador, según el
invento; y
Figura 3 una representación esquemática en
sección de una forma de realización más de la suspensión superior
de un tubo amortiguador, según el invento.
En la siguiente descripción y en las figuras, se
indican elementos constructivos iguales con las mismas referencias
numéricas para evitar repeticiones, siempre que no sea necesaria o
conveniente diferenciación adicional alguna.
El tubo amortiguador, indicado en conjunto con
la referencia numérica 10, representado más o menos esquemáticamente
en una representación simplificada en sección, con un platillo 12
de muelle axialmente desplazable comprende básicamente un
amortiguador 14 de vibraciones, conocido en sí mismo, con un vástago
16 de émbolo, que está apoyado de modo desplazable axialmente en un
cilindro 18.
Un muelle 20 de suspensión se apoya entre el
platillo 12 del muelle desplazable y un platillo de muelle del lado
del cilindro o del eje, que no se ha representado, en este caso, por
razones de buena claridad.
En una carcasa 22, que se encuentra en unión
activa con el vástago 16 del émbolo, se ha dispuesto un electromotor
anular. El electromotor anular dispone de un estator 24 y un rotor
26 apoyado dentro de él, que se ha montado por medio de dos
cojinetes 28, 30 con respecto a la carcasa 22. En el rotor 26, se ha
fijado un husillo 32 roscado, que convierte un movimiento rotativo
en un movimiento axial con una tuerca 34 roscada, estando unida la
tuerca roscada con el platillo 12 del muelle.
Para poder soportar mejor las fuerzas
transversales, que actúan sobre el husillo 12 roscado, se ha
dispuesto un rodamiento 36 radial entre el vástago 16 del émbolo y
la cara interior del husillo 32 roscado.
El conjunto del tubo 10 amortiguador se ha unido
por medio de una sola suspensión 38 con la estructura 40 del
vehículo automóvil. La suspensión 38 dispone de superficies 42, 44
de apoyo esféricas, que permiten, al menos, un movimiento oscilante
del tubo 10 amortiguador con respecto a la estructura del vehículo
automóvil. En el presente caso, las superficies 42, 44 de apoyo
esféricas se han configurado en un cabezal esférico. Se ha apoyado
de modo giratorio y pivotante un gorrón 46 esférico en un cojinete
48 esférico de tal modo que se pueda llevar a cabo un movimiento
espacial elástico del tubo 10 amortiguador con respecto a la
estructura del vehículo automóvil sin deformación de las piezas del
cojinete.
El tubo 10 amortiguador conocido a partir del
estado actual de la técnica se manifiesta desventajosamente, ya que
no se pueden reforzar los pares antagónicos del accionamiento
rotativo.
El vástago 16 del émbolo se apoya giratoriamente
tanto en la suspensión 38 como también en el cilindro 18. La
carcasa 22 del electromotor anular se ha unido asimismo con el
vástago 16 del émbolo. Si ahora se ha de desplazar axialmente el
platillo 12 del muelle, entonces se ha de poner a girar el rotor 26.
Se realiza esto por medio del electromotor anular, fijado
normalmente con respecto al tubo 10 amortiguador. El estator 24,
que se encuentra en la carcasa 22, genera por aplicación de una
tensión un campo magnético, que ejerce, en consecuencia, un par
sobre el rotor 26. Según las condiciones de rozamiento, la
transmisión y el soporte de los pares de accionamiento es
indiferente. Puesto que no se han fijado tanto el estator 24 con la
carcasa 22, como también el rotor 26 con respecto a un grado de
libertad rotativo, los dos elementos constructivos pueden girar
discrecionalmente.
Para evitar este inconveniente, se ha previsto,
según el tubo 10 amortiguador del invento de la figura 2, que en la
región de la suspensión 38 el tubo 10 amortiguador esté en unión
activa con la estructura 40 del vehículo automóvil por medio de un
elemento 50 constructivo rígida radial y rotativamente, y flexible
axial y cardánicamente.
Para ello, se ha fijado el elemento 50
constructivo, por un lado, con un extremo en el cojinete 48 esférico
y, por otro lado, se ha unido sólidamente con la carcasa 22 por su
región 52 terminal opuesta a la estructura del vehículo
automóvil.
El elemento 50 constructivo se configura, en
este caso, como fuelle metálico, que rodea completamente el vástago
16 del muelle en la región de la suspensión 38.
La gran ventaja consiste entonces en que el
fuelle metálico coopera sin más con el movimiento cardánico del
tubo 10 amortiguador, y es extremadamente rígido con respecto a los
pares de giro, es decir, que por tanto, en caso de variaciones
angulares, los pliegues del fuelle metálico ceden muy fácilmente, y
el fuelle metálico es flexible en esa dirección. Por el contrario,
al aplicar pares de giro, se muestra extremadamente rígido. No se
produce ningún tipo de fuerzas transversales, en caso de desvío del
tubo 10 amortiguador, ni en las suspensiones ni en las guías del
amortiguador. El fuelle metálico evita además la penetración de
cuerpos extraños y suciedad en la suspensión esférica.
Según el ejemplo de realización representado en
la figura 3, el fuelle 50 metálico se fija por su zona 52 terminal,
opuesta a la estructura 40 del vehículo automóvil, en el vástago 16
del émbolo.
- 10
- Tubo amortiguador portarruedas
- 12
- Platillo del muelle axialmente desplazable
- 14
- Amortiguador de vibraciones
- 16
- Vástago del émbolo
- 18
- Cilindro
- 20
- Muelle de suspensión
- 22
- Carcasa
- 24
- Estator
- 26
- Rotor
- 28
- Cojinete
- 30
- Cojinete
- 32
- Husillo roscado
- 34
- Tuerca roscada
- 36
- Cojinete radial
- 38
- Suspensión
- 40
- Estructura del vehículo automóvil
- 42
- Superficie esférica de cojinete
- 44
- Superficie esférica de cojinete
- 46
- Gorrón esférico
- 48
- Cojinete esférico
- 50
- Elemento constructivo/Fuelle metálico
- 52
- Región terminal
Claims (5)
1. Tubo (10) amortiguador portarruedas para un
vehículo automóvil con un platillo (12) de muelle axialmente
desplazable, que comprende:
- -
- un amortiguador (14) de vibraciones con un cilindro (18) y un vástago (16) de émbolo axialmente desplazable dentro del cilindro (18),
- -
- un muelle (20) de suspensión, que se encuentra en unión activa con un platillo (12) de muelle axialmente desplazable,
- -
- un electromotor anular con un rotor (26) y un estator (24), que se encuentra en unión activa con el vástago (16) de émbolo,
- -
- un husillo roscado de bolas con un husillo (32) roscado apoyado giratoriamente alrededor del vástago (16) de émbolo y una tuerca (34) roscada, estando el rotor (26) en unión activa con el husillo (32) roscado y el platillo del muelle, en unión activa con la tuerca (34) roscada de modo que un movimiento rotativo del rotor (26) iniciado por el electromotor anular ocasione un movimiento de traslación del platillo (12) del muelle, así como
- -
- una suspensión (38) para fijar el tubo (10) amortiguador a la estructura (40) del vehículo automóvil, presentando la suspensión superficies (42, 44) de apoyo esféricas, que permitan al menos un movimiento oscilante del tubo (10) amortiguador con respecto a la estructura del vehículo automóvil,
caracterizado porque el tubo (10) de
amortiguador está conectado en la región de la suspensión (38) por
medio de un elemento (50) constructivo radial y rotativamente
rígido, axial y cardánicamente flexible.
2. Tubo de amortiguador según la reivindicación
1, caracterizado porque el elemento (50) constructivo rodea
completamente el vástago (16) de émbolo en la región de la
suspensión (38).
3. Tubo de amortiguador según las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el elemento (50)
constructivo se ha fijado en la carcasa (22) por su zona (52)
terminal opuesta a la estructura (40) del vehículo automóvil.
4. Tubo amortiguador según las reivindicaciones
1 ó 2, caracterizado porque el elemento (50) constructivo se
ha fijado en el vástago (16) de émbolo por su zona (52) terminal
opuesta a la estructura (40) del vehículo automóvil.
5. Tubo de amortiguador según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
elemento (50) constructivo se ha realizado como fuelle
metálico.
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