ES2329112T3 - Sistema de suspension. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de suspensión que incluye: un acumulador (112) para retener y mantener un fluido a presión, teniendo dicho acumulador en émbolo (122) de flotación que separa en modo de obturación una primera cavidad (120) para almacenar un gas presurizado y una segunda cavidad (124) para almacenar un fluido bajo presión; y unos medios (114) de amortiguación de movimientos que están llenos de fluido en funcionamiento, en comunicación de circulación fluida con la segunda cavidad (124) del acumulador (112), teniendo dichos medios (114) de amortiguación de movimiento un par de partes movibles relativamente y medios (126) de válvula que permiten la circulación de dicho fluido entre dichas partes; en el que dichas partes son capaces de movimientos de retracción y extensión relativos durante los cuales el fluido es forzado a través de dichos medios (126) de válvula a respectivos regímenes controlados predeterminados para así amortiguar el movimiento; en el que dicho movimiento es tal que cuando dichas partes se extienden relativamente, se hace circular fluido desde dicha segunda cavidad del acumulador (112) a los medios (114) de amortiguación, por lo que la presión del gas en dicha primera cavidad (120) mueve el émbolo (122) que flota en el acumulador (112) para reducir la presión del gas en la primera cavidad (120), y cuando dichas partes se retraen relativamente el fluido es hecho circular desde los medio (114) de amortiguación a dicha segunda cavidad (124) del acumulador (112), por lo que mueve el émbolo (122) de flotación para incrementar la presión de gas del gas en la primera cavidad (120); y en el que dichas partes relativamente movibles contienen respectivas cámaras para dicho fluido y comprenden una primera parte (112) y una segunda parte (114) en la que la primera parte puede ser recibida, estando la cámara de la primera parte en dicha comunicación de circulación de fluido con dicha segunda cavidad (124), y en la que dichos medios (126) de válvula separan dichas cámaras pero permiten dicha circulación de dicho fluido entre las cámaras a dichos regímenes controlados predeterminados respectivos; caracterizado porque el sistema de suspensión incluye además un componente de suspensión en el que un sensor controla el movimiento de un émbolo (122) en un recipiente (124) secundario que contiene fluido, teniendo dicho recipiente (124) en comunicación fluida con un recipiente primario (120) un émbolo para contener gas en el recipiente primario (120) a presión, dicho recipiente primario (120) en comunicación de fluido con la primera cavidad (120) del acumulador del sistema de suspensión, en el que el movimiento del émbolo (122) del recipiente secundario (124) en respuesta al sensor origina el movimiento del sistema de suspensión para alterar la altura de conducción de un vehículo en el que está instalado el sistema, y en el que en el caso de un mal funcionamiento del sensor o el recipiente secundario (124) el émbolo (122) del primer recipiente (120) se mueve bajo la presión del gas en el recipiente primario (120) para obturar el recipiente primario de modo que interrumpa la comunicación de fluido entre los recipientes primario y secundario y por tanto actúe como una seguridad contra fallos o sistema de protección que mantiene la altura de conducción del vehículo.
Description
Sistema de suspensión.
La presente invención se refiere generalmente a
unidades de suspensión y/o sistemas de suspensión, particularmente
adaptados, pero no exclusivamente para ser usados en, vehículos o
similares, que incluyan unidades de suspensión y/o sistemas de
suspensión para vehículos que se desplacen a lo largo de carreteras
pavimentadas y a sistemas de suspensión para vehículos que se
desplacen fuera de tales carreteras como por ejemplo, vehículos que
compitan fuera de carreteras incluyendo motocicletas, vehículos
militares, vehículos usados en las industrias mineras
particularmente para transportar minerales y similares. El sistema
de suspensión está adaptado también para ser usado en aplicaciones
industriales, tales como por ejemplo, en aplicaciones de engranajes
de conmutación industriales, sistemas de suspensión para asientos,
particularmente asientos de vehículos, suspensiones de cabina de
camiones o similares.
Más particularmente, la presente invención se
refiere a sistemas de suspensión de vehículos que usen sistemas de
suspensión del tipo que combina sistemas de suspensión de tipo
gaseoso y líquido que tienen un émbolo movible, cuyos sistemas no
tienen muelles metálicos tales como resortes de lámina, resortes
enrollados o similares como parte del sistema de suspensión.
Incluso más particularmente, la presente
invención se refiere a un sistema de suspensión oleoneumático que
tiene un depósito o acumulador para almacenar o contener un fluido,
tal como un aceite hidráulico, aceite de silicona o similar, bajo
la presión de un gas, en comunicación fluida con un dispositivo de
amortiguación del movimiento que tiene una disposición de válvula o
similar de modo que el fluido está siendo transferido continuamente
entre el acumulador y el dispositivo de amortiguación del movimiento
en respuesta al movimiento de la rueda de carretera del vehículo
con la cual el sistema está asociado en el uso del vehículo. En
lugar de resortes metálicos, la suspensión usa gas a presión para
proporcionar el sistema con elasticidad y para efectuar el rebote
controlado de los componentes de la suspensión y el movimiento de
control de la rueda de carretera y/o para ajustar la altura de la
suspensión, particularmente la altura de conducción del vehículo.
La presente invención halla aplicación también en un sistema de
suspensión compacto que tenga una sola unidad que sea un sistema de
suspensión combinado para ajustar la altura de conducción del
vehículo y un sistema de amortiguación del movimiento que sea usado
en una amplia variedad de vehículos que se extiende desde
motocicletas a través de vehículos más o menos convencionales para
uso normal en carretera hasta vehículos de accionamiento de cuatro
ruedas para especialistas tales como vehículos militares y vehículos
industriales.
Aunque la presente invención ha sido descrita
con particular referencia a diferentes formas del sistema de
suspensión se ha de tener en cuenta que la presente invención no
está limitada en el alcance de las realizaciones descritas sino que
más bien la presente invención puede extenderse más para incluir así
otros componentes y disposiciones del sistema de suspensión y otros
usos distintos a los de las realizaciones específicas, que incluyan
aplicaciones distintas que
ajusten la disposición espacial de dos miembros movibles y que controlen el movimiento de uno con relación a otro.
ajusten la disposición espacial de dos miembros movibles y que controlen el movimiento de uno con relación a otro.
Un problema asociado con vehículos que cruzan
terrenos irregulares es la cantidad de desplazamiento requerido por
el sistema de suspensión. A menos que sea proporcionado un
desplazamiento virtualmente ilimitado del sistema que resulta
impracticable, cuando el sistema de suspensión alcanza su límite de
desplazamiento se producirá el contacto de un componente contra
otro componente lo cual conducirá a una conducción con vibraciones
y finalmente a la fatiga de los componentes que hacen contacto entre
sí así como la pérdida de tracción y de control del vehículo. En
los sistemas de suspensión convencionales que tienen resortes de
metal, incluso resortes de metal de intensidad variable, tales como
resortes enrollados o resortes auxiliares, debido a las
características de compresión/rechazo de los resortes de metal, la
suspensión alcanza a menudo su límite de desplazamiento de modo que
los componentes del sistema de suspensión en contacto con el cuerpo
del vehículo, tales como por ejemplo, los brazos de suspensión que
contactan la detención de choque proporcionada sobre el vehículo o
en el vehículo de "fondos fuera". Cuando ocurre esto, no son
sacudidos solamente los ocupantes del vehículo o la carga que es
transportada por el vehículo sometido a la sacudida, sino también
los diversos componentes individuales de la suspensión unos contra
otros de modo que a menudo se rompe uno o más de los componentes de
la suspensión o del cuerpo o chasis del vehículo. Los componentes de
la suspensión rotos son originados en diversas áreas de actividades
tales como fuera de la carretera en regatas en las que los vehículos
deben desplazarse rápidamente sobre un terreno desigual, en la
industria minera, en la que han de ser transportadas cargas
extremadamente pesadas sobre un terreno abrupto en ambientes
rigurosos y corrosivos, y en aplicaciones militares en las que
hombres y equipos deben ser transportados en condiciones difíciles,
incluyendo incluso vehículos con paracaídas, tales como
accionamientos de cuatro ruedas, coches y similares desde aeroplanos
que vuelan bajos sobre el terreno en el que los vehículos aterrizan
con una sacudida, averiando a menudo el vehículo y el equipo
cargado en el vehículo debido a la limitada adaptabilidad de los
sistemas de suspensión de tales vehículos.
En muchas aplicaciones es conveniente tener una
suspensión más ligera incluso aunque el vehículo sea usado en un
ambiente duro. En estas aplicaciones no solamente los componentes de
la suspensión deben ser duraderos y fiables sino que la conducción
debe ser también sustancialmente suave o al menos la suspensión no
debe alcanzar los límites de su recorrido o de "fondo fuera".
Por lo tanto, una aspiración de la presente invención es
proporcionar un sistema de suspensión que pueda ser usado en
ambientes duros tales como un terreno accidentado y que proporcione
una conducción fácil, particularmente, sin la utilización de
resortes de metal u otros componentes.
Otro problema de los sistemas de suspensión
convencionales existentes que tienen muelles de metal o componentes
similares se refiere a la altura de conducción del vehículo y a la
ajustabilidad de la altura de conducción. En muchos casos, la
conducción del vehículo que no es ajustable es establecida por los
diversos componentes de la suspensión, tales como los resortes
helicoidales o similares. Para cambiar la altura de conducción es
necesario intercambiar físicamente componentes lo cual es caro,
laborioso y despilfarrador de materiales y componentes. A menudo la
altura de conducción de un vehículo, tal como de uno que deba
desplazarse fuera de carreteras, necesitará ser ajustado una o más
veces durante el mismo evento. Las suspensiones convencionales no
permiten usualmente que tales ajustes sean efectuados rápidamente.
Por lo tanto, existe una necesidad de un sistema de suspensión que
permita que la altura de conducción de un vehículo sea ajustada,
particularmente de modo rápido y eficaz.
En otras aplicaciones tales como por ejemplo, en
vehículos familiares normales del tipo poseído privadamente o
incorporado en motocicletas, existe una necesidad de suspensiones
que ocupen un espacio más pequeño dentro de los confines del coche,
moto o similar y que todavía funcionen al menos tan eficazmente como
muchas suspensiones convencionales en la conducción diaria
ordinaria. Por tanto, existe una necesidad de un sistema de
suspensión más compacto que ocupe menos espacio sobre o dentro de
un vehículo y que proporcione también una conducción y comodidad
aceptables, cuyo sistema de suspensión esté adaptado para ser usado
en coches que circulen por carreteras normales.
El documento
US-A-3077345 describe un sistema de
suspensión generalmente de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1. Otros sistemas de suspensión son conocidos por los
documentos GB-A-2239073,
EP-A-0607545,
GB-A-1500516 y DE 1157089B.
Según la presente invención se proporciona un
sistema de suspensión que incluye un acumulador para retener y
mantener un fluido a presión, teniendo dicho acumulador un émbolo de
flotación que en modo de obturación separa una primera cavidad para
almacenar un gas presurizado y una segunda cavidad para almacenar un
fluido a presión; y unos medios de amortiguación del movimiento que
están llenos de fluido en funcionamiento, en comunicación de
circulación de fluido con la segunda cavidad del acumulador,
teniendo dichos medios de amortiguación de movimiento un par de
partes relativamente movibles y medios de válvula que permiten la
circulación de dicho fluido entre dichas partes; en donde dichas
partes son capaces de movimientos de retracción y extensión
relativos durante los cuales el fluido es forzado a través de
dichos medios de válvula a respectivos regímenes controlados
predeterminados para amortiguar así el movimiento; en donde dicho
movimiento es tal que cuando dichas partes se extienden
relativamente, el fluido es obligado a circular desde dicha segunda
cavidad del acumulador a loa medios de amortiguación, por lo que la
presión del gas en dicha primera cavidad mueve el émbolo de
flotación en el acumulador para reducir la presión del gas en la
primera cavidad, y cuando dichas partes se contraen relativamente,
el fluido es obligado a circular desde los medios de amortiguación
hasta dicha segunda cavidad del acumulador, por lo que mover el
émbolo de flotación incrementa la presión del gas en la primera
cavidad; y en donde dichas partes relativamente movibles contienen
respectivas cámaras para dicho fluido y comprenden una primera
parte y una segunda parte en la cual la primera parte puede ser
recibida, estando la cámara de la primera parte en dicha
comunicación de circulación de fluido con dicha segunda cavidad, y
en la que dichos medios de válvula separan dichas cámaras pero
permiten dicha circulación de dicho fluido entre las cámaras a
dichos regímenes controlados predeterminados respectivos;
caracterizado porque el sistema de suspensión incluye además un
componente de suspensión activo en el que un sensor controla el
movimiento de un émbolo en un recipiente secundario que contiene
fluido, estando dicho recipiente secundario en comunicación de
fluido con un recipiente primario que tiene un émbolo para contener
gas en el recipiente primario a presión, estando dicho recipiente
primario en comunicación de fluido con la primera cavidad del
acumulador del sistema de suspensión, en donde el movimiento del
émbolo del recipiente secundario en respuesta al sensor origina el
movimiento del sistema de suspensión para alterar la altura de
conducción de un vehículo en el que está instalado el sistema, y en
el que en el caso de mal funcionamiento del sensor o del recipiente
secundario el émbolo del primer recipiente se mueve bajo la presión
del gas en el recipiente primario para obturar el recipiente
primario de modo que detiene la comunicación de fluido entre los
recipientes primario y secundario y por tanto actúa como una
seguridad contra fallos o sistema de protección manteniendo la
altura de conducción del vehículo.
Típicamente, la unidad de suspensión es una
unidad compacta, preferiblemente destinada a ser usada con
motocicletas, particularmente motocicletas todo terreno o de fuera
de carreteras, motocicletas de carrera y con coches que vayan por
carreteras convencionales o similares.
Típicamente, la primera parte es una cámara de
cavidad o similar, o es proporcionada con una cavidad, etc. Más
típicamente, la primera parte es un acumulador o depósito para
almacenar el gas presurizado y para contener periódica o
parcialmente un fluido que dependa de la posición de un émbolo
movible.
Típicamente, el émbolo movible se desplaza
axialmente dentro de la primera parte. Típicamente, las partes
primera y segunda están conectadas en modo de obturación entre sí y
son movibles axial o telescópicamente una con respecto a otra.
Consecuentemente, una parte de la primera o la segunda parte es
movible con respecto a la otra parte.
Típicamente, la disposición de válvula está
situada fijamente, preferiblemente conectada a la segunda parte que
contiene fluido. Más típicamente, la válvula es una de dos vías que
permite que circule fluido a través de la válvula en dos
direcciones, preferiblemente a dos regímenes diferentes.
Típicamente, la unidad de suspensión es un
acumulador y una unidad de amortiguación combinados dentro de un
cuerpo único, compartimento o unidad de alojamiento. Más
típicamente, la unidad de suspensión es un acumulador y una unidad
de amortiguación separados en diferentes cuerpos o alojamientos pero
en comunicación fluida entre sí dispuestos de modo que una parte de
la unidad de amortiguación se mueve con respecto al acumulador. Más
típicamente, los medios de acumulador y amortiguación separados
están provistos cada uno de un émbolo, preferiblemente de un émbolo
que flota. Incluso más típicamente, la unidad de amortiguación se
proporciona con una disposición de válvula.
Típicamente, la unidad de suspensión o el
sistema de suspensión que tiene la unidad es autonivelable o
autoajustable con respecto a la altura de conducción. Más
típicamente, la suspensión es ajustable para alterar la altura de
conducción.
Típicamente, cada sistema de suspensión del
vehículo tiene un acumulador y unos medios de amortiguación.
Opcionalmente, el sistema de suspensión tiene uno o más
absorbedores de choques separados en adición al acumulador y los
medios de amortiguación.
Típicamente, la primera cavidad del acumulador o
depósito es una cámara llena de gas en la cual el gas está
almacenado a presión. Más típicamente, el gas es aire, nitrógeno,
oxígeno, un gas inerte o similar incluyendo combinaciones y mezclas
de los mismos. Más típicamente, la primera cavidad del acumulador se
proporciona con una válvula de gas que permite que el gas sea
admitido en o retirado del acumulador. Más típicamente, el
acumulador puede estar presurizado a cualquier presión adecuada
predeterminada para la particular aplicación. La presión puede
variar desde una presión muy baja tal como una de menos de 0,44
Kg/cm^{2} hasta una presión muy alta. Típicamente, la presión
predeterminada puede variar de algo menos de 0,44 Kg/cm^{2} a más
de 44,6 Kg/cm^{2}. No obstante, presiones más bajas pueden ser
usadas en aplicaciones tales como bicicletas de empuje, motocicletas
y otros vehículos de poco peso, mientras que las presiones de
alrededor de 4,46 Kg/cm^{2} pueden ser usadas para vehículos más
pesados y presiones más altas para vehículos especializados. Más
típicamente, la presión de gas en el acumulador se ajusta para
cualquier valor de acuerdo con las exigencias del vehículo en el
que el sistema de suspensión de la presente invención está montada
dependiendo del tamaño del vehículo, el tipo de vehículo, el uso al
que se destina el vehículo, la altura de conducción del vehículo, y
la velocidad a la cual se acciona el vehículo y otras variables
similares. Típicamente, la altura de conducción puede ser ajustada
ajustando la presión de gas.
Típicamente, el émbolo está situado en la
interfaz de la primera cavidad y la segunda cavidad y separa el gas
en la primera cavidad del fluido en la segunda cavidad. Más
típicamente, los tamaños de las cavidades primera y segunda cambian
de acuerdo con la posición del émbolo y el movimiento del émbolo.
Típicamente, el émbolo es un émbolo que flota o un émbolo que se
mueve libremente, particularmente se mueve libremente con respecto a
las paredes laterales del acumulador.
Típicamente, el acumulador es un cilindro hueco
antes de ser llenado con gas y/o fluido y el émbolo es de doble
cara cuando el émbolo se mueve axialmente dentro del taladro del
cilindro en respuesta a condiciones cambiadas dentro del
acumulador.
Típicamente, el volumen combinado de las
cavidades primera y segunda del acumulador permanece constante e
independiente de la posición o movimiento del émbolo.
Más típicamente, el volumen del acumulador
cambia durante el funcionamiento del sistema de suspensión,
particularmente con cambios en la posición de los medios de
amortiguación con respecto al acumulador.
Típicamente, los medios de amortiguación del
movimiento se usan para controlar la altura de conducción del
vehículo. Típicamente, la unidad o sistema de suspensión se
proporciona con uno o más absorbedores de choques externos
adicionales o es como un absorbedor de choques o realiza la misma o
una función similar a un absorbedor de choques, pero sin tener la
disposición de eje y émbolo de un absorbedor de choques
convencional. Más típicamente, los medios de amortiguación son un
componente de la altura de conducción de régimen variable en el que
la circulación de fluido en una dirección está controlada a un
primer régimen y la circulación de fluido en una segunda dirección
está controlada a un segundo régimen. El primer régimen puede ser el
mismo o diferente que el segundo régimen. Un régimen está asociado
con la compresión de los medios de amortiguación en tanto que el
otro régimen está asociado con la extensión de los medios de
amortiguación.
Más típicamente, los medios de amortiguación o
la unidad combinada que incorpora los medios de amortiguación se
proporcionan con un sistema de válvulas, tal como por ejemplo, una
válvula de régimen variable para controlar la circulación de fluido
a través del componente o unidad a uno o más regímenes controlados
predeterminados. Más típicamente, la válvula es una válvula de una
vía o de dos vías. Incluso más típicamente, la válvula de dos vías
tiene dos características de la circulación diferentes que dependen
de la dirección de la circulación del fluido dentro de la unidad
combinada o unidad de amortiguación. Más típicamente, la disposición
de la válvula se fija dentro del cuerpo de la unidad o componente
de amortiguación.
Típicamente, el volumen de la primera cavidad o
cámara del acumulador corresponde al volumen de la unidad de
amortiguación o unidad de suspensión. Más típicamente, el régimen de
circulación del fluido dentro y fuera de la primera cámara de
cavidad es sustancialmente el mismo que el caudal de fluido dentro y
fuera del dispositivo de amortiguación del movimiento. Incluso más
típicamente, el tamaño del acumulador es sustancialmente el mismo
que el tamaño del dispositivo de amortiguación del movimiento.
Incluso más típicamente, el diámetro del acumulador,
preferiblemente el diámetro interior de la primera cavidad, es el
mismo que el diámetro del dispositivo de amortiguación del
movimiento, preferiblemente el diámetro interior del dispositivo de
amortiguación del movimiento. Incluso más típicamente, la
diferencia en volumen del dispositivo de amortiguación del
movimiento entre las posiciones retraída y extendida es
sustancialmente la misma que la diferencia en volumen de la segunda
cavidad del acumulador.
Típicamente, la cantidad de movimiento del
émbolo en el acumulador corresponde a la cantidad de movimiento del
dispositivo de amortiguación del movimiento o la cantidad de
movimiento del émbolo del dispositivo de amortiguación de
movimiento. Más típicamente, la extensión del recorrido del émbolo
está de acuerdo con la extensión de la retracción/extensión del
dispositivo de amortiguación de movimiento.
Típicamente, como el dispositivo de
amortiguación del movimiento extiende el movimiento del émbolo hacia
la salida de fluido con la misma extensión de desplazamiento que la
cantidad de extensión y como el dispositivo de amortiguación del
movimiento se retrae el émbolo se mueve hacia fuera de la salida de
fluido con la misma extensión de recorrido.
Típicamente, el volumen combinado del
dispositivo de amortiguación de movimiento y la primera cavidad es
de alrededor de 500 ml a alrededor de 3,5 litros. No obstante, la
capacidad de cada componente individual y del sistema global puede
alcanzar cualquier valor que dependa del tamaño, tipo y disposición
de la aplicación.
Típicamente, el tamaño de las válvulas del
dispositivo de amortiguación del movimiento es seleccionado de
acuerdo con el tamaño del acumulador y el dispositivo de
amortiguación de movimiento para permitir la libre circulación del
fluido entre el acumulador y el dispositivo de amortiguación del
movimiento.
Típicamente, la unidad de amortiguación se
proporciona con pasajes de derivación, conductos, tubos, entubados,
o similares que interconectan los lados de la unidad para
proporcionar un juego de válvulas variable para diferentes
regímenes de movimiento del émbolo en el dispositivo de
amortiguación que depende de la posición del émbolo. Típicamente
los pasajes derivados están situados exteriormente de la unidad de
amortiguación. Más típicamente, el ajuste de los regímenes
variables se hace desde fuera de la unidad de amortiguación
ajustando la circulación de fluido a través de los pasajes
derivados.
Típicamente, los componentes que constituyen la
unidad de suspensión o sistema de suspensión son de bajo rozamiento,
estando protegidos con un revestimiento de teflón o similar.
Típicamente, la unidad de suspensión o sistema
de suspensión es un sistema de suspensión activo, preferiblemente
un sistema de suspensión controlado por ordenador. Más típicamente
la unidad o sistema de suspensión incluye un depósito auxiliar,
receptáculo, recipiente o similar en comunicación fluida con la
unidad de suspensión principal. El receptáculo contiene gas
mantenido a una presión predeterminada mediante un émbolo. El
receptáculo está también en comunicación de fluido con un
recipiente más de aceite a presión que tiene un émbolo de modo que
el aceite actúa sobre el émbolo de gas para presurizar o mantener el
gas a presión. Sensores de control del émbolo funcionan en el
receptáculo de aceite para mantener la presión en el receptáculo de
gas. Incluso más típicamente, la disposición es un equipo de
reserva o disposición de seguridad ante fallos para la unidad de
suspensión principal.
La presente invención se describirá ahora a modo
de ejemplo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los
cuales:
La Figura 1 es una vista esquemática lateral de
una forma de vehículo que tiene el sistema de suspensión que
incluye las unidades de suspensión de la presente invención situadas
en las partes delantera y trasera del vehículo;
la Figura 2 es una vista en planta desde arriba
tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Figura
1;
la Figura 3 es una vista en alzado delantera del
sistema de suspensión tomada a lo largo de la línea
3-3 de la Figura 2 en una primera condición que es
la posición de uso normal;
la Figura 4 es una vista en alzado delantera del
sistema de suspensión de la Figura 2 en una segunda condición que
es una posición relativamente elevada;
la Figura 5 es una vista en alzado delantera de
la suspensión de la Figura 2 en una tercera condición que es una
posición relativamente baja;
la Figura 6 es una vista en sección transversal
de una forma de la unidad de amortiguación rellena de fluido o
unidad de suspensión de la presente invención;
la Figura 7 es una vista en sección transversal
de una forma del acumulador usada en el sistema de suspensión de la
presente invención;
la Figura 8 es una vista esquemática de una
forma de la conexión de fluido entre el acumulador y la unidad de
amortiguación correspondiente a la posición extendida del absorbedor
de choques cuando la rueda de carretera está en la posición
mostrada en la Figura 4; y
\newpage
la Figura 9 es una vista esquemática similar a
la de la Figura 8 que muestra el sistema de suspensión en otra
condición que corresponde a la posición retraída de la unidad de
amortiguación cuando la rueda de carretera está en la posición
mostrada en la Figura 5.
La Figura 10 es una vista en sección transversal
de otra forma de la unidad de suspensión de la presente invención
que es una unidad de amortiguación combinada y un acumulador en una
unidad única.
La Figura 11 es una vista en sección transversal
parcial de la unidad de suspensión mostrada en la Figura 10 que
muestra la conexión entre las dos partes con mayor detalle.
En la Figura 1 se muestra una forma de un
vehículo de motor que tiene el sistema de suspensión que incorpora
una forma de de la unidad de suspensión de la presente invención.
Esta forma del vehículo de motor es la de un vehículo que
típicamente no circula por carretera, compitiendo generalmente fuera
de carreteras, designado 2. El vehículo 2 se proporciona con una
cuerpo 4, un conjunto de ruedas 6 y un sistema 8 de suspensión
situado en o hacia el frente del vehículo y otro sistema 8 de
suspensión en la parte trasera del vehículo que puede ser el mismo,
sustancialmente el mismo o diferente del sistema 8 de suspensión
situado en la parte delantera del vehículo. Atendiendo a la
claridad y facilidad de descripción se describirá detalladamente la
suspensión delantera del vehículo. La suspensión trasera es en
esencia la misma, aunque pueden ser efectuados cambios de detalles
que dependen de las circunstancias.
En las Figuras 2 a 5 se muestran diferentes
vistas del sistema 8 de suspensión en diferentes posiciones de
funcionamiento. Empezando con la Figura 2, en ella se muestra una
vista general de la distribución de los componentes de suspensión
que constituyen el sistema de suspensión cuando el vehículo está en
la posición de reposo normal. Esta forma del sistema de suspensión
incluye la unidad de suspensión separada en dos componentes
diferentes en comunicación fluida entre sí. El sistema 8 de
suspensión incluye dos acumuladores 10a, 10b situados en una
relación de lado con lado sustancialmente paralelos entre sí y
provistos de válvulas 12 de gas en sus respectivas partes
superiores para admitir gas, típicamente aire, nitrógeno, oxígeno o
similares incluyendo combinaciones de diferentes gases a presión
en los acumuladores 10a, 10b, para aumentar la presión en los
acumuladores y mantener cualquier fluido en los acumuladores a
presión. Los acumuladores son parte de una forma de las unidades de
suspensión de la presente invención.
Con particular referencia a la Figura 7, se
describirá una forma de un acumulador único 10. El acumulador 10 en
una forma es cilíndrico y se proporciona con una envuelta 14 que
rodea la pared cilíndrica interna 15 del acumulador. Se
proporcionan dos entradas/salidas 16 para permitir que un
refrigerante, tal como agua o una mezcla de agua, etileno y glicol
circule alrededor del interior de la envuelta 14 de cada acumulador
10. Se proporciona un radiador (no mostrado) para enfriar el
refrigerante durante el funcionamiento del vehículo. Los conductos
19 transportan el refrigerante al y desde el radiador. Se ha de
tener en cuenta que cada acumulador 10 puede tener su propio
radiador o puede haber un radiador único para refrigerar ambos
acumuladores 10a y 10b. En otras realizaciones el acumulador no
tiene un envuelta de refrigeración sino que es proporcionado con
aletas de refrigeración o una refrigeración a través de las paredes
del acumulador.
Un émbolo 17 de doble cara se proporciona dentro
del taladro configurado por la pared interior cilíndrica 15 del
acumulador para dividir el acumulador en dos cavidades, 100 y 102.
Gas a presión es almacenado en la cavidad 100 mientras que el
fluido es almacenado en la cavidad 102 bajo la presión ejercida por
la presión del gas en la cavidad 100 por medio del émbolo 17 en la
utilización del sistema de suspensión. Dos anillos 101 de
obturación se proporcionan en la pared lateral del émbolo 17 para
colaborar en la separación del gas en la cavidad 100 del fluido en
la cavidad 102. A medida que el émbolo 17 se mueve axialmente hacia
la válvula 12 se produce un incremento en la presión del gas
situado en la cavidad 100 y cuando el émbolo 17 se mueve axialmente
hacia el conducto 18 el fluido es forzado fuera del acumulador 10
reduciendo por tanto la presión del gas en la cavidad 100. Se ha de
tener en cuenta que el acumulador 10a se proporciona para el sistema
de suspensión sobre el lado derecho del vehículo 2 mientras que el
acumulador 10b se proporciona solamente para el lado izquierdo de
la suspensión delantera. Además, se ha de tener en cuenta que la
conexión de fluido y la comunicación para el lado izquierdo de la
suspensión están aisladas del lado derecho de modo que no hay
transferencia de fluido entre los dos sistemas separados y aislados
correspondientes a cada lado del vehículo.
El sistema de suspensión sobre el lado derecho
del vehículo 2 se describirá a continuación, siendo el del lado
izquierdo sustancialmente idéntico. Un conducto flexible 18 se
extiende entre un extremo del acumulador 10a que es el extremo
opuesto a la válvula 12 de gas y un extremo de la unidad 20a para
permitir que el fluido a presión circule entre el acumulador 10a y
la unidad 20a de amortiguación dependiendo de la posición de la
rueda 6 de carretera con respecto al vehículo 2. La unidad 20 de
amortiguación es la otra parte de la unidad de suspensión separada
de pero en comunicación fluida con el acumulador.
Aunque la unidad 20a de amortiguación es de
construcción y funcionamiento similares a los de un amortiguador de
choques, también es muy diferente a un amortiguador de choques
puesto que la unidad de amortiguación no tiene la disposición de
válvula movible y eje del amortiguador de choques convencional y el
amortiguador de choques convencional no puede ser usado para
mantener la altura de conducción del vehículo.
La unidad 20a de amortiguación incluye dos
miembros telescópicos con un tubo interior 21 situado dentro del
tubo exterior 23. Un regulador de corriente con la forma de una
válvula está situado entre los dos miembros 21, 23 telescópicos y
regula la circulación de fluido a través de la unidad de
amortiguación de acuerdo con el movimiento de la rueda 6 de
carretera en la utilización del vehículo 2. El extremo distal del
miembro interior 21 de la unidad 20a de amortiguación está
conectado fijamente al miembro 24 de chasis mediante un accesorio
26a de pivotamiento. El extremo distal del miembro exterior 23 de la
unidad 20a de amortiguación está conectado de modo que puede
pivotar a una disposición 28a de montante conectada fijamente al
brazo superior 30a mediante el accesorio 32 de giro. Un extremo del
brazo superior 30a está conectado de modo giratorio al miembro 24
de chasis mediante el accesorio 27a de giro mientras el otro extremo
está conectado al cubo 34 de la rueda 6 de carretera. Como la rueda
6 de carretera se mueve verticalmente hacia arriba y hacia abajo
durante el funcionamiento del vehículo 2 el extremo del brazo
oscilante 30a conectado al cubo 34 se mueve verticalmente hacia
arriba y hacia abajo consecuentemente. A su vez el tubo exterior 23
de la unidad 20a de amortiguación conectado a la disposición 28a de
montante se mueve axialmente a lo largo de la dirección longitudinal
del amortiguador de choques que extiende o retrae la unidad de
amortiguación. Se ha de tener en cuenta que la unidad 20a de
amortiguación puede ser proporcionada con amortiguadores de choque
externos, ya sea en adición a, o como una sustitución para la
unidad 20a de amortiguación y/o la válvula de control de fluido
situada interiormente dentro de la unidad 20a de amortiguación.
La construcción de la unidad 20a de
amortiguación se describirá ahora más detalladamente con particular
referencia a la Figura 6. El tubo telescópico exterior 23 está
configurado como un tubo que tiene el extremo distal cerrado y el
extremo proximal abierto o si ambos extremos están abiertos el
extremo distal está obturado mediante una tapa 25 de obturación. En
una realización la pared interior del tubo exterior 23 está roscada
para recibir la correspondiente tapa roscada 25 y el anillo tórico
de un material elástico tal como caucho (no mostrado). El extremo
proximal del tubo exterior 23 está abierto para recibir el extremo
proximal del tubo interior 21. El extremo distal del tubo interior
21 se proporciona con un casquillo 40, fabricado típicamente de
latón, dentro de este tubo está situada una válvula para controlar
el régimen del fluido que circula a través de la unidad 20a de
amortiguación, tal como por ejemplo, una válvula de anegación que
tiene una pluralidad de aberturas (no mostradas) para controlar la
relación de circulación de fluido en ambas direcciones desde un
extremo de la unidad de amortiguación hasta el otro extremo de la
unidad. En una realización de la válvula anegadora hay dos
conjuntos de aberturas; un conjunto controla la circulación de
fluido a medida que la unidad de amortiguación se extiende para
incrementar su volumen y el otro conjunto controla la circulación de
fluido a medida que la unidad se retrae para disminuir su volumen.
Los dos conjuntos de aberturas en una realización pueden ser del
mismo tamaño de modo que el régimen de extensión de la unidad de
amortiguación sea alrededor del mismo que el del régimen de
retracción, o en otras realizaciones los dos conjuntos de aberturas
pueden ser de diferentes tamaños de modo que el régimen de
extensión sea diferente del régimen de retracción. Los regímenes de
circulación en cualquier dirección son ajustables, tal como por
ejemplo, mediante el uso de diafragmas para abrir y cerrar
parcialmente las aberturas de la válvula.
En una realización preferida el régimen de
extensión de la unidad de amortiguación es mayor que el régimen de
retracción para permitir que las ruedas de carretera sigan más
rápidamente el contorno de la carretera a través de una depresión y
a comprimir más lentamente para retardar la velocidad con la cual la
suspensión recupera su posición de reposo. Los respectivos extremos
proximales del tubo interior 21 y el tubo exterior 23 están
conectados herméticamente mediante medios de obturación adecuados.
En una realización los medios de obturación incluyen un cojinete
interior 42 y una ordenación 44 de obturaciones de plástico o nailon
o plástico conectadas al extremo distal del tubo exterior 23 y un
anillo 46 de teflón conectado al extremo distal del tubo interior
21 dispuesto de modo que cuando la unidad de amortiguación está
completamente retraída el anillo 46 de teflón está situado dentro
del cojinete 42. Un anillo 48 raspador se proporciona también entre
los tubos interior y exterior y el conjunto completo se mantiene
unido mediante una tuerca u otro sujetador adecuado que impida que
el tubo interior 21 y el tubo exterior 23 se desacoplen durante la
utilización. La entrada 50 se proporciona en la pared del tubo
interior 21 para la conexión al conducto 18 para permitir la
transferencia de fluido entre el acumulador 10 y la unidad 20 de
amortiguación.
Un montaje de absorción de choques se
proporciona para limitar más la cantidad de desplazamiento de la
rueda 6 en el caso en que se requiera o el sistema de suspensión
acabado de describir sea insuficiente para limitar el movimiento de
la rueda. Este montaje adicional incluye una disposición de
apuntalamiento que requiere brazos 70, 72 que forman un entramado
generalmente triangular conectado de modo fijo al miembro 24 de
chasis. Un amortiguador 74 de choques que tiene un ariete
hidráulico 76 que pende hacia abajo está situado de modo fijo en el
extremo distal de los brazos 70, 72. El ariete hidráulico 76 es
forzado a retirarse dentro del cuerpo del amortiguador 74 mediante
el contacto con el brazo 30a a medida que la rueda 6 se eleva de
modo sustancial verticalmente durante el uso del vehículo 2. Se ha
de tener en cuenta que este montaje se activa solamente y/o es
necesitado en circunstancias excepcionales cuando el sistema de
suspensión principal ha alcanzado el límite de su capacidad,
experimenta una fuga de fluido o existe una circunstancia
similar.
El funcionamiento del sistema de suspensión de
la presente invención se describirá ahora. En funcionamiento como
el vehículo 2 está siendo accionado a lo largo de un tramo uniforme
de carretera o similar, la suspensión adopta una posición de
descanso normal como se muestra en la Figura 3 en la cual el miembro
interior 21 y el miembro exterior 23 de la unidad 20 de
amortiguación están en sus posiciones de descanso normales de modo
que la unión entre los dos tubos está situada alrededor del punto
medio de la longitud de la unidad.
Cuando la rueda 6 de carretera golpea un
obstáculo tal como una vaguada, un hoyo, una superficie inclinada,
o similar, la rueda 6 de carretera está situada relativamente más
baja que el miembro 24 de chasis, como se muestra en la Figura 4.
En esta posición el extremo del brazo oscilante 30a conectado al
cubo 34 se desvía hacia abajo como se indica mediante la flecha A
de la Figura 3 para adoptar la posición mostrada en la Figura 4 que
a su vez hace girar la disposición 28a de brazo en una dirección
hacia abajo como se indica mediante la flecha B de la Figura 3 para
adoptar la posición que se muestra en la Figura 4 que produce el
efecto de extender el tubo exterior 23 con respecto al tubo
interior 21 que está retenido en posición por el accesorio
giratorio 26a que conecta éste al miembro 24 de chasis de modo que
se extiende a lo largo de la unidad 20a de amortiguación. Como el
tubo exterior 23 se extiende para incrementar el volumen de la
unidad 20a de amortiguación la presión dentro de la unidad 20a de
amortiguación se reduce permitiendo que circule más fluido dentro de
la unidad 20a de amortiguación desde la cavidad 102 de acumulador
10a a través del conducto 18 y la entrada 50 mediante el movimiento
axial del émbolo 17 dentro del acumulador 10 debido al fluido en el
acumulador 20a que está bajo la presión del gas en la cavidad 100,
lo cual tiene el efecto de disminuir la presión del gas en la
cavidad 100 del acumulador 10a. La transferencia de fluido asociada
con el descenso de la rueda 6 de carretera se muestra
esquemáticamente en la Figura 8 que muestra el émbolo 17 situado más
hacia el conducto 18 reduciendo de ese modo el volumen de la
cavidad 102 e incrementando el volumen de la cavidad 100.
Con particular referencia a las Figuras 5 y 9,
cuando el vehículo 2 encuentra un obstáculo con la forma de una
elevación, un saliente, o similar, la rueda 6 de carretera es
forzada verticalmente hacia arriba de modo que en una posición la
rueda 6 está a alrededor del mismo nivel que el miembro 24 de chasis
como se muestra en la Figura 5. En esta posición el extremo del
brazo oscilante superior 30a conectado al cubo 34 es forzado
verticalmente hacia arriba en la dirección de la flecha D de la
Figura 5, que a su vez eleva la disposición 28a de brazos en la
dirección de la flecha E de la Figura 5 que a su vez fuerza la
unidad 20a de amortiguación a retirarse mediante el tubo exterior
23 de fuerza hacia el tubo interior 21 de modo que el volumen del
fluido en esta unidad se reduce a medida que los extremos distales
de los tubos telescópicos 21 interior y 23 exterior son forzados
relativamente próximos uno hacia otro. Esto tiene el efecto de
forzar fluido desde la unidad 20a de amortiguación a través de la
entrada 50 y el conducto 18a en la cavidad 102 del acumulador 10a
para mover axialmente el émbolo 17 hacia la válvula 12 en la parte
superior del acumulador incrementando de ese modo la presión sobre
el gas contenido en la cavidad 100 del acumulador. La posición del
émbolo 17 es relativamente más cercana a la válvula 12 como se
muestra en la Figura 9 lo cual tiene el efecto de incrementar la
presión del gas en la cavidad 100. La Figura 9 muestra también la
unidad 20a de amortiguación en una posición retraída. Como el
volumen de la cavidad 100 del acumulador 20a es un volumen
relativamente pequeño la presión del gas en este volumen está en un
máximo de modo que ésta fuerza la rueda 6 de carretera a retornar a
la posición normal en el descanso o cuando la rueda 6 de carretera
encuentra una inclinación en la carretera o terreno el émbolo 17 de
superficie es forzado hacia abajo debido a la presión de gas para
transferir fluido dentro de la unidad 20a de amortiguación para
extender esta, típicamente a la posición normal en reposo o a la
posición mostrada en la Figura 4. Moviendo continua y repetidamente
la rueda 6 de carretera verticalmente hacia arriba y hacia abajo en
el funcionamiento del vehículo, de acuerdo con el terreno, el
vehículo que es conducido sobre fluido circula continuamente
entrando y saliendo de la unidad 20a de amortiguación a medida que
esta se extiende y se retrae. El régimen de circulación entre el
acumulador 10a y la unidad 20a de amortiguación es regulado por la
válvula anegadora proporcionada en la propia unidad o mediante el
juego de válvulas en los amortiguadores 60 de choques externos y es
transferido mediante el movimiento del émbolo 17 dentro del
acumulador 20a que a su vez está controlado por la cantidad de
presión aplicada por el gas comprimido en la cavidad 100 en un
extremo del acumulador. Como el fluido es forzado continuamente
dentro y fuera del acumulador se genera y radia calor a través de
las paredes interiores 15 del acumulador de donde este es eliminado
por el refrigerante que circula por la camisa exterior 14 del
acumulador para mantener la temperatura de funcionamiento del
fluido.
Otra realización del sistema de suspensión de la
presente invención se describirá ahora con particular referencia a
las Figuras 10 y 11. En esta realización el acumulador y los medios
de amortiguación están contenidos dentro de un componente único en
el que el acumulador se configura a partir de un primer miembro
tubular colocado telescópicamente dentro de un segundo miembro
tubular los cuales representan los medios de amortiguación, estando
los dos miembros tubulares conectados juntos en una disposición
colineal y estando en comunicación fluida entre sí. El acumulador
está conectado en modo de obturación a los medios de amortiguación
mediante una disposición similar a la mostrada en la Figura 6 como
se describirá con referencia a la Figura 11.
La realización adicional del sistema de
suspensión de la presente invención como se muestra en la Figura 10
está en la forma de un componente 110 que es una combinación del
acumulador y los medios de amortiguación en comunicación fluida
entre sí similar a la disposición previamente ilustrada y descrita
pero en una disposición mucho más compacta que permite mayor
flexibilidad para ser montada en vehículos de motor estándar,
motocicletas, camiones, suspensiones de cabina y de asientos o
similares, típicamente como una sustitución para o una adición a
los sistemas de suspensión convencionales de los vehículos de motor
poseídos privadamente tales como por ejemplo los montantes
McPherson, resortes de hoja, fuelles accionados por aire, o
similares.
El componente combinado 110 tiene un primer tubo
112 cilíndrico que es el acumulador recibido dentro de un tubo 114
de sección cilíndrica que constituyen los medios de amortiguación.
El tubo 112 está conectado al tubo 114 a través de una disposición
116 de conexión que se muestra con más detalle en la Figura 11 y se
describirá más adelante en esta especificación. Un extremo del tubo
212 que es el extremo exterior o extremo proximal se proporciona
con una válvula 118 de llenado para introducir un gas, tal como
nitrógeno o similar, a presión dentro del tubo 112 acumulador para
llenar una primera cámara 120 situada en o hacia el extremo proximal
del tubo 112 para almacenar gas a presión. Un émbolo 122 de doble
cara se proporciona intermedio entre los dos extremos del tubo 112
acumulador. La primera cámara está formada entre la válvula 118 de
llenado y el émbolo 122. Una segunda cámara 124 está formada entre
el émbolo 122 y el extremo interior o extremo distal del tubo 112.
Un fluido hidráulico llena la segunda cámara 124 del acumulador 112.
Una disposición 126 de válvula de doble accionamiento se
proporciona en o hacia el extremo interior o distal del tubo 112. Un
fluido hidráulico llena la segunda cámara 124 del acumulador 112.
Una disposición 126 de válvula de doble accionamiento se proporciona
en o hacia el extremo interior o extremo distal del tubo 112 de
acumulador y se mueve a través del fluido hidráulico o el fluido
hidráulico se mueve a través de ésta de acuerdo con el movimiento
correspondiente del tubo 112 que depende de si la disposición de la
válvula es fija o tiene libertad de movimientos. Preferiblemente, la
disposición de válvula es fija.
El mecanismo individual de la válvula 126 es tal
que permite que el fluido circule en una dirección con un régimen
cuando el tubo 112 se mueve en una primera dirección y circula en la
dirección opuesta a una segunda velocidad cuando el tubo 112 se
mueve en la dirección opuesta. El régimen de movimiento del fluido a
través del sistema de válvulas depende del número, tamaño y
disposición de las aberturas, puertos o pasajes que constituyen el
mecanismo individual dentro de la válvula 126. Se ha de tener en
cuenta que la construcción y funcionamiento de la válvula 126 es
similar al de la válvula anegadora anteriormente descrita con
referencia a la Figura 6. Además, se ha de tener en cuenta que la
construcción de la unidad combinada, particularmente con la
disposición de válvula que se fija permite que el sistema de
suspensión sea usado para controlar y/o mantener la altura de
conducción del vehículo en adición a proporcionar características de
suspensión o amortiguación.
El tubo 114 de amortiguación se extiende desde
la disposición 116 de conector que está situada en el extremo
interior o distal de este tubo hasta el otro extremo del componente
combinado 110 que es el extremo exterior o proximal del tubo 114.
El tubo 114 de amortiguación se llena con fluido hidráulico. Como la
válvula 126 separa la cámara 124 y el interior del tubo 114, ambos
tubos 112 y 114 están en comunicación fluida entre sí a través de la
válvula 126.
Ambos extremos del componente combinado 110 se
proporcionan con accesorios adecuados para permitir que este
componente se sitúe en su lugar como parte del sistema de suspensión
de un vehículo de motor. Se ha de tener en cuenta que cualquier
accesorio adecuado puede ser proporcionado en cualquiera o en ambos
extremos de esta forma del componente. Si es necesario o
conveniente, los tubos 112, 114 pueden ser proporcionados con
chalecos de refrigeración exteriores para recibir refrigerante
reciclado para enfriar el componente 110 en uso. Adicionalmente o
alternativamente, la superficie exterior del tubo 114 de
amortiguación se proporciona con aletas de refrigeración de aire
desmontables, sustituibles y/o intercambiables localizables
alrededor del lado de fuera de la pared exterior del tubo 114 para
una refrigeración incrementada si se requiere.
Con particular referencia a la Figura 11 en la
cual se muestra la construcción del conector 116 con mayor detalle,
la disposición de este conector se describirá ahora. El extremo
interior del tubo 112 acumulador se muestra recibido dentro del
extremo interior del tubo 114 de amortiguación. Una pieza 130 de
cabeza está conectada de modo fijo al extremo interior del tubo 114
de amortiguación y se extiende desde el extremo interior del tubo
114 de amortiguación hacia el tubo 112 acumulador. La pieza 130 de
cabeza se aplica de modo roscado a un correspondiente tornillo
situado en el extremo interior del tubo 114 de amortiguación. El
extremo distal de la pieza 130 de cabeza está provisto también de
una porción roscada interna para recibir una tuerca 132 de fijación
en el mismo. La tuerca 132 se obtura a la pieza 130 de cabeza
mediante el anillo tórico 131. La tuerca 132 de fijación se
proporciona con una abertura 134 situada centrada a través de la
cual es recibido el extremo interior del tubo 112 acumulador. Una
obturación 136 de raspado y un anillo tórico 138 son proporcionados
en ranuras inapropiadas situadas en la pared interna de la abertura
de la tuerca 132 de fijación para poner fin al movimiento del tubo
112 a través del conector 116. Un casquillo 140 está situado
internamente dentro de la pieza 130 de cabeza para que actúe como
una guía para el movimiento del tubo 112 acumulador y obture mejor
el componente 110 para que no pierda. Una obturación 142 se
proporciona entre el casquillo 140 y la tuerca 132. La disposición
126 de válvula está situada en el extremo distal o extremo interior
del tubo 112 acumulador. La válvula 126 es mantenida en su lugar
dentro del extremo distal del tubo 112 mediante un sujetador
circular 146. Una camisa 148 exterior se proporciona alrededor del
tubo 114 para recibir refrigerante reciclado a través del mismo
para colaborar en la refrigeración del componente durante el
funcionamiento.
En el funcionamiento de esta forma del sistema
de suspensión el extremo exterior del tubo 114 de amortiguación
está situado fijamente en la rueda de un vehículo de motor o en otro
componente que esté conectado directa o indirectamente con una
rueda de carretera del vehículo. Por tanto, el tubo 114 se mueve de
acuerdo con un movimiento sustancialmente vertical de la rueda
sobre un terreno desigual o accidentado. El extremo exterior del
tubo acumulador 112 está conectado a la carrocería del vehículo de
motor o a otro componente fijo y está por tanto fijado en el
lugar.
lugar.
Como la válvula 126 está conectada fijadamente
al extremo interior del tubo 112 en una realización, la válvula 126
permanece estacionaria y el fluido hidráulico circula a través de la
válvula durante el funcionamiento del sistema de suspensión.
En funcionamiento cuando una rueda de carretera
encuentra un obstáculo con la forma de una cresta, elevación o
similar, el tubo 114 de amortiguación es forzado hacia el tubo
acumulador 112 de modo que la longitud del componente combinado 110
se reduce a su vez, el extremo interior del tubo 112 es forzado más
dentro del cuerpo del tubo 114 bombeando de ese modo fluido
hidráulico desde dentro del tubo 114 a través de la válvula 126
dentro de la cámara 124 proporcionada entre la superficie interior
del émbolo 122 y la válvula 126. Como el volumen de fluido que es
forzado dentro de la cámara 124 aumenta los recorridos del émbolo
122 axialmente a lo largo de la pared interior del tubo 112 hacia
la salida o extremo proximal de ese tubo comprimiendo más de ese
modo el gas en la cámara 120 e incrementando la presión interna
dentro del componente 110. Este ofrece a su vez una resistencia
creciente a más movimiento del tubo 114 limitando por tanto la
cantidad de desplazamiento de la rueda de carretera en una
dirección hacia arriba sustancialmente vertical.
Cuando la rueda de carretera retorna a su
posición normal, tal como por ejemplo, cuando rebota o cuando
encuentra una vaguada o cresta en la carretera la longitud de la
unidad combinada 110 es incrementada por los tubos 112 y 114 que se
expanden telescópicamente uno con respecto a otro permitiendo de ese
modo que el fluido se mueva desde la cámara 124 dentro del tubo 114
lo cual reduce la cantidad de fluido en la cámara 124 permitiendo
que el émbolo 122 se mueva bajo la presión de gas incrementada del
gas comprimido almacenado en la cámara 120, lo cual reduce a su vez
la compresión o presión del gas en la cámara 120. Más fluido es
bombeado dentro del tubo 114 hasta equilibrar todas las presiones.
El régimen con el que el fluido puede circular a través de la
válvula 126 limita la cantidad de desplazamiento de la rueda de
carretera en la dirección hacia abajo sustancialmente vertical.
En una realización más todavía del sistema de
suspensión de la presente invención la modificación del componente
combinado incluye la adición de un receptáculo
desmontable/sustituible/intercambiable o de otro recipiente (no
mostrado) asociado con el tubo acumulador 112. En esta realización
un recipiente intercambiable con la forma de un receptáculo o
similar, tal como por ejemplo, un recipiente similar a un filtro de
aceite giratorio/no giratorio se proporciona en o hacia el extremo
proximal del tubo 112 en el lado del tubo acumulador 112 por medio
de una pieza en forma de T de extensión adecuada, de despegue o
salida similar situada en o hacia el extremo exterior del
acumulador 112. El volumen interno del receptáculo proporciona un
depósito para el gas situado en la cámara 120 del tubo acumulador
112 para incrementar el volumen de gas disponible para el
funcionamiento de esta forma del componente de suspensión, y por
tanto el movimiento de la unidad de suspensión.
Una modificación más todavía incluye la
provisión de un receptáculo secundario que esté en comunicación de
fluido con un depósito de aceite secundario proporcionado con un
émbolo movible para el bombeo independiente de fluido dentro del
receptáculo con un régimen predeterminado o seleccionado o para
bombear fluido de acuerdo con el movimiento del sistema de
suspensión durante el funcionamiento del vehículo.
Una modificación más todavía de la presente
invención incluye proporcionar conductos derivados o similares a
intervalos espaciados entre sí sobre la longitud del conducto
combinado. Los conductos derivados que están situados fuera del
cuerpo de la unidad proporcionan unos medios de sintonización fina
de las características de compresión y rebote de la unidad.
Típicamente, se proporcionan uno, dos, tres o más tubos de
derivación en los cuales una disposición de dos tubos permite un
ajuste sobre la compresión y uno sobre el rebote mientras una
disposición de tres tubos permite el ajuste de dos zonas en la
compresión y de una en el rebote.
Se ha de tener en cuenta que los componentes de
la presente invención son usados adicionalmente como suspensión.
Claims (16)
1. Un sistema de suspensión que incluye:
un acumulador (112) para retener y mantener un
fluido a presión, teniendo dicho acumulador en émbolo (122) de
flotación que separa en modo de obturación una primera cavidad (120)
para almacenar un gas presurizado y una segunda cavidad (124) para
almacenar un fluido bajo presión; y
unos medios (114) de amortiguación de
movimientos que están llenos de fluido en funcionamiento, en
comunicación de circulación fluida con la segunda cavidad (124) del
acumulador (112), teniendo dichos medios (114) de amortiguación de
movimiento un par de partes movibles relativamente y medios (126) de
válvula que permiten la circulación de dicho fluido entre dichas
partes;
en el que dichas partes son capaces de
movimientos de retracción y extensión relativos durante los cuales
el fluido es forzado a través de dichos medios (126) de válvula a
respectivos regímenes controlados predeterminados para así
amortiguar el movimiento;
en el que dicho movimiento es tal que cuando
dichas partes se extienden relativamente, se hace circular fluido
desde dicha segunda cavidad del acumulador (112) a los medios (114)
de amortiguación, por lo que la presión del gas en dicha primera
cavidad (120) mueve el émbolo (122) que flota en el acumulador (112)
para reducir la presión del gas en la primera cavidad (120), y
cuando dichas partes se retraen relativamente el fluido es hecho
circular desde los medio (114) de amortiguación a dicha segunda
cavidad (124) del acumulador (112), por lo que mueve el émbolo
(122) de flotación para incrementar la presión de gas del gas en la
primera cavidad (120);
y en el que dichas partes relativamente movibles
contienen respectivas cámaras para dicho fluido y comprenden una
primera parte (112) y una segunda parte (114) en la que la primera
parte puede ser recibida, estando la cámara de la primera parte en
dicha comunicación de circulación de fluido con dicha segunda
cavidad (124), y en la que dichos medios (126) de válvula separan
dichas cámaras pero permiten dicha circulación de dicho fluido
entre las cámaras a dichos regímenes controlados predeterminados
respectivos;
caracterizado porque el sistema de
suspensión incluye además un componente de suspensión en el que un
sensor controla el movimiento de un émbolo (122) en un recipiente
(124) secundario que contiene fluido, teniendo dicho recipiente
(124) en comunicación fluida con un recipiente primario (120) un
émbolo para contener gas en el recipiente primario (120) a presión,
dicho recipiente primario (120) en comunicación de fluido con la
primera cavidad (120) del acumulador del sistema de suspensión, en
el que el movimiento del émbolo (122) del recipiente secundario
(124) en respuesta al sensor origina el movimiento del sistema de
suspensión para alterar la altura de conducción de un vehículo en
el que está instalado el sistema, y en el que en el caso de un mal
funcionamiento del sensor o el recipiente secundario (124) el émbolo
(122) del primer recipiente (120) se mueve bajo la presión del gas
en el recipiente primario (120) para obturar el recipiente primario
de modo que interrumpa la comunicación de fluido entre los
recipientes primario y secundario y por tanto actúe como una
seguridad contra fallos o sistema de protección que mantiene la
altura de conducción del vehículo.
2. Un sistema de suspensión según la
reivindicación 1, en el que dichas primera (112) y segunda (114)
partes comprenden tubos interaplicados telescópicamente
respectivamente de diámetros relativamente menor y mayor.
3. Un sistema de suspensión según la
reivindicación 2, en el que dichos medios (126) de válvula se
proporcionan en un cuerpo de válvula fijado a un extremo interior
del tubo que comprende dicha primera parte (112).
4. Un sistema de suspensión según las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, que comprende una unidad de suspensión en
la cual dicha primera parte (112) y dicho acumulador (112) son
enterizos por lo que dicha segunda cavidad y dicha cámara encerrada
por la primera parte comprenden una cámara única.
5. Un sistema de suspensión según la
reivindicación 4, en el que dicha primera parte (112) y dicho
acumulador (112) se proporcionan mediante un tubo único.
6. Un sistema de suspensión según las
reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que dicho acumulador (112) y dichos
medios (114) de amortiguación de movimiento son unidades separadas
y se proporciona un conducto para dicha comunicación de circulación
de fluido entre la cámara de dicha primera parte (112) y dicha
segunda cavidad (124).
7. Un sistema de suspensión según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que la suspensión es una
unidad de autoajuste, de autonivelación para determinar la altura de
conducción de un vehículo.
8. Un sistema de suspensión según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que el volumen combinado de
las cavidades primera y segunda del acumulador permanece constante,
independientemente de la posición o movimiento de dicho émbolo que
flota axialmente a lo largo del acumulador.
\newpage
9. Un sistema de suspensión según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que los medios (126) de
válvula son una válvula anegadora o válvula similar que permita que
circule el fluido a través de la válvula en dos direcciones
diferentes.
10. Un sistema de suspensión según la
reivindicación 9, en el que los medios (126) de válvula son tales
que los caudales de fluido en las direcciones respectivas son
diferentes por lo que las características de amortiguación varían
si dicho movimiento es relativo a movimientos de retracción o
extensión.
11. Un sistema de suspensión según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que la diferencia en
volumen de los medios (114) de amortiguación de movimiento en
posiciones predeterminadas de retracción y extensión de dichas
aberturas es sustancialmente la misma que el cambio en volumen de la
segunda cavidad (124) del acumulador (112) entre dichas
posiciones.
12. Un sistema de suspensión según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que incluye además conductos de
derivación situados exteriormente de los medios (126) de válvulas
para proporcionar un juego de válvulas variable.
13. Un sistema de suspensión según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que incluye además medios de
refrigeración para reducir la temperatura del sistema durante el
funcionamiento.
14. Un sistema de suspensión según la
reivindicación 13, en el que los medios de refrigeración incluyen
camisas de refrigeración exteriores para reciclar refrigerante, o
aletas de refrigeración exteriores o elementos similares.
15. Un sistema de suspensión según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que incluye además un montaje de
absorción de choques que tiene al menos un absorbedor de
choques.
16. Un sistema de suspensión según cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, que incluye además un receptáculo
desmontable, reemplazable, intercambiable u otro recipiente para
variar la capacidad de gas del sistema, o para variar la presión
bajo la cual funciona el sistema debida al gas presurizado.
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