SUSPENSIÓN DE VARILLA DE CONTROL CON ABSORBEDOR DE CHOQUE EXTERIOR
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las instalaciones absorbedoras de choque conocidas tienen una proporción de movimiento similar para los movimientos de rueda tanto de rodamiento como vertical. Típicamente estas instalaciones incluyen por lo menos un absorbedor de choques que tiene un extremo unido al chasis del vehículo y el otro extremo unido al árbol del vehículo. Los ejemplos de instalaciones absorbedores de choque conocidas se pueden encontrar, por ejemplo, en la patente de E.U.A. 2,941,817, la cual proporciona un ensamblado de árbol de vehículo y suspensión de aire. Un primer extremo de un absorbedor de choques se une a la porción interior de un chasis. El segundo extremo del absorbedor de choques se une a una porción interior de un árbol no direccionable . La patente de E.U.A. número 4,262,929 describe una suspensión de vehículo para conectar un árbol al bastidor. La suspensión incluye tanto un resorte como un absorbedor de choques . El extremo superior del absorbedor de choques se monta en la viga de bastidor del vehículo. El extremo inferior del absorbedor de choques se monta al árbol . La patente de E.U.A. número 4,802,690 proporciona un ensamblado de suspensión para un eje de dirección. El ensamblado utiliza un absorbedor de choques unido tanto al riel lateral del chasis como a una porción del eje árbol . La patente de E.U.A. número 4,802,690 proporciona un ensamblado de suspensión para un eje de dirección. El ensamblado utiliza un absorbedor de choques unido tanto al riel lateral del chasis como a una porción del eje adyacente al muelle de aire. La patente de E.U.A. número 6,073,946 describe un sistema de suspensión para un ensamblado de árbol direccionable . El sistema tiene un absorbedor de choques unido a un primer extremo del bastidor del vehículo y un segundo extremo a una placa. La placa se une al árbol del vehículo. La patente de E.U.A. número 6,135,470 proporciona un sistema de suspensión de árbol de rueda que tiene un absorbedor de choques. El absorbedor de choques se une al miembro de bastidor de chasis y a un alojamiento de árbol directamente por encima del árbol . Las características amortiguadoras de rodamiento transitorio de , estas instalaciones conocidas necesitan mejorarse para que no muestren movimientos de rueda verticales ásperos superpuestos. Se ha encontrado en la presente invención que al colocar por lo menos una estructura amortiguadora que tenga un extremo interior montado pivotalmente a un bastidor de vehículo y un extremo exterior montado pivotalmente a una clavija maestra de manera que se mejoran las características amortiguadoras de rodamiento transitorias.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN
Esta invención satisface las necesidades descritas antes en la técnica, al proporcionar una suspensión de varilla de control con por lo menos una estructura amortiguadora que tiene un extremo exterior y un extremo interior. El extremo interior se monta pivotalmente al bastidor del vehículo. El extremo' exterior se monta pivotalmente a una clavija maestra. Una clavija maestra conecta giratoriamente al muñón con el árbol de la viga. La estructura amortiguadora mejora las características amortiguadoras de rodamiento transitorias del vehículo.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS
Lo anterior, así como otras ventajas de la presente invención se volverán evidentes fácilmente para los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada cuando se considere a la luz de los dibujos anexos, en los cuales: la figura 1 es una vista en perspectiva, en sección de una construcción que constituye la presente invención; la figura 2 es una vista lateral de una porción de la invención que se muestra en la figura 1; la figura 3 es una vista lateral de una porción de la invención mostrada en la figura 1 ; la figura 4 es una vista superior de otra construcción adicional que constituye la presente invención; la figura 5 es una vista lateral de la construcción que se muestra en la figura 4; y la figura S es una vista lateral de otra construcción adicional que constituye la presente invención .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS
Debe entenderse que la invención puede adquirir varias orientaciones y secuencias de etapas alternativas, excepto cuando . se especifique de manera expresa lo contrario. También debe entenderse que los dispositivos y procedimientos específicos que se ilustran en los dibujos anexos y que se describen en la siguiente especificación son simplemente modalidades ejemplares de los conceptos inventivos definidos en las reivindicaciones anexas. Por lo tanto, las dimensiones específicas, las instrucciones u otras características físicas en relación a las modalidades descritas no se deben considerar como limitantes a menos que las reivindicaciones lo establezcan de manera expresa de otro modo . La figura 1 de la presente invención muestra dos rieles 10 de bastidor de chasis sustancialmente paralelos. Los rieles 10 de bastidor de chasis pueden ser tales como, por ejemplo, de un chasis PeterbiltMR 377 fabricado por Peterbilt Motors Company de Dentón, Texas, aunque los expertos en la técnica comprenderán que se pueden utilizar otros rieles 10 de bastidor de chasis sin apartarse del alcance o espíritu de la invención. Una viga 12 de eje de dirección se localiza preferiblemente debajo de los rieles 10 de bastidor de chasis. En una modalidad preferida, la viga 12 de eje de dirección es una viga 12 de eje de dirección frontal tal como, por ejemplo, un eje de dirección DanaMR SpicerMR de la serie E-1200 elaborada por Dana Corporation de Toledo, Ohio, sin embargo, la presente invención se púede utilizar con cualquier sistema de eje. La viga 12 de eje de dirección se conecta a los rieles 10 de bastidor de chasis a través de dispositivos y métodos conocidos por los expertos en la técnica. Uno de tales dispositivos de conexión es por lo menos un muelle de aire 14. El muelle de aire 14 puede ser tal como el muelle de aire Firestone IT14F-4 elaborado por Bridgestone Americas Holding, Inc. of Nashville, Tennessee, sin embargo, también se pueden utilizar otros muelles de aire. La viga 12 del eje frontal tiene una primera porción 16 de extremo y una segunda porción 18 de extremo. Tanto la primera porción 16 como la segunda porción 18 de extremo se localizan fuera de los rieles 10 de bastidor de chasis. La porción 16 de extremo tiene una primera porción 20 cilindrica conformada integralmente con la misma. La porción 18 de extremo tiene una segunda porción 22 cilindrica conformada de manera integral con la misma. Un primer muñón 24 y un segundo muñón 26, cada uno montado giratoriamente a la primera porción 20 y la segunda porción 22 cilindrica, respectivamente, de la viga 12 de eje de dirección frontal. Preferiblemente, el primer muñón 24 se monta al colocar una primera clavija maestra 28 a través tanto del muñón 24 como de la primera porción 20 cilindrica del árbol de la viga de dirección frontal. Una segunda clavija maestra 30 se monta de manera similar al segundo muñón 26 de la segunda porción 22 cilindrica del árbol de la viga de dirección frontal. Los muñones 24, 26 pueden ser tales como los que se describen, por ejemplo, con el muñón de dirección DanaMR, SpicerMR de la serie E-1200 W elaborado por Dana Corporation of Toledo, Ohio, sin embargo, la presente invención se puede utilizar con cualquier muñón.
Por claridad, la siguiente descripción describirá las porciones restantes de la suspensión o referencia a un primer lado 32 de la suspensión. A menos que se especifique de otra manera, esta presente una estructura complementaria sustancialmente idéntica en un segundo lado 34 de la suspensión . Adicionalmente, esta descripción en las figuras acompañantes muestran una suspensión 36 del tipo de articulación Watts. No obstante, debe entenderse que la presente invención se puede utilizar como muchos tipos de suspensiones que incluyen, a modo de ejemplo únicamente y sin limitación, una suspensión de hoja de aire de articulación, una suspensión de brazo trasero y una suspensión de varilla en paralelogramo. Como se observa mejor en la figura 2, una abrazadera 38 de clavija maestra superior se localiza adyacente a la porción 40 superior del muñón 24. Una porción 42 superior de la clavija maestra 28 se extiende hacia arriba desde el muñón 24 a través de una abertura 44 en la abrazadera 38. La porción 42 superior de la clavija maestra 28 preferiblemente tiene una superficie 46 roscada para recibir una tuerca 48 roscada complementaria. La tuerca 48 se localiza sobre la clavija maestra 28 y se aprieta y de esta manera conecta la abrazadera 38 con la clavija maestra 28.
En una modalidad preferida que se muestra en las figuras 1 y 2, la abrazadera 38 de clavija maestra superior tiene una porción 50 de unión para una estructura 52 amortiguadora y una porción 54 de unión para una articulación 56 de suspensión trasera. Una abrazadera 58 de clavija maestra inferior se localiza adyacente a una porción 60 inferior del muñón 24 de una manera similar a la descrita para la abrazadera 38 de clavija maestra superior. La abrazadera 58 de clavija maestra inferior preferiblemente tiene una porción 62 de unión para una articulación 64 de suspensión frontal y una porción 66 de unión para una barra 68 de acoplamiento de la dirección . Un brazo 70 de dirección de muñón preferiblemente se localiza debajo de la abrazadera 38 de clavija maestra superior y por encima de la viga 12 de eje de dirección. Adicionalmente, el muñón 24 se extiende en una dirección hacia afuera y tiene un huso 72 de muñón para recibir la rueda de un vehículo (no mostrada) , como lo saben los expertos en la técnica. Aún con referencia a las figuras 1 y 2, por lo menos una estructura 52 amortiguadora se une al riel 10 de bastidor de chasis y la porción 50 de unión de estructura amortiguadora de la abrazadera 38 de clavija maestra superior. Un extremo 74 interior de la estructura 52 amortiguadora preferiblemente se monta pivotalmente al riel 10 de bastidor de chasis con por lo menos una abrazadera 38. De manera similar, un extremo 78 exterior de la estructura 52 amortiguadora se monta pivotalmente de manera preferible a la porción 50 de unión de la estructura amortiguadora de la abrazadera 76 de la clavija maestra superior. Los extremos tanto interior 74 como exterior 78 de la estructura 52 amortiguadora se unen a sus puntos de unión respectivos por cualquier estructura que permita que los dos se muevan pivotalmente uno con respecto al otro, tal como un perno 80. La estructura 52 amortiguadora puede ser cualquier dispositivo que conecte mecánicamente al chasis y una porción de extremo 16 ó 18 y que amortigüe una compresión o fuerza compresiva entre el chasis y una porción de extremo 16 ó 18. En un modalidad preferida, la estructura 52 amortiguadora es un absorbedor de choques como se conoce por los expertos en la técnica. El absorbedor de choques puede ser, por ejemplo, un absorbedor de choques Monroe fabricado por Tenneco Automotive Company of Monroe, Michigan. Los expertos en la técnica comprenderán que se puede utilizar cualquier tipo de absorbedor de choques dependiendo de la conducción deseada y de la relación de balanceo dinámica del vehículo. Adicionalmente , los expertos en la técnica apreciarán que cualquier miembro viscoelástico o cualquier miembro mecánico tal como, pero sin limitación, absorbedores de choque de aire/bolsas o barras o absorbedores de choque o resortes se pueden utilizar como la estructura amortiguadora. Preferiblemente, la estructura 52 amortiguadora está inclinada de manera que la línea central 82 longitudinal de la estructura 52 amortiguadora está en un ángulo agudo 84 (es decir, menor de noventa grados) de la vertical 86, como se muestra en la figura 3. En la presente modalidad, la vertical 86 es perpendicular al plano de la superficie de soporte en la cual se encuentra la presente invención. El ángulo exacto depende de la respuesta deseada de la estructura 52 amortiguadora para los movimientos tanto vertical como de rodamiento y la rigidez de la estructura 52 amortiguadora seleccionada. Así, para una estructura 52 amortiguadora de una rigidez dada, el montaje de la estructura 52 amortiguadora en un ángulo relativamente bajo, por ejemplo entre cero y aproximadamente veinte grados, resultará en un amortiguamiento de rodamiento elevado, pero un amortiguamiento vertical reducido. De manera similar, un montaje de la misma estructura amortiguadora en un ángulo relativamente elevado, por ejemplo entre aproximadamente sesenta y noventa grados, resultará en un amortiguamiento vertical elevado pero un amortiguamiento de rodamiento reducido. Por lo tanto, se prefiere que la estructura 52 amortiguadora este en un ángulo aproximado de veinte a sesenta grados para que tenga las características deseables amortiguadoras tanto vertical como de rodamiento, aunque otros ángulos diferentes se encuentran dentro del alcance de la presente invención. En una modalidad preferida, el ángulo seleccionado maximiza la distancia 88 perpendicular desde la línea central 82 de la estructura 52 amortiguadora a un punto 90 de centro de rodamiento de suspensión del vehículo. El punto 90 de centro de rodamiento de suspensión de vehículo es el punto alrededor del cual el chasis del vehículo gira en respuesta a una introducción de rodamiento. El punto 90 de centro de rodamiento de vehículo de manera alternativa se define como el punto en el plano del eje transversal en el cual se pueden aplicar fuerzas laterales al chasis sin producir rodamiento de la suspensión. Al maximizar esta distancia se reduce el rodamiento dinámico del vehículo y proporciona absorción de choques en la dirección vertical. También está dentro del alcance de la presente invención conectar la estructura 52 amortiguadora al riel 10 de chasis y la porción del árbol de la viga 16 sin preocuparse en maximizar la distancia para proporcionar un grado de reducción de rodamiento dinámico del vehículo y absorción de choques. En una modalidad preferida, se utiliza una estructura 52 amortiguadora que tiene lo que se caracteriza por los expertos en la técnica como un coeficiente de amortiguación elevado. El ángulo 84 de instalación aguda de la estructura 52 de amortiguamiento reduce la eficacia de la estructura 52 amortiguadora en el movimiento vertical, no obstante, el ángulo de instalación permite que la estructura 52 amortiguadora sea eficaz en el rodamiento. Se pueden utilizar otras estructuras 52 amor iguadoras, tales como por ejemplo muelles de aire, para suplementar la efectividad de la suspensión en la dirección vertical. En una modalidad alternativa que se muestra en las figuras 4 y 5, cada uno de los componentes descritos antes se puede observar en adición al tubo 92 de torsión. El tubo 92 de torsión resiste o impide la torsión de la viga 12 del eje de dirección durante el rodamiento. Una abrazadera 94 que tiene una abertura 96 para el tubo 92 de torsión se une a la almohadilla 98 de resorte del árbol de la viga de dirección. La abrazadera 94 se puede localizar en cualquier parte sobre la viga 12 del eje de dirección. En una modalidad preferida, la abrazadera 94 se localiza debajo del muelle 14 de aire. La abertura 96 se adapta al tubo 92 de torsión el cual se extiende desde un extremo de la viga 12 de eje de dirección hacia el otro extremo de la viga 12 de eje de dirección en donde es recibida por una abrazadera sustancialmente idéntica (no mostrada) . En otra modalidad adicional de la presente invención que se muestra en la figura 6, se presenta una suspensión, sustancialmente idéntica a la descrita en lo anterior. La articulación 100 de suspensión frontal y la articulación 102 de suspensión trasera, no obstante, se unen a una abrazadera 104 de suspensión. Preferiblemente, la abrazadera 104 de suspensión es una construcción de una sola pieza, no obstante, la abrazadera 104 puede ser una construcción de piezas múltiples sin que por esto sea parte del alcance de la invención. La abrazadera 104 de suspensión conecta a ambas articulaciones 100, 102 a la viga 12 de eje de dirección y forma el alojamiento 106 inferior para un muelle 12 de aire. Preferiblemente, la abrazadera 104 de suspensión está unida directamente a la viga 12 de eje de dirección. De ac erdo con las provisiones de los estatutos de patente, la presente invención se ha descrito en lo que se considera que representa las modalidades preferidas. No obstante, debe hacerse notar que la invención se puede llevar a la práctica de una manera diferente a la ilustrada y descrita específicamente sin que por esto se aparte del espíritu o alcance.