MXPA03011730A

MXPA03011730A - Aislantes de montaje amortiguador superior, con rangua de alojamiento para amortiguador de aire y muelles integral.

Info

Publication number: MXPA03011730A
Application number: MXPA03011730A
Authority: MX
Inventors: Groves Gary
Original assignee: Pullman Co
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-04-19
Also published as: CA2454852A1; CA2454852C; US6843472B2; BRPI0400006A; DE102004002432B4; DE102004002432A1; US20040140601A1

Abstract

Un sistema de montaje superior para un montante McPherson, incluye un montaje de amortiguador y un montaje de amortiguador de aire y muelles. El montaje de amortiguador de aire y muelles se coloca coaxialmente alrededor del montaje de amortiguador. Una interfase esferica curvada del montaje de amortiguador de aire y muelles permite movimiento pivotal del amortiguador de aire y muelles de manera tal que mantiene una relacion coaxial con el amortiguador. La interfase esferica curvada tambien proporciona un sello para la camara de gas del amortiguador de aire y muelles.

Description

AISLANTE DE MONTAJE AMORTIGUADOR SUPERIOR, CON RANGUA DE ALOJAMIENTO PARA AMORTIGUADOR DE AIRE Y MUELLES INTEGRAL Campo de la Invención [0001] La presente invención se refiere a montantes de suspensión para vehículos motores. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sistema de montaje amortiguador superior que aisla el montante del vehículo y que incluye una rangua integral para el amortiguador de aire y muelles del vehículo. Antecedentes de la Invención [000002] Los montantes MacPherson se emplean en muchos vehículos de la actualidad y futuros. Estos montantes comprenden una combinación de montantes de suspensión de rueda y amortiguador, que elimina el requerimiento por un brazo de control superior. La eliminación del brazo de control superior proporciona un incremento en espacio para el motor y la transmisión o unidad de eje de transmisión con el compartimiento del motor del vehículo. Este espacio adicional es. especialmente ventajoso para vehículos de impulso con ruedas frontales que incluye un motor "este-oeste" en vez del tradicional "norte-sur" para vehículos de impulso con las ruedas frontales. [0003] Un montante MacPherson típico incluye el resorte o muelle de suspensión colocado coaxialmente alrededor del amortiguador. El resorte se extiende desde un soporte montado en el tubo exterior del amortiguador hasta un soporte que está integrado en el sistema de montaje superior para el montante MacPherson. El resorte de suspensión puede ser un resorte helicoidal de acero o el resorte de suspensión puede ser un amortiguador de aire y muelles. [0004] Cuando un amortiguador de aire y muelles se emplea con el montante MacPherson, el amortiguador de aire y muelle se coloca coaxialmente sobre el montaje de amortiguador y típicamente emplea un amortiguador de aire y muelles que se fija rígidamente a la carrocería del vehículo. El amortiguador de aire y muelles se diseña para que tenga un diámetro suficiente para permitir articulación del amortiguador a través del movimiento de tumbo y rebote de la suspensión normal del vehículo. El diámetro interno del amortiguador de aire y muelles por lo tanto debe ser suficientemente grande para que no perfore los fuelles del amortiguador de aire y muelles entre el cuerpo del amortiguador y el recipiente exterior del amortiguador de aire y muelles, conforme se articula la suspensión. Para reducir el diámetro requerido del cuerpo del amortiguador de aire y muelles, la porción superior del amortiguador de aire y muelles puede montarse en un cojinete esférico. El cojinete esférico permitirá movimiento cónico de manera tal que el amortiguador de aire y muelles puede articular coaxialmente con el amortiguador. Este movimiento coaxial reduce el diámetro del amortiguador de aire y muelles debido a que el recipiente exterior del amortiguador se mueve con el amortiguador en vez de que el amortiguador se mueva hacia un recipiente exterior estacionario. A fin de evitar fuga de aire del amortiguador de aire y muelles a través de la superficies deslizantes del cojinete esférico, los elementos deslizantes del cojinete típicamente se colocan externos a la cámara de presión del amortiguador de aire y muelles. [0005] Mientras que la adición de un cojinete esférico permite movimiento cónico de manera tal que el amortiguador de aire y muelles articule coaxialmente con el amortiguador, permite que se reduzca el diámetro del amortiguador de aire y muelles, el espacio de empaque tanto para el aislador de choque superior y el montaje de cojinete esférico separado todavía es en general inaceptablemente grande. El montaje de cojinete esférico puede localizarse axialmente sobre el amortiguador de aire y muelles y el montaje aislante de choque superior similar a una articulación de rótula, pero esta configuración reduce la longitud disponible del amortiguador que tiene el efecto indeseable de reducir el recorrido de suspensión permisible. Si el montaje de cojinete esférico se localiza externo al recipiente del amortiguador de aire y muelles, y está generalmente en el mismo plano que el aislante del amortiguador, el diámetro total del montaje superior se vuelve inaceptablemente grande. [0006] El desarrollo continuo de los sistemas de suspensión de montante MacPherson incluye el diseño y desarrollo de sistemas de montaje que optimizan el espacio requerido para el sistema de montaje. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN [0007] La presente invención aporta a la técnica un sistema de montaje superior para un montante MacPherson que integra el montaje de cojinete esférico, incluyendo la superficie deslizante, internamente en el extremo superior del recipiente del amortiguador de aire y muelles. Este sistema permite que el amortiguador de aire y muelles articule coaxialmente con el amortiguador, mientras que permite que el diámetro del cuerpo del amortiguador de aire y muelles se reduzca. La reducción en diámetro del cuerpo del amortiguador de aire y muelles permite una envolvente de empaque aceptable para el área del montaje superior del amortiguador de aire y muelles y el montaje del amortiguador. [0008] Otras ventajas y objetivos de la presente invención serán aparentes para aquellos con destreza en la especialidad, a partir de las subsecuente descripción detallada, reivindicaciones anexas y dibujos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos que ilustran el mejor modo actualmente contemplado para llevar a cabo la invención: [0010] La Figura 1 es una vista lateral, parcialmente en sección transversal de un sistema de suspensión frontal que incorpora el sistema de montaje único de acuerdo con la presente invención; [0011] La Figura 2 es una vista en extremo que se toma en la dirección de las flechas 2-2 en la Figura 1 ; [0012] La Figura 3 es una vista lateral agrandada, parcialmente en sección transversal de la mitad superior del montante ilustrado en la Figura 1 , que se toma en la dirección de las flechas 3-3 de la Figura 1; y [0013] La Figura 4 es una vista lateral agrandada, parcialmente en sección transversal del sistema de montaje único ilustrado en la Figura 1. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA [0014] Ahora con referencia a los dibujos en donde números de referencia semejantes designan partes semejantes o correspondientes a través de las diversas vistas, se ilustra en la Figura 1 , un montante de suspensión tipo acPherson, que incorpora el sistema de montaje único de acuerdo con la presente invención y que se designa generalmente por el número de referencia 10. El montante 10 comprende un tubo de depósito exterior 12 soportado en su extremo inferior en un soporte de montaje tipo copa 14. El soporte de montaje 14 se conecta a una articulación de dirección de un montaje de rueda frontal controlable 18, desplazado por un semi eje giratorio 20. Sujeto dentro del tubo de depósito 2 está un cartucho absorbente de choques hidráulico, que tiene un pistón con válvula 22 montado para movimiento deslizante y reciprocante en un tubo a presión 24 espaciado radialmente hacia adentro del tubo de depósito 12 para proporcionar un depósito 26 para fluido amortiguador hidráulico del montante. Una válvula de base 28 proporciona la comunicación hidráulica controlada entre el depósito 26 y una cámara de trabajo inferior 30 formada por el pistón 22 y el tubo de presión 24. El pistón 5 se conecta al extremo inferior de una varilla de pistón cilindrica 32 que se extiende axialmente y hacia arriba a través de una tapa de extremo 34. [0015] Ahora con referencia a las Figuras 1-4, la varilla de pistón 32 tiene un extremos roscado y de diámetro reducido 36 para conectar con un sistema de montaje superior de suspensión 38 que a su vez se sujeta a una torre de metal laminar 40 formada en la cavidad para la rueda de la carrocería del vehículo. Un montaje de amortiguador de aire y muelles 42 se dispone en un extremo en el tubo de depósito 12 y en su extremo opuesto con el sistema de montaje superior 38. [0016] El montaje de amortiguador de aire y muelles 42 incluye un recipiente interior 44 recibido roscadamente en el tubo de depósito 12 y una tapa superior 46 que se sujeta roscadamente en el recipiente interior 44. La tapa superior 46 retiene la tapa de extremo 34 dentro del recipiente interior 44. Un grupo de sellos 48, sellan la interfase entre la varilla de pistón 32 y la tapa de extremo 34, un sello 50 sella la interfase entre la tapa de extremo 34 y el recipiente interior 44 y un sello 52 sella la interfase entre el tubo de depósito 12 y el recipiente interior 44. [0017] Un fuelle de amortiguador de aire y muelles 56 se conecta de manera sellante en un extremo con el recipiente interior 44, utilizando un anillo de retención. El extremo opuesto del fuelle de amortiguadores de aire y muelles 56 se sujeta a un montaje de recipiente exterior 60. El montaje de recipiente exterior 60 incluye un recipiente inferior 62, un recipiente intermedio 64, un recipiente superior 66 y una tapa de retención 68. Los fuelles del amortiguador de aire y muelles 56 se emparedan entre el recipiente inferior 82 y el recipiente intermedio 64 que funcionan para retener en forma sellante los fuelles de amortiguador de aire y muelles 56. El recipiente intermedio 64 se sujeta de manera sellante con el recipiente superior 66 y el recipiente superior 66 se sujeta con el sistema de montaje superior 58 utilizando la tapa de retención 68. Los sellos 70, sellan la interfase entre el recipiente superior 66 y el sistema de montaje superior 38. [0018] El sistema de montaje superior 38, un montaje de amortiguador de aire y muelles 42 y la tapa de extremo 34, definen una cámara sellada 62 dentro de la cual aire a presión funciona como un amortiguador para soportar la porción de amortiguado del vehículo. Una válvula 74 que se extiende a través del recipiente intermedio 64, permite el control de presión dentro de la cámara 72, para controlar la altura del vehículo y/o la cantidad de aire dentro de la cámara 72. [0019] El sistema de montaje superior 38 comprende un tubo exterior 80, un buje elastomérico 82, un tubo interior 84, un tubo interior de cojinete 86, un muñón de plástico 88, un buje elastomérico 90, un tubo exterior de cojinete ranurado 92 y un anillo de extremo 94. El tubo exterior 80 de preferencia se elabora de aluminio e incluye una sección generalmente planar que ubica tres pasadores cortos de montaje 100 que se utilizan para montar el sistema de montaje superior 38 con la torre de metal laminar 90. El buje elastomérico 82 se une a una sección cilindrica central del tubo exterior 80 en su superficie exterior y se une al tubo interior 84 en su superficie interior. El tubo interior 84 también de preferencia se elabora de aluminio. [0020] La varilla de pistón 32 se extiende a través del tubo interior 84 con una arandela 102 ubicada en el extremo inferior del tubo interior 84 y una arandela 04 y una tuerca 106 ubicadas en el extremo superior del tubo interior 84. La arandela 102 se empareda entre el tubo interior 84 y un anillo de retención 108 colocado en una ranura en la varilla de pistón 32. La arandela 102 y el anillo de retención 108 proporcionan un punto de reacción para apretar la tuerca 106. Un sello 110 se localiza entre el tubo interior 84, arandela 102 y varilla de pistón 32 para sellar la cámara 72. La arandela 102 se coloca sobre la varilla de pistón 32 y el tubo interior 84 y buje elastomérico 82 y el conjunto de varilla de pistón 32 con el sistema de montaje superior 38 se mantiene por la tuerca 106 que se recibe roscadamente y aprieta sobre el extremo trozado de la varilla de pistón 32. [0021] El tubo interior de cojinete 86 de preferencia se elabora de aluminio y se recibe roscadamente por la superficie exterior de la sección cilindrica central del tubo exterior 80. Un sello 112 sella la interfase entre el tubo interior de cojinete 86 y el tubo exterior 80. Antes de sujetarse al tubo exterior 80, el muñón de plástico 88 se moldea en la superficie exterior del tubo interior de cojinete 86. El muñón de plástico 88 incluye una primer superficie generalmente esférica 114 que es una de las interfases curvadas que se proporcionan para el movimiento deslizante o pivotal del sistema de montaje superior 38. La porción inferior del tubo interior del cojinete 86 define una superficie ranurada 116, que se utiliza para montar un parachoques 118. [0022] El buje elastomérico 90 es un elastómero auto lubricado, se acopla por accionamiento rápido sobre el muñón de plástico 88 y define una segunda superficie generalmente esférica 120 que es otra de las interfases curvadas que se proporcionan para el movimiento deslizante o pivotal del sistema de montaje superior 38. El tubo exterior de cojinete 92, de preferencia se elabora de aluminio, se ensambla sobre el buje elastomérico 90 y el anillo de extremo 94, de preferencia elaborado de aluminio, se recibe roscadamente por el tubo exterior 92 para completar el montaje. El montaje del tubo interior de cojinete 86, muñón de plástico 88, buje elastomérico 90, tubo exterior de cojinete 92 y anillo de extremo 94 todos se completan antes de que el tubo interior del cojinete 86 se ensamble con el tubo exterior 80. El anillo de extremo 94 se rosca en el tubo exterior de cojinete 92 y controla la compresión del buje elastomérico 90. La compresión del buje 90 es suficiente para sellar la cámara de sello de presión 72 mientras que aún permite que el montaje de amortiguador de aire y muelles 42 articule coaxialmente con el amortiguador. Esta compresión del buje 90 también es suficiente para evitar que entren contaminantes a la inferíase de deslizamiento de cojinete desde el lado superior haciendo innecesario el sellado externo de la inferíase de cojinete. [0023] El tubo exterior con superficie exterior 92 incluye una ranura 130 que coloca el sello 70 y una ranura 132 que coloca anillos de acoplamiento rápido 134 que proporcionan un punto de reacción para la tapa de retención 68. [0024] De esta manera, el sistema de montaje superior 38 monta tanto la varilla de pistón 32 del amortiguador como el montaje de amortiguador de aire y muelles 42 en el vehículo, mientras que permite el movimiento coaxial del montaje de amortiguador de aire y muelles 42 con el amortiguador. El sistema de montaje 38 proporciona tanto un tamaño de empaque disminuido como una reducción en peso, cuando se compara con métodos previamente existentes para permitir articulación coaxial de un amortiguador de aire y muelles sobre el montaje del amortiguador. La inclusión de un cojinete interno a la cámara de presión permite un recipiente exterior de amortiguador de aire y muelles más ligero y de diámetro más pequeño, mientras que no resulta en un sistema de montaje superior de pesado y de diámetro grande indeseable. El buje elastomérico 90 produce características de separación cónica aceptables, para permitir que los recipientes de amortiguador de aire y muelles se articulen a fin de no pinchar los fuelles de amortiguador de aire y muelles 56, pero también el buje elastomérico 90 puede comprimirse lo suficiente en el montaje sobre el muñón de plástico 88 para formar un sello a presión de la cámara 72. [0025] Mientras que la descripción detallada anterior presenta la modalidad preferida de la presente invención, habrá de entenderse que la presente invención es susceptible a modificación, variación, y alteración sin desviarse del alcance y justo significado de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un sistema de montaje de suspensión para un vehículo, el sistema de montaje se caracteriza porque comprende: un amortiguador; un montaje de amortiguador adaptado para sujetar el amortiguador al vehículo; un amortiguador de aire y muelles colocado alrededor del amortiguador, el amortiguador de aire y muelles define una cámara de sello; y un montaje de amortiguador de aire y muelles colocado alrededor del montaje de amortiguador, el montaje de amortiguador de aire y muelles y el montaje de amortiguador definen la cámara sellada.
2. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el montaje de amortiguador de aire y muelles proporciona movimiento pivotal con respecto al montaje de amortiguador.
3. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el montaje de amortiguador de aire y muelles incluye una primera y una segunda superficies curvadas para proporcionar el movimiento pivotal.
4. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la primer y segunda superficies curvadas son generalmente esféricas.
5. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la segunda superficie curvada acopla de manera sellante la primera superficie curvada.
6. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la segunda superficie curvada acopla de manera sellante la primer superficie curvada.
7. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el montaje de amortiguador comprende un tubo exterior adaptado para sujetarse al vehículo, un tubo interior sujeto al amortiguador y un buje elastomérico colocado entre los tubos exterior e interior.
8. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el montaje de amortiguador de aire y muelles proporciona movimiento pivotal con respecto al montaje de amortiguador.
9. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el montaje de amortiguador de aire y muelles incluye una primera y una segunda superficies curvadas para proporcionar el movimiento pivotal.
10. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la primer y segunda superficies curvadas son generalmente esféricas.
11. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la segunda superficie curvada acopla de manera sellante con la primera superficie curvada.
12. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la segunda superficie curvada acopla de manera sellante con la primera superficie curvada.
13. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el amortiguador de aire y muelles incluye un fuelle de amortiguador de aire y muelles que tiene un primer extremo sujeto alrededor del amortiguador y un segundo extremo dispuesto alrededor del montaje de amortiguador de aire y muelles.
14. Un sistema de montaje superior para un amortiguador y un amortiguador de aire y muelles de un vehículo, el sistema de montaje se caracteriza porque comprende: un tubo interior adaptado para sujetarse al amortiguador; un tubo exterior adaptado para sujetarse al vehículo; un buje elastomérico dispuesto entre los tubos interior y exterior; un tubo interior de cojinete dispuesto alrededor del tubo exterior; un tubo exterior de cojinete dispuesto alrededor del tubo exterior; un tubo exterior de cojinete dispuesto alrededor del tubo interior de cojinete, el tubo exterior de cojinete está adaptado para sujetarse al amortiguador de aire y muelles; y una interfase de superficie curvada dispuesta entre el tubo interior de cojinete y el tubo exterior de cojinete, la interfase curvada permite movimiento pivotal del tubo exterior de cojinete con respecto al tubo interior de cojinete.
15. El sistema de montaje superior de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la interfase curvada comprende una primer superficie generalmente esférica conectada al tubo interior de cojinete y una segunda superficie generalmente esférica conectada al tubo exterior del cojinete.
16. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la segunda superficie generalmente esférica acopla de manera sellante la primer superficie generalmente esférica.
17. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la interfase de superficie curvada se adapta para sellar gas a presión para el amortiguador de aire y muelles.
18. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la interfase curvada comprende una superficie generalmente esférica conectada al tubo interior de cojinete y una segunda superficie generalmente esférica conectada al tubo exterior del cojinete.
19. El sistema de montaje de suspensión de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la segunda superficie generalmente esférica acopla de manera sellante la primer superficie generalmente esférica.