AMORTIGUADOR ELECTROMAGNETICO PARA UN VEHICULO.

Amortiguador electromagnético para un vehículo que comprende: una zona de montaje (T) del vehículo configurada para sostener el amortiguador electromagnético respecto al giro con relación a la carrocería de un vehículo;

un tubo del lado de la carrocería del vehículo (1); un tubo del lado del eje del vehículo (2) insertado de manera deslizante dentro o fuera del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) a través de unos cojinetes (9, 10); un receptor del muelle de suspensión superior (7) acoplado al tubo del lado de la carrocería del vehícu- lo (1); un receptor del muelle de suspensión inferior (6) acoplado al tubo del lado del eje del vehículo (2); un motor (M) conectado dentro o fuera tubo del lado de la carrocería del vehículo (1); una tuerca de tornillo de bolas (3) dispuesta dentro del tubo del lado del eje del vehículo (2), avanzando la tuerca de tornillo de bolas (3) junto con el tubo del lado del eje del vehículo (2); un tornillo sinfín (4) que está conectado directamente o a través de un dispositivo de transmisión de energía a un eje motor (MS) del motor (M) o que está formado solidario con el eje motor (MS), estando roscado de manera giratoria el tornillo sinfín (4) en la tuerca de tornillo de bolas (3), convirtiéndose un movimiento lineal de la tuerca de tornillo de bolas (3) en un movimiento giratorio del tornillo sinfín (4), el cual se transmite al eje motor (MS), para generar de este modo una fuerza electromagnética, y se utiliza un par provocado por la fuerza electromagnética contra el giro del eje motor (MS) como fuerza de amortiguación para restringir el movimiento lineal del tubo del lado del eje del vehículo (2); y un dispositivo para evitar el giro que evita que el tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) gire respecto a la tuerca de tornillo de bolas (3)

Amortiguador electromagnético para un vehículo.

La presente invención se refiere a un amortiguador insertado entre la carrocería de un vehículo y un eje del vehículo para absorber vibraciones en un vehículo o similar en carreteras y, en particular a un amortiguador electromagnético para vehículos con un mecanismo que rosca de manera giratoria un tornillo sinfín en una tuerca de tornillo de bolas, para convertir así el movimiento lineal de un elemento de transmisión de fuerza del eje en el movimiento de giro de un eje motor en un motor a través del tornillo sinfín, en el cual se utiliza una fuerza electromagnética producida por el movimiento giratorio del eje motor como fuerza de amortiguación.

Los amortiguadores de tipo de presión de aceite son conocidos en general como aquellos que se insertan entre la carrocería del vehículo y un eje del vehículo. Este tipo de amortiguador de presión de aceite suspende la carrocería del vehículo, y mejora también el confort de marcha del vehículo amortiguando las vibraciones generadas de las carreteras.

Un amortiguador electromagnético de tipo de presión de aceite para un vehículo proporciona una alta fuerza de amortiguación, y en contra se requiere aceite. Por lo tanto, el amortiguador electromagnético requiere un dispositivo de sellado para evitar la fuga de aceite y también un complicado mecanismo de válvulas. En caso de una fuga de aceite, es posible que no pueda obtenerse una fuerza de amortiguación deseada.

Bajo estas circunstancias, recientemente se ha estudiado un nuevo amortiguador electromagnético que no requiere aceite, aire, una fuente de energía o similares y el documento ha sido publicado (Study of an Electromagnetic Suspension for an Automobile: The Automotive Technololgy Association, publicación de edición previa de la conferencia, nº 4-00, 2000).

Una estructura básica del amortiguador electromagnético comprende, tal como se muestra en un ejemplo de la figura 4, una tuerca de tornillo de bolas 87, un reborde 74 que sostiene la tuerca de tornillo de bolas 87, un reborde 77 al cual se sujeta una abrazadera de tipo con abertura, un vástago de guía 76 que conecta el reborde 74 al reborde 77, un tornillo sinfín 88 roscado de manera giratoria en la tuerca de tornillo de bolas 87, y un motor 89 conectado a través de un acoplamiento 83 y un eje 89a a un extremo superior del tornillo sinfín 88.

Y en caso de utilizar este amortiguador electromagnético como suspensión para un vehículo insertando el amortiguador electromagnético entre la carrocería del vehículo y el eje del vehículo, un extremo superior del amortiguador electromagnético se conecta a la carrocería del vehículo a través de un reborde fijado a un reborde 68 dispuesto en el motor 89 y un extremo inferior del mismo está conectado al eje del vehículo a través de la abrazadera 78.

En este caso, el motor 89 está conectado en un extremo inferior del mismo a un reborde 72 a través de un reborde 70 y una biela 71, un cojinete de bolas 84 queda sujeto a una superficie interior del reborde 72, y una zona superior del tornillo sinfín 88 se inserta de manera giratoria dentro del cojinete de bolas 84.

Además, el reborde 72 se conecta al reborde 75 a través de una biela 73, y el vástago de guía 76 se inserta por deslizamiento dentro de un orificio formado en el reborde 75, que permite solamente un movimiento lineal de la tuerca de tornillo de bolas 87.

De acuerdo con el concepto de suspensión utilizando el amortiguador electromagnético, por ejemplo, en un movimiento lineal de la tuerca de tornillo de bolas 87 en las direcciones de la flecha "a" producido por las vibraciones generadas de las carreteras, el movimiento lineal de la tuerca de tornillo de bolas 87 se convierte en un movimiento giratorio del tornillo sinfín 88 dentro de la tuerca de tornillo de bolas 87 a medida que se guía por las bolas de la tuerca de tornillo de bolas 87 y una ranura roscada 88a en una periferia del tornillo sinfín 88.

Por lo tanto, el movimiento giratorio del tornillo sinfín 88 se transmite a través del acoplamiento 83 conectado al extremo superior del tornillo sinfín 88 como el movimiento giratorio del eje 89a en las direcciones de la flecha "b", generándose así una fuerza electromotriz inducida en el motor 89. Cuando cada electrodo del motor 89 (no mostrado en particular) se cortocircuita sin fuente de alimentación o se conecta a un circuito de control para una fuerza electromagnética deseada, la corriente eléctrica pasa en la bobina, dentro del motor 89, producida por la fuerza electromotriz inducida y el motor 89 genera una fuerza electromagnética.

En este momento, la fuerza electromagnética se genera en la dirección opuesta a la dirección giratoria del eje 89a y se genera un par contra el giro del eje 89a debido a la fuerza electromagnética, provocando que se restrinja el giro del eje 89a del motor 89.

Entonces, la restricción del giro del eje 89a provoca la restricción del giro del tornillo sinfín 88 y consecuentemente el par actúa como fuerza de amortiguación que restringe el movimiento lineal de la tuerca de tornillo de bolas 87.

Es decir, la acción del par actúa de fuerza de amortiguación que restringe el movimiento de expansión y contracción del amortiguador electromagnético.

Si se presta atención a la tuerca de tornillo de bolas 87, tal como se muestra en la figura 5, se disponen muchas bolas de pequeño diámetro 87a en la tuerca de tornillo de bolas 87, estas bolas 87a se acoplan a una ranura espiral 88a del tornillo sinfín 88 para formar un par de tornillos y el tornillo sinfín 88 se rosca en la tuerca de tornillo de bolas 87 y gira respecto a la misma.

Por consiguiente, a medida que la tuerca de tornillo de bolas 87 se mueve linealmente en una dirección axial las bolas avanzan a lo largo de la ranura 88a, proporcionando así de manera forzada una fuerza de giro al tornillo sinfín 88 para hacer girar el tornillo sinfín 88.

De este modo, como que el tornillo sinfín 88 y la tuerca de tornillo de bolas 87 se mueven entre sí suavemente, resulta útil como mecanismo que convierte el movimiento lineal requerido para el amortiguador electromagnético en un movimiento giratorio.

El amortiguador electromagnético sin uso de aceite tal como se ha descrito anteriormente es muy útil puesto que no se requiere el mecanismo de sellado para evitar fugas de aceite o el complicado mecanismo de válvulas, y por otra parte, ocasiona varios problemas tal como sigue cuando de hecho se utiliza en una suspensión.

Es decir, como que en general un amortiguador electromagnético se dispone de manera oblicua entre la carrocería del vehículo y un eje del vehículo, existe un caso en el que las fuerzas que actúan en el amortiguador en el vehículo que circula van a la tuerca de tornillo de bolas no sólo en dirección axial sino también en dirección oblicua como fuerza de flexión por las entradas o vibraciones de empuje hacia arriba debido al giro del vehículo, carreteras accidentadas, o similares.

El reborde 75 resiste esta fuerza de flexión, pero entre el reborde 75 y el vástago de guía 76 o entre el reborde 75 y el tornillo sinfín 88 se forma inevitablemente una ligera separación debido al mecanizado y existe un caso en el que el reborde 75 no puede resistir completamente la fuerza de flexión producida por holgura tal como la separación entre los mismos.

Asimismo, existe holgura tal como la separación entre la tuerca de tornillo de bolas 87 y el tornillo sinfín 88 según se produce debido al mecanizado, que tiende a producir un ajuste con holgura entre los mismos.

Consecuentemente, cuando el amortiguador electromagnético recibe una gran fuerza entra en la dirección oblicua, es posible que, tal como se muestra en la figura 6, el amortiguador electromagnético se incline y de este modo un eje central "c" del tornillo sinfín 88 se desvíe de un eje central "d" de la tuerca de tornillo de bolas 87.

La razón de ello es que como que en el amortiguador electromagnético la tuerca de tornillo de bolas 87 queda encajada y sujeta en un extremo superior del vástago de guía 76, cuando la tuerca de tornillo de bolas 87 recibe una fuerza horizontal de la abrazadera 78 acoplada al extremo inferior del vástago de guía 76, se ejerce un momento de giro en la tuerca de tornillo de bolas 87 centrado alrededor de una zona en la cual se acoplan la tuerca de tornillo de bolas 87 y el tornillo sinfín...

1. Amortiguador electromagnético para un vehículo que comprende:

una zona de montaje (T) del vehículo configurada para sostener el amortiguador electromagnético respecto al giro con relación a la carrocería de un vehículo;

un tubo del lado de la carrocería del vehículo (1);

un tubo del lado del eje del vehículo (2) insertado de manera deslizante dentro o fuera del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) a través de unos cojinetes (9, 10);

un receptor del muelle de suspensión superior (7) acoplado al tubo del lado de la carrocería del vehícu- lo (1);

un receptor del muelle de suspensión inferior (6) acoplado al tubo del lado del eje del vehículo (2);

un motor (M) conectado dentro o fuera tubo del lado de la carrocería del vehículo (1);

una tuerca de tornillo de bolas (3) dispuesta dentro del tubo del lado del eje del vehículo (2), avanzando la tuerca de tornillo de bolas (3) junto con el tubo del lado del eje del vehículo (2);

un tornillo sinfín (4) que está conectado directamente o a través de un dispositivo de transmisión de energía a un eje motor (MS) del motor (M) o que está formado solidario con el eje motor (MS), estando roscado de manera giratoria el tornillo sinfín (4) en la tuerca de tornillo de bolas (3),

convirtiéndose un movimiento lineal de la tuerca de tornillo de bolas (3) en un movimiento giratorio del tornillo sinfín (4), el cual se transmite al eje motor (MS), para generar de este modo una fuerza electromagnética, y se utiliza un par provocado por la fuerza electromagnética contra el giro del eje motor (MS) como fuerza de amortiguación para restringir el movimiento lineal del tubo del lado del eje del vehículo (2); y

un dispositivo para evitar el giro que evita que el tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) gire respecto a la tuerca de tornillo de bolas (3).

2. Amortiguador electromagnético para un vehículo que comprende:

una zona de montaje (T) del vehículo configurada para sostener el amortiguador electromagnético respecto al giro con relación a la carrocería de un ve- hículo;

un tubo del lado de la carrocería del vehículo (1);

un tubo del lado del eje del vehículo (2) insertado de manera deslizante dentro o fuera del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) a través de unos cojinetes (9, 10);

un receptor del muelle de suspensión superior (7) acoplado al tubo del lado de la carrocería del vehícu- lo (1);

un receptor del muelle de suspensión inferior (6) acoplado al tubo del lado del eje del vehículo (2);

un motor (M) conectado dentro o fuera del tubo del lado del eje del vehículo (2);

una tuerca de tornillo de bolas (3) dispuesta dentro del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1), avanzando la tuerca de tornillo de bolas (3) junto con el tubo del lado de la carrocería del vehículo (1);

un tornillo sinfín (4) que está conectado directamente o a través de un dispositivo de transmisión de energía a un eje motor (MS) del motor (M) o que está formado solidario con el eje motor (MS), estando roscado de manera giratoria el tornillo sinfín (4) en la tuerca de tornillo de bolas (3),

convirtiéndose un movimiento lineal de la tuerca de tornillo de bolas (3) en un movimiento giratorio del tornillo sinfín (4), el cual se transmite al eje motor (MS), para generar de este modo una fuerza electromagnética, y se utiliza un par provocado por la fuerza electromagnética contra el giro del eje motor (MS) como fuerza de amortiguación para restringir el movimiento lineal del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1); y

un dispositivo para evitar el giro que evita que el tubo del lado del eje del vehículo (2) gire respecto a la tuerca de tornillo de bolas (3).

3. Amortiguador electromagnético para un ve- hículo que comprende:

una zona de montaje (T) del vehículo configurada para sostener el amortiguador electromagnético respecto al giro con relación a la carrocería de un vehículo;

un tubo del lado de la carrocería del vehículo (1);

un tubo del lado del eje del vehículo (2) insertado de manera deslizante dentro o fuera del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) a través de unos cojinetes (9, 10);

un receptor del muelle de suspensión superior (7) acoplado al tubo del lado de la carrocería del vehícu- lo (1);

un receptor del muelle de suspensión inferior (6) acoplado al tubo del lado del eje del vehículo (2);

un eje (S) insertado de manera giratoria dentro del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1);

una bobina (32) enrollada alrededor del eje (S);

un imán permanente (31a, 31b) que está dispuesto frente a la bobina (32) en el tubo del lado de la carrocería del vehículo (1);

una tuerca de tornillo de bolas (3) dispuesta dentro del tubo del lado del eje del vehículo (2), avanzando la tuerca de tornillo de bolas (3) junto con el tubo del lado del eje del vehículo (2);

un tornillo sinfín (4) que está conectado directamente o a través de un dispositivo de transmisión de energía al eje (S) o que está formado solidario con el eje (S), estando roscado de manera giratoria el tornillo sinfín (4) en la tuerca de tornillo de bolas (3),

convirtiéndose un movimiento lineal de la tuerca de tornillo de bolas (3) en un movimiento giratorio del tornillo sinfín (4), el cual se transmite al eje (S), para generar de este modo una fuerza electromagnética, y se utiliza un par provocado por la fuerza electromagnética contra el giro del eje (S) como fuerza de amortiguación para restringir el movimiento lineal del tubo del lado del eje del vehículo (2); y

un dispositivo para evitar el giro que evita que el tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) gire respecto a la tuerca de tornillo de bolas (3).

4. Amortiguador electromagnético para un ve- hículo que comprende:

una zona de montaje (T) del vehículo configurada para sostener el amortiguador electromagnético respecto al giro con relación a la carrocería de un vehículo;

un tubo del lado de la carrocería del vehículo (1);

un tubo del lado del eje del vehículo (2) insertado de manera deslizante dentro o fuera del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) a través de unos cojinetes (9, 10);

un receptor del muelle de suspensión superior (7) acoplado al tubo del lado de la carrocería del vehícu- lo (1);

un receptor del muelle de suspensión inferior (6) acoplado al tubo del lado del eje del vehículo (2);

un eje (S) insertado de manera giratoria dentro del tubo del lado del eje del vehículo (2);

una bobina (32) enrollada alrededor del eje (S);

un imán permanente (31a, 31b) que está dispuesto frente a la bobina (32) en el tubo del lado del eje del vehículo (2);

una tuerca de tornillo de bolas (3) dispuesta dentro del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1), avanzando la tuerca de tornillo de bolas (3) junto con el tubo del lado de la carrocería del vehículo (1);

un tornillo sinfín (4) que está conectado directamente o a través de un dispositivo de transmisión de energía al eje (S) o que está formado solidario con el eje (S), estando roscado de manera giratoria el tornillo sinfín (4) en la tuerca de tornillo de bolas (3),

convirtiéndose un movimiento lineal de la tuerca de tornillo de bolas (3) en un movimiento giratorio del tornillo sinfín (4), el cual se transmite al eje (S), para generar de este modo una fuerza electromagnética, y se utiliza un par provocado por la fuerza electromagnética contra el giro del eje (S) como fuerza de amortiguación para restringir el movimiento lineal del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1); y

un dispositivo para evitar el giro que evita que el tubo del lado del eje del vehículo (2) gire respecto a la tuerca de tornillo de bolas (3).

5. Amortiguador electromagnético según la reivindicación 1 o 3, caracterizado por el hecho de que comprende, además:

un tubo de conexión (5) insertado dentro del tubo del lado del eje del vehículo (1), en el que la tuerca de tornillo de bolas (3) está conectada a un extremo del tubo de conexión (5) y su otro extremo está conectado al tubo del lado de la carrocería del vehículo (2).

6. Amortiguador electromagnético para un vehículo según la reivindicación 2, o 4, caracterizado por el hecho de que comprende:

un tubo de conexión (5) insertado dentro del tubo del lado del eje del vehículo (2), en el que la tuerca de tornillo de bolas (3) está conectada a un extremo del tubo de conexión (5) y su otro extremo está conectado al tubo del lado de la carrocería del vehículo (1).

7. Amortiguador electromagnético para un vehículo según la reivindicación 1 o 3, caracterizado por el hecho de que la zona del montaje (T) va equipada con el receptor superior del muelle de suspensión (7) conectado entre el tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) y un motor; y un muelle de suspensión (8) va insertado entre el receptor del muelle de suspensión superior (7) y el receptor del muelle de suspensión inferior (6).

8. Amortiguador electromagnético para un vehículo según la reivindicación 1, 2, 3, o 4, caracterizado por el hecho de que la zona del montaje (T) del vehículo va equipada con el receptor del muelle de suspensión superior (7) acoplado a un extremo del tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) y un motor; y un muelle de suspensión (8) va insertado entre el receptor del muelle de suspensión superior (7) y el receptor del muelle de suspensión inferior (6).

9. Amortiguador electromagnético para un vehículo según la reivindicación 1, 2, 3, o 4, caracterizado por el hecho de que comprende:

una abrazadera (17, 18) que conecta la zona de montaje (T) del vehículo a un vehículo;

un casquillo (15) sostenido y apoyado por la abrazadera (17, 18); y

un rodamiento (16) sostenido y apoyado por el casquillo (15),

en el que el receptor del muelle de suspensión superior (7) va acoplado a la abrazadera (17, 18) y el tubo del lado de la carrocería del vehículo (1) o el motor (M) va montado en una superficie interior del rodamiento (16).