Componente de cubierta de espacio de ensamblado (50) para utilizarse con la funda de anilla (22) de un muelle de ballesta (20),

ubicado donde el extremo de un muelle de ballesta (20) está enrollado sobre el mismo para formar una anilla generalmente circular para recibir un casquillo sin manguito, con una superficie superior del muelle de ballesta proporcionando una superficie de diámetro interna de la funda de anilla, y estando una superficie inferior del muelle de ballesta comprendida en una superficie de diámetro externo de la funda de anilla, y con un espacio de ensamblado (34) entre el extremo (28) del muelle de ballesta (20) y la superficie superior opuesta del muelle de ballesta, terminando la superficie de diámetro interno en el espacio de ensamblado (34) con un borde saliente;

caracterizado por el hecho de que el componente de espacio de ensamblado (50) comprende una porción base generalmente rígida (52) y una porción de cubierta generalmente rígida (58) que se extienden desde la porción base (52), estando la porción base (52) conformada para acoplarse en el lado del muelle de ballesta adyacente al espacio de ensamblado (34) para sostener la porción de cubierta (58), proyectándose hacia la funda de anilla (22), en una posición tal que cubre el espacio de ensamblado (34)

Componente para cubrir el espacio de ensamblado de una funda de anilla de muelle de ballesta.

Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a componentes de sistemas de suspensión de vehículos y más particularmente a nuevos componentes utilizados junto con un muelle de ballesta del tipo incluido típicamente en sistemas de suspensión de vehículos.

Antecedentes

Los muelles de ballestas son componentes que se utilizan en una variedad de sistemas de suspensión de vehículos. Por ejemplo, los muelles de ballesta se utilizan en las suspensiones de la mayoría de remolques de carga pesada como componentes del mismo. Los muelles de ballesta se utilizan para soportar la carga del vehículo y típicamente se conectan en los extremos opuestos del rail del chasis, convencionalmente en forma de C, que se extiende longitudinalmente en un lado del vehículo. Típicamente, se incorpora un muelle similar para conectar el rail del chasis en forma de C posicionado en el lado opuesto del vehículo. Los muelles de ballesta están conectados a los raíles a través de soportes suspendidos del chasis en puntos de pivote que controlan la articulación de la suspensión.

Los muelles de ballesta normalmente se conectan a los raíles del chasis en sus extremos opuestos por medio de una funda final, o anilla, del muelle de ballesta que acepta un casquillo adaptado para permitir tal ajuste. Tradicionalmente, los casquillos de muelles de ballestas incluyen un núcleo de caucho que está encerrado por un manguito de metal. Tales casquillos tienen convencionalmente tres capas, incluyendo un manguito de metal interno. Los casquillos están típicamente instalados o ensamblados dentro de cada anilla ubicada en los extremos opuestos del muelle de ballesta para permitir la conexión con los soportes suspendidos del chasis.

La utilización de los casquillos tradicionales que tienen un manguito de metal externo para conectar el muelle de ballesta a los soportes suspendidos del chasis tiene al menos dos inconvenientes destacados. Primero, el coste asociado a la fabricación y el ensamblado del casquillo aumenta cuando se incorpora en el mismo un manguito de metal externo. Segundo, los casquillos que tiene un manguito de metal externo típicamente no encajan dentro de la anilla del muelle de ballesta porque generalmente el metal externo perfectamente redondo se "balancea" dentro del diámetro interno inconsistente de la funda de anilla del muelle de ballesta. En un caso extremo, la acción de balanceo del casquillo durante la deflexión del muelle de ballesta provocada por la articulación del sistema de suspensión puede provocar que el casquillo se salga de la funda de anilla del muelle de ballesta, creando situaciones peligrosas.

Estos inconvenientes, asociados a la utilización de casquillos tradicionales con un manguito de metal externo, han provocado el desarrollo de casquillos sin manguito. Los casquillos sin manguito eliminan el manguito de metal externo y, por tanto, reducen los costes asociados a la fabricación y el ensamblado de los casquillos. Además, los casquillos sin manguito proporcionan un ajuste consistente dentro de la funda de anilla de muelle de ballesta, ya que pueden fluir dentro de la funda para lograr el confinamiento requerido para obtener una resistencia a la fatiga adecuada.

Un inconveniente previsible de los casquillos sin manguito en su utilización con fundas de anilla de muelles de ballesta se atribuye a la construcción de fundas de anilla de muelle de ballesta convencionales. La figura 1 ilustra un extremo de un muelle de ballesta 20 del tipo utilizado típicamente en sistemas de suspensión de vehículos. Como se muestra, el extremo del muelle de ballesta incluye una funda de anilla 22 formada rodeando el extremo del muelle de ballesta sobre sí mismo.

La funda de anilla 22 es generalmente circular, pero típicamente no es perfectamente circular, e incluye un diámetro interno y un diámetro externo separados radialmente entre sí mediante el grosor del muelle de ballesta 20 en su extremo. El diámetro interno del muelle de ballesta 20 se puede definir como que comienza en una línea de inicio de diámetro interno 24, se extiende a lo largo de la superficie superior del muelle de ballesta 20, y termina en una línea final de diámetro interno 26 posicionada en la superficie superior del muelle de ballesta y coincidente con un límite del extremo de muelle de ballesta 28. El diámetro interno está definido por completo por la superficie superior del muelle de ballesta 20. El diámetro externo del muelle de ballesta 20 se puede definir como que comienza en una línea de inicio de diámetro externo 30 posicionado en la superficie superior del muelle de ballesta, se extiende a lo largo del grosor del muelle de ballesta 20 y a lo largo de la superficie inferior del muelle de ballesta e incluye una línea final de diámetro externo 32 posicionada en la superficie inferior del muelle de ballesta y coincidente con un límite del extremo de muelle de ballesta 28.

Como se muestra, un espacio 34, referido como espacio de ensamblado por los expertos en la técnica, se incluye en la construcción de un muelle de ballesta convencional utilizado en sistemas de suspensión. El espacio 34 está definido por el espacio entre el extremo 28 del muelle de ballesta 20 y la porción de la superficie superior del muelle de ballesta posicionada de cerca en una relación opuesta al mismo. En particular, el espacio 34 está unido por el punto de inicio del diámetro interno 24, la línea final del diámetro interno 26, la línea final de diámetro externo 32 y la línea de inicio de diámetro externo 30.

Debido a que el diámetro interno del muelle de ballesta 20 no es del todo continuo, sino que incluye un espacio 34, en la línea final de diámetro interno 26 se forma un borde saliente que presenta un problema potencial para la utilización de casquillos sin manguitos. En los manguitos tradicionales, el manguito de metal externo protege el núcleo de caucho interno o medio para que no se rasgue durante el ensamblado y se desgaste durante la articulación de la suspensión. Del mismo modo, no es necesario colocar ninguna barrera adicional entre el espacio de ensamblado y el casquillo cuando un casquillo tradicional con un manguito de metal externo se instala o se ensamblada en la funda de anilla del muelle de ballesta.

Con casquillos sin manguito, sin embargo, el borde saliente puede rasgar el cuerpo de caucho no protegido del casquillo durante la instalación dentro de la funda de anilla de muelle de ballesta y también desgastar el casquillo durante la articulación de la suspensión.

La figura 2 ilustra un casquillo sin manguito 36 que tiene un cuerpo elastomérico 38 y un núcleo 40 extendiéndose longitudinalmente a lo largo del mismo. Como se muestra, el casquillo sin manguito 36 incluye porciones de reborde finales opuestas 24, 44 para proporcionar un ajuste adecuado dentro de la funda de anilla 22 del muelle de ballesta 20 (figura 1) y para prevenir que se salga durante la deflexión del muelle de ballesta. En la realización ilustrada, el casquillo sin manguito 36 tiene forma de bobina.

Anteriormente, para prevenir el desgaste causado por un espacio de ensamblado en un casquillo sin manguito durante la articulación de la suspensión, se ha utilizado cinta reforzada de fibra junto con cinta aislante para cubrir el espacio de ensamblado y proteger así el casquillo. Hasta la presente invención, la única alternativa era dejar el casquillo sin protección y sacrificar su vida útil.

La figura 3 ilustra el procedimiento anterior. Como se muestra, una combinación de cinta 46, que incluye cinta reforzada de fibra junto con cinta aislante, cubre el borde saliente creado por el espacio 34 (véase la figura 1) posicionada en el extremo de la funda de anilla de muelle de ballesta 22. Aunque este procedimiento es más preferible que dejar el cuerpo elastomérico 38 sin un casquillo sin manguito 26 (figura 2) sin protección, tiene inconvenientes considerables. Entre otros, utilizar cinta, como una combinación de cinta 46, para cubrir el espacio de ensamblado es un procedimiento de fabricación ineficaz. Preparar el espacio de ensamblado con cinta es una tarea difícil. También, la propia cinta normalmente se desgasta como resultado de la articulación de la suspensión, provocando que el casquillo sin manguito se quede sin protección en el espacio de ensamblado.

US-A-2152388 describe una anilla de muelle alineada con un par de cojinetes semicilíndricos complementarios, que reciben un husillo de metal de un grillete de suspensión rígido en forma de C. Los...

1. Componente de cubierta de espacio de ensamblado (50) para utilizarse con la funda de anilla (22) de un muelle de ballesta (20), ubicado donde el extremo de un muelle de ballesta (20) está enrollado sobre el mismo para formar una anilla generalmente circular para recibir un casquillo sin manguito, con una superficie superior del muelle de ballesta proporcionando una superficie de diámetro interna de la funda de anilla, y estando una superficie inferior del muelle de ballesta comprendida en una superficie de diámetro externo de la funda de anilla, y con un espacio de ensamblado (34) entre el extremo (28) del muelle de ballesta (20) y la superficie superior opuesta del muelle de ballesta, terminando la superficie de diámetro interno en el espacio de ensamblado (34) con un borde saliente;

caracterizado por el hecho de que el componente de espacio de ensamblado (50) comprende una porción base generalmente rígida (52) y una porción de cubierta generalmente rígida (58) que se extienden desde la porción base (52), estando la porción base (52) conformada para acoplarse en el lado del muelle de ballesta adyacente al espacio de ensamblado (34) para sostener la porción de cubierta (58), proyectándose hacia la funda de anilla (22), en una posición tal que cubre el espacio de ensamblado (34).

2. Componente de espacio de ensamblado (50) según la reivindicación 1 en el que la porción base (52) y la porción de cubierta (58) están incluidas en una estructura unitaria.

3. Componente de espacio de ensamblado según la reivindicación 1 ó 2, hecho de un polímero.

4. Componente de espacio de ensamblado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la porción base (52) es generalmente plana, y la porción de cubierta (58) se extiende en una dirección generalmente normal a la porción base (52).

5. Componente de espacio de ensamblado según cualquiera las reivindicaciones anteriores en el que una porción de tope generalmente rígida (54, 56) se extiende desde la porción base (52).

6. Componente de espacio de ensamblado según la reivindicación 5, en el que dicha porción de tope generalmente rígida (54, 56) se extiende en una dirección generalmente normal a la porción base (52).

7. Componente de espacio de ensamblado según cualquiera de las reivindicación 5 ó 6, en el que dicha porción de tope generalmente rígida es una estructura de tipo clavija (54).

8. Componente de espacio de ensamblado según la reivindicación 5 ó 6, en el que dicha porción de tope generalmente rígida forma una superficie de engranaje.

9. Componente de espacio de ensamblado según la reivindicación 5 ó 6, en el que dicha porción de tope generalmente rígida forma una superficie de engranaje curvada.

10. Componente de espacio de ensamblado según la reivindicación 5 ó 6, que comprende una primera porción de tope generalmente rígida (54) posicionada para entrar en contacto con la funda de anilla (22) en un punto en el lado del espacio de ensamblado (34) opuesto a la porción de cubierta (58), y una segunda porción de tope generalmente rígida (56) posicionada para entrar en contacto con la funda de anilla (22) en dicha superficie inferior, previniendo así la rotación del componente de espacio de ensamblado (50).

11. Componente de espacio de ensamblado según la reivindicación 10, en el que dicha porción de tope generalmente rígida (54) es una estructura de tipo clavija.

12. Componente de espacio de ensamblado según la reivindicación 10 u 11, en el que dicha segunda porción de tope generalmente rígida (56) proporciona una superficie de engranaje curvada que corresponde a la superficie inferior del muelle de ballesta con el que está en contacto durante la utilización.

13. Componente de espacio de ensamblado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la porción de cubierta (58) tiene primeras y segundas porciones (62, 64) que se extienden en diferentes planos y está unidas por un remache (66).

14. Ensamblado de funda de anilla de muelle de ballesta en el que un casquillo sin manguito (36) está instalado dentro del diámetro interno de una funda de anilla de muelle de ballesta (22) como se describe en la reivindicación 1, y un componente de espacio de ensamblado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 está acoplado en la funda de anilla (22) con su porción de cubierta (58) cubriendo el espacio de ensamblado (34) del mismo para proteger al casquillo sin manguito.