SUSPENSION MECANICA DE RESORTE DE HOJAS CON RIGIDEZ VARIABLE Y UN PROCEDIMIENTO PARA AJUSTAR TAL RIGIDEZ.

Suspensión mecánica de resorte de hojas con rigidez variable, que comprende:

- una hoja principal (1) que comprende medios para asegurar el resorte de hojas a un vehículo;

- una hoja inversa (2) unida a la hoja principal en el punto medio (4) de la hoja y libre en los extremos,

- un mecanismo de deslizamiento (3, 5) que crea un contacto entre porciones de longitudes variables de dichas hoja principal (1) y hoja inversa (2), con el fin de determinar dicha rigidez variable con continuidad,

caracterizada porque dicho mecanismo de deslizamiento comprende:

- un mecanismo de tacos expandibles (3) que se inserta entre la hoja principal (1) y la hoja inversa (2), que se desliza longitudinalmente entre las hojas, en el que dicho mecanismo de tacos expandibles crea un contacto entre porciones de longitudes variables de la hoja principal y la hoja inversa;

- un actuador (5) articulado en dicho punto medio (4) de la hoja, conectado a dicho mecanismo de tacos expandibles (3), que hace que el mecanismo de tacos expandibles se deslice a lo largo de la hoja principal y la hoja inversa

Suspensión mecánica de resorte de hojas con rigidez variable y un procedimiento para ajustar tal rigidez.

Esta invención se refiere a una suspensión mecánica de resorte de hojas con rigidez variable y a un procedimiento para ajustar tal rigidez.

Los resortes de hojas de dos etapas convencionales consisten en una hoja principal, con una constante del resorte dada, que está articulada en los dos extremos al bastidor del vehículo, y una hoja inversa que se une a la hoja principal en el punto medio y está libre en los extremos, que están provistos de tacos. Cuando la hoja principal se dobla por encima de un valor dado, que corresponde a un aumento específico de la carga y presión aplicadas al resorte de hojas, los tacos en los extremos de la hoja inversa se ponen en contacto con la hoja principal, aumentándose de ese modo la rigidez general del resorte de hojas y generándose una segunda constante del resorte.

Ejemplos de la suspensión de resorte de hojas convencional se muestran en las patentes US-4433833 y US-1534533 y en la solicitud de patente WO-97/36118.

En particular el documento US-4433833 da a conocer una suspensión mecánica de resorte de hojas de constante variable que tiene dos medios de fijación proporcionados para fijar la hoja principal y la hoja inversa en la dirección de su grosor y para permitir un movimiento de deslizamiento de la hoja principal con respecto a la hoja inversa. Los medios de fijación comprenden un miembro de presión para presionar la hoja principal contra la hoja inversa con el fin de variar la rigidez.

El documento US-1534533 da a conocer una suspensión de resorte para vehículos que comprende una hoja de arriba sustancialmente recta y una hoja inferior curvada. Estas hojas se conectan mutuamente en correspondencia con un punto adaptado para ser anclado al chasis del vehículo y se conectan, en sus extremos externos, mediante un grillete. En funcionamiento la hoja inferior al flexionarse entra en contacto progresivamente, a lo largo de su superficie superior, con la hoja de arriba en proporción a la magnitud de la carga y según una constante del resorte continua.

El documento WO-97/36118 da a conocer una suspensión mecánica de resorte de hojas que comprende dos hojas curvadas unidas rígidamente en un extremo de sus extremos de tal modo que las superficies de ambas se tocan la una a la otra en ese extremo. La longitud de las hojas entre el punto de toque y los puntos, donde se aplicará la fuerza de compresión, es idéntica para las dos hojas. También la curvatura de cada una de las hojas tiene el mismo signo a lo largo de toda la longitud de trabajo.

Según la solución convencional descrita anteriormente, la segunda constante del resorte que se genera está predeterminada por la geometría del resorte de hojas y la hoja inversa, y es por tanto un valor fijo. Esto significa que el sistema no es lo suficientemente versátil para adaptarse a los requisitos de las diferentes cargas y usos de los vehí-culos.

El fin de esta invención es superar el inconveniente descrito anteriormente con una suspensión mecánica de resorte de hojas de rigidez variable, y un procedimiento para ajustar tal rigidez, de manera que la rigidez de la suspensión se puede ajustar de forma continua según la carga y uso específicos.

Según un aspecto de esta invención la suspensión mecánica de resorte de hojas de rigidez variable comprende una hoja principal equipada con los medios para asegurarla a un vehículo, y una hoja inversa que se une a la hoja principal en el punto medio de la hoja y está libre en los extremos. La suspensión mecánica de resorte de hojas de rigidez variable comprende también un mecanismo de deslizamiento que crea un contacto entre porciones de longitudes variables de tal hoja principal y tal hoja inversa determinándose de ese modo una variación continua de la rigidez general de la suspensión.

La suspensión mecánica de resorte de hojas de rigidez variable está caracterizada porque el mecanismo de deslizamiento comprende un mecanismo de tacos expandibles que se inserta entre la hoja principal y la hoja inversa y se desliza longitudinalmente entre las hojas. El mecanismo de tacos expandibles crea un contacto entre porciones de longitudes variables de la hoja principal y la hoja inversa. El mecanismo de deslizamiento también comprende un actuador que está articulado en el punto medio de la hoja, conectado a tal mecanismo de tacos expandibles, y que hace que los tacos expandibles se deslicen a lo largo de la hoja principal y la hoja inversa.

En particular esta invención se refiere a una suspensión mecánica de resorte de hojas de rigidez variable, y a un procedimiento para ajustar tal rigidez, como se describe más a fondo en las reivindicaciones, que son una parte integral de esta descripción.

Los fines y ventajas de esta invención se harán evidentes por la siguiente descripción detallada de una forma de realización preferida (y las formas de realización alternativas relativas) y los dibujos que se adjuntan a la misma, que son meramente ilustrativos y no limitativos, en los que:

la fig. 1 es un diagrama de un resorte de hojas de rigidez variable según esta invención;

las figs. 2a y 2b ilustran dos formas de realización alternativas del mecanismo de tacos expandibles aplicado al resorte de hojas;

la fig. 3 muestra la curva de carga-deflexión del resorte de hojas según esta invención.

En la fig. 1 el número 1 indica una hoja principal de un resorte de hojas, articulada en cada extremo al bastidor 6 del vehículo por medio de un pasador fijo 7a y un soporte de muñón 7b convencional, usado para compensar los cambios de la longitud del resorte de hojas debido al doblado.

El número 2 indica una hoja inversa que se une a la hoja principal en el punto medio 4 de la hoja y está libre en los extremos, los cuales están equipados con tacos.

Entre la hoja principal 1 y la hoja inversa 2 hay un mecanismo de tacos expandibles 3, que se desliza longitudinalmente entre las hojas y es expandible en la dirección vertical.

El fin del mecanismo de tacos expandibles 3 es crear un contacto entre porciones de longitudes variables de tal hoja principal 1 y tal hoja inversa 2, determinándose de ese modo una variación continua de la rigidez general de la suspensión.

El mecanismo de tacos expandibles se conecta a un actuador 5, que está articulado en el punto medio 4 de la hoja, que hace que el mecanismo de tacos expandibles se deslice entre las dos hojas.

El actuador 5 está articulado en el punto medio de la hoja para que pueda seguir los movimientos de la suspensión.

El mecanismo de tacos expandibles 3 se puede implementar como se ilustra en las dos formas de realización alternativas en las figuras 2a y 2b.

La figura 2a ilustra un mecanismo de rotación-traslación, con un eje roscado de rotación-traslación 8 que se atornilla a un tornillo de avance roscado ahusado 9, que a su vez se acopla contra los tacos 10, que también son ahusados para complementar el ahusamiento del tornillo de avance 9. El mecanismo funciona por el principio del sistema de "mandril" mecánico: durante la traslación todo el sistema que comprende los elementos 8, 9 y 10 se traslada hasta el punto en el que la hoja principal 1 se va a poner en contacto con la hoja inversa 2; el eje 8 entonces rota y bloquea los tacos 10 en las dos hojas, empujándolos contra el tornillo de avance 9, de manera que el grosor general del tornillo de avance-mecanismo de tacos aumenta cuando los dos dispositivos ahusados se ponen uno contra el otro.

El actuador 5 puede comprender una primera parte, que está articulada en el punto medio 4 de la hoja, que comprende un gato hidráulico que acciona el eje roscado de rotación-traslación 8.

La figura 2b ilustra un sistema que comprende cilindros hidráulicos 11 opuestos, que accionan los tacos 12 por medio de un circuito de fluido presurizado, en el que el fluido fluye por una varilla de traslación 13 hueca.

El mecanismo funciona por el principio del sistema de "gato" hidráulico: durante la traslación todo el sistema que comprende los elementos 11, 12 y 13 se traslada hasta el punto en el que la hoja principal 1 se va a poner en contacto con la hoja inversa 2; el fluido presurizado fluye por la varilla 13 y acciona los cilindros 11, que bloquean los tacos 12 en las hojas, aumentándose de ese modo el grosor general del sistema.

También es este caso el actuador 5 puede comprender una primera...

1. Suspensión mecánica de resorte de hojas con rigidez variable, que comprende:

- una hoja principal (1) que comprende medios para asegurar el resorte de hojas a un vehículo;

- una hoja inversa (2) unida a la hoja principal en el punto medio (4) de la hoja y libre en los extremos,

- un mecanismo de deslizamiento (3, 5) que crea un contacto entre porciones de longitudes variables de dichas hoja principal (1) y hoja inversa (2), con el fin de determinar dicha rigidez variable con continuidad,

caracterizada porque dicho mecanismo de deslizamiento comprende:

- un mecanismo de tacos expandibles (3) que se inserta entre la hoja principal (1) y la hoja inversa (2), que se desliza longitudinalmente entre las hojas, en el que dicho mecanismo de tacos expandibles crea un contacto entre porciones de longitudes variables de la hoja principal y la hoja inversa;

- un actuador (5) articulado en dicho punto medio (4) de la hoja, conectado a dicho mecanismo de tacos expandibles (3), que hace que el mecanismo de tacos expandibles se deslice a lo largo de la hoja principal y la hoja inversa.

2. Suspensión mecánica según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho mecanismo de tacos expandibles (3) comprende:

- un eje roscado de rotación-traslación (8);

- un tornillo de avance roscado (9) que tiene forma de cuña y se atornilla a dicho eje roscado de rotación-traslación (8);

- primeros tacos (10) que tienen forma de cuña y son complementarios a dicho tornillo de avance (9), que se acoplan contra dicho tornillo de avance (9), de manera que la rotación de dicho eje roscado de rotación-traslación (8) bloquea dichos primeros tacos (10) en las hojas y los empuja contra dicho tornillo de avance roscado (9).

3. Suspensión mecánica según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho mecanismo de tacos expandibles (3) comprende:

- cilindros hidráulicos (11) opuestos;

- segundos tacos (12) empujados por dichos cilindros (11) opuestos contra dichas hojas;

- un mandril de traslación hueco (13) que porta fluido presurizado a dichos cilindros (11) para determinar dicho empuje y bloquear dichos segundos tacos (12) en las hojas.

4. Suspensión mecánica según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho actuador (5) comprende un gato hidráulico.

5. Suspensión mecánica según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dicho mecanismo de deslizamiento (3, 5) se aplica a ambas partes de la suspensión mecánica, simétricamente en relación a dicho punto medio (4) de la hoja.

6. Procedimiento para ajustar la rigidez en una suspensión mecánica de resorte de hojas según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque controla dicho mecanismo de deslizamiento (3, 5) con el fin de crear un contacto entre porciones de longitudes variables de dichas hoja principal (1) y hoja inversa (2), para determinar dicha variación continua de rigidez.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque dichos ajustes se pueden llevar a cabo por medio de un inclinómetro, o un sistema de distribución de fuerza de frenado electrónico que, cuando detecta cualquier desviación de la orientación horizontal del vehículo, envía una señal de posición para dicho mecanismo de deslizamiento.