DISPOSITIVO DE SUSPENSION Y AMORTIGUACION PARA VEHICULOS AUTOMOVIL.

Dispositivo de suspensión y amortiguación (1) para el apoyo portante y elástico de rueda y para la amortiguación de movimientos de suspensión en un vehículo automóvil,

compuesto de, como mínimo, un cilindro de suspensión (2) con un pistón (6) guiado de modo relativamente movible en un cilindro (4) y que, para producir una fuerza elástica portante (F), actúa en contra de un medio de suspensión (FM) comprimible elásticamente, presentando el pistón (6) en un lado una biela (8) conducida al exterior emergente del cilindro (4) en forma circunferencialmente sellada, y separando el pistón (6) entre sí dos cámaras de trabajo (10, 12) dentro del cilindro (4), o sea, una primera cámara de trabajo (10) dispuesta como cámara cilíndrica en el lado opuesto a la biela (8) de una segunda cámara de trabajo (12) que rodea la biela (8) a modo de cilindro hueco, caracterizado porque un circuito separador de medio hidráulico amortiguador (DM), independiente del medio de suspensión (FM), estando dispuesta la primera cámara de trabajo (10) cilíndrica asignada al medio de suspensión (FM) y la segunda cámara de trabajo (12) en forma de cilindro hueco asignada al medio amortiguador (DM), actuando la biela (8) como elemento refrigerante para el enfriamiento del medio amortiguador (DM) caldeado durante la amortiguación o el estrangulamiento

Dispositivo de suspensión y amortiguación para vehículos automóvil.

La presente invención se refiere a un dispositivo de suspensión y amortiguación, de conformidad con el preámbulo de la reivindicación independiente 1.

Un dispositivo de suspensión y amortiguación de este tipo se conoce por el documento DE-C-39 02 743.

Otro dispositivo de suspensión y amortiguación es conocido por el documento US-A-5 246 247 en una realización como sistema de suspensión hidroneumático (figuras 5 y 6). En este caso, el cilindro de suspensión está conformado como cilindro telescópico, frecuentemente también denominado "tubo telescópico", montado directamente entre la rueda o el brazo oscilante de la rueda y el bastidor. En esta realización hidroneumática conocida, las dos cámaras de trabajo del cilindro separadas por el pistón trabajan hidráulicamente contra un medio de suspensión neumático, respectivamente, cada una en un acumulador de fuerza elástica hidroneumático correspondiente. De este modo, a cada uno de los lados del pistón le es aplicada una fuerza elástica, resultando la fuerza efectiva elástica portante del cilindro de suspensión de la diferencia entre ambas fuerzas elásticas opuestas. Por lo demás, en cada uno de ambos circuitos de suspensión hidráulicos está dispuesta una válvula amortiguadora. Sin embargo, debido a la amortiguación (estrangulación), el medio hidráulico es caldeado rápidamente y, en parte, considerablemente. Este calentamiento se manifiesta también sobre el medio comprimible, en particular neumático, porque aumentan su presión, y por ello también la fuerza elástica portante. De ello resultan condiciones de suspensión y amortiguación desfavorables y muy variables.

El documento WO 03/106202 describe otro tipo de dispositivo de suspensión, en el que en algunas realizaciones el dispositivo de amortiguación presenta un circuito de un medio de amortiguación hidráulico separado, independiente del cilindro de suspensión y del medio amortiguador hidráulico. Para ello se requiere, como mínimo, un cilindro de amortiguación separado con un pistón amortiguador conducido de modo relativamente movible en un cilindro, como así también, como mínimo, una válvula amortiguadora conectada hidráulicamente al cilindro amortiguador. El pistón del cilindro de suspensión es accionado por medio de un dispositivo de accionamiento formado por un engranaje, que convierte el movimiento oscilante de un montante del brazo oscilante de rueda en movimientos lineales relativos entre cilindro y pistón del cilindro de suspensión. En este caso, el dispositivo amortiguador debe interactuar con el mismo dispositivo de accionamiento que el del cilindro de suspensión, estando, sin embargo, los medios (medio de suspensión y amortiguador) completamente separados uno del otro. La razón para esto es que, de este modo, no existe una dependencia térmica, por lo que los calentamientos del medio amortiguador, inducidos por la amortiguación, no son críticos en la medida en que no sean afectadas la temperatura del medio de suspensión y, consecuentemente, también la presión y la fuerza elástica dependiente de la presión. Contrariamente, el calentamiento del medio de suspensión produciría un cambio de presión y, con ello, de la fuerza elástica portante. Este dispositivo de suspensión y amortiguación conocido tiene, sin embargo, una construcción relativamente complicada, lo que se manifiesta también a través de un volumen y peso de instalación relativamente grandes.

La presente invención tiene el objetivo de crear un dispositivo de suspensión y amortiguación del tipo genérico descrito al comienzo, que se destaca por propiedades óptimas de suspensión y amortiguación y una forma constructiva particularmente compacta y ligera.

Ello se consigue, de conformidad con la invención, por medio de las características de la reinvindicación 1. Las características de configuración ventajosas de la invención están contenidas en las reivindicaciones secundarias y también en la descripción posterior.

Por consiguiente, conforme a la invención está dispuesto, que la primera cámara cilíndrica de trabajo del cilindro de suspensión está asignada al medio de suspensión y la segunda cámara de trabajo en forma de cilindro hueco al medio amortiguador, de modo que el medio de suspensión está separado mediante el pistón del medio amortiguador hidráulico. Debido a que, principalmente, el medio amortiguador hidráulico se caldea con los movimientos de suspensión, la asignación a las cámaras de trabajo de conformidad con la invención es ventajosa, porque el calor producido es evacuado al exterior desde el cilindro de suspensión, por medio de la biela. De este modo, la biela actúa como elemento refrigerante para enfriar el medio amortiguador caldeado durante el proceso de amortiguación o estrangulamiento. Por consiguiente, el calor puede transferirse al medio de suspensión en una medida en todo caso muy reducida, con lo que se evitan, ampliamente, los cambios de las propiedades elásticas debidas al calor.

A continuación, la invención se explica en detalle mediante múltiples ejemplos de realización preferentes visualizados en el dibujo. Con ello, mediante ilustraciones de principios, parcialmente en sección axial, muestran:

la figura 1, una primera forma de realización de un dispositivo de suspensión y amortiguación, de conformidad con la invención,

la figura 2, una vista reducida del dispositivo de conformidad con la figura 1, en estado de compresión,

la figura 3, una vista análoga a la figura 2, en estado expandido,

la figura 4, una segunda forma de realización del dispositivo, de conformidad con la invención, en una representación análoga a la figura 1,

las figuras 5 y 6, representaciones de la realización de conformidad con la figura 4, análogas a las figuras 2 y 3,

las figuras 7 a 9, representaciones de una tercera forma de realización, análogas a las figuras 1 a 3 ó figuras 4 a 6, de conformidad con la invención,

la figura 10, otra forma de realización de la invención y

la figura 11, una configuración ventajosa de la invención, en base al ejemplo de la realización de conformidad con las figuras 4 a 6.

En las diferentes figuras del dibujo, las partes o componentes idénticos o correspondientes entre sí en términos de funcionalidad están dotadas siempre de los mismos números de referencia. Por este motivo, cada descripción de una parte que se refiere a una o más figuras de dibujos determinados se aplica también en forma análoga con referencia a las demás figuras del dibujo en el que también puede identificarse la parte con la referencia correspondiente.

En todos los ejemplos de realización, un dispositivo de suspensión y amortiguación 1 se compone de (como mínimo) un cilindro de suspensión 2, previsto para la disposición directa entre una rueda de vehículo o un montante del brazo oscilante de la rueda y un bastidor (ambos no mostrados). De modo telescópico, el cilindro de suspensión 2 se compone de un cilindro 4 y un pistón 6 desplazable linealmente en su interior, con una biela 8 guiada fuera del cilindro 4 y sellada de forma perimetral.

Para producir una fuerza elástica portante de carga F, el pistón 6 actúa en forma mediata (por ejemplo, figuras 1 a 6) o inmediata (por ejemplo, figuras 7 a 10) en contra un medio de suspensión FM comprimible elásticamente. Para amortiguar los movimientos de suspensión está dispuesto, independiente del medio de suspensión FM, un circuito separado de un medio amortiguador hidráulico DM.

El pistón 6 está en contacto con la superficie interior del cilindro 4, por medio de, como mínimo, un sello anular de pistón. De este modo, el pistón 6 dentro del cilindro 4 separa entre sí dos cámaras de trabajo, estando asignada una primera cámara de trabajo 10 al medio de suspensión FM y una segunda cámara de trabajo 12 al medio amortiguador DM. Consecuentemente, de conformidad con la invención, el pistón 6 separa también un "circuito de suspensión" de un "circuito de amortiguación".

En el ejemplo de realización preferente descrito, el cilindro de suspensión 2 está realizado como cilindro de compresión. Esto significa, que actúa prácticamente como resorte de compresión, para soportar la carga respectiva. Con este propósito, la primera cámara de trabajo 10 asignada está conformada como cámara cilíndrica al medio de suspensión FM en el lado del pistón 6 opuesto a la biela 8. La segunda cámara de trabajo 12 envuelve...

1. Dispositivo de suspensión y amortiguación (1) para el apoyo portante y elástico de rueda y para la amortiguación de movimientos de suspensión en un vehículo automóvil, compuesto de, como mínimo, un cilindro de suspensión (2) con un pistón (6) guiado de modo relativamente movible en un cilindro (4) y que, para producir una fuerza elástica portante (F), actúa en contra de un medio de suspensión (FM) comprimible elásticamente, presentando el pistón (6) en un lado una biela (8) conducida al exterior emergente del cilindro (4) en forma circunferencialmente sellada, y separando el pistón (6) entre sí dos cámaras de trabajo (10, 12) dentro del cilindro (4), o sea, una primera cámara de trabajo (10) dispuesta como cámara cilíndrica en el lado opuesto a la biela (8) de una segunda cámara de trabajo (12) que rodea la biela (8) a modo de cilindro hueco, caracterizado porque un circuito separador de medio hidráulico amortiguador (DM), independiente del medio de suspensión (FM), estando dispuesta la primera cámara de trabajo (10) cilíndrica asignada al medio de suspensión (FM) y la segunda cámara de trabajo (12) en forma de cilindro hueco asignada al medio amortiguador (DM), actuando la biela (8) como elemento refrigerante para el enfriamiento del medio amortiguador (DM) caldeado durante la amortiguación o el estrangulamiento.

2. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera cámara de trabajo (10) está llena de un medio de suspensión (FM) comprimible elásticamente.

3. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la primera cámara de trabajo (10) está conectada por medio de una tubería (20) con un acumulador de fuerza elástica (22) que contiene el medio de suspensión (FM) comprimible elásticamente.

4. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según la reivindicación 3, caracterizado porque el acumulador de fuerza elástica (22) está conformado como acumulador de pistón hidroneumático con un pistón separador (26) movible libremente en un cilindro de acumulación (24), separando el pistón separador (26) una cámara de acumulación (28) conectada hidráulicamente con la primera cámara de trabajo (10) de una cámara de suspensión (30) que contiene el medio de suspensión (FM) y estando la primera cámara (10) y la cámara de acumulación (28) llenas de un medio hidráulico (HM).

5. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según la reivindicación 4, caracterizado porque el acumulador de fuerza elástica (22) está conformado como transductor de presión, de modo tal que la presión del medio de suspensión (FM) es menor que la presión del medio hidráulico (HM).

6. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el pistón separador (26) presenta una biela de pistón separador (32) extendida en forma axial a través de la cámara de acumulación (28) en forma hermetizada al exterior del cilindro de acumulación (24).

7. Dispositivo de separación y amortiguación, según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el acumulador de fuerza elástica (22) está dispuesto en forma paralela adyacente al cilindro de suspensión (2), o sea, en particular, en una orientación en la que la biela de pistón (8) y la biela de pistón separador (32) apuntan en la misma dirección con, en cada caso, sentidos de movimiento sincrónicos.

8. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como medio de suspensión (FM) comprimible está dispuesto un medio gaseoso y/o líquido.

9. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la segunda cámara de trabajo (12) está conectada mediante una disposición de válvulas amortiguadoras (14) con un tanque hidráulico (16).

10. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según la reivindicación 9, caracterizado porque la disposición de válvulas amortiguadoras (14) está dispuesta en una zona de entrada del tanque hidráulico (16).

11. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque el tanque hidráulico (16) está conectado mediante una tubería (18) con la segunda cámara de trabajo (12) del cilindro de suspensión (2) y dispuesto, en particular, paralelo adyacente al cilindro de suspensión (2).

12. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por medios para la amortiguación de la posición final del cilindro de suspensión (2) que actúan, en particular, en la dirección de compresión.

13. Dispositivo de suspensión y amortiguación, según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por un dispositivo de nivelación hidráulico (44), de tal modo que un nivel de vehículo estático puede modificarse mediante el suministro o la evacuación del medio hidráulico (HM) al o del circuito de suspensión.