Sistema de suspensión magnetoreológica pro-activa.

La invención consisten en independizar físicamente y dotar de un magnetismo o carga férrica distinta a la varilla (13) de la bobina electromagnética (14) que participa en el sistema de suspensión,

de manera que dicha varilla (13) queda montada con carácter flotante gracias a su magnetismo de igual polaridad que la bobina (14) generadora del campo magnético, es decir con libre desplazamiento axial en el seno del vástago (12) del pistón (4), con lo que además de cumplir su función como conductor del campo magnético, actúa como restrictor hidráulico bidireccional electromagnético, sustituyendo al clasico resorte de extensión y principal y a su complementario casquillo de guiado, y con la consecuente simplificación estructural del sistema y optimización dinámica.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de suspensión magnetoreológica pro-activa, de especial aplicación en el ámbito de la automoción, basándose en la materialización física de los amortiguadores

hidráulicos utilizados convencionalmente, pero incorporando una cámara adicional de compensación del fluido a través de medios valvulares, utilizando un fluido reológico y participando en el sistema una bobina generadora de un campo magnético que, aplicado al fluido, permite obtener una variación de la fuerza hidráulica del propio amortiguador.

La invención está orientada hacia una simplificación estructural y optimización dinámica del sistema, mejorando además las prestaciones de este tipo de dispositivos, con un mayor control inercial y de frecuencia de movimiento al conseguirse una suspensión electromagnética.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son conocidos sistemas de suspensión que comprenden un muelle principal y un cilindro o cuerpo de amortiguador, estando definido por dos

cámaras convencionales determinadas por un pistón interior desplazable, incorporando una tercera cámara, externa al propio cilindro, que se encuentra conectada con una de las cámaras definidas por dicho pistón, permitiendo con ello compensar el fluido en los desplazamientos a que se ve sometido el pistón principal durante el funcionamiento del amortiguador.

Complementariamente este tipo de sistemas de suspensión incorporan una bobina electromagnética, unida al extremo de una varilla que discurre concéntricamente en el interior del vástago perteneciente al pistón

repetidamente citado. De forma mas concreta dicha bobina va montada en el extremo de la varilla que queda en correspondencia con el extremo externo del vástago hueco, de manera que a través de un controlador externo la bobina recibe la intensidad apropiada y variable para crear un campo magnético, siendo éste aplicado a través de la varilla sobre el fluido circulante

en los conductos de recuperación del vástago hueco.

Al tratarse de un fluido reológico, es decir de un fluido hidráulico base con partículas de hierro suspendidas en el mismo, la presencia de un campo magnético logra que la viscosidad del fluido varíe, obteniéndose con

ello una variación de la fuerza hidráulica y frecuencia de movimiento controlada del amortiguador.

La citada varilla actúa como restrictor de paso hidráulico fijo en el interior del vástago hueco, y actúa también como material que provee la

circulación del campo magnético originado por la bobina a través del fluido correspondiente, colaborando con el sistema un resorte de extensión que actúa como freno mecánico en extensión, merced a un casquillo de guiado de sección cónica, actuando como freno hidráulico bidireccional limitado.

Con independencia de la complejidad estructural que suponen para el sistema la existencia de dicho resorte de extensión y del casquillo de guiado, no existe posibilidad de desplazamiento axial entre la varilla interior y la bobina electromagnética que colabora con la misma, o lo que es lo mismo no existe posibilidad de desplazamiento relativo entre dicha varilla y el

vástago del pistón, de manera que la fuerza hidráulica responde a la intensidad de campo originada por bobina con la que la varilla afecta al fluido

reológico, no tiene mas posibilidad de variación que a través de la tensión

aplicada a la bobina desde la unidad electrónica de control del sistema.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención que se propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática reflejada en el apartado anterior. 10

Para ello y de forma mas concreta, la invención centra sus características en la eliminación tanto del citado resorte de extensión como de los casquillos de guiado, por un lado, y en el montaje de la extremidad externa de la varilla de distinta carga férrica y diseño mecánico sobre la

complementaria bobina con plena libertad de desplazamiento axial de un elemento con respecto a otro, evitando el montaje con carácter fijo del dispositivo anteriormente descrito, de manera que el campo magnético generado por la bobina genera de forma controlada una fuerza electromagnética en la varilla, que tiende al desplazamiento axial de la

misma, y consecuentemente a que dicha varilla actúe como restrictor mecánico de paso hidráulico bidireccional que cumple la misma función que el anterior y repetidamente citado resorte de extensión y casquillos de guiado complementarios, pero resultando un control dinámico del sistema.

De acuerdo con cuanto acaba de exponerse, la influencia del campo magnético generado por la bobina sobre la varilla, no solo es en función de la intensidad de dicho campo magnético, sino también de la posición mecánica que adopte dicha varilla en el contexto de dicho sistema.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con

objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego único de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado el esquema general, según un alzado lateral en sección, de un sistema de

suspensión magnetoreológica pro-activa, realizado de acuerdo con la presente invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

El sistema de suspensión comprende un muelle principal (1) Y un conjunto de amortiguador (2) , asociados funcionalmente, estando dicho conjunto de amortiguador constituido por un cilindro (3) en el que es desplazable un pistón (4) que establece dos cámaras, una de extensión (5) Y

otra de compresión (7) , estando ambas cámaras (5 Y7) comunicadas entre sÍ, a través de medios valvulares de forma calibrada de compresión (8) y extensión (9) , las cuales están asociadas a los correspondientes orificios o conductos del pistón (4) , permitiendo el paso del fluido de forma unidireccional para cada uno de los dos grupos de conductos, es decir que

unos permiten el paso de fluido de la cámara de compresión (7) a la cámara de extensión (5) , mientras que otros conductos permiten el paso del fluido en sentido contrario, es decir de la cámara de extensión (5) a la cámara de compresión (7) .

En uno de los extremos del cilindro (3) existe un elemento de sujeción o argolla (10) para fijación al elemento mecánico o parte fija del vehículo en el que aplique, mientras que en el otro extremo tiene una caja de retén (11) que cierra de forma estanca tal extremo, emergiendo axialmente a

través de ésta el vástago (12) del pistón (4) , vástago que es hueco y dispone de orificios de recuperación hidráulica y que incorpora en su interior y en disposición coaxial una varilla o aguja estanca (13) sobre la que actúa una bobina (14) situada en su extremidad libre, estando ubicada ésta última en el cuerpo inferior o regulador en altura de longitud (15) , rematado en el segundo

punto (16) de fijación del conjunto al vehículo.

La varilla (13) actúa como restrictor de paso en el interior del vástago hueco (12) , siendo además el material que provee la circulación del campo magnético originado por la bobina (14) , a través del fluido reológico,

campo magnético que es variable al estar la bobina asistida por un controlador (23) que origina una señal variable con una respuesta instantánea sobre éste, de manera que se aporta mayor o menor intensidad según sea necesario en cada momento.

Pues bien, partiendo de esta estructuración convencional, la invención consisten en que, como se aprecia perfectamente en la figura, la varilla (13) no está montada solidariamente en el seno de la bobina (14) , sino que es físicamente independiente de ésta última, quedando montada con carácter flotante en el seno del vástago (12) , de manera que resulta

axialmente desplazable por efecto del campo magnético generado por dicha bobina (14) , a expensas de la tensión que le suministra el controlador electrónico...

¡a. Sistema de suspensión magnetoreológica pro-activa, del tipo de los que comprenden un muelle principal (1) y un conjunto de amortiguador 5 (2) , estando dicho conjunto de amortiguador constituido por un cilindro (3) en el que es desplazable un pistón (4) que establece dos cámaras, una de extensión (5) Y otra de compresión (7) , estando ambas cámaras (5 Y 7) comunicadas entre sí, a través de medios valvulares de forma calibrada de compresión (8) y extensión (9) , las cuales están asociadas a los 10 correspondientes orificios o conductos del pistón (4) , permitiendo el paso del fluido de forma unidireccional para cada uno de los dos grupos de conductos, con la particularidad de que en uno de los extremos del cilindro (3) existe un elemento de sujeción o argolla (10) para fijación al elemento mecánico o parte fija del vehículo en el que aplique, mientras que en el otro extremo tiene 15 una caja de retén (11) que cierra de forma estanca tal extremo, emergiendo axialmente a través de ésta el vástago (12) del pistón (4) , vástago que es hueco y dispone de orificios de recuperación hidráulica y que incorpora en su interior yen disposición coaxial una varilla o aguja estanca (13) sobre la que actúa una bobina (14) situada en su extremidad libre, estando ubicada ésta 20 última en el cuerpo inferior o regulador en altura de longitud (15) , rematado en el segundo punto (16) de fijación del conjunto al vehículo, caracterizado porque la varilla (13) establecida axialmente en el interior del vástago hueco

(12) es físicamente independiente de la bobina electromagnética (14) , quedando montada estanca y concéntrica en su alojamiento con carácter 25 flotante debido a su carga férrica o magnetismo de igual polaridad que la mencionada bobina (14) , es decir con posibilidad de desplazamiento axial con respecto a dicha bobina (14) por efecto de las variaciones de intensidad de señal originarias del campo magnético de la misma, de manera que actúa de medio conductor del campo magnético originado además de restrictor

hidráulico bidireccional electromecánico sobre los orificios o conductos de

recuperación hidráulicos del mencionado anteriormente vástago hueco (12) frente al desplazamiento del pistón principal (4) , en sustitución del clasico resorte de extensión y su complementario casquillo de guiado.