ES2270294T3 - Amortiguador de suspension de vehiculo con valvula niveladora de altura integral. - Google Patents
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Abstract
Conjunto amortiguador, que comprende: una primera carcasa (22) montada en un vástago de pistón (20); una segunda carcasa (24) montada en un cilindro de fluido (18) que recibe dicho vástago de pistón, siendo desplazable dicha segunda carcasa respecto a dicha primera carcasa, siendo el movimiento de dicho vástago de pistón respecto al ci- lindro de fluido; una válvula niveladora de altura (14) montada dentro de una de dichas primera y segunda carcasas; incluyendo dicha válvula niveladora de altura una válvula de admisión para permitir la entrada de aire en una de dichas primera y segunda carcasas, y una válvula de escape para permitir la salida de una de dichas prime- ra y segunda carcasas al accionar dicha válvula niveladora de altura; y un elemento accionador flexible (28) formado de un material flexible conectado entre dicha válvula niveladora de altura y la otra carcasa de entre dichas primera y segunda carcasas, estando dispuesto dicho elemento accionador flexible para accionar dicha válvula niveladora de altura para controlar dicha válvula de admi- sión, dejando entrar aire en una de entre dichas primera y segunda carcasas, y para controlar dicha válvula de escape, dejando salir aire de dicha carcasa de entre dichas primera y segunda carcasas, para proporcionar la nivelación de la altura.
Description
Amortiguador de suspensión de vehículo con
válvula niveladora de altura integral.
La presente invención se refiere a
amortiguadores de suspensión de vehículo y más particularmente a
amortiguadores de suspensión de vehículo con una capacidad de
nivelación de la altura.
Las válvulas niveladoras de altura neumáticas
usadas en los sistemas de suspensión neumática mantienen una altura
de rodaje predeterminada mediante la regulación de aire presurizado
dentro de un sistema de suspensión neumática. Los sistemas
convencionales utilizan una válvula niveladora de altura externa
para controlar la cantidad de aire que entra y sale de la
suspensión neumática. Aunque son eficaces, las válvulas remotas
requieren espacio de colocación adicional dentro del vehículo.
Además, una válvula externa puede verse afectada negativamente por
la suciedad y la humedad debido a que la válvula puede estar
relativamente expuesta al ambiente.
Las válvulas niveladoras de altura integrales se
están popularizando, pero comúnmente proporcionan una disposición
relativamente compleja de pistón y manguito que rodea una amplia
porción del cuerpo del amortiguador. Una disposición relativamente
gruesa de pistón y manguito cubre una gran parte del amortiguador,
lo que puede resultar en una mala disipación del calor. Las válvulas
niveladoras de altura internas convencionales también utilizan
habitualmente una disposición lineal del mecanismo de válvula. Esta
disposición lineal puede introducir una cantidad significativa de
tramo muerto dentro del amortiguador, bloqueando la articulación del
amortiguador bajo determinadas geometrías del vehículo.
Por consiguiente, es deseable proporcionar un
conjunto amortiguador con una válvula niveladora de altura integral
compacta que maximice la disipación del calor y que tenga una buena
relación de coste-eficacia.
El documento EP 1 122 459 describe un conjunto
amortiguador que tiene una primera carcasa y una segunda carcasa
desplazable respectivo a la primera; una válvula niveladora de
altura montada dentro de la primera carcasa; y un elemento
accionador conectado entre dicha válvula niveladora de altura y
dicha segunda carcasa.
El documento DE 1 047 640 describe un
procedimiento para regular la cantidad de fluido dentro de un
conjunto amortiguador, en el que una leva giratoria está conectada a
un elemento telescópico de modo que la leva giratoria puede girar
en respuesta al movimiento del elemento telescópico, y en el que una
placa de válvula deslizante es impulsada hacia la leva giratoria de
modo que la rotación de la leva desplaza linealmente la placa de
válvula; de modo que se ajusta la altura del elemento telescópico
en respuesta a dicho movimiento lineal.
La presente invención proporciona un conjunto
amortiguador, que comprende:
una primera carcasa montada en un vástago de
pistón;
una segunda carcasa montada en un cilindro de
fluido que recibe dicho vástago de pistón, siendo dicha segunda
carcasa desplazable respecto a dicha primera carcasa, moviéndose
dicho vástago de pistón respecto al cilindro de fluido;
una válvula niveladora de altura montada dentro
de una de dichas primera y segunda carcasas; incluyendo dicha
válvula niveladora de altura una válvula de entrada para admitir
aire en una de dichas primera y segunda carcasas, y una válvula de
escape para dejar salir aire de una de dichas primera y segunda
carcasas al accionar dicha válvula niveladora de la
altura; y
altura; y
un elemento accionador flexible formado de un
material flexible conectado entre dicha válvula niveladora de
altura y la otra de dichas primera y segunda carcasas, estando
dispuesto dicho elemento accionador flexible para accionar dicha
válvula niveladora de altura para controlar dicha válvula de
entrada, dejando entrar aire en una de dichas primera y segunda
carcasas, y para controlar dicha válvula de escape, que deja salir
aire de una de dichas primera y segunda carcasas, proporcionando la
nivelación de la altura.
La presente invención también proporciona un
procedimiento para regular la cantidad de fluido dentro de un
conjunto amortiguador, comprendiendo las etapas siguientes:
1) conectar una leva giratoria a un elemento
telescópico del conjunto amortiguador de modo que la leva giratoria
gire en respuesta al movimiento del elemento telescópico, y que
aloja la leva giratoria dentro de una carcasa en un elemento fijo
del conjunto amortiguador;
2) impulsar una placa de válvula deslizante
hacia la leva giratoria de modo que la rotación de dicha leva
giratoria desplace dicha placa de válvula deslizante; y
3) ajustar la altura del elemento telescópico en
respuesta al movimiento lineal de la placa de válvula
deslizante,
comprendiendo además dicho procedimiento la
etapa de:
4) conectar un cable accionador flexible entre
la leva giratoria y el elemento telescópico de modo que la longitud
desenrollada del cable accionador flexible cambie en respuesta a un
cambio de la distancia entre el elemento telescópico y la
carcasa.
Otras ventajas de la presente invención serán
fáciles de apreciar a medida que se entienda mejor haciendo
referencia a la descripción detallada siguiente considerada
conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1A es una vista lateral de un vehículo
que tenga una suspensión neumática ajustada a una altura
predeterminada;
la Figura 1B es una vista lateral del vehículo
de la Figura 1A en la que la suspensión neumática no se ha ajustado
a la altura predeterminada;
la Figura 2 es una vista en perspectiva de la
presente invención en la que una válvula niveladora de altura
integral está alojada dentro de un extremo superior de un módulo de
choque de suspensión neumática;
la Figura 3A es una vista en perspectiva de un
conjunto amortiguador a una altura deseada;
la Figura 3A' es una vista de sección parcial
detallada de la válvula niveladora de altura integral de la Figura
3A,
la Figura 3B es una vista en perspectiva de un
conjunto amortiguador a una altura por debajo de una altura
deseada;
la Figura 3B' es una vista de una sección
parcial detallada de la válvula niveladora de altura integral de la
Figura 3B;
la Figura 3C es una vista en perspectiva de un
conjunto amortiguador a una altura por encima de una altura
deseada;
la Figura 3C' es una vista de una sección
parcial detallada de la válvula niveladora de altura integral de la
Figura 3C;
la Figura 4 es una vista en perspectiva de la
presente invención en la que la válvula niveladora de altura
integral de la Figura 2 está alojada dentro del extremo inferior de
un módulo de choque de suspensión neumática;
la Figura 5 es una vista en perspectiva de la
presente invención, en la que la válvula niveladora de altura
integral de la Figura 2 está alojada dentro de la carcasa superior
de un absorbedor de choque;
la Figura 6 es una vista en perspectiva de la
presente invención, en la que la válvula niveladora de altura
integral de la Figura 2 está alojada dentro de la carcasa inferior
de un absorbedor de choque;
la Figura 7A es otra válvula niveladora de
altura integral en la que las válvulas de entrada y de escapa se
accionan directamente con una leva en una dirección axial de acuerdo
con la presente invención;
la Figura 7B es la válvula niveladora de altura
integral de la Figura 7A en una condición abierta de admisión;
la Figura 7C es una válvula niveladora de altura
integral de la Figura 7A en una condición abierta de escape;
la Figura 8 es una vista en perspectiva del
elemento leva;
la Figura 9 es otra válvula niveladora de altura
integral en la que las válvulas de admisión y de escape se accionan
directamente con una leva en una dirección radial de acuerdo con la
presente invención;
la Figura 10 es otra válvula niveladora de
altura integral en la que una placa de válvula giratoria tiene
válvulas de lumbrera axiales de acuerdo con la presente invención;
y
la Figura 11 es otra válvula niveladora de
altura integral en la que la válvula giratoria tiene válvulas de
lumbrera radiales de acuerdo con la presente invención.
Con referencia a las Figuras, se muestra en las
Figuras 1A y 1B un vehículo 10 con una suspensión neumática 12. En
la Figura 1A, la suspensión se ha ajustado a una altura
predeterminada h, en la que la presión de fluido dentro de la
suspensión 12 cae dentro de un intervalo aceptable de modo que el
vehículo 10 está relativamente nivelado. En la Figura 1B, el
vehículo está en una condición cargada, que puede producirse, por
ejemplo, si se introduce una carga distribuida desigualmente en el
vehículo 10. Cuando ocurre esto, la suspensión 12 cae por debajo
del intervalo aceptable y el vehículo 10 no está nivelado. Una
válvula niveladora de altura funciona nivelando nuevamente el
vehículo 10 mediante la adición de presión de fluido dentro de la
suspensión 12, devolviendo la suspensión 12 a la altura
predeterminada h. De manera similar, si se retira carga de un
vehículo 10, la suspensión 12 se elevaría por encima del nivel
aceptable y la válvula niveladora de altura liberaría presión de
fluido de la suspensión neumática 12, nivelando nuevamente el
vehículo 10.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de una
forma de realización de la presente invención en la que se incorpora
una válvula niveladora de altura 14 (representada esquemáticamente
en la Figura 2 y en detalle en la Figura 3A') en el extremo
superior de un amortiguador, como un módulo de choque de suspensión
neumática 16. Debe entenderse que el término "amortiguador"
como se utiliza en la presente memoria se interpreta ampliamente
que incluye bolsas de aire, absorbedor de choques, suspensión
neumática, módulos de choque de suspensión neumática, y similares.
Un cilindro 18 contiene un pistón p como es conocido generalmente en
la técnica. Un vástago 20 se extiende desde el cilindro 18 hacia el
interior de una primera carcasa 22, que también es el extremo
superior del módulo de choque de suspensión neumática 16. Una
segunda carcasa 24 rodea el cilindro 18. La segunda carcasa 24
preferentemente es un componente acoplable por deslizamiento. Una
bolsa de aire (parcialmente ilustrado con el número de referencia
26) está unida a la primera carcasa 22 y a la segunda carcasa 24
creando una cámara de aire c, como es conocida en la técnica. Las
líneas de aire de admisión y de escape 562, 564 están unidas a la
primera carcasa 22.
Un elemento accionador 28 está conectado a la
válvula 14. En esta forma de realización, el elemento accionador 28
es flexible, como un cable, alambre, cuerda u otro elemento que
pueda enrollarse en torno a una leva giratoria 30 (Figura 3A'). La
válvula niveladora de altura 14 preferentemente está contenida
dentro de la primera carcasa 22. El elemento accionador 28 se
extiende desde la primera carcasa 22 y está fijado a la segunda
carcasa 24. Cuando el vehículo está a la altura de rodaje,
correspondiente a una distancia específica entre la primera y
segunda carcasas, el elemento accionador 28 permite cerrar la
válvula 14 y no añadir ni sacar aire de la suspensión neumática del
vehículo para el ajuste de la altura del mismo.
En una forma de realización preferente, puede
ser deseable poder compensar las tolerancias de fábrica en el
conjunto amortiguador o suspensión neumática del vehículo al
permitir el ajuste de la longitud desenrollada del elemento
accionador 28 en la condición en la que la válvula 14 está cerrada.
Los ajustes precisos de la longitud desenrollada del elemento
accionador 28 en esta condición cerrada de la válvula 14 realizan
ajustes precisos de la altura de rodaje de la suspensión neumática
para un vehículo particular. En una forma de realización preferente
esto puede llevarse a cabo con un tornillo de ajuste en el punto de
unión del elemento accionador 28 a la segunda carcasa 24. Sin
embargo, puede utilizarse cualquier medio para realizar ajustes
precisos de la longitud desenrollada del elemento accionador 28 en
la primera o segunda carcasas.
La Figura 3A' es una vista de una sección
parcial detallada de la válvula niveladora de altura integral 14. El
elemento accionador 28 está unido a la leva giratoria 30.
Preferentemente, el elemento accionador 28 se enrolla en torno a
una parte del carrete 560 conectada a la leva 30 de modo que los
cambios en la longitud desenrollada del elemento accionador 28
permiten la rotación de la leva 30 en torno al eje C en una
dirección o en otra. Una placa de válvula deslizante 32 está
asentada contiguamente a la leva giratoria 30, mientras que un
muelle de retorno 34 orienta la placa de válvula deslizante 32 hacia
la leva 30 de modo que la rotación de la leva 30 desplaza
linealmente la placa de válvula deslizante 32 como se muestra con la
flecha de doble cabeza en la Figura 3A'.
La placa de válvula deslizante 32 incluye un
camino de flujo de admisión 36 y un camino de flujo de escape 38,
los cuales pasan a través de la placa de válvula deslizante. En la
primera carcasa 22 hay caminos de flujo de admisión 566 y de flujo
de escape 568 correspondientes. En una forma de realización
preferente, los caminos de flujo 566, 568 contienen válvulas de
lumbrera de entrada y de escape 40, 41 con muelles de precarga 42,
43 de válvula de lumbrera de admisión y de escape para cerrar los
caminos de flujo 566, 568 frente a la placa de válvula deslizante
32 cuando no están alineados con los caminos de flujo 36, 38. Los
diámetros exteriores de las válvulas de lumbrera 40, 41 pueden
sellarse a los contra-orificios de la primera o
segunda carcasa, en las que están contenidas mediante la utilización
de un sello dinámico S''', como un anillo O. Sin embargo, puede
utilizarse cualquier procedimiento para sellar los caminos de flujo
566, 568 hacia la placa de válvula deslizante 32.
Alguna porción de los caminos de flujo 566, 568
de la carcasa 22 o de sus válvulas de lumbrera asociadas 40, 41, o
de los caminos de flujo 36, 38 en la placa de válvula deslizante 32
es reducida en tamaño, para garantizar únicamente cambios de estado
estable de la distancia d (Figuras 3B, 3C) permitiendo cambios
significativos de flujo/presión de aire en la suspensión neumática,
como por ejemplo cuando se añade una carga desigualmente colocada o
se retira carga. La presencia de un punto de restricción del flujo
de aire asegura que un cambio transitorio de la distancia d (Figura
3B), como cuando el vehículo pasa por encima de un bache, no pueda
producir cambios significativos de flujo/presión de aire en la
cámara c (Figura 2) debido a que no puede pasar una cantidad
significativa de aire a través de la válvula 14 en un intervalo de
tiempo tan corto.
Si, como se ha descrito anteriormente, se
utiliza la válvula 14 dentro de la carcasa 22, la placa de válvula
deslizante 32 incluye además una abertura 44 para recibir un pasador
de retención 46 que se conecta dentro de la carcasa 22. La válvula
14 está radialmente descentrada a un lado respecto al centro de la
primera carcasa 22, alejada de la posición central en la que el
vástago 20 se une a la primera carcasa 22.
Una línea de aire de admisión 562 completa con
accesorios conecta con un camino de flujo de admisión 566 en la
carcasa 22 para transportar presión de aire desde la fuente de
suministro del vehículo hacia el interior del módulo de choque de
suspensión neumática, y en una forma de realización preferente, una
línea de escape de aire 564, que puede incluir un silenciador para
reducir el ruido del flujo de aire de escape, conecta con un camino
de flujo de escape 568 en la carcasa 22 para transportar el flujo de
aire hacia el exterior. Alternativamente, el camino de flujo de
escape 568 puede salir directamente al exterior con el camino de
flujo de escape 568 dimensionado cerca de su salida de la carcasa 22
al exterior de modo que reduzca el ruido a medida que el flujo de
aire de escape sale de la válvula 14. Puede utilizarse una tapa
desplazable, como una solapa, en la salida del camino de flujo de
escape 568 al exterior para evitar la entrada de contaminación en la
válvula 14.
El módulo de choque de suspensión neumática 16
que contiene la válvula 14 puede conectarse a uno o más módulos de
choque de suspensión neumática o suspensiones neumáticas montadas en
la misma suspensión pero que no tengan sus propias válvulas
niveladoras de altura. De este modo, la válvula 14 puede controlar
la presión de todos los módulos de choque de suspensión neumática o
suspensiones neumáticas en la suspensión para mantener el vehículo a
la altura predeterminada h (Figura 1A). La presión de aire dentro de
la cámara c (Figura 2) del módulo de choque de suspensión neumática
16 puede comunicarse con los otros módulos de choque de suspensión
neumática o suspensiones neumáticas en la misma suspensión a través
de líneas de aire que emergen de la carcasa 22 en la que la válvula
14 se aloja, o alternativamente a través de líneas de aire que
emergen de la carcasa 24.
Cuando la distancia d entre la primera y segunda
carcasas 22, 24 está en un recorrido predeterminado h (Figura 3A),
el elemento accionador 28 localiza la leva 30 en una posición
rotacional que localiza la placa de válvula 32 de modo que los
caminos de flujo tanto de admisión como de escape están cerrados. Es
decir, se mantiene la presión vigente dentro de la bolsa de aire 26
(Figura 2). El muelle de torsión 48 (en este caso alojado dentro de
la leva giratoria 30) preferentemente mantiene el elemento
accionador 28 en tensión. El recorrido predeterminado h define la
posición de altura de rodaje del vehículo.
Cuando la distancia d se sale del recorrido h
(Figuras 3B y 3C), el elemento accionador 28 se extiende o se
retrae en torno a una parte del carrete 560 que está conectada a la
leva 30 contra la tensión del muelle de torsión 48, abriendo el
camino de flujo necesario para regular la presión de fluido.
Inicialmente, la distancia d es aproximadamente
igual a la altura h, como se muestra en la Figura 3A. La altura del
amortiguador se incrementa o se reduce en respuesta a la carga en el
vehículo 10, incrementando o reduciendo de este modo la distancia d
entre la primera carcasa 22 y la segunda carcasa 24. Si la distancia
d es inferior a la altura h (Figura 3B), esto indica que debe
añadirse presión de fluido a la suspensión neumática para recobrar
altura h con la carga incrementada sobre la suspensión. En este
caso, como se muestra en la Figura 3B', el elemento accionador 28
permite que el muelle de torsión 48 haga girar la leva 30,
retrayendo el elemento accionador 28 en torno a la parte del
carrete 560 y moviendo la placa de válvula deslizante 32, con lo que
se alinean los caminos de flujo 36 y 566, permitiendo de este modo
que pase fluido a través del centro de la válvula de lumbrera 40 y
entre en la suspensión neumática, regulando la altura del vehículo
(distancia d).
Si, por ejemplo, se retira carga del vehículo,
la distancia d se incrementa más allá de la altura h, como se
muestra en la Figura 3C, lo que indica que la presión de fluido
ahora es excesivamente elevada para la carga dada en el vehículo.
Cuando esta distancia d se incrementa por encima de la altura h
(Figura 3C), el elemento accionador 28 hace girar la leva 30 en
dirección contraria, contra la tensión del muelle de torsión 48,
extendiendo el elemento accionador 28 desde la parte del carrete 560
y moviendo la placa de válvula deslizante 32, lo que alinea los
caminos de flujo de escape 38 y 568, permitiendo el paso de fluido a
través del centro de la válvula de lumbrera 41 y su salida del
conjunto, como se muestra en la Figura 3C', regulando la altura del
vehículo (distancia d). En cada caso, a medida que la distancia d
entre la primera carcasa 22 y la segunda carcasa 24 se iguala
sustancialmente a h nuevamente, el elemento accionador 28 también
vuelve a una longitud desenrollada predeterminada, que permite que
la leva 30 gire, y que se desplaza la placa de válvula deslizante
32 orientada por un muelle, de modo que los caminos de flujo 566,
568 nuevamente se cierran (Figura 3A').
La válvula 14a también puede incorporarse en el
extremo inferior de un módulo de choque de suspensión neumática 50,
como se muestra en la Figura 4. Un vástago 54 se extiende desde el
cilindro 52 hacia el interior de una primera carcasa 56. Una
segunda carcasa 58 rodea el cilindro 52. Una bolsa de aire 60 está
unida a la primera carcasa 56 y a la segunda carcasa 58, creando
una cámara de aire. La válvula niveladora de altura 14a en la
presente forma de realización 50 está contenida en la segunda
carcasa 58. El elemento accionador 28a está conectado a la leva
(Figura 3A') dentro de la segunda carcasa 58 y conectada fijamente a
la primera carcasa 56. Las líneas de aire de admisión y de escape
762, 764 están unidas a la segunda carcasa 58.
Una ventaja de que la válvula se localice en la
segunda carcasa cuando la válvula controla la altura de rodaje de
una suspensión neumática de una cabina de camión es que el camino de
las líneas de aire hasta la válvula es más sencillo, y que se evita
la flexión continua de la línea de aire durante los movimientos de
suspensión de la cabina, como ocurriría si la válvula estuviese
contenida en la primera carcasa. Esta ventaja resulta de que las
líneas de aire de admisión y de escape habitualmente se pasan por la
carrocería del camión, que también es el punto de unión para el
extremo inferior del módulo de choque de suspensión neumática. El
extremo superior del módulo amortiguador de muelle de aire
habitualmente se conectaría al suelo de la cabina.
La Figura 5 muestra una vista en perspectiva de
la presente invención, en la que la válvula niveladora de altura
14b está incorporada en un absorbedor de choque 70. Un cilindro 72
contiene un pistón p' como es conocido en la técnica. Un vástago 74
se extiende desde el cilindro 72 hacia el interior de una primera
carcasa 76. Una segunda carcasa 78 rodea el cilindro 72. En una
forma de realización preferente, un tubo protector del polvo
(parcialmente representado en el número de referencia 80) está unido
a la primera carcasa 76 para evitar que se acumule polvo sobre el
vástago 74. Sin embargo, puede utilizarse cualquier procedimiento
para evitar la acumulación de polvo sobre el vástago 74. La válvula
niveladora de altura 14b está contenida en la primera carcasa 76.
El elemento accionador 28b, que está conectado a la leva (Figura
3A') dentro de la primera carcasa 76, se extiende desde la primera
carcasa 76 y está conectada fijamente a la segunda carcasa 78. Las
líneas de aire de admisión y de escape 862, 864 se unen a la primera
carcasa 76.
Al incorporar la válvula 14b en un absorbedor de
choque 70 (Figura 5), no hay bolsa de aire para formar una cámara c
(Figura 2) y para sellar el aire presurizado en la válvula respecto
al aire ambiente. Es preferente añadir un sello S (Figura 3A')
dentro de la primera carcasa para sellar en el diámetro exterior de
la parte de carrete 560 en su junta con la leva 30. Esto conlleva
que la parte de carrete 560 y el elemento accionador 28 estén a
presión ambiente, mientras que el resto de partes de la válvula 14b
están selladas y pueden mantener presiones elevadas. Aunque resulta
preferente un sello tal como un anillo O, cualquier
sello adecuado puede beneficiar la presente invención.
sello adecuado puede beneficiar la presente invención.
Cuando se utiliza en un absorbedor de choque, el
conjunto de válvula 14b opera manteniendo la altura del vehículo
mediante el mantenimiento de la presión de aire en una suspensión
neumática separada de una manera similar a, por ejemplo, la
descrita en las Figuras 3A', 3B' y 3C'. Debe entenderse que pueden
controlarse a distancia múltiples suspensiones neumáticas o
similares con un solo conjunto de válvula en un único amortiguador u
otro elemento. Es decir, el montaje de una sola válvula en un solo
elemento de suspensión neumática o similar también controla una
pluralidad de elementos de suspensión neumática o similares.
Sin embargo, la válvula 14b se utiliza
alternativamente o adicionalmente para medir la distancia d entre
carcasas 76, 78 y después utiliza esta información para controlar a
distancia una diversidad de dispositivos remotos, como suspensiones
neumáticas u otro dispositivo. La medición lineal obtenida desde la
placa de válvula deslizante o una medición rotacional obtenida de
la leva, se envía a un controlador (Figura 5) y se utiliza para una
diversidad de aplicaciones, es decir, transmitir la distancia d a
una suspensión neumática u otro dispositivo remoto.
La Figura 6 muestra otra vista en perspectiva de
la presente invención, en la que la válvula niveladora de altura
14c se incorpora en otro absorbedor de choque 90. La válvula
niveladora de altura 14c está contenida dentro de la segunda
carcasa 92, como se ha descrito con referencia a la Figura 5. Las
líneas de aire de admisión y de escape 962, 964 se unen a la segunda
carcasa 92.
Con referencia a la Figura 7A, otra válvula
niveladora de altura integral 14' incluye una leva giratoria 30'
que acopla directamente con una válvula impulsada por muelle de
admisión 94 y una válvula impulsada por muelle de escape 96. Las
válvulas 94, 96 están localizadas en una dirección axial respecto a
la leva giratoria 30'. La leva giratoria 30' gira respecto a un eje
de leva C. Las válvulas 94, 96 pueden incluir alternativa o
adicionalmente una válvula de vástago, una válvula de bola u otras
válvulas que se abren selectivamente contrarrestando un muelle u
otro medio elástico. Alternativamente puede activarse directamente
una sola válvula de carrete haciendo girar la leva 30' y utilizarse
en lugar de válvulas separadas para admisión y escape.
La leva giratoria 30' incluye una superficie
inclinada 98 (Figura 8) que no acopla con la válvula impulsada por
muelle de admisión 94 ni con la válvula impulsada por muelle de
escape 96 cuando el vehículo está a la altura deseada h (Figura
1A). Tanto la válvula impulsada por muelle de admisión 94 y la
válvula impulsada por muelle de escape 96 están cerradas (Figura
7A). Cuando la distancia d sale del recorrido h (Figuras 7B y 7C),
el elemento accionador 28 se contrae o extiende alrededor de la
parte del carrete 660 conectada a la leva 30' contra la tensión del
muelle de torsión 48. Cuando la distancia d es inferior a la altura
deseada h, el perfil de la leva, que es una superficie inclinada 98
(Figura 8) y que activa las válvulas en una dirección paralela al
eje de la leva C, se acopla y abre la válvula impulsada por muelle
de admisión 94 (Figura 7B), incrementando la presión de aire en la
suspensión neumática, e incrementa la altura del vehículo hacia la
altura deseada h. Cuando la distancia d es mayor que la altura
deseada h, la superficie inclinada 98 se acopla y abre la válvula
impulsada por muelle 96 de escape (Figura 7C), liberando presión de
aire y reduciendo la altura del vehículo hacia la altura deseada
h.
Un ejemplo de una válvula niveladora de altura
en la segunda carcasa 58 sobre la que se está unido el extremo
inferior de una bolsa de aire 626 de manera similar a la mostrada en
la Figura 4, se muestra en la Figura 9. La leva giratoria 30' está
controlada por un elemento accionador 28 que se enrolla en torno a
una parte del carrete 660 conectada a la leva 30'. El elemento
accionador 28 se mantiene en tensión al actuar el muelle de torsión
648 sobre la leva 30' y la parte de carrete 660 conectada a la
misma. El perfil radial de la leva giratoria 30' activa
controlablemente la válvula impulsada por muelle de admisión 106 y
la válvula impulsada por muelle de escape 108 situada en una
dirección radial en torno al eje de leva C, controlando la altura
del vehículo dependiendo de la carga en el mismo. La válvula
niveladora de altura se muestra en la Figura 9 con el módulo de
choque de suspensión neumática en extensión completa, resultando en
la apertura de la válvula de escape 108 y la liberación de presión
de aire de la bolsa de aire 626, lo que devuelve la suspensión de
aire a la altura de rodaje. Asimismo, como se muestra en la Figura
9, una línea de admisión de aire 772 y una línea de escape de aire
774 están conectadas a pasos de flujo a través de la válvula
impulsada por muelle de admisión 106 y de la válvula impulsada por
muelle de escape 108 respectivamente en sus salidas de la pared de
la carcasa inferior.
Cuando la válvula niveladora de altura (Figuras
7A, 7B, 7C, 9) se utiliza en un absorbedor de choque y no hay bolsa
de aire (Figuras 5, 6), en una forma de realización preferente se
sitúa un sello S en la primera o segunda carcasas en contacto con
el diámetro exterior de la parte del carrete 660 en su junta con la
leva 30' para contener aire presurizado dentro de la válvula. El
elemento accionador 28 y la parte del carrete 660 están a presión
ambiente. En otra forma de realización, el elemento accionador 28,
la parte de carrete 660 y la leva 30' están a presión ambiente, en
la que las válvulas directamente accionadas 106, 108 (Figura 9)
contiene sellos S' para aislar la presión de aire que controlan
respecto a la ambiente.
En la Figura 10, el elemento accionador 128
controla el movimiento de una placa de válvula giratoria 132. La
válvula de lumbrera precargada por muelle axialmente orientada de
entrada 116 y la válvula de lumbrera precargada por muelle
axialmente orientada de escape 118, mostradas por ejemplo en la
carcasa 58 (de manera similar a la Figura 4), cierra axialmente
contra la placa de válvula giratoria 132. Los sellos dinámicos S''',
como anillos O, pueden utilizarse para sellar las válvulas de
lumbrera a la carcasa. Cuando el vehículo está a la altura deseada
h, la placa de válvula giratoria 132 está rotacionalmente alineada
de manera que la válvula de lumbrera de admisión 116 y la válvula
de lumbrera de escape 118 están en contacto con una parte de la
placa de válvula que no contiene aberturas de flujo de aire. Las
aberturas de flujo de aire preferentemente son aberturas arqueadas
similares a ranuras 190, 192 que atraviesan la placa de válvula
giratoria 132. Si la altura del vehículo se reduce por debajo del
nivel deseado, el elemento accionador 128 permite que el muelle de
torsión 148 (alojado dentro de la placa de válvula giratoria) haga
girar la parte del carrete 155 y la placa de válvula giratoria
conectada 132, retrayendo el elemento accionador 128 alrededor de la
parte del carrete 155 y alineando el paso de flujo a través de la
válvula de lumbrera de admisión 116 con un paso de flujo de admisión
190 en la placa de válvula giratoria 132, permitiendo el flujo de
aire de admisión. Si el vehículo se eleva por encima de la altura
deseada, el elemento accionador 128 hace girar la parte del carrete
155 y la placa de válvula giratoria conectada 132 contra la tensión
del muelle de torsión 148, extendiendo el elemento accionador 128 y
alineando el paso de flujo a través de la válvula de lumbrera de
escape 118 con un paso de flujo de escape 192 en la placa de
válvula, dejando salir un flujo de aire de escape. Una línea de aire
de admisión 972 y una línea de aire de escape 974 están conectadas
a la válvula de lumbrera de admisión 116 y a la válvula de lumbrera
de escape 118 respectivamente en los puntos en los que salen de la
carcasa. El muelle de torsión 148 mantiene en tensión el elemento
accionador.
En la Figura 11, otro dispositivo incluye una
válvula de lumbrera radialmente orientada precargada por muelle de
admisión 216 y una válvula de lumbrera radialmente orientada
precargada por muelle de escape 218, mostradas por ejemplo en la
carcasa 58 (de manera similar a la Figura 4), con un espacio radial
en torno al eje C de la válvula giratoria, y que sellan contra la
superficie del diámetro exterior de la válvula giratoria 232.
Pueden utilizarse sellos S''', tales como anillos O, para sellar las
válvulas de lumbrera a la carcasa. El cambio de longitud
desenrollada del elemento accionador 128 causa que el carrete 255 y
válvula giratoria 232 acoplados giren contra la tensión del muelle
de torsión 248 (que se aloja en la válvula giratoria), incrementando
o reduciendo la presión de aire de la suspensión de muelle de aire
y manteniendo la altura deseada del vehículo mediante la alineación
del camino de flujo de admisión 236 o del camino de flujo de escape
238 en la válvula giratoria con el camino de flujo correspondiente a
través de la válvula de lumbrera de admisión 216 o la válvula de
lumbrera de escape 218. El flujo de aire que pasa a través de las
válvulas de lumbrera 216, 218 hacia o desde los caminos de flujo
236, 238 en la superficie del diámetro exterior de la válvula
giratoria 232 se transporta hacia el interior o exterior de la
suspensión neumática mediante su paso entre la superficie de
diámetro exterior de la válvula giratoria 232 y el orificio
correspondiente en la carcasa 58 o a través de un centro hueco 220
de la válvula giratoria 232. Las líneas de aire de admisión y de
escape están conectadas a los caminos de flujo de admisión y de
escape a través de las válvulas de lumbrera 216, 218, donde salen de
la carcasa.
El aislamiento de la presión de aire dentro de
la válvula niveladora de altura (Figura 10) respecto a la presión
ambiente para las aplicaciones del absorbedor de choque (Figuras 5,
6) en las que no hay bolsa de aire puede conseguirse con un sello
S''' en la primera o segunda carcasas que selle contra el diámetro
externo de la parte del carrete 155 en su junta con la placa de
válvula giratoria 132 (Figura 10). De manera similar, la válvula
niveladora de altura de la Figura 11 puede utilizar un sello S'''
contra el diámetro exterior de la válvula giratoria 232 en su junta
con el carrete 255.
La válvula niveladora de altura como se ha
descrito anteriormente también puede utilizarse separadamente de
amortiguadores consistentes en cojines de aire, absorbedores de
choque, suspensiones neumáticas o módulos de choque de suspensiones
neumáticas, y puede montarse entre un elemento de suspensión fijo y
un elemento de la suspensión de movimiento telescópico respecto al
elemento fijo para el control de la altura de la suspensión
neumática.
Pueden realizarse numerosos cambios. Por
ejemplo, los mecanismos pueden adaptarse de modo que un incremento
de d indique una presión de fluido elevada.
Claims (9)
1. Conjunto amortiguador, que comprende:
una primera carcasa (22) montada en un vástago
de pistón (20);
una segunda carcasa (24) montada en un cilindro
de fluido (18) que recibe dicho vástago de pistón, siendo
desplazable dicha segunda carcasa respecto a dicha primera carcasa,
siendo el movimiento de dicho vástago de pistón respecto al cilindro
de fluido;
una válvula niveladora de altura (14) montada
dentro de una de dichas primera y segunda carcasas; incluyendo
dicha válvula niveladora de altura una válvula de admisión para
permitir la entrada de aire en una de dichas primera y segunda
carcasas, y una válvula de escape para permitir la salida de una de
dichas primera y segunda carcasas al accionar dicha válvula
niveladora de altura; y
un elemento accionador flexible (28) formado de
un material flexible conectado entre dicha válvula niveladora de
altura y la otra carcasa de entre dichas primera y segunda carcasas,
estando dispuesto dicho elemento accionador flexible para accionar
dicha válvula niveladora de altura para controlar dicha válvula de
admisión, dejando entrar aire en una de entre dichas primera y
segunda carcasas, y para controlar dicha válvula de escape, dejando
salir aire de dicha carcasa de entre dichas primera y segunda
carcasas, para proporcionar la nivelación de la altura.
2. Conjunto amortiguador según la
reivindicación 1, en el que dicha segunda carcasa (24) se monta por
lo menos parcialmente en torno a dicho cilindro de fluido (18).
3. Conjunto amortiguador según la
reivindicación 1, en el que se acciona un solo elemento (32) con
dicho elemento accionador flexible (28) para controlar tanto dicha
válvula de admisión (40) como dicha válvula de escape (41).
4. Conjunto amortiguador según la
reivindicación 1, en el que dicho elemento accionador flexible (28)
incluye un cable.
5. Procedimiento para regular la
cantidad de fluido dentro de un conjunto amortiguador, que comprende
las etapas de:
1) conectar una leva giratoria (30) a un
elemento telescópico (20) del conjunto amortiguador, de modo que la
leva giratoria gira en respuesta al movimiento del elemento
telescópico, y que aloja la leva giratoria dentro de una carcasa
(24) en un elemento fijo (18) del conjunto amortiguador;
2) orientar una placa de válvula deslizante (32)
hacia la leva giratoria de modo que la rotación de dicha leva
giratoria desplaza linealmente dicha placa de válvula deslizante;
y
3) ajustar la altura del elemento telescópico en
respuesta al movimiento lineal de la placa de válvula
deslizante,
comprendiendo dicho procedimiento además la
etapa de:
4) conectar un cable accionador flexible (28)
entre la leva giratoria y el elemento telescópico de modo que la
longitud desenrollada del cable accionador flexible cambia en
respuesta a un cambio de la distancia entre el elemento telescópico
y la carcasa.
6. Procedimiento según la
reivindicación 5, comprendiendo dicho procedimiento además la etapa
de:
5) establecer una altura predeterminada entre el
elemento telescópico (20) y una carcasa (24) del conjunto
amortiguador indicativa de un intervalo deseado de presión de fluido
dentro del conjunto amortiguador.
7. Procedimiento según las
reivindicaciones 5 ó 6, comprendiendo dicho procedimiento además la
etapa de transmitir movimiento del cable accionador flexible (28) a
través de la leva giratoria (30) para desplazar linealmente la
placa de válvula deslizante (32).
8. Procedimiento según una cualquiera
de las reivindicaciones 5 a 7, comprendiendo dicho procedimiento
además la etapa de regular la presión de fluido dentro del conjunto
amortiguador mediante la apertura y cierre selectivos de un camino
de flujo de admisión (36) y de un camino de flujo de escape
(38).
9. Procedimiento según una cualquiera
de las reivindicaciones 5 a 8, comprendiendo dicho procedimiento
además la etapa de reposicionar el elemento telescópico (20) en
respuesta a la regulación de la presión de fluido dentro del
conjunto amortiguador de modo que la distancia entre el elemento
telescópico y la carcasa (24) está comprendida en dicha altura
predeterminada.
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