ES2314428T3

ES2314428T3 - Resorte adicional.

Info

Publication number: ES2314428T3
Application number: ES04763084T
Authority: ES
Inventors: Tom Gehring; Manfred Schorling
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2003-07-21
Filing date: 2004-07-03
Publication date: 2009-03-16
Anticipated expiration: 2024-07-03
Also published as: WO2005019681A1; ATE413543T1; EP1649188B1; DE10333246A1; EP1649188A1; DE502004008420D1

Abstract

Chasis de automóvil que contiene un elemento tensor cilíndrico elástico (i) que presenta, al menos en un cara frontal, un borde (ii) y sobre el cual se posiciona el vástago del émbolo del amortiguador, caracterizado porque la altura del borde (ii) varía.

Description

Resorte adicional.

La invención comprende elementos tensores cilíndricos, preferentemente huecos, elásticos (i), que presentan, al menos en una cara frontal, un borde (ii) preferentemente circular, preferentemente concéntrico; asimismo, la altura del borde (ii) varía. Bajo la denominación de "cara frontal" no se debe entender la superficie lateral del cilindro, sino, al menos una, y preferentemente, ambas superficies terminales que se encuentran, preferentemente, perpendiculares a la superficie lateral en ambos extremos axiales del cilindro. Entendemos con "la altura del borde (ii) varía" que el borde (ii) presenta una extensión diferente, es decir, variable, en la dirección axial del elemento tensor. Bajo "dirección axial" se debe entender la dirección paralela a la altura del cilindro. La invención comprende, además, los chasis de automóvil que contienen elementos tensores acordes a la invención, especialmente, chasis de automóvil en los cuales el elemento tensor acorde a la invención se posiciona sobre el vástago del émbolo del amortiguador, es decir, el vástago del émbolo se posiciona en el espacio hueco pasante orientado axialmente, del elemento tensor (i). Además, la invención comprende vehículos, por ejemplo, automóviles, camiones, buses que contienen los elementos tensores acordes a la invención.

Los elementos elásticos fabricados con elastómeros de poliuretano se utilizan, por ejemplo, dentro del chasis, y son conocidos. Se utilizan especialmente en vehículos como elementos tensores antivibratorios. A su vez, los elementos tensores asumen la función de tope final, influye en la identificación de recorrido de fuerza de la rueda por la configuración o el refuerzo de una característica progresiva de la amortiguación del vehículo. Los efectos de cabeceo del vehículo pueden reducirse y se refuerza el apoyo del balanceo. Sobre todo por la configuración geométrica, se optimiza la rigidez de arranque, esto influye notablemente en el confort por amortiguación del vehículo. A través de la disposición adecuada de la geometría se obtienen características constructivas prácticamente constantes a lo largo de toda la vida útil. A través de esta función se incrementa el confort durante la conducción y se garantiza la mayor medida posible de seguridad durante la conducción.

Una dificultad en el acondicionamiento tridimensional de los resortes adicionales consiste, frecuentemente, en un inicio suave, frecuentemente deseado, de la curva característica. Para lograr este arranque lo más suave posible se conoce el procedimiento de configurar, al menos, un extremo del elemento tensor, en forma de un labio flexionado circular que rodea ampliamente un espacio hueco (véase US-B-6 296 237). Este acondicionamiento, que también puede ser denominado "forma de flor", provoca una aplicación muy suave del resorte adicional, pero también presenta algunas desventajas. Esta forma, por ejemplo, sólo se adecua con restricciones a cargas muy elevadas. Además, la forma de flor presenta desventajas fundamentales en la fabricación, dado que el espacio hueco del elemento tensor usualmente se define por un núcleo, desde el cual se debe tirar el elemento tensor tras el endurecimiento. Las cargas que se originan, de ese modo, provocan un notable desecho. Otra desventaja consiste en el costoso desbarbado.

El objeto de la presente invención fue entonces desarrollar una forma tridimensional para un resorte adicional, preferentemente, para un resorte adicional para un chasis de automóvil, dicha forma debía posibilitar un inicio lo más suave posible y, por otro lado, poseer características claramente mejoradas durante la producción, especialmente, un desbarbado más reducido.

Estos requisitos son cumplidos por los elementos tensores representados al comienzo. Los elementos tensores acordes a la invención están representados a modo de ejemplo en el detalle de las figuras 1, 2 y 3, asimismo, las figuras 1 y 2 se refieren a una forma. En comparación con estas formas acordes a la invención en la figura 4 se representa un resorte comparable, que presenta la "forma de flor" y el labio flexionado circular, identificado en la figura con (xx). En todas las figuras las medidas están indicadas en [mm]. A partir de la figura es más claro, sobre todo, el acondicionamiento acorde a la invención del borde (ii). Este borde presenta, en la dirección axial, en la cual se lleva a cabo la suspensión elástica, una extensión diferente, es decir, variable, que caracteriza el aspecto ondulado del borde. A causa de este acondicionamiento ondulado se logra que en la compresión del resorte en el comienzo sólo actúe como amortiguador una pequeña parte del borde, es decir, las crestas de ondas, mientras que los valles de ondas sólo entran en acción cuando el elemento tensor está tan recalado, que también ellos entran en contacto con la pieza por amortiguar.

Se prefieren, por ello, los elementos tensores en los cuales la cara frontal (x) del borde (ii) está configurado en forma ondulada, es decir, sin ángulos ni aristas, por ejemplo, en forma sinusoidal. A su vez, el borde (ii) presenta, preferentemente, entre 4 y 16 crestas de ondas (iv) y valles de ondas (v). Bajo la expresión de que la cara frontal está configurada en forma ondulada, se debe entender que los elementos tensores cilíndricos en la vista lateral, es decir, en la vista perpendicular a la superficie lateral del cilindro, presentan en, al menos, un extremo axial, un contorno, es decir, un perfil que no es "plano", sino que presenta, preferentemente en dirección axial, elevaciones y
hendiduras.

De modo alternativo, el elemento tensor puede estar acondicionado de tal manera que en la vista lateral, es decir, en la vista sobre la superficie lateral del cilindro, el contorno de, al menos, un extremo, no esté acondicionado en forma ondulada, sino que presente elevaciones angulares, por ejemplo, rectangulares o trapezoidales, en dirección axial. Preferentemente, el borde (ii) puede, de ese modo, presentar un perfil angular en la vista lateral, es decir, por ejemplo, un contorno rectangular y/o trapezoidal.

Los ejemplos de contornos se representan en las figuras 2a, 2b y 2c, en sendas vistas laterales. La figura 2a y la figura 2b presentan un contorno ondulado y la figura 2c, elevaciones trapezoidales.

La extensión variable del borde (ii) también puede ser descrita por la diferencia preferida entre la altura máxima y la altura mínima del borde, es decir, en la extensión axial del elemento tensor (i). Preferentemente, la diferencia (vi) entre la altura máxima del borde (ii), es decir, por ejemplo, la altura de la cresta de onda, y la altura mínima (vii) del borde (ii), es decir, la altura del borde en el valle de onda, es de entre 2 mm. y 10 mm., preferentemente, entre 3 mm. y 8 mm., de modo especialmente preferido, entre 3 mm. y 4 mm.

El borde (ii) presenta, preferentemente, un diámetro (iii), es decir, un espesor de entre 4 mm. y 20 mm. El espacio rodeado por el borde (ii), presenta, preferentemente, un diámetro (viii) entre 10 mm. y 40 mm., de modo especialmente preferido, entre 10 mm. y 30 mm. El borde (ii) está, preferentemente, acondicionado de modo tal que su extensión axial varíe dependiendo del ángulo, pero permanezca invariable en la extensión radial. De ese modo, la cara frontal del borde (ii) presenta, preferentemente, una altura invariable en la dirección radial, es decir, el borde es plano en dirección radial, asimismo, el borde opuesto puede presentar una altura diferente.

El elemento tensor puede adoptar las medidas, es decir, largos y diámetros, habituales para los resortes adicionales. Preferentemente, la altura (ix) del elemento tensor (i), es decir, su largo en dirección axial, es de entre 30 mm y 200 mm, especialmente preferido, entre 40 mm y 150 mm. El diámetro (xi) del elemento tensor (i) es, preferentemente, de entre 30 mm. y 100 mm., de modo especialmente preferido, de entre 40 mm. y 100 mm. Preferentemente, el elemento tensor está acondicionado de modo hueco, es decir, el elemento tensor presenta, de modo especialmente preferido, un espacio hueco que se extiende en dirección axial a través de todo el elemento tensor. Se prefiere, especialmente, que el diámetro del espacio hueco presente entre 10 mm. y 40 mm., de modo especialmente preferido, entre 10 mm. y
30 mm.

Los elementos tensores (i) acordes a la invención se basan, preferentemente en elastómeros conocidos, por ejemplo, goma o productos de poliadición de poliisocianato, preferentemente, en base a elastómeros celulares de poliuretano que pueden contener, eventualmente, estructuras poliureicas, de modo especialmente preferido, en base a elastómeros celulares de poliuretano, con una densidad preferida, acorde a DIN 53 420, de 200 a 1100, preferentemente, 300 a 800 kg/m^{3}, una resistencia a la tracción, acorde a DIN 53571, de \geq2, preferentemente, de 2 a 8 N/mm^{2}, un alargamiento, acorde a DIN 53571, de \geq300, preferentemente, 300 a 700% y una resistencia al desgarre progresivo, acorde a DIN 53515, de \geq8, preferentemente, 8 a 25 N/mm. El cuerpo (i) acorde a la invención se basa, preferentemente, en un elastómero en base a productos de poliadición de poliisocianato, por ejemplo, poliuretanos y/o poliureas, por ejemplo, elastómeros de poliuretano que pueden contener, eventualmente, estructuras poliureicas. En el caso de los elastómeros se trata, preferentemente, de elastómeros microcelulares en base a productos de poliadición de poliisocianato, preferentemente, con células de un diámetro de 0,01 mm. a 0,5 mm., de modo especialmente preferido, de 0,01 a 0,15 mm. Estos elastómeros poseen, preferentemente, las cualidades físicas descritas al comienzo. Los elastómeros en base a productos de poliadición de poliisocianato, y su obtención, son conocidos y fueron descritos en múltiples oportunidades, por ejemplo, en las memorias EP-A 62 835, EP-A 36994, EP-A 250 969, DE-A 195 48 770 y DE-A 195 48 771. La obtención se lleva a cabo, usualmente, a través de la conversión de isocianatos con compuestos reactivos ante isocianatos.

Los elastómeros en base a productos celulares de poliadición de poliisocianato se obtienen, usualmente, en una forma en la cual se convierten entre sí los componentes reactivos de partida. Como moldes se pueden utilizar moldes usuales, por ejemplo, moldes de metal, que gracias a su forma garantizan la forma tridimensional del elemento tensor.

La fabricación de los productos de poliadición de poliisocianato puede llevarse a cabo según un procedimiento conocido, por ejemplo, utilizando, en un proceso de uno o dos pasos, las siguientes materias primas:

a): isocianato,

b): compuestos reactivos ante isocianatos,

c): agua y eventualmente

d): catalizadores,

e): agentes de propulsión y/o

f): sustancias adicionales y auxiliares, por ejemplo, polisiloxanas y/o sulfonato de ácidos grasos.

La temperatura de superficie de la pared interna del molde es, usualmente, de 40 a 95ºC, preferentemente, de 50 a 90ºC.

La fabricación de las piezas moldeadas se lleva a cabo, ventajosamente, en una relación de NCO/OH de 0,85 a 1,20, asimismo, los componentes de partida calentados se mezclan y se colocan, en una cantidad correspondiente a la densidad deseada de partículas, en un útil de moldeo calentado, que, preferentemente, se pueda cerrar.

Las piezas moldeadas endurecen tras 5 a 60 minutos y pueden ser desmoldadas.

La cantidad de la mezcla de reacción colocada en el útil de moldeo usualmente es medida de modo tal que los cuerpos moldeados obtenidos ya presenten la densidad representada.

Los componentes de partida se colocan en el útil de moldeo, usualmente, a una temperatura de 15 a 120ºC, preferentemente, de 30 a 110ºC. Los grados de densidad para la fabricación de los cuerpos moldeados se encuentran entre 1,1 y 8, preferentemente, entre 2 y 6.

Los productos celulares de poliadición de poliisocianato se obtienen, convenientemente, según el procedimiento "one shot", mediante la técnica de baja presión o, especialmente, acorde a la técnica de reacción y moldeo por inyección (RIM) en útiles de moldeo abiertos o, preferentemente, cerrados. La reacción se lleva a cabo, especialmente, bajo compresión, en un útil de moldeo cerrado. La técnica de reacción y moldeo por inyección es descrita, por ejemplo, por H. Piechota y H. Röhr en "Integralschaumstoffe" (Plásticos celulares con película integral), Editorial Carl Hanser, Munich, Viena 1975; D.J. Prepelka y J.L. Wharton en Journal of Cellular Plastics (Revista de plásticos celulares), marzo/abril de 1975, páginas 87 a 98 y U. Knipp en Journal of Cellular Plastics, (Revista de plásticos celulares), marzo/abril de 1973, páginas76-84.

Claims

1. Chasis de automóvil que contiene un elemento tensor cilíndrico elástico (i) que presenta, al menos en un cara frontal, un borde (ii) y sobre el cual se posiciona el vástago del émbolo del amortiguador, caracterizado porque la altura del borde (ii) varía.

2. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque la cara frontal (x) del borde (ii) está configurada en forma ondulada.

3. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el borde (ii) presenta un perfil anguloso en la vista lateral.

4. Elemento tensor acorde a la reivindicación 2, caracterizado porque el borde (ii) presenta entre 4 y 16 crestas de ondas (iv) y valles de ondas (v).

5. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque la diferencia (vi) entre la altura máxima del borde (ii) y la altura mínima (vii) del borde (ii) es de entre 2 mm. y 10 mm.

6. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el borde (ii) presenta un espesor de entre 4 mm. y 20 mm.

7. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el espacio rodeado por el borde (ii) presenta un diámetro (viii) de entre 10 mm. y 40 mm.

8. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque la cara frontal del borde (ii) conserva la misma altura en dirección radial.

9. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento tensor presenta una altura (ix) de entre 30 mm. y 200 mm.

10. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro (xi) del elemento tensor (i) es de entre 30 mm. y 100 mm.

11. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento tensor está basado en goma o productos de poliadición de poliisocianato.

12. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento amortiguador (i) está basado en elastómeros celulares de poliuretano.

13. Elemento tensor acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento amortiguador (i) se basa en elastómeros celulares de poliuretano con una densidad de 200 a 1100 kg/m^{3}, una resistencia a la tracción de \geq2 N/mm^{2}, un alargamiento de \geq300% y una resistencia al desgarre progresivo de \geq8 N/mm.