ES2321199T3 - Soporte elastico especialmente aplicable a la suspension y sujecion de elementos de lineas de escape de vehiculos automoviles. - Google Patents
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Abstract
Soporte elástico especialmente para la línea de escape (E) de vehículos automóviles comprendiendo, en una primera extremidad, unos medios (4) de sujeción de un elemento integrante de la línea de escape (E) y, en una segunda extremidad, unos medios (6, 7) de fijación del soporte al vehículo, estando dichos medios de sujeción, por una parte, y de fijación, por otra parte, dispuestos unos por encima de los otros según un eje (Z) denominado eje vertical, caracterizado porque los medios (4) de sujeción del elemento (1) de la línea de escape se hallan unidos a los medios (6, 7) de fijación al vehículo a través de una parte intermedia de sección tubular aplanada (8) constituida a base del mismo material que los indicados medios de sujeción y los referidos medios de fijación, y cuyo eje (9) es sensiblemente ortogonal a uno de los dos ejes, respectivamente, longitudinal (X) y transversal (Y) del vehículo, estando constituidos a base de una sola pieza los expresados medios (4) de sujeción, los indicados medios (6, 7) de fijación y la referida parte intermedia de sección tubular aplanada (8).
Description
Soporte elástico especialmente aplicable a la
suspensión y sujeción de elementos de líneas de escape de vehículos
automóviles.
La presente invención hace referencia a un
soporte elástico especialmente aplicable a la suspensión y sujeción
de elementos de líneas de escape de vehículos automóviles.
En el documento WO 99/48717 A1 aparece descrito
un soporte elástico según el preámbulo de la reivindicación 1.
Los dispositivos de sujeción de líneas de escape
de un vehículo deben permitir un cierto movimiento de los elementos
integrantes de estas líneas de escape sometidos a vibraciones
transmitidas por el motor del vehículo, a esfuerzos originados por
los movimientos del vehículo y a vibraciones intrínsecas al escape
de los gases. A este efecto, existen ya diferentes dispositivos de
suspensión y, de manera especial, el documento EP 0 411 246 A1 hace
referencia a la realización de un soporte de retención de los
silenciosos del escape de forma general elíptica que comporta dos
partes extremas provistas de pasos paralelos para la recepción de
unos vástagos, uno de los cuales es solidario del chasis del
vehículo, mientras que el otro es solidario de un elemento de la
línea de escape, habiéndose previsto una zona central perforada
entre las expresadas partes extremas que comporta un travesaño
central elástico central entre estas dos partes, dispuesto para
absorber los esfuerzos de torsión y de compresión generados por
las vibraciones a los que se halla sometido el elemento de escape
que se trata de suspender.
Otro ejemplo de dispositivo de sujeción de un
elemento de una línea de escape aparece descrito en el documento EP
0 907 853 A1. De acuerdo con este documento, el soporte elástico
comprende dos partes extremas, una de ellas acoplada a la
estructura del vehículo y la otra acoplada a un elemento sometido a
vibración, estando orientadas en direcciones opuestas estas dos
partes extremas y estando unidas por medio de dos o tres brazos
elásticos dispuestos en diagonal con respecto a la dirección de las
vibraciones, y estando dichos brazos situados de manera que cuando
la aplicación de las vibraciones tiende a desplazar las partes
extremas en una dirección transversal, al menos uno de los brazos
queda sometido a unos esfuerzos de torsión y de compresión
mientras que el o los otros brazos quedan sometidos a unos esfuerzos
de tracción que permiten conservar en relación con esta dirección un
importante grado de rigidez. Sin embargo, las posibilidades de
oscilación de este soporte a base de brazos diagonales debe quedar
limitado el plano vertical, por ejemplo, por medio de una correa o
tirante como consecuencia de la longitud desarrollada de los
brazos.
Las indicadas realizaciones permiten alcanzar
una filtración de las vibraciones dentro de la gama de 0 a 800 Hz
que es la que comúnmente se produce en el automóvil.
La presente invención tiene como finalidad
realizar un soporte que ofrezca una notable atenuación de las
vibraciones de un elemento vibratorio, y una relación entre la
rigidez según un eje vertical y la rigidez según un eje transversal
adaptada a las necesidades y que permita de manera especial
acrecentar el grado general de rigidez del dispositivo y de limitar
las oscilaciones del elemento vibratorio según el eje vertical y
según un primer eje horizontal transversal con respecto al
vehículo, conservando al mismo tiempo un grado de flexibilidad y
una posibilidad de oscilación importantes según un segundo ele
horizontal longitudinal con respecto al vehículo.
A este efecto, la invención tiene por objeto un
soporte elástico de acuerdo con la reivindicación 1.
De acuerdo con una forma de realización, la
indicada sección tubular aplanada define dos paredes enfrentadas
sensiblemente planas perpendiculares al expresado eje vertical,
relacionadas entre sí por medio de dos paredes opuestas de forma
sensiblemente semicilíndrica.
Preferentemente, las indicadas partes
sensiblemente planas se hallan respectivamente acopladas a los
expresados medios de sujeción del elemento de la línea de escape y
a los referidos medios de fijación del vehículo por medio de unos
puentes de sección reducida, estando dispuestos estos puentes en
oposición con respecto al eje de la indicada sección tubular de
forma aplanada.
Un dispositivo de
fijación-suspensión elástica de este tipo ofrece un
grado importante de rigidez y, consecuentemente, un grado limitado
de oscilación al mismo tiempo verticalmente y transversalmente del
vehículo equipado de esta manera, asegurando al mismo tiempo una
notable atenuación de las vibraciones y ofreciendo una oscilación
más importante en dirección longitudinal con respecto al vehículo,
es decir dentro del eje general de la línea de escape en vistas a
absorber fácilmente las variaciones de longitud de esta línea
originales por su calentamiento y su enfriamiento.
Otras características y ventajas se desprenderán
de la descripción que sigue relativa a una forma de realización de
la invención, no limitativa, haciendo referencia a los dibujos
anexos, en los que:
- La Figura 1 es una vista en perspectiva del
montaje de una línea de escape de un vehículo automóvil sobre un
soporte elástico de acuerdo con la invención;
- La Figura 2 es una vista en perspectiva de un
soporte elástico de acuerdo con la invención;
- En la Figura 3 se ha representado al mismo
soporte de la Figura 2 en una vista frontal;
- Las Figuras 4a y 4b ilustran dos formas de
funcionamiento del soporte representado en la Figura 3.
En la Figura 1 se ha representado
esquemáticamente la fijación de un elemento vibratorio 1 tal como
un bote de escape de un vehículo automóvil a una parte 2 tal como el
chasis de dicho vehículo automóvil por medio de un soporte elástico
3 realizado de acuerdo con la invención. Más exactamente, la Figura
1 ilustra el montaje de un soporte según la invención en la parte
posterior de la correspondiente línea de escape.
En los vehículos automóviles modernos se
pretende cada vez más empotrar la línea de escape en el chasis para
evitar las molestias de tipo sonoro y ocultar esta línea de
escape que resulta inestética. A este efecto, los vehículos
automóviles presentan formas huecas o túneles en los que puedan
alojarse loe elementos integrantes de la línea de escape. Ocurre sin
embargo que la parte inferior de los vehículos, se halla ocupada
por diferentes órganos lo que limita la anchura de los indicados
túneles y puede ocasionar, choques entre los elementos de la línea
de escape y el chasis, por ejemplo, en las curvas o en los badenes
o incluso simplemente en el supuesto de vibraciones importantes de
la propia línea de escape.
Para evitar los expresados choques, resulta
necesario ofrecer una fijación de la línea suficientemente rígida en
una dirección transversal con respecto al vehículo, y ello
conservando al mismo tiempo un excelente grado de filtraje de las
vibraciones de la línea de escape, especialmente dentro del margen
de entre 0 y 800 Hz. Por otra parte, especialmente en la parte
posterior de la línea, la fijación debe ser suficientemente flexible
en el sentido longitudinal del vehículo para poder absorber las
variaciones de longitud de la línea cuando se produce su
calentamiento o su enfriamiento, variaciones de longitud que pueden
alcanzar corrientemente unos treinta milímetros.
El soporte 3, que ha sido representado con mayor
detalle en la Figura 2, comprende, en una primera extremidad, unos
medios de sujeción del bote o silenciador de escape 1, constituidos,
en la forma de realización que se ha representado, por un manguito
4 destinado a recibir un vástago de fijación 5 del bote 1,
solidario de este último y, en la otra extremidad, unos medios de
fijación del soporte 3 al vehículo, constituidos por una platina 6
dotada de unas orejetas 7 de fijación al chasis 2 del vehículo.
En la forma de realización que se ha
representado, el manguito 4 y la platina 6 se hallan unidos entre
sí por medio de una sección intermedia tubular aplanada 8.
El conjunto del soporte 3 se constituirá
preferentemente a base de una sola pieza o bloque a partir de un
material elastómero moldeado que presente un grado apropiado de
resistencia al calor y un modulo de elasticidad apropiado. La
platina 6 y las orejetas 7 se hallarán además provistas, según es
en sí ya conocido, de un inserto metálico de rigidificación.
Debe hacerse notar que la platina de fijación 6
puede adoptar cualquier otra forma que se adapte a la superficie de
recepción del correspondiente vehículo.
Cuando el soporte 3 se halla colocado en
posición, la platina 6, la sección tubular intermedia 8 y el
manguito 4 se hallan dispuestos unos encima de los otros sobre un
eje vertical Z, mientras que el eje 9 de la sección tubular 8 y el
eje 10 del manguito 4 son sensiblemente paralelos y son
perpendiculares al eje Z.
Por su parte, el vástago 5 de fijación del
silenciador 1 al soporte 3 es sensiblemente ortogonal a la
dirección general de la línea de escape E, la cual corresponde al
eje longitudinal, denominado eje X, del vehículo.
De esta manera, los ejes de las partes 8 y 4 se
extienden siguiendo una dirección Y o eje transversal del vehículo,
que es perpendicular al mismo tiempo al eje X y al eje Z tal como
se ha representado en la Figura 2.
Más exactamente, en la forma de realización que
se ha representado la sección tubular aplanada 8 define das paredes
planas enfrentadas 11 y 12, dotadas del mismo espesor,
perpendiculares al eje Z y enlazadas entre sí par media de dos
paredes opuestas, respectivamente 13 y 14, de forma sensiblemente
semicilíndrica, dotadas del mismo espesor que las paredes 11,
12.
Por otra parte, la sección tubular aplastada 8
se halla unida al manguito 4 y a la platina 6 por media de dos
puentes de sección reducida, respectivamente 15 y 16, posicionados
simétricamente con respecto al eje 9 de la parte tubular 8. De
esta manera, los puentes 15, 16 delimitan (Figura 3) dos partes
simétricas en forma de fuelle 17 y 18, constituidas por las paredes
extremas redondeadas 13, 14 y por una parte de las paredes planas
enfrentadas 11, 12.
La disposición de la parte intermedia 8 del
soporte obedece a un cierto número de funciones.
La primera de las indicadas funciones estriba
en permitir una amortiguación de las vibraciones en la dirección
vertical (eje Z) merced al espacio existente entre las paredes
enfrentadas 11, 12 y a la flexibilidad de estas paredes. Una
segunda función estriba en limitar las oscilaciones de la línea de
escape E, siempre en la dirección vertical. En efecto, el soporte 3
desarrolla funciones de elemento de suspensión para la línea de
escape E cuyo peso tiende a estirar la sección tubular 8.
La forma adoptada por la parte intermedia 8 del
soporte así como la naturaleza del material constitutivo, permiten
sostener elásticamente la línea de escape, autorizando al mismo
tiempo una determinada oscilación vertical, o une deflexión bajo
carga, que en el sentido hacia abajo queda limitada a un
determinado valor, por ejemplo, del orden de unos 3 mm, y en el
sentido hacia arriba limitada a la distancia que separa las paredes
11, 12, pudiendo variar el valor de la deflexión según los
parámetros de regulación del dispositivo y de la naturaleza del
material que en cada caso se utilice.
Tal como se ha indicado anteriormente, otra
función importante del soporte 3 estriba en oponerse a los
desplazamientos (eje Y) de la línea de escape E. Este efecto se
halla principalmente realizada por las partes en forma de fuelle 17
que trabajan en cizallamiento y, como consecuencia de la estructura
tubular, ofrecen una fuerte resistencia a los desplazamientos del
vástago 5 según el eje Y.
Por otra parte, las referidas partes 17, 18
constituyen unos resortes de amortiguación y de recuperación que
quedan en disposición de amortiguar las vibraciones V sobre el
plano vertical de la línea de escape, tal como aparece ilustrado en
la Figura 4a.
Para aumentar la inercia de las partes 17 y 18,
puede eventualmente, ya sea prolongar una y/u otra de las paredes
planas 11 y 12 más allá de las secciones 13, 14, ya sea alargar la
distancia que separa estas dos secciones.
La sección tubular aplanada 8 no solamente
constituye una zona elástica de amortiguación de las vibraciones
según el eje vertical Z, sino que constituye igualmente un
limitados de oscilaciones según el eje X como consecuencia de la
disposición de los fuelles 17, 18 que trabajan en
flexión-extensión tal como se ha representado en la
Figura 4b.
Esta circunstancia permite absorber las
eventuales variaciones de longitud de la línea de escape E.
La concepción del soporte elástico que
constituye objeto de la invención ofrece un amplio margen de
adaptación selectiva del grado de rigidez al mismo tiempo según la
dirección vertical Z, según la dirección transversal Y y según la
dirección longitudinal X, asegurando al mismo tiempo una
amortiguación óptima de las vibraciones transmitidas por la línea
de escape E. Estas posibilidades de adaptación pueden especialmente
alcanzarse jugando con el espesor de las paredes 11 a 14, con la
longitud de la parte tubular aplanada 8, con la sección de los
puentes 15, 16, con la magnitud de las distancias que separa, por
una parte, las paredes planas 11, 12, y, por otra parte, los fuelles
extremos 13, 14, así como con la naturaleza del material
constitutivo del soporte 3.
En la forma de realización que se ha
representado y que se ha descrito, la sección tubular aplanada 8
presenta unas paredes opuestas 11, 12 sensiblemente planas y
perpendiculares al eje Z.
La indicada sección tubular podría presentar una
forma ligeramente diferente, por ejemplo, una forma que presente un
perfil transversal elíptico o rómbico, no siendo ya paralelas
entre sí las partes homólogas de las partes 11, 12, sino definiendo
un ángulo variable con la finalidad de regular la proporción entre
los grados de rigidez según los ejes X, Y, Z así como el efecto de
oscilación.
Igualmente, en el ejemplo de realización que se
ha descrito, las paredes de la sección tubular 8 presentan un
espesor constante, pero este espesor podría ser evolutivo y, de
manera especial, podría ser diferente entre las partes 11, 12 en la
zona correspondiente a los puentes de enlace 15, 16 y a las partes
en forma de fuelle 13, 14, con la finalidad, también en este caso,
de permitir la regulación de la proporción entre los grados de
rigidez según los ejes X, Y, Z, así como el efecto de
oscilación.
Los puentes 15, 16 pueden ser simétricos o
asimétricos según las diferentes aplicaciones, siempre con el mismo
objetivo de regulación de los grados de rigidez y del efecto de
oscilación.
En fin, el soporte elástico que constituye
objeto de la invención queda en disposición de ser montado en la
parte anterior de la correspondiente línea de escape E, en las
proximidades del motor, en cuyo caso el soporte debe ser montado
con sus ejes 9, 10 paralelos al eje longitudinal X del vehículo,
permitiendo de esta manera la absorción alrededor del eje Z de las
brusquedades de funcionamiento del motor transmitidas a la línea
de escape.
Debe hacerse notar que el soporte 3 podría
eventualmente hallarse provisto, tal como se ha representado en la
figura 4b y según es en sí ya conocido, de una brida S destinada a
limitar las posibilidades de extensión de dicho soporte según el
eje Z.
En fin, a título de variante, la platina que
conforma las orejetas (6, 7) podría ser sustituida por un manguito
tal coma el que se ha designado con la referencia M en la figura
4b, análogo al manguito 4, con su eje paralelo al eje 9 de la
sección tubular 8 y dispuesto para recibir un vástago (no
representado) a través del que pudiera llevarse a cabo la fijación
del soporte al correspondiente vehículo.
\newpage
La lista de documentos indicada por el
solicitante se ha confeccionado exclusivamente para información del
lector y no forma parte de la documentación de la patente europea.
Dicha lista se ha elaborado con gran esmero. Sin embargo, la
Oficina Europea de Patentes declina toda responsabilidad por
eventuales errores u omisiones.
- \bullet WO 9948717 A1 [0002]
- \bullet EP 0907853 A1 [0004]
\bullet EP 0411246 A1 [0003]
Claims (12)
1. Soporte elástico especialmente para la línea
de escape (E) de vehículos automóviles comprendiendo, en una primera
extremidad, unos medios (4) de sujeción de un elemento integrante de
la línea de escape (E) y, en una segunda extremidad, unos medios (6,
7) de fijación del soporte al vehículo, estando dichos medios de
sujeción, por una parte, y de fijación, por otra parte, dispuestos
unos por encima de los otros según un eje (Z) denominado eje
vertical, caracterizado porque los medios (4) de sujeción
del elemento (1) de la línea de escape se hallan unidos a los
medios (6, 7) de fijación al vehículo a través de una parte
intermedia de sección tubular aplanada (8) constituida a base del
mismo material que los indicados medios de sujeción y los referidos
medios de fijación, y cuyo eje (9) es sensiblemente ortogonal a uno
de los dos ejes, respectivamente, longitudinal (X) y transversal
(Y) del vehículo, estando constituidos a base de una sola pieza los
expresados medios (4) de sujeción, los indicados medios (6, 7) de
fijación y la referida parte intermedia de sección tubular aplanada
(8).
2. Soporte elástico según la reivindicación 1,
caracterizado porque la referida parte intermedia de sección
tubular aplanada (8) presenta un perfil transversal eliptivo o en
forma de rombo.
3. Soporte elástico según la reivindicación 1,
caracterizado porque la referida sección tubular aplanada (8)
define dos paredes enfrentadas sensiblemente planas (11, 12)
perpendiculares al expresado eje vertical (Z), unidas entre sí por
medio de dos paredes opuestas (13, 14) de forma sensiblemente
semicilíndrica.
4. Soporte elástico según la reivindicación 2 ó
3, caracterizado porque la referida parte intermedia de
sección tubular aplanada presenta un espesor de pared
evolutivo.
5. Soporte elástico según la reivindicación 3
caracterizado porque las referidas paredes sensiblemente
planas (11, 12) se hallan respectivamente unidas a los indicados
elementos (4) de sujeción del elemento (1) de la línea de escape (E)
y los indicados medios (6, 7) de fijación del vehículo por medio de
unos puentes (15, 16) de sección reducida, estando dispuestos estos
puentes en oposición con respecto al eje (9) de la parte intermedia
de sección tubular aplanada (8).
6. Soporte elástico según la reivindicación 5,
caracterizado porque los referidos puentes (15, 16) son
disimótricos.
7. Soporte elástico según una de las
reivindicaciones 3 y 6, caracterizado porque las referidas
paredes opuestas (13, 14), de forma sensiblemente semicilíndrica,
presentan un espesor diferente del de las otras paredes (11, 12) de
la indicada parte intermedia de sección tubular aplanada (8).
8. Soporte elástico según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los referidos
medios de sujeción de un elemento (1) de la línea de escapa (E) se
hallan constituidos por un manguito (4) de eje (10) paralelo al eje
(9) de la sección tubular aplanada (8) y queda en disposición de
recibir un vástago de fijación (5) solidario del indicado elemento
(1).
9. Soporte elástico según la reivindicación 8,
destinado más en particular a ser montado en la parte posterior de
la línea de escape (E), caracterizado porque el eje (10) del
referido manguito (4) es sensiblemente paralelo al indicado eje
transversal (Y) del vehículo.
10. Soporte elástico según la reivindicación 6,
destinado más en particular a ser montado en la parte anterior de
la línea de escape (E), caracterizado porque el eje (10) del
referido manguito (4) es sensiblemente paralelo al indicado eje
longitudinal (X) del vehículo.
11. Soporte elástico según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los referidos
medios de fijación del soporte (3) al vehículo se hallan
constituidos por un manguito (M) de eje paralelo al eje (9) de la
referida parte intermedia de sección tubular aplanada (8).
12. Soporte elástico según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los indicados
medios (4) de sujeción de un elemento (1) de la línea de escape
(E), los expresados medios (6, 7) de fijación del soporte (3) al
vehículo y la referida parte intermedia de sección tubular aplanada
(8) se hallan constituidos a base de un solo bloque de material
elastómero moldeado.
Applications Claiming Priority (2)
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