ES2306540T3 - Combinacion de conector en contrafase y resorte neumatico. - Google Patents
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Abstract
Un resorte neumático adaptado para extenderse entre dos componentes de soporte espaciados (2, 3) para mantener elásticamente dichos componentes en una relación espaciada; incluyendo dicho resorte neumático: un par de paredes finales (7, 8) adaptadas para montarse adyacentes al par de componentes de soporte; un manguito flexible (6) formado de un material elástico engranado de forma sellada con las paredes finales y que forma una cámara fluida entre ellas; y una abertura (11) formada en una de las paredes finales que proporciona acceso fluido a la cámara de fluido; caracterizado porque dicho resorte neumático incluye adicionalmente: un conector en contrafase (10) montado en dicha abertura de pared final para recibir un tubo (14) en su interior para suministrar fluido a la cámara de fluido, incluyendo dicho conector: a) un miembro de cuerpo principal (16) asegurado dentro de dicha abertura de pared final que tiene un manguito de soporte de tubo interno (21) que define una perforación interna y un espacio de recepción del tubo (26) que se extiende alrededor del manguito, siendo el cuerpo principal (16) del conector de metal y estando moldeado a dicha pared final dentro de la abertura de pared final de la misma; b) un miembro de anillo metálico (32) montado de forma rotatoria dentro del cuerpo principal y que tiene una pluralidad de dedos flexibles (33) localizados radialmente hacia fuera del soporte del tubo y en comunicación con el espacio de recepción del tubo; c) proyecciones de sujeción (37) formadas sobre dedos flexibles y que se extienden hacia el espacio de recepción del tubo para sujetar un extremo de un tubo cuando se recibe en dicho espacio de recepción del tubo; y d) un miembro de sellado (30) que comunica con el espacio de recepción del tubo para proporcionar engranamiento de sellado con dicho tubo cuando se recibe en dicho espacio.
Description
Combinación de conector en contrafase y resorte
neumático.
La invención se refiere a suspensiones y en
particular a una suspensión de resorte neumático para absorber las
sacudidas de la carretera ejercidas sobre un vehículo u otro equipo
y/o para mantener el nivel de la carrocería de un vehículo con
respecto a los ejes. Más particularmente, la invención se refiere a
la combinación de un conector que se monta en el resorte neumático
para conectar a un tubo que suministra fluido hacia el resorte
neumático. Aún más particularmente, la invención se refiere a un
conector en contrafase montado en el resorte neumático que permite
que el tubo se empuje hacia el conector y después se tire de él
ligeramente hacia fuera para asentar el tubo en su interior.
Los resortes neumáticos se conocen bien en la
técnica y normalmente comprenden un manguito elastomérico o
elástico, o un fuelle que se monta entre un par de miembros de
soporte para mantener los miembros a un espaciado predeterminado
y/o para absorber las sacudidas ejercidas sobre estos miembros, que
normalmente se montan en un vehículo u otro tipo de equipo. El
resorte neumático está compuesto por una pared cilíndrica flexible
que está sellada en los extremos, por paredes finales formadas
integralmente o por miembros de sellado finales separados que están
asegurados en una relación hermética a fluidos dentro de los
extremos abiertos del manguito elástico, para formar una cámara de
fluido interna. La cámara se llena con un fluido, normalmente aire,
para proporcionar amortiguación al resorte y elevar o disminuir la
separación axial entre los miembros finales dependiendo de la carga
soportada por los mismos. Ciertos de estos resortes se montan dentro
de un resorte de bobina que ayuda a absorber gran parte de la carga
y fuerzas ejercidas sobre los mismos.
Estos resortes neumáticos de la técnica anterior
disponen de un conector o ensamblaje de válvula para suministrar
aire a la cámara de fluido. Estas válvulas pueden tener un resorte
de sellado interno tal como el encontrado en intertubos de vehículo
y están conectados a una manguera de aire normal para llenar la
cámara de aire con aire. Otros conectores reciben un tubo que se
extiende entre el resorte neumático y una fuente remota de aire
presurizado. Actualmente, estas válvulas y conectores se moldean en
la pared final del resorte neumático y están adaptadas para
inflarse como una cubierta de neumático convencional o tienen una
conexión arponada expuesta para recibir de forma telescópica
deslizable el tubo mediante una conexión de ajuste forzado en su
interior. Sin embargo, con ciertos de estos accesorios arponados es
difícil instalar el tubo sobre los mismos, y si el resorte
neumático falla, el tubo tiene que quitarse del equipo. Igualmente,
el tubo no gira con respecto al resorte neumático, lo que podría
crear tensión en el conector y/o tubo posiblemente dando como
resultado fallo prematuro. Un resorte neumático de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir de la Patente
de Estados Unidos 3.727.899. Por consiguiente, hay un deseo en la
técnica de un resorte neumático para un conector sencillo para
conectar a un tubo de aire de una manera sencilla y eficaz y que sea
más fácil de reparar o sustituir que los conectores o tornillos de
tipo arponado existentes hasta ahora en conectores de tipo vástago
de válvula.
Hay numerosos conectores denominados conectores
de tipo en contrafase en los que un tubo u otro miembro se inserta
en una abertura del conector y después, cuando se tira en la
dirección opuesta, inmoviliza al tubo en su sitio. Se muestran
ejemplos de dichos conectores en las Patentes de Estados Unidos Nº
4.906.028; 5.090.741; 5.125.694; 5.174.611; 5.230.539; 5.468.028;
5.474.336; 5.511.803; 5.584.513; 5.681.061; 5.683.120 y 5.722.696.
Sin embargo, estos conectores de la técnica anterior son para
diversas aplicaciones, ninguna de las cuales sugiere remotamente o
está relacionada con resortes neumáticos, aunque se usan en relación
con diversas boquillas o tubos juntos, tal como en la línea media
de un conducto o en la línea de freno de aire de un vehículo, o en
un sistema de acondicionamiento de aire.
Los objetivos de la invención incluyen
proporcionar un resorte neumático mejorado y, en particular, un
conector en contrafase para el mismo que se moldea en una pared
final del resorte neumático y se adapta para recibir de forma
rápida y conveniente y proporcionar una conexión ligera de fluidos
segura con un tubo tras insertar el tubo en una abertura en el
conector.
Otro objetivo de la invención es proporcionar
dicho resorte neumático y conector en contrafase para el mismo en
el que un extremo de un tubo se sujeta de forma segura tras
insertarlo en el conector mediante una pluralidad de dedos
flexibles que tienen barras de sujeción unidireccionales montadas en
los extremos libres de los dedos; y en el que los dedos se forman
en un anillo metálico que se monta de forma rotatoria en la parte
del cuerpo principal del conector permitiendo de esta manera que el
tubo y el anillo metálico giren para compensar diversas fuerzas no
uniformes ejercidas sobre el tubo conector y/o resorte neumático
reduciendo de esta manera el posible daño al mismo y extendiendo la
vida útil de un conector de resorte neumático y el tubo asociado con
el mismo.
\newpage
Otro objetivo más de la invención es
proporcionar dicho resorte neumático y conector en contrafase para
el mismo que proporciona tanto facilidad de conexión como de
desconexión del tubo desde el conector y que puede soportar
diversas presiones operativas ejercidas sobre el mismo y que
proporciona una conexión hermética a fluidos entre el conector y el
tubo de suministro usando un sellado sencillo mediante junta tórica
que elimina cualquier sellante adicional o válvula de aire mecánica
como se usa en muchos resortes neumáticos de la técnica
anterior.
Otro objetivo de la invención es proporcionar
dicho resorte neumático mejorado y conector en contrafase para el
mismo que puede ensamblarse completamente en el momento de la
fabricación del resorte neumático requiriendo sólo la inserción del
tubo de suministro de aire en el interior del mismo después de que
el resorte neumático se haya montado en el vehículo u otro
equipo.
Esos objetivos y ventajas se obtienen mediante
el resorte neumático mejorado de la presente invención, cuya
naturaleza general se indica como resorte neumático adaptado para
extenderse entre dos componentes de soporte espaciados en una
relación espaciada; incluyendo dicho resorte neumático un par de
paredes finales adaptadas para montarse adyacentes al par de
componentes de soporte; un manguito flexible formado de un material
elástico que se engrana de forma sellada con las paredes finales y
que forma una cámara de fluido entre ellas; una abertura formada en
una de las paredes finales que proporciona acceso fluido a la cámara
de fluido; un conector en contrafase montado en dicha abertura de
la pared final para recibir un tubo en su interior para suministrar
fluido a la cámara de fluido, incluyendo dicho conector un miembro
de cuerpo principal asegurado dentro de dicha abertura de pared
final que tiene un manguito de soporte de tubo interno que define
una perforación interna y un tubo que recibe un espacio que se
extiende alrededor del manguito; un miembro de anillo metálico
montado de forma rotatoria dentro del cuerpo principal y que tiene
una pluralidad de dedos flexibles localizados radialmente hacia
fuera del soporte del tubo y en comunicación con el espacio de
recepción del tubo; proyecciones de sujeción formadas sobre los
dedos flexibles y que se extienden hacia el espacio de recepción del
tubo para sujetar un extremo de un tubo cuando se reciben en dicho
espacio de recepción del tubo; y un miembro de sellado que comunica
con el espacio de recepción del tubo para proporcionar engranamiento
de sellado con dicho tubo cuando se recibe en dicho espacio.
Una realización preferida de la invención,
ilustrativa del mejor modo en el que el solicitante contempla la
aplicación de sus principios, se indica en la siguiente descripción
y se muestra en los dibujos y se indica de forma particular y
distintiva en las reivindicaciones adjuntas.
La Figura 1 es una vista en alzado lateral con
partes cortadas y en sección, que muestra un resorte neumático
montado dentro de un resorte de bobina en un estado sin carga entre
un par de soportes finales y que tiene una conexión en contrafase
formada en su interior;
La Figura 2 es una vista en sección fragmentada
muy ampliada del conector en contrafase montado dentro del extremo
del resorte neumático de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista en sección despiezada
muy ampliada del conector en contrafase retirado del resorte
neumático;
La Figura 4 es una vista en planta del conector
en contrafase en un estado ensamblado en el resorte neumático sin
un tubo montado en su interior;
La Figura 5 es una vista en alzado lateral
ampliada con partes cortadas y en sección similar a la Figura 1,
que muestra una forma modificada del conector en contrafase;
La Figura 6 es una vista en sección despiezada
ampliada del conector en contrafase de la Figura 5 retirado del
resorte neumático; y
La Figura 7 es una vista en sección fragmentada
ampliada de la parte rodeada por un círculo de la Figura 5.
En todos los dibujos, los números similares se
refieren a partes similares.
El resorte neumático mejorado de la presente
invención se indica de forma general como 1 y se muestra en un
estado sin carga ensamblado en la Figura 1 montado entre un par de
soportes finales 2 y 3 e incorporado dentro de un resorte de bobina
4. Sin embargo, debe entenderse que el resorte neumático de la
presente invención podría ser del tipo mostrado en las Patentes de
Estados Unidos Nº 5.707.045; 4.564.177, 4.787.606; 4.787.608;
4.798.369; 4.899.995; y 5.374.037, u otras construcciones similares
en las que el manguito flexible o fuelle se abre en ambos extremos
y se cierra de forma sellada mediante un par de miembros finales
separados, estando dichos miembros a su vez unidos a componentes de
soporte espaciados sin afectar al concepto de la invención.
El resorte neumático particular mostrado en los
dibujos y descrito a continuación es un miembro de una sola pieza
integral formado de un material flexible tal como neopreno, aunque
podría formarse de otros tipos de materiales elásticos o
elastoméricos. El resorte 1 incluye una pared lateral generalmente
cilíndrica 6 y un par de paredes finales espaciadas 7 y 8 que se
forman integralmente con la pared lateral 7 y que forman un
interior hueco o cámara de presión 9 que se llena con un fluido que
normalmente es aire.
De acuerdo con la invención, un conector en
contrafase indicado generalmente como 10 se monta en una abertura
11 (Figura 2) formada en la pared final 7 del resorte 1 y se alinea
con la abertura para controlar el flujo de aire hacia y desde la
cámara de fluido 9. El conector 10 se denomina conector en
contrafase, lo que describe su función particular de que cuando un
tubo 14 se empuja hacia el conector y se después se tira ligeramente
del mismo en la dirección opuesta, sujetará e inmovilizará al tubo
dentro del conector sin requerir ninguna manipulación adicional del
conector o dispositivos y/o elementos de unión adicionales para
retener el tubo en un sellado fijo hermético a fluidos en su
interior.
Un tipo de conector 10 se muestra en las Figuras
2-4 y es similar a muchos otros tipos de conectores
en contrafase usados para aplicaciones completamente diferentes en
diversas industrias. Algunos ejemplos de dichos conectores se
muestran en las Patentes de Estados Unidos 4.906.028; 5.090.741;
5.125.694; 5.174.611; 5.230.539; 5.468.028; 5.474.336; 5.511.830;
5.584.513; 5.681.061; y 5.722.696 y más particularmente en la
Patente de Estados Unidos Nº 5.683.120. Sin embargo, estos
conectores en contrafase de la técnica anterior se usan para
aplicaciones completamente diferentes tales como conectar un tubo a
otro tubo en una aplicación de línea media en la que uno de los
tubos puede estar moldeado integralmente con el cuerpo del conector
o unido al mismo y después el segundo tubo se inserta en el extremo
abierto del conector en contrafase. Sin embargo, ninguno de estos
conectores en contrafase de la técnica anterior se usa como miembro
embebido o moldeado permanentemente en el extremo de un resorte
neumático que proporcione ventajas deseadas como las conseguidas por
la presente invención.
El conector 10 preferiblemente se forma de metal
aunque puede formarse de un material plástico rígido tal como
ciertos tipos de PTC sin afectar al concepto de la invención. El
conector 10 incluye un cuerpo principal 16 que puede ser una sola
pieza o una construcción de dos piezas como se muestra en las
Figuras 2-4. El cuerpo principal 16 es de metal. El
cuerpo 16 incluye una pared anular externa 18 que tiene una
pluralidad de varillas o lengüetas anulares 19 formadas en su
interior de manera que cuando se moldee dentro de la abertura 11 de
la pared final 7 se unirá de forma segura al material adyacente del
resorte neumático. El cuerpo 16 incluye adicionalmente una pared
interna o inferior 20 que tiene un manguito de soporte de tubo
cilíndrico 21 que se extiende axialmente desde la misma que se
proyecta dentro del interior hueco 22 del cuerpo 16. El manguito 21
forma una perforación cilíndrica interna 24 y un espacio de
recepción del tubo anular externo 26 que tendrá una anchura radial
W generalmente complementaria a y justo ligeramente mayor que el
espesor de la pared cilíndrica 27 que forma el tubo 14. El espacio
de recepción del tubo 26 se localiza entre una parte de la
superficie externa del manguito 21 y una pared interna cilíndrica
23 del cuerpo principal 16. Un saliente o protuberancia radial 29
se forma dentro del interior hueco 22 del cuerpo 16 y proporciona un
asiento para una junta tórica de sellado elastomérica 30. El
extremo opuesto del cuerpo 16 desde la pared inferior 20 termina en
un collar radial anular que se extiende hacia fuera 28 que rodea
una abertura final 31 que comunica con el interior hueco 22.
Un miembro de anillo metálico separado indicado
de forma general como 32, se monta de forma rotatoria deslizable
dentro del interior hueco 22 del cuerpo 16 como se muestra en la
Figura 2. El anillo metálico 32 (Figuras 2 y 3) incluye una
pluralidad de patas o dedos flexibles 33 que se extienden en forma
de ménsula desde un collar final anular 35. Ocho dedos flexibles 33
se muestran en los dibujos para el anillo metálico 32, aunque este
número podría variar sin afectar al concepto de la invención. Los
dedos están separados entre sí por ranuras que se extienden
axialmente 36. Cada dedo flexible 33 tiene una lengüeta que se
proyecta hacia dentro 37 y una proyección que se extiende hacia
fuera 38 formada sobre el extremo libre del dedo, cuyas funciones se
analizan a continuación.
El anillo metálico 32 se inserta en el interior
hueco 22 del cuerpo principal 16 comprimiendo ligeramente los dedos
33 hacia dentro de manera que la superficie exterior 39 de las
proyecciones de los dedos 38 se apoye y presione contra una
superficie anular 43 que forma la abertura final 31 del cuerpo 16
junto con una sección ahusada 44. Los dedos 33 tienen superficies
finales planas 45 que comprimen la junta tórica 30 contra el
saliente 29.
El cuerpo principal 16 se ensambla fácilmente
dentro de la abertura 11 de la pared final 7 bombardeando primero
con perlas la superficie externa 18 del cuerpo 16 y aplicando
después un cemento de unión al mismo. El cuerpo 16 preferiblemente
se precalienta y después se sitúa en un molde de inyección en el que
el resorte neumático se moldea alrededor del cuerpo conector 16. El
anillo metálico 32 se forma por técnicas habituales de moldeo o
formación de metales en una localización remota de aquella en la que
se forma el resorte neumático y se moldea con el cuerpo 16. Como se
ha descrito anteriormente, el anillo metálico 32 se presiona
simplemente en la abertura del cuerpo principal 31 tras la flexión
hacia dentro de los dedos flexibles 33. Una vez insertado dentro
del interior hueco del cuerpo 16, los dedos se flexionarán
ligeramente hacia fuera para retener el anillo metálico en su
interior. Las proyecciones finales 38 se deslizarán a lo largo de
una superficie de detención cónica 47 formada dentro del cuerpo 16
cuando el tubo 14 se mueve en una dirección axial hacia fuera como
se muestra mediante la flecha A (Figura 2), que evita que los dedos
se difundan suficientemente hacia fuera para liberar la acción de
sujeción de las lengüetas 37 que están ligeramente embebidas dentro
de la superficie externa del tubo 14. La superficie cónica 47
termina en un saliente radial pequeño 48 que proporciona una
retención más positiva que evita el paso de las proyecciones de los
dedos 38 más allá del mismo.
De acuerdo con otra característica de la
invención, el anillo metálico 13 se monta de forma rotatoria con
respecto al cuerpo 16 como se observa mejor en la Figura 2 en la que
una superficie cilíndrica externa 49 formada sobre el anillo
metálico 32 girará contra la superficie anular 43 formada adyacente
a la abertura final 31. Igualmente, una superficie interna anular
que se extiende radialmente 52 del collar final anular 35 girará
contra una superficie anular externa plana 54 del collar radial 28
del cuerpo principal 16.
De esta manera, después del ajuste por presión
el anillo metálico 32 dentro del cuerpo principal 16 del resorte
neumático, el tubo 14 se inserta hacia dentro en una dirección axial
opuesta a la de la flecha A (Figura 2) hacia el espacio de
recepción del tubo 26 hasta que llega a la pared inferior 20. Tirar
ligeramente en la dirección axial en la dirección de la flecha A
asentará las lengüetas 37 en la superficie externa de la pared del
tubo 28 para bloquear el tubo 14 en su posición.
Por consiguiente, el resorte neumático mejorado
es simplificado, proporciona un dispositivo eficaz, seguro, barato
y eficiente que consigue todos los objetivos enumerados, proporciona
la eliminación de las dificultades encontradas con los dispositivos
anteriores y resuelve los problemas y obtiene nuevos resultados en
la técnica.
En la descripción anterior, ciertos términos se
han usado por brevedad, claridad y entendimiento, pero no deben
suponerse limitaciones innecesarias por dichos términos más allá de
los requisitos de la técnica anterior, ya que se usan con
propósitos descriptivos y deben interpretarse en su sentido más
amplio.
Además, la descripción e ilustración de la
invención es a modo de ejemplo y el alcance de la invención se
limita por las reivindicaciones adjuntas.
Habiendo descrito las características,
descubrimientos y principios de la invención, en las
reivindicaciones adjuntas se indica la manera en la que se
construye y usa el resorte neumático mejorado, las características
de la construcción y los nuevos, ventajosos y útiles resultados
obtenidos, las nuevas y útiles estructuras, dispositivos,
elementos, disposiciones, partes y combinaciones.
Claims (8)
1. Un resorte neumático adaptado para extenderse
entre dos componentes de soporte espaciados (2, 3) para mantener
elásticamente dichos componentes en una relación espaciada;
incluyendo dicho resorte neumático:
un par de paredes finales (7, 8) adaptadas para
montarse adyacentes al par de componentes de soporte;
un manguito flexible (6) formado de un material
elástico engranado de forma sellada con las paredes finales y que
forma una cámara fluida entre ellas; y
una abertura (11) formada en una de las paredes
finales que proporciona acceso fluido a la cámara de fluido;
caracterizado porque dicho resorte
neumático incluye adicionalmente:
un conector en contrafase (10) montado en dicha
abertura de pared final para recibir un tubo (14) en su interior
para suministrar fluido a la cámara de fluido, incluyendo dicho
conector:
a) un miembro de cuerpo principal (16) asegurado
dentro de dicha abertura de pared final que tiene un manguito de
soporte de tubo interno (21) que define una perforación interna y un
espacio de recepción del tubo (26) que se extiende alrededor del
manguito, siendo el cuerpo principal (16) del conector de metal y
estando moldeado a dicha pared final dentro de la abertura de pared
final de la misma;
b) un miembro de anillo metálico (32) montado de
forma rotatoria dentro del cuerpo principal y que tiene una
pluralidad de dedos flexibles (33) localizados radialmente hacia
fuera del soporte del tubo y en comunicación con el espacio de
recepción del tubo;
c) proyecciones de sujeción (37) formadas sobre
dedos flexibles y que se extienden hacia el espacio de recepción
del tubo para sujetar un extremo de un tubo cuando se recibe en
dicho espacio de recepción del tubo; y
d) un miembro de sellado (30) que comunica con
el espacio de recepción del tubo para proporcionar engranamiento de
sellado con dicho tubo cuando se recibe en dicho espacio.
2. El resorte neumático definido en la
reivindicación 1 que incluye un resorte de bobina que se extiende
alrededor del manguito elástico.
3. El resorte neumático definido en la
reivindicación 1 en el que el manguito elástico se forma de
uretano.
4. El resorte neumático definido en la
reivindicación 1 en el que el cuerpo principal está formado con un
saliente interno que se extiende hacia dentro hacia el manguito de
soporte del tubo; y en el que el miembro de sellado se localiza
entre dicho saliente interno y las superficies formadas en extremos
externos de ciertos dedos flexibles.
5. El resorte neumático definido en la
reivindicación 4 en el que el miembro de sellado es una junta tórica
elastomérica.
6. El resorte neumático definido en la
reivindicación 1 en el que el anillo metálico incluye un collar
radial que está formado de forma rotatoria con respecto a un collar
que se extiende radialmente formado sobre el cuerpo principal del
conector.
7. El resorte neumático definido en la
reivindicación 1 en el que los dedos flexibles se disponen en una
configuración generalmente cilíndrica radialmente hacia fuera del
manguito de soporte.
8. El resorte neumático definido en la
reivindicación 1 en el que se forma una superficie de detención
cónica dentro del cuerpo principal; y en el que se forman
proyecciones sobre los dedos y se engranan a dicha superficie de
detención para prevenir la retirada del anillo metálico del interior
del cuerpo principal.
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