ES2253713T3 - Suspension de eje para ejes rigidos en vehiculos. - Google Patents

Suspension de eje para ejes rigidos en vehiculos.

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Abstract

Suspensión de eje para ejes rígidos en vehículos, especialmente vehículos utilitarios, en la que para el guiado del eje en cada lado del vehículo está prevista, aproximadamente a la misma altura, al menos una biela (2, 3) longitudinal de un par de bielas longitudinales, que se extiende en la dirección longitudinal del vehículo y que une de forma móvil en vertical el eje (1) del vehículo con la estructura del vehículo, y una biela (4) de cuatro puntos a altura diferente que integra las funciones de una biela múltiple y de un dispositivo de estabilización que contrarresta el balanceo y los movimientos basculantes laterales por medio de tensiones de torsión, presentando la biela (4) de cuatro puntos dos brazos (9, 10) articulados que se extienden en la dirección longitudinal del vehículo, que están unidos fijamente entre sí a través de una estructura (11) de soporte plana giratoria, de modo que la biela (4) de cuatro puntos está unida, por un lado, con el eje (1) del vehículo y, por otro lado,con la estructura del vehículo con unas articulaciones (5, 6), (7, 8) fijadas en los extremos de los brazos (9, 10) articulados, que presentan una separación entre sí en la dirección transversal del vehículo, caracterizada porque la estructura (11) de soporte plana configurada como superficie plana está realizada como una unión en forma de placa cerrada en sí con una línea característica de torsión definida.

Description

Suspensión de eje para ejes rígidos en vehículos.
La invención se refiere a una suspensión de eje para ejes rígidos en vehículos, especialmente vehículos utilitarios, según el preámbulo de la reivindicación 1.
Son conocidas las características de configuración según el preámbulo de la reivindicación 1 por el documento DE 25 23 916 B2 que forma el tipo genérico. En el documento se da a conocer una suspensión de eje trasero para vehículos, en la que para el guiado del eje están previstas dos bielas longitudinales inferiores que se extienden fundamentalmente paralelas a la dirección longitudinal del vehículo, y dos bielas longitudinales superiores que se extienden también fundamentalmente paralelas a la misma, de modo que un miembro de acoplamiento configurado no resistente a la torsión está montado en dirección transversal por medio de una unión roscada sobre las dos bielas longitudinales superiores y, por tanto, une las bielas. Este miembro de acoplamiento está dispuesto con las dos bielas longitudinales superiores con una escasa separación con respecto a sus articulaciones delanteras en la estructura del vehículo y forma, por tanto, un tipo de biela múltiple. La biela múltiple y el dispositivo de estabilización están configurados como una biela de cuatro puntos de una sola pieza, giratoria, que integra ambas funciones con una característica de torsión definida.
Una solución de este tipo se desprende también del documento US 4.084.838. La suspensión de eje dada a conocer en este documento presenta, sin embargo, dos bielas longitudinales dispuestas por encima del eje del vehículo que están acopladas por medio de un elemento de conexión que se fija mediante varias uniones roscadas en las bielas longitudinales y, solo con esto, forma una biela múltiple. Un tipo de suspensión de eje de este tipo es muy costoso debido a la exigencia del montaje de la biela múltiple.
Por el documento JP 3-99915 (A) (Resúmenes de patentes de Japón M-1137, 18 de julio de 1991, volumen 15/nº 283) se conoce además una suspensión de eje en la que, por un lado, están articuladas dos bielas longitudinales por debajo del eje trasero del vehículo a través de articulaciones moleculares y, por otro lado, estas bielas están fijadas en la estructura del vehículo. Adicionalmente, en esta forma de realización conocida, se disponen dos bielas longitudinales aproximadamente en el centro del eje, unidas por medio de un travesaño. Sin embargo, en una suspensión de eje de este tipo es desventajoso que la tendencia al balanceo del vehículo alrededor del eje del vehículo no pueda compensarse lo suficiente. Debido al travesaño dispuesto en el centro entre las bielas longitudinales, una forma de realización de este tipo no es resistente a la torsión y no puede garantizar una estabilidad transversal suficiente.
A partir del documento EP 0 430 368 A1 se desprende una suspensión de eje para un vehículo con suspensión elástica por gas, que presenta una biela múltiple que está unida de manera articulada, por un lado, con el eje del vehículo y, por otro lado, con la estructura del vehículo y que contrarresta lateralmente el balanceo y el movimiento basculante. Esta biela múltiple se fabrica como un cuerpo hueco de chapa. La fabricación de un elemento estructural de este tipo es muy laboriosa y por ello costosa. Además, en el caso de la utilización de chapa como material base, los requisitos de rigidez solo pueden realizarse de manera limitada.
La invención se basa en el objetivo de desarrollar una configuración de una suspensión de eje simplificada que ahorre espacio y costes.
Este objetivo se alcanza mediante las características de configuración de la reivindicación 1. Las configuraciones de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes correspondientes.
Gracias a estas características de configuración se consigue una integración de los elementos para el guiado de eje y de los elementos para la estabilización transversal de la estructura del vehículo con respecto al eje del vehículo en una pieza estructural.
Una ventaja especial de la configuración según la invención se basa en la posibilidad de sustituir elementos de guiado del eje ya montados por una suspensión de eje configurada según la invención, empleando los elementos de alojamiento presentes en la estructura del vehículo y en el eje del vehículo.
Además, en una forma de realización de una suspensión de eje según la invención, es posible determinar la estabilidad frente al balanceo de manera muy precisa, pudiendo absorberse fuerzas y pares de torsión mayores con respecto a realizaciones conocidas.
Ya no es necesario un espacio estructural especial para el soporte de una varilla estabilizadora. Se suprimen los elementos de alojamiento para la varilla estabilizadora en el eje del vehículo y en la estructura del vehículo. Con ello, como consecuencia, la suspensión de eje según la invención supone un ahorro de costes con respecto a configuraciones conocidas, porque presenta menos piezas individuales y exige menos trabajo de montaje.
En el dibujo se muestran ejemplos de realización de la invención de forma parcialmente esquemática. En este caso, las figuras 1 a 9 se añaden únicamente para un mejor entendimiento. No se refieren a la presente invención. Muestran detalladamente:
la figura 1: una vista en planta de un primer ejemplo de realización,
la figura 2: una vista lateral de la disposición según la figura 1,
la figura 3: una vista ampliada en escala de la biela de cuatro puntos en comparación con la figura 1,
las figuras 4 a 10: vistas en planta de ejemplos de realización para la configuración de la biela de cuatro puntos.
En los ejemplos de realización, el eje 1 del vehículo está unido con la estructura del vehículo a ambos lados del vehículo, con una separación considerable del centro longitudinal del vehículo, mediante bielas 2 y 3 longitudinales, y en el centro del vehículo mediante una biela 4 de cuatro puntos dispuesta desplazada en altura. La estructura del vehículo se muestra de manera esquemática en las figuras 1 a 3 por zonas. En las figuras 1 a 3, por razones de una mejor visión general, se muestra únicamente la sujeción por un lado de la biela de cuatro puntos en el bastidor 12 del vehículo. Las uniones articuladas de las bielas 2 y 3 longitudinales se encuentran por debajo del eje 1 del vehículo, mientras que la biela 4 de cuatro puntos está dispuesta por encima del eje 1 del vehículo en un nivel de altura diferente con respecto a las bielas 2 y 3 longitudinales. Todas las uniones articuladas están realizadas de forma móvil en cardán y se componen preferiblemente de articulaciones esféricas.
En los ejemplos de realización de las figuras 1 a 3, la biela 4 de cuatro puntos se compone de dos brazos 9 y 10 articulados estables que están unidos fijamente entre sí por medio de una estructura 11 de soporte plana en forma de placa, que está realizada de forma giratoria, de modo que la torsión está sujeta a una línea característica definida. La estructura de bastidor, formada por los brazos 9 y 10 articulados con la estructura 11 de soporte plana, puede fijarse en la carrocería del vehículo con articulaciones 5 y 6 fijadas en uno de los extremos de los brazos 9 y 10 articulados y se sujeta con las articulaciones 7 y 8 dispuestas en los otros extremos de los brazos 9 y 10 articulados en el eje 1 del vehículo o en uno de los cuerpos 1.1 de apoyo unidos al eje del vehículo. Esta configuración de la biela 4 de cuatro puntos permite movimientos oscilantes del eje 1 del vehículo con respecto a la carrocería del vehículo transversal al sentido de la marcha. La torsión de la estructura plana que aparece en este caso provoca fuerzas de retroceso, debido a las tensiones de torsión, para la recuperación de la posición cero. Tal como se muestra en la figura 3, la estructura de soporte plana, en el caso más sencillo, puede ser una unión en forma de placa cerrada en sí. Una realización de este tipo puede fabricarse de manera especialmente sencilla y por tanto muy rentable. Además, en este caso, el recorrido del par de torsión puede determinarse de manera exacta dentro de la estructura de soporte plana, de manera que es posible un diseño constructivo adaptado exactamente a los comportamientos de carga.
Las figuras 4 a 10 muestran diferentes configuraciones de la biela 4 de cuatro puntos. En el ejemplo de realización según la figura 4, los brazos 9 y 10 articulados están integrados en una estructura de soporte plana de travesaños dispuestos de manera diferente, de modo que la colocación de los travesaños y su configuración en sección transversal también permite una definición bastante exacta de la línea característica de las fuerzas de retroceso que se establecen durante la torsión de la estructura de soporte plana. Las articulaciones para fijar la biela de cuatro puntos, por un lado, en el eje del vehículo y, por otro lado, en la carrocería, están dispuestas en los extremos de los brazos 9 y 10 articulados.
Las figuras 6 y 8 reproducen vistas en planta de una biela de cuatro puntos en la que los brazos 9 y 10 articulados están unidos entre sí a través de estructuras de soporte planas fundamentalmente cerradas. En la figura 6, esta estructura de soporte plana está reforzada adicionalmente por medio de refuerzos en los bordes y forma, por lo tanto, un perfil de bastidor. Las figuras 4 a 10 muestran además la posibilidad de la disposición de entalladuras en una estructura plana cerrada en sí, para influir en la línea característica de las fuerzas de retroceso que se establecen en la torsión. En el ejemplo de realización en la figura 7, los dos brazos articulados están dispuestos en una posición de cruce y forman por tanto nervaduras en una estructura de soporte plana que presenta también refuerzos en los bordes. Un resultado similar puede conseguirse también con una biela de cuatro puntos con una vista en planta en forma de X según la representación en la figura 5. En los extremos de los brazos de la cruz en forma de X, las articulaciones 5 y 6 se disponen para la fijación en la carrocería y las articulaciones 7 y 8 para la fijación en el eje del vehículo. El perfil de sección transversal de los brazos se adapta a las circunstancias y puede, por ejemplo, tener la forma de doble T, tal como se indica en la figura del dibujo, o estar compuesta por un perfil hueco. Para esto pueden emplearse distintos materiales.
En la figura 8, se indica un posible perfilado de la biela de cuatro puntos entre los brazos 9 y 10 articulados, que en el ejemplo mostrado es un perfil hueco.
Según la figura 10, los brazos de la biela pueden salir también completamente de la biela de cuatro puntos de manera que, tal como se muestra aquí, se origina una pieza estructural de una sola pieza cerrada en sí. Según la figura 10, la estructura 11 de soporte plana está configurada como una superficie plana. Es muy ventajoso configurar una biela de cuatro puntos diseñada de este modo como un perfil hueco. Así se produce un ahorro de peso considerable.

Claims (5)

1. Suspensión de eje para ejes rígidos en vehículos, especialmente vehículos utilitarios, en la que para el guiado del eje en cada lado del vehículo está prevista, aproximadamente a la misma altura, al menos una biela (2, 3) longitudinal de un par de bielas longitudinales, que se extiende en la dirección longitudinal del vehículo y que une de forma móvil en vertical el eje (1) del vehículo con la estructura del vehículo, y una biela (4) de cuatro puntos a altura diferente que integra las funciones de una biela múltiple y de un dispositivo de estabilización que contrarresta el balanceo y los movimientos basculantes laterales por medio de tensiones de torsión, presentando la biela (4) de cuatro puntos dos brazos (9, 10) articulados que se extienden en la dirección longitudinal del vehículo, que están unidos fijamente entre sí a través de una estructura (11) de soporte plana giratoria, de modo que la biela (4) de cuatro puntos está unida, por un lado, con el eje (1) del vehículo y, por otro lado, con la estructura del vehículo con unas articulaciones (5, 6), (7, 8) fijadas en los extremos de los brazos (9, 10) articulados, que presentan una separación entre sí en la dirección transversal del vehículo, caracterizada porque la estructura (11) de soporte plana configurada como superficie plana está realizada como una unión en forma de placa cerrada en sí con una línea característica de torsión definida.
2. Suspensión de eje según la reivindicación 1, caracterizada porque la biela (4) de cuatro puntos está realizada como un perfil hueco.
3. Suspensión de eje según una de las reivindicaciones mencionadas anteriormente, caracterizada porque la biela (4) de cuatro puntos está realizada de tal manera que los brazos (9, 10) articulados salen completamente de la estructura de soporte plana configurada como superficie plana, originándose en conjunto una pieza estructural de una sola pieza cerrada en sí.
4. Suspensión de eje según una de las reivindicaciones mencionadas anteriormente, caracterizada porque la biela (4) de cuatro puntos está unida de manera articulada por encima del eje (1) del vehículo.
5. Suspensión de eje según una de las reivindicaciones mencionadas anteriormente, caracterizada porque la biela (4) de cuatro puntos está unida por medio de articulaciones (5, 6) esféricas con la estructura del vehículo y por medio de articulaciones (7, 8) esféricas con el eje del vehículo.
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