ES2257347T3 - Suspension de eje para ejes rigidos de vehiculos. - Google Patents
Suspension de eje para ejes rigidos de vehiculos.Info
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Abstract
Suspensión de eje para ejes rígidos de vehículos, especialmente de vehículos utilitarios con suspensión neumática con una biela (4) de cuatro puntos que puede torcerse, unida mediante dos articulaciones (5, 6, 7, 8) dispuestas en cada caso en la dirección transversal del vehículo separadas entre sí por un lado con el eje (3) del vehículo y por otro lado con la estructura (1, 2) del vehículo, al menos una unidad (19, 20) estructural de resorte en cada caso en cada lado del vehículo que se encuentra entre el eje (3) del vehículo y la estructura (1, 2) del vehículo para la suspensión, y una barra (21) transversal de eje para guiar al eje que se extiende aproximadamente en el centro del vehículo en la dirección longitudinal del vehículo, que une de manera que puede desplazarse verticalmente el eje (3) del vehículo con la estructura (1, 2) del vehículo, caracterizado porque la biela (4) de cuatro puntos está unida directamente por encima del eje (3) del vehículo mediante las dos articulaciones (5, 6, 7, 8) dispuestas en cada caso separadas entre sí en la dirección transversal del vehículo, por un lado con el eje (3) del vehículo y por otro lado con la estructura (1, 2) del vehículo y está configurada fundamentalmente como en forma de cruz.
Description
Suspensión de eje para ejes rígidos de
vehículos.
La invención se refiere a una suspensión de eje
para ejes rígidos de vehículos, especialmente para vehículos
utilitarios con suspensión neumática.
Las suspensiones de eje que contienen una biela
de cuatro puntos se conocen, por ejemplo, por el documento DE 195
21 874 A1. La configuración constructiva de las suspensiones de eje
de este tipo son en principio sencillas y ahorran espacio y costes
y por regla general han dado buen resultado en la práctica. Por otra
parte, esta suspensión de eje, como también otros tipos
estructurales conocidos por el estado de la técnica, tiene la
desventaja de que son necesarios numerosos componentes para guiar el
eje, lo que exige un elevado coste de montaje y además influye de
manera negativa en el peso global del vehículo. Además las
suspensiones de eje conocidas son parcialmente estáticamente
indeterminadas respecto a la cinemática. Esto lleva por un lado a
un desarrollo indefinido en determinadas situaciones de los procesos
cinemáticos dentro de la construcción de eje, lo que en algunas
circunstancias repercute de manera negativa en el ajuste del chasis
o la dinámica del chasis en dirección lateral y vertical.
El documento
GB-A-1.382.215 se refiere a una
suspensión de eje para ejes rígidos de vehículos, tal como puede
emplearse especialmente en vehículos utilitarios con suspensión
neumática, con un estabilizador a modo de chasis fijado en cuatro
puntos, a la manera de una biela de cuatro puntos, que puede
torcerse, unido por un lado con el eje del vehículo y por otro lado
con la estructura del vehículo mediante dos articulaciones
dispuestas en cada caso separadas entre sí en la dirección
transversal del vehículo, por debajo del eje de vehículo, así como
con al menos una unidad estructural de resorte en cada caso en cada
lado del vehículo que se encuentra para la suspensión entre el eje
del vehículo y la estructura del vehículo. Aproximadamente en el
centro del vehículo se extiende en la dirección longitudinal del
vehículo una barra transversal de eje que une el eje del vehículo
con la estructura del vehículo para guiar al eje de manera que puede
desplazarse en vertical.
Por el documento
EP-A-0 430 368 se conoce una
suspensión de eje para ejes rígidos de vehículos tal como puede
emplearse especialmente en vehículos utilitarios con suspensión
mecánica. Ésta presenta un eje de vehículo y una biela de cuatro
puntos que dispone de dos articulaciones dispuestas a los dos lados
separadas entre sí en la dirección transversal del vehículo.
Además, en cada lado del vehículo hay una unidad estructural de
resorte que se dispone para la suspensión entre los soportes
longitudinales aplicados en el eje del vehículo y la estructura del
vehículo. Además el documento EP-A-0
430 368 da a conocer una barra transversal de eje que se extiende
en la dirección longitudinal del vehículo aproximadamente en el
centro del vehículo, que une el eje del vehículo con la estructura
del vehículo de manera que puede desplazarse en vertical para guiar
al eje. La biela de cuatro puntos está colocada indirectamente en el
eje del vehículo mediante soportes longitudinales que se presentan
a los dos lados del vehículo y está conectada con la estructura del
vehículo mediante piezas de conexión realizadas como cilindros
hidráulicos.
El planteamiento técnico del problema de la
presente invención es perfeccionar una suspensión de eje de tal
manera que se mejoren los comportamientos cinemáticos para optimizar
la dinámica de marcha. Además debe reducirse el número de piezas
individuales.
El planteamiento del problema se soluciona en
relación con las características del preámbulo de la reivindicación
1, porque la biela de cuatro puntos está conectada directamente por
encima del eje del vehículo por un lado con el eje del vehículo y
por otro lado con la estructura del vehículo mediante dos
articulaciones dispuestas en cada caso separadas entre sí en la
dirección transversal del vehículo y está configurada
fundamentalmente como una cruz.
La particularidad de una suspensión de eje de
este tipo debe observarse en que solamente se emplea una barra
transversal de eje para guiar al eje que se extiende aproximadamente
en el centro del vehículo en la dirección longitudinal del
vehículo, que une el eje del vehículo con la estructura del vehículo
de manera que puede desplazarse en vertical. La barra transversal
del eje se coloca en este caso en el lado del eje del vehículo
enfrentado a la biela de cuatro puntos. Naturalmente se encuentra
dentro del alcance de la invención prever la colocación de la biela
de cuatro puntos y de la barra transversal de eje en disposición
inversa. Mediante una realización de este tipo se simplifican y
optimizan los comportamientos cinemáticos de la suspensión de eje.
El número de componentes se reduce considerablemente de manera que
la construcción de eje es en general más económica que las
realizaciones conocidas hasta ahora.
De las características de las reivindicaciones
dependientes se desprenden además configuraciones especiales del
objeto de la invención.
De esta manera las unidades estructurales de
resorte o los amortiguadores de choques se montan según la invención
en soportes longitudinales que presentan a su vez una conexión con
el eje del vehículo, de manera que existe una conexión indirecta
entre el eje del vehículo y la estructura del vehículo. Se ha
acreditado como especialmente ventajoso que cada soporte
longitudinal presente al menos un alojamiento para las unidades
estructurales de resorte o los amortiguadores de choques. Los
soportes longitudinales se disponen en este caso en cada lado del
vehículo de manera que discurren aproximadamente en la dirección
longitudinal del vehículo y pueden alojar una o varias unidades
estructurales de resorte así como en caso de necesidad también
amortiguadores de choques. Para colocar las unidades estructurales
de resorte o los amortiguadores de choques los alojamientos pueden
realizarse como articulaciones, para lo que pueden emplearse también
articulaciones esféricas según una configuración especial de la
invención. Estas últimas tienen la ventaja de un alojamiento
ligeramente móvil de las unidades estructurales correspondientes de
manera que, por ejemplo, al utilizar muelles neumáticos los fuelles
de los muelles neumáticos solamente se cargan de manera
extremadamente reducida.
Según la invención son componentes de la
estructura del vehículo al menos dos bastidores longitudinales
paralelos que se unen entre sí aproximadamente en la dirección
transversal del vehículo mediante travesaños dispuestos entre
sí.
La barra transversal del eje para guiar al mismo
que une el eje del vehículo con la estructura del vehículo de
manera que puede desplazarse verticalmente, que se extiende
aproximadamente en el centro del vehículo en la dirección
longitudinal del vehículo puede estar conectada con uno de los
travesaños mediante una consola de soporte según otra configuración
de la invención. Como consola de soporte debe entenderse en este
caso en sentido general un dispositivo de alojamiento que por un
lado aloja una articulación molecular de la barra transversal del
eje y por otro lado está fijada a la estructura del vehículo. La
barra transversal del eje presenta preferiblemente en cada uno de
sus extremos una articulación molecular.
Para alcanzar una suspensión óptima del eje del
vehículo, en el caso de una suspensión de eje según la invención la
unidad estructural de suspensión puede estar dispuesta delante o
detrás del eje del vehículo o delante o detrás del eje del
vehículo.
A continuación se explican detalladamente
ejemplos de realización del objeto de la invención mediante los
dibujos adjuntos. Muestran:
la figura 1, una vista en perspectiva de un
ejemplo de realización de la suspensión de eje según la invención
inclinada hacia delante, es decir vista en contra del sentido de la
marcha del vehículo,
la figura 2, una vista en perspectiva inclinada
hacia atrás, es decir vista en el sentido de la marcha del
vehículo,
la figura 3, una vista lateral de la suspensión
de eje según la invención sin la rueda de vehículo derecha en el
sentido del vehículo,
la figura 4, una articulación molecular utilizada
para la suspensión de eje según la invención en representación
seccionada y
la figura 5, una vista desde arriba de una
suspensión de eje según la invención.
En las figuras 1 a 3 se muestra la suspensión de
eje según la invención en un chasis de un vehículo utilitario no
mostrado aquí detalladamente dotado con bastidores 1a, 1b
longitudinales. Los bastidores 1a y 1b longitudinales se disponen a
los lados separados entre sí y están unidos fijamente entre sí
mediante travesaños 2a, 2b. Los bastidores 1a, 1b longitudinales y
los travesaños 2a, 2b son componentes de la estructura 1, 2 del
vehículo. Por debajo de los bastidores 1a, 1b longitudinales se
encuentra el eje 3 del vehículo que está unido con los bastidores
1a, 1b longitudinales o a un o de los travesaños 2b mediante una
biela 4 de cuatro puntos. En el eje 3 del vehículo están fijadas
además las ruedas 15 y 16 del vehículo. La biela 4 de cuatro puntos
presenta en total cuatro articulaciones 5, 6, 7, y 8, estando
fijadas en cada caso dos articulaciones 6, 8, tal como se describe
anteriormente, al chasis del vehículo y dos articulaciones 5, 7 al
eje del vehículo. Las articulaciones fijadas al eje del vehículo y
al chasis del vehículo se disponen separadas entre sí en la
dirección transversal del vehículo y están realizadas como
articulaciones moleculares.
En el caso de una articulación molecular se trata
de una articulación, tal como se muestra como articulación esférica
a modo de ejemplo en la figura 4. La articulación molecular se
compone en este caso de una esfera 30 interna de articulación, una
carcasa 32 que rodea la esfera de articulación así como un
elastómero 31 dispuesto entre la esfera 30 de articulación y la
carcasa 32. En el ejemplo de realización de la figura 4 la esfera
30 de articulación está configurada de dos piezas, estando compuesta
de un eje 33 de articulación metálico interno y una esfera 34
externa de elastómero conformada a éste. Otras realizaciones de una
articulación molecular pueden prever una esfera 30 de articulación
totalmente de metal o en lugar de una esfera una pieza interna
cilíndrica. Las articulaciones moleculares de este tipo pueden
adaptarse de manera correspondiente a las cargas que actúan en la
articulación mediante la selección del elastómero dispuesto entre la
esfera 30 de articulación y la carcasa 32. Además, dentro del
elastómero y/o de la carcasa o en la pieza interna de la
articulación pueden estar previstas escotaduras al menos por zonas
que provocan una influencia encauzada en las características de
articulación. De esta manera las articulaciones moleculares pueden
presentar por ejemplo una amortiguación menor en una dirección y en
al menos una dirección dispuesta desplazada para esto una
amortiguación correspondientemente mayor.
De las representaciones de las figuras 1 a 3, se
desprende además que el eje 3 del vehículo presenta un conexión con
un travesaño 2b que forma una barra 21 transversal de eje que a su
vez está alojada por un lado en una consola 10 de soporte. Esta
barra transversal de eje incluye a los dos lados en cada caso una
articulación 13, 14 molecular, estando la articulación 13 molecular
unida de manera articulada por debajo del eje 3 del vehículo y
estando alojada la articulación 14 molecular en la consola 10 de
soporte. Las articulaciones 5, 6, 7, 8, 13 y 14 moleculares
presentan principalmente la estructura anteriormente descrita y
permiten tanto la absorción de fuerzas longitudinales como también
de fuerzas verticales y acodamientos (cardán) ocasionados por los
movimientos del eje 3 del vehículo. Mediante la utilización de la
articulación molecular se impide una indeterminación estática del
grado de libertad cinemática de manera que puede provocarse un
ajuste de avance más óptimo con respecto a la dinámica del chasis
en dirección vertical y lateral.
Para la unión indirecta del eje del vehículo con
la estructura 1, 2 del vehículo a cada lado del vehículo se fija en
cada caso un soporte 11 ó 12 longitudinal al eje 3 del vehículo. En
la realización mostrada, estos soportes 11, 12 longitudinales
producen la denominada unión con la estructura 1, 2 del vehículo
mediante una unidad 19, 20 estructural de resorte en cada caso o
mediante un amortiguador 35, 26 de choques en cada caso.
En los soportes 11 y 12 longitudinales existen
alojamientos 17a, 17b y 18a, 18b en cada caso para colocar las
unidades 19, 20 estructurales de resorte o los amortiguadores 35, 36
de choques.
Esto lleva a una disminución de los componentes
empleados normalmente en las construcciones de ejes convencionales
y reduce por tanto el mantenimiento de soporte y los tiempos de
montaje para las construcciones de eje según la invención.
En la vista en planta de la figura 5 de un
ejemplo de realización de la construcción de eje según la invención
puede observarse la posición de la biela 4 de cuatro puntos así como
sus puntos de articulación en la carrocería o en el eje 3 del
vehículo.
Naturalmente, en una suspensión de eje según la
invención en lugar de las dos unidades estructurales de resorte
mostradas, es posible emplear tres, cuatro o más elementos de
resorte de este tipo o disponer las unidades 19, 20 estructurales
de resorte delante o detrás del eje 3 de vehículo vistas en el
sentido la dirección de la marcha.
- 1a
- bastidor longitudinal
- 1b
- bastidor longitudinal
- 2a
- travesaño
- 2b
- travesaño
- 3
- eje del vehículo
- 4
- biela de cuatro puntos
- 5
- articulación
- 6
- articulación
- 7
- articulación
- 8
- articulación
- 10
- consola de soporte
- 11
- soportes longitudinales
- 12
- soportes longitudinales
- 13
- articulación molecular
- 14
- articulación molecular
- 15
- rueda del vehículo
- 16
- rueda del vehículo
- 17a
- alojamiento
- 18a
- alojamiento
- 18b
- alojamiento
- 19
- unidad estructural de resorte
- 20
- unidad estructural de resorte
- 21
- barra transversal del eje
- 30
- esfera de articulación
- 31
- elastómero
- 32
- carcasa
- 33
- eje de articulación
- 34
- esfera externa
- 35
- amortiguador de choques
- 36
- amortiguador de choques.
Claims (8)
1. Suspensión de eje para ejes rígidos de
vehículos, especialmente de vehículos utilitarios con suspensión
neumática con una biela (4) de cuatro puntos que puede torcerse,
unida mediante dos articulaciones (5, 6, 7, 8) dispuestas en cada
caso en la dirección transversal del vehículo separadas entre sí por
un lado con el eje (3) del vehículo y por otro lado con la
estructura (1, 2) del vehículo, al menos una unidad (19, 20)
estructural de resorte en cada caso en cada lado del vehículo que se
encuentra entre el eje (3) del vehículo y la estructura (1, 2) del
vehículo para la suspensión, y una barra (21) transversal de eje
para guiar al eje que se extiende aproximadamente en el centro del
vehículo en la dirección longitudinal del vehículo, que une de
manera que puede desplazarse verticalmente el eje (3) del vehículo
con la estructura (1, 2) del vehículo, caracterizado porque
la biela (4) de cuatro puntos está unida directamente por encima del
eje (3) del vehículo mediante las dos articulaciones (5, 6, 7, 8)
dispuestas en cada caso separadas entre sí en la dirección
transversal del vehículo, por un lado con el eje (3) del vehículo y
por otro lado con la estructura (1, 2) del vehículo y está
configurada fundamentalmente como en forma de cruz.
2. Suspensión de eje según la reivindicación 1,
caracterizada porque los soportes (11, 12) longitudinales
aplicados en el eje (3) del vehículo presentan en cada caso al menos
un alojamiento (17, 18) para las unidades (19, 20) estructurales de
resorte o
amortiguadores (35, 36) de choques.
amortiguadores (35, 36) de choques.
3. Suspensión de eje según la reivindicación 2,
caracterizada porque los alojamientos (17, 18) para las
unidades (19, 20) estructurales de resorte o los amortiguadores
(35, 36) de choques están configurados como articulaciones.
4. Suspensión de eje según la reivindicación 3,
caracterizada porque las articulaciones son articulaciones
esféricas.
5. Suspensión de eje según una de las
reivindicaciones mencionadas anteriormente, caracterizada
porque la estructura (1, 2) del vehículo presenta dos bastidores
(1a, 1b) longitudinales paralelos y travesaños (2a, 2b) que unen
estos aproximadamente en la dirección transversal al vehículo,
dispuestos separados unos de otros.
6. Suspensión de eje según la reivindicación 5,
caracterizada porque la barra (21) transversal del eje que
presenta articulaciones (13, 14) moleculares a los dos lados está
conectada a un travesaño (2a ó 2b) por un lado por el lado del eje
(3) del vehículo enfrentado a la biela (4) de cuatro puntos y por
otro lado mediante una consola (10) de soporte.
7. Suspensión de eje según una de las
reivindicaciones mencionadas anteriormente, caracterizada
porque la unidad (19, 20) estructural de resorte se dispone delante
o detrás del eje (3) del vehículo.
8. Suspensión de eje según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque delante o detrás
del eje (3) del vehículo se dispone en cada caso una unidad (19,
20) estructural de resorte.
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