ES2298312T3 - Suspension de rueda individual multibiela, especialmente suspension de una rueda delantera dirigible de un vehiculo automovil. - Google Patents

Abstract

Suspensión de rueda individual multibiela para una rueda delantera dirigible de un vehículo automóvil, que comprende dos bielas de varilla (2, 3) que están fijadas articuladamente al portarrueda (1) por debajo del centro (M) de la rueda y a través de las cuales el portarrueda (1) está finalmente apoyado de forma indirecta en la superestructura del vehículo con intercalación de una biela auxiliar (5), en donde las dos bielas de varilla (2, 3) están fijadas de forma al menos ligeramente articulada a la biela auxiliar (5) con los extremos de las mismas que quedan enfrente del portarrueda (1), y esta biela auxiliar (5) está unida con la superestructura del vehículo a través de al menos un cojinete (6) orientado al confort y un alojamiento de cojinete adicional, bien directamente o bien de forma indirecta con intercalación de un soporte de eje (4) unido de manera sustancialmente rígida con la superestructura del vehículo, caracterizada porque el alojamiento de cojinete adicional está configurado como una articulación (7), especialmente una articulación de rótula, y se halla dispuesto de tal manera que, visto en planta desde arriba, un llamado rayo polar de este conjunto de bielas de varilla (2, 3) y biela auxiliar (5), que discurre a través de esta articulación (7) y a través del punto de intersección de las dos bielas (2, 3) situado por el lado del portarrueda, forma con una barra de dirección (15) que determina el movimiento de dirección del portarrueda (1) un polo situado en el lado interior de la rueda delantera.

Description

Suspensión de rueda individual multibiela, especialmente suspensión de una rueda delantera dirigible de un vehículo automóvil.

La invención concierne a una suspensión de rueda individual multibiela de un vehículo, especialmente la suspensión de una rueda delantera dirigible de un vehículo automóvil, que comprende al menos dos bielas de varilla fijadas articuladamente al portarrueda por debajo del centro de la rueda y a través de las cuales el portarrueda está finalmente apoyado de forma indirecta en la superestructura del vehículo con intercalación de una biela auxiliar, estando fijadas las dos bielas de varilla a la biela auxiliar en forma al menos ligeramente articulada mediante los extremos de las mismas opuestos al portarrueda y estando unida esta biela auxiliar con la superestructura del vehículo bien directamente a través de al menos un cojinete orientado al confort y otro alojamiento de cojinete o bien indirectamente con intercalación de un soporte de eje unido de forma sustancialmente rígida con la superestructura del vehículo. En cuanto al entorno técnico se hace referencia, aparte del documento DE 100 06 676 A1, especialmente al documento EP 0 289 889 B1, así como al documento US 3 510 148 A, que se ha aprovechado para formar el preámbulo de la reivindicación 1.

Por tanto, es objeto de la presente invención la disposición de las bielas en el plano de bielas inferior de una suspensión de rueda individual multibiela. Están muy difundidas las suspensiones de rueda individuales con una llamada biela triangular en el plano de bielas inferior, que está unida con el portarrueda a través de una articulación de rótula y cuyo eje de giro está previsto por el lado de la carrocería, es decir, en la superestructura del vehículo, con una orientación aproximadamente paralela al eje longitudinal del vehículo. Un ejemplo de esto se muestra en el documento DE 100 06 676 A1 primeramente citado más arriba. Además, se conocen suspensiones de rueda individuales multibiela en las que están presentes dos bielas de varilla en el plano de bielas inferior, es decir por debajo del centro de la rueda, considerado en dirección vertical. En vehículos en los que la dirección, es decir, especialmente la barra de dirección de la rueda dirigible, está situada también abajo, es decir, dispuesta en la zona del plano de bielas inferior, estas bielas de varilla citadas están dispuestas usualmente en un modo de construcción de puntales de tracción o en un modo de construcción de puntales de compresión, estando orientada una respectiva biela en lo posible hacia delante o hacia atrás, considerado en la dirección longitudinal del vehículo (y, por consiguiente, funcionando esta biela como puntal de tracción o como puntal de compresión), mientras que la segunda biela está orientada aproximadamente en sentido transversal a la dirección longitudinal del vehículo y, por tanto, representa una biela transversal. Se puede lograr así una favorable "separación de tareas" de las bielas, concretamente respecto de la absorción de fuerzas longitudinales y laterales, así como un comportamiento elastocinemático deseado de la disposición de guía de la rueda. La biela que discurre aproximadamente en la dirección longitudinal del vehículo está montada aquí frecuentemente con un costoso cojinete de goma hacia la carrocería del vehículo o hacia un llamado soporte de eje para hacer posible una suspensión elástica longitudinal mejoradora del confort de la rueda al pasar por encima de obstáculos. Sin embargo, debido a esta disposición de cojinete de goma, esta biela no es muy adecuada para soportar la disposición de ballesteo a través de la cual se apoya la superestructura del vehículo, en dirección vertical, en la suspensión de rueda configurada casi siempre como eje de doble biela transversal.

Para eliminar este inconveniente es ya conocido (véase el documento EP 0 289 889 B1 citado más arriba en segundo lugar) orientar en forma de V las bielas de varilla del plano inferior, considerado en vista en planta, discurriendo la primera biela de varilla oblicuamente hacia delante desde el portarrueda y discurriendo la segunda biela de varilla oblicuamente hacia atrás desde dicho portarrueda, concretamente de tal manera que la magnitud del ángulo abarcado entre una biela y el eje longitudinal del vehículo sea semejante en ambas bielas. Por tanto, ya no existen un claro puntal de tracción o de compresión ni una clara biela transversal. Sin embargo, dado que la imposición de un comportamiento elastocinemático favorable de rodada delantera de la rueda durante el movimiento de ballesteo longitudinal en esta disposición de bielas es problemática, las bielas están fijadas por el lado de la superestructura del vehículo a un soporte de eje (delantero) a través de cojinetes de goma relativamente duros. Resulta de esto entonces un comportamiento elastocinemático aceptable de rodada delantera de la rueda durante el citado movimiento de ballesteo longitudinal.

El confort de marcha que falta debido a los cojinetes de goma duros se restablece en el estado conocido de la técnica por medio de cojinetes de goma relativamente blandos entre el soporte de eje (delantero) y la superestructura del vehículo, es decir que el soporte de eje está montado en la forma más elástica que sea posible. En estos cojinetes elásticos de goma entre el soporte de eje y la carrocería del vehículo se hace posible también el movimiento fundamentalmente deseado durante el movimiento de ballesteo longitudinal. Sin embargo, el empleo de un soporte de eje elásticamente montado trae consigo inconvenientes tanto respecto del funcionamiento como respecto de los costes y especialmente respecto del peso, ya que el soporte de eje elásticamente montado no puede ser aprovechado para conferir rigidez a la superestructura del vehículo, es decir, a la carrocería. Incluso respecto de la suspensión de un mecanismo de dirección resulta más bien desventajoso un soporte de eje elásticamente montado.

Se conoce por el documento US 3 510 148 A, que se retrotrae al año 1967, una suspensión de rueda individual multibiela para una rueda delantera dirigible según el preámbulo de la reivindicación 1, en la que se pretende lograr una flexibilidad transversal especialmente acusada de los miembros inferiores de guía de la rueda, es decir, de las llamadas bielas de varilla. Sin embargo, en las actuales suspensiones de las ruedas delanteras es muy poco deseable una flexibilidad transversal de esta clase; por el contrario, se deberá presentar una alta rigidez con respecto a las fuerzas laterales que atacan en la rueda a fin de lograr un buen comportamiento de dirección.

Se pretende indicar aquí ahora una medida de remedio de la problemática discutida más arriba (= problema de la presente invención), en donde están contenidas de manera aleatoria algunas de las características ya empleadas en el marco de la solución de este problema en el documento US 3 510 148 A últimamente citado, si bien este documento no puede contribuir en nada a la solución del problema que aquí se ha planteado.

Por tanto, la solución de este problema para una suspensión de rueda individual multibiela según el preámbulo de la reivindicación 1 se caracteriza porque el alojamiento de cojinete adicional está configurado como una articulación, especialmente una articulación de rótula, y se halla dispuesto de tal manera que, visto en planta, un llamado rayo polar de este conjunto de bielas de varilla y biela auxiliar, que discurre a través de esta articulación y a través del punto de intersección de las bielas de varilla situado por el lado del portarrueda, forma con una barra de dirección que determina el movimiento de dirección del portarrueda un polo situado en el lado interior de la rueda delantera. Ejecuciones y perfeccionamientos ventajosos constituyen el contenido de las reivindicaciones subordi-
nadas.

Por tanto, las dos bielas de varilla inferiores están fijadas con su extremo alejado del portarrueda a una biela auxiliar que actúa como un miembro de unión entre las bielas de varilla y la superestructura del vehículo o un soporte de eje rígidamente atornillado con ésta. Preferiblemente, las bielas de varilla están fijadas aquí a la biela auxiliar por medio de cojinetes de goma relativamente duros, de lo que resultan un comportamiento cinemático favorable y especialmente un comportamiento elastocinemático deseado de rodada delantera de la rueda durante el movimiento de ballesteo longitudinal. Este movimiento de ballesteo longitudinal debe producirse aquí respecto de un llamado polo de muelle longitudinal situado lo más dentro que sea posible, el cual, visto en planta desde arriba, queda definido por el punto de intersección de la barra de dirección que guía al portarrueda con un llamado rayo polar formado de la manera descrita por la combinación de las dos bielas de varilla citadas con la biela auxiliar citada.

Cuando la biela auxiliar está fijada directamente a la superestructura del vehículo o a la carrocería, resulta entonces un ahorro de peso especialmente alto a causa de la supresión de un soporte de eje. Sin embargo, por motivos de simplificación del montaje y especialmente también atendiendo a criterios de rigidez, puede ser más ventajoso prever también en la suspensión de rueda individual multibiela aquí propuesta un soporte de eje, si bien éste - a diferencia del estado de la técnica conocido anteriormente discutido - está unido entonces de manera sustancialmente rígida (y, por tanto, no a través de cojinetes de goma manifiestamente blandos) con la carrocería o con los bajos de la superestructura del vehículo. Debido a este amarre sustancialmente rígido del soporte de eje en la superesteructura del vehículo, dicho soporte de eje, considerado por sí solo, no ha de satisfacer requisitos de rigidez manifiestamente elevados y, por tanto, puede estar realizado en un modo de construcción ligera optimizada en peso.

Por lo que concierne al amarre de la biela auxiliar en la superestructura del vehículo o en un soporte de eje unido (atornillado) con ésta en forma sustancialmente rígida, se ha previsto para ello, por un lado, un cojinete orientado al confort, es decir, relativamente blando, o una disposición de cojinete correspondientemente blanda. Se utiliza de preferencia para ello un cojinete de goma relativamente blando. Se propone a este respecto que la biela auxiliar, que casi forma una biela de varilla adicional, sea orientada aproximadamente en la dirección longitudinal del vehículo, con lo que se logra un comportamiento de ballesteo longitudinal favorable de la suspensión de la rueda. Aparte de esta disposición de cojinete orientada al confort, la biela auxiliar ha de apoyarse también en la superestructura del vehículo o en el soporte de eje a través de otro alojamiento de cojinete, para lo cual se propone una articulación, especialmente una articulación de rótula. El modo de construcción trae consigo ventajas especiales respecto del espacio de montaje necesario (por ejemplo para una pinza de freno, especialmente también para un árbol de accionamiento de la rueda), así como respecto de la disposición de muelle-amortiguador en combinación con un comportamiento de rodada delantera favorable, junto con una rigidez longitudinal confortable de la rueda. Sin embargo, esta articulación define especialmente el comportamiento dinámico del conjunto constituido por las dos bielas de varilla y la biela auxiliar articulada en éstas. En cuanto al comportamiento de rodada delantera favorable citado, un llamado rayo polar de este conjunto, que, visto en planta desde arriba, está formado efectivamente por el punto de intersección de las bielas de varilla en el lado del portarrueda y por la articulación adicional de la biela auxiliar, deberá formar juntamente con otra biela de guía de la rueda, concretamente la barra de dirección, un polo interior con respecto a esta
rueda.

Se ha visto aquí que es ventajoso que en una suspensión de rueda delantera según la invención la biela de varilla inferior del portarrueda que, considerado en la dirección de marcha del vehículo, es la biela delantera esté fijada al extremo delantero de la biela auxiliar, en cuyo otro extremo (y, por tanto, trasero) está previsto el cojinete citado orientado al confort. Delante de este cojinete orientado al confort, considerado en la dirección de la marcha, está amarrada entonces la biela de varilla trasera del portarrueda y entre los puntos de amarre de las dos bielas de varilla está previsto en la biela auxiliar el segundo alojamiento de cojinete de ésta, concretamente la articulación/articulación de rótula.

En lo que sigue se explica la invención con más detalle ayudándose de un ejemplo de realización preferido, mostrando la figura 1 adjunta una representación en perspectiva de la parte inferior de una suspensión según la invención para una rueda delantera dirigible de un vehículo automóvil y mostrándose sustancialmente tan sólo los elementos esenciales para la comprensión de la invención. La figura 2 muestra la correspondiente vista en planta desde
arriba.

Únicamente en abstracto se representa en forma de cortos trazos dobles individuales un portarrueda 1 en el que están previstos o fijados o suspendidos, entre otros, un cubo de rueda 11, un disco de freno 12 y una pinza de freno 13. Este portarrueda 1 lleva montada especialmente también la rueda delantera dirigible izquierda, no mostrada, del vehículo, especialmente un automóvil de turismo.

Para guiar este portarrueda 1 están previstas, entre otros elementos, dos bielas de varilla 2, 3 fijadas articuladamente al portarrueda por debajo del centro M de la rueda. Estas bielas de varilla establecen en último término la unión entre el portarrueda 1 y la superestructura (o la carrocería) del vehículo/automóvil de turismo, no representada con más detalle. Como se desprende especialmente de la figura 2, las dos bielas de varilla 2, 3, considerado en vista en planta, están dispuestas en forma de V, discurriendo una línea central ML entre las dos bielas de varilla 2, 3 en dirección aproximadamente perpendicular a la dirección longitudinal L del vehículo.

En la superestructura del vehículo o en los bajos del automóvil de turismo está fijado o atornillado de manera sustancialmente rígida un soporte de eje 4 que está compuesto por varios puntales individuales que no se explican aquí con detalle. En el soporte de eje 4 está articulada una biela auxiliar 5 - concretamente a través de dos alojamientos de cojinete 6, 7 - que discurre aproximadamente en la dirección longitudinal L del vehículo. En esta biela auxiliar 5 están a su vez articuladas las dos bielas de varilla 2, 3 con sus extremos alejados del portarrueda 1, concretamente a través de un respectivo cojinete de goma relativamente duro 8. El alojamiento de cojinete 6 de la biela auxiliar 5 está configurado como un cojinete de goma relativamente blando orientado al confort (también número de referencia 6) que está fijado de manera adecuada (aquí por medio de una abrazadera 16) al soporte de eje 4, y el alojamiento de cojinete 7 de la biela auxiliar 5 en el soporte de eje 4 está configurado como una articulación de rótula (también número de referencia 7).

Como puede apreciarse, la biela de varilla inferior 2, que es la delantera cuando se considera la dirección de marcha FR del vehículo, está fijada al extremo delantero de la biela auxiliar 5, en cuyo otro extremo (y, por tanto, trasero) está previsto el cojinete 6 citado orientado al confort. Visto en la dirección de marcha FR, delante de este cojinete 6 orientado al confort está amarrada la biela de varilla trasera 3 del portarrueda 1 y entre los puntos de amarre 8 o los cojinetes de goma 8 de las dos bielas de varilla 2, 3 está previsto en la biela auxiliar 5 el segundo alojamiento de cojinete 7 de ésta, concretamente la articulación de rótula 7. A este fin, una espiga de rótula correspondiente, que esta sólidamente unida con el soporte de eje 4, penetra en un alojamiento de rótula correspondiente previsto en la biela auxiliar 5.

Otros elementos gráficamente representados de la suspensión de rueda o del eje completo son un puntal 9 de muelle-amortiguador que, al igual que un estabilizador transversal 10 (con su montante pendular 14), se apoya en la biela de varilla delantera 2. Asimismo, se muestra una barra de dirección 15 que es parte integrante de una dirección no representada con detalle y con cuya ayuda se puede hacer que bascule el portarrueda 1 alrededor de su eje de dirección. No se representa en las figuras el perímetro de la suspensión de rueda situado por encima del centro M de la rueda, pudiéndose tratar, por ejemplo, de una biela transversal triangular o de un conjunto de bielas.

Se han explicado más arriba con detalle las ventajas que posee una suspensión de rueda individual multibiela según la invención, de modo que solamente cabe consignar todavía que un gran número de detalles, especialmente de naturaleza constructiva, pueden estar configurados de una manera enteramente diferente del ejemplo de realización mostrado, sin salirse del contenido de las reivindicaciones.

Lista de símbolos de referencia

1

Portarrueda

2

Biela de varilla inferior (delantera)

3

Biela de varilla inferior (trasera)

4

Soporte de eje

5

Biela auxiliar

6

Cojinete/alojamiento de cojinete orientado al confort

7

Articulación de rótula/alojamiento de cojinete

8

Cojinete de goma relativamente duro

9

Puntal de muelle-amortiguador

10

Estabilizador transversal

11

Cubo de rueda

12

Disco de freno

13

Pinza de freno

14

Montante pendular

15

Barra de dirección

16

Abrazadera

FR

Dirección de marcha del vehículo

L

Dirección longitudinal del vehículo

M

Centro de la rueda

ML

Línea central entre 2, 3

Claims (5)

1. Suspensión de rueda individual multibiela para una rueda delantera dirigible de un vehículo automóvil, que comprende dos bielas de varilla (2, 3) que están fijadas articuladamente al portarrueda (1) por debajo del centro (M) de la rueda y a través de las cuales el portarrueda (1) está finalmente apoyado de forma indirecta en la superestructura del vehículo con intercalación de una biela auxiliar (5), en donde las dos bielas de varilla (2, 3) están fijadas de forma al menos ligeramente articulada a la biela auxiliar (5) con los extremos de las mismas que quedan enfrente del portarrueda (1), y esta biela auxiliar (5) está unida con la superestructura del vehículo a través de al menos un cojinete (6) orientado al confort y un alojamiento de cojinete adicional, bien directamente o bien de forma indirecta con intercalación de un soporte de eje (4) unido de manera sustancialmente rígida con la superestructura del vehículo, caracterizada porque el alojamiento de cojinete adicional está configurado como una articulación (7), especialmente una articulación de rótula, y se halla dispuesto de tal manera que, visto en planta desde arriba, un llamado rayo polar de este conjunto de bielas de varilla (2, 3) y biela auxiliar (5), que discurre a través de esta articulación (7) y a través del punto de intersección de las dos bielas (2, 3) situado por el lado del portarrueda, forma con una barra de dirección (15) que determina el movimiento de dirección del portarrueda (1) un polo situado en el lado interior de la rueda delantera.

2. Suspensión de rueda individual multibiela según la reivindicación 1, caracterizada porque las bielas de varilla (2, 3) están fijadas a la biela auxiliar (5) por medio de cojinetes de goma relativamente duros (8).

3. Suspensión de rueda individual multibiela según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la biela auxiliar (5) está orientada aproximadamente en la dirección longitudinal (L) del vehículo.

4. Suspensión de rueda individual multibiela según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque, considerado en vista en planta, las dos bielas de varilla (2, 3) están dispuestas en forma de V, discurriendo la línea central (ML) entre las dos bielas de varilla (2, 3) en sentido sustancialmente perpendicular a la dirección longitudinal (L) del vehículo.

5. Suspensión de rueda individual multibiela según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la biela de varilla inferior (2) del portarrueda (1), la cual, considerado en la dirección de marcha (FR) del vehículo, es la biela delantera, está fijada al extremo delantero de la biela auxiliar (5), en cuyo extremo trasero está previsto el cojinete citado (6) orientado al confort, y porque, considerado en la dirección de marcha (FR), delante de este cojinete (6) orientado al confort está amarrada la biela de varilla inferior trasera (3) del portarrueda (1) y entre los puntos de amarre (8) de las dos bielas de varilla (2, 3) está prevista en la biela auxiliar (5) la articulación/articulación de rótula (7).