ES2352113T3 - Suspensión de rueda para un vehículo sobre ruedas. - Google Patents

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Abstract

Una suspensión de rueda para un vehículo sobre ruedas, que comprende al menos un brazo de empuje inferior (12), que soporta la rueda, con un extremo interior que está diseñado para sujetarlo de manera que pueda pivotar sobre un eje sustancialmente horizontal en el chasis (14; 14') de un vehículo, y un extremo exterior que está sujeto de manera pivotante a la parte inferior de un buje de rueda (24), y al menos un brazo de soporte superior (28; 28'), uno de cuyos extremos está sujeto a una parte superior del buje de rueda (24), y cuyo otro extremo está conectado de manera pivotante a una parte del vehículo fijada al chasis, caracterizada porque el extremo interior del brazo de empuje inferior (12) está diseñado para conectar de manera pivotante con el chasis (14; 14') del vehículo por medio de una parte de brazo inferior (16) de un brazo de balancín doble (18), que está alineado sustancialmente vertical y oscila con respecto a un eje (20) sustancialmente horizontal, mientras que el brazo de soporte superior (28; 28') está conectado de manera pivotante con una parte de brazo superior (34) del brazo de balancín doble (18) a través de una biela de acoplamiento (36; 36'), que está conectada de manera pivotante tanto con el brazo de soporte superior (28; 28') como con la parte de brazo superior (34) del brazo de balancín doble (18), de manera que en el caso de un movimiento de compresión del buje de rueda (24), el brazo de soporte superior (28; 28'), por medio de la biela de acoplamiento (36; 36') y del brazo de balancín (18), desplaza el extremo interior y por lo tanto todo el brazo de empuje inferior (12) hacia dentro, y en el caso de un movimiento de rebote lo desplaza hacia fuera, para minimizar los cambios de la anchura de vía durante los movimientos tanto de compresión como de rebote del buje de rueda (24).

Description

Antecedentes de la invención
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una suspensión de rueda para un vehículo sobre ruedas del tipo que comprende al menos un brazo de empuje, inferior, que soporta la rueda, con un extremo interior que está diseñado para ser sujetado de manera que pueda pivotar sobre un eje sustancialmente horizontal con respecto al chasis de un vehículo, y un extremo exterior, que está conectado de manera pivotante a la parte inferior de un buje de rueda, y al menos un brazo soporte superior, cuyo primer extremo está sujeto a una parte superior del buje de rueda, y cuyo otro extremo está conectado de manera pivotante a una parte del vehículo fijada al chasis. La invención se refiere en particular, pero no exclusivamente, a dicha suspensión de rueda para vehículos a motor relativamente grandes y pesados, en los que es deseable una buena distancia al suelo. La suspensión de rueda de acuerdo con la invención tiene aplicaciones tanto para ruedas orientadas como no orientadas y para ruedas motrices y no motrices.
Técnica relacionada
En las suspensiones de ruedas del tipo mencionado anteriormente, los movimientos de compresión y de rebote de las ruedas son a menudo una causa de cambios no deseados de la anchura de vía y de cambios de los ángulos de caída de las ruedas, lo que tiene un efecto adverso sobre las características de conducción del vehículo y puede producir un desgaste no deseado de los neumáticos.
Para compensar tales cambios por los movimientos de compresión y de rebote de las ruedas, el documento US 3,652,104, por ejemplo, propone una suspensión de rueda independiente, en la que puede compensarse la reducción de la anchura de vía producida por un movimiento de compresión mediante el aumento de la caída negativa, siendo movido hacia dentro el punto de sujeción superior de la rueda, de manera que el borde inferior de la rueda sea forzado hacia fuera en dirección opuesta al centro del vehículo. Sin embargo, en un movimiento de rebote el cambio de la anchura de vía será mayor, dado que el mecanismo de compensación tenderá a aumentar la caída positiva, lo que moverá la rueda hacia dentro por su borde inferior mientras que la ruta geométrica del brazo de suspensión también moverá la rueda hacia dentro. En el caso de recorridos de suspensión largos, sin embargo, se producirán grandes cambios de la anchura de vía, que no pueden ser compensados por el mencionado aumento de la caída.
El documento WO 94/12359 describe un sistema de suspensión de rueda para un vehículo, en el que el cambio de la anchura de vía por un movimiento de compresión es compensado mediante unos brazos de control, asentados en unos casquillos de goma, y que son forzados hacia fuera para forzar la rueda hacia el exterior con respecto al centro del vehículo, compensando de esta manera la ruta geométrica del brazo de suspensión, que mueve la rueda hacia dentro. Por otro lado, en el caso de un movimiento de rebote, no existe tal compensación, de manera que la rueda sigue convencionalmente la ruta geométrica del brazo de suspensión, es decir que mueve la rueda hacia dentro hacia el centro del vehículo.
El documento US 5,498,019 describe adicionalmente un sistema de suspensión de rueda en el que el cambio de la anchura de vía por un movimiento de compresión es compensado debido a que una biela de acoplamiento fuerza los brazos de suspensión, y por lo tanto la rueda, hacia fuera en dirección opuesta al centro del vehículo. En el caso de un movimiento de rebote, sin embargo, el cambio de la anchura de vía es pronunciado, dado que tanto la geometría de los brazos de suspensión como el mecanismo de compensación mueven la rueda hacia dentro hacia el centro del vehículo.
Los documentos EP 0 506 141, US 5451073, JP03279010, JP05254320 y WO 2007/087797 también describen unos correspondientes dispositivos de suspensión.
Por lo tanto, una característica común de los sistemas de suspensión de rueda conocidos mencionados anteriormente, es el hecho de que no compensan suficientemente los cambios de la anchura de vía debidos a los movimientos tanto de compresión como de rebote de las ruedas de un vehículo.
Resumen de la invención
Un objetivo de la presente invención es por lo tanto proponer una suspensión de rueda que sea capaz de compensar los grandes cambios de la anchura de vía, que se producen en los recorridos de suspensión largos, durante los movimientos tanto de compresión como de rebote de las ruedas.
De acuerdo con la invención esto se lleva a cabo mediante una suspensión de rueda del tipo definido en la Reivindicación 1, más específicamente debido a que, en la suspensión de rueda descrita anteriormente, el extremo interior del brazo de empuje inferior está diseñado para conectar de manera pivotante con el chasis del vehículo mediante una parte de brazo inferior de un brazo de balancín doble, que oscila sobre un eje sustancialmente horizontal, mientras que el brazo de soporte superior está conectado de manera pivotante a una parte de brazo superior del brazo de balancín doble a través de una biela de acoplamiento, que está conectada de manera pivotante tanto con el brazo de soporte superior como con la parte de brazo superior del brazo de balancín doble, de manera que en el caso de un movimiento de compresión del buje de rueda, el brazo de soporte superior, por medio de la biela de acoplamiento y del brazo de balancín, desplaza hacia dentro el extremo interior y por lo tanto todo el brazo de empuje inferior, y en el caso de un movimiento de rebote lo desplaza hacia fuera, para minimizar los cambios de la anchura de vía durante los movimientos tanto de compresión como de rebote del buje de rueda.
Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar una suspensión de rueda que bajo las condiciones mencionadas anteriormente permita una amplia distancia del vehículo hasta el suelo. Esto se consigue gracias a que el brazo de empuje inferior está inclinado oblicuamente hacia abajo y hacia fuera con respecto al chasis del vehículo cuando el buje de rueda está en una posición neutral.
Un extremo interior del brazo de soporte superior está adecuadamente diseñado para la conexión pivotante con el chasis del vehículo y se extiende sustancialmente horizontal hasta un punto de sujeción pivotante superior en el buje de rueda, en una posición neutral de este último, formando el brazo de soporte un brazo de empuje superior de la suspensión de rueda. Alternativamente, el brazo de soporte superior puede estar diseñado como un muelle amortiguador de tipo MacPherson y puede extenderse oblicuamente hacia arriba y hacia dentro desde el buje de rueda hasta un punto de sujeción pivotante en la estructura del vehículo.
En las reivindicaciones dependientes se especifican detalles y características adicionales de la suspensión de rueda de acuerdo con la invención, y se describen en mayor detalle más adelante con referencia a las realizaciones ejemplares de los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 muestra una vista esquemática lateral de una primera realización ejemplar de una suspensión de rueda de acuerdo con la invención, representada por líneas continuas en una posición neutral y por líneas de trazos en un estado comprimido de la rueda;
La Fig. 2 muestra una vista esquemática lateral de la suspensión de rueda de la Fig. 1, representada por líneas continuas en una posición neutral y por líneas de trazos en un estado de rebote de la rueda;
La Fig. 3 muestra una vista esquemática lateral de una segunda realización ejemplar de una suspensión de rueda de acuerdo con la invención, en la que el brazo de soporte superior está diseñado como un muelle amortiguador en una suspensión de rueda de tipo MacPherson, estando representada la posición neutral de la suspensión de rueda por líneas continuas, mientras que la posición comprimida de la rueda está representada por líneas de trazos; y
La Fig. 4 muestra una vista esquemática lateral de la suspensión de rueda de la Fig. 3, en la que la posición neutral de la suspensión de rueda está representada nuevamente por líneas continuas, mientras que una posición de rebote está representada por líneas de trazos.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
En las Figs. 1 y 2, el número 10 denota generalmente una primera realización ejemplar de una suspensión de rueda de acuerdo con la invención para un vehículo de ruedas a motor. La suspensión de rueda 10 comprende un brazo de empuje inferior 12, que está soportado de manera pivotante y desplazable con respecto a un chasis 14 de vehículo, fijo, ya que está conectado de manera pivotante, en un punto 15, con una parte de brazo inferior 16 de un brazo de balancín doble 18, con la compensación de la anchura de vía, que está alineado sustancialmente vertical y está soportado de manera que pueda pivotar sobre un eje 20 en el chasis 14. El extremo exterior del brazo de empuje inferior 12 está conectado de manera pivotante a una parte inferior de un buje de rueda 24, que soporta de manera rotativa una rueda 26. La suspensión de rueda 10 comprende adicionalmente un brazo de soporte 28, realizado como un brazo de empuje, que por su extremo interior está soportado de manera pivotante en el chasis 14 del vehículo por medio de un eje 30 y por su extremo exterior está conectado de manera pivotante, en el punto 32, con una parte superior del buje de rueda 24. El brazo de soporte superior 28 está a su vez conectado a una parte de brazo superior 34 del brazo de balancín 18 por medio de una biela de acoplamiento 36 que está conectada de manera pivotante, en el punto 38, con el brazo de soporte 28 y, en el punto 40, con la parte de brazo superior 34 del brazo de balancín 18.
En la posición neutral de la suspensión de rueda 10 representada por las líneas continuas, el brazo de empuje inferior 12 está inclinado oblicuamente hacia abajo y hacia fuera y está diseñada de manera sustancialmente más larga que el brazo de soporte superior 28, para permitir así una distancia del vehículo al suelo relativamente amplia. Vistos en planta, los brazos inferior y superior, 12 y 28 respectivamente, pueden tener un perfil básicamente en forma de A, en el que el brazo de empuje inferior 12 tiene unas sujeciones 15 a cada parte de brazo inferior de los dos brazos de balancín 18 paralelos.
Tal como puede observarse por las líneas de trazos en la Fig. 1, en el caso de un movimiento de compresión del buje de rueda 24 y la rueda 26, como al pasar por encima de un bache en la carretera, por ejemplo, el brazo de soporte superior 28 oscilará hacia arriba con respecto al eje 30 y, por medio de la biela de acoplamiento 36, hará que el brazo de balancín 18 oscile en el sentido de las agujas del reloj con respecto al eje de soporte 20 en el chasis 14 de vehículo, al tiempo que la parte de brazo inferior 16 del brazo de balancín 18 arrastra hacia dentro el brazo de empuje inferior 12 hacia el chasis 14 de vehículo, de manera que la rueda 26, a medida que se eleva, mantendrá su anchura de vía en vez de aumentarlo, lo que ocurriría en caso contrario con la ausencia del brazo de balancín 18.
De manera contraria, en el caso de un movimiento de rebote de la rueda 26 con respecto a su posición neutral, el brazo de soporte superior 28 oscilará hacia abajo, tal como representan las líneas de trazos en la Fig. 2, y la biela de acoplamiento 36 forzará la parte de brazo superior 34 del brazo de balancín 18 hacia dentro, es decir haciendo oscilar a este en el sentido contrario de las agujas del reloj, de manera que el brazo de empuje inferior 12 será forzado hacia fuera con respecto al chasis 14 del vehículo. La parte inferior de la rueda 26 será por lo tanto llevada hacia fuera en el transcurso de su movimiento descendente, con el fin de compensar (reducir) sustancialmente la reducción en el ancho de vía que se produciría en caso contrario con la ausencia del brazo de balancín 18.
Las Figs. 3 y 4 muestran una realización alternativa de la invención, adecuada para una suspensión de rueda 10’ de tipo Macpherson, en la que el brazo de soporte superior está diseñado como un muelle amortiguador 28’ conectado al buje de rueda 24, estando conectado el extremo superior del muelle amortiguador 28’ de manera pivotante, en el punto 44, a una parte superior del chasis 14’ de vehículo. De manera similar a la primera realización, el muelle amortiguador 28’ está conectado a la parte de brazo superior del brazo de balancín 18 por medio de una biela de acoplamiento 36’, que está conectada de modo pivotante tanto al muelle amortiguador 28’ como al brazo de balancín 18’. Tal como puede observarse por las líneas de trazos en las Figs. 3 y 4, la disposición con un brazo de balancín 18 compensador y una biela de acoplamiento 36’ que está conectada entre el mismo y el muelle amortiguador 28’ sirve, de la misma manera que en las realizaciones de acuerdo con las Figs. 1 y 2, para minimizar los cambios de la anchura de vía durante los movimientos tanto de compresión como de rebote de la rueda 26, es decir que el brazo de empuje inferior 12 es desplazado hacia dentro hacia el chasis 14’ de vehículo, o hacia fuera en dirección opuesta al mismo. Por lo tanto, la anchura de vía puede mantenerse ampliamente constante.

Claims (8)

1.
2.
3.
Una suspensión de rueda para un vehículo sobre ruedas, que comprende al menos un brazo de empuje inferior (12), que soporta la rueda, con un extremo interior que está diseñado para sujetarlo de manera que pueda pivotar sobre un eje sustancialmente horizontal en el chasis (14; 14’) de un vehículo, y un extremo exterior que está sujeto de manera pivotante a la parte inferior de un buje de rueda (24), y al menos un brazo de soporte superior (28; 28’), uno de cuyos extremos está sujeto a una parte superior del buje de rueda (24), y cuyo otro extremo está conectado de manera pivotante a una parte del vehículo fijada al chasis, caracterizada porque el extremo interior del brazo de empuje inferior (12) está diseñado para conectar de manera pivotante con el chasis (14; 14’) del vehículo por medio de una parte de brazo inferior (16) de un brazo de balancín doble (18), que está alineado sustancialmente vertical y oscila con respecto a un eje (20) sustancialmente horizontal, mientras que el brazo de soporte superior (28; 28’) está conectado de manera pivotante con una parte de brazo superior (34) del brazo de balancín doble (18) a través de una biela de acoplamiento (36; 36’), que está conectada de manera pivotante tanto con el brazo de soporte superior (28; 28’) como con la parte de brazo superior (34) del brazo de balancín doble (18), de manera que en el caso de un movimiento de compresión del buje de rueda (24), el brazo de soporte superior (28; 28’), por medio de la biela de acoplamiento (36; 36’) y del brazo de balancín (18), desplaza el extremo interior y por lo tanto todo el brazo de empuje inferior
(12) hacia dentro, y en el caso de un movimiento de rebote lo desplaza hacia fuera, para minimizar los cambios de la anchura de vía durante los movimientos tanto de compresión como de rebote del buje de rueda (24).
La suspensión de rueda de acuerdo con la Reivindicación 1, caracterizada porque el brazo de empuje inferior (12) está inclinado oblicuamente hacia abajo y hacia fuera con respecto al chasis (14; 14’) del vehículo cuando el buje de rueda (24) está en una posición neutral, con el fin de permitir una amplia distancia del vehículo hasta el suelo.
La suspensión de rueda de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque un extremo interior del brazo de soporte superior (28; 28’) está diseñado para la conexión pivotante con el chasis (14; 14’) del vehículo y se extiende sustancialmente horizontal hasta un punto superior (32) de sujeción pivotante en el buje de rueda (24), en una posición neutral de este último.
4. La suspensión de rueda de acuerdo con la Reivindicación 3, caracterizada porque el brazo de soporte superior (28) es más corto que el brazo de empuje inferior (12).
5. La suspensión de rueda de acuerdo con una de las Reivindicaciones 1 a 4, 5 caracterizada porque el eje de oscilación (20) del brazo de balancín (18) en el chasis
(14) de vehículo está situado sustancialmente en vertical por debajo del punto de sujeción (30) para el brazo de soporte superior (28) en el chasis.
6. La suspensión de rueda de acuerdo con una de las Reivindicaciones 1 a 5, 10 caracterizada porque el brazo de empuje inferior (12) y el brazo de soporte superior
(28) tienen sustancialmente forma de A, vistos en planta.
7. La suspensión de rueda de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque
el brazo de soporte superior está diseñado como un muelle amortiguador (28’) de tipo 15 Macpherson.
8. La suspensión de rueda de acuerdo con la Reivindicación 7, caracterizada porque el muelle amortiguador (28’) está diseñado, al menos por un extremo, para la conexión pivotante con el chasis (14’) del vehículo.
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