ES2632662B2 - Ballesta formada por dos brazos unidos a un eje - Google Patents

Ballesta formada por dos brazos unidos a un eje Download PDF

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Abstract

Las ballestas convencionales formadas por lamas y abarcones no permiten una fácil adaptación simple al chasis de vehículos automóviles principalmente de carga con chasis equipados suspensiones neumáticas y de estructura compleja, motivo por el cual la invención propone una ballesta formada por piezas a base de dos perfiles tubulares que se incorporan al eje por su zona de solapamiento con ayuda de un soporte angular, tornillos y tuercas y, que por uno de sus extremos presenta el correspondiente ojillo mientras que por el otro extremo un brazo presenta un ensanchamiento para el apoyo de un cojín neumático, situándose los brazos en planos distintos y paralelos, y su forma de sujeción al chasis es estándar, eliminando asimismo los abarcones, y empleando tornillería estándar.

Description

BALLESTA FORMADA POR DOS BRAZOS UNIDOS A UN EJE
5 Objeto de la invención
Más concretamente la invención se refiere a una ballesta especial, formada por dos secciones tubulares, en forma de brazos unidos dichos brazos por sus extremos en una zona de solapamiento, mediante los correspondientes tornillos y tuercas que
10 atraviesan las parte extremas de dichos brazos, derecha del brazo izquierdo e izquierda del brazo derecho, situados los brazos en planos distintos y paralelos.
Estado de la técnica
15 La invención se corresponde con el sector de automoción, y, más concretamente al de las industrias de componentes para dicho sector, en especial para vehículos de carga, remolques y tráilers, en los que los ejes de los mismos y sus ballestas están sometidos a cargas elevadas.
20 Dentro del sector de la automoción se encuentran los fabricantes de ballestas, las cuales, como es sabido, actúan como medios para soportar la carga del vehículo y, absorber las sacudidas producidas por el paso de los vehículos, en este caso de carga por un bache o irregularidad del camino, carretera autopista o similares, estando formadas dichas ballestas por la superposición de lamas de acero de
25 distinta longitud, espesor y anchura.
Dichas lamas se aprietan las unas contra las otras, por medio de un perno llamado capuchino y, se mantienen alineadas mediante unas abrazaderas llamadas abarcones para evitar que se abran en abanico.
30
Otros tipos de ballestas como las formadas por una sola lama maciza también son conocidas. Las mismas sitúan en sus extremos el ojo de la ballesta, formado el mismo uno de sus extremos por un doblamiento sensiblemente circular del mismo, en el que se incorpora la gemela, mientras que por el extremo opuesto la ballesta 35 finaliza en un ensanchamiento a modo de pletina en la que se apoya y montan
medios de suspensión del eje delantero del vehículo, o bien al chasis del mismo, de manera que dicho ensanchamiento está hecho en un solo extremo se la lama maciza.
No se conoce la existencia de ballestas formadas por dos secciones tubulares montadas en planos distantes y paralelos y, que permita soluciones modulares, simplicidad de montaje y, ahorro de costes en sus componentes al ser parte de los mismos estándares de mercado, los cuales no precisan de un diseño propio y una fabricación específica solamente aplicable a las ballestas de que se trata.
Finalidad de la invención
Solucionar mediante la combinación de dos brazos o partes montadas por encima y por debajo del eje y sujetos mediante tornillos incorporados al chasis mediante un soporte angular, los problemas que se plantean en vehículos con chasis diferentes y ejes distintos, que obligarían a disponer de distintos tipos de ballestas para cada uno y, distintos tipos de elementos complementarios para cada ballesta como son los abarcones, tornillos, frenos, placas, cojinetes diferentes.
Conseguir un diseño robusto de ballesta al estar formada, entre otros, por dos partes o brazos, que se incorporan al eje de un vehículo, formado entre otros, por dicho eje y un sistema de suspensión de manera que permita utilizar los ejes estándar de dichos vehículos, con forma de sujeción al chasis también estándar, eliminando así mismo los abarcones, y empleando tornillería estándar, pernos comerciales, placas cojinetes también estándar, con la particularidad que las herramientas que se utilizan para montarlas también lo son.
Otra finalidad de la invención es la facilidad de la ballesta para adaptarse a un entorno, el de la ballesta, cambiante que exige nuevas soluciones rápidas y fáciles, a la vez que no presuponga un elevado coste de adaptación de la ballesta base de la invención.
Otra de las finalidades de la invención es la posibilidad, tanto de un extremo de uno de los brazos como del extremo del otro brazo, posibilitando el integrar
expansiones que permita a la ballesta adaptarse a distintos tipos de suspensiones y chasis de diferentes vehículos.
Descripción de la invención
5
El objeto de la presente invención se define en la primera reivindicación independiente.
Consiste en la superposición y posterior unión de dos brazos tubulares situados en
10 planos paralelos de alturas distintas, mediante la interposición perpendicularmente entre los dos brazos anteriores de un eje estándar, unidas las tres piezas, los dos brazos y el eje mediante pernos y tuercas comerciales, así como una placa estándar ajustable al chasis, montando un cojinete estándar a uno de los ojos de la ballesta.
15 Uno de los brazos presenta una forma, resultante de la deformación programada de una sección tubular, de la que resulta un extremo de dicho brazo, sensiblemente achatado y plano, que permite la posibilidad de integrar expansiones para aumentar la superficie de sujeción a los amortiguadores o
20 elementos equivalentes, a la vez que dicho brazo puede variar su longitud en función de las solicitaciones de cada caso.
Para reforzar la unión de los dos brazos de la ballesta, en la zona de solapamiento en el extremo de uno de los brazos se podrán proyectar estrías y/o deformaciones,
25 que ayuden en combinación con otras previstas en el eje, el que dicha unión sea totalmente inamovible tanto por esfuerzos axiales, normales, como torsionales.
En cuanto al material utilizado para la fabricación de uno de los brazos señalar que no precisa la misma calidad, naturaleza y requisitos técnicos que el brazo, motivo
30 por el cual podrá utilizarse cualquier material adecuado, con la sola limitación que no ofrezca ningún tipo de dificultad en operaciones de soldadura.
Así mismo la forma de uno de los brazos se podrá adaptar fácilmente a los requisitos de altura de forma sencilla variando la curvatura del brazo o bien
35 montándolo girado 360° respecto al del otro brazo, con utillaje estándar y simple.
El otro brazo, al igual que el primero, presenta una configuración resultante de la deformación programada de una sección tubular, de la que deriva un extremo sensiblemente achatado por uno de sus extremos, mientras que por el otro
5 extremo se ha mecanizado una zona ensanchada, en la que ha previsto el ojo de la ballesta, en la que se inserta el correspondiente cojinete estándar con su casquillo, merced a sendos faldones previstos en la zona ensanchada.
Ambos brazos pueden variar la longitud en función de las necesidades de entorno
10 y solicitaciones, además de las apuntadas anteriormente de altura ayudando a la polivalencia de la ballesta preconizada, que actúa asumiendo el efecto resorte, reduciendo el esfuerzo sobre el buje.
Los brazos se unen de forma paralela, que no coplanar, merced a un eje diseñado
15 para que adopte una configuración sensiblemente cilíndrica y, en su zona central unas deformación es hacia afuera en forma de meseta curvada, que facilita la unión con las partes extremas de ambos brazos provistos de las correspondientes estrías, las cuales se llevan a cabo mediante lo utilización de tornillos y tuercas convencionales.
20 La previsión de resaltes y/o deformación en el eje de la dirección en combinación con resaltes embuticiones en los extremos de los brazos y, la ayuda de tornillos y tuercas anteriormente citados, ayudan a la solidez de la unión no solo respecto a esfuerzos axiales sino torsionales.
25 Finalmente otra de las partes de la ballesta preconizada es un soporte angular para poder acoplar la ballesta preconizada al chasis, dotadas tanto su parte vertical como horizontal, de sendos orificios para permitir el montaje de la ballesta al chasis, la distancia entre los agujeros será estándar así como su rosca y el
30 llamado paso de rosca, pudiendo dicho soporte recibir un tratamiento térmico en caso necesario.
Otros detalles y características se irán poniendo de manifiesto en el transcurso de la descripción que a continuación se da, en las que se muestra a título ilustrativo
35 pero no limitativo una representación gráfica de la invención, la cual podrá ser
llevada a la práctica con cualquier tipo de materiales y medidas que se ajusten a las solicitaciones previstas.
Descripción de las figuras
5
Sigue a continuación una relación de las distintas partes de invención que se identifican en las figuras que siguen con los números que siguen; (10) ballesta, (10a) brazo izquierdo, (10b) brazo derecho, (10c) zona deprimida, (10d) zona deprimida, (11) eje, (11.1) embocadura, (11.2) embocadura, (11.3) meseta, (11.4) 10 superficie lateral, (11.5) junta, (12) soporte angular, (12.1) parte vertical, (12.2) parte horizontal, (13) zona achatada, (14) parte intermedia, (15) embocadura, (16) orificios, (17) cojinetes, (18) extremo de solapamiento en el brazo (10b), (19) embocadura del extremo de solapamiento (18), (20) zona ensanchada, (20a, 20b) zonas abocardadas, (21) vástago de conexión, (21.1) cabeza del vástago, (21.2) 15 zona de encaje, (22a, 22b) orificios, (23) tuercas, (24) zona tubular intermedia del brazo derecho, (26) faldones en la zona ensanchada (28), (27) embocadura de la zona ensanchada (20), (28) zona ensanchada, (29) resaltes en la zona ensanchada (20), (30) tornillos, (31) zona tubular roscada, (32) rosca, (33) zona tubular no roscada, (34) zona de solapamiento, (35) orificio en el soporte angular
20 (12).
La figura n° 1 es una perspectiva de la ballesta (10), formada por la unión en planos distintos, de un brazo izquierdo (10a) y un brazo derecho (10b), unidos (10 a) y (10b) mediante tornillos (30) y tuercas (23) situadas (30) y (23) en la zona de
25 solapamiento (34), que se indica a trazos en la figura n° 5, montándose un soporte angular (12) en el extremo de solapamiento (18) en el brazo (10b).
La figura n° 2 es una perspectiva de la ballesta (10) en otra configuración posible del brazo derecho (10b) alternativa a la mostrada en la figura anterior, en la que el 30 brazo (10b) y la zona ensanchada (28) mira hacia abajo en vez de hacia arriba como en la figura n° 1.
La figura n° 3 es una perspectiva explosionada de la ballesta (10) objeto de la invención, con despiece de todas sus partes y, de los medios que permiten su 35 afianzamiento por la zona de solapamiento (34) marcada a puntos en la figura n° 5,
los brazos (10a) y (10b) se sitúan enfrentados abarcando un eje (11) con una meseta (11.3) en su superficie lateral.
La figura n° 4 es: (a) una perspectiva del eje (11), de embocaduras (11.1) y (11.2) y
5 unas embuticiones hacia afuera formando dos mesetas (11.3) diametralmente opuestas y enfrentadas, (b) es una vista análoga a la de la figura (4a), pero con una junta (11.5) situada entre las mesetas (11.3) en la superficie lateral del eje (11), (c) una vista lateral frontal en alzado del eje de dirección (11), y (d) es una vista frontal en alzado del eje de dirección (11), por su embocadura (11.1).
10
La figura n° 5 es una sección longitudinal en alzado de la zona de solapamiento
(34) de los brazos (10a) y (10b), marcada a trazos y, entre los brazos (10a) y (10b) unidos el eje (11) por los tornillos (30) y las tuercas (23), evitándose el volteo del eje (11) merced a las mesetas (11.3), en combinación con las superficies (10c) y
15 (10d).
La figura n° 6 es una perspectiva del brazo izquierdo (10a) de la ballesta (10) formado por una parte extrema achatada (13), que se prolonga es una parte intermedia tubular (14) que finaliza en una zona formada por el extremo de
20 solapamiento (18) y en el mismo en su parte central la zona deprimida (10c), situándose en el extremo (18) los orificios (22a) para el paso de los tornillos (30).
La figura n° 7 es una perspectiva del brazo derecho (10b), en la que puede verse en uno de los extremos la zona ensanchada (20) en cuya parte central se
25 encuentra el resalte (29) y, en el extremo opuesto del brazo (10b) un ensanchamiento o zona ensanchada (28) en cuyas bases laterales verticales se encuentran los faldones circulares (26) formando el orificio (16) para el montaje de cojinetes (17) en los faldones circulares (26).
30 La figura n° 8 es otra perspectiva del brazo derecho (10b) en la que puede verse el interior del lado eje del extremo (18) de embocadura (27), afectado dicho extremo
(18)
por los orificios (22b) y por una zona deprimida (10c), así como por el resalte
(29)
, sirviendo los orificios (27) para el paso de los tornillos (30).
La figura n° 9 es una vista lateral en alzado de la ballesta (10) en una de las configuraciones posibles, en la que el ojo de la ballesta formado en el orificio (16) en la zona ensanchada (28) se encuentra alineado con la parte superior del brazo izquierdo (10a).
5
La figura n° 10 es otra vista lateral en alzado de la ballesta (10), alternativa a la mostrada en la figura anterior, en la que la zona ensanchada (28) mira hacia arriba, cuando en dicha figura n° 9 la zona ensanchada (28) mira hacia abajo, incorporándose al brazo (10b) el soporte angular (12) en la zona de solapamiento
10 (34).
La figura n° 11 es una perspectiva del brazo derecho (10b) parcialmente seccionado transversalmente, en las proximidades de un extremo mostrando en las inmediaciones de las zonas abocardadas (20a) y (20b), las zonas tubulares no
15 roscadas (33) de los orificio (22b).
La figura n° 12 es otra perspectiva del brazo izquierdo (10a) parcialmente seccionado transversalmente en la que puede verse las zonas tubulares roscadas
(31) de rosca (32), previstas en el interior del brazo izquierdo (10a) y más
20 concretamente en las proximidades de las zonas abocardadas (20a) y (20b), de los orificios (22a).
La figura n° 13 es una perspectiva de los brazos (10a, 10b) parcialmente seccionados, (10a) en la zona de solapamiento (34), pero desprovista del eje (11),
25 en la que puede verse la zona tubular roscada (31) en el brazo izquierdo (10a), y la zona tubular no roscada (33) en el brazo derecho (10b).
La figura n° 14 es una perspectiva del soporte angular (12) con una parte horizontal
(12.2) y una parte vertical (12.1), en ambas partes (12.1, 12.2) se han previsto 30 sendos orificios (35) y, en uno de ellos el vástago de conexión (21) al chasis.
Descripción de una realización de la invención
En una de las realizaciones preferidas de la invención y, tal y como puede verse en las figuras n° 1 y 2, la ballesta (10) comprende como elementos principales los siguientes:
-
Un brazo izquierdo (10a).
5 -Un brazo derecho (10b). -Un eje (11). -Un soporte angular (12) con su vástago de conexión (21). -Unos tornillos (30). -Unas tuercas (23).
10 El brazo izquierdo (10a) de la ballesta (10) tal y como puede verse en la figura n° 6, presenta unas zonas claramente diferenciadas, en un extremo una zona achatada
(13) que después de un cambio de anchura se prolonga hacia el otro extremo en
una zona tubular intermedia (14) de sección sensiblemente rectangular con 15 vértices romos, que a su vez finaliza en el extremo de solapamiento (18).
La zona central del extremo de solapamiento (18) y en su superficie superior de configuración cóncava forma la zona deprimida (10c), mientras que en la superficie interior del extremo de solapamiento (18) presenta unas zonas abocardadas (20a)
20 y (20b) véase la figura n° 13, así como en dicho extremo de solapamiento (18) tal y como puede verse en detalle en la figura n° 6, se han previsto los orificios de entrada y salida (22a, 22b) a modo de embocaduras de las zonas tubulares roscadas (31) y de las zonas tubulares no roscadas (33). La función de los resaltes longitudinales (29) es la de facilitar el montaje de extensiones no representadas en
25 las figuras.
El brazo (10a) presenta en uno de sus extremos (18), que denominaremos extremo de solapamiento una embocadura (19), tal y como puede verse en la figura n° 2 y, en las proximidades de la misma unas zonas tubulares roscadas (31) de rosca
30 (32), por las que se roscan los tornillos (30), tal y como puede verse en la figura n° 13, que trabajan en combinación con otras zonas tubulares no roscadas (33), previstas en otro brazo (10b) en su extremo próximas a la embocadura (27).
A su vez en la zona deprimida (10c) del brazo izquierdo (10a), tal y como puede 35 verse en la figura n° 6, en caso necesario podrán mecanizarse estrías resaltes y
cualquier otra solución equivalente, no representadas en las figuras, que en combinación con la superficie lateral (11.4) y la junta (11.5) se solapan en el tubo del eje (11) y, ayudan a retener un extremo del brazo izquierdo (10a), con dicho extremo del brazo derecho (10b), formando una zona de solapamiento (34) que se
5 distingue a trazos en la figura n° 5, al introducir los tornillos (30) por los orificios de entrada y salida (22a, 22b) en las zonas tubulares roscadas (31) tal y como puede verse en las figuras n° 11 a 13 y, de las zonas tubulares no roscadas (33) y posteriormente roscar las tuercas (23) en los extremos de dichos brazos los tornillos (30), véase también la figura n° 3.
10 El brazo derecho (10b), tal y como puede verse en la figura n° 7, a su vez presenta una parte ensanchada (20), de idénticas características formales y funcionales que las del brazo (10a), que se prolonga hacia el extremo en una zona tubular intermedia (24) de sección sensiblemente rectangular de vértices romos, cuya
15 altura varia de un extremo al otro y, que finaliza en una zona ensanchada (28) en la que se han previsto los ojos de la ballesta (10), formados por el orificio (16) los faldones (26) y, el cojinete (17) que se monta en dichos faldones (26), distinguiéndose la embocadura de la zona ensanchada (28) por (15).
20 En la parte superior de uno de los extremos del brazo derecho (10b) se encuentra la zona ensanchada (20) en la que se acopla un soporte angular (12), cuyo detalle puede verse en la figura n° 15, y que comprende una parte vertical (12.1) y una parte horizontal (12.2), afectadas (12.1 -12.2) por sendos orificios (35), situados a distancias estándar, que permiten la inserción en dichos orificios (35) de un
25 vástago de conexión (21) que comprende una cabeza (21.1). Dicho soporte angular (12) permite la sujeción de la ballesta (10) al chasis del vehículo en la posición adecuada, merced a los orificios (35).
Entre el brazo (10a) y el brazo (10b), situados a distintas alturas pero
30 paralelamente, se monta el eje (11) de configuración sensiblemente cilíndrica, de embocaduras (11.1) y (11.2) y, cuya superficie lateral (11.4) se encuentra afectada por sendas extensiones en su parte central dirigidas hacia afuera, tal y como puede verse en las figuras n° 4c y 4d, formando las mesetas 10 (11.3), tal y como se observa en la figura n° 5 en la que se encajan dichas mesetas (11.3) con las zonas
35 deprimidas (10c) y (10d).
Por otra parte los brazos (10a, 10b) de la ballesta (10) pueden montarse en las formas en la que se representan en las figuras n° 9 y 10, en la primera figura n° 9 la ballesta (10) la zona ensanchada (28) mira hacia abajo, mientras que en la
5 segunda figura n° 10, la zona 15 ensanchada (28) mira hacia abajo arriba.
Descrita suficientemente la presente invención en correspondencia con las figuras anexas, fácil es comprender que podrán realizarse en la misma cualesquiera modificaciones de detalle que se estimen convenientes, siempre y cuando no se
10 altere la esencia de la invención que queda resumido en las siguientes reivindicaciones.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1 – Ballesta formada por dos brazos unidos a un eje de un vehículo, de las que están formadas por dos brazos unidos por sus extremos en una zona de 5 solapamiento que rodea un eje, caracterizada en que dicha ballesta (10)
    comprende las partes siguientes: -un brazo izquierdo (10a) de sección tubular, -un brazo derecho (10b) de sección tubular, -un eje (11),
    10 -un soporte angular (12) para su conexión al chasis, -unos tornillos (30), y -unas tuercas (23);
    en donde: los brazos (10a y 10b) están unidos en una zona de solapamiento (34), con
    15 el eje (11), estando los brazos (10a y 10b) dispuestos a distintas alturas y en planos paralelos, el brazo izquierdo (10a) presenta una configuración resultante de la deformación programada de una sección tubular, presentando longitudinalmente unas zonas claramente diferenciadas y de sección
    20 transversal distintas: en el extremo opuesto al eje (11) una zona achatada
    (13) que después de un cambio de anchura se prolonga hacia el extremo opuesto en una zona tubular intermedia (14), que a su vez finaliza en un extremo de solapamiento (18) en el lado eje, que presenta una zona deprimida de configuración cóncava (10c) para el eje (11), y en la superficie 25 inferior del extremo de solapamiento (18) presenta unas zonas abocardadas (20a, 20b), y en dicho extremo de solapamiento (18) se han previsto unos orificios (22a) con unas zonas tubulares roscadas (31), en las que se roscan los tornillos (30), trabajando en combinación con otras zonas tubulares no roscadas (33) previstas en el extremo ensanchado (20) del brazo derecho
    30 (10b); el brazo derecho (10b) presenta una configuración resultante de la deformación programada de una sección tubular, presentando longitudinalmente unas zonas claramente diferenciadas: un extremo ensanchado (20) en el lado eje en donde se prevén unos orificios (22b), que
    35 se prolonga hacia el extremo opuesto de forma longitudinal en una zona
    tubular intermedia (24) y en el extremo opuesto una zona ensanchada (28) en la que ha previsto unos orificios (16) y una abertura (15); y los tornillos (30) están montados en la zona de solapamiento (34) atravesando ambos brazos (10a y 10b) por los orificios (22a y 22b), y
    5 reteniéndose los tornillos (30) mediante las tuercas (23).
    2 -Ballesta según la anterior reivindicación, caracterizada en que en la zona deprimida (10c) del brazo izquierdo (10a) podrán mecanizarse estrías y/o resaltes, que en combinación con la superficie lateral (11.4) del tubo (11) y unas mesetas
    10 (11.3), ayudan a retener el brazo izquierdo (10a) con el brazo derecho (10b), formando una zona de solapamiento (34), al introducir los tornillos (30) por los orificios de entrada y salida (22) en las zonas tubulares roscadas (31) y las zonas tubulares no roscadas (33).
    15 3 -Ballesta según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada en que el brazo derecho (10b) presenta una zona tubular intermedia (24), de sección sensiblemente rectangular de vértices romos, cuya altura varía de un extremo al otro.
    20 4 -Ballesta según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada en que el brazo derecho (10b) presenta en los orificios (16) respectivos faldones (26) que nacen en dichos orificios y se extienden hacia el interior para montar un cojinete (17).
    25 5 -Ballesta según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada en que el soporte angular (12) se acopla en la parte superior del mango de solapamiento (18) del brazo derecho (10b) y comprende una parte vertical (12.1) y una parte horizontal (12.2), afectadas dichas partes (12.1-12.2) por sendos orificios (35), situados a distancias estándar, para permitir la inserción en dichos orificios (35) del
    30 vástago de conexión (21) que comprende una cabeza (21.1).
    6 -Ballesta según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada en que los brazos (10a y 10b) pueden montarse de una o más maneras, en la primera la ballesta (10) la zona ensanchada (28) mira hacia abajo, mientras que
    35 alternativamente la zona ensanchada (28) mira hacia arriba.
    7 -Ballesta según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizada en que el eje (11) presenta en su superficie lateral (11.4) unos ensanchamientos a modo de mesetas (11.3) enfrentados y una junta (11.5) entre mesetas (11.3).
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