MXPA06003098A - Atenuador de torsion para riel de bastidor. - Google Patents

Abstract

La invencion presente proporciona un atenuador de torsion para un bastidor de vehiculo que tiene primer y segundo rieles de bastidor que extienden sustancialmente paralelos a un eje longitudinal. Un atenuador de torsion de acuerdo con una modalidad de la presente invencion incluye primero y segundo soportes acoplados al primer y segundo rieles de bastidor, respectivamente. El atenuador de torsion ademas incluye un cable acoplado en un primer extremo al primer soporte, y acoplado en un segundo extremo al segundo soporte. Un atenuador de torsion de acuerdo con la presente invencion proporciona que las cargas de torsion sean distribuidas al sistema de riel de bastidor, en vez de a los rieles individuales. Este atenuador de torsion puede ser especialmente ventajoso en sistemas de suspension que emplean resortes de aire.

Description

SK, TR), OAPI (BF, BJ, CF, CG, Cl, CM, GA, GN, GQ, For two-letter codes and other abbreviations, refer to the "GuidGW, ML, MR, NE, SN, TD, TG). ance Notes on Codes andAbbreviations" appearing at the begin- ning ofeach regular issue ofthe PCT Gazette. Published: — with intemational search report ATENUADOR DE TORSIÓN PARA RIEL DE BASTIDOR ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La p resente i nvención s e relaciona con s uspensiones d e vehículos y, en particular, a un atenuador de torsión para rieles de bastidor de vehículo. 2. Discusión de la Técnica Relacionada Un vehículo convencional incluye un bastidor de vehículo que tiene un par de rieles de bastidor que extienden longitudinalmente que soporte el motor y la carrocería. El bastidor es sostenido sobre una pluralidad de ruedas que se acoplan en el suelo que están dispuestas en los extremos opuestos de una pluralidad de ejes. El vehículo puede contener además, por ejemplo, un eje de dirección sobre el cual las ruedas son orientables por el operador del vehículo y un eje de impulsión cuyas ruedas son impulsadas por el motor del vehículo. Cada uno de los ejes está acoplados al bastidor del vehículo a través de una suspensión que amortigua los movimientos transmitidos entre las ruedas y el bastidor del vehículo. Un sistema de suspensión de vehículo convencional incluye ballestas dispuestas en los costados opuestos de un vehículo con cada ballesta acoplada al bastidor del vehículo en el primero y segundo extremos, y a un travesano de eje entre el primero y segundo extremos. Sin embargo, esta suspensión tiene varias desventajas. Durante el frenado, el movimiento del eje ocasiona que la ballesta enrollen, lo que produce un cambio del ángulo de avance en el eje y una reducción en la estabilidad de la dirección. Adicionalmente, las ballestas que comprenden múltiples hojas pueden producir un paseo más desagradable conforme el muelle flexione. Otro sistema de suspensión convencional incluye el uso de muelles neumáticos, en lugar de las ballestas. Un muelle neumático puede incluir una bolsa de caucho reforzada presurizada con aire, el fondo de la cual se fija a una montura que reduce el volumen interior de la bolsa durante el vaivén. Tal sistema puede incluir además un sistema controlado por microprocesador para ajustar el muelle neumático y proporcionar un paseo más cómodo. Sin embargo, la sección de un riel de bastidor donde se monta una suspensión frontal, tal como, por ejemplo, la sección de un riel de bastidor en un camión, puede tener un grosor reducido de pestaña. Este grosor reducido no afecta de manera significativa el desempeño de las suspensiones tradicionales de ballesta. Una ballesta no carga un riel de bastidor localmente ya que la ballesta tiene una separación considerable que transmite las cargas de torsión a sitios del riel del bastidor que están distantes de uno del otro. Sin embargo, en suspensiones de muelle neumático, el compactado y empaque más estrecho del sistema de suspensión puede no proporcionar la misma ventaja. Las cargas sobre el bastidor, tal como el vaivén en una ruda o dos ruedas, pueden crear esfuerzos de torsión en un riel del bastidor en un diseño de muelle neumático. Los inventores de la presente han reconocido una necesidad por un atenuador de torsión para riel de bastidor que reduzca al mínimo o elimine uno o más de las deficiencias anteriormente identificadas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención presente proporciona un atenuador de torsión para un bastidor de vehículo que tiene primero y segundo rieles longitudinales de bastidor que se extienden prácticamente paralelos respecto a un eje longitudinal. Un atenuador de torsión de acuerdo con una modalidad de la presente invención incluye primero y segundo soportes acoplados al primero y segundo rieles de bastidor, respectivamente. El atenuador de torsión incluye además un cable acoplado en un primer extremo al primer soporte, y acoplado en un segundo extremo al segundo soporte. Un atenuador de torsión de acuerdo con otra modalidad de I a i nvención incluye dos cables. Los primero y segundo soportes están acoplados al primero y al segundo rieles de bastidor, respectivamente. Un primer extremo de un primer cable se acopla al primer soporte, y el segundo extremo del primer cable se acopla al segundo soporte. Un primer extremo de un segundo cable se acopla al primer soporte y el segundo extremo del segundo cable se acopla al segundo soporte. Un atenuador de torsión de acuerdo con la invención presente es ventajoso. El cable retira las cargas de tensión entre los rieles del bastidor. Como un resultado, la rigidez torsional de los dos rieles de bastidor como un sistema es mayor que cada riel de bastidor individual. Un atenuador de torsión de acuerdo con la invención presente proporciona que se distribuyan las cargas de torsión hacia el sistema de riel del bastidor, en vez de hacia los rieles individuales. Además, el uso de un cable es más económico en términos de costo, espacio, y peso, cuando se compara con otras alternativas, tales como una barra de miembro de cruz soldada entre los rieles del bastidor. Además, el uso del cable proporciona una unión de bastidor que es más resistente a la fatiga que un miembro de cruz soldado. Además, el uso de un cable de peso ligero reduce los esfuerzos de doblamiento que puedan estar presentes en los soportes del muelle, como se compara con otras, alternativas más pesadas. Estas y otras ventajas de esta invención serán evidentes para un experto en la técnica a partir de la descripción detallada siguiente y los dibujos acompañantes que ilustran las características de la invención a manera de ejemplo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra una porción de un vehículo que incorpora un atenuador de torsión de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra las piezas separadas del ensamble de la Figura 1. La Figura 3 es una vista en perspectiva que ilustra una porción de un vehículo que incorpora un atenuador de torsión de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. La Figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra una porción de un vehículo incorporando un atenuador de torsión de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia ahora a I os d ibujos e n d onde s e u tiliza n úmeros d e referencia similares para identificar componentes idénticos en las diversas vistas, Figuras 1 y 2 ilustran un bastidor de vehículo 10 y porciones de una suspensión 12 de acuerdo con la invención presente. En la modalidad ilustrada, el bastidor 10 y la suspensión 12 están adaptados para usarse con un camión pesado. Sin embargo, se deberá comprender que la invención presente puede encontrar aplicación en una amplia variedad de vehículos. El bastidor 10 se proporciona para soportar un motor (no mostrado), una cabina (no mostrada) y otros componentes de un camión pesado. El bastidor 10 es convencional en la técnica y puede ser fabricado a partir de metales y aleaciones de metales convencionales tal como acero. El bastidor 10 incluye un par de rieles longitudinales 14, 16 que extienden en la dirección del movimiento dei vehículo y prácticamente paralelo a un eje longitudinal 18, el cual está en la dirección longitudinal del camión. El bastidor 10 puede incluir además miembros de refuerzo de riel 20, 22. Los rieles 14, 16 se proporcionan para asegurar y alinear la cabina sobre el bastidor 10 y son convencionales en la técnica. Los rieles 14, 16 son de sección transversal generalmente en forma de C y abiertos uno hacia el otro. Los rieles 14, 16 pueden incluir una pluralidad de aberturas configuradas para recibir tornillos, pernos, u otro sujetadores utilizados para asegurar soportes y otros componentes de la suspensión 12 y el vehículo. Los miembros de refuerzo 20, 22 proveen resistencia adicional y rigidez torsional al bastidor 10. Los miembros 20, 22 puede ser fabricados a partir de metales y aleaciones metálicas convencionales tales como acero. Los miembros 20, 22 pueden estar dispuestos alrededor de una superficie externa de los rieles 14, 16, y pueden ser acoplados a ésta utilizando pernos, tornillo, soldadura u otros medios de sujeción. Los miembros 20, 22 pueden proporcionar adicionalmente una base sobre la cual se pueden montar varios componentes de la suspensión 12. La suspensión 12 se proporciona para mantener las ruedas del vehículo en línea con el desplazamiento del vehículo, reduciendo al mínimo el movimiento de la carrocería del vehículo durante las vueltas y cuando se desplaza sobre baches, y proporciona u n p aseo t ranquilo y cómodo e n e l vehículo. La s uspensión 1 2 puede ser convencional en la técnica y puede incluir, entro otros componentes, un par de brazos superiores de control de suspensión (no mostrados), un par de brazos inferior de control de suspensión (no mostrados), unidades de impacto / muelleo (no mostradas), soportes de muelle 24, 26, barras puntales (no mostradas), atenuador de torsión 28, y un sistema de dirección (no mostrado). Los soportes de muelle 24, 26 se proporcionan como soportes sobre los cuales los muelles de la suspensión (no mostrados) puede ser sujetados. Como se muestra, los soportes de muelle 24, 26 están configurados para cooperar con un ensamble de eje frontal de un vehículo. Los soportes de muelle 24, 26 están configurados para sujetar muelles neumáticos. Sin embargo, aquellos expertos en la técnica entenderán que los soportes de muelle 24, 26 puede adaptarse para sujetar muelles en espiral, muelles de una sola hoja, o muelles de múltiples hojas, en varios sitios en todo el sistema de suspensión de un vehículo. Los soportes de muelle 24, 26 p ueden s ujetar también otros componentes del sistema de suspensión de un vehículo, tal como los brazos de control. Los soportes de muelle 24, 26 pueden incluir placas 30, 32 y soportes 34, 36. Las placas 30, 32 y los soportes 34, 36 puede ser hechas a partir de cualquier metal o aleación de metales convencional tal como acero. Las placas 30, 32 se acoplan a los soportes 34, 36 a través de medios convencionales tale como tornillos, pernos o soldadura. Los soportes 34, 36 se pueden configurar para ser dispuestos alrededor de una porción de y montados a los miembros de refuerzo del riel 20, 22. Los soportes 34, 36 pueden montarse a los miembros 20, 22 mediante tornillos, pernos, soldadura u otros medios convencionales. De manera alternativa, los soportes 34, 36 pueden montarse directamente a los rieles 14, 16 mediante estos métodos. El atenuador de torsión 28 se proporciona para incrementar la rigidez del bastidor 10 y reducir al mínimo la torsión entre el riel 14 y el riel 16. El atenuador 28 puede incluir soportes 38, 40 y un cable 42. Los soportes 38, 40 se proporcionan para recibir y retener con tirantez el cable 42. Los s oportes 38, 40 p uede s er fabricados a p artir d e m etal o a Ieaciones d e metal convencionales tal como acero. Los soportes 38, 40 pueden disponerse alrededor de una porción de los m iembros d e refuerzo d el riel 20, 22, y p ueden montarse a los miembros 20, 22 mediante pernos, tornillos, soldadura u otros métodos convencionales de montaje. Los soportes 38, 40 puede ser colocados dentro de los soportes 34, 36 de los soportes de muelle 24, 26 y extender desde los miembros 20, 22 en una dirección vertical con relación al eje 18. Adicíonalmente, una porción superior 43 de los soportes 38, 40 puede colindar con las placas 30, 32 de los soportes de muelle 24, 26 para soporte adicional. La porción 43 puede ser adicionalmente montada a las placas 30, 32 mediante soldadura, tornillos, pernos u otros métodos convencionales, tal que los soportes 38, 40 puedan extender desde los soportes de muelle 24, 26. Los soportes 38, 40 puede incluir además placas de montaje 44, 46 para recibir los extremos del cable 42. Las placas de montaje 44, 46 puede ser similarmente hechas de metal o aleaciones metálicas tal como acero, y ser montadas a los soportes 38, 40 mediante soldadura, tornillos, pernos u otros métodos convencionales. Las placas de montaje 44, 46 contienen una abertura 48 a través de la cual pueden extender los extremos del cable 42. El cable 42 es proporcionado para recibir una carga de tensión entre los rieles 14, 16, para incrementar la rigidez torsional del bastidor 10, y para reducir la torsión relativa entre los rieles 14 y 16. El cable 42 puede ser un cable convencional y ser fabricado a partir de diversos grados de acero inoxidable o acero al carbón. Sin embargo se d eberá comprender q ue I a composición d el m aterial y e I m étodo d e fabricación del cable 42 puede variarse sin apartarse del espíritu de la invención presente. El cable 42 puede extender generalmente transversal al eje longitudinal 18, como se muestra en la Figura 1. El cable 42 p uede tener extremos roscados 50, 52. Los extremos 50, 52 s e proporcionan para montar el cable 42 a los soportes 38, 40. Los extremos 50, 52 pueden ser manguitos o espárragos roscados los cuales son estampados al cable 42. Haciendo referencia a la Figura 2, se pueden disponer tuercas de presión 54, 56 en los extremos 50, 52. Las tuercas de presión 54, 56 sé proporcionar para colindar con las placas de montaje 44, 46. Los extremos 50, 52 puede luego extender a través de las placas de montaje 44, 46 y ser asegurados a éstas mediante las arandelas 58, 60 y las tuercas pesadas hexagonales 62, 64, las cuales se disponen alrededor de los extremos roscados. Las tuercas de presión 54, 56 puede ajustarse para variar la tensión en el cable 42 para asegurarse que está tenso el cable 42. Refiriéndonos ahora a la Figura 3, se muestra una modalidad alternativa de la i nvención p resente p ara u n b astidor 66 d e v ehículo. L os s oportes 68, 70 puede ser provistos con placas de montaje 72, 74, como se discutió antes. Los soportes 68, 70 pueden montarse directamente a los rieles 76, 78, como se describió también arriba. En esta modalidad, los soportes 68, 70 puede ser montados a los rieles 76, 78 sin tener en cuenta la posición de los soportes de muelle (no mostrados). El cable 80, que tiene extremos roscados 82, 84 puede ser montado con tirantez a los soportes 68, 70 como se describió anteriormente. Haciendo referencia ahora a la Figura 4, se muestra aún otra modalidad de la i nvención p resente p ara u n b astidor 86 d e vehículo. E I b astidor 86 incluye rieles de bastidor 88, 90 que extienden longitudinalmente. Los soportes de muelle 92, 94 pueden ser montados a los rieles 88, 90 mediante pernos, tornillos, soldadura u otro medio convencional. Los soportes de muelle 92, 94 puede incluir además porciones de soporte que extienden verticalmente 96, 98, y orejas de montaje 100, 102, 104, 106. Las porciones 96, 98 y las orejas de montaje 100, 102, 104, 106 cooperan para retener con tirantez un par de cables 108, 110. En particular, las porciones 96, 98 puede cada una incluir un par de aberturas 112, 114, 116, 118 a través de las cuales pueden extender los cables 108, 110. Como se muestra, los cables 108, 110 pueden extender sustancialmente paralelos entre sí y generalmente transversal respecto de los rieles del bastidor 88, 90 entre las porciones de soporte 96, 98. Las orejas de montaje 100, 1 02, 1 04, 1 06 p ueden i ncluir a berturas para recibir los cables 108, 110. Los cables 108, 110 pueden incluir extremos roscados 120, 122; y 124, 126, respectivamente. Como se discutió anteriormente, estos extremos pueden ser manguitos o espárragos roscados estampados a l os cables 1 08, 1 10. Los extremos roscados 120, 122, 124, 125 pueden extender a través de y ser montados a las orejas de montaje 100, 102, 104, 106 en sitios fuera de los rieles 88, 90. Un atenuador de torsión de acuerdo con la presente invención representa una mejora significante como se compara con sistemas de bastidor y suspensión convencionales utilizados en aplicaciones de camiones pesados. El cable retira las cargas de tensión entre los rieles del bastidor. El uso de uno o más cables para incrementar la rigidez torsionaí del bastidor del vehículo, puede eliminar el requerimiento de un miembro transversal entre los rieles del bastidor del vehículo. Esto en cambio elimina el esfuerzo residual añadido al bastidor del vehículo cuando se suelda tal miembro transversal a los rieles del bastidor del vehículo. Además, el uso de los cables proporciona una ensambladura de bastidor que es más resistente a la fatiga que un miembro transversal soldado. El atenuador de torsión de acuerdo con la presente invención permite también la manufactura y producción relativamente fácil en los bastidores de vehículo que emplean sistemas de suspensión de muelle neumático. Aunque la invención se ha mostrado y descrito particularmente con referencia a sus modalidades preferidas, será bien comprendido por aquellos expertos en la técnica que se pueden hacer varios cambios y modificación en la invención sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un atenuador de torsión para un vehículo que tiene primero y segundo rieles longitudinales de bastidor que extienden sustancialmente paralelos a un eje longitudinal, dicho atenuador de torsión caracterizado porque comprende: primero y segundo soportes acoplados al primero y al segundo rieles de bastidor, respectivamente; y un cable acoplado en un primer extremo al primer soporte y en un segundo extremo al segundo soporte.

2. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el cable se acopla con tirantez entre los soportes primero y segundo.

3. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer extremo del cable se acopla a un primer extremo roscado, el segundo extremo del cable se acopla a un segundo extremo roscado, y en donde el primero y el segundo extremos roscados se acoplan a los primero y segundo soportes.

4. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el cable es generalmente transversal al eje longitudinal.

5. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primero y el segundo soportes extienden prácticamente vertical al eje longitudinal.

6. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además primero y segundo soportes de muelle acoplados al primero y al segundo rieles del bastidor, respectivamente, en donde el primero y el segundo soportes extienden desde el primero y el segundo soportes de muelle.

7. Un atenuador de torsión para un vehículo que tiene primero y segundo rieles longitudinales de bastidor que extienden sustancialmente paralelos a un eje longitudinal, dicho atenuador de torsión caracterizado porque comprende: primero y segundo miembros longitudinales de refuerzo acoplados al primero y al segundo rieles de bastidor, respectivamente; y primero y segundo soportes, acoplados al primero y al segundo miembros de refuerzo, respectivamente; y un cable acoplado en un primer extremo al primer soporte y en un segundo extremo al segundo soporte.

8. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el cable se acopla con tirantez entre los soportes primero y segundo.

9. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el primer extremo del cable se acopla a un primer extremo roscado, el segundo extremo del cable se acopla a un segundo extremo roscado, y en donde el primero y el segundo extremos roscados se acoplan a los primero y segundo soportes, respectivamente.

10. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el cable por lo general es transversal al eje longitudinal.

11. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado a demás p orque los soportes primero y segundo extienden prácticamente vertical al eje longitudinal.

12. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende además primero y segundo soportes de muelle acoplados al primero y al segundo miembros de refuerzo, respectivamente, en donde el primero y el segundo soportes extienden desde el primero y el segundo soportes de muelle.

13. Un atenuador de torsión para un vehículo que tiene primero y segundo rieles longitudinales de bastidor que extienden sustancialmente paralelos a un eje longitudinal, dicho atenuador de torsión caracterizado porque comprende: primero y segundo soportes acoplados al primero y al segundo rieles de bastidor, respectivamente; y un primer cable que tiene un primer extremo acoplado al primer soporte y un segundo extremo acoplado al segundo soporte; y un segundo cable que tiene un primer extremo acoplado al primer soporte y un segundo extremo acoplado al segundo soporte.

14. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el primero y el segundo cables se acoplan con tirantez entre los soportes primero y segundo.

15. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el primer extremo del primer cable se acopla a un primer extremo roscado, el segundo extremo del primer cable se acopla a un segundo extremo roscado, y en donde los extremos roscados primero y segundo del primer cable se acoplan al primero y segundo soportes, respectivamente; y en donde el primer extremo del segundo cable se acopla a un tercer extremo roscado, el segundo extremo del segundo cable se acopla a un cuatro extremo roscado, y en donde los extremos roscados tercero y cuarto del segundo cable se acoplan al primero y segundo soportes, respectivamente.

16. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado a demás p orque l os p rimero y segundo cables extienden sustancialmente paralelos entre sí y generalmente transversal al eje longitudinal entre los primero y segundo soportes.

17. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además primero y segundo soportes de muelle acoplados al primero y al segundo rieles del bastidor, respectivamente, en donde el primero y el segundo soportes extienden desde el primero y el segundo soportes de muelle.

18. El atenuador de torsión de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque los primero y segundo cables se acoplan al primero y segundo soportes en sitios fuera de los primero y segundo rieles del bastidor.