ES2199126T3 - Suspension trasera de un vehiculo automovil. - Google Patents

Suspension trasera de un vehiculo automovil.

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ES2199126T3 ES00401878T ES00401878T ES2199126T3 ES 2199126 T3 ES2199126 T3 ES 2199126T3 ES 00401878 T ES00401878 T ES 00401878T ES 00401878 T ES00401878 T ES 00401878T ES 2199126 T3 ES2199126 T3 ES 2199126T3
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Abstract

Tren posterior de ruedas para vehículo automóvil del tipo que comprende un eje (5) constituido por dos brazos extendidos (6a, 6b) unidos entre sí por un perfil (6) deformable en torsión y muy rígido en flexión, unos medios para montar dicho eje (5) bajo la carrocería (2) de dicho vehículo, que comprenden dos láminas (11a, 11b) de resorte longitudinales que se alojan en parte en dichos brazos (6a, 6b) y cuyos extremos cooperan respectivamente con dicha carrocería y dichos brazos (6a, 6b), siendo las dos láminas citadas (11a, 11b) deformables en dirección vertical, con el fin de asegurar la suspensión, y rígidas en sentido transversal, caracterizado por el hecho de que los medios para montar el eje (5) bajo la carrocería (2) están constituidos únicamente por los amortiguadores (10a, 10b) y sus medios de fijación (7a, 7b, 9a, 9b) así como por dichas láminas (11a, 11b), quedando uno de los extremos de estas últimas rígidamente fijado a uno de los dos elementos, carrocería (2) o brazos (6a, 6b)correspondiente, y quedando fijado el otro extremo en un plano horizontal, al otro de dichos elementos, para soportar por lo menos los esfuerzos longitudinales transmitidos por el eje y asegurar su guía.

Description

Suspensión trasera de un vehículo automóvil.
Se refiere la invención a un tren de ruedas posterior para vehículo automóvil, según el preámbulo de la reivindicación 1.
La misión del perfil deformable en torsión y muy rígido en flexión es la de asegurar el movimiento de balanceo del vehículo. Tal tren de ruedas posterior es ya conocido en particular por los documentos FR A 2 662 643 y FR A 2 666 279, que sirve de base para la presentación en dos partes de la reivindicación 1. En estos dos documentos, el eje principal está articulado en su parte anterior por unos ejes situados en el extremo delantero de los brazos sobre unos soportes fijados bajo la carrocería del vehículo. Estos soportes inmovilizan igualmente los extremos delanteros de las láminas de resorte. Estos soportes sustentan al nivel de las articulaciones todos los esfuerzos transmitidos por el tren posterior a la carrocería, es decir, en particular los esfuerzos transversales soportados por las ruedas y los esfuerzos longitudinales de freno. Por lo que se refiere a las láminas de resorte, solamente aseguran la función de suspensión de las ruedas y están sometidas a esfuerzos verticales variables en función del estado de la calzada y de la carga del vehículo, siendo sustentados los pares resultantes de estos esfuerzos por los soportes que deben ser pues piezas fuertes realizadas, por ejemplo, con metal fundido o con chapa de acero soldada de gran espesor.
Como el eje principal queda fijado a la carrocería por dos ejes transversales y coplanares, el perfil queda sensiblemente paralelo a estos ejes, cualquiera que sea el esfuerzo de torsión aplicado.
Esta construcción necesita prever, sobre los brazos, unas superficies en las cuales se hayan dispuesto unas cavidades tubulares para el paso de los ejes de articulación, y la fabricación de soportes fuertes.
En el documento EP 0 595 421, el eje está unido al chasis por unas barras de tracción elásticamente deformables en un plano horizontal, y rígidas en sentido vertical. Estas barras de tracción no pueden por sí solas asegurar la suspensión.
La invención tiene como objeto proponer un tren de ruedas posterior, tal como se menciona en la introducción, en el cual quedan suprimidas las articulaciones del eje principal sobre la carrocería.
La invención tiene igualmente por objeto proponer un tren de ruedas posterior en el cual el perfil que une los brazos tiene un grado de libertad suplementario con respecto al chasis, con una ganancia en cuanto a volumen de ocupación, una arquitectura simplificada, una ganancia en peso y un menor coste.
Se logra el objeto según la invención por un tren de ruedas posterior según la reivindicación 1.
Según una forma de realización simplificada de la invención, los extremos de cada lámina quedan rígidamente fijados sobre las bridas, las cuales se fijan respectivamente bajo la carrocería y en el brazo correspondiente.
Según una forma preferente de realización de la invención, los extremos de cada lámina quedan rígidamente fijados sobre unas bridas, estando una de éstas rígidamente fijada a uno de los elementos, caja o brazo correspondiente, y la otra brida fijada al otro de dichos elementos por medio de una articulación elástica cuyo eje queda en un plano horizontal, comprendiendo el otro elemento en cuestión además un patín apoyado sobre la cara superior de dicha lámina.
La articulación elástica permite filtrar las vibraciones transmitidas por las ruedas.
Ventajosamente, el patín presenta una superficie de apoyo convexa con el fin de regular la rigidez de dicha lámina.
De preferencia, la articulación elástica comprende una espiga solidaria del otro de dichos elementos, brazo correspondiente o caja, que se aloja en una cavidad tubular atravesante dispuesta en el extremo correspondiente de la lámina, con interposición de un manguito de elastómero que asegura el filtrado de las vibraciones y el eventual desplazamiento de la caja respecto al eje principal.
Según otra característica de esta forma preferida de realización, los ejes de las dos espigas quedan inclinados con relación a la dirección transversal definida por las dos articulaciones en un plano horizontal y se cortan en el plano medio del vehículo.
De preferencia, los ejes de las espigas están inclinados para cortarse en un punto 0 del lado delantero del vehículo con relación a las articulaciones.
De preferencia, las perpendiculares a los ejes de las espigas en el plano horizontal se cortan en un punto 01 en la parte posterior del eje de rotación de las ruedas.
Las articulaciones presentan entonces siguiendo sus ejes longitudinales una gran flexibilidad y, en la dirección perpendicular, una baja flexibilidad.
Estas características permiten, al desplazarse la carrocería en un viraje, bajo el efecto de la fuerza centrífuga, hacer que gire muy ligeramente el eje principal en el sentido del viraje, es decir, en el mismo sentido que las ruedas directrices.
El ángulo de inclinación del eje de cada espiga con relación a la dirección transversal depende de la geometría del tren de ruedas.
Las láminas están realizadas de preferencia con material compuesto.
Se desprenderán otras ventajas y características de la invención de la lectura de la descripción siguiente hecha a titulo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la figura 1 es una vista en perspectiva de la parte posterior de un chasis de vehículo sobre el cual se ha montado un tren posterior de suspensión de ruedas según una forma simplificada de realización de la invención;
la figura 2 es una vista superior del tren de ruedas posterior de la figura 1;
la figura 3 es una vista en corte según la línea 
\hbox{III-III}
de la figura 2;
la figura 4 es una vista lateral de la parte posterior del chasis y del tren posterior de ruedas;
la figura 5 es una vista superior, parcialmente cortada, de un tren posterior de suspensión de ruedas según una forma preferida de realización;
la figura 6 es un corte siguiendo un plano vertical que pasa por la línea VI-VI de la figura 5;
la figura 7 muestra la configuración del vehículo cuando el mismo avanza en línea recta; y
la figura 8 muestra la configuración del tren de ruedas posterior cuando el vehículo gira hacia la derecha, mostrando las líneas de trazos la configuración del tren de ruedas posterior, en ausencia de articulaciones elásticas oblicuas en uno de los extremos de las láminas.
En las dos formas de realización descritas, los elementos idénticos llevan las mismas referencias.
La referencia 1 representa el chasis posterior de un vehículo que comprende una traviesa 2 que une un larguero 3a dispuesto a la derecha del vehículo y un larguero 3b dispuesto a la izquierda, definiéndose la derecha y la izquierda con respecto al sentido de desplazamiento normal hacia delante del vehículo.
La referencia 4 representa el tren de ruedas posterior del vehículo. Este tren posterior comprende un eje 5 constituido por dos brazos extendidos, 6a hacia la derecha y 6b hacia la izquierda, unidos en su extremo delantero por un perfil 6 deformable en torsión y muy rígido en flexión. Los brazos extendidos 6a y 6b comprenden en su extremo posterior unos medios 7a, 7b para la fijación de los bujes de las ruedas posteriores 8a y 8b, así como unos medios 9a, 9b para la fijación del extremo inferior de amortiguadores 10a, 10b cuyos extremos superiores quedan fijados sobre los largueros 3a, 3b o sobre prolongaciones de los largueros 3a, 3b, que se extienden detrás de la traviesa 2.
El eje 4 está realizado con metal de modo tradicional. El perfil 6 presenta de preferencia una sección en forma de U abierta hacia atrás y los brazos 6a y 6b comprenden una abertura hacia delante.
La fijación del eje 4 sobre el chasis 1 se realiza por medio de dos láminas de resorte 11a y 11b, realizadas de preferencia con material compuesto, pero que podrían igualmente ser láminas de resorte de acero. El interés de las láminas hechas con material compuesto está en permitir el filtrado de las vibraciones transmitidas por las ruedas 8a y 8b en el curso de su rodamiento sobre la calzada 12. La misión de las láminas 11a y 11b es la de realizar la suspensión elástica del chasis 1 y de sujetar el eje 5 sin la presencia de ejes de articulación entre el eje 5 y la traviesa 2.
Según una forma simplificada de realización mostrada en las figuras 1 a 4, cada lámina de resorte 11a y 11b queda rígidamente fijada por su extremo posterior al interior del brazo correspondiente 6a y 6b por medio de una brida y queda igualmente rígidamente fijada por su extremo anterior en un alojamiento dispuesto en la traviesa 2 mediante una segunda brida.
Según una forma preferida de realización mostrada en las figuras 5 y 6, cada lámina 11a, 11b está rígidamente fijada por uno de sus extremos o bien en el brazo extendido correspondiente 6a y 6b, o bien sobre la traviesa 2 mediante una brida y queda fijada sobre el otro elemento, traviesa 2 o brazo extendido correspondiente 6a y 6b, por medio de una articulación elástica, comprendiendo en este caso este otro elemento un patín 14 apoyado sobre la cara superior 15 de la lámina 11a, 11b.
Como se ve en las figuras 5 y 6, el extremo posterior de las láminas 11a y 11b está fijado en el brazo estirado 6a, 6b por medio de una brida 16. Esta brida 16 está realizada por estampación de las chapas constitutivas del brazo 6a, 6b y presenta dos paredes 16a, 16b distantes del espesor del brazo 6a, 6b, en las cuales se han dispuesto en correspondencia tres orificios 17a, 17b, 17c situados sensiblemente en triángulo para el paso de unas espigas de ajuste. Uno de los orificios 17a está dispuesto en correspondencia con otro orificio, traspasante, 18 previsto en el extremo posterior de la lámina 6a, 6b. Los otros dos orificios 17b, 17c están dispuestos respectivamente a la derecha y a la izquierda de la lámina 6a, 6b.
El extremo delantero 19 de cada lámina 6a, 6b presenta un orificio traspasante 20 dispuesto en un plano horizontal, en el cual se aloja una espiga 21 con interposición de un manguito hecho con elastómero 22 que realiza la filtración de las vibraciones transmitidas por la lámina 6a, 6b, así como la articulación elástica. La espiga 21 se apoya por sus extremos sobre dos placas laterales 23a, 23b solidarias de la traviesa 2 y que se extienden bajo esta última. Las placas laterales 23a y 23b no tienen contacto con los bordes laterales 24a, 24b de la lámina 6a, 6b correspondiente, a fin de permitir un ligero desplazamiento del chasis 1 con relación al tren de ruedas posterior 4 en los virajes bajo la acción de la fuerza centrífuga. El patín 14, que se apoya sobre la cara superior 15 de la lámina correspondiente 6a, 6b, es solidario de la parte posterior de las placas laterales 23a y 23b. Este patín 14 presenta una superficie de apoyo convexa con el fin de regular la rigidez de la lámina 6a, 6b.
Como puede verse en la figura 5, el orificio traspasante 20 y la espiga 22 son coaxiales y su eje común 25 está situado en un plano horizontal formando un ángulo \alpha con la línea transversal 26 que une los puntos medios 27a, 27b de las dos articulaciones elásticas. El valor del ángulo \alpha depende de la geometría del tren posterior de ruedas 4.
La figura 7 muestra la configuración geométrica del tren posterior de ruedas 4 con relación al chasis 1 en ausencia de fuerzas laterales, particularmente de fuerzas centrífugas. En esta configuración, la línea transversal 26 es perpendicular al eje 28 longitudinal medio del vehículo. Los ejes 25 de las dos espigas 22 son simétricos con relación al eje 28, y se cortan en el punto 0 situado en la parte delantera del vehículo con relación a la línea transversal 26. Los ejes horizontales 31a y 31b perpendiculares a los ejes 25 de las dos espigas 22 y extendidos desde los puntos medios 27a y 27b de las dos articulaciones son simétricos con relación al eje medio 28 del vehículo y se cortan en el punto 01 situado en la parte posterior del vehículo, detrás de los ejes de rotación de las ruedas posteriores 8a, 8b.
Cuando el vehículo queda sometido a una fuerza centrífuga Fc, véase figura 8, tras un viraje hacia la derecha por ejemplo, se aplica una fuerza opuesta Fr por la calzada sobre las ruedas 8a, 8b. Los puntos medios 27a y 27b se desplazan a lo largo de los ejes 25 de las espigas 22, tal como aparece en la figura 8, y la línea transversal 26 se inclina en un ángulo \beta con respecto a su posición anterior 26'. El eje 5 se inclina igualmente en un ángulo \beta con relación a su posición anterior. Lo mismo ocurre con las ruedas posteriores 8a y 8b que giran así ligeramente sobre su eje en el sentido de la curva, es decir, en el mismo sentido que las ruedas directrices delanteras 30a y 30b.

Claims (9)

1. Tren posterior de ruedas para vehículo automóvil del tipo que comprende un eje (5) constituido por dos brazos extendidos (6a, 6b) unidos entre sí por un perfil (6) deformable en torsión y muy rígido en flexión, unos medios para montar dicho eje (5) bajo la carrocería (2) de dicho vehículo, que comprenden dos láminas (11a, 11b) de resorte longitudinales que se alojan en parte en dichos brazos (6a, 6b) y cuyos extremos cooperan respectivamente con dicha carrocería y dichos brazos (6a, 6b), siendo las dos láminas citadas (11a, 11b) deformables en dirección vertical, con el fin de asegurar la suspensión, y rígidas en sentido transversal, caracterizado por el hecho de que los medios para montar el eje (5) bajo la carrocería (2) están constituidos únicamente por los amortiguadores (10a, 10b) y sus medios de fijación (7a, 7b, 9a, 9b) así como por dichas láminas (11a, 11b), quedando uno de los extremos de estas últimas rígidamente fijado a uno de los dos elementos, carrocería (2) o brazos (6a, 6b) correspondiente, y quedando fijado el otro extremo en un plano horizontal, al otro de dichos elementos, para soportar por lo menos los esfuerzos longitudinales transmitidos por el eje y asegurar su guía.
2. Tren posterior de ruedas según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los extremos de cada lámina (11a, 11b) están rígidamente fijados sobre unas bridas, las cuales quedan fijadas respectivamente bajo la carrocería (2) y en el brazo (6a, 6b) correspondiente.
3. Tren posterior de ruedas según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que los extremos de cada lámina (11a, 11b) quedan rígidamente fijados sobre unas bridas, estando una de las bridas (16) rígidamente fijada a uno de los elementos, carrocería (2) o brazo (6a, 6b) correspondiente, y quedando fijada la otra brida (19) al otro de los citados elementos por medio de una articulación elástica (20, 21, 22) cuyo eje se encuentra en un plano horizontal, comprendiendo además el otro elemento citado un patín (14) que se apoya sobre la cara superior (15) de dicha lámina (11a, 11b).
4. Tren posterior de ruedas según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el patín (14) presenta una superficie de apoyo convexa, con el fin de regular la rigidez de dicha lámina.
5. Tren posterior de ruedas según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado por el hecho de que la articulación elástica comprende una espiga (21) solidaria del otro de los citados elementos, brazo correspondiente (6a, 6b) o carrocería (2), que se aloja en una cavidad tubular (20) traspasante dispuesta en el extremo correspondiente de la lámina (11a, 11b), con interposición de un manguito (22) hecho con elastómero, que asegura el filtrado de las vibraciones y el eventual desplazamiento de la carrocería (2) con relación al eje (5).
6. Tren posterior de ruedas según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que los ejes (25) de las dos espigas (21) están inclinados en el plano horizontal con relación a la dirección transversal (26) definida por las dos articulaciones y se cortan en el plano medio del vehículo.
7. Tren posterior de ruedas según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que los ejes (25) de las espigas (21) están inclinados para cortarse en un punto 0, en el lado delantero del vehículo con relación a las articulaciones.
8. Tren posterior de ruedas según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que las perpendiculares (31a, 31b) a los ejes (25) de las espigas (21), en un plano horizontal, se cortan en un punto 01 por detrás del eje de rotación de las ruedas (8a, 8b) montadas sobre dicho eje.
9. Tren posterior de ruedas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que las láminas (11a, 11b) están realizadas con un material compuesto.
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