ES2258044T3 - Brazo oscilante transversal de una suspension de una rueda. - Google Patents

Abstract

Brazo oscilante transversal de una suspensión para de rueda de un vehículo automóvil, formado por una única pieza fundida (1) con un área (2) de sujeción para su fijación en un sistema de rodamientos de la rueda, con otras áreas (4, 5) de sujeción para su fijación al chasis del vehículo automóvil y con una zona (8) plana con al menos una oquedad (9, 10, 11), donde dicha oquedad ostenta una configuración halteriforme y/ o reniforme, presentando la zona (8) plana contigua a la oquedad (9) reniforme una rampa (12) con un espesor de pared creciente en dirección a dicha oquedad (8) reniforme, acoplándose la rampa (12) a un borde más grueso de la oquedad (9).

Description

Brazo oscilante transversal de una suspensión de una rueda.

Esta invención concierne a un brazo oscilante transversal de una suspensión para una rueda de un vehículo automóvil formado por una única pieza fundida con un área de sujeción para su colocación en un sistema de rodamientos de la rueda, con otras áreas de sujeción para su fijación al chasis del vehículo automóvil y con un área plana provista al menos de una oquedad.

En la construcción de vehículos automóviles los brazos oscilantes transversales facilitan el guiado y la dirección de las ruedas. Los brazos oscilantes transversales constituyen la unión por un lado con el sistema de rodamientos de la rueda y por otro con el chasis del vehículo automóvil. El sistema de rodamientos comprende también, además del rodamiento de la rueda y del eje de la transmisión entre otros, un rodamiento giratorio, una conexión con la mangueta del eje y con una rótula del pivote de la mangueta, con la barra de acoplamiento así como otros elementos para la dirección, accionamiento, amortiguación y frenado del vehículo automóvil. Durante la marcha del automóvil el brazo oscilante transversal se ve sometido a diversos esfuerzos. Por ello, con frecuencia también se prevén dos brazos oscilantes transversales por rueda. Las elevadas solicitaciones del brazo oscilante transversal pueden ser amortiguadas mediante una construcción especialmente rígida y estable. Tal construcción a menudo implica un considerable peso, lo cual conduce a un elevado consumo de combustible. La seguridad del vehículo automóvil requiere también, en caso de colisión, de un dimensionamiento óptimo del brazo oscilante transversal.

En el documento DE 38 00 944 C1 se describe un sistema de rodamientos para un brazo oscilante transversal monobloque de la suspensión de una rueda. El propio brazo oscilante transversal es un componente autorreforzado que está unido por el lado de la rueda al portarruedas. Por el otro lado el brazo oscilante transversal está conectado al larguero del bastidor del vehículo mediante dos elementos de rodadura formados por pernos y espigas alineados en la dirección de avance del automóvil. En caso de colisión en o contra la dirección de avance del automóvil se suelta uno de los elementos de rodadura que está montado en forma flotante. La energía de impacto no se transmite al habitáculo sino que es absorbida mediante la deformación del larguero. También se evita que el relativamente rígido y pesado brazo oscilante transversal penetre en el habitáculo. Tras una colisión, el larguero, al menos, ha de ser reemplazado o reparado. El larguero de un automóvil en conjunto es considerablemente más pesado e inaccesible que el brazo oscilante transversal.

En el documento US 4 556 234 B de la solicitante se describe una barra oscilante de fundición para la suspensión de ruedas de automóviles. El brazo oscilante presenta una sección transversal con manguetas y almas transversales.

En el documento JP 61-282 106-A1 se describe un brazo portante para una rueda delantera de automóvil. El brazo portante presenta áreas de sujeción para fijación de la rueda y del chasis. El brazo portante presenta entre las áreas de sujeción una zona plana con oquedades y un reborde de gran espesor.

Partiendo de este estado de la técnica el objetivo de esta invención es la obtención de un brazo oscilante transversal de una suspensión de rueda que, con los crecientes requerimientos de seguridad y consumo de combustible, permita reducir el peso del vehículo y los costes de reparación.

Este objetivo se resuelve merced al brazo oscilante transversal según la reivindicación 1.

Otras configuraciones ventajosas de la invención se describen en las reivindicaciones subordinadas.

En caso de colisión del vehículo automóvil es conveniente que la energía de impacto sea absorbida mediante una deformación definida del brazo oscilante transversal. Esto es posible si la zona plana del brazo oscilante transversal presenta próxima a la oquedad reniforme una rampa con un grosor de pared creciente en dirección a dicha oquedad reniforme.

En caso de una colisión del vehículo automóvil es conveniente también que el brazo oscilante transversal se deforme controladamente sin que falle por ruptura. Esto es posible disponiendo una primera oquedad halteriforme entre la rampa y el área de sujeción para fijación en el sistema de rodamientos de la rueda. Esto también es posible si la segunda oquedad halteriforme presenta un área de conexión entre los extremos de la haltera decreciente hacia el primer área de sujeción para fijación al chasis del vehículo automóvil.

Las oquedades y la rampa posibilitan un considerable ahorro de peso para el brazo oscilante transversal manteniendo una resistencia mecánica similar. A través de las oquedades puede fluir mejor el agua residual. Las oquedades pueden también ser utilizadas como puntos de paso para diferentes conducciones.

Mediante las figuras se describe un ejemplo constructivo de la invención. Muestran:

Figura 1 una vista en perspectiva de un brazo oscilante transversal conforme a la invención,

Figura 2 un alzado del brazo oscilante transversal de la figura 1 y

Figura 3 una vista del corte del brazo oscilante transversal por la linea quebrada BB de la figura 2.

En la figura 1 se representa un brazo oscilante transversal 1 para la suspensión de una rueda de un vehículo automóvil. En la figura 1 por ejemplo está representado en perspectiva el brazo oscilante transversal delantero izquierdo visto desde el habitáculo. El brazo oscilante transversal 1 es un componente relativamente plano, que puede ser elaborado como una pieza 1 monobloque fundida de acero fundido, de hierro fundido con grafito esférico o de una aleación ligera.

En la parte izquierda de la figura 1, es decir en la esquina delantera izquierda del vehículo automóvil, se fija el brazo oscilante transversal a un sistema de rodamientos de rueda, ni representado ni descrito con posterioridad, con portarruedas, mangueta y con varios elementos para la dirección, amortiguación, frenado y accionamiento del vehículo automóvil. El brazo oscilante transversal, la pieza fundida monobloque 1, presenta para ello un área de sujeción 2 con, por ejemplo, tres taladros 3 para fijación en un sistema de rodamientos o en el brazo de guía de la rueda. Los taladros 3 pueden ser preformados en el fuelle por casquillos de acero u otras aleaciones antes de la fundición, creando después de la fundición una unión rígida con el área de sujeción 2 para fijación al sistema de rodamientos de la rueda no representado aquí.

Por el lado del chasis, el cual tampoco está aquí representado, la pieza fundida 1 presenta dos áreas más de sujeción 4, 5 para fijación al chasis del vehículo automóvil. El primer área 4 de sujeción al chasis, que se une al chasis por el lado del habitáculo, presenta un gorrón 6 y el segundo área 5 de sujeción al chasis, que se une al chasis por la parte frontal del vehículo automóvil, presenta un buje 7. Los ejes del gorrón 6 y del buje 7 están alineados. Esto permite el movimiento del área de sujeción de la rueda 2 alrededor de dicho eje en la dirección de avance del vehículo. Mediante otros elementos elásticos, como por ejemplo un acolchado de goma en el buje 7 o alrededor del gorrón 6 y mediante la suspensión elástica de la rueda se permite el movimiento vertical de la rueda debido por ejemplo a las irregularidades de la calzada.

La pieza fundida 1 presenta entre el área 2 de sujeción de la rueda y las áreas 4, 5 de sujeción del chasis una zona plana 8. En esta zona 8 plana se distribuyen las oquedades 9, 10, 11. Una primera oquedad 9 reniforme se ubica en la proximidad del centro de gravedad del triángulo formado por las tres áreas de sujeción 2, 4, 5. Entre la oquedad 9 reniforme y el área 2 de sujeción de la rueda está formada una rampa 12 coincidente con dicha oquedad 9. La rampa 12 está asentada como un prisma lateralmente biselado sobre la zona plana 8. La rampa 12 parte de la línea de la base 13 en la zona plana 8 y finaliza en un vértice 14 que limita con un lado de la oquedad 9 reniforme que señala hacia el área 2 de sujeción de la rueda.

En la parte de la rampa 12 la zona 8 plana presenta un espesor de pared creciente en la dirección de la oquedad 9 reniforme. Mediante dicha rampa 12 con paredes de espesor variable se evitan en la zona 8 plana los elevados esfuerzos originados por las cargas desencadenadas por ejemplo como consecuencia de una colisión. Las zonas del brazo oscilante transversal 1 sometidas a esfuerzos de tracción y compresión quedan claramente separadas mediante la disposición de la rampa 12 y la oquedad 9 reniforme contigua. Los esfuerzos aplicados en esa zona del brazo oscilante transversal son distribuidos más homogéneamente y por lo tanto son menores. De esta forma se reduce el riesgo de ruptura de la pieza fundida 1, propiciándose su deseada deformación.

Para el mismo objetivo sirven también las oquedades 10, 11 halteriformes. Una primera oquedad 10 halteriforme está dispuesta entre la rampa 12 y el área 2 de sujeción de la rueda. La segunda oquedad 11 halteriforme se dispone entre la oquedad 9 reniforme y el primer área 4 de sujeción al chasis que se une al mismo por el lado del habitáculo. Para encauzar la deformación del brazo oscilante transversal en la dirección deseada, con el fin de evitar una ruptura del mismo, las oquedades 10, 11 adoptan una configuración halteriforme o en forma de ojo de cerradura 10, 11. La segunda oquedad 11 halteriforme presenta entre los extremos de la haltera un área 15 de unión decreciente en dirección al primer área 4 de sujeción al chasis.

Mediante la disposición de la rampa 12 y por medio del vaciado de las oquedades 9, 10, 11 reniforme y/o halteriformes se reduce notablemente el peso del brazo oscilante transversal. El espesor de pared de la zona 8 plana es reducido al mínimo valor necesario para satisfacer las exigencias de seguridad y resistencia mecánica. En caso de un impacto del vehículo el brazo oscilante transversal únicamente se deforma sin llegar a romperse. La energía de impacto es absorbida mediante la deformación del brazo oscilante transversal y no por la deformación de otros componentes del vehículo de difícil acceso que deben cumplir con otros objetivos importantes en el diseño del vehículo automóvil, como por ejemplo la sustentación del bloque motor y del habitáculo. El brazo oscilante transversal, en comparación con el larguero, es un componente del vehículo automóvil más pequeño y más fácil de reemplazar. La reparación del vehículo es más económica y menos prolongada en el tiempo.

En la figura 2 se representa un alzado del brazo oscilante transversal 1. Aquí se observa especialmente bien cómo los ejes del gorrón 6 y del buje 7 están dispuestos alineadamente entre sí. También se aprecia con claridad el estrechamiento de la zona de unión 15 de la segunda oquedad 11 halteriforme. En la figura 2 se muestra asimismo la disposición de la rampa 12, que partiendo de la línea 13 de la base se extiende con creciente espesor de pared de la zona 8 plana hacia el vértice 14.

En la figura 3 se representa una sección del brazo oscilante transversal 1. La sección de la figura 3 muestra el corte a lo largo de una línea que se ha dibujado como una línea BB a trazos quebrada y acodada en la figura 2. En la sección de la figura 3 se aprecia claramente en particular la configuración de la rampa 12 a lo largo de la línea BB.

Claims (7)

1. Brazo oscilante transversal de una suspensión para de rueda de un vehículo automóvil, formado por una única pieza fundida (1) con un área (2) de sujeción para su fijación en un sistema de rodamientos de la rueda, con otras áreas (4, 5) de sujeción para su fijación al chasis del vehículo automóvil y con una zona (8) plana con al menos una oquedad (9, 10, 11), donde dicha oquedad ostenta una configuración halteriforme y/ o reniforme, presentando la zona (8) plana contigua a la oquedad (9) reniforme una rampa (12) con un espesor de pared creciente en dirección a dicha oquedad (8) reniforme, acoplándose la rampa (12) a un borde más grueso de la oquedad (9).

2. Brazo oscilante transversal de una suspensión de rueda conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la rampa (12) está dispuesta contigua a la oquedad (9) reniforme del lado del área (2) de sujeción para fijación al sistema de rodamientos de la rueda.

3. Brazo oscilante transversal de una suspensión de rueda conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque una primera oquedad (10) halteriforme se ubica entre la rampa (12) y el área (2) de sujeción para fijación al sistema de rodamientos de la rueda.

4. Brazo oscilante transversal conforme a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una segunda oquedad (11) halteriforme está dispuesta entre el lado de la oquedad (9) reniforme opuesto a la rampa y un primer área (4) de sujeción para fijación al chasis del vehículo automóvil.

5. Brazo oscilante transversal de una suspensión de rueda conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la segunda oquedad (11) halteriforme presenta entre los extremos de la haltera una zona (15) de conexión que decrece en tamaño en dirección al primer área (4) de sujeción para fijación al chasis del vehículo automóvil.

6. Brazo oscilante transversal de una suspensión de rueda conforme a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la oquedad (9) reniforme está dispuesta en la zona (8) plana contigua al segundo área (5) de sujeción para fijación al chasis del vehículo automóvil.

7. Brazo oscilante transversal de una suspensión de rueda conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la pieza (1) fundida está confeccionada en acero fundido, hierro fundido, especialmente hierro fundido con grafito esférico, o una aleación ligera fundida por ejemplo en aluminio o una aleación de aluminio-magnesio.