ES2267530T3 - Suspensiones neumaticas de ejes de tandem para vehiculos profesionales. - Google Patents
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Abstract
Suspensión de ejes en tándem para el bastidor de un vehículo que incluye unos elementos de soporte laterales del bastidor que extienden longitudinalmente (21), presentando dicha suspensión unos ejes separados longitudinalmente (5, 6) con unas ruedas apoyo al suelo (7) montados en extremos opuestos de los ejes (5, 6), respectivos balancines que se extienden longitudinalmente (10) que se prolongan entre los extremos de los ejes (5, 6) en cada lado de la suspensión, y sostenidos de manera giratoria en sus extremos opuestos por los extremos de los ejes adyacentes (5, 6), y un tubo transversal (8) que se extiende entre los puntos medios de los citados balancines (10) de manera giratoria con los mismos, caracterizado por el hecho de que en cada uno de dichos balancines (10) se dispone una pluralidad de muelles neumáticos (19, 22) montados de modo que sostienen el bastidor con el respectivo elemento de soporte lateral del bastidor (21), y un subconjunto estabilizador que proporciona estabilizacióndel vehículo combinada a rodadura y longitudinal, cuyo subconjunto comprende: en cada lado de dicha suspensión, un brazo de manivela (14) que presenta un extremo proximal (16) unido fijamente al extremo adyacente de dicho tubo transversal (8), y un extremo distal (17) conectado de manera giratoria a un soporte fijo (20) en el elemento de soporte lateral del bastidor (21) en una posición hacia adelante del citado tubo transversal (8) y por encima del eje delantero (5) de manera que cada brazo de manivela (14) queda inclinado hacia arriba y hacia delante; constituyendo dicho tubo transversal (8) a través de sus conexiones fijas a los brazos de manivela (14) un tubo estabilizador (8) proporcionando, en combinación con dichos brazos de manivela (14), estabilidad tanto a rodadura como longitudinal en funcionamiento a un vehículo que comprende dicho bastidor y suspensión.
Description
Suspensiones neumáticas de ejes en tándem para
vehículos profesionales.
La presente invención se refiere a camiones y
remolques denominados de alta resistencia "profesionales"
adaptados para distintos trabajos todo terreno tales como camiones
hormigonera, camiones de transporte de troncos y otros camiones que
transportan cargas pesadas y que requieren funcionar sobre terrenos
agrestes y llenos de baches bajo condiciones todo terreno. Dichos
camiones también deben poder desplazarse por caminos fuera de
carretera.
Las suspensiones del tipo a las que se refiere
la presente invención utilizan ejes en tándem conectados
operativamente entre sí mediante balancines en lados opuestos del
vehículo. En sus extremos opuestos, los balancines quedan conectados
de manera giratoria a los extremos de los ejes con los balancines
conectados entre sí a través de un tubo transversal conectado de
manera giratoria a los puntos medios de los balancines. En nuestra
propuesta, en las partes superiores de los balancines se monta una
pluralidad de bolsas de aire directamente debajo de unos elementos
de soporte del bastidor que extienden longitudinalmente, y que
quedan soportadas con los mismos. Una barra de torsión queda
convenientemente conectada entre el eje trasero y el bastidor para
resistir fuerzas de suspensión laterales mientras el vehículo está
girando. En las suspensiones se incorporan características
estabilizadoras de acuerdo con la invención tal como se describe a
continuación para así proporcionar estabilidad a rodadura,
estabilidad lateral, y estabilidad en sentido adelante y atrás
(longitudinal) para los vehículos asociados con los cuales se
utilizan estas
suspensiones.
suspensiones.
US-A-5228718
describe un conjunto de ruedas con balancines para camiones,
remolques y similares que incluyen unos elementos de bastidor
separados, paralelos y que se extienden longitudinalmente. (col. 1,
líneas 53-54). El conjunto de ruedas con balancines
incluye un componente de carro de ruedas de acoplamiento en el suelo
que incluye un par de ejes de rueda separados y paralelos que se
extienden transversalmente con unas ruedas de acoplamiento de apoyo
al suelo sobre cada extremo de los mismos y un balancín que se
extiende longitudinalmente que se extiende entre las ruedas sobre
cada mismo extremo de los ejes (col. 1, líneas
56-62).
A la vista de la anterior, se apreciará que el
objetivo de la invención, en general, es la disposición de nuevas y
mejoradas suspensiones de ejes en tándem para camiones previstas
para el funcionamiento en todo terreno en condiciones sobre terrenos
con baches las cuales utilizan balancines que conectan entre sí ejes
en tándem y que incorporan estructuras que proporcionan estabilidad
a rodadura, estabilidad lateral y estabilidad longitudinal.
Otro objetivo de la invención es la disposición
de suspensiones neumáticas deslizantes que utilizan bolsas de aire o
muelles neumáticos que funcionen a una presión de aproximadamente
0,69 MPa (100 libras por pulgada cuadrada) o menos y que
proporcionan unas capacidades de carga in situ.
Otros objetos de la invención resultarán obvios
para los expertos en la materia y serán claros a continuación.
La invención se describe en la reivindicación
1.
Para una comprensión más completa de la
naturaleza y el alcance de la invención, puede hacerse referencia a
la siguiente descripción detallada de una realización preferida de
la misma tomada en relación con los dibujos que se acompañan, en los
cuales:
La figura 1 es una vista en alzado lateral de
una suspensión de ejes en tándem para un camión o remolque
profesional que utiliza bolsas de aire para proporcionar soporte a
cargas neumático deslizante y que incorpora una estructura
estabilizadora del subconjunto que proporciona tanto estabilidad a
rodadura como estabilidad longitudinal, y una barra de torsión
transversal dispuesta para proporcionar estabilidad lateral.
La figura 2 es una vista en planta desde arriba
de la suspensión mostrada en la figura 3 omitiéndose partes de un
lado que se encuentran duplicadas en ambos lados;
La figura 3 es una vista en alzado lateral de un
brazo de manivela que forma un elemento de la estructura
estabilizadora del subconjunto de la suspensión;
La figura 4 es una vista en sección longitudinal
según la línea 4-4 de la figura 3;
La figura 5 es una vista longitudinal según la
línea 5-5 de la figura 6 de un tubo estabilizador
que forma otro elemento de la estructura estabilizadora del
subconjunto; y
La figura 6 es una vista en alzado frontal según
la línea 6-6 de la figura 5.
La suspensión de ejes en tándem que se muestra
en las figuras 1 y 2 es convencional en la medida en que comprende
un eje delantero designado en conjunto por 5, un eje trasero
designado en conjunto por 6, ruedas delanteras y traseras de apoyo
al suelo designadas en conjunto por 7-7 montadas en
los extremos opuestos de los ejes 5 y 6, un tubo transversal o
estabilizador designado en conjunto por 8 y un par de balancines
designados en conjunto por 10-10. Los extremos
opuestos de los balancines 10 quedan sostenidos de manera giratoria
debajo de los extremos de los ejes 5 y 6 mediante unas estructuras
de acoplamiento giratorio de tipo conocido designadas en conjunto
por 11-11. Los detalles de dichos conjuntos y
estructuras de articulación se muestran y se describen, por ejemplo,
en US-A-4.699.399 de fecha 13 de
Octubre de 1987, a la cual se hace referencia.
Los extremos del tubo estabilizador 8 se
extienden de manera giratoria a través de unos casquillos en los
puntos medios de los balancines 10. Los extremos opuestos
12-12 del tubo estabilizador 8 se proyectan desde
los lados exteriores de los balancines 10. El tubo estabilizador 8
es substancialmente triangular en sección transversal para que los
extremos salientes 12 proporcionen una conexión de acoplamiento fija
con un brazo de manivela 14 en cada lado de la suspensión. El
interior 15 del extremo proximal 16 (figuras 3 y 4) de cada brazo de
manivela 14 presenta una forma substancialmente triangular para que
encaje acoplándose a un extremo triangular 12 del tubo transversal o
estabilizador 8 de tal modo que se eviten holguras entre los brazos
de manivela 14 y los extremos 12 del tubo estabilizador 8 en el cual
se montan de manera operativa los brazos de manivela.
Cada uno de los brazos de manivela 14 instalados
queda inclinado hacia arriba y hacia delante tal como se muestra en
la figura 1 con su extremo distal 17 conectado de manera giratoria a
un pivote 18 que se proyecta lateralmente desde un soporte 20
montado en el lado cada uno de los elementos de soporte laterales
delanteros y traseros 21 que forman los componentes del bastidor que
está montado en la suspensión. Los elementos de soporte laterales 21
quedan sostenidos sobre los respectivos balancines 10 por medio de
un muelle neumático o bolsa de aire frontal 19 y un par de muelles
neumáticos traseros 22. Los extremos superiores de las bolsas de
aire 19 y 22 están conectados a unos empalmes 23-23
en las caras inferiores de los respectivos elementos de soporte
21.
A partir de las figuras 1 y 2 se apreciará que
mientras que los muelles neumáticos o bolsas de aire 19 y 22 quedan
montados a distancias iguales entre sí en las partes superiores de
los balancines 10, éstos no quedan colocados de manera simétrica
respecto al tubo estabilizador 8 o a los puntos medios de los
balancines 10. En cambio, el muelle neumático central o medio 22
queda posicionado de manera apreciable en la parte posterior del
punto medio del balancín 10 y hacia atrás respecto al tubo
estabilizador 8. Esta disposición no simétrica del montaje
proporciona una separación para los soportes del bastidor 20 y se
compensa empleando un muelle neumático delantero 19 que es mayor que
los muelles neumáticos posteriores más pequeños 22.
Con los extremos distales de los brazos de
manivela 14 conectados de manera giratoria en los pivotes 18 con las
abrazaderas 20 y con sus extremos proximales montados solidariamente
en los extremos opuestos de los tubos transversales 8 se apreciará
que al vehículo se le proporciona una estabilidad a la rodadura.
Asimismo, este subconjunto estabilizador también prevé una
estabilidad delantera y trasera (es decir, longitudinal) para el
vehículo incluyendo resistencia a fuerzas de frenado y de
aceleración.
Para proporcionar también estabilidad lateral se
monta de manera giratoria una barra de torsión transversal 25
(figura 2) en un extremo 26 en un elemento de sujeción 27 en la
parte superior del eje trasero 6 y conectada de manera giratoria en
el extremo opuesto 28 a un casquillo 30 montado en una viga 21 del
bastidor. Las fuerzas laterales aplicadas a los neumáticos más
posteriores en la suspensión en tándem se transmiten desde el eje
trasero 6 directamente al bastidor del vehículo a través de la barra
de torsión 25. Puesto que la parte posterior del elemento de soporte
21 queda unida al eje 6 la parte posterior de la viga 21 queda
relativamente fija respecto al bastidor del vehículo en dirección
lateral.
El eje delantero 5 no presenta barra de torsión.
Por lo tanto, las fuerzas laterales se transmiten del eje a una viga
10 cuya parte frontal puede desplazarse o trasladarse una cantidad
discreta en la dirección de la fuerza lateral aplicada hasta que el
centro de la viga llega a desalinearse suficientemente con su
casquillo interior y se produce la unión. Después cesa el
desplazamiento y las fuerzas laterales se transmiten del eje
delantero a la viga, al tubo estabilizador, y después finalmente
reaccionan a través del bastidor del vehículo. Las ventajas de este
sistema de fijación lateral son dobles:
En primer lugar, el hecho de montar en el eje
delantero 5 una barra de torsión, durante la articulación de la viga
alta el desplazamiento producido por la barra de torsión transversal
tanto delantera como trasera provocaría la unión de una viga 10 una
alrededor de su cojinete central antes de tiempo ya que la fijación
lateral quedaría "sobredefinida", es decir existirían tres
puntos de fijación laterales en lugar de dos. Sin embargo, solamente
con una barra de torsión transversal posterior, una viga 10 puede
articularse a un mayor desplazamiento y absorber mayores obstáculos
en el terreno.
En segundo lugar, debido a que la parte frontal
de una viga 10 se desplaza lateralmente en la dirección del interior
del círculo de giro del vehículo, los ángulos de dirección del
neumático resultantes de los ejes en tándem estarán hacia el
interior del círculo de giro, aumentando proporcionalmente con el
aumento de la fuerza lateral, e imponiendo un par de giro al
bastidor opuesto al de la entrada de la dirección, y tendiendo de
este modo a desviaciones de autocorrección desde una trayectoria
recta del vehículo. Este subviraje límite de la fuerza lateral es un
estado deseable, favoreciendo un manejo y un control del vehículo
estable y previsible.
Los expertos en la materia entenderán que pueden
introducirse ciertos cambios en la suspensión sin apartarse del
alcance de la invención tal como se ha definido en las
reivindicaciones. Por ejemplo, en lugar del tubo estabilizador 8 que
presenta una forma substancialmente triangular y los brazos de
manivela que presentan unos receptáculos conformados para el
acoplamiento, pueden utilizarse otras formas, por ejemplo cuadrada o
hexagonal. Asimismo, los extremos salientes 12 del tubo
estabilizador 8 podrían estar ranurados axialmente y los
receptáculos de los extremos proximales 16 de los brazos de manivela
podrían ser ranurados para el acoplamiento.
Claims (7)
1. Suspensión de ejes en tándem para el bastidor
de un vehículo que incluye unos elementos de soporte laterales del
bastidor que extienden longitudinalmente (21), presentando dicha
suspensión unos ejes separados longitudinalmente (5, 6) con unas
ruedas apoyo al suelo (7) montados en extremos opuestos de los ejes
(5, 6), respectivos balancines que se extienden longitudinalmente
(10) que se prolongan entre los extremos de los ejes (5, 6) en cada
lado de la suspensión, y sostenidos de manera giratoria en sus
extremos opuestos por los extremos de los ejes adyacentes (5, 6), y
un tubo transversal (8) que se extiende entre los puntos medios de
los citados balancines (10) de manera giratoria con los mismos,
caracterizado por el hecho de que
en cada uno de dichos balancines (10) se dispone
una pluralidad de muelles neumáticos (19, 22) montados de modo que
sostienen el bastidor con el respectivo elemento de soporte lateral
del bastidor (21), y
un subconjunto estabilizador que proporciona
estabilización del vehículo combinada a rodadura y longitudinal,
cuyo subconjunto comprende:
en cada lado de dicha suspensión, un brazo de
manivela (14) que presenta un extremo proximal (16) unido fijamente
al extremo adyacente de dicho tubo transversal (8), y un extremo
distal (17) conectado de manera giratoria a un soporte fijo (20) en
el elemento de soporte lateral del bastidor (21) en una posición
hacia adelante del citado tubo transversal (8) y por encima del eje
delantero (5) de manera que cada brazo de manivela (14) queda
inclinado hacia arriba y hacia delante;
constituyendo dicho tubo transversal (8) a
través de sus conexiones fijas a los brazos de manivela (14) un tubo
estabilizador (8) proporcionando, en combinación con dichos brazos
de manivela (14), estabilidad tanto a rodadura como longitudinal en
funcionamiento a un vehículo que comprende dicho bastidor
y suspensión.
y suspensión.
2. Suspensión de ejes en tándem según la
reivindicación 1, en la que los extremos (12) de dicho tubo
estabilizador (8) se proyectan sobre los lados exteriores de los
citados balancines (10) y los citados extremos proximales (16) de
dichos brazos de manivela (14) quedan unidos fijamente a dichos
extremos salientes (12) para un movimiento de giro con los
mismos.
3. Suspensión de ejes en tándem según la
reivindicación 2, en la que los citados extremos salientes (12) del
tubo estabilizador (8) presentan una forma exterior para acoplarse
de manera fija a los citados extremos proximales de dichos brazos de
manivela
(14).
(14).
4. Suspensión de ejes en tándem según la
reivindicación 3, en la que dichos extremos salientes (12) del
citado tubo estabilizador (8) presenta una forma exterior
substancialmente triangular.
5. Suspensión de ejes en tándem según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha pluralidad de
muelles neumáticos (19, 22) proporciona todo el soporte de dicho
bastidor del vehículo en la citada suspensión, quedando dispuestos
dichos muelles neumáticos (19, 22) de manera no simétrica en los
citados balancines (10) respecto a dicho tubo estabilizador (8).
6. Suspensión de ejes en tándem según la
reivindicación 5, en la que tres muelles neumáticos separados a
distancias iguales (19, 22) constituyen la citada pluralidad,
quedando dispuesto el muelle neumático medio (22) sobre dicho tubo
estabilizador (8) pero con su centro situado hacia atrás del centro
del citado tubo estabilizador (8).
7. Suspensión de ejes en tándem según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, que comprende una barra de
torsión transversal (25) conectada de manera giratoria a un extremo
(26) al eje posterior (6) y conectado de manera giratoria en su
extremo opuesto (28) a dicho bastidor para así proporcionar
estabilidad lateral al citado vehículo.
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