ES2293886T3 - Una disposicion de suspension para un vehiculo de motor. - Google Patents
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Abstract
Una suspensión para una rueda de rodadura (110) orientable de un vehículo, que comprende una mangueta (111) de dirección que puede ser hecha girar en torno a un eje geométrico de dirección para permitir dirigir la rueda, un brazo (112) de suspensión sustancialmente plano, que tiene medios de conexión en dos posiciones espaciadas (118, 119) en un extremo interior del mismo para conectar a pivotamiento el brazo de suspensión a una parte suspendida (78) del vehículo de tal modo que pueda ser hecho girar en torno a un eje geométrico (P''-P) de pivote sustancialmente paralelo al eje geométrico longitudinal (C-C) del vehículo, y que está conectado a pivotamiento en un extremo exterior del mismo con un extremo inferior de la mangueta (111) de dirección, definiendo dicho extremo exterior y dichos medios de conexión el plano (PTS) del brazo (112) de suspensión, y que comprende, además, un montante de suspensión (115) sustancialmente vertical conectado a pivotamiento, en un extremo inferior del mismo,a la mangueta (111) de dirección y conectado, en un extremo superior del mismo, a dicha parte suspendida (78), caracterizada porque el eje geométrico (P''-P) de pivote del brazo (112) de suspensión se encuentra fuera del plano (PTS) del brazo (112) de suspensión con ayuda de una rótula (50) como uno de los medios de conexión en las dos posiciones espaciadas (118, 119) en el extremo interior del brazo (112) de suspensión, teniendo la rótula una parte de cabeza (51) parcialmente esférica aplicada a pivotamiento con una cazoleta soportada por la estructura (78) de carrocería y una parte de vástago (52) que soporta la parte parcialmente esférica fuera del plano (PTS) del brazo (112) de suspensión.
Description
Una disposición de suspensión para un vehículo
de motor.
Este invento se refiere a una disposición de
suspensión para un vehículo de motor y, en particular, a una
disposición de suspensión para una rueda orientable de un vehículo
de motor.
Es bien conocido proporcionar una suspensión
para una rueda de rodadura orientable de un vehículo, que comprenda
una mangueta de dirección que puede ser hecha girar alrededor de un
eje geométrico de dirección para permitir dirigir la rueda, un
brazo de suspensión que tiene medios de conexión en dos posiciones
espaciadas en un extremo interior del mismo para conectar a
pivotamiento el brazo de suspensión a una parte suspendida del
vehículo de tal modo que pueda girar alrededor de un eje geométrico
de pivote que sea sustancialmente paralelo al eje geométrico
longitudinal del vehículo de motor y que esté conectado a
pivotamiento en un extremo exterior del mismo a un extremo inferior
de la mangueta de dirección, y un montante de suspensión
sustancialmente vertical, conectado a pivotamiento en un extremo
inferior de mismo a la mangueta de dirección y conectado
elásticamente en un extremo superior del mismo a dicha parte
suspendida. Tales disposiciones de suspensión se denominan, con
frecuencia, suspensiones de montante McPherson y un ejemplo de un
sistema de esta clase se ilustra en la Figura 1 del documento EP 0
572 041. En la Fig. 1 del documento GB 814666 se muestra, también,
una rótula de una suspensión.
Un problema con una disposición de suspensión de
esta clase de la técnica anterior es que resulta difícil disponer
el mecanismo de dirección de modo que esté posicionado cerca del eje
geométrico de pivote del brazo de la suspensión sin causar
interferencias entre el brazo de la suspensión y la bieleta. Si se
deja suficiente holgura para evitar esta interferencia, pueden
provocarse niveles indeseables de cambios de dirección por
golpes.
Si bien es posible situar el mecanismo de
dirección cerca del eje geométrico de pivote del brazo de la
suspensión utilizando un brazo de suspensión que tenga una
configuración no plana, el resultado de ello es que el brazo es más
débil que uno plano y dicho brazo de suspensión no plano es más caro
y difícil de producir.
Un objeto de este invento es proporcionar una
disposición de suspensión para un vehículo de motor que utilice un
brazo de suspensión sustancialmente plano al tiempo que origine una
magnitud deseada de cambios de dirección por golpes.
De acuerdo con el invento, se proporciona una
suspensión para una rueda de rodadura orientable de un vehículo,
que comprende una mangueta de dirección que puede ser hecha girar en
torno a un eje geométrico de dirección para permitir dirigir la
rueda, un brazo de suspensión que tiene medios de conexión en dos
posiciones espaciadas en un extremo interior del mismo para
conectar a pivotamiento el brazo de suspensión a una parte
suspendida del vehículo de tal modo que pueda girar en torno a un
eje geométrico de pivote que sea sustancialmente paralelo al eje
geométrico longitudinal del vehículo, y que está conectado a
pivotamiento en un extremo exterior del mismo a un extremo inferior
de la mangueta de dirección, y un montante de suspensión
sustancialmente vertical conectado en un extremo inferior del mismo
a la mangueta de dirección y conectado en un extremo superior del
mismo a dicha parte suspendida, en la que el brazo de suspensión es
un miembro sustancialmente plano y su eje geométrico de pivote se
encuentra fuera de su plano.
Preferiblemente, el plano del brazo de
suspensión está inclinado respecto al eje geométrico de pivote del
brazo de suspensión.
Uno de dichos medios de conexión puede
comprender una rótula, que puede tener una parte de cabeza
parcialmente esférica, aplicada a pivotamiento con una cazoleta
soportada por la estructura de la carrocería y una parte de vástago
que soporta la parte parcialmente esférica fuera del plano del brazo
de suspensión. En este caso, la longitud de la parte de vástago
determina el desplazamiento, en esa posición, entre el eje
geométrico de pivote del brazo de suspensión y el plano del brazo
de suspensión. La longitud de la parte de vástago determina,
también, la inclinación del eje geométrico de pivote del brazo de
suspensión con relación al plano del brazo de suspensión,
especialmente del otro de los medios de conexión dispuesto para
tener un eje geométrico de pivote sustancialmente en el plano del
brazo de suspensión.
El montante de la suspensión es,
preferiblemente, un montante McPherson.
El presente invento proporciona, además, un
vehículo que incluye una suspensión de acuerdo con el invento y un
mecanismo de dirección para aplicar un par de dirección a la
mangueta de dirección, teniendo el mecanismo de dirección un eje
geométrico longitudinal sustancialmente horizontal que se extiende
transversalmente respecto al vehículo de motor.
El mecanismo de dirección se extiende, de
preferencia, por encima del plano del brazo de suspensión, y el eje
geométrico de pivote del brazo de suspensión se encuentra,
preferiblemente, encima del plano del brazo de suspensión.
En una realización preferida, el eje
longitudinal del mecanismo de dirección se encuentra más cerca del
eje geométrico de pivote del brazo de suspensión que del plano del
brazo de suspensión.
Se describirá ahora el invento, a modo de
ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una vista en perspectiva de una
disposición de suspensión de la técnica anterior;
la Figura 2 es una vista en planta de un brazo
de suspensión que forma parte de la disposición de suspensión
ilustrada en la Figura 1;
la Figura 3 es una vista en perspectiva de una
disposición de suspensión de acuerdo con una primera realización
del invento;
la Figura 4 es una vista en planta de un brazo
de suspensión que forma parte de la disposición de suspensión
mostrada en la Figura 3;
la Figura 5 es una vista lateral de una
disposición de suspensión de acuerdo con una segunda realización del
invento; y
la Figura 6 es una vista en planta de la
disposición de suspensión ilustrada en la Figura 5.
Con referencia a las Figs. 1 y 2, en ellas se
muestra una disposición de suspensión de un vehículo para una rueda
de rodadura orientable 10 de un vehículo de motor. El vehículo de
motor tiene una estructura de carrocería (no mostrada) que se
extiende según un eje geométrico longitudinal C-C
desde un extremo delantero hasta un extremo trasero del vehículo de
motor.
La disposición de suspensión incluye una
mangueta 11 de dirección para soportar a rotación la rueda de
rodadura 10, un brazo de suspensión 12 que conecta a pivotamiento
la mangueta 11 de dirección con una parte de la estructura de la
carrocería, un montante 15 de suspensión tipo McPherson,
sustancialmente vertical, conectado a pivotamiento en un extremo
inferior del mismo, por medio de uniones de pivote 8 a la mangueta
11 de dirección y un mecanismo de dirección, en forma de cremallera
13 de dirección para proporcionar un mando de dirección a la
mangueta 11 de dirección a fin de producir la rotación de la
mangueta 11 de dirección en torno a un eje geométrico de dirección
del vehículo de motor.
La cremallera 13 de dirección tiene un eje
geométrico longitudinal L-L horizontal que está
dispuesto transversalmente con respecto al vehículo de motor y que
forma sustancialmente ángulo recto con el eje geométrico
longitudinal C-C del vehículo de motor.
La cremallera 13 de dirección está conectada a
la mangueta 11 de dirección mediante una bieleta 14. La bieleta 14
esta conectada por su extremo exterior a la mangueta 11 de dirección
mediante una rótula 16.
El brazo 12 de suspensión está conectado a
pivotamiento en dos posiciones espaciadas 18, 19 en un extremo
interior del mismo para rotación en torno a un eje geométrico de
pivote P'-P que es sustancialmente paralelo al eje
geométrico longitudinal C-C del vehículo. El brazo
de suspensión 12 está conectado a pivotamiento en un extremo
exterior del mismo por medio de una rótula 17 a un extremo inferior
de la mangueta 11 de dirección.
Una primera de dichas dos posiciones espaciadas
está definida por un manguito 18 y una segunda de dichas posiciones
espaciadas está definida por un muñón 20 que coopera con un manguito
19 soportado por parte de la estructura de la carrocería del
vehículo de motor.
El extremo exterior del brazo de suspensión 12
tiene formada en él una cavidad a modo de cazoleta para soportar
una cabeza parcialmente esférica de la rótula 17.
El montante 15 tiene un muelle 15a y una unidad
amortiguadora 15b y está conectado elásticamente en un extremo
superior del mismo a parte de la estructura de la carrocería por
medio de un soporte 7 superior del muelle.
El brazo 12 de suspensión es un miembro plano y
tiene un eje geométrico de pivote P'-P que se
encuentra en el plano del brazo 12 de suspensión. Es decir, el eje
geométrico de pivote P'-P pasa por el centro del
manguito 18 y del muñón 20.
Se apreciará que si el desplazamiento vertical
entre el eje geométrico de pivote P'-P y el eje
geométrico longitudinal L-L se reduce por debajo de
una cierta magnitud, la bieleta 14 estorbará a la superficie
superior del brazo 12 de suspensión.
En las Figs. 3 y 4 se representa una disposición
de suspensión de un vehículo para una rueda de rodadura 110
orientable de un vehículo de motor de acuerdo con una primera
realización del invento.
El vehículo de motor tiene una estructura de
carrocería (no mostrada) que se extiende según un eje geométrico
longitudinal C-C desde un extremo delantero hasta un
extremo trasero del vehículo de motor.
La disposición de suspensión incluye una
mangueta 111 de dirección para soportar a rotación la rueda de
rodadura 110, un brazo 112 de suspensión que conecta a pivotamiento
la mangueta 111 de dirección a una parte de la estructura de
carrocería, un montante de suspensión 115 sustancialmente vertical
conectado a pivotamiento en un extremo inferior del mismo por medio
de dos uniones de pivote 108, 109 a la mangueta 111 de dirección y
a un mecanismo de dirección en forma de cremallera 113 de dirección
para proporcionar un mando de dirección a la mangueta 111 de
dirección a fin de conseguir la rotación de la mangueta 111 de
dirección en torno al eje geométrico de dirección del vehículo de
motor.
La cremallera 113 de dirección tiene un eje
geométrico longitudinal L-L sustancialmente
horizontal que está dispuesto transversalmente con respecto al
vehículo de motor y que forma sustancialmente ángulo recto con el
eje geométrico longitudinal C-C del vehículo de
motor.
La cremallera 113 de dirección está conectada a
la mangueta 111 de dirección mediante una bieleta 114. La bieleta
114 esta conectada por su extremo exterior a la mangueta 111 de
dirección mediante una rótula 116.
El brazo 112 de suspensión está conectado a
pivotamiento en dos posiciones espaciadas 118, 119 en un extremo
interior del mismo para rotación en torno a un eje geométrico de
pivote P'-P que es sustancialmente paralelo al eje
geométrico longitudinal C-C del vehículo de motor.
El brazo de suspensión está conectado a pivotamiento en un extremo
exterior del mismo por medio de una rótula 117 a un extremo inferior
de la mangueta 111 de
dirección.
dirección.
Una primera de dichas dos posiciones espaciadas,
más próxima a la parte delantera del vehículo, está definida por
una rótula 50, y una segunda de dichas posiciones espaciadas, la
posterior, está definida por un muñón 120 que coopera con un
manguito 119 soportado por parte de la estructura 78 de carrocería
del vehículo de motor.
El extremo exterior del brazo 112 de suspensión
tiene formada en él una cavidad 121 a modo de cazoleta para
soportar una cabeza parcialmente esférica de la rótula 117.
La rótula 50 tiene una parte de cabeza 51
parcialmente esférica aplicada a pivotamiento con una cazoleta (no
representada) soportada por la estructura 78 de carrocería y una
parte de vástago 52 asegurada por un extremo en una abertura
estrechada 100 del brazo 112 de suspensión. El vástago 52 está
estrechado para ajustar en la abertura 100 y es retenido en su
sitio mediante una tuerca 53.
La longitud de la parte de vástago 52 determina
el desplazamiento, en esa posición, entre el eje
P'-P de pivote del brazo 112 de suspensión y el
plano P-T-S del brazo 112 de
suspensión.
El eje P'-P de pivote del brazo
112 de suspensión se encuentra, por tanto, fuera del plano
P-T-S y está desplazado hacia
arriba respecto a él, al menos en el área del brazo de suspensión,
de modo que se encuentre más cerca del eje geométrico longitudinal
L-L de la cremallera 113 de dirección. El eje
geométrico P'-P de pivote del brazo 112 de
suspensión corta, también, al plano
P-T-S en la posición 119 del montaje
trasero 120 del brazo de
suspensión.
suspensión.
Como puede verse de la mejor manera en la Fig.
3, el eje geométrico P'-P de pivote está inclinado
con respecto al plano P-T-S del
brazo 112 de suspensión. La inclinación del eje geométrico
P'-P de pivote del brazo 112 de suspensión con
respecto al plano P-T-S es función
de la longitud de la parte de vástago 52 de la rótula 50 y de la
distancia entre las dos posiciones espaciadas.
La distancia entre el eje geométrico
P'-P de pivote y el eje geométrico longitudinal
L-L se representa mediante la flecha X en la Fig. 3
y la distancia entre el plano P-T-S
y el eje geométrico longitudinal L-L se muestra
mediante la flecha Y en la Fig. 3.
Se apreciará que, desplazando así el eje
geométrico P'-P de pivote del brazo 112 de
suspensión respecto del plano P-T-S
del brazo 112 de suspensión, es posible disponer la cremallera 113
de dirección de modo que esté posicionada más cerca del eje
geométrico P'-P de pivote del brazo de suspensión
sin que exista interferencia entre la bieleta 114 y el brazo 112 de
suspensión.
Se apreciará que la Fig. 3 solamente muestra una
disposición de suspensión y que existiría una disposición de
suspensión similar para la rueda orientable situada al otro lado del
vehículo de motor.
En las Figs. 5 y 6 se muestra una disposición de
suspensión de vehículo para una rueda de rodadura 210 orientable de
un vehículo de motor de acuerdo con una segunda realización del
invento. El vehículo de motor tiene una estructura de carrocería
(no mostrada) que se extiende según un eje geométrico longitudinal
C-C desde un extremo delantero hasta un extremo
trasero del vehículo de motor.
La disposición de suspensión incluye un mangueta
211 de dirección para soportar a rotación la rueda de rodadura 210,
un brazo 212 de suspensión que conecta a pivotamiento la mangueta
211 de dirección a una parte de la estructura 218 de carrocería. Un
montante de suspensión 215 sustancialmente vertical está conectado a
pivotamiento en un extremo inferior del mismo a la mangueta 211 de
dirección y a un mecanismo de dirección en forma de cremallera 213
de dirección para proporcionar un mando de dirección a la mangueta
211 de dirección a fin de conseguir la rotación de la mangueta 211
de dirección en torno al eje geométrico de dirección del vehículo
de motor.
La cremallera 213 de dirección tiene un eje
geométrico longitudinal L-L que está dispuesto
transversalmente con respecto al vehículo de motor y que forma
sustancialmente ángulo recto con el eje geométrico longitudinal
C-C del vehículo de motor.
La cremallera 213 de dirección está conectada a
la mangueta 211 de dirección mediante una bieleta 214. La bieleta
214 esta conectada por su extremo exterior a la mangueta 211 de
dirección mediante una rótula 216.
El brazo 212 de suspensión está conectado a
pivotamiento en dos posiciones espaciadas 218, 219 en un extremo
interior del mismo para rotación en torno a un eje geométrico de
pivote P'-P que es sustancialmente paralelo al eje
geométrico longitudinal C-C del vehículo. El brazo
212 de suspensión está conectado a pivotamiento en un extremo
exterior del mismo por medio de una rótula 217 a un extremo inferior
de la mangueta 211 de dirección.
Una primera de dichas dos posiciones espaciadas
está definida por una rótula 250 y una segunda de dichas posiciones
espaciadas está definida por un muñón 220 que coopera con un
manguito deformable 230 soportado por parte de la estructura 278 de
carrocería del vehículo de motor.
El extremo exterior del brazo 212 de suspensión
tiene formada en él una patilla para soportar un vástago 222 de la
rótula 217. Se utiliza una tuerca 223 para mantener en su sitio la
rótula 217.
La rótula 250 tiene una parte de cabeza
parcialmente esférica aplicada a pivotamiento con una cavidad 254 a
modo de cazoleta de la estructura 278 de carrocería y una parte de
vástago 252 asegurada por un extremo en una abertura estrechada 200
del brazo 212 de suspensión. El vástago 252 está estrechado para
ajustar en la abertura 200 y es retenido en su sitio mediante una
tuerca 253.
La longitud de la parte de vástago 252 de la
rótula 250 determina el desplazamiento "O", en esa posición,
entre el eje geométrico P'-P de pivote del brazo 112
de suspensión y el plano P-Y del brazo 212 de
suspensión.
El eje geométrico P'-P de pivote
del brazo 112 de suspensión se encuentra, por tanto, fuera del plano
P-Y y está desplazado hacia arriba respecto a él,
de modo que se encuentre más cerca del eje geométrico longitudinal
L-L de la cremallera 213 de dirección.
La distancia entre el eje geométrico
P'-P de pivote y el eje geométrico longitudinal
L-L se muestra mediante las flechas Z1 en la Fig. 5
y puede verse que la distancia entre el plano P-Y y
el eje geométrico longitudinal L-L es mayor en otra
distancia Z2.
Como puede verse de la mejor manera en la Fig.
5, el eje geométrico P'-P de pivote está inclinado
con respecto al plano P-Y del brazo 212 de
suspensión. La inclinación del eje geométrico P'-P
de pivote del brazo de suspensión con respecto al plano
P-Y del brazo de suspensión, es función de la
longitud de la parte de vástago 252 de la rótula 250 y de la
distancia entre las dos posiciones espaciadas.
Se apreciará que, desplazando así el eje
geométrico P'-P de pivote del brazo 212 de
suspensión respecto del plano P-Y del brazo 212 de
suspensión, es posible disponer el eje geométrico
P'-P de pivote del brazo 212 de suspensión más
cerca del eje geométrico longitudinal L-L sin que
exista interferencia con la bieleta 214.
Se apreciará que las Figs. 5 y 6 solamente
muestran una disposición de suspensión y que existiría una
disposición de suspensión similar para la rueda orientable situada
al otro lado del vehículo de motor.
Claims (9)
1. Una suspensión para una rueda de rodadura
(110) orientable de un vehículo, que comprende una mangueta (111)
de dirección que puede ser hecha girar en torno a un eje geométrico
de dirección para permitir dirigir la rueda, un brazo (112) de
suspensión sustancialmente plano, que tiene medios de conexión en
dos posiciones espaciadas (118, 119) en un extremo interior del
mismo para conectar a pivotamiento el brazo de suspensión a una
parte suspendida (78) del vehículo de tal modo que pueda ser hecho
girar en torno a un eje geométrico (P'-P) de pivote
sustancialmente paralelo al eje geométrico longitudinal
(C-C) del vehículo, y que está conectado a
pivotamiento en un extremo exterior del mismo con un extremo
inferior de la mangueta (111) de dirección,
definiendo dicho extremo exterior y dichos
medios de conexión el plano (PTS) del brazo (112) de suspensión,
y que comprende, además, un montante de
suspensión (115) sustancialmente vertical conectado a pivotamiento,
en un extremo inferior del mismo, a la mangueta (111) de dirección y
conectado, en un extremo superior del mismo, a dicha parte
suspendida (78),
caracterizada porque el eje geométrico
(P'-P) de pivote del brazo (112) de suspensión se
encuentra fuera del plano (PTS) del brazo (112) de suspensión con
ayuda de una rótula (50) como uno de los medios de conexión en las
dos posiciones espaciadas (118, 119) en el extremo interior del
brazo (112) de suspensión,
teniendo la rótula una parte de cabeza (51)
parcialmente esférica aplicada a pivotamiento con una cazoleta
soportada por la estructura (78) de carrocería y una parte de
vástago (52) que soporta la parte parcialmente esférica fuera del
plano (PTS) del brazo (112) de suspensión.
2. Una suspensión como se reivindica en la
reivindicación 1, en la que el plano (PTS) del brazo (112) de
suspensión está inclinado con respecto al eje geométrico
(P'-P) de pivote del brazo de suspensión.
3. Una suspensión como se reivindica en la
reivindicación 1 o en la reivindicación 2, en la que la parte de
vástago (51) se extiende sustancialmente perpendicular al plano
(PTS) del brazo (112) de suspensión.
4. Una suspensión como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la parte
de vástago (51) se extiende en esencia verticalmente.
5. Una suspensión como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el
montante (115) de suspensión es un montante McPherson.
6. Un vehículo que incluye una suspensión como
se reivindica en cualquier reivindicación precedente y un mecanismo
de dirección (113, 114) para aplicar un par de dirección a la
mangueta (11) de dirección, teniendo el mecanismo de dirección un
eje geométrico (L-L) sustancialmente horizontal que
se extiende transversalmente respecto al vehículo.
7. Un vehículo como se reivindica en la
reivindicación 6, en el que el mecanismo de dirección (113, 114) se
extiende por encima del plano (PTS) del brazo (112) de
suspensión.
8. Un vehículo como se reivindica en la
reivindicación 6 o en la reivindicación 7, en el que el eje
geométrico (P'-P) de pivote del brazo de suspensión
se encuentra por encima del plano (PTS) del brazo de suspensión.
9. Un vehículo como se reivindica en la
reivindicación 8, en el que el eje geométrico longitudinal
(L-L) del mecanismo de dirección (113, 114) se
encuentra más cerca del eje geométrico (P'-P) de
pivote del brazo de suspensión que del plano (PTS) del brazo de
suspensión.
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