BR102020021686A2 - Sistema de suspensão traseira de veículo motorizado tendo uma estrutura modular que pode ser configurada como uma suspensão de eixo de torção ou como uma suspensão de eixo rígido - Google Patents

Sistema de suspensão traseira de veículo motorizado tendo uma estrutura modular que pode ser configurada como uma suspensão de eixo de torção ou como uma suspensão de eixo rígido Download PDF

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Fabrizio PASTORE
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Abstract

sistema de suspensão traseira de veículo motorizado tendo uma estrutura modular que pode ser configurada como uma suspensão de eixo de torção ou como uma suspensão de eixo rígido. um sistema de suspensão traseira de um veículo motorizado compreende um par de braços longitudinais (10) e um membro transversal na forma de um elemento tubular (90). esses componentes são configurados de modo que o elemento tubular (90) possa ser rigidamente conectado aos braços longitudinais (10) em qualquer uma das duas posições de montagem selecionáveis. em uma primeira posição de montagem, o elemento tubular (90) é rigidamente conectado aos braços longitudinais (10) em uma posição substancialmente coaxial com os suportes de roda (60) de modo a definir uma suspensão de eixo rígido. em uma segunda posição de montagem, o elemento tubular principal (90) é rigidamente conectado aos braços longitudinais (10) em uma posição intermediária entre as extremidades dianteira e traseira dos braços longitudinais (10), de modo a definir uma suspensão de eixo de torção.

Description

SISTEMA DE SUSPENSÃO TRASEIRA DE VEÍCULO MOTORIZADO TENDO UMA ESTRUTURA MODULAR QUE PODE SER CONFIGURADA COMO UMA SUSPENSÃO DE EIXO DE TORÇÃO OU COMO UMA SUSPENSÃO DE EIXO RÍGIDO Campo da Invenção
[0001] A presente invenção refere-se a sistemas de suspensão de veículos motorizados e, em particular, a sistemas de suspensão traseira do tipo que compreende um par de braços longitudinais, tendo as extremidades dianteiras carregando juntas giratórias para conexão articulada a uma estrutura de suporte do veículo e as extremidades traseiras carregando os respectivos suportes de roda e membro transversal na forma de um elemento tubular principal, tendo extremidades opostas configuradas para serem rigidamente conectadas aos dois braços longitudinais.
Estado da Técnica
[0002] As suspensões do chamado tipo de eixo de torção são antigas e bem conhecidas; eles compreendem um par de braços longitudinais do tipo acima indicado e um membro transversal que conecta as respectivas partes dos dois braços longitudinais entre si, cujas partes estão localizadas em posições intermediárias entre as extremidades dianteiras e as extremidades traseiras dos braços longitudinais.
[0003] Também são bem conhecidas suspensões de eixo rígido com braços longitudinais, nas quais os suportes de roda são rigidamente conectados às extremidades de um eixo rígido.
[0004] Na produção moderna de veículos motorizados, como em particular na produção de veículos leves, sente-se a necessidade de um sistema de suspensão com uma estrutura modular que permita que a suspensão seja configurada como uma suspensão de eixo de torção ou suspensão de eixo rígido, em função das necessidades do projeto. Por exemplo, pode haver a necessidade de projetar o mesmo modelo de veículo tanto em uma versão para tração com motor de combustão interna, quanto em uma versão para tração elétrica, em que a necessidade de fornecer espaço suficiente para alojar as baterias elétricas de alimentação pode envolver uma mudança na configuração da suspensão.
Campo da Invenção
[0005] É, portanto, um objetivo da invenção proporcionar um sistema de suspensão traseira de um veículo motorizado com uma estrutura modular adaptada para ser configurada como uma suspensão de eixo de torção ou uma suspensão de eixo rígido.
[0006] Um outro objetivo da invenção é o de fornecer um sistema de suspensão de veículo motorizado que seja capaz de atingir a finalidade acima indicada com uma estrutura extremamente simples e econômica.
Sumário da invenção
[0007] Em vista de alcançar um ou mais dos objetos acima indicados, a invenção fornece um sistema de suspensão traseira de veículo motorizado com as características que foram indicadas no início da presente descrição e ainda caracterizado pelo fato de o referido elemento tubular principal e os referidos braços longitudinais serem configurados de tal forma que o elemento tubular pode ser rigidamente conectado aos braços longitudinais em qualquer uma das duas posições de montagem selecionáveis:
  • - uma primeira posição de montagem na qual o referido elemento tubular está rigidamente conectado aos braços longitudinais em posições que são substancialmente coaxiais com os suportes de roda, de modo a definir uma suspensão de eixo rígido,
  • - uma segunda posição de montagem, na qual o referido elemento tubular está rigidamente conectado aos braços longitudinais em uma posição intermediária entre as extremidades dianteira e traseira dos braços longitudinais, de modo a definir uma suspensão de eixo de torção,
o referido sistema de suspensão sendo ainda caracterizado pelo fato de que cada suporte de roda é rigidamente conectado ao respectivo braço longitudinal através de um respectivo elemento tubular auxiliar, tendo uma extremidade externa se projetando de uma superfície lateral externa do braço longitudinal e rigidamente conectada ao suporte de roda, e uma extremidade interna que se projeta de uma superfície lateral interna do braço longitudinal, e em que, na referida primeira posição de montagem, o referido elemento tubular principal tem suas extremidades opostas rigidamente conectadas às extremidades internas dos dois elementos tubulares auxiliares.
[0008] Em uma modalidade preferencial, cada braço longitudinal tem um corpo principal de chapa metálica e um corpo auxiliar configurado para ser soldado ao corpo principal apenas na configuração da suspensão de eixo de torção, de modo a definir uma parede lateral externa do braço longitudinal e um parede lateral interna do braço longitudinal que está espaçada uma da outra, a suspensão sendo ainda caracterizada pelo fato de que na referida segunda posição de montagem do elemento tubular principal, correspondendo à configuração da suspensão de eixo de torção, o referido elemento tubular principal possuindo porções de extremidade, cada uma sendo soldada à parede lateral interna do respectivo braço longitudinal.
[0009] Em uma modalidade exemplar, o referido corpo principal de cada braço longitudinal tem sua porção traseira se estendendo substancialmente em um plano horizontal, com referência à condição de uso, e configurado para atuar como um suporte para uma mola helicoidal do sistema de suspensão. Além disso, o referido corpo principal de cada braço longitudinal tem uma porção frontal que se estende substancialmente em um plano vertical, com referência à condição de uso, e soldada ao corpo de uma bucha elástica para a conexão articulada à estrutura de suporte do veículo motorizado.
[0010] Também no caso de uma modalidade exemplar, os elementos tubulares auxiliares acima mencionados são fornecidos com suportes para conexão às extremidades traseiras de duas unidades de absorção de choque. Além disso, o sistema de suspensão de acordo com a invenção compreende uma barra estabilizadora que é usada apenas na configuração de suspensão de eixo rígido, tendo uma extremidade fornecida com um acessório para articulação a uma estrutura de suporte de veículo motorizado e uma extremidade oposta fornecida com um acessório para articulação a um dos referidos elementos tubulares auxiliares.
Descrição detalhada de uma modalidade preferida
[0011] Outras características e vantagens da invenção ficarão evidentes a partir da descrição que se segue com referência aos desenhos anexos, dados puramente a título de exemplo não limitativo, em que:
  • - as figuras 1A, 1B, 1C, 1D mostram uma vista em perspectiva, uma vista plana, uma vista lateral e uma vista em perspectiva explodida de uma modalidade preferencial do sistema de suspensão de acordo com a invenção, na configuração de suspensão de eixo rígido, e
  • - as figuras 2A, 2B, 2C, 2D mostram uma vista em perspectiva, uma vista plana, uma vista lateral e uma vista em perspectiva explodida da modalidade acima mencionada do sistema de suspensão na configuração de suspensão de eixo de torção.
[0012] Com referência aos desenhos, o sistema de suspensão de acordo com a invenção inclui um par de braços longitudinais 10 tendo extremidades dianteiras, cada uma conectada ao corpo de uma bucha elástica 20, para a conexão articulada a uma estrutura de suporte 30 do veículo (ver figuras 1C, 2C) em torno de um eixo 40 que é substancialmente horizontal e transversal em relação à direção longitudinal do veículo (nas figuras 1A, 2A, a direção de avanço do veículo é indicada pela seta A).
[0013] Com referência às figuras 1C, 2C, a modalidade do sistema de suspensão que é mostrada neste documento é aplicada a um veículo leve em que a estrutura de suporte 30 é constituída pela estrutura do veículo, incluindo um par de vigas longitudinais 31 (apenas uma das que é visível nos desenhos) ligados uns aos outros por elementos de travessa (não visíveis nos desenhos), de acordo com uma técnica que é convencional e conhecida per se. No entanto, é claramente entendido que a presente invenção é de aplicação geral e que em particular pode ser aplicada em qualquer tipo de veículo, com qualquer tipo de configuração de estrutura de suporte do veículo. Em particular, a invenção pode ser aplicada também ao caso de um automóvel, no qual a estrutura de suporte da suspensão pode, por exemplo, ser constituída por uma estrutura auxiliar de suporte que, por sua vez, está rigidamente ligada à carroceria do automóvel.
[0014] No caso do exemplo mostrado nas figuras 1C, 2C, cada viga longitudinal 31 é fornecida com um suporte 32 para o suporte articulado em torno do eixo 40 do respectivo braço longitudinal 10.
[0015] Com referência em particular à figura 1A e à figura 1D, na configuração de suspensão de eixo rígido, cada braço longitudinal 10 pode, por exemplo, ter a configuração que é claramente visível na figura 1D. Neste caso, cada braço longitudinal 10 é constituído apenas por um corpo principal 10A, formado por um único elemento de chapa metálica prensada. O elemento 10A tem uma porção traseira que se estende substancialmente em um plano horizontal, com referência à condição de uso, e rodeada por uma parede cilíndrica 11A, projetando-se para cima, para definir um assento de suporte para a extremidade inferior de uma mola helicoidal 50 (ver figura 1A) da suspensão.
[0016] Também com referência ao exemplo específico ilustrado, o corpo principal 10A de cada braço longitudinal constituído pelo elemento acima mencionado de chapa metálica prensada compreende uma porção frontal 12 que se estende substancialmente em um plano vertical e termina com uma borda de extremidade frontal definindo ums cavidade semicircular 12A na qual o corpo metálico 21 da bucha elástica 20 é soldado.
[0017] Com referência aos desenhos, o sistema de suspensão compreende um par de suportes de roda 60 rigidamente conectados aos dois braços longitudinais 10. No exemplo ilustrado específico (ver figuras 1D, 2D), os dois suportes de roda 60 são rigidamente conectados aos dois braços longitudinais 10 através de dois elementos tubulares auxiliares 70. Cada elemento 70 tem um corpo de metal soldado ao corpo principal 10A do respectivo braço longitudinal 10 e tem uma extremidade externa 70A se projetando de uma superfície lateral externa do respectivo braço longitudinal 10 e uma extremidade interna 70B se projetando da superfície lateral interna de o respectivo braço longitudinal 10. No exemplo ilustrado (figura 1D), a extremidade interna 70B é moldada com uma boca alargada. Também no caso do exemplo ilustrado, cada elemento auxiliar 70 é recebido e soldado dentro de assentos semicirculares 11B definidos pelas paredes laterais do braço longitudinal 10.
[0018] Também com referência ao exemplo ilustrado específico, cada suporte de roda 60 tem uma porção inferior 61 com uma forma cilíndrica em forma de copo, que é montada e soldada acima da extremidade interna 70A do respectivo elemento tubular auxiliar 70. Naturalmente, esses detalhes de construção são fornecidos aqui puramente a título de exemplo, uma vez que é claramente entendido que a presente invenção é de aplicação geral e pode, portanto, ser usada também com uma configuração dos elementos de suspensão diferente daquela aqui descrita.
[0019] Ainda com referência ao exemplo ilustrado específico, acima dos elementos auxiliares 70, encontram-se soldados dois suportes 71 (figura 1D) para a ligação articulada das extremidades inferiores de duas unidades de absorção de choque 80, cujas extremidades superiores devem ser conectadas à estrutura do veículo.
[0020] Um componente essencial da presente invenção é constituído por um membro transversal 90 na forma de um elemento tubular principal que é configurado para conectar rigidamente os elementos tubulares auxiliares 70 uns aos outros na configuração de suspensão de eixo rígido (figura 1A-1D) ou para ligar rigidamente os dois braços longitudinais 10 um ao outro em posições intermédias entre as extremidades dianteiras e as extremidades traseiras destes braços, na configuração de suspensão de eixo de torção (figuras 2A-2D).
[0021] Com referência à configuração de suspensão de eixo rígido mostrada nas figuras 1A-1D, para o elemento tubular principal 90 é selecionada uma primeira posição de montagem, na qual as extremidades opostas do elemento 90 são recebidas e soldadas dentro das extremidades internas 70B dos elementos tubulares auxiliares 70.
[0022] Nesta configuração, portanto, o elemento 90 está disposto coaxialmente aos dois elementos auxiliares 70 que transportam os suportes de roda 60.
[0023] Além disso, com referência em particular à figura 1A, na configuração de suspensão de eixo rígido, é fornecido um elemento auxiliar 100 na forma de uma haste de estabilização tendo uma extremidade 100A fornecida com um acessório para a conexão articulada a um suporte 101 soldado em um dos os dois elementos auxiliares 70. Na extremidade oposta, a barra estabilizadora 100 tem um acessório 100B para a conexão articulada à estrutura do veículo. A barra estabilizadora 100 é configurada para se estender transversalmente em relação à direção longitudinal do veículo.
[0024] Na configuração de suspensão de eixo de torção mostrada nas figuras 2A2D, o elemento tubular principal 90 não está engatado dentro dos elementos tubulares auxiliares 70, que, portanto, têm suas extremidades internas 70B completamente livres, enquanto o elemento 90 tem suas extremidades soldadas aos dois braços longitudinais 10 em posições intermediárias entre as extremidades dianteiras e as extremidades traseiras dos braços 10. No entanto, neste caso, a estrutura de cada braço longitudinal 10 compreende, além do corpo principal 10A que foi descrito acima, também um corpo auxiliar 10B que compreende um elemento de chapa metálica prensada soldada ao corpo principal 10A. O corpo auxiliar 10B tem uma parede vertical 13 que está disposta em uma posição substancialmente paralela e espaçada em relação à parede 12 do corpo principal 10A e terminando com uma extremidade frontal 13A tendo uma cavidade semicircular semelhante àquela fornecida na extremidade 12A da parede 12, para receber o corpo de metal 21 que envolve o corpo 22 de material elastomérico de uma bucha elástica 20. O corpo 21 é soldado dentro de sua sede na extremidade 12A.
[0025] As paredes 12, 13, que estão espaçadas umas das outras, definem assim uma parede lateral externa e uma parede lateral interna do braço longitudinal 10.
[0026] O corpo auxiliar 10B também tem uma parede superior 14 que é suportada sobre um flange horizontal da parede vertical 12 do corpo principal 10A, bem como um outro flange horizontal 12C de uma aba vertical definida pelo corpo principal 10A. Finalmente, a parede superior 14 do corpo auxiliar 10B tem uma extremidade traseira com anexos 15 que repousam sobre uma flange circunferencial superior da parede 11A do corpo principal 10A.
[0027] Nas paredes sobrepostas do corpo principal 10A e do corpo auxiliar 10B, essas paredes são rigidamente conectadas umas às outras por soldagem, de modo que a estrutura de cada braço longitudinal adquira uma configuração semelhante a uma caixa adequada para uma suspensão de eixo de torção. Na condição acoplada, o corpo principal 10A e o corpo auxiliar 10B deixam os assentos 11B livres para receber o corpo tubular auxiliar 70.
[0028] No caso do exemplo ilustrado, cada corpo auxiliar 10B tem uma abertura circular 16 através da qual pode ser introduzida a respectiva extremidade do corpo tubular principal 90. Na abertura 16, ao corpo auxiliar 10B é soldado (em duas fendas 17B) um outro elemento 17 de chapa metálica, localizado no lado da parede do corpo 10B oposto ao lado de onde o elemento 90 é introduzido, de modo que este elemento 17 faça parte integrante da parede lateral interna do braço longitudinal. A extremidade correspondente do elemento 90 é inserida através da abertura 16 até entrar em contato com o elemento 17. Nesta condição, o elemento 90 é soldado à parede lateral interna do braço longitudinal, definido pelo corpo 10B e o elemento 17.
[0029] Além do acima, a estrutura do sistema de suspensão na configuração de suspensão de eixo de torção mostrada nas figuras 2A-2D é idêntica àquela mostrada com referência às figuras 1A-1D, exceto para que, neste caso, a barra estabilizadora 100 seja eliminada. Em outras palavras, todos os elementos do sistema de suspensão que são mostrados nas figuras 1A-1D, exceto a barra estabilizadora 100, constituem partes comuns do sistema de suspensão na configuração de suspensão de eixo rígido e na configuração de suspensão de eixo de torção. No caso de uma configuração de suspensão de eixo rígido, adiciona-se o elemento constituído pela barra estabilizadora 100, enquanto que no caso de configuração de suspensão de eixo de torção são adicionados os elementos 10B e 17, que completam a estrutura de cada braço longitudinal.
[0030] Devido às características acima descritas, o sistema de suspensão de acordo com a invenção pode ser configurado como uma suspensão de eixo rígido ou uma suspensão de eixo de torção sem implicar em operações complicadas e caras para mudar de um tipo de configuração para outro. Desta forma, o produtor pode simplificar o processo de produção e pode racionalizar e padronizar ainda mais os componentes da suspensão.
[0031] No caso de um veículo leve, pode ser previsto, por exemplo, que a configuração de suspensão de eixo rígido seja adotada para um modelo de veículo com tração elétrica, a fim de deixar um maior espaço livre entre os braços longitudinais da suspensão para alojar as baterias elétricas de suprimento.
[0032] No exemplo ilustrado, o elemento tubular principal 90 e os elementos tubulares auxiliares 70 têm, cada um, uma seção transversal com uma forma circular. No entanto, é possível adotar uma seção transversal de qualquer forma diferente, por exemplo, de forma oval para os elementos 70, 90.
[0033] Naturalmente, embora o princípio da invenção permaneça o mesmo, os detalhes de construção e as modalidades podem variar amplamente em relação ao que foi descrito e ilustrado puramente a título de exemplo, sem se afastar do escopo da presente invenção, conforme definido em as reivindicações anexas.

Claims (6)

  1. Sistema de suspensão traseira de veículo motorizado compreendendo:
    • - um par de braços longitudinais (10), tendo extremidades dianteiras carregando juntas giratórias (20) para a conexão articulada a uma estrutura de suporte de veículo (30) e extremidades traseiras carregando respectivos suportes de roda (60),
    • - um membro transversal na forma de um elemento tubular principal (90), tendo extremidades opostas configuradas para serem rigidamente conectadas aos dois braços longitudinais (10),
    o referido sistema de suspensão sendo caracterizado pelo fato de que o referido elemento tubular principal (90) e os referidos braços longitudinais (10) são configurados de tal forma que o referido elemento tubular principal (90) pode ser rigidamente conectado aos braços longitudinais (10) em qualquer uma de duas posições de montagem selecionáveis:
    • - uma primeira posição de montagem, na qual o referido elemento tubular principal (90) é rigidamente conectado aos braços longitudinais (10) em uma posição substancialmente coaxial com os suportes de roda (60) de modo a definir uma suspensão de eixo rígido,
    • - uma segunda posição de montagem, na qual o referido elemento tubular principal (90) é rigidamente conectado aos braços longitudinais (10) em posições intermediárias entre as extremidades dianteiras e traseiras dos braços longitudinais (10), de modo a definir uma suspensão de eixo de torção,
    o referido sistema de suspensão sendo ainda caracterizado por cada suporte de roda (60) ser rigidamente conectado ao respectivo braço longitudinal (10) através de um respectivo elemento tubular auxiliar (70), tendo uma extremidade externa se projetando de uma superfície lateral externa do braço longitudinal (10) e rigidamente conectado ao suporte de roda (60) e uma extremidade interna se projetando de uma superfície lateral interna do braço longitudinal (10), e
    em que, na referida primeira posição de montagem, o referido elemento tubular principal (90) tem suas extremidades opostas rigidamente conectadas às extremidades internas (70B) dos dois elementos tubulares auxiliares (70).
  2. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada braço longitudinal (10) possui um corpo principal (10A) de chapa metálica e um corpo auxiliar (10B) também feito de chapa metálica e configurado para ser soldado ao corpo principal (10A) apenas na configuração de suspensão de eixo de torção, de modo que o referido corpo principal (10A) e o referido corpo auxiliar (10B) definem, respectivamente, uma parede lateral externa (12) do braço longitudinal e uma parede lateral interna (13) do braço longitudinal, que estão espaçados uns dos outros, e em que na referida segunda posição de montagem do elemento tubular principal (90) correspondendo à configuração da suspensão do eixo de torção, o referido elemento tubular principal (90) tendo porções de extremidade cada uma soldada à parede lateral interna (13) do respectivo braço longitudinal (10).
  3. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o referido corpo principal (10A) de cada braço longitudinal (10) tem uma porção traseira (11) se estendendo substancialmente em um plano horizontal, com referência à condição de uso, e configurada para atuar como um suporte para uma mola helicoidal (50) do sistema de suspensão.
  4. Sistema de suspensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o referido corpo principal (10A) de cada braço longitudinal (10) tem uma porção frontal (12) se estendendo substancialmente em um plano vertical, com referência à condição de uso, e soldada ao corpo (21) de uma bucha elástica (20) para a conexão articulada à estrutura de suporte do veículo (30).
  5. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os referidos elementos tubulares auxiliares (70) são providos com suportes (71) para a conexão das extremidades traseiras de duas unidades de absorção de choque (80).
  6. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma barra estabilizadora 100 provida para ser utilizada apenas na configuração de suspensão de eixo rígido, e tendo uma extremidade provida com um acessório (100B) para articulação a uma estrutura de suporte de veículo (30) e uma extremidade oposta fornecida com um acessório (100A) para articulação a um dos referidos elementos tubulares auxiliares (70).
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