ES2241932T3 - Bastidor auxiliar para la suspension de las ruedas delanteras y traseras de un automovil. - Google Patents

Abstract

Bastidor auxiliar para la suspensión de las ruedas delanteras o traseras de un automóvil, que está apoyado en la estructura del vehículo en, al menos, cuatro puntos de fijación (7, 8), en el que cada soporte de eje (4) está articulado con, al menos, un brazo (1, 2) en el bastidor auxiliar, que se compone de cuatro brazos (36, 37) que se distancian por pares a cada lado del vehículo respecto a un cuerpo central (35) y fijados a éste, cuyos extremos libres (31, 32) están fijados a la estructura del vehículo, formando los dos brazos de un par secciones parciales de un brazo doble (30) en forma de U, cuya sección en arco (33) está fijada en el cuerpo central (35) y el cuerpo central es una caja (35) abierta a ambos lados, sumergiéndose en las aberturas laterales una sección de arco (33), respectivamente, de un brazo doble (28, 29), caracterizado porque la caja (35) presenta la forma de un paralelepípedo alargado, que está cerrado en la zona central y que se abre lateralmente en forma de embudoy porque los brazos dobles (28, 29) están formados por un tubo (30), porque las secciones de arco (33) se sumergen en toda su longitud en la abertura en forma de embudo hasta el eje de tubo y la altura de la caja (35) corresponde al grosor de tubo.

Description

Bastidor auxiliar para la suspensión de las ruedas delanteras y traseras de un automóvil.

La invención se refiere a un bastidor auxiliar para la suspensión de las ruedas delanteras y traseras de un automóvil según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un bastidor auxiliar de este tipo es el objeto del documento DE 3927987. Los brazos dobles se componen, respectivamente, de dos casquillos de chapa, que están ensamblados en un cuerpo hueco. Una pieza transversal delantera y una trasera unen los dos brazos dobles, recogiendo en forma de tenaza los extremos de las piezas transversales, respectivamente, la base de un brazo doble en una pieza corta.

Un bastidor auxiliar se describe, también, en el documento DE 3942794 A1. Los brazos están fijados individualmente a un cuerpo central y forman una cruz en la vista en planta desde arriba. Los extremos libres de los brazos están fijados en dos largueros de la estructura del vehículo. La cruz forma un refuerzo, con el que debe conseguirse un incremento de la rigidez transversal. La cruz evita que los dos largueros bajo carga se desplacen lateralmente, pero no que se lleven entre sí a una posición curvada. Una torsión del bastidor auxiliar alrededor de un eje transversal del vehículo no puede evitarse, por tanto, con esta disposición, puesto que la fijación recíproca de los brazos tiene lugar de forma centrada.

Del documento DE 4135361 A1 se conoce otro bastidor auxiliar, en el que los dos brazos delanteros y los dos brazos traseros forman una pieza, que esta fabricada a partir de dos semicasquillos. Los dos brazos dobles están unidos entre sí mediante dos tubos cortos, de manera que se forma un bastidor aproximadamente rectangular. Los dos tubos están dirigidos a través de los cuerpos huecos y soldados con ellos. Este bastidor auxiliar es un poco más rígido a la torsión que el bastidor auxiliar según el documento DE 3942794 A1, pero más complicado de fabricar.

La invención se basa, por tanto, en el objetivo de desarrollar un bastidor auxiliar rígido a la torsión, que pueda fabricarse fácilmente y, además, se construya de la forma más plana posible.

Para ello, se propone que la caja para elevar la rigidez a la torsión presente la forma de un paralelepípedo alargado, que está cerrado en sección. Para poder conseguir un buen ajuste de las secciones de arco, las aberturas laterales se configuran en forma de embudo.

Los brazos dobles se forman, preferentemente, a partir de un tubo, que mediante una máquina de doblado puede llevarse fácilmente a la forma prevista para el vehículo. Una unión especialmente buena entre el tubo y la caja se consigue si la altura de la caja corresponde al grosor del tubo y el tubo se sumerge en la abertura en toda la longitud de su cuerpo hasta el eje del tubo en la abertura. El borde superior y el borde inferior de la caja se extiende de forma tangencial hacia dentro de la superficie de revestimiento del tubo, de forma que ambas piezas pueden soldarse entre sí sin tensión.

Los brazos se liberan de las fuerzas del brazo, si los contracarriles se articulan directamente en el cuerpo central. Especialmente, en un brazo de suspensión doble con un brazo superior y un brazo inferior, los soportes de cojinete para alojar la articulación se disponen en el lado superior y en el lado inferior del cuerpo central.

Es posible fijar los soportes de cojinete no como piezas individuales en el cuerpo central, sino conformar los soportes de cojinete directamente en el cuerpo central. En el cuerpo central pueden preverse, además, soportes para un estabilizador.

Puesto que la construcción del bastidor auxiliar, independientemente del material usado, garantiza una rigidez suficiente, puede fabricarse de metal ligero, por ejemplo, aluminio. Esto tiene la ventaja de que el bastidor auxiliar presenta una rigidez suficiente y, a pesar de ello, es relativamente ligero.

Con un bastidor auxiliar según la invención, se realiza la suspensión de ruedas traseras descrita a continuación, que no es el objeto propio de la invención. La descripción debe servir, sencillamente, para una mejor comprensión de la invención. La suspensión de las ruedas traseras se compone de un brazo transversal superior y uno inferior, un brazo de compensación dispuesto de forma transversal y un brazo longitudinal para la dirección múltiple de un soporte de eje en la carrocería del vehículo, con un apoyo de carrocería que se compone de un muelle y un amortiguador, estando alojado el agujero de fijación inferior del amortiguador directamente en el soporte de eje, estando el brazo transversal superior dispuesto delante del brazo transversal inferior respecto al sentido de desplazamiento, y el muelle apoyado en el brazo transversal inferior cerca del soporte de eje. De este modo, se consigue, en primer lugar, que el apoyo inferior del muelle no se coloque demasiado hacia abajo, de manera que el apoyo superior pueda disponerse debajo del suelo del maletero o del suelo del espacio de carga teniendo en cuenta los trayectos del muelle que deben preverse necesariamente.

Mediante el desplazamiento del brazo superior respecto al brazo inferior se consigue, en segundo lugar, un espacio de montaje para el muelle suficientemente grande, de forma que por ejemplo, puede montarse un muelle bombeado corto con característica elástica progresiva (muelle de minibloque). La disposición garantiza, además, que queda suficiente espacio de montaje para pode fijar la pinza-soporte de un freno de disco en la zona angular posterior del soporte de eje.

La disposición seleccionada tiene, además, la ventaja de que la multiplicación de trayecto para el muelle puede mantenerse cerca de 1, puesto que el punto de contacto de rueda de la rueda que se sujeta en el soporte de eje y el apoyo de muelle están alejados casi a la misma distancia del eje de giro de la suspensión de rueda en la carrocería.

Para poder disponer el punto de articulación superior del amortiguador lo más bajo posible y, así, poder realizar un suelo de espacio de carga que atraviese hasta la carcasa de rueda, se propone prever el punto de articulación en el soporte de eje a la altura del punto de articulación para la traviesa inferior. Asimismo, el amortiguador puede disponerse cerca del soporte de eje, de forma que el espacio de carga, en caso de que su suelo discurra por debajo del punto de articulación superior del amortiguador, tenga que limitarse sólo un poco lateralmente.

Para la cinemática de la suspensión de rueda es ventajoso, que el brazo transversal se encuentre detrás del eje de giro en el soporte de eje y el superior aproximadamente por encima del eje de giro en el soporte de eje. De este modo, la posición del eje de giro que, entre otras cosas, se determina por una articulación central del lado de la carrocería del brazo transversal puede adaptarse mejor a las circunstancias respectivas del vehículo.

Preferiblemente, el amortiguador se dispone entre el brazo de compensación y el brazo transversal superior.

Los brazos transversales así como el brazo de compensación se articulan en el lado de la carrocería en un bastidor auxiliar. Este se fija mediante cuatro puntos de fijación a la carrocería. En un lado del vehículo están dispuestos, respectivamente, dos puntos de fijación uno detrás de otro y aproximadamente a mitad de distancia entre el soporte de eje y la articulación del brazo transversal superior en el bastidor auxiliar. La articulación en el lado de la carrocería del brazo de compensación en el bastidor auxiliar tiene lugar aproximadamente por debajo de la fijación anterior del bastidor auxiliar en la carrocería.

Un estabilizador se extiende delante del brazo auxiliar y se articula en su extremo con el brazo transversal superior mediante un brazo de péndulo corto que puede bascular en el sentido longitudinal del brazo.

La disposición descrita de la suspensión de rueda en el bastidor auxiliar tiene la ventaja de que la suspensión de rueda puede premontarse ampliamente y puede fijarse a la carrocería junto con el bastidor auxiliar. Únicamente para la articulación del lado de la carrocería del brazo longitudinal es necesaria una etapa de trabajo separada.

La invención se explica en detalle a continuación mediante un ejemplo de realización, que se representa en tres dibujos. Se muestran:

Fig. 1: una vista en plana y la

Fig. 2: una vista posterior de la suspensión de rueda con piezas del bastidor auxiliar, así como

Fig. 3: una representación en perspectiva de un eje posterior con bastidor auxiliar.

La suspensión de rueda se compone de un brazo transversal inferior 1, un brazo transversal superior 2, así como un brazo de compensación 3 dispuesto de forma transversal y un brazo longitudinal 9. Los tres brazos dispuestos de forma transversal se extienden en paralelo entre sí respecto a la horizontal del vehículo. Los puntos de articulación 11, 12, 13 de los brazos en el soporte de eje 4 forman aproximadamente un triángulo de lados iguales, teniendo lugar la articulación 12 del brazo transversal 2 superior por encima del eje de rueda 5 y las articulaciones 11, 13 del brazo transversal inferior 1 y del brazo de compensación 3 por debajo a ambos lados del eje de rueda 5 del soporte de eje 4.

En el lado de la carrocería, los brazos transversales están fijados en un bastidor auxiliar 6, que se describe en detalle a continuación. Este se fija mediante cuatro puntos de fijación 7, 8; 7', 8' a cada lado del vehículo, en el suelo de la carrocería.

El brazo transversal inferior 1 y el brazo transversal superior 2 están articulados desplazados hacia dentro en el lado superior e inferior del bastidor auxiliar 6 respecto a los puntos de fijación 7, 8 (articulaciones 21, 22). La articulación 23 del lado de la carrocería del brazo de compensación 3 tiene lugar aproximadamente por debajo del punto de fijación anterior 7.

Los puntos de fijación 7, 8 se encuentra aproximadamente uno detrás de otro a media anchura entre el soporte de eje y las articulaciones 21, 22 del lado de la carrocería del brazo transversal inferior 1 y del brazo transversal superior 2. El brazo transversal inferior y superior 1, 2 se alojan a ambos lados, respectivamente, en manguitos de amortiguación orientados de forma longitudinal al eje longitudinal del vehículo. El material de tipo caucho en los manguitos garantiza, por un lado, un aislamiento de sonido propagado por estructuras sólidas y, por otro lado, una cierta elasticidad de la articulación, de forma que puede tener lugar un giro del soporte de eje 4 a través de una curva espacial, cuya posición en relación a la carrocería se determina, especialmente, por el brazo de compensación 3 y un brazo longitudinal 9 en acción conjunta con los brazos transversales 1, 2.

En el caso del brazo longitudinal 9 se trata de una chapa en forma de espada flexible a la torsión, que está orientada de forma vertical respecto al vehículo y, de este modo, permite combeos en el plano horizontal pero no en el plano vertical. Tiene especialmente el objetivo de controlar el avance de la rueda posterior al comprimir el muelle. El brazo longitudinal 9 está unido firmemente con el soporte de eje 4 y está alojado en la carrocería de forma que puede girar perpendicularmente respecto al eje longitudinal del vehículo.

Por consiguiente, el brazo de compensación 3 tiene el objetivo de controlar el curso de caída al comprimir el muelle. Para ello, el brazo de compensación 3 está alojado en el lado del soporte de eje en una articulación esférica y en el lado de la carrocería en un manguito de amortiguación.

El apoyo de la suspensión de rueda tiene lugar mediante un muelle 15 y un amortiguador 16. El muelle 15 se encuentra en una cazoleta de muelle 17 en el brazo transversal inferior cerca de la articulación 21 del lado del soporte de eje. El brazo transversal superior 2 se extiende delante del espacio ocupado por el muelle.

Como muelle se prevé un muelle bombeado con característica progresiva. Este se construye de forma plana y no sobresale mucho por encima del punto de fijación 8 posterior. El amortiguador 16 está previsto entre el brazo transversal superior 2 y el brazo de compensación 3 cerca del soporte de eje 4. El agujero de fijación inferior 26 se encuentra a la misma altura que la articulación 11 del lado del soporte de eje del soporte transversal 1 inferior.

En la zona del amortiguador 16, el extremo del lado del soporte de eje del soporte longitudinal 9 se fija, también, en el soporte de eje 4.

El eje de giro 25 que determina la compresión de muelle del soporte de eje 4 o de la rueda de vehículo fijada al mismo se extiende, al menos, para pequeños trayectos de muelle a través de un punto de articulación central 20 determinado por las articulaciones 21, 22 del lado de la carrocería del brazo transversal 1, 2 superior e inferior, así como de la articulación 23 del lado de la carrocería del brazo de compensación 3. Como puede constatarse fácilmente, las distancias del apoyo de muelle así como del punto de contacto de rueda 24 medio respecto al eje de giro 25 no son muy distintas entre sí, de forma que se obtiene una multiplicación de trayecto casi óptima para la compresión de muelle. Una disposición del muelle coaxial al amortiguador -como se propone en el estado de la técnica- resultaría en una multiplicación de trayecto esencialmente peor.

El bastidor auxiliar 6, cuya mitad izquierda está representada en la fig. 1 y 2, y cuya mitad derecha está construida de forma simétrica a la mitad representada, se compone de dos brazos dobles 28, 29 a cada lado del vehículo. Un brazo doble 28 (o 29) está formado por un tubo 30, en cuyos extremos se prevén cilindros 31, 32 cortos para el alojamiento de manguitos de amortiguación para la formación de los puntos de fijación 7, 8. En la vista en planta desde arriba, cada tubo 30 tiene aproximadamente la forma de una U, cuya sección de arco 33 se sumerge en parte en una caja 35 abierta en el lado frontal y está soldada con ella. La caja 35 forma, de este modo, una unión rígida entre el brazo doble 28, 29 izquierdo y derecho.

La caja 25 presenta una sección transversal cerrada y se abre, sencillamente, a ambos lados frontales en forma de embudo, para alojar la sección de arco 33 del brazo doble 28, 29 izquierdo o derecho. La caja es algo más ancha que alta, determinándose la altura mediante el diámetro de los tubos 30 usados para los brazos dobles. Como se desprende de la representación, los tubos 30 se introducen en los lados frontales abiertos y forman, de este modo, los cierres laterales de la caja 35.

La caja 35 es, al mismo tiempo, soporte de los soportes de cojinete 36, 37 para la articulación 21, 22 del lado de la carrocería del brazo transversal 1 inferior y del brazo transversal 2 superior. El soporte de cojinete 36 para el brazo transversal 2 superior está dispuesto en el lado superior de la caja 35 y el soporte de cojinete 37 para el brazo transversal inferior 1 en el lado inferior de la caja 35. En el caso de soportes de cojinete, puede tratarse de piezas separadas, que se sueldan en la caja, pero también de piezas realizadas de una sola pieza con la pared de caja superior o inferior, que están configuradas, por ejemplo, mediante moldes para prensado a partir de la pared de caja. El soporte de cojinete 36 para el brazo transversal superior 2 está dispuesto de forma aproximadamente central, mientras el soporte de cojinete 37 para el soporte transversal inferior está dispuesto detrás lateralmente, de forma que la pared lateral del soporte de cojinete 37 pasa por encima hacia la pared posterior de la caja 35.

Para mantener bajo el peso del bastidor auxiliar, se fabrica en conjunto de aluminio. Esto afecta tanto a los tubos 30 como también a la caja 35, así como a los cilindros 30, 31 y los soportes de cojinete 36, 37.

En la pared de la caja 35 que se dirige hacia delante en el sentido de desplazamiento se prevén fijaciones 53 con guías 38 para un estabilizador 40 (sólo mostrado en la fig. 1), en el que un extremo 54 pasa por debajo del brazo anterior de un brazo doble 28 y mediante un brazo de péndulo corto está articulado pendulando en la zona central del brazo transversal 2 superior.

Decisivo para la rigidez especial del bastidor es que la sección central de los tubos 30 en forma de U, es decir, de sección de arco 33, se encuentra ajustándose a una de las aberturas laterales de la caja 35, discurriendo los cantos de cierre 50 laterales de la pared superior e inferior 51, 52 por encima y por debajo del eje de tubo, de forma que las paredes pasan tangencialmente al tubo 30. Por tanto, el cordón de soldadura dirigido a lo largo del canto de cierre 50 está casi libre de tensión. Visto en conjunto se obtiene una unión firme sin tensión entre la caja 35 y los tubos 30.

Claims (5)

1. Bastidor auxiliar para la suspensión de las ruedas delanteras o traseras de un automóvil, que está apoyado en la estructura del vehículo en, al menos, cuatro puntos de fijación (7, 8), en el que cada soporte de eje (4) está articulado con, al menos, un brazo (1, 2) en el bastidor auxiliar, que se compone de cuatro brazos (36, 37) que se distancian por pares a cada lado del vehículo respecto a un cuerpo central (35) y fijados a éste, cuyos extremos libres (31, 32) están fijados a la estructura del vehículo, formando los dos brazos de un par secciones parciales de un brazo doble (30) en forma de U, cuya sección en arco (33) está fijada en el cuerpo central (35) y el cuerpo central es una caja (35) abierta a ambos lados, sumergiéndose en las aberturas laterales una sección de arco (33), respectivamente, de un brazo doble (28, 29), caracterizado porque la caja (35) presenta la forma de un paralelepípedo alargado, que está cerrado en la zona central y que se abre lateralmente en forma de embudo y porque los brazos dobles (28, 29) están formados por un tubo (30), porque las secciones de arco (33) se sumergen en toda su longitud en la abertura en forma de embudo hasta el eje de tubo y la altura de la caja (35) corresponde al grosor de tubo.

2. Bastidor auxiliar según la reivindicación 1, caracterizado porque, al menos, un brazo (1, 2) articulado en el bastidor auxiliar de un soporte de eje (4) está articulado en el cuerpo central (35).

3. Bastidor auxiliar según la reivindicación 2, caracterizado porque cada soporte de eje (4) está articulado con un brazo superior (2) y uno inferior (1) en el bastidor auxiliar (6), estando un soporte de cojinete (37) para el brazo inferior (1) y un soporte de cojinete (36) para el brazo superior (2) conformado o fijado en la pared superior (51) o en la pared inferior (52) del cuerpo central configurado como caja (35).

4. Bastidor auxiliar según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque están previstas fijaciones (53) para un estabilizador (40) en el bastidor auxiliar (6).

5. Bastidor auxiliar según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los brazos (28, 29) y el cuerpo central (35) están fabricados de aluminio.