ES2242043T3 - Tren trasero de vehiculo automovil del tipo de brazos tirados longitudinalmente con barras de mantenimiento o de guiado transversal. - Google Patents

Tren trasero de vehiculo automovil del tipo de brazos tirados longitudinalmente con barras de mantenimiento o de guiado transversal.

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ES2242043T3
ES2242043T3 ES02748957T ES02748957T ES2242043T3 ES 2242043 T3 ES2242043 T3 ES 2242043T3 ES 02748957 T ES02748957 T ES 02748957T ES 02748957 T ES02748957 T ES 02748957T ES 2242043 T3 ES2242043 T3 ES 2242043T3
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Abstract

Tren trasero para vehículo automóvil, que comprende dos brazos tirados longitudinales (1) de soporte de las ruedas traseras unidos entre sí por un travesaño tubular (3) fijado a la caja (C) del vehículo por dos patas delanteras (3A1) y dos patas traseras (3A2) solidarias de la caja (C) por uniones elásticas (AL) y montados pivotantes en el extremo correspondiente del travesaño (3) alrededor de un eje transversal, caracterizado porque comprende una pieza de soporte (4) fijada de manera rígida sensiblemente en el centro del travesaño tubular (3); y dos barras de mantenimiento sensiblemente transversales (6, 7), cada una de las cuales tiene un extremo fijado a la pieza de soporte (4) por una articulación (AP) y su extremo opuesto fijado al pivote de rueda correspondiente (9) por una articulación (A6, A7), estando dispuesta cada barra de mantenimiento (6, 7) de manera que tenga una longitud variable según los debatimientos verticales de la rueda en ataque y en expansión.

Description

Tren trasero de vehículo automóvil del tipo de brazos tirados longitudinalmente con barras de mantenimiento o de guiado transversal.
La presente invención se refiere a un tren trasero para vehículo automóvil del tipo con dos brazos tirados longitudinales.
Según tal tren trasero, los dos brazos tirados de soporte de las manguetas están unidos entre sí por un travesaño tubular cuyo cuerpo está fijado en la caja del vehículo por dos patas delanteras y dos patas traseras solidarias del cuerpo y unidas a la caja por articulaciones elásticas en forma de cuñas. Cada brazo tirado está montado de manera pivotante en el extremo correspondiente del travesaño alrededor de un eje transversal por intermedio de un rodamiento de agujas para permitir un debatimiento en el plano vertical de cada rueda trasera.
La concepción de este tren trasero hace difícil impedir los giros inducidos del tren bajo esfuerzos transversales importantes a causa de la elasticidad de las cuñas de unión de los brazos tirados a la caja y sobre todo a causa de la deformación de los soportes de rueda, en particular de los brazos tirados propiamente dichos.
Así, el problema que persigue resolver la invención reside en la eliminación de los momentos de flexión sobre los brazos tirados del tren trasero en el caso de esfuerzos transversales severos aplicados al mismo.
Para resolver este problema, la invención propone un tren trasero para vehículo automóvil, que comprende dos brazos tirados longitudinales de soporte de las manguetas unidos entre sí por un travesaño tubular fijado a la caja del vehículo por patas delanteras y traseras solidarias de la caja por articulaciones elásticas y montados pivotantes en el extremo correspondiente del travesaño alrededor de un eje transversal y que se caracteriza porque comprende una pieza de soporte fijada de manera rígida sensiblemente en el centro del travesaño tubular; y dos barras de mantenimiento sensiblemente transversales, cada una de las cuales tiene un extremo fijado a la pieza de soporte por una articulación y su extremo opuesto fijado al pivote de rueda correspondiente por una articulación, estando dispuesta cada barra de mantenimiento de manera que tenga una longitud variable según los debatimientos verticales de la rueda en los estados en ataque y en liberación.
Según un aspecto ventajoso de la invención, la pieza de soporte comprende un cuerpo de fijación al travesaño y una pieza sensiblemente en forma de estribo de soporte de las articulaciones de los dos barras de mantenimiento, solidaria del cuerpo de fijación y situada en la parte trasera del travesaño.
Según un primer modo de realización, el cuerpo de fijación puede encerrar el travesaño y fijarse al mismo por dos bridas situadas bajo el travesaño en el plano vertical que pasa por el eje del travesaño, definiendo una de las bridas de fijación una de las ramas de la pieza en estribo.
Con preferencia, el cuerpo de fijación puede comprender en el primer modo de realización dos semicoquillas que encierran el travesaño, y la pared de la pieza en estribo trasera del travesaño puede ser solidaria de la semicoquilla trasera del cuerpo de fijación.
Según un segundo modo de realización, el cuerpo de fijación puede comprender dos semicoquillas disjuntas que encierran el travesaño y fijadas al mismo por dos pares de bridas pertenecientes respectivamente a las dos semicoquillas.
Con preferencia, la pieza en forma de estribo comprende en este segundo modo de realización dos placas planas paralelas cuyo plano medio pasa por el eje del travesaño.
Según un primer modo de realización, cada barra de mantenimiento comprende en su parte de extremo unida a la pieza de soporte, dos elementos telescópicos externo e interno que comprenden respectivamente dos topes de extremo transversales fijos entre los cuales se apoya un órgano elástico que puede comprimirse axialmente cuando la rueda se debate verticalmente en ataque.
Según una variante de realización, el órgano elástico es un muelle helicoidal de compresión.
Según otra variante de realización, el órgano elástico es un bloque de caucho troncocónico solidario del tope de extremo del elemento telescópico interno.
El elemento telescópico externo de cada barra de mantenimiento está unido en su extremo a la pieza de soporte por la articulación correspondiente que es elástica o de rótula.
Según un segundo modo de realización, la articulación que une cada barra de mantenimiento a la pieza de soporte es elástica y comprende un manguito a base de caucho de eje longitudinal paralelo al eje longitudinal del vehículo y que tiene dos cavidades internas diametralmente opuestas que permiten una deformación radial del manguito durante los debatimientos verticales de la rueda.
Ventajosamente, cada una de las cavidades presenta en sección transversal la forma de una lumbrera arqueada.
Con preferencia, la pieza de soporte es una pieza de fundición de aluminio.
Se comprenderá mejor la invención y otros fines, características, detalles y ventajas de la misma aparecerán más claramente en la descripción explicativa que va a seguir, hecha con referencia a los dibujos anexos dados únicamente a título de ejemplo para ilustrar dos modos de realización de la invención y en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de un tren trasero para vehículo automóvil conforme a la invención, según un primer modo de realización de la pieza de soporte;
la figura 2 es una vista parcial en corte agrandada de la parte de extremo de una de las dos barras de mantenimiento según un primer modo de realización de la invención utilizadas en el tren trasero de la figura 1;
la figura 3 es una vista parcial desde arriba según la flecha III de la figura 2;
la figura 4 representa esquemáticamente los diferentes debatimientos verticales de las ruedas traseras del vehículo para explicar el funcionamiento del tren trasero conforme a la invención;
la figura 5 es una vista parcial en corte semejante a la de la figura 2 y que representa una variante de realización de la barra de mantenimiento de la inven-
ción;
la figura 6 es una vista en corte agrandada según un segundo modo de realización de la articulación del extremo de una barra de mantenimiento conforme a la invención;
la figura 7 es una vista desde arriba según la flecha VII de la figura 6;
la figura 8 es una vista idéntica a la de la figura 1 según un segundo modo de realización de la pieza de soporte; y
la figura 9 es una vista en corte de la pieza de soporte según el segundo modo de realización ilustrado en la figura 8.
Con referencia a la figura 1, el tren trasero para vehículo automóvil comprende dos brazos tirados longitudinales opuestos 1 de soporte de las manguetas 2 de las ruedas traseras del vehículo y que se unen entre sí por un travesaño tubular 3 cuyo cuerpo 3a se fija a la caja C del vehículo por dos patas delanteras 3a1 y dos patas traseras 3a2 solidarias del cuerpo 3a para formar un marco fijo y unidas a la caja C por articulación elásticas AL en forma de cuñas. Cada brazo tirado 1 está montado pivotante en el extremo correspondiente del travesaño 3 alrededor de un eje transversal AA' por intermedio de un rodamiento de agujas (no representado) para permitir un debatimiento en el plano vertical de cada rueda trasera.
El tren trasero comprende además dos barras transversales deformables en torsión BT, de las que sólo se ha representado una, y situadas a ambos lados del travesaño tubular 3. Una de las barras BT tiene un extremo anclado en una de las patas delantera 3a1 o trasera 3a2 y su extremo opuesto está anclado en una parte de extremo solidaria del cuerpo 3a del travesaño 3, mientras que la otra barra BT tiene un extremo anclado en la otra pata trasera 3a2 o delantera 3a1 y su extremo opuesto anclado en una parte de extremo solidaria del cuerpo 3a del travesaño 3 en el lado opuesto de la primera parte de extremo de anclaje de la primera barra BT.
Un amortiguador hidráulico de doble efecto AH está interpuesto entre el extremo de cada pata trasera 3a2 y el brazo tirado correspondiente 1.
Según la invención, el tren trasero comprende igualmente dos barras llamadas de mantenimiento 6, 7 sensiblemente transversales al eje longitudinal del vehículo y cada uno de los cuales tiene un extremo fijado a un pieza de soporte 4 por una articulación AP, estando fijada la pieza de soporte 4 rígidamente en el travesaño tubular 3 como se verá más adelante.
El otro extremo de cada barra de mantenimiento 6, 7 está fijado en el pivote de la rueda trasera correspondiente por una articulación de eje longitudinal A6, y A7 fijada al extremo de un estribo 9 solidario del pivote de rueda.
Cada barra de mantenimiento 6, 7 está realizada de manera que tenga una longitud variable según los debatimientos verticales en ataque y en expansión de la rueda trasera correspondiente y está inclinada de arriba a abajo a partir de su punto de anclaje P3, P4 a la pieza de soporte 4.
En un primer modo de realización de la pieza de soporte 4, la misma comprende un cuerpo de fijación 20 al travesaño 3 y una pieza 21 sensiblemente en forma de estribo de soporte de las articulaciones AP de las dos barras de mantenimiento 6, 7. La pieza 21 es solidaria por su parte superior del cuerpo de fijación 20. Está situada en la parte trasera del travesaño 3 según el sentido de marcha normal del vehículo.
El cuerpo de fijación 20 encierra el travesaño tubular 3 y eventualmente una o dos barras de torsión BT. El travesaño 3 y las barras BT atraviesan pues lateralmente el cuerpo de fijación 20. El cuerpo de fijación 20 está fijado al travesaño tubular 3 por dos bridas 210a y 210b sensiblemente en forma de placas, situadas bajo el travesaño 3, en el plano vertical que pasa por el eje del travesaño tubular 3. Las bridas son presionadas una contra otra por medios de apriete, por ejemplo pernos. En el modo de realización de la invención ilustrado en la figura 1, la brida de fijación trasera 210a define la rama delantera de la pieza en estribo 21.
El cuerpo de fijación 20 comprende dos semicoquillas 20a y 20b que encierran el travesaño 3 respectivamente por la parte trasera y por la delantera. Estas dos semicoquillas 20a y 20b son solidarias por su parte superior y contienen en sus partes inferiores las bridas 210a y 210b, respectivamente. Como se muestra en la figura 1, el estribo 21 comprende una rama posterior 21a en forma de placa, paralela a la brida de fijación 210a y solidaria de la semicoquilla posterior 20a del cuerpo de fijación 20.
La pieza de soporte 4 es con preferencia una pieza de fundición de aluminio. Puede igualmente ser mecanizada, y el material utilizado puede ser acero.
El eje de las articulaciones AP de las barras de mantenimiento 6 y 7 en la pieza de soporte 4 es sensiblemente paralelo al eje longitudinal del vehículo.
Cada articulación AP viene a insertarse entre las dos ramas del estribo 21, y se les une de manera elástica, como se ha descrito para los dos modos de realización de las barras de mantenimiento 6 y 7 ilustrados respectivamente por las figuras 2, 3, 5 y 6, 7 o por una rótula.
Según el primer modo de realización representado en las figuras 2 y 3, cada barra de mantenimiento 6, 7 comprende en su parte de extremo unida a la pieza de soporte 4 dos elementos tubulares telescópicos interno 6a, 7a y externo 6b, 7b, respectivamente, con el fin de hacer variar la distancia entre el punto de anclaje P1, P2 de la barra de mantenimiento 6, 7 en el estribo 9 del pivote de rueda correspondiente y el punto de anclaje P3, P4 del extremo opuesto de la barra de mantenimiento 6, 7 en la pieza de soporte 4. El punto de anclaje P3, P4 puede ser un tornillo excéntrico para regular el esfuerzo sobre el plano de rueda.
El extremo del tubo telescópico interno 6a, 7a de la barra de mantenimiento está obstruido por un tapón cilíndrico 10 enchufado a la fuerza en el tubo 6a, 7a y que comprende una cavidad 10a de recepción de la base de un bloque troncocónico 11 de material a base de caucho que puede deformarse axialmente por compresión.
El extremo del tubo telescópico externo 6b, 7b de la barra de mantenimiento 6, 7 está igualmente cerrado por un tope cilíndrico 12 situado frente al tapón 10 con interposición del bloque de caucho 11 para permitir al bloque 11 venir a apoyarse sobre el tope 12 y deformarse axialmente por comprensión como se ha representado por líneas de trazos interrumpidos en la figura 4 cuando cada rueda trasera se debate en ataque en el plano vertical.
El tope cilíndrico 12 se mantiene en el extremo correspondiente del tubo externo 6b, 7b por un engatillado S de este tubo.
Los dos tubos telescópicos 6a, 7a y 6b, 7b se hacen estancos frente al exterior por un manguito externo en forma de fuelle 13.
El extremo del tubo externo 6b, 7b que prolonga el de recepción del tope 12 está aplanado para constituir una parte de menor espesor soportada por el eje 14 por intermedio de una articulación elástica 15 constituida por un manguito de caucho solidario del eje 14. El eje 14 se fija rígidamente por uno de sus extremos en la barra trasera 21a y por su otro extremo en la brida 210a. El manguito 15 cubre toda la longitud del eje 14 entre la rama trasera 21a y la brida 210a. El manguito 15 está igualmente fijado en una funda metálica 16 fijada al extremo aplanado del tubo externo 6b, 7b transversalmente al mismo.
El manguito 15 puede fijarse al eje 14 y a la funda 16 por un adhesivo.
Según una variante, la articulación AP puede ser del tipo de rótula.
La variante de realización representada en la figura 5 no difiere de la de la figura 2 más que por la presencia de un muelle helicoidal de compresión 11 que reemplaza al bloque de caucho e interpuesto entre los dos topes extremos 10 y 12.
La figura 4 representa de manera esquemática los debatimientos de las ruedas traseras y por tanto de los brazos tirados 1 alrededor del eje de rotación A-A' y simbolizado por los puntos AR a partir de la posición de referencia 0. Así, cada rueda trasera se debate de la posición "ataque (1)" a la posición "expansión (2)" alrededor del eje A-A' y los puntos de anclaje P1 y P2, que son solidarios de las ruedas traseras, sufren estos debatimiento, como se ha simbolizado en (1') y (2') a uno y otro lado de la posición de referencia (0') del punto P1, P2. Los desplazamiento de los puntos P1 y P2 provocan una variación de longitud de las rectas P3, P1 y P2, P4 que simbolizan respectivamente las dos barras de mantenimiento 6, 7. Así, cada barra de mantenimiento 6, 7 sigue lo más cerca posible el trayecto teórico del brazo tirado correspondiente 1 en la parte "rodadura normal" y "ataque" donde los efectos de la fuerza centrífuga se ejercen en el sentido de la compresión de la barra 6, 7 y serán recibidos por tanto directamente por ella, gracia a su parte telescópica cuyo tubo interno 6a, 7a se desplazará en el tubo externo 6b, 7b hacia el tope 12 con el fin de comprimir axialmente el bloque de caucho 11 sobre ella.
Por el contrario, en la parte "expansión" del trayecto teórico de cada brazo tirado 1, cada punto de anclaje P1, P2 tirará de la barra de mantenimiento correspondiente 6, 7 en el sentido de alargamiento de la misma, es decir, que el tubo interno 6a, 7a de la parte telescópica de la barra de mantenimiento se desplazará en el tubo externo 6b, 7b alejándose del tope 12.
La configuración telescópica de las partes de extremo de las dos barras de mantenimiento 6, 7 permite pues gobernar el plano de rueda trasera para disminuir el giro inducido por los esfuerzos transversales y garantiza un buen trazado del paralelismo de las ruedas.
El segundo modo de realización representado en las figuras 6 y 7 asegura la misma función que el primer modo de realización antes citado y será descrito a continuación.
Según este segundo modo de realización, la articulación AP que une el extremo de cada barra de mantenimiento 6, 7 a la pieza de soporte 4 comprende un manguito de caucho 17 montado sobre el eje transversal 14 coaxialmente al mismo y alojado en una funda metálica 18 solidaria del extremo aplanado de la barra de mantenimiento 6, 7 transversalmente a la misma. El manguito 17 se extiende sobre toda la longitud del eje 14 entre la rama trasera 21a y la brida 210a y tiene así su eje longitudinal paralelo al eje longitudinal del vehículo.
Cada manguito 17 comprende dos cavidades internas diametralmente opuestas 17a que se extienden en una dirección paralela al eje longitudinal del manguito y cada una en forma de lumbrera arqueada. Las dos cavidades 17a permiten una deformación radial del manguito 17 por compresión cuando la rueda trasera correspondiente se debate en ataque donde los efectos de la fuerza centrifuga se ejercen en el sentido de la compresión de la barra de mantenimiento correspondiente 6, 7.
Un segundo modo de realización de la pieza de soporte 4, que constituye el modo de realización preferido, está ilustrado en las figuras 8 y 9. Las piezas que desempeñan las mismas funciones que en el primer modo de realización, conservan la misma referencia y no serán descritas. Este segundo modo de realización difiere del primer modo de realización descrito más arriba primeramente porque el cuerpo de fijación 20 comprende dos semicoquillas 20c y 20e completamente disjuntas que están solidarizadas sobre el travesaño 3 por dos pares de bridas 210c/210d y 210e/210f pertenecientes respectivamente a las semicoquillas 20c y 20e. Las bridas opuestas 210c y 210e están situadas bajo el travesaño 3, en el plano que pasa por su eje A-A', ligeramente desplazado con relación a la vertical en el sentido inverso de las agujas del reloj (figura 9). Las bridas opuestas 210d y 210f están situadas por encima del travesaño 3, en un plano que pasa por su eje A-A', ligeramente desplazado con relación a la vertical en el sentido de las agujas del reloj. Las bridas 210c/210e y 210d/210f son presionadas una contra otra por ejemplo por pernos.
Este segundo modo de realización difiere igualmente del primer modo de realización precedente porque la pieza en forma de estribo 21 comprende dos placas planas paralelas 21b y 21c cuyo plano medio B-B' pasa por el eje A-A del travesaño 3. Esta pieza 21 es solidaria de la semicoquilla 20c y se extiende a partir de la misma hacia atrás. Las placas 21b y 21c están ligeramente inclinadas hacia abajo. El eje de articulación AP de las barras de mantenimiento 6 y 7 en la pieza de soporte 4 es perpendicular al plano B-B'.
Este segundo modo de realización del cuerpo de fijación 20 puede ser utilizado conjuntamente con uno cualquiera de los dos modos de realización de las barras de mantenimiento 6 y 7 (telescópicas o provistas de articulaciones elásticas que presentan cavidades internas), las dos variantes de realización del órgano elástico en caso de que las barras de mantenimiento sean telescópicas (bloque de caucho o muelle helicoidal), y la variante de realización en la que la articulación AP es de rótula.
La invención propone así varias soluciones que permiten recibir en apoyo la totalidad de los esfuerzos transversales ejercidos sobre el tren trasero y que pasan directamente a la caja sin solicitar los elementos del tren trasero en deformación, es decir, los brazos tirados y/o las cuñas de unión de los mismos a la caja del vehículo.
El alargamiento de cada barra de mantenimiento hacia la expansión permite liberar las tensiones internas que de otro modo impedirían el libre debatimiento del tren trasero.

Claims (13)

1. Tren trasero para vehículo automóvil, que comprende dos brazos tirados longitudinales (1) de soporte de las ruedas traseras unidos entre sí por un travesaño tubular (3) fijado a la caja (C) del vehículo por dos patas delanteras (3A1) y dos patas traseras (3A2) solidarias de la caja (C) por uniones elásticas (AL) y montados pivotantes en el extremo correspondiente del travesaño (3) alrededor de un eje transversal, caracterizado porque comprende una pieza de soporte (4) fijada de manera rígida sensiblemente en el centro del travesaño tubular (3); y dos barras de mantenimiento sensiblemente transversales (6, 7) , cada una de las cuales tiene un extremo fijado a la pieza de soporte (4) por una articulación (AP) y su extremo opuesto fijado al pivote de rueda correspondiente (9) por una articulación (A6, A7), estando dispuesta cada barra de mantenimiento (6, 7) de manera que tenga una longitud variable según los debatimientos verticales de la rueda en ataque y en expansión.
2. Tren trasero según la reivindicación 1, caracterizado porque la pieza de soporte (4) comprende un cuerpo de fijación (20) al travesaño (3) y una pieza (21) sensiblemente en forma de estribo de soporte de las articulaciones (AP) de las dos barras de mantenimiento (6, 7), solidaria del cuerpo de fijación (20) y situada en la parte trasera del travesaño (3).
3. Tren trasero según la reivindicación 2, caracterizado porque el cuerpo de fijación (20) encierra el travesaño (3) y se fija al mismo por dos bridas (210A, 210B) situadas bajo el travesaño (3) en el plano vertical que pasa por el eje del travesaño (3), definiendo una de las bridas de fijación una de las ramas de la pieza en estribo (21).
4. Tren trasero según la reivindicación 3, caracterizado porque el cuerpo de fijación (20) comprende dos semicoquillas (20a, 20b) que encierran el travesaño (3), y porque la pared de la pieza en estribo (21) detrás del travesaño (3) es solidaria de la semicoquilla trasera (20a) del cuerpo de fijación (20).
5. Tren trasero según la reivindicación 2, caracterizado porque el cuerpo de fijación (20) comprende dos semicoquillas disjuntas (20c, 20e) que encierran el travesaño (3), y fijadas al mismo por dos pares de bridas (210c, 210d) y (210e, 210f) pertenecientes respectivamente a las semicoquillas (20c y 20e).
6. Tren trasero según la reivindicación 5, caracterizado porque la pieza (21) comprende dos placas planas paralelas (21b, 21c) cuyo plano medio pasa por el eje del travesaño (3).
7. Tren trasero según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cada barra de mantenimiento (6, 7) comprende en su parte de extremo unida a la pieza de soporte (4), dos elementos telescópicos (6a, 7a; 6b, 7b) externo e interno que comprenden respectivamente dos topes de extremo transversales fijos (10, 12) entre los cuales se apoya un órgano elástico (11) que puede comprimirse axialmente cuando la rueda se debate verticalmente en
ataque.
8. Tren trasero según la reivindicación 7, caracterizado porque el órgano elástico (11) es un muelle helicoidal de compresión.
9. Tren trasero según la reivindicación 7, caracterizado porque el órgano elástico (11) es un bloque de caucho troncocónico solidario del tope de extremo del elemento telescópico interno (6a, 7a).
10. Tren trasero según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el elemento telescópico externo (6b, 7b) de cada barra de mantenimiento (6, 7) está unido en su extremo a la pieza de soporte (4) por la articulación correspondiente que es elástica o de rótula.
11. Tren trasero según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la articulación (AP) que une cada barra de mantenimiento (6, 7) a la pieza de soporte (4) es elástica y comprende un manguito a base de caucho (17) de eje longitudinal paralelo al eje longitudinal del vehículo y que tiene dos cavidades internas diametralmente opuestas (17a) que permiten una deformación radial del manguito (17) durante los debatimientos verticales de la rueda.
12. Tren trasero según la reivindicación 11, caracterizado porque las cavidades (17a) presentan cada una en sección transversal la forma de una lumbrera arqueada.
13. Tren trasero según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pieza de soporte (4) es una pieza de fundición de aluminio.
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