ES2271918T3 - Suspension de eje y placa elastica para la conexion del eje. - Google Patents
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Abstract
Suspensión de eje para un eje de vehículo con suspensión neumática con un cuerpo (1) de eje, resortes (2) de brazo oscilante que cruzan el cuerpo (1) de eje por sus dos extremos así como elementos (3a, 3b) de tracción que se extienden transversalmente respecto a los resortes (2) de brazo oscilante así como al cuerpo (1) de eje, contrayendo estas piezas entre sí, que se apoyan por un lado en el cuerpo (1) de eje y por el otro, en la parte contraria al cuerpo (1) del eje, en el resorte (2) de brazo oscilante desde fuera, caracterizada porque la altura de la sección transversal del resorte (2) de brazo oscilante en la sección (A) longitudinal de la conexión (14) del eje se reduce hacia atrás y porque los elementos (3b) de tracción dispuestos detrás del cuerpo (1) del eje presentan una altura (h2) constructiva reducida.
Description
Suspensión de eje y placa elástica para la
conexión del eje.
La presente invención se refiere a una
suspensión de eje para un eje de vehículo con suspensión neumática
con un cuerpo de eje, resortes de brazo oscilante que cruzan el
cuerpo de eje por sus dos extremos así como elementos de tracción
que se extienden transversalmente respecto a los resortes de brazo
oscilante así como al cuerpo de eje, contrayendo estas piezas entre
sí, que se apoyan por un lado en el cuerpo de eje y por el otro, en
la parte contraria al cuerpo del eje, en el resorte de brazo
oscilante desde fuera.
La invención se refiere además a un componente
de tal suspensión de eje, a saber, a una placa elástica para el
apoyo de elementos de tracción, que unen el cuerpo de eje de un eje
de vehículo con un resorte de brazo oscilante que cruza el cuerpo
de eje, apoyándose la placa elástica en la cara exterior del resorte
de brazo oscilante por medio de superficies de apoyo delanteras y
traseras, que se encuentran delante o detrás del cuerpo de eje y
que respectivamente se extienden transversalmente respecto a la
dirección de tracción de los elementos de tracción.
La invención se refiere además a otro componente
de tal suspensión de eje, a saber, a un resorte de brazo oscilante
para el apoyo del cuerpo de eje de un eje de vehículo con suspensión
neumática, con un ojo de brazo oscilante delantero y una sección
longitudinal dispuesta detrás de éste, para la conexión del eje.
Tales suspensiones de eje, placas elásticas y
resortes de brazo oscilante se conocen, por ejemplo, del documento
DE-10110495-A1. En éste se expone
una multitud de variantes para la conexión del cuerpo de eje al
resorte de brazo oscilante por medio de barras de tracción rectas o
en forma de U. En todas las formas de realización, la compresión de
resorte máxima del resorte neumático viene limitada por la distancia
entre el resorte de brazo oscilante, o las barras de tracción
dispuestas en la parte superior del resorte de brazo oscilante, en
la zona de la suspensión del eje, y el bastidor del vehículo. Con
una compresión de resorte mayor, el resorte de brazo oscilante gira
en torno a su punto de giro fijo dentro de la consola lo necesario
hasta topar contra el bastidor del vehículo con la zona de la
suspensión del eje más alejada del punto de
giro.
giro.
La distancia entre el resorte de brazo oscilante
y el bastidor del vehículo influye, en caso de una altura de
vehículo constante, en el volumen de carga del vehículo, ya que se
puede lograr un descenso de la superficie de carga por medio de la
reducción de esta distancia, por lo que, en el otro lado, la altura
de carga sube.
Por ello, la invención tiene como objetivo crear
una suspensión de eje de construcción vertical y, en caso de
elevada compresión de resorte, lo más compacta posible. Además se
creará una placa elástica y un resorte de brazo oscilante que
permitirán tal suspensión de eje de construcción compacta.
Para conseguir este objetivo se propone respecto
a la suspensión del eje que la altura de la sección transversal del
resorte de brazo oscilante en la sección longitudinal de la conexión
del eje se reduzca hacia atrás, y que los elementos de tracción
dispuestos detrás del cuerpo del eje presenten una altura
constructiva reducida.
En lo relativo a la placa elástica se propone,
para conseguir el objetivo antes indicado, que la superficie de
apoyo trasera esté dispuesta más baja que la superficie de apoyo
delantera.
Respecto al resorte de brazo oscilante se
propone, para conseguir el objetivo antes indicado, que la altura
de la sección transversal del resorte de brazo oscilante en la
sección longitudinal de la conexión del eje se reduzca hacia
atrás.
De esta forma se logra una construcción compacta
en la que el recorrido de compresión máximo alcanzable del resorte
de brazo oscilante se incrementa. Con una compresión de resorte
máxima constante, ello permite reducir la distancia entre el
resorte de brazo oscilante y el bastidor del vehículo, por lo que se
obtiene en la altura total del vehículo una ganancia adicional de
altura y volumen de carga útiles.
Las cargas máximas del resorte de brazo
oscilante se producen en la zona de la conexión del eje, siendo las
cargas en la parte de la conexión del eje opuesta al punto de giro
fijo del resorte de brazo oscilante menores que en la parte
delantera de la conexión del eje, debido a las relaciones de palanca
existentes. Las cargas se van reduciendo constantemente hacia los
extremos del resorte de brazo oscilante. Por ello se puede reducir
la altura de la sección transversal del resorte de brazo oscilante
en la parte trasera de la conexión del eje, menos sometida a carga,
sin que ello dé lugar durante la conducción a un incremento de la
carga del material del resorte de brazo oscilante debido a las
fuerzas estáticas y dinámicas, incluyendo las fuerzas de torsión.
Con la adaptación de la sección transversal se pueden realizar más
bien distribuciones uniformes de las tensiones, al menos sobre la
zona del resorte de brazo oscilante, en la que éste está unido al
cuerpo del eje.
Especialmente ventajosa resulta además una
suspensión de eje, en la que los elementos de tracción son barras
de tracción que se apoyan en el resorte de brazo oscilante por medio
de unas placas elásticas de configuración especial, que están en
contacto con la superficie del resorte de brazo oscilante y
sustancialmente se extienden transversalmente respecto al resorte
de brazo oscilante hasta más allá del borde de éste. De este modo
resulta posible conectar el cuerpo del eje de forma segura al
resorte de brazo oscilante, cuya sección transversal varía en
sentido longitudinal, sin que los orificios o similares, que
menoscaban el comportamiento elástico del resorte de brazo
oscilante, atraviesen éste.
Para asegurar la posición de las placas
elásticas se propone que éstas estén unidas entre sí por medio de
un nervio respectivo, que se extiende sustancialmente en el sentido
longitudinal del resorte de brazo oscilante. También es concebible
una placa elástica continua escalonada.
Se propone además que cada dos barras de
tracción estén unidas entre sí formando un arco en una sola pieza,
apoyándose en el cuerpo del eje de forma resistente a la presión.
Ello permite un montaje especialmente sencillo de las barras de
tracción por medio de dos tornillos respectivos en los extremos
opuestos a los arcos.
Se desprenden más detalles y ventajas de la
siguiente descripción de los dibujos pertinentes, en los que se
representan dos formas de realización preferentes de una suspensión
de eje configurada según la invención, así como además una placa
elástica según la invención, así como un resorte de brazo oscilante
según la invención. Los dibujas muestran:
Fig. 1: Representación esquemática
de una suspensión de eje en caso de máxima compresión de resorte
del resorte de brazo oscilante o en su estado sin presión
Fig. 2: Dibujo parcialmente
detallado del resorte de brazo oscilante de una suspensión de
eje
Fig. 3: Sección ampliada de la
conexión del eje según la figura 1
Fig. 4: Sección ampliada de la
conexión del eje en una suspensión de eje de configuración
alternativa
En la figura 1 se representa en una vista
lateral una suspensión de eje en caso de máxima compresión del
resorte 5 de brazo oscilante o en su estado sin presión. Para su
conexión al resorte 2 de brazo oscilante, el cuerpo 1 de eje
configurado como tubo cuadrado se sujeta en la conexión 14 de eje.
El resorte 2 de brazo oscilante que asume la función del brazo
oscilante longitudinal del vehículo está equipado en su extremo
delantero con un ojo 4a de brazo oscilante. Éste forma el punto de
giro para el alojamiento giratorio del resorte 2 de brazo oscilante
en la consola 4 fija. El extremo posterior del resorte 2 de brazo
oscilante está unido de forma rígida con el resorte 5 neumático,
que se apoya en el otro lado en el bastidor 6 del
vehículo.
vehículo.
En la figura 2 se muestra un resorte 2 de brazo
oscilante, laminado a partir de un acero para resortes, de una
suspensión de eje según la invención en una representación levemente
ampliada respecto a la figura 1. Junto al resorte 2 de brazo
oscilante propiamente dicho también se representan esquemáticamente
los planos de simetría, que se extienden transversalmente respecto
al resorte 2 de brazo oscilante, de un elemento 3a de tracción
delantero y de un elemento 3b de tracción trasero de la conexión 14
de eje, así como además el plano 1a medio del cuerpo del eje. La
conexión 14 de eje se extiende por la sección A longitudinal del
resorte de brazo oscilante.
En la dirección longitudinal se extiende la cara
8 inferior del resorte 2 de brazo oscilante, con el que está en
contacto el cuerpo 1 de eje, por toda la sección A longitudinal de
la conexión 14 de eje, así como también más allá de la misma,
sustancialmente en sentido recto. La cara 9 superior opuesta al
cuerpo 2 de eje del resorte 2 de brazo oscilante, por el contrario,
está configurada en la zona A de la conexión 14 de eje hacia atrás
de forma descendente, por lo que se crea una zona B unida por detrás
(fig. 2) con una altura de la sección transversal del resorte 2 de
brazo oscilante reducida. Los elementos 3a de tracción delanteros
están dispuestos en la zona longitudinal del resorte 2 de brazo
oscilante, cuya altura de sección transversal justo aún no se ha
reducido. Los elementos 3b de tracción traseros se encuentran, por
el contrario, en la zona B. La zona B se extiende en la dirección
del plano de simetría del cuerpo 2 de eje al menos en la mitad del
ancho de los elementos 3b de tracción por encima y más allá del
plano de simetría de éstos. Por medio de esta disposición de los
elementos 3a y 3b de tracción sobre el resorte 2 de brazo oscilante,
la altura de los elementos 3b de tracción traseros se puede reducir
por la diferencia de altura \Deltah, que también se corresponde
sustancialmente con la reducción de la altura de la sección
transversal del resorte 2 de brazo oscilante, respecto a la altura
de los elementos 3a de tracción delanteros.
Tal y como se puede ver mejor en la figura 1, el
resorte 2 de brazo oscilante gira al comprimirse desde su posición
de salida sustancialmente horizontal sólo lo necesario en torno al
punto 4a de giro en la consola 4, hasta topar contra el bastidor
del vehículo con los elementos 3b de fijación traseros. La altura
h_{2} de los elementos 3b de fijación traseros determina así el
ángulo de giro alcanzable del resorte 2 de brazo oscilante y, así,
en definitiva, también la compresión de resorte alcanzable del
cuerpo 1 de eje.
Por eso es posible disminuir la altura
constructiva vertical de toda la suspensión del eje mediante la
reducción de la altura constructiva de los elementos 3b de tracción
con un recorrido de compresión constante del cuerpo 1 del eje, con
lo que, por ejemplo, se puede hacer descender la superficie de carga
del vehículo y, con la misma altura total del vehículo, lograr una
ganancia adicional de volumen de carga útil.
En la figura 3 se representa una sección
ampliada de la conexión 14 de eje según la figura 1. Se puede
reconocer que los elementos de tracción son barras 3a ó 3b de
tracción, que están unidas transversalmente respecto al cuerpo 1 de
eje en un estribo 12 por medio de secciones en forma de U. En el
extremo superior de las barras de tracción hay conformadas unas
secciones roscadas. Estas secciones roscadas atraviesan placas 11a,
11b elásticas y, por medio de tuercas 15, se realiza un
arriostramiento de la placa 11 elástica contra la superficie 9 del
resorte 2 de brazo oscilante. Las placas 11a, 11b elásticas se
extienden transversalmente respecto a los resortes 2 de brazo
oscilante hasta más allá de los bordes laterales de éstos. Para la
unión de las dos secciones 11a, 11b de placa elástica entre sí hay
un nervio 13, que se extiende sustancialmente en el sentido del
resorte 2 de brazo oscilante, unido en sus dos extremos con una
placa 11a, 11b elástica respectiva, con lo que resulta una placa 16
elástica conjunta adaptada al descenso del resorte de brazo
oscilante. La sección 11a de placa elástica delantera se encuentra
en sentido longitudinal delante del cuerpo de eje y la sección 11b
de placa elástica trasera detrás del cuerpo 1 de eje. En la cara
inferior, las secciones de placa elástica están equipadas con
superficies 16a ó 16b de apoyo respectivas, con las que se apoyan en
la cara 9 superior respectiva del resorte 2 de brazo oscilante. De
esta manera, la fuerza de tracción que actúa en los elementos 3a, 3b
de tracción se transmite en ángulo recto y, por tanto, sin fuerza
transversal, a la cara 9 superior del resorte de brazo
oscilante.
Debido al descenso de la cara superior del
resorte 9 de brazo oscilante hacia atrás, unido a una reducción de
la altura de sección transversal del resorte de brazo oscilante, la
superficie 16b de apoyo trasera también está dispuesta en un plano
más bajo que la superficie 16a de apoyo delantera. Los planos de las
superficies de apoyo, por tanto, son paralelos entre sí, pero a
distintas alturas. El nervio 13 une la sección 11a de placa
elástica con la sección 11b de placa elástica y, por tanto, sirve
para la estabilización adicional de los puntos de aplicación de
fuerza de las barras 3a, 3b de tracción. El nervio 13 está
configurado inclinado entre la sección 11a de placa elástica
delantera, situada más alta, y la sección 11b de placa elástica
trasera, situada más baja. Toda la placa 16 elástica, incluyendo
ambas secciones 11a, 11b de placa elástica, y el nervio 13 está
configurada en una sola pieza, preferentemente como una pieza de
fundición o forja.
Entre el resorte 2 de brazo oscilante y el
cuerpo 1 de eje se encuentra una placa 7 de eje preferentemente
fabricada en fundición, y debajo del cuerpo 1 de eje una solapa 10
de eje, adaptada a la forma del arco y asimismo fabricada
preferentemente en forja. Tanto la solapa 10 de eje como la placa 7
de eje sirven para la transmisión de las fuerzas que atraviesan los
elementos 3a, 3b de tracción, por medio de los cuales el cuerpo 1
de eje está unido sobre la sección A longitudinal en el resorte 2 de
brazo oscilante.
Además, en la figura 3 se puede ver la reducción
de la altura de la sección transversal del resorte 2 de brazo
oscilante por la zona A de la conexión 14 del eje, debido a la cual
el elemento 3b de tracción trasero presenta respecto al elemento 3a
de tracción delantero una altura constructiva reducida en la
diferencia
\Deltah.
\Deltah.
En la otra forma de realización de la suspensión
de eje según la invención representada en la figura 4 se obtiene
asimismo la altura constructiva reducida de los elementos 3b de
tracción en la diferencia \Deltah, que se corresponde,
sustancialmente, con la reducción de la altura de sección
transversal del resorte 2 de brazo oscilante. Al contrario que la
configuración representada en la figura 3, los elementos 3b ó 3a de
tracción están unidos sustancialmente en paralelo respecto al
cuerpo 1 de eje y con los elementos 3a ó 3b de tracción opuestos
por medio de los estribos 12, configurados sustancialmente en forma
de U, formando una sola pieza. Por esta razón es necesario que la
solapa 10 de eje sobresalga por el extremo inferior del cuerpo 1 de
eje de éste y forme alojamientos en los que se puedan apoyar los
elementos 3a ó 3b de tracción de forma resistente a la presión.
Además de las dos variantes representadas en las
figuras se pueden concebir muchas otras configuraciones
constructivas de la conexión 14 de eje, en las que, por ejemplo, los
elementos 3a, 3b de tracción no son estribos 12 de una sola pieza,
sino pernos rectos, en los que, asimismo, la altura constructiva
h_{2} del elemento 3b de tracción trasero reducida respecto a la
altura constructiva h_{1} del elemento 3a de tracción delantero
sirve, según la invención, para la reducción de la altura de montaje
de toda la suspensión del
eje.
eje.
- 1
- Cuerpo de eje
- 1a
- Línea media
- 2
- Resorte de brazo oscilante
- 3a
- Elemento de tracción
- 3b
- Elemento de tracción
- 4
- Consola
- 4a
- Punto de giro, ojo de brazo oscilante
- 5
- Resorte neumático
- 6
- Bastidor de vehículo
- 7
- Placa de eje
- 8
- Cara inferior del resorte de brazo oscilante
- 9
- Cara superior del resorte de brazo oscilante
- 10
- Solapa de eje
- 11a
- Sección de placa elástica
- 11b
- Sección de placa elástica
- 12
- Estribo
- 13
- Nervio
- 14
- Conexión de eje
- 15
- Tuerca
- 16
- Placa elástica
- 16a
- Superficie de apoyo
- 16b
- Superficie de apoyo
- 17
- Sentido de tracción
- A
- Sección longitudinal
- B
- Zona de altura de la sección transversal del resorte de brazo oscilante reducida
- h_{1}
- Altura constructiva
- h_{2}
- Altura constructiva
- \Deltah
- Diferencia de altura
Claims (10)
1. Suspensión de eje para un eje de
vehículo con suspensión neumática con un cuerpo (1) de eje, resortes
(2) de brazo oscilante que cruzan el cuerpo (1) de eje por sus dos
extremos así como elementos (3a, 3b) de tracción que se extienden
transversalmente respecto a los resortes (2) de brazo oscilante así
como al cuerpo (1) de eje, contrayendo estas piezas entre sí, que
se apoyan por un lado en el cuerpo (1) de eje y por el otro, en la
parte contraria al cuerpo (1) del eje, en el resorte (2) de brazo
oscilante desde fuera, caracterizada porque la altura de la
sección transversal del resorte (2) de brazo oscilante en la sección
(A) longitudinal de la conexión (14) del eje se reduce hacia atrás
y porque los elementos (3b) de tracción dispuestos detrás del
cuerpo (1) del eje presentan una altura (h_{2}) constructiva
reducida.
2. Suspensión de eje según la
reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo (1) de eje
está dispuesto debajo del resorte (2) de brazo oscilante.
3. Suspensión de eje según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque los elementos
(3a, 3b) de tracción son barras de tracción, que se apoyan en el
resorte (2) de brazo oscilante por medio de al menos una placa (11;
16) elástica que está en contacto con la superficie (9) del resorte
(2) de brazo oscilante y se extiende transversalmente respecto al
resorte (2) de brazo oscilante hasta más allá del borde de éste.
4. Suspensión de eje según la
reivindicación 3, caracterizada porque las placas (11)
elásticas respectivas están unidas entre sí por medio de un nervio
(13) que se extiende sustancialmente en la dirección longitudinal
del resorte (2) de brazo oscilante.
5. Suspensión de eje según la
reivindicación 1, caracterizada porque dos barras (3a, 3b) de
tracción respectivas están unidas entre sí por medio de estribos
(12) formando una sola pieza, apoyándose en el cuerpo (1) de eje de
forma resistente a la presión.
6. Placa elástica para el apoyo de
elementos de tracción, que unen el cuerpo de eje de un eje de
vehículo con un resorte de brazo oscilante que cruza el cuerpo de
eje, apoyándose la placa (16) elástica en la cara exterior del
resorte de brazo oscilante por medio de superficies (16a, 16b) de
apoyo delanteras y traseras, que se encuentran delante o detrás del
cuerpo de eje y que respectivamente se extienden transversalmente
respecto a la dirección de tracción de los elementos de tracción,
caracterizada porque la superficie (16b) de apoyo trasera
está dispuesta más baja que la superficie (16a) de apoyo
delantera.
7. Placa elástica según la
reivindicación 6, caracterizada porque esta presenta una
sección (11a) de placa elástica delantera en cuya cara inferior
está configurada la superficie (16a) de apoyo delantera, y una
sección (11b) de placa elástica trasera, en cuya cara inferior está
configurada la superficie (16b) de apoyo trasera, y porque la
sección (11a, 11b) de placa elástica delantera y trasera están
unidas entre sí en la dirección longitudinal del resorte de brazo
oscilante por medio de un nervio (13).
8. Placa elástica según la
reivindicación 7, caracterizada porque el nervio (13) está
configurado inclinado entre la sección (11a) de placa elástica
delantera y la sección (11b) de placa elástica trasera.
9. Resorte de brazo oscilante para el
apoyo del cuerpo de eje de un eje de vehículo con suspensión
neumática, con un ojo (4a) de brazo oscilante delantero y una
sección (A) longitudinal dispuesta detrás de éste, para la conexión
del eje, caracterizado porque la altura de la sección
transversal del resorte de brazo oscilante en la sección (A)
longitudinal de la conexión del eje se reduce hacia atrás.
10. Resorte de brazo oscilante según la
reivindicación 9, caracterizado porque el ancho de la sección
transversal del resorte de brazo oscilante es constante en la
sección (A) longitudinal de la conexión del eje.
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