ES2274551T3 - Sistema de suspension pasiva para vehiculos que incluye un mecanismo de control del balanceo. - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN SISTEMA DE SUSPENSION PARA UN VEHICULO QUE TIENE UN BASTIDOR (1) SOPORTADO SOBRE, POR LO MENOS, DOS RUEDAS DELANTERAS (7A, 7B) ESPACIADAS LATERALMENTE Y, POR LO MENOS, DOS RUEDAS POSTERIORES (7C, 7D) QUE INCLUYEN UN MEDIO DE SOPORTE (4, 5, 6) DEL VEHICULO PARA SOPORTAR EL BASTIDOR ENCIMA DE CADA PAR DE RUEDAS Y UN MEDIO DE REACCION (10) EN EL MOMENTO DEL BALANCEO, PARA CONTROLAR PASIVAMENTE LA POSICION DE LAS RUEDAS UNA CON RELACION A LA OTRA Y CON RELACION AL BASTIDOR, ESTANDO CADA MECANISMO DE CONTROL DE LA APTITUD DEL BALANCEO CONECTADO A, POR LO MENOS, OTRO MECANISMO DE CONTROL DE APTITUD DEL BALANCEO POR UN MEDIO DE INTERCONEXION (8, 9) DE ESTOS MECANISMOS. EL MEDIO DE INTERCONEXION (8, 9) DE ESTOS MECANISMOS ESTA DISPUESTO DE FORMA QUE EL MEDIO DE REACCION EN EL MOMENTO DE BALANCEO RESISTA AL BALANCEO DEL BASTIDOR DEL VEHICULO CON RELACION A LAS RUEDAS, AL MISMO TIEMPO QUE PERMITE MOVIMIENTOS ARTICULADOS DE LAS RUEDAS POR EL EJE. EL MEDIO DE SOPORTE (4, 5, 6) DEL VEHICULO PARA, POR LO MENOS, DOS RUEDAS INCLUYE, POR LO MENOS, UN PRIMER MEDIO DE SOPORTE (6) PARA SOPORTAR, POR LO MENOS, UNA PARTE DE LA CARGA SOBRE DICHO MEDIO DE SOPORTE DEL VEHICULO, PERMITIENDO DICHO PRIMER MEDIO DE SOPORTE (6) QUE EL VEHICULO TENGA UNA RIGIDEZ DE BALANCEO PRACTICAMENTE NULA. EL MEDIO DE REACCION (10) EN EL MOMENTO DEL BALANCEO ESTA SEPARADO DEL MEDIO DE SOPORTE DEL VEHICULO, LO QUE PERMITE UNA CAPACIDAD DE SOPORTE DE CARGA PRACTICAMENTE NULA.
Description
Sistema de suspensión pasiva para vehículos que
incluye un mecanismo de control del balanceo.
La presente invención se refiere generalmente a
sistemas de suspensión para vehículos y, en particular, a sistemas
de suspensión que incorporan mecanismos de control del balanceo o
vuelco.
Los objetivos de muchos sistemas de suspensión
consisten en proporcionar un alto nivel de control del balanceo,
independientemente del cabeceo y de los índices de rigidez en el
retroceso o amortiguación de las cuatro ruedas, así como también
proporcionar un control sobre el comportamiento de la carrocería al
tiempo que se proporciona una mínima rigidez en los movimientos de
articulación de eje transversal, conforme el vehículo se desplaza a
través de terreno accidentado. Estos sistemas resultan especialmente
adecuados para uso en vehículos que tienen centros de gravedad
elevados y experimentan, en consecuencia, elevados momentos de
balanceo cuando toman curvas, de tal manera que se benefician de la
combinación de un control del balanceo, confort y tracción
superiores que proporcionan los sistemas de suspensión que tienen
las anteriores características.
Una manera que se ha intentado para conseguir
las características de suspensión anteriormente destacadas consiste
en utilizar sistemas de suspensión activa que se sirven de sistemas
de control de acción rápida y de bucle cerrado para determinar el
modo como modificar sus características en respuesta a las
condiciones de la superficie del terreno. Esto les permite eliminar
algunos de los compromisos a los que se obliga a los diseñadores de
sistemas de suspensión pasiva convencionales y, por tanto, conseguir
un rendimiento dinámico mejorado. La desventaja de los sistemas
activos es que consumen grandes cantidades de potencia para
proporcionar un suministro de fluido a presión para accionar los
dispositivos de accionamiento al dictado de los sistemas de control.
Los dispositivos de accionamiento son, por lo común, cilindros
hidráulicos de doble acción que se conectan o comunican, a través de
válvulas de control, a la fuente de suministro de fluido a presión o
a un retorno al depósito. Se proporciona a menudo un acumulador
hidro-neumático para reducir la aspereza o
brusquedad y la necesidad de hacer funcionar las válvulas de control
para cada cilindro para un movimiento más pequeño de las ruedas. Con
el fin de resistir el balanceo, por ejemplo, se suministra fluido a
los cilindros situados en uno de los lados del vehículo. Para volver
a nivelar el desplazamiento en línea recta, ha de expulsarse fluido
de los cilindros situados en el primer lado y suministrarlo a los
cilindros opuestos.
Al objeto de reducir los requisitos de consumo
de potencia de los sistemas de suspensión activa, existe la
tendencia a combinar la disposición de muelles de soporte
convencional con sistemas activos impulsados mecánicamente para el
control del balanceo por barras anti-balanceo. Un
ejemplo de semejante sistema se muestra en la Patente norteamericana
Nº 3.197.233, que tiene un dispositivo de accionamiento rotativo en
cada barra anti-balanceo. Se utiliza un péndulo para
detectar la aceleración lateral que actúa sobre el vehículo y
accionar una válvula de carrete, ya sea para suministrar un fluido,
ya sea para liberar el fluido desde las cámaras de los dispositivos
de accionamiento, con el fin de controlar el ángulo de balanceo del
vehículo. En este documento, los medios de soporte del vehículo
consisten en resortes de aire situados en cada rueda, con lo que se
proporciona un cierto grado de rigidez dinámica ante el balanceo.
Otro ejemplo de tal sistema activo de control del balanceo se
muestra en el documento GB 2.189.751. En este caso, la detección de
la aceleración lateral se realiza electrónicamente en un control más
complejo que el péndulo, utilizando otros datos de entrada que
también determinan la aceleración lateral (tal como el ángulo de la
dirección y la velocidad). En una realización, los medios de soporte
consisten en pares interconectados o unidos entre sí de cilindros
hidráulicos que son también controlados para proporcionar un control
activo del cabeceo, además de un control activo del balanceo. Si
bien estos sistemas reducen los requisitos de potencia del sistema
de suspensión, siguen necesitando estar provistos de bombas,
acumuladores de suministro, depósitos, conducciones de suministro y
un sistema de control. Las bombas siguen sustrayendo potencia para
suministrar un fluido a presión al sistema de control y pueden
generar ruido, al igual que pueden hacerlo las válvulas del sistema
de control. Los sistemas tales como éstos demandan un diseño y un
desarrollo detallados para alcanzar los niveles de refinamiento
requeridos por los fabricantes de vehículos, y, con todo, su
comportamiento fuera de la carretera no es aún totalmente
satisfactorio, ya que los sistemas activos de control del balanceo,
en caso de que se accionen mecánicamente, pueden hacer innecesarias
y deseables correcciones del comportamiento de balanceo, y si no se
accionan mecánicamente en un modo de baja rigidez fuera de la
carretera, pueden proporcionar grados peligrosamente bajos de
rigidez ante el balanceo o vuelco que afecten adversamente a la
estabilidad del vehículo. Por otra parte, en la mayor parte de tales
sistemas de la técnica anterior, los resortes se comprimen en la
articulación de eje transversal, lo que genera cargas irregulares en
la rueda y un rendimiento limitado.
En la Patente norteamericana Nº 6.302.417 se
describe un sistema de estabilización contra el balanceo con unión
de la parte delantera a la trasera con el fin de resistir
pasivamente los movimientos de balanceo del vehículo, sin introducir
una rigidez sustancial en la articulación de eje transversal. En la
Solicitud de Patente anteriormente indicada se describen un cierto
número de disposiciones, algunas de las cuales son sistemas de
estabilización contra el balanceo mejorados que pueden ser aplicados
a vehículos con suspensión convencional, en tanto que otras incluyen
medios de soporte mejorados para suspender o sustentar la carrocería
del vehículo, con lo que incorporan todas las características
deseables anteriormente expuestas. Una limitación potencial de los
sistemas descritos en la anterior Solicitud de Patente es que los
requisitos de compacidad de integración de los sistemas de
estabilización del balanceo de articulación libre en el eje
transversal y de soporte, combinados, pueden no ser siempre
compatibles con muchos diseños convencionales de vehículos
eficientes en el aprovechamiento del espacio.
Otros sistemas mecánicos con las mismas
objeciones de soporte elástico, control del balanceo y articulación
de eje transversal libre se describen en las Patentes
norteamericanas números 2.099.819 y 5.839.741. Ejemplos adicionales
de tales sistemas mecánicos se describen en la Patente francesa Nº
865.881, si bien los sistemas de esta Patente no desacoplan la
rigidez del cabeceo o basculamiento frontal con la rigidez del
balanceo, en tanto que, idealmente, en los sistemas de suspensión,
la rigidez del cabeceo deberá ser mucho más baja que la rigidez del
balanceo. La Patente francesa Nº 2.063.473 describe también sistemas
de suspensión mecánica similares con beneficios funcionales
análogos, si bien las disposiciones de unión utilizadas no son
generalmente compatibles con el diseño de los vehículos
modernos.
Sería ventajoso, por tanto, proporcionar un
sistema de suspensión pasiva mejorado que combinase un sistema de
estabilización del balanceo con articulación de eje transversal, con
un sistema de soporte independiente. Los sistemas individuales
pueden entonces situarse bastante separadamente, lo que proporciona
al diseñador más libertad y la posibilidad de escoger una mayor
variedad de posibles envolventes de la compactación o integración,
al tiempo que se mantienen todas las características deseables
anteriormente expuestas. Por otra parte, los sistemas de
estabilización del balanceo y de soporte independientes pueden ser
diseñados para integrarse o compactarse en zonas similares a las de
las barras contra el balanceo y los muelles o resortes de bobina o
barras de torsión convencionales ya existentes, por ejemplo, lo que
permite que el sistema de suspensión mejorado se integre en diseños
modernos de vehículos de modo que la alteración necesaria sea
pequeña. Dichos sistemas pueden, sin embargo, tener también
aplicaciones en otras formas de transporte terrestre y marítimo en
las que los requisitos de compacidad de integración no son tan
limitativos, tales como los tractores agrícolas. Con vistas a la
facilidad de referencia, a lo largo de la memoria, el término chasis
se empleará para la carrocería del vehículo. Ha de apreciarse que el
"chasis" puede ser, por ejemplo, una estructura
mono-chapa o de cuerpo continuo, o de bastidor
ahuecado.
Teniendo esto en consideración, la presente
invención proporciona, en uno de sus aspectos, un sistema de
suspensión para un vehículo que tiene un chasis soportado sobre al
menos un par delantero de ruedas separadas lateralmente entre sí, y
sobre al menos un par trasero de ruedas separadas lateralmente entre
sí, el cual incluye
medios de soporte del vehículo, destinados a
soportar el chasis por encima de cada uno de dichos pares de ruedas,
y
medios de reacción ante el momento de balanceo,
destinados a proporcionar la ubicación del chasis en torno a una
disposición o estado de balanceo sustancialmente nivelado,
de tal manera que dichos medios de reacción ante
el momento de balanceo incluyen un mecanismo respectivo de control
del estado de balanceo para cada par de dichos al menos dos pares de
ruedas separadas lateralmente entre sí, a fin de controlar
pasivamente la posición de las ruedas unas con respecto a otras y
del chasis, de modo que cada mecanismo de control del estado de
balanceo está unido a al menos otro mecanismo de control del estado
de balanceo, a través de medios de interconexión o unión mutua de
mecanismos de balanceo,
de tal forma que dichos medios de unión mutua de
mecanismos de balanceo están dispuestos de tal manera que los medios
de reacción ante el momento de balanceo resisten el balanceo del
chasis del vehículo con respecto a las ruedas, al tiempo que
permiten, simultáneamente, los movimientos de articulación de eje
transversal de las ruedas,
de tal modo que los medios de soporte del
vehículo, para al menos uno de los pares de ruedas, incluyen al
menos unos primeros medios de soporte destinados a soportar al menos
una parte de la carga sobre dichos medios de soporte del vehículo,
de manera que dichos primeros medios de soporte proporcionan al
vehículo una rigidez ante el balanceo sustancialmente nula,
siendo los medios de reacción ante el momento de
balanceo independientes de los medios de soporte del vehículo, por
lo que proporcionan una capacidad de porte de carga sustancialmente
nula.
Los medios de reacción ante el momento de
balanceo no disfrutan de ninguna forma de capacidad de sustentación
de carga y se han dispuesto de modo que sitúen la carrocería del
vehículo alrededor de su eje de balanceo al tiempo que introducen
una rigidez de articulación de eje transversal sustancialmente nula.
Una ventaja de este sistema de suspensión es que los medios de
soporte y los medios de reacción ante el momento de balanceo son,
efectivamente, física y funcionalmente independientes. Esto permite
el fácil intercambio de medios alternativos de soporte del vehículo
y su uso en combinación con medios de reacción ante el momento de
balanceo alternativos, situados independientemente, lo que
proporciona una amplia variedad de combinaciones disponibles y
alternativas de integración.
Ha de destacarse que el término "rueda"
puede referirse también a otras formas de medios de acoplamiento o
contacto con una superficie, tales como esquís, de modo que el
término se emplea aquí de esta forma amplia.
Los medios de soporte del vehículo para al menos
uno de los pares de ruedas separadas lateralmente entre sí, pueden
proporcionar una rigidez ante el balanceo sustancialmente nula.
Alternativamente, los medios de soporte del
vehículo para cada uno de dichos pares de ruedas, pueden
proporcionar una rigidez ante el balanceo sustancialmente nula, con
lo que se proporciona una carga sustancialmente igual en cada rueda
para desplazamientos no dinámicos de las ruedas, con independencia
de la articulación de eje transversal, hasta el límite del
desplazamiento de al menos uno de los medios de soporte del vehículo
o de los medios de reacción ante el momento de balanceo.
Es también posible que los medios de soporte del
vehículo para al menos un par de ruedas incluyan segundos medios de
soporte adicionales independientes, de tal modo que los segundos
medios de soporte incorporan elasticidad y están dispuestos para
proporcionar al vehículo un cierto grado de soporte y un cierto de
rigidez ante el balanceo.
Cada mecanismo de control del estado de balanceo
puede incluir al menos una barra de torsión transversal y unos
medios de ajuste destinados a permitir que la posición de una de las
ruedas asociadas sea ajustada con respecto a la posición de la otra
rueda en un sentido opuesto al de la misma, de tal manera que los
medios de ajuste de uno de dichos mecanismos de control del estado
de balanceo está mutuamente unido con los medios de ajuste del otro
de dichos mecanismos de control del estado de balanceo, a través de
los medios de unión mutua de mecanismos de balanceo, de tal forma
que las posiciones relativas de dicho un par de ruedas separadas
lateralmente entre sí, son ajustables en un sentido opuesto al de
las posiciones relativas de dicho otro par de ruedas separadas
lateralmente entre sí.
Si bien se opone resistencia a los movimientos
de balanceo y los movimientos de articulación son permitidos por
parte de los medios de reacción ante el momento de balanceo, dichos
medios pueden distinguir pasivamente entre estos dos modos y
mantener de forma continua ambas propiedades, incluso proporcionando
ambos modos simultáneamente si se requiere.
Los medios de soporte pueden ser elásticos y,
con todo, seguir proporcionando una rigidez ante el balanceo
sustancialmente nula.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se proporciona un sistema de suspensión para un vehículo
que tiene un chasis soportado sobre al menos un par delantero de
ruedas separadas lateralmente entre sí, y sobre al menos un par
trasero de ruedas separadas lateralmente entre sí, el cual
incluye:
medios de soporte del vehículo, destinados a
soportar el chasis por encima de cada uno de dichos pares de ruedas,
de tal modo que los medios de soporte del vehículo para al menos uno
de los pares de ruedas incluyen al menos unos primeros medios de
soporte destinados a soportar al menos una parte de la carga sobre
los medios de soporte del vehículo, de modo que dichos primeros
medios de soporte proporcionan al vehículo una rigidez ante el
balanceo sustancialmente nula, y
medios de reacción ante el momento de balanceo,
independientes de los medios de soporte del vehículo y destinados a
proporcionar la colocación del chasis en torno a una disposición o
estado de balanceo sustancialmente nivelado, a fin de resistir con
ello el balanceo del chasis con respecto a las ruedas al tiempo que
permiten, de forma simultánea, los movimientos de articulación de
eje transversal de las ruedas, de tal manera que dichos medios de
reacción ante el momento de balanceo proporcionan al vehículo una
capacidad de porte de carga sustancialmente nula,
y en el que los medios de reacción ante el
momento de balanceo incluyen un mecanismo de control de la
disposición o estado de balanceo para cada par de entre al menos dos
pares de ruedas separadas lateralmente entre sí, de manera que dicho
mecanismo de control del estado de balanceo incluye al menos una
barra de torsión transversal y unos medios de ajuste destinados a
permitir que la posición de una de las ruedas asociadas sea ajustada
con respecto a la posición de la otra rueda en un sentido opuesto al
de la misma,
de tal manera que los medios de ajuste de uno de
dichos mecanismos de control del estado de balanceo están
interconectados o unidos mutuamente con los medios de ajuste del
otro de dichos mecanismos de control del estado de balanceo, a
través de unos medios de unión de mecanismos de balanceo, de tal
modo que las posiciones relativas de dicho un par de ruedas
separadas lateralmente entre sí, son ajustables en un sentido
opuesto al de las posiciones relativas de dicho otro par de ruedas
separadas lateralmente entre sí.
Los primeros medios de soporte pueden incluir un
dispositivo de soporte de carga para cada rueda, de tal modo que los
dispositivos de soporte de carga para un par de ruedas separadas
lateralmente entre sí, están mutuamente unidos por unos medios de
unión mutua de soporte, de manera que, conforme una de dichas ruedas
es desplazada hacia arriba con respecto al chasis, la otra rueda es
forzada hacia abajo. Los medios de unión mutua de soporte pueden
proporcionar un cierto grado de elasticidad, de tal manera que los
primeros medios de soporte proporcionan un soporte elástico del
chasis del vehículo al tiempo que introducen una rigidez ante el
balanceo sustancialmente nula. De forma alternativa, al menos uno
de los dispositivos de soporte de carga puede proporcionar un cierto
grado de elasticidad, de modo que los primeros medios de soporte
proporcionan un soporte elástico del chasis del vehículo.
Los dispositivos de soporte de carga pueden
darse en forma de recipientes de recipientes de fluido extensibles y
retráctiles, consistiendo los medios de unión mutua de soporte un
conducto que comunica entre sí o intercomunica los recipientes de
fluido para proporcionar una comunicación de fluido entre ellos. Los
medios de unión mutua de soporte pueden incluir adicionalmente unos
medios acumuladores en comunicación de fluido con el conducto que
intercomunica los recipientes de fluido, a fin de proporcionar al
menos parte de la elasticidad de los primeros medios de soporte, así
como medios de control de flujo entre el conducto y los medios
acumuladores, destinados a controlar el flujo de fluido entre ellos.
Alternativamente, los medios de unión mutua de soporte pueden
incluir, además, al menos unos medios de control de flujo situados
en el conducto y destinados a controlar el flujo de fluido a su
través, y los medios de control de flujo pueden incluir unos medios
acumuladores para proporcionar al menos parte de la elasticidad de
los primeros medios de soporte unidos mutuamente.
El sistema de suspensión según se ha descrito en
lo anterior puede incluir adicionalmente, para al menos uno de
dichos pares de ruedas separadas lateralmente entre sí, que tienen
primeros medios de soporte unidos mutuamente, segundos medios de
soporte adicionales independientes para cada rueda, de tal modo que
los segundos medios de soporte incluyen elasticidad con el fin de
proporcionar con ello al vehículo una cierta rigidez ante el
balanceo. Los segundos medios de soporte pueden darse, por ejemplo,
con la forma de un muelle o resorte.
De acuerdo con otro aspecto preferido del
sistema de suspensión de acuerdo con la presente invención, el
chasis es soportado por encima de las respectivas ruedas por los
medios de soporte del vehículo, al actuar sobre respectivos brazos
de suspensión dispuestos para cada rueda, de tal manera que los
medios de soporte del vehículo para al menos uno de dichos pares de
ruedas separadas lateralmente entre sí, incluye un dispositivo de
soporte de carga, proporcionado, respectivamente, para cada brazo de
suspensión, con el fin de soportar al menos una parte de la carga
sobre los respectivos medios de soporte del vehículo, de modo que al
menos uno de los dispositivos de soporte de carga incluye una barra
de torsión colocada a rotación en uno de los extremos por el brazo
de suspensión asociado, teniendo el otro extremo un brazo de palanca
de soporte rígidamente unido al mismo, unos medios de unión mutua de
soporte, unidos de forma pivotante, por uno de los extremos, al
brazo de palanca de soporte del dispositivo de soporte de carga para
una de las ruedas del par, separada lateralmente, de tal modo que el
otro de los extremos de los medios de unión mutua de soporte está
unido de forma pivotante a un brazo de palanca de soporte incluido
en el dispositivo de soporte de carga de la otra rueda separada
lateralmente.
Cada uno de los dispositivos de soporte de carga
puede incluir una barra de torsión de soporte alineada de forma
sustancialmente longitudinal y accionada, por uno de sus extremos,
por el brazo de suspensión asociado, teniendo el otro extremo un
brazo de palanca de soporte rígidamente unido al mismo, de tal modo
que los medios de unión mutua consisten en una conexión o elemento
de ligadura que tiene sus extremos unidos de forma pivotante con
dichos brazos de palanca de soporte del dispositivo de soporte de
carga para cada rueda del par lateralmente separado entre sí.
De forma alternativa, la barra de torsión puede
ser colocada a rotación con respecto al brazo de suspensión asociado
por medio de un tubo de rebote, de tal manera que dicho tubo de
rebote está unido, por uno de sus extremos, y se extiende desde,
dicho brazo de suspensión asociado, y el otro extremo del tubo de
rebote está unido rígidamente a la barra de torsión, de tal modo que
dicha barra de torsión está ubicada dentro del tubo de rebote y
sobresale fuera del extremo por el brazo de suspensión, teniendo el
extremo sobresaliente de la barra de torsión el brazo de palanca de
soporte rígidamente unido al mismo.
De forma alternativa, el elemento de ligadura
que forma los medios de unión mutua de soporte puede incluir medios
de ajuste de soporte destinados a variar la longitud de dicho
elemento de ligadura para modificar, con ello, la altura del
vehículo. Los medios de ajuste de soporte pueden incluir un cilindro
hidráulico. Los medios de ajuste de soporte pueden incluir
adicionalmente un acumulador en comunicación de fluido con el
cilindro hidráulico, y pueden incluir unos medios de control de
flujo destinados a controlar la comunicación de fluido entre el
cilindro hidráulico y el acumulador.
De acuerdo con una realización preferida
adicional, un elemento de ligadura de reabsorción o disipación de
fuerza adicional puede estar unido de forma pivotante al brazo de
palanca de soporte de cada dispositivo de soporte de carga, de tal
manera que el elemento de ligadura de disipación de fuerza actúa
paralelo a los medios de unión mutua de soporte, por lo que
reabsorbe o disipa, con ello, sustancialmente las cargas laterales
en los medios de unión mutua de soporte situados dentro de los
medios de soporte del vehículo.
En los sistemas de suspensión anteriormente
descritos, cada uno de los medios de ajuste puede incluir un
cilindro hidráulico de doble acción, de tal modo que los medios de
ajuste están dispuestos de manera que el cilindro hidráulico es
forzado a extenderse y contraerse conforme una de las ruedas del par
asociado, separado lateralmente entre sí, se desplaza
sustancialmente en el sentido opuesto al de la otra rueda con
respecto al chasis, y de tal modo que los medios de unión mutua de
mecanismos de balanceo, situados entre los medios de ajuste de al
menos dos mecanismos de control del estado de balanceo, consisten en
dos conductos de fluido que intercomunican los cilindros
hidráulicos de doble acción de manera tal, que los movimientos de
balanceo tienden a generar presión en uno de los conductos de
fluido, con lo que se transmiten las fuerzas de balanceo a las
barras de torsión transversales para que reaccionen con al menos una
parte del momento de balanceo sobre el chasis, y los movimientos de
articulación hacen que uno de los cilindros se extienda y que el
otro se contraiga, generando un fluido de fluido entre los
cilindros.
Al menos uno de los conductos de comunicación de
fluido que intercomunica los cilindros hidráulicos puede incluir
adicionalmente medios de control de flujo destinados a controlar el
flujo de fluido a través de dicho conducto. Alternativamente, el
cilindro hidráulico de al menos uno de los medios de ajuste está
situado entre el extremo de la barra de torsión transversal y la
rueda, de tal modo que, a medida que una de las ruedas se desplaza
en el sentido opuesto al de la otra, el cilindro es forzado a
extenderse y contraerse. Por otra parte, la barra de torsión
transversal puede estar mutuamente unida, de manera alternativa, por
uno de los extremos de la misma con una de las ruedas, y el otro
extremo de la barra de torsión estar unido a los medios de ajuste,
que, a su vez, se unen mutuamente con la otra rueda, de tal manera
que los medios de ajuste incluyen una cuna que está unida de forma
rotativa al extremo de la barra de torsión y se une mutuamente con
la rueda, estando unido el cilindro hidráulico entre la cuna y un
brazo de palanca formado en uno de los extremos de la barra de
torsión, de tal modo que, a medida que el cilindro se extiende y se
contrae, una de las ruedas es forzada a desplazarse sustancialmente
en el sentido opuesto al de la otra rueda con respecto al
chasis.
Se prefiere también que el mecanismo de control
de la disposición o estado de balanceo incluya dos barras de torsión
transversales alineadas, una para cada rueda, que tienen brazos de
palanca en sus extremos internos, de tal modo que las barras están
mutuamente unidas por los medios de ajuste, que incluyen el cilindro
hidráulico, unido de forma pivotante a uno de dichos brazos de
palanca de barra de torsión, una cuna, unida de forma pivotante al
otro de dichos brazos de palanca de barra de torsión y al cilindro
hidráulico, y un elemento de ligadura para colocación, destinado a
colocar la cuna en relación con el chasis. El elemento de ligadura
para colocación puede ser de una longitud variable para controlar la
posición de la cuna con respecto al chasis.
De acuerdo con una realización preferida
adicional, el mecanismo de control del estado de balanceo para cada
par de ruedas puede incluir dos barras de torsión transversales
alineadas, unidas mutuamente por los medios de ajuste, una asociada
con cada rueda, de tal modo que los medios de ajuste se dan en forma
de una disposición de ligadura mecánica destinada a conectar las dos
barras de torsión a uno de los extremos de una barra de disposición
o estado de balanceo, de manera que el otro extremo de la barra de
estado de balanceo está unido a la disposición de ligadura mecánica
del otro mecanismo de control de estado de balanceo, de tal forma
que la rotación de las barras de torsión transversales alineadas en
un sentido común tiene como resultado el desplazamiento axial de la
barra de estado de balanceo, y la rotación en sentidos opuestos de
las barras de torsión alineadas da lugar a una rotación axial de la
barra de estado de balanceo. La barra de estado de balanceo puede
incluir una unión chaveteada con el fin de permitir que la longitud
de la barra de estado de balanceo varíe de tal forma que se permitan
pasivamente los movimientos de cabeceo del vehículo. La barra de
estado de balanceo puede incluir adicionalmente medios elásticos y
de amortiguación del cabeceo, destinados a proporcionar un cierto
grado de control de acoplamiento del cabeceo.
Será conveniente describir de manera adicional
la invención con referencia a los dibujos que se acompañan, los
cuales ilustran realizaciones preferidas de la presente invención.
Son posibles otras realizaciones de la invención y, en consecuencia,
la especificidad de los dibujos que se acompañan no debe
interpretarse como reemplazante de la generalidad de la descripción
de la invención anterior.
En los dibujos:
la Figura 1 muestra una primera realización del
sistema de suspensión de acuerdo con la presente invención.
La Figura 2 ilustra una mejora del sistema que
se muestra en la Figura 1, que proporciona elasticidad vertical en
la suspensión.
La Figura 3 muestra la presente invención
aplicada a un vehículo de seis ruedas e ilustra una disposición de
soporte elástico alternativa.
La Figura 4 muestra una cuarta realización, más
detallada, del sistema de suspensión de acuerdo con la presente
invención.
La Figura 5 es una vista aumentada de uno de los
extremos de un chasis al que se ha incorporado la cuarta realización
del sistema de suspensión.
La Figura 6 ilustra una modificación del sistema
de suspensión de la Figura 5.
La Figura 7 muestra disposiciones de soporte
alternativas, de tal modo que la de la parte frontal o delantera es
totalmente hidráulica, y la de la parte trasera es una disposición
mecánica e hidráulica combinada.
La Figura 8 muestra una sexta realización,
enteramente mecánica, del sistema de suspensión de acuerdo con la
presente invención.
La Figura 9 es una vista ampliada de uno de los
extremos de un chasis en el que se ha incorporado la sexta
realización del sistema de suspensión.
La Figura 10 muestra una modificación de la
sexta realización del sistema de suspensión.
La Figura 11 ilustra una posible mejora de los
medios de soporte que se muestran en la Figura 8, de acuerdo con la
presente invención.
La Figura 12 muestra otra modificación de los
medios de soporte de la Figura 8.
La Figura 13 es una vista de una disposición
alternativa del mecanismo de control del estado o disposición de
balanceo, aplicada al par delantero de ruedas separadas lateralmente
entre sí.
Haciendo referencia, en primer lugar, a la
Figura 1, se ilustra en ella una carrocería o chasis 1 de vehículo,
soportada de forma pivotante por encima de unos ejes frontal o
delantero y trasero, 2 y 3, respectivamente, de tal manera que no se
proporciona ninguna elasticidad vertical ni rigidez ante el balanceo
por parte del soporte del vehículo. La ménsula 4 del eje delantero
está unida a la ménsula delantera 5 del chasis por medio de una
junta 6 del tipo de pasador, que tiene su eje de rotación situado a
lo largo de la longitud del vehículo. Se ha proporcionado una
disposición similar en la parte trasera del chasis con el fin de
soportar verticalmente el chasis 1 por encima de las ruedas 7a, 7b,
7c 7d sin producir ninguna rigidez ante el balanceo o la
articulación.
Con el fin de situar la posición de rotación del
chasis alrededor del eje de balanceo, se ha proporcionado un sistema
de reacción ante el momento de balanceo. Éste comprende unos
mecanismos de control de la disposición o estado de balanceo de ejes
delantero y trasero, interconectados o intercomunicados de la parte
delantera a la trasera por medio de unos conductos superior e
inferior, respectivamente 8 y 9, a fin de permitir una articulación
de eje transversal sustancialmente libre y resistir los movimientos
de balanceo.
El mecanismo de control del estado de balanceo
de eje delantero incluye una barra de torsión lateral 10a que tiene
brazos de nivelación integrales que conforman una forma de U,
similar a una barra anti-balanceo convencional. La
barra de torsión lateral 10a está unida de forma rotativa al chasis
a través de unos bujes 11a y 11b, alineados a lo largo del eje mayor
de la barra. Un elemento de ligadura de caída 12 está unido, por su
extremo superior, al extremo de uno de los brazos de palanca de la
barra de torsión. El extremo inferior del elemento de ligadura de
caída 12 está unido al eje delantero 2 por medio de un extremo de
barra, si bien pueden utilizarse bujes de caucho convencionales. El
extremo del otro brazo de palanca de la barra de torsión está unido
a dicho eje por medio de un cilindro hidráulico 13a. En
consecuencia, para que el eje delantero 2 gire con respecto al
chasis 1 y alrededor de la junta 6 del tipo de pasador, el cilindro
13a ha de extenderse o contraerse, y/o la barra de torsión lateral
10a ha de retorcerse, debido a la carga de torsión ejercida por los
brazos de palanca.
Al proporcionar un mecanismo de control del
estado de balanceo similar para el eje trasero e intercomunicar los
cilindros hidráulicos delantero y trasero, 13a y 14b,
respectivamente, por medio de los conductos 8 y 9, se forma el
sistema de reacción ante el momento de balanceo, el cual diferencia
pasivamente entre los modos de balanceo y de articulación de los
movimientos del eje. Las cámaras superiores de los cilindros
hidráulicos se encuentran en comunicación de fluido por medio del
conducto de fluido superior 8, y las cámaras inferiores de dichos
cilindros se encuentran en comunicación de fluido por medio del
conducto de fluido inferior 9. Si los cilindros hidráulicos se
colocan adyacentes a ruedas diagonalmente opuestas, ha de cambiarse
la secuencia de conexión y modificarse el diseño del cilindro con el
fin de hacer que el área eficaz de pistón de la cámara inferior sea
igual a la de la cámara superior.
Conforme se añade una carga en el lado izquierdo
del chasis 1, o bien conforme el vehículo gira hacia la derecha, el
chasis tratará de girar alrededor de las juntas 6 del tipo de
pasador, de tal forma que el lado de la izquierda se desplaza hacia
abajo, en dirección a las ruedas izquierdas 7a y 7d. Esto tratará de
comprimir los cilindros hidráulicos 13a y 13b. Como los cilindros
están llenos de fluido hidráulico incompresible y están
intercomunicados de la parte delantera a la trasera, a medida que
el anterior momento de balanceo se aplica al chasis, la presión en
las cámaras inferiores y en el conducto de fluido inferior 9 se
incrementará, evitando cualquier compresión del cilindro. El
desplazamiento del cilindro es posible en el balanceo si la relación
entre los tamaños de los cilindros delantero y trasero no coincide
con la relación entre las rigideces de las barras
anti-balanceo delantera y trasera. Esto puede
realizarse para controlar la distribución de momentos de balanceo
del vehículo. Al ser aplicado el momento de balanceo al chasis,
produciendo un cambio de fuerza en los cilindros 13a y 13b, se
produce un par de balanceo por la barra de torsión lateral sobre el
chasis, estando en tensión el elemento de ligadura de caída 12. Si
el momento de balanceo se produjo al añadir una carga excéntrica al
chasis, se reacciona a toda la magnitud de esa carga por parte de
los soportes del vehículo a través de las juntas 6 del tipo de
pasador, y se reacciona al momento de balanceo producido por la
excentricidad, por parte de un par producido por el sistema de
reacción al momento de balanceo, que actúa a través de los bujes
11a, 11b, 11c y 11d.
La rigidez ante el balanceo puede ser alterada
cambiando la elasticidad de las barras de torsión laterales 10a y
10b. A diferencia de las barras anti-balanceo de una
suspensión convencional, el cambio en la rigidez de las barras no
altera la distribución de momentos de balanceo del sistema de
reacción al momento de balanceo, tan solo cambia la rigidez total al
balanceo proporcionada. La distribución de momentos de balanceo
viene determinada por la relación existente entre las áreas de
pistón eficaces de los cilindros delantero y trasero, y la magnitud
del brazo de palanca del cilindro delantero con respecto a las
ruedas delanteras, en comparación con el brazo de palanca
trasero.
Se considera un movimiento de articulación de
eje transversal, tal como, por ejemplo, el movimiento hacia arriba
de las ruedas delantera izquierda y trasera derecha, 7a y 7c
respectivamente, en dirección al chasis 1, y el movimiento hacia
abajo de las ruedas delantera derecha y trasera izquierda, 7b y 7d
respectivamente, en alejamiento del chasis. En este movimiento, el
fluido es expelido de la cámara superior del cilindro frontal 13a a
lo largo del conducto de fluido superior 8, al interior de la cámara
superior del cilindro trasero 13b. De manera similar, se transfiere
fluido desde la cámara inferior del cilindro trasero 13b al cilindro
inferior del cilindro frontal 13a, a lo largo del conducto inferior
9. De esta forma, el cilindro frontal puede extenderse y el cilindro
trasero puede contraerse sin que se produzcan cambios sustanciales
en las presiones superior e inferior y, por tanto, sin alterar
significativamente la carga de torsión sobre las barras de torsión
laterales 10a y 10b, dejando los ejes libres en su articulación.
Puede obtenerse una suspensión completamente
elástica sencillamente reemplazando los soportes pivotantes
delantero y trasero por un simple muelle o resorte en cada uno de
los extremos, como se muestra en la Figura 2. Los resortes delantero
y trasero, 15 y 16 respectivamente, pueden ser de cualquier tipo
conocido de fluido o mecánico, habiéndose mostrado resortes
helicoidales por claridad. El eje puede necesitar elementos de
ligadura para colocación adicionales (no mostrados), ya que el
montaje del resorte no debe producir ninguna rigidez significativa
ante el balanceo, pero necesita situar el chasis (1) transversal y
longitudinalmente en relación con los ejes (2 y 3). Ha de
comprenderse que no es necesario reemplazar ambos soportes
indeformables delantero y trasero por soportes elásticos. Puede
resultar ventajoso, en algunas aplicaciones, mantener uno de los
extremos del chasis indeformable y el otro extremo elástico.
La Figura 3 ilustra una realización de seis
ruedas de la invención, al añadir un tercer eje 18, que tiene ruedas
7c y 7f, entre los ejes delantero y trasero, 2 y 3. El soporte 17
que se muestra para este y los otros ejes es otra forma de soporte
elástico con una rigidez ante el balanceo o de articulación
sustancialmente nula, un resorte de hojas o de ballesta transversal
montado de forma pivotante en el chasis 1. El resorte de ballesta
puede estar unido de forma pivotante con el eje por su centro si se
requiere, pero no es, por lo común, deseable cargar pesadamente el
eje por el centro. El resorte puede estar invertido, de tal manera
que los extremos se encuentran más altos que la sección o tramo
central con el fin de mejorar la compacidad de integración por
debajo, por ejemplo, del cárter del motor de un vehículo. El sistema
de reacción ante el momento de balanceo puede haberse diseñado
sencillamente de modo que incluya un dispositivo de colocación
rotativa de eje central, similar a los de las partes delantera y
trasera, que incluye una barra de torsión lateral 10c, unida al eje
18 por un elemento de ligadura de caída, por uno de sus extremos, y
por un cilindro hidráulico 13c, por el otro. La cámara superior del
cilindro hidráulico 13c está en comunicación de fluido con las
cámaras superiores de los cilindros delantero y trasero, 13a y 13b,
por medio de unos conductos de fluido superiores 19a y 19b.
Análogamente, la cámara inferior del cilindro central 13c está en
comunicación de fluido con las cámaras inferiores de los cilindros
delantero y trasero a través de los conductos de fluido inferiores
20a y 20b.
Una disposición alternativa de la reacción ante
el momento de balanceo del vehículo de seis ruedas consiste en
proporcionar dos cilindros hidráulicos en el eje central, uno
conectado por los conductos 19a y 20a al cilindro delantero 13a, y
el otro conectado por los conductos 19b y 20b al cilindro trasero
13b.
Si bien la invención se ha ilustrado hasta ahora
en vehículos de ejes traveseros, puede aplicarse igualmente a
vehículos con suspensión independiente.
Haciendo referencia, a continuación, a la Figura
4, se muestra en ella un chasis 1 que está soportado por encima del
suelo sobre cuatro ruedas (no mostradas). Unos brazos de suspensión
sitúan cada rueda con respecto al chasis, de tal manera que los
respectivos brazos de suspensión (25a, 25b, 25c, 25d) están
asociados, respectivamente, con las ruedas delantera izquierda,
delantera derecha, trasera derecha y trasera izquierda. El soporte
del vehículo está proporcionado por bolsas de aire convencionales
(26a, 26b, 26c, 26d), de tal modo que las bolsas de aire para las
ruedas delanteras están comunicadas entre sí por una tubería 27, y
las bolsas de aire traseras están intercomunicadas por una tubería
similar 28. Al conectar las bolsas de aire lateralmente a través del
vehículo por medio de las tuberías 27 y 28, cada extremo del
vehículo es soportado a una altura promedio, aunque las ruedas son
libres de desplazarse en movimientos de balanceo y de articulación
de eje transversal. Las horquillas oscilantes superiores y los
amortiguadores se han omitido en aras de la claridad.
Una vez más, con el fin de evitar que la
carrocería del vehículo adopte una inclinación incontrolada, se
requiere un sistema de reacción ante el momento de balanceo. El
sistema de reacción ante el momento de balanceo que se muestra en la
Figura 4 es muy similar al mostrado en las Figuras precedentes y es
tan solo uno de un cierto número de disposiciones posibles que
tienen, todas ellas, la combinación requerida de proporcionar
rigidez ante el balanceo y permitir la libre articulación de eje
transversal sustancialmente sin ningún cambio en la carga sobre cada
rueda en los movimientos de articulación a velocidad inferior. Estas
propiedades son susceptibles de conseguirse con un sistema obturado
y pasivo de reacción ante el momento de balanceo. Estos sistemas
difieren de muchos sistemas de la técnica anterior en que la rigidez
ante el balanceo del vehículo no es afectada sustancialmente cuando
las ruedas se encuentran en posiciones de articulación de eje
transversal de grandes desplazamientos, con lo que se garantiza que
el vehículo es estable en todas las situaciones cuando las ruedas se
encuentran en el suelo. Esta propiedad es esencial cuando los
resortes de soporte del vehículo se unen mutuamente de forma lateral
y proporcionan una rigidez ante el balanceo despreciable.
Estáticamente, la carga sobre cada rueda no deberá cambiar
sustancialmente ni siquiera con movimientos de articulación de gran
desplazamiento de las ruedas con respecto a la carrocería del
vehículo. Dinámicamente, la inercia de la carrocería del vehículo
impide que ésta se encuentre siempre en una posición tal, que las
cargas sobre las ruedas permanezcan sustancialmente constantes a
medida que las velocidades se incrementan.
Haciendo referencia, de nuevo, a la Figura 4, se
ilustra en ella una realización preferida del sistema obturado y
pasivo de reacción ante el momento de balanceo. Éste incluye un
mecanismo delantero de control de la disposición o estado de
balanceo, que incluye una barra de torsión lateral 31a, dispuesta
entre el par delantero de ruedas y unida a los brazos de suspensión
asociados 25a y 25b, así como un mecanismo trasero de control del
estado de balanceo, que incluye una barra de torsión lateral 32a,
dispuesta entre el par trasero de ruedas y unida a los brazos de
suspensión asociados 25c y 25d. En uno de los extremos de cada barra
de torsión lateral se encuentra un dispositivo de ajuste del estado
de balanceo, denotado por las referencias numéricas 33 en la parte
delantera y 34 en la parte trasera, que está intercomunicado de la
parte delantera a la trasera por medio de unos conductos 35 y 36 de
tal manera que se resiste a los movimientos de balanceo y se
permiten los movimientos de articulación de eje transversal por
parte de los mecanismos de control del estado de balanceo.
La disposición del sistema delantero de reacción
ante el momento de balanceo se muestra con más detalle en la Figura
5. La barra de torsión lateral delantera 31a tiene en su extremo
izquierdo un doblez o codo que forma una porción de brazo de palanca
31b que se utiliza para introducir fuerzas desde el brazo de
suspensión delantero izquierdo 25a a través de un elemento de
ligadura de caída 37a de un diseño conocido. El extremo opuesto
tiene un dispositivo 33 de ajuste del estado de balanceo, que se
extiende hacia delante de una manera similar a la porción de brazo
de palanca 31b de la barra de torsión, situada en el lado izquierdo,
y está unido al brazo de suspensión delantero derecho 25b por un
elemento de ligadura de caída similar 37b. El dispositivo de ajuste
del estado de balanceo comprende un brazo de palanca 38, fijado
rígidamente a la barra de torsión 31a, una cuna 39, fijada de forma
rotativa a la barra de torsión 31a y que soporta de forma pivotante
uno de los extremos de un cilindro hidráulico de doble acción 40, de
tal modo que el otro extremo de dicho cilindro está unido de forma
pivotante al brazo de palanca 38.
En esta disposición, como se muestra en las
Figuras 4 y 5, cualquier extensión o contracción del cilindro 40 de
doble acción da lugar a un movimiento sustancialmente vertical de
una de las ruedas delanteras con respecto a la otra. Con el fin de
obtener un control pasivo inteligente del mecanismo delantero de
ajuste del estado de balanceo, ha de proporcionarse un mecanismo de
control del estado de balanceo similar entre las ruedas traseras del
vehículo, como se muestra en la Figura 4. Al comunicar las cámaras
del cilindro hidráulico de doble acción delantero con las cámaras
correspondientes del cilindro hidráulico de doble acción trasero por
medio de los conductos 35 y 36, se forma un sistema que puede
distinguir pasivamente entre los movimientos de balanceo y de
articulación de eje transversal de las ruedas delanteras y traseras,
y, simultáneamente, combinar una elevada rigidez ante el balanceo
con una rigidez de articulación de eje transversal despreciable.
Se describirá a continuación el funcionamiento
del sistema de reacción ante el momento de balanceo con referencia a
la Figura 4. A medida que el vehículo se balancea, por ejemplo,
hacia la derecha para dar un giro a la izquierda, los brazos de
suspensión 25b y 25c situados en el lado derecho del vehículo son
empujados hacia arriba, por lo que generan presión en las cámaras
menores de los cilindros hidráulicos delantero y trasero. Como estas
cámaras se encuentran intercomunicadas por el conducto de fluido 35,
conforme el vehículo trata de balancearse, la presión se incrementa
en las dos cámaras menores y a lo largo del conducto, con lo que se
proporciona un momento de restitución a la carrocería del vehículo a
través de la barra de balanceo. Cuando el vehículo está atravesando
un terreno irregular, se exige al sistema de suspensión experimentar
movimientos de articulación de eje transversal. Por ejemplo, puede
ser necesario que la rueda delantera derecha se desplace hacia
arriba, en dirección a la carrocería del vehículo, y que la rueda
delantera izquierda se desplace hacia abajo. Para permitir esto, el
cilindro hidráulico delantero ha de extenderse. Simultáneamente, la
rueda trasera derecha se desplaza hacia abajo y la rueda trasera
izquierda se desplaza hacia arriba, lo que requiere que el cilindro
hidráulico trasero se contraiga. Para que este movimiento de
articulación de eje transversal se produzca, se transfiere fluido de
la parte delantera a la trasera a lo largo del conducto 35, y de la
parte trasera a la delantera a lo largo del conducto 36. La energía
para esta transferencia de fluido es generada por el movimiento de
las ruedas con respecto a la carrocería y se introduce directamente
desde la rueda al mecanismo de control del estado de balanceo por
el brazo de suspensión y el elemento de ligadura de caída. No se
requiere ninguna potencia adicional y se genera una presión pequeña.
Tan solo se genera una presión significativa en la articulación si
el sistema de reacción ante el momento de balanceo está trabajando
contra los resortes de soporte del vehículo o si las ruedas de uno
de los extremos del vehículo han alcanzado los extremos de sus
recorridos o carreras.
De manera adicional, si se encuentra un bache en
el momento de dar una curva, por ejemplo, la rigidez de una rueda
individual no viene determinada por una única barra de torsión
estabilizadora del balanceo, sino por una combinación en serie de
las barras de torsión estabilizadoras del balanceo delantera y
trasera, de tal manera que ambos cilindros hidráulicos de doble
acción se desplazan. Esto reduce la perturbación en la carrocería
del vehículo para un vehículo con esta forma pasiva intercomunicada
de control del balanceo, con respecto al nivel de perturbación que
se siente en un vehículo dotado de barras estabilizadoras del
balanceo independientes convencionales y de una rigidez ante el
balanceo similar. Análogamente, debido a la inercia de la
carrocería, en un bache tomado por una sola rueda a alta velocidad,
la rigidez de la rueda individual debida a los medios de soporte es
reducida con respecto a un sistema de suspensión convencional. A
pesar del hecho de que la carrocería no se desplaza instantáneamente
hacia el promedio del plano del suelo, las cargas debidas a la
compresión de los resortes de soporte se comparten entre los ruedas
asociadas. Por ejemplo, si la rueda delantera derecha es acelerada
hacia arriba con respecto a la carrocería, el desplazamiento
vertical de la rueda delantera derecha es absorbido elásticamente
por los resortes de ambas ruedas izquierda y derecha (en este caso,
por las bolsas de aire 26a y 26b), a través de la intercomunicación
(el conducto 27). Esto transforma la reacción de los resortes de
soporte del vehículo producida por la entrada en una única rueda,
para la rigidez de rebote completa de dos ruedas, en una entrada de
dos ruedas para la mitad de la rigidez de rebote de las dos ruedas,
con lo que se reduce la brusquedad y las aceleraciones de balanceo
(comúnmente conocidas como "sacudidas de cabeza" y "agitación
de balanceo").
Se describirán a continuación mejoras
adicionales de la presente invención primeramente con la referencia
a la Figura 4.
Las tuberías de intercomunicación 27 y 28 de
bolsas de aire delantera y trasera de flujo libre pueden incluir,
opcionalmente, válvulas de limitación o de cierre de bloqueo
variables 29 y 30 que pueden ser controladas por controladores de
movimiento inversamente proporcionales comunes o de par de ruedas
individual. Por ejemplo, con el fin de incrementar la rigidez ante
el balanceo del sistema de suspensión en un modo sencillo de
conducción deportiva o de ruta, las válvulas 29 y 30 pueden ser
cerradas por un conmutador accionado por el conductor. Para
recuperar la articulación de eje transversal libre que se requiere
fuera de la carretera, el cierre de bloqueo puede ser desactivado,
con lo que se restituye el flujo libre a lo largo de la tubería 27,
entre el par delantero de bolsas de aire, y a lo largo de la tubería
28, entre el par trasero de bolsas de aire. Alternativamente, las
válvulas pueden controlarse individualmente de forma variable con el
fin de influir en los índices o grados de balanceo delantero y
trasero en respuesta al grado de guiñada detectado. Por ejemplo, las
válvulas pueden estar normalmente abiertas en el desplazamiento del
vehículo en línea recta y, tan pronto como se alcanza una primera
aceleración lateral o valor de referencia de guiñada, las válvulas
delantera y trasera se cierran rápidamente. El valor de referencia
puede ser determinado por un cierto número de métodos conocidos
tomando cualquier combinación de valores de entrada conocidos, tales
como la velocidad y los ángulos del volante de dirección, y
comparándolos entonces con la aceleración lateral y/o el grado de
guiñada reales. Las entradas durante la maniobra de giro pueden ser
supervisadas y comparadas con una segunda aceleración lateral o
valor de referencia de guiñada (que incluye una banda inactiva), de
tal modo que la válvula delantera o la trasera se abre para cambiar
el grado de la guiñada dependiendo de si el grado actual de la
guiñada es mayor o menor que el grado calculado (o, de forma más
realista, que un intervalo de valores aceptables), dadas las otras
entradas. Esto puede utilizarse para modificar el equilibrio de la
conducción, al modificar la distribución de momentos de balanceo que
hace que el vehículo sub-vire o
sobre-vire.
Opcionalmente, una de las tuberías de
intercomunicación 27 ó 28 de bolsas de aire puede ser retirada, tal
y como se muestra en la Figura 6. Esto es especialmente deseable
cuando los medios de soporte del vehículo incluyen alguna forma de
control de peso tal como la "nivelación de carga", ya que puede
utilizarse entonces también ese mismo sistema de nivelación de carga
para proporcionar un grado fino o preciso de nivelación del estado
de balanceo. La desventaja de no interconectar todos los medios de
soporte es que no actúan de forma inversamente proporcional, de tal
modo que dan lugar a cargas irregulares sobre las ruedas en los
movimientos de articulación.
Las válvulas de limitación o de cierre de
bloqueo variables 41 y 42 pueden disponerse dentro de conductos 35 y
36 que intercomunican los cilindros de ajuste del estado de balanceo
delantero y trasero. Éstas pueden utilizarse, por ejemplo, para
impedir el levantamiento de una sola rueda al tomar una curva en
condiciones extremas, en combinación con una frenada o aceleración
intensa. Con el uso de señales de velocidad, apertura de la válvula
de aceleración, frenos y posición de las ruedas, y/o de entradas de
aceleraciones lateral y longitudinal, es posible detectar el
levantamiento inminente o real de una rueda y cerrar las válvulas 41
y 42 con el fin de reducir o impedir que se levante la rueda. Cuando
se utilizan sistemas de este tipo, las barras de torsión delantera
y trasera se deben dotar de dimensiones tales, que su rigidez
relativa produzca una distribución segura de los momentos de
balanceo, con lo que se garantiza un equilibrio en la conducción
controlable. La distribución de los momentos de balanceo puede
ajustarse de tal forma que el equilibrio en la conducción del
vehículo cambia de manera beneficiosa cuando se accionan las
válvulas 41 y 42. Por ejemplo, con las válvulas ajustadas de modo
que bloqueen los conductos 35 y 36, puede diseñarse la rigidez
individual de las barras de torsión delantera y trasera de modo que
proporcione al coche un equilibro de conducción de un ligero
sub-viraje. Cuando se abren las válvulas 41 y 42 y
los cilindros de ajuste del estado de balanceo delantero y trasero
pueden comunicarse libremente, la relación entre los brazos de
palanca eficaces de los cilindros delantero y trasero puede
dimensionarse de manera que se proporcione al vehículo un equilibrio
en la conducción neutro. Esta combinación puede utilizarse para
garantizar que el levantamiento de las ruedas es impedido.
Ha de comprenderse que es posible combinar
cualquier forma de sistema de soporte del vehículo de articulación
libre con cualquier forma de medios de reacción ante el momento de
balanceo de articulación libre que proporcionen un cierto grado de
colocación de la carrocería en torno al estado de balanceo
nivelado.
También, por las razones descritas para el
sistema de suspensión que se muestra en la Figura 6, puede ser
ventajoso combinar unos medios de reacción ante el momento de
balanceo que tienen una rigidez de articulación de eje transversal
baja, con una combinación de un par de soportes inversamente
proporcionales, en uno de los extremos del vehículo, y soportes
independientes convencionales, en el extremo opuesto del vehículo.
Ciertamente, los medios de soporte del vehículo para uno de los
extremos del vehículo pueden comprender dos dispositivos de soporte
elástico en cada ubicación de rueda, de tal modo que los medios de
soporte situados en el extremo opuesto sean, bien inversamente
proporcionales, bien independientes o bien otra combinación de los
dos. Por ejemplo, el soporte de vehículo situado en una de las
ubicaciones de rueda puede consistir en una combinación de un
resorte independiente convencional y un dispositivo elástico
adicional que esté interconectado o mutuamente unido con el
dispositivo elástico adicional situado en la ubicación de rueda
lateralmente adyacente, a fin de proporcionar una baja rigidez ante
el balanceo. Cada dispositivo elástico adicional puede ser, por
ejemplo, una bolsa de aire y puede estar montado, ya sea en serie,
ya sea, preferiblemente, en paralelo con el resorte independiente.
Disposiciones tales como éstas, según se ha destacado en lo
anterior, y sus equivalentes, aunque no tengan siquiera carga en las
ruedas según la articulación de eje transversal, siguen
proporcionando beneficios de comodidad significativos y mejorando
la tracción fuera de la carretera, y, así, se considera que se
encuentran también comprendidas dentro del ámbito de la presente
invención. Una vez más, los soportes independientes e inversamente
proporcionales pueden construirse por cualesquiera medios conocidos,
muchos de los cuales se describen aquí.
La Figura 7 muestra unos medios de soporte
inversamente proporcionales alternativos, situados en la parte
delantera, y en ella se han omitido, en aras de la claridad, el
chasis y los dispositivos de ajuste del estado de balanceo delantero
y trasero. Los medios de soporte traseros comprenden tanto resortes
independientes convencionales como medios de soporte inversamente
proporcionales combinados.
Los medios de soporte delanteros son, en este
caso, cilindros hidráulicos 45a y 45b que están unidos a los
respectivos brazos de suspensión delantero izquierdo y delantero
derecho (25a y 25b), por uno de sus extremos, y al chasis (no
mostrado) por el otro. Los cilindros hidráulicos frontales están
intercomunicados a través de una tubería 46 con el fin de permitir
que los soportes se desplacen libremente en los movimientos de
balanceo y de articulación de eje transversal. Un acumulador
hidroneumático (47a y 47b) se encuentra situado cerca de cada
cilindro de soporte con el fin de proporcionar elasticidad al
sistema de soporte. Estos acumuladores pueden estar conectados
directamente al cuerpo del cilindro o situados a lo largo de la
tubería de intercomunicación 46. Pueden existir cierres de bloqueo
o, más preferiblemente, amortiguadores, que pueden ser limitadores
de múltiples etapas o variables, situados entre el acumulador y la
tubería 46. Los amortiguadores pueden, opcional o adicionalmente,
estar situados en la tubería de intercomunicación 46, entre el
acumulador y el cilindro, y/o entre el acumulador y el lado opuesto
del vehículo.
La tubería puede incluir una restricción o
limitación variable o bloque de válvula de cierre de bloqueo 48,
similar al ilustrado en la Figura 4 para el sistema de soporte de
bolsas de aire, destinado a controlar el flujo de fluido entre los
cilindros 45a y 45b. Puede situarse un acumulador hidroneumático 47e
hacia el centro de la tubería de intercomunicación. Este acumulador
puede utilizarse como la única fuente de elasticidad para los medios
de soporte delanteros, reemplazando a los acumuladores 47a y 47b que
están situados cerca de los cilindros hidráulicos.
Alternativamente, puede ser utilizado además de los acumuladores
situados cerca de los cilindros con el fin de proporcionar una
rigidez de rebote más blanda de los medios de soporte. Si se usa
como añadido, puede ser preferible cerrar por bloqueo el acumulador
con respecto al sistema bajo ciertas condiciones, con el fin de
mejorar el control del sistema de suspensión. Por ejemplo, como el
acumulador añade elasticidad al sistema, éste puede utilizarse para
proporcionar un grado de rebote blando y confortable mientras el
vehículo se está desplazando a una velocidad constante. Cuando se
produce una aceleración o un frenado, el encabritamiento o
hundimiento resultante puede ser reducido haciendo más acusada la
rigidez de rebote de los medios de soporte, al cerrar por bloqueo el
acumulador central 47e. Si se supervisan los movimientos de cabeceo
(desplazamientos y/o aceleraciones, etc.) del vehículo, el
acumulador puede ser cerrado por bloqueo temporalmente según se
requiera, con el fin de mejorar el control de cabeceo del sistema de
suspensión. Este acumulador 47e puede también (o alternativamente)
estar provisto de un amortiguador o limitador variable. El limitador
variable puede ser utilizado para controlar el cabeceo de una forma
similar a la válvula de cierre por bloqueo.
El sistema de soporte combinado que se muestra
en la parte trasera de la Figura 7 comprende un par de cilindros
hidráulicos intercomunicados 45c y 45d, similares a los que se
muestran en la parte delantera, si bien, en este caso, éstos se
emplean en paralelo con unos resortes helicoidales convencionales
51c y 51d. Los resortes helicoidales pueden portar, por ejemplo, la
mitad del peso trasero del vehículo en el estado estático
descargado. Los cilindros hidráulicos (45c y 45d) portan el resto
del peso trasero. Si se emplea un sistema de nivelación sobre los
cilindros hidráulicos traseros, a medida que se añade más peso a la
parte trasera del vehículo y se suministra fluido a los cilindros
(45c y 45d) para mantener el mismo nivel, los resortes helicoidales
(51c y 51d) permanecen con la misma compresión, de tal modo que
siguen portando únicamente la mitad del peso descargado de la parte
trasera del vehículo. En consecuencia, los cilindros hidráulicos
tienen entonces que portar la totalidad del incremento de la carga,
además de la mitad del peso descargado de la parte trasera del
vehículo. A la hora de diseñar los cilindros hidráulicos de manera
que las presiones no alcancen niveles excesivos cuando el vehículo
está funcionando en el estado completamente cargado, las presiones
cuando está descargado son, por lo común, relativamente bajas, lo
que reduce el nivel del rozamiento de obturación en los cilindros y
mejora, en consecuencia, la marcha del vehículo en el estado
cargado. El dimensionamiento de los cilindros y de la porción del
peso estático del vehículo que éstos portan, se escoge habitualmente
dependiendo del intervalo de cargas de diseño para el vehículo, del
nivel aceptable del rozamiento de obturación de los cilindros
(especialmente en el estado de carga que se utiliza más comúnmente),
y de las presiones hidráulicas máximas aceptables estadísticamente
(para el sistema de suministro) y dinámicamente.
Los cilindros hidráulicos pueden ser
intercomunicados de la misma manera que se ha mostrado y descrito
para la parte delantera del vehículo. Esto puede incluir
acumuladores 47c y 47d, montados en los cilindros 45c y 45d o cerca
de ellos, en la tubería de intercomunicación 49. El amortiguador,
limitador variable o bloque de cierre de bloqueo 50 se muestra en
correspondencia con la unidad delantera designada con el número 48,
al igual que el acumulador central 47f.
El sistema hidráulico trasero incluye,
preferiblemente, algunos o todos los amortiguadores, limitadores y
cierres de bloqueo que se han descrito para los medios de soporte
delanteros, ya que los resortes helicoidales han de ser
amortiguados. Alternativamente, o de forma adicional, pueden
disponerse, para cada rueda, amortiguadores convencionales
independientes o controlados.
En la descripción anterior, los cilindros
hidráulicos son de acción simple, lo que es a menudo preferible por
razones de reducción del coste, tamaño, peso y rozamiento. Sin
embargo, con el fin de obtener un mejor control de la elevación de
la porción asociada de la carrocería con la reducción de la carga
(tal como, por ejemplo, en la parte trasera con el frenado), puede
utilizarse una disposición de cilindros de doble acción
equivalente.
Puede utilizarse cualquier forma aquí descrita
para los mecanismos de control del estado de balanceo, en
combinación con los medios de soporte anteriormente descritos. Los
medios de soporte pueden ser independientes en uno de los extremos
del vehículo, y una disposición combinada en la parte trasera, y
pueden estar también construidos de una variedad de formas para
lograr resultados sustancialmente equivalentes. Por ejemplo, los
resortes helicoidales pueden ser reemplazados por resortes de
ballesta o por barras de torsión, y los cilindros hidráulicos pueden
ser reemplazados por bolsas de aire u otro fluido, o por
disposiciones mecánicas conectadas o unidas lateralmente entre sí,
que proporcionan un cierto grado de soporte con una rigidez mínima
ante el balanceo.
La Figura 8 muestra una de tales formas
mecánicas alternativas de medios de soporte y unos medios de
reacción ante el momento de balanceo alternativos, en este caso
mecánicos, instalados en la parte delantera de un chasis 1 similar
al de las figuras anteriores. Los medios de soporte mecánicos
incluyen respectivas barras de torsión de soporte delanteras
izquierda y derecha, 54a y 54b, que pueden ser accionadas
directamente desde el pivote del brazo de soporte, tal y como se
muestra. Alternativamente, las barras de torsión de soporte pueden
ser accionadas por un brazo de palanca un elemento de ligadura de
caída, o fuera del punto de pivote del brazo de suspensión, a través
de una forma de disposición del tipo de junta universal, que permite
que el eje de la barra de torsión difiera del eje de rotación del
brazo de suspensión. En el caso de que se utilice la disposición de
brazo de palanca y elemento de ligadura de caída, la posición de las
juntas puede escogerse de modo que varíe la entrada de carga a la
barra de torsión con la posición de las ruedas, lo que permite
diseñar una suspensión de grado variable a través de la geometría
del elemento de ligadura. Rígidamente unidos al extremo opuesto de
las barras de torsión de soporte se encuentran unos brazos de
palanca 55a y 55b, de tal modo que dichos brazos de palanca están
interconectados o unidos mutuamente por la barra de unión de soporte
56. Los brazos de palanca 55a y 55b se muestran directamente hacia
abajo, en dirección al suelo, de modo que cargan con tensión la
barra de unión de soporte delantera 56. Una realización alternativa
consiste en dirigir los brazos de palanca hacia arriba, con lo que
se carga la barra de unión de soporte delantera 56 a compresión. Con
el fin de proporcionar un ajuste de la altura de la marcha para la
parte delantera del vehículo, la barra de unión de soporte delantera
56 puede ser alargada o acortada, ya sea manual o automáticamente,
por cualesquiera medios conocidos. Pueden proporcionarse, de forma
similar, medios de ajuste de la altura para la parte trasera del
vehículo.
Puede procurarse elasticidad a los medios
mecánicos de soporte delanteros anteriormente descritos, por
cualesquiera medios conocidos, tales como haciendo las barras de
torsión de soporte 54a y 54b elásticas y/o reemplazando la barra de
unión de soporte delantera 565 por una disposición de resorte.
Los medios mecánicos de reacción ante el momento
de balanceo que se muestran en las Figuras 7, 8 y 9 son
funcionalmente similares a los medios hidráulicos de reacción ante
el momento de balanceo anteriormente descritos, e incluyen, de
manera similar, mecanismos de control del estado de balanceo
delantero y trasero. El mecanismo delantero de control del estado de
balanceo que se muestra en detalle en la Figura 8, incluye dos
barras de torsión laterales 58a y 58b, cada una de las cuales es
accionada por su brazo de suspensión asociado, 25a ó 25b, a través
de los elementos de ligadura de caída 37a y 37b, y los brazos de
palanca integralmente formados en los extremos exteriores de las
barras. Los extremos interiores de las barras de torsión laterales
58a y 58b están provistos de brazos de palanca más cortos 59a y 59b,
que tienen elementos de ligadura de unión 60a y 60b, unidos de forma
rotativa a ellos. Los elementos de ligadura de unión se encuentran,
a su vez, unidos a una barra delantera común 61 de estado de
balanceo, que está montada a rotación en el chasis 1 de tal manera
que puede girar alrededor de su eje mayor, alineado
longitudinalmente a lo largo del chasis. Conforme los movimientos de
balanceo o de articulación del chasis hacen que uno de los brazos de
suspensión delanteros se eleve con respecto al chasis del vehículo,
y que el otro brazo de suspensión descienda, la barra delantera 61
de estado de balanceo gira alrededor de su eje mayor.
La Figura 9 muestra los medios mecánicos
delantero y trasero de control del estado de balanceo, instalados en
un chasis y unidos de la parte delantera a la trasera por las barras
de estado de balanceo delantera y trasera, 61 y 62, de tal forma que
se resiste a los movimientos de balanceo y se permiten libremente
los movimientos de articulación. Con el fin de impedir que los
medios mecánicos de reacción ante el momento de balanceo limiten los
movimientos de cabeceo del chasis, la longitud total de las barras
de estado de balanceo delantera y trasera, 61 y 62, ha de ser
variable, de tal modo que se proporciona una unión chaveteada 63
entre dichas barras, que puede transmitir el par existente en las
barras.
La Figura 10 muestra una modificación adicional
de los medios mecánicos de reacción ante el momento de balanceo. Las
barras de torsión laterales 58c y 58d de los medios de control del
estado de balanceo traseros se recolocan adelantadas con respecto a
los brazos de suspensión traseros 25c y 25d, y se añade un resorte y
un amortiguador a la unión chaveteada 63. Esto permite un cierto
grado de control del acoplamiento de cabeceo, de tal modo que, por
ejemplo, conforme las ruedas delanteras son empujadas hacia arriba,
en dirección al chasis, por un bache, las ruedas traseras pueden ser
empujadas hacia abajo, en alejamiento del chasis. El nivel del
acoplamiento de cabeceo puede ser afinado modificando los índices o
grados de resorte y de amortiguador de la unidad de unión chaveteada
63. Con el fin de garantizar que los movimientos de balanceo y de
articulación de la rueda con respecto al chasis se siguen
controlando correctamente, se requiere también un mecanismo 64 de
inversión de la rotación en una de las barras de estado de balanceo,
61 ó 62. El mecanismo 64 de inversión de la rotación que se muestra
en la Figura 10 consiste en una unidad del tipo diferencial que está
montada de forma deslizante en el chasis con el fin de permitir que
las barras 61 y 62 de estado de balanceo se desplacen
longitudinalmente según se requiera.
La Figura 11 muestra mejoras en los medios de
soporte del vehículo, de barras de torsión unidas mutuamente,
introducidos en las Figuras 8 y 9. Se considerarán los medios de
soporte introducidos en las Figuras 8 y 9. Se ilustran los medios de
soporte para solamente el par trasero de ruedas separadas
lateralmente entre sí, vistos desde la parte delantera del vehículo,
y se han omitido, en aras de la claridad, otras partes tales como el
mecanismo de control del estado de balanceo, el chasis y las ruedas.
La disposición es muy similar a la que se muestra en la Figura 9, a
excepción de que un elemento de ligadura 66 de reabsorción o
disipación de fuerza sujeta los extremos de las barras de torsión de
soporte (54c y 54d) juntos, y el elemento de ligadura de unión de
soporte trasero 57 incluye un cilindro hidráulico 67 con un
acumulador opcional 70. El uso del elemento de ligadura 66 de
disipación de fuerza permite que las fuerzas laterales en los
extremos de las barras de torsión (debidas a la acción del elemento
de ligadura de unión 57) sean discriminadas dentro del sistema de
suspensión y no dentro de la carrocería del vehículo o la estructura
del chasis. Esto puede reducir el peso y la brusquedad del vehículo,
ya que la carrocería del vehículo no recibe las elevadas cargas
habituales en las suspensiones de barras de torsión convencionales,
necesarias para hacer reaccionar cada barra de torsión de forma
independiente.
El conjunto de cilindro hidráulico 67 puede ser
utilizado para el ajuste de la altura de marcha, tal y como se ha
descrito previamente para la Figura 8, cambiando la longitud del
elemento de ligadura de unión de soporte 57.
Asimismo, en el caso de que esté incluido el
acumulador opcional 70, el conjunto de cilindro puede proporcionar
una elasticidad de rebote adicional en serie con las barras de
torsión 54c y 54d. Como con el acumulador central de la Figura 7, el
acumulador 70 puede emplearse para ablandar la rigidez de rebote del
sistema de soporte, y controlarse de modo que proporcione grados de
rigidez de rebote variables. Por ejemplo, si la compacidad de
integración de un vehículo determina que las barras de torsión sean
demasiado cortas como para ser capaces de proporcionar el grado
deseado de elasticidad con un nivel de esfuerzo aceptable, la
adición del acumulador 70 puede permitir alcanzar la magnitud
deseada de elasticidad con la envolvente de compacidad de
integración de que se disponga.
Asimismo, el acumulador 70 puede ser utilizado
en combinación con el conjunto de cilindro 67 como única fuente de
elasticidad del sistema de soporte asociado, en el caso de que se
omitan, en efecto, las barras de torsión. Análogamente, el conjunto
de cilindro puede ser reemplazado por un sistema puramente mecánico,
tal como un resorte helicoidal accionado por brazos de palanca
accionados por los brazos de suspensión. Como anteriormente, las
barras de torsión pueden ser mantenidas o suprimidas dependiendo de
las limitaciones de la compacidad de integración.
El cilindro 67 puede ser de doble acción o,
preferiblemente, de acción simple. Como con la disposición mostrada
en la Figura 7, que tiene un cilindro hidráulico en cada rueda, una
disposición de doble acción ofrece algunos beneficios, especialmente
en el control de los movimientos de rebote, pero con un coste y
complejidad incrementados.
El conjunto de cilindro 67 puede incluir,
preferiblemente, una forma de amortiguamiento tal como una
limitación entre el barril de cilindro 36 y el acumulador 38. La
limitación puede ser variable. De manera adicional o alternativa,
puede proporcionarse un cierre de bloqueo con el fin de aislar el
cilindro del acumulador, mediante el cual se bloquea el cilindro en
una longitud fija. La limitación variable y el cierre de bloqueo
pueden ser controlados electrónicamente dependiendo de los
movimientos dinámicos detectados de la carrocería del vehículo, de
los movimientos de las ruedas, de señales de dirección y de
velocidad, de la carga del vehículo o de otros datos de entrada a
un controlador. El control puede ser mucho más simple, tal como un
conmutador accionado por el conductor con el fin de escoger entre
diferentes niveles de confort de la marcha y de control primario de
la carrocería.
Haciendo referencia a la Figura 12, se ilustra
en ella una disposición mecánica alternativa de soporte de rebote,
aplicada al par trasero de ruedas adyacentes transversalmente, en la
que se han omitido, en aras de la claridad, el chasis del vehículo y
los componentes de control del estado de balanceo. La horquilla
oscilante trasera derecha 25c tiene un primer brazo de palanca de
rebote 55c fijado rígidamente cerca del eje de rotación de la
horquilla oscilante. Se ha fijado un tubo de rebote 74 rígidamente a
la horquilla oscilante trasera izquierda 25d, con la barra de
torsión de rebote 73 fijada al tubo por uno de sus extremos 75 por
cualesquiera medios conocidos, tales como una chaveta, y
extendiéndose hacia el otro lado dentro del tubo. El otro extremo de
la barra de torsión de rebote 73, del otro lado, en el extremo de la
rueda, está unido al segundo brazo de palanca de rebote 55d. Los
primer y segundo brazos de palanca de rebote se encuentran unidos
entre sí, como antes, por el elemento de ligadura de unión de
soporte 57.
De esta forma, la barra de torsión es cargada
por la rueda izquierda, en su extremo más adelantado 75, y cargada
en el sentido opuesto por la rueda derecha, en su extremo más
retrasado, lo que proporciona un soporte de rebote elástico de la
carrocería del vehículo. A medida que las ruedas del vehículo se
desplazan con respecto a la carrocería en movimientos de
articulación de eje transversal, los brazos de palanca de rebote, el
tubo y la barra de torsión giran, y el elemento de ligadura de unión
de soporte se desplaza en una dirección sustancialmente lateral,
por lo que se mantiene sustancialmente el mismo par en la barra de
torsión de rebote y una carga consistente en las ruedas del
vehículo.
En la Figura 12 se muestran también medios de
control de altura alternativos en forma de amortiguadores de
auto-nivelación 31 y 32, destinados a mantener la
altura de la marcha del vehículo bajo diferentes condiciones de
carga.
La disposición de barras de torsión tiene una
aplicación particular en la suspensión trasera de los vehículos, ya
que puede ser posible integrar de forma compacta la barra de torsión
de rebote de uno de los lados del vehículo únicamente, siendo el
resto del espacio ocupado a menudo por tanques de combustible y
componentes del sistema de escape. No es necesario fijar rígidamente
el primer brazo de palanca de rebote y el tubo de rebote a las
respectivas horquillas oscilantes, de manera que éstos son
accionados por elementos de ligadura intermedios si se desea.
El anterior diseño de "barra de torsión dentro
de un tubo" puede ser utilizado en los dos lados del vehículo,
opcionalmente con barras de torsión de longitud diferente de uno a
otro lados si se requiere. La disposición de cilindros 67 que se
muestra en la barra de unión de soporte 57 de la Figura 11 puede
también ser incorporada en la barra de unión de soporte similar 57
de la Figura 12, al igual que puede serlo el elemento de ligadura 66
de disipación de fuerza, también mostrado en la Figura 11.
Otra disposición conocida alternativa de medios
de soporte de rebote carentes sustancialmente de rigidez ante el
balanceo consiste en proporcionar dos barras de torsión laterales,
habitualmente accionadas por los brazos de suspensión a través de
brazos de palanca y elementos de ligadura de caída, y unidas entre
sí por alguna forma de dispositivo contra la rotación, tal como un
par de engranajes cilíndricos de dientes rectos, o una unidad de
tipo diferencial con su caja exterior fijada al chasis del vehículo
como en otros sistemas de suspensión conocidos.
Existen demasiadas otras formas diferentes
conocidas de medios de soporte del vehículo unidos lateralmente
entre sí, como para ser referidas en esta memoria. Podrían
utilizarse potencialmente en la presente invención, para lograr los
mismos resultados, cualesquiera medios de soporte del vehículo con
una baja rigidez ante el balanceo. Se considera dentro del ámbito de
esta invención el uso de cualquier forma de medios de soporte del
vehículo que presenten una rigidez ante el balanceo baja o
despreciable, en combinación con unos medios de reacción ante el
momento de balanceo independientes y que tengan barras de torsión
laterales unidas entre sí longitudinalmente para producir una
rigidez de eje transversal baja o despreciable. Este concepto puede
ser integrado fácilmente de forma compacta en la mayor parte de los
vehículos modernos y mejora el confort de la marcha, la tracción y
el control del vehículo, tanto dentro como fuera de la
carretera.
Con el fin de ilustrar la cuestión, se
describirá brevemente otro ejemplo de forma adecuada de medios de
soporte unidos lateralmente entre sí. Uno de ellos, que se muestra
habitualmente en los libros de texto de diseño de suspensiones, es
la "viga en Z". Ésta consiste en una única barra de torsión de
soporte de rebote que discurre formando un cierto ángulo a través
del vehículo, montada por delante de la línea del eje de una de las
ruedas y por detrás de la línea del eje de la rueda lateralmente
adyacente. Unos brazos de palanca de accionamiento se extienden
desde los extremos de la barra hasta los respectivos conjuntos de
rueda, de tal modo que los extremos de la barra están enrollados en
sentidos opuestos, en tanto que los movimientos de las ruedas
respectivas se producen en el mismo sentido, con lo que se
proporciona un soporte de rebote que carece sustancialmente de
rigidez ante el balanceo.
La Figura 13 muestra una disposición alternativa
de los medios de reacción ante el momento de balanceo, unidos a las
horquillas oscilantes delanteras 25a y 25b. Los otros componentes
que incluyen los medios de soporte se han omitido con vistas a la
claridad. La barra anti-balanceo está dividida en
dos porciones, 57a y 57b, y la división se muestra en el centro de
la barra. Sin embargo, ha de apreciarse que, al igual que con la
disposición mecánica similar que se muestra en la Figura 8, la
división puede estar ubicada en cualquier lugar a lo largo de la
longitud de la barra anti-balanceo.
El extremo exterior de cada barra
anti-balanceo forma un ángulo hacia delante y está
unido a un péndulo (37a y 37c) por una junta de rótula (77a y 77b).
El extremo inferior de cada péndulo está unido a la horquilla
oscilante respectiva a través de una junta 78a y 78b que incluye
arandelas que retienen unos casquillos de caucho entre el péndulo y
la placa de montaje situada en la horquilla oscilante. Con el fin de
obtener una elasticidad inicial adicional ante el balanceo, que se
hace más rígida con el incremento del momento de balanceo, las
arandelas pueden haberse conformado con forma de copas dentro de las
cuales se ajustan los casquillos de caucho. Los casquillos de
caucho pueden haberse conformado con una forma tal, que proporcionen
una baja rigidez en su compresión inicial, que aumenta hasta una
rigidez muy alta por encima de cierta desviación o deformación,
cuando son comprimidos hasta ocupar sustancialmente todo el volumen
disponible en las copas conformadas. Las arandelas pueden estar
formadas de manera que constituyen las copas conformadas, de tal
forma que la placa de montaje de la horquilla oscilante tiene un
perfil en cúpula para controlar el modo como los casquillos de
caucho se deforman bajo carga. Alternativamente, las copas
conformadas pueden estar fijadas en la placa de montaje situada en
la horquilla oscilante, de tal modo que las arandelas situadas en el
péndulo se han conformado en cúpula para que se comporten según se
desea. Esta técnica es similar a la utilizada para las juntas
situadas en los extremos de los amortiguadores de automóvil
convencionales para reducir su brusquedad.
En el extremo interior de cada mitad de barra
anti-balanceo, unos brazos de palanca de balanceo
respectivos 59a y 59b se extienden sustancialmente perpendiculares a
las barras. Uno de los brazos de palanca de balanceo está unido de
forma pivotante a una cuna 79, y el otro está unido a un cilindro de
balanceo 80, el cual está comunicado hidráulicamente con un cilindro
de balanceo trasero, de una forma similar a los cilindros de
balanceo 13a, en la Figura 1, y 40, en la Figura 5, con el uso de
unos conductos superior e inferior (no mostrados). El otro extremo
del cilindro de balanceo 80 está unido de forma pivotante a la cuna
79, de tal manera que el movimiento relativo de la horquilla
oscilante delantera izquierda con respecto a la horquilla oscilante
delantera derecha provocará que el cilindro de balanceo 80 se
extienda o contraiga, funcionando entonces los medios de reacción
ante el momento de balanceo como se ha descrito previamente. La cuna
79 y el cilindro 80 son libres de rotar alrededor de un eje que pasa
a través de los puntos de pivote situados en los brazos de palanca
de balanceo (59a y 59b), de manera que se proporciona un elemento de
ligadura para colocación 81, destinado a situar la cuna y el
cilindro entre las barras anti-balanceo (57a y 57b)
y el chasis o carrocería. Si el eje mayor del cilindro y la cuna no
están situados perpendiculares a los brazos de palanca de balanceo
(59a y 59b), los efectos geométricos hacen que el brazo de palanca
del cilindro de balanceo con respecto a las ruedas delanteras
cambie, por lo que se altera la distribución de los momentos de
balanceo de los medios de reacción ante el momento de balanceo. En
el caso de que el elemento de ligadura para colocación 81 sea de una
longitud fija, conforme el vehículo rebota, las barras
anti-balanceo rotan y la distribución de momentos
de balanceo cambia. Esto puede ser utilizado para modificar la
distribución de momentos de balanceo con la carga (en el caso de que
los medios de soporte de rebote no incluyan la nivelación).
Alternativamente, el elemento de ligadura para
colocación 81 puede ser de una longitud variable y controlable, tal
como un accionamiento de tornillo sin fin impulsado eléctricamente,
un cilindro hidráulico o cualesquiera otros medios conocidos. Como
el elemento de ligadura tan solo se utiliza para soportar
parcialmente la masa del cilindro de balanceo 80 y de la cuna 79, la
carga ejercida en el elemento de ligadura es pequeña, lo que permite
tomar en consideración una variedad de opciones.
Pueden también tomarse en sustitución medios de
reacción ante el momento de balanceo alternativos, que exhiban las
mismas características que las realizaciones específicas que se han
descrito aquí con detalle, consistentes en proporcionar pasivamente
rigidez ante el balanceo y permitir una libre articulación de eje
transversal sin que haya sustancialmente ningún cambio en la carga
sobre cada rueda en los movimientos de articulación a baja velocidad
(y por lo cual la rigidez ante el balanceo del vehículo queda
sustancialmente sin afectar cuando las ruedas se encuentran en
posiciones de articulación de eje transversal de desplazamientos
grandes).
Una alternativa básica consiste realizar una
precarga de fluido en los cilindros de balanceo y en sus conductos
que van de la parte delantera a la trasera. Esto puede incrementar
el control del balanceo y puede introducir brusquedad o dureza
debido a la estricción de las obturaciones del fluido presurizado.
Asimismo, si los cilindros de balanceo están presurizados, puede ser
preferible que las barras de los cilindros se extiendan a través de
ambas paredes de extremo del cilindro, con lo que se evita una carga
irregular sobre las ruedas estáticamente sobre terreno
nivelado.
Es posible utilizar barras
anti-balanceo convencionales, de tal manera que se
restituyen los cilindros con comportamiento de doble acción ante el
balanceo, en lugar de uno de los elementos de ligadura de caída
delanteros y de uno de los traseros, en una disposición
conocida.
Las barras de torsión de estado de balanceo
laterales pueden ser divididas en dos en el centro del vehículo, y
estar dotadas de brazos de palanca en ambos extremos. Los cilindros
de estado de balanceo de doble acción pueden entonces recolocarse
entre los brazos de palanca centrales de las barras de torsión de
estado de balanceo en un diseño conocido, tal como en el documento
PCT/AU96/00528 anteriormente mencionado, a fin de llevar a cabo la
misma función que se ha descrito en el texto previo.
De manera similar, pueden utilizarse
dispositivos de accionamiento rotativos entre un par de barras de
torsión de estado de balanceo laterales, en uno o en ambos extremos
del vehículo.
Es posible utilizar barras
anti-balanceo convencionales con cuatro cilindros de
estado de balanceo de acción simple, que reemplazan la totalidad de
los elementos de ligadura de caída de barra de balanceo delanteros y
traseros, en una disposición conocida. Cada cilindro delantero está
ligado o unido al cilindro trasero del mismo lado del vehículo.
Alternativamente, esta disposición de acción simple puede utilizarse
para el mecanismo de control de estado de balanceo de uno de los
extremos del vehículo, empleando, en el lado opuesto, cualquier
forma de disposición de doble acción, incluyendo un dispositivo de
accionamiento rotativo.
Claims (32)
1. Un sistema de suspensión para un
vehículo que tiene un chasis soportado sobre al menos un par
delantero de ruedas separadas lateralmente entre sí, y sobre al
menos un par trasero de ruedas separadas lateralmente entre sí, el
cual incluye
medios de soporte del vehículo, destinados a
soportar el chasis por encima de cada uno de dichos pares de ruedas,
de tal modo que los medios de soporte del vehículo incluyen, para al
menos uno de dichos pares de ruedas, al menos unos primeros medios
de soporte destinados a soportar al menos una porción de la carga
sobre los medios de soporte del vehículo, y medios de reacción ante
el momento de balanceo pasivos, independientes de los medios de
soporte del vehículo y que proporcionan al vehículo una capacidad de
porte o sustentación de carga sustancialmente nula, de forma que
dichos medios de reacción ante el momento de balanceo pasivos
incluyen un mecanismo de control del estado de balanceo para cada
par de los al menos dos pares de ruedas separadas lateralmente entre
sí,
caracterizado porque dichos primeros
medios de soporte proporcionan una rigidez ante el balanceo
sustancialmente nula al vehículo, y porque dichos mecanismos de
control del estado de balanceo incluyen al menos una barra de
torsión transversal y unos medios de ajuste destinados a permitir el
ajuste de la posición de una de las ruedas asociadas, con respecto a
la posición de la otra rueda, en un sentido opuesto al de la
misma,
y porque los medios de ajuste de uno de dichos
medios de control del estado de balanceo están interconectados o
mutuamente unidos con los medios de ajuste del otro de dichos
mecanismos de control del estado de balanceo a través de unos medios
de unión de mecanismos de balanceo, de tal manera que las posiciones
relativas de dicho un par de ruedas separadas lateralmente entre sí
son ajustables en un sentido opuesto al de las posiciones relativas
del otro de dichos pares de ruedas separadas lateralmente entre sí,
de modo que los medios de reacción ante el momento de balanceo
pasivos proporcionan pasivamente al vehículo, con ello, rigidez ante
el balanceo, al tiempo que proporcionan, simultáneamente, una
rigidez ante la combadura sustancialmente nula.
2. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente porque los
primeros medios de soporte se han dispuesto en al menos dos pares de
ruedas separadas lateralmente entre sí, a fin de soportar
sustancialmente toda la carga sobre los medios de soporte del
vehículo, al tiempo que proporcionan una rigidez ante el balanceo
sustancialmente nula, con lo que el sistema de suspensión
proporciona una carga sustancialmente constante sobre las ruedas
para los desplazamientos no dinámicos de las ruedas, con
independencia de la articulación de eje transversal, hasta un límite
de desplazamiento de al menos uno de los medios de soporte del
vehículo o de los medios de reacción ante el momento de balanceo
pasivos.
3. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado
adicionalmente porque los medios de soporte del vehículo para un
primer par de los pares de ruedas separadas lateralmente entre sí,
incluyen primeros medios de soporte que soportan sustancialmente la
totalidad de la carga sobre dicho primer par de ruedas separadas
lateralmente entre sí, al tiempo que proporcionan una rigidez ante
el balanceo sustancialmente nula, y porque
los medios de soporte del vehículo para un
segundo par de los pares de ruedas separadas lateralmente entre sí,
incluye segundos medios de soporte independientes, que soportan
sustancialmente toda la carga sobre el segundo par de ruedas
separadas lateralmente entre sí, de tal modo que los segundos medios
de soporte incluyen elasticidad y están dispuestos de modo que
proporcionen al vehículo un cierto grado de rigidez ante el
balanceo.
4. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado adicionalmente porque los medios de soporte del
vehículo para al menos dos pares de ruedas incluyen primeros medios
de soporte que proporcionan una rigidez ante el balanceo
sustancialmente nula, y al menos uno de los pares de dichas ruedas
separadas lateralmente entre sí incluye, además, segundos medios de
soporte independientes adicionales, de tal modo que los segundos
medios de soporte incluyen elasticidad y están dispuestos de manera
que proporcionan al vehículo un cierto grado de soporte y un cierto
grado de rigidez ante el balanceo.
5. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente porque los
medios de soporte del vehículo para un primer par de los pares de
ruedas separadas lateralmente entre sí, incluyen primeros medios de
soporte que proporcionan una rigidez ante el balanceo
sustancialmente nula, así como unos segundos medios de soporte
independientes adicionales, de tal manera que los segundos medios de
soporte incluyen elasticidad y se han dispuesto de modo que
proporcionan al vehículo un cierto de grado de soporte y un cierto
grado de rigidez ante el balanceo, y porque
los medios de soporte del vehículo para un
segundo par de los pares de ruedas separadas lateralmente entre sí,
incluyen segundos medios de soporte independientes que soportan
sustancialmente toda la carga sobre el segundo par de ruedas
separadas lateralmente entre sí, de tal modo que los segundos medios
de soporte incluyen elasticidad y están dispuestos de manera que
proporcionan al vehículo un cierto grado de soporte y un cierto
grado de rigidez ante el balanceo.
6. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente porque los
medios de soporte del vehículo para cada par de al menos dos pares
de ruedas separadas lateralmente entre sí, incluyen:
primeros medios de soporte, que proporcionan una
rigidez ante el balanceo sustancialmente nula, y
unos segundos medios de soporte independientes
adicionales, de tal modo que los segundos medios de soporte incluyen
elasticidad y se han dispuesto de modo que proporcionan al vehículo
un cierto grado de suporte y un cierto grado de rigidez ante el
balanceo.
7. Un sistema de suspensión de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque los primeros medios de soporte incluyen un dispositivo de
soporte de carga para cada rueda, de tal modo que los dispositivos
de soporte de carga para uno de dichos pares de ruedas separadas
lateralmente entre sí, están intercomunicados o unidos mutuamente
por unos medios de intercomunicación o unión mutua de soporte, de
manera que, conforme una de dichas ruedas es desplazada hacia arriba
con respecto al chasis, los medios de unión mutua de soporte
efectúan un forzamiento hacia abajo de la otra rueda.
8. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 7, caracterizado adicionalmente porque los
medios de unión mutua de soporte proporcionan un cierto grado de
elasticidad, de tal manera que los primeros medios de soporte
proporcionan un soporte elástico del chasis del vehículo al tiempo
que proporcionan una rigidez ante el balanceo sustancialmente
nula.
9. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 7 o la reivindicación 8, caracterizado
adicionalmente porque al menos uno de los dispositivos de soporte de
carga proporciona un cierto grado de elasticidad, de tal manera que
los primeros medios de soporte proporcionan un soporte elástico del
chasis del vehículo, al tiempo que introducen una rigidez ante el
balanceo sustancialmente nula.
10. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado
adicionalmente porque los dispositivos de soporte de carga se dan
con la forma de recipientes de fluido extensibles y retráctiles, de
tal modo que los medios de intercomunicación o unión mutua de
soporte consisten en un conducto que intercomunica los recipientes
de fluido para proporcionar una comunicación de fluido entre
ellos.
11. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 10, caracterizado adicionalmente por unos
medios acumuladores en comunicación de fluido con el conducto que
intercomunica los recipientes de fluido, a fin de proporcionar al
menos parte de la elasticidad de los primeros medios de soporte,
y por medios de control de flujo, situados entre
el conducto y los medios acumuladores y destinados a controlar el
flujo de fluido entre ellos.
12. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 10 o la reivindicación 11, caracterizado
adicionalmente por al menos unos medios de control de flujo situados
en el conducto con el fin de controlar el flujo de fluido a su
través.
13. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 12, de tal modo que los medios de control de flujo
incluyen unos medios acumuladores destinados a proporcionar al menos
parte de la elasticidad de los primeros medios de soporte
intercomunicados o unidos mutuamente.
14. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado
adicionalmente porque, para al menos uno de dicho par de ruedas
separadas lateralmente entre sí y que tienen primeros medios de
soporte unidos mutuamente, se han dispuesto segundos medios de
soporte independientes adicionales para cada rueda, de tal modo que
los segundos medios de soporte incluyen elasticidad, a fin de
proporcionar con ello al vehículo una cierta rigidez ante el
balanceo.
15. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 14, en el cual los segundos medios de soporte se
dan con la forma de un muelle o resorte.
16. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado adicionalmente porque el chasis es soportado
por encima de las respectivas ruedas por parte de los medios de
soporte del vehículo, que actúan sobre respectivos brazos de
suspensión dispuestos para cada rueda, de tal manera que los medios
de soporte del vehículo para al menos uno de dichos pares de ruedas
separadas lateralmente entre sí, incluyen un dispositivo de soporte
de carga, dispuesto respectivamente para cada brazo de suspensión
con el fin de soportar al menos una porción de la carga sobre los
respectivos medios de soporte del vehículo, y porque
al menos uno de los dispositivos de soporte de
carga incluye una barra de torsión situada de forma rotativa en uno
de los extremos por parte del brazo de suspensión asociado, teniendo
el otro extremo un brazo de palanca de soporte rígidamente unido al
mismo, unos medios de intercomunicación o unión mutua unidos de
forma pivotante, en uno de sus extremos, al brazo de palanca de
soporte del dispositivo de soporte de carga para una de las ruedas
del par lateralmente separado entre sí, de tal modo que el otro
extremo de los medios de unión mutua de soporte están unidos de
forma pivotante a un brazo de palanca de soporte incluido en el
dispositivo de soporte de carga de la otra rueda separada
lateralmente.
17. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 16, caracterizado adicionalmente porque
cada uno de los dispositivos de soporte de carga incluye una barra
de torsión de soporte, alineada de forma sustancialmente
longitudinal y accionada, en uno de sus extremos, por al brazo de
suspensión asociado, de modo que el otro extremo tiene un brazo de
palanca de soporte rígidamente unido al mismo, siendo los medios de
unión mutua de soporte un elemento de ligadura que tiene sus
extremos unidos de forma pivotante a dichos brazos de palanca de
soporte del dispositivo de soporte de carga para cada rueda del par
separado lateralmente entre sí.
18. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 16 o la reivindicación 17, caracterizado
adicionalmente porque la barra de torsión es situada de forma
rotativa con respecto al brazo de suspensión asociado por medio de
un tubo de rebote, de tal modo que dicho tubo de rebote está unido a
dicho brazo de suspensión asociado y se extiende desde el mismo, en
uno de sus extremos, estando el otro extremo del tubo de rebote
rígidamente unido a la barra de torsión, de tal manera que dicha
barra de torsión está situada dentro del tubo de rebote y sobresale
fuera del extremo por el brazo de suspensión, teniendo el extremo
sobresaliente de la barra de torsión el brazo de palanca de soporte
rígidamente unido al mismo.
19. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado
adicionalmente porque el elemento de ligadura que forma los medios
de unión mutua de soporte incluye medios de ajuste de soporte
destinados a variar la longitud de dicho elemento de ligadura con el
fin de modificar con ello la altura del vehículo.
20. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 19, en el cual los medios de ajuste de soporte
incluyen un cilindro hidráulico.
21. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 20, que incluye adicionalmente un acumulador en
comunicación de fluido con el cilindro hidráulico.
22. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 21, que incluye unos medios de control de flujo
destinados a controlar la comunicación de fluido entre el cilindro
hidráulico y el acumulador.
23. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 16 a 22, caracterizado
adicionalmente porque un elemento de ligadura de reabsorción o
disipación de fuerza adicional está unido de forma pivotante al
brazo de palanca de soporte de cada dispositivo de soporte de carga,
de tal manera que el elemento de ligadura de disipación de fuerza
actúa paralelo a los medios de unión mutua de soporte, con lo que
disipa sustancialmente las cargas laterales ejercidas en los medios
de unión mutua de soporte situados dentro de los medios de soporte
del vehículo.
24. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, caracterizado
adicionalmente porque cada uno de los medios de ajuste incluye un
cilindro hidráulico de doble acción, estando dispuestos los medios
de ajuste de tal manera que el cilindro hidráulico es forzado a
extenderse y contraerse conforme una de las ruedas del par asociado,
separado lateralmente entre sí, se desplaza sustancialmente en el
sentido opuesto al de la otra rueda con respecto al chasis,
y porque los medios de intercomunicación o unión
mutua de mecanismos de balanceo, situados entre los medios de ajuste
de al menos dos mecanismos de control del estado de balanceo, son
dos conductos de fluido que intercomunican los cilindros hidráulicos
de doble acción de tal modo que los movimientos de balanceo tienden
a generar presión en uno de los conductos de fluido, con lo que las
fuerzas de balanceo se transmiten a las barras de torsión
transversales para que ejerzan como reacción al menos una parte del
momento de balanceo sobre el chasis, y los movimientos de
articulación hacen que uno de los cilindros se extienda y el otro se
contraiga, generando un flujo de fluido entre los cilindros.
25. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 24, caracterizado adicionalmente porque al
menos uno de los conductos de comunicación de fluido que
intercomunica los cilindros hidráulicos incluye adicionalmente
medios de control de flujo destinados a controlar el flujo de fluido
a través de dicho conducto.
26. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 24 o la reivindicación 25, caracterizado
adicionalmente porque el cilindro hidráulico de al menos uno de los
medios de ajuste está situado entre el extremo de la barra de
torsión transversal y la rueda, de tal manera que, conforme una de
las ruedas se desplaza en el sentido opuesto al de la otra, el
cilindro es forzado a extenderse y contraerse.
27. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26, caracterizado
adicionalmente porque la barra de torsión transversal está
mutuamente unida, por uno de los extremos de la misma, a una de las
ruedas, de manera que el otro extremo de la barra de torsión está
unido a los medios de ajuste, los cuales, a su vez, están mutuamente
unidos a la otra rueda, de tal modo que los medios de ajuste
incluyen una cuna que está unida de forma rotativa al extremo de la
barra de torsión y unida mutuamente con la rueda, estando el
cilindro hidráulico unido entre la cuna y un brazo de palanca
formado en el extremo de la barra de torsión, de tal manera que,
conforme el cilindro se extiende y retrae, una de las ruedas es
forzada a desplazarse sustancialmente en el sentido opuesto al de la
otra rueda con respecto al chasis.
28. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones 24 a 27, caracterizado
adicionalmente porque el mecanismo de control del estado de balanceo
incluye dos barras de torsión transversales alineadas, una para cada
rueda, que tienen brazos de palanca en sus extremos internos, de tal
modo que las barras están unidas mutuamente por los medios de
ajuste, que incluyen el cilindro hidráulico unido de forma pivotante
a uno de dichos brazos de palanca de barra de torsión, una cuna,
unida de forma pivotante al otro de dichos brazos de palanca de
barra de torsión y al cilindro hidráulico, y un elemento de ligadura
para colocación, destinado a situar la cuna con respecto al
chasis.
29. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 28, caracterizado adicionalmente porque el
elemento de ligadura para colocación puede ser de una longitud
variable con el fin de controlar la posición de la cuna con respecto
al chasis.
30. Un sistema de suspensión de acuerdo con
una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado adicionalmente porque el mecanismo de control
del estado de balanceo para cada par de ruedas incluye dos barras de
torsión transversales alineadas, unidas mutuamente por los medios de
ajuste, una asociada a cada rueda, de tal manera que los medios de
ajuste se dan con la forma de una disposición de ligadura mecánica
para enlazar las dos barras de torsión a uno de los extremos de una
barra de estado de balanceo, estando el otro extremo de la barra de
estado de balanceo unido a la disposición de ligadura mecánica del
otro mecanismo de control del estado de balanceo, de tal modo que la
rotación de las barras de torsión transversales alineadas en un
sentido común tiene como resultado el desplazamiento axial de la
barra de estado de balanceo, y la rotación de las barras de torsión
alineadas en sentidos opuestos tiene como resultado una rotación
axial de la barra de estado de balanceo.
31. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 30, caracterizado adicionalmente porque la
barra de estado de balanceo incluye una unión chaveteada con el fin
de permitir que la longitud de la barra de estado de balanceo varíe
de tal manera que los movimientos de cabeceo del vehículo se
permitan pasivamente.
32. Un sistema de suspensión de acuerdo con
la reivindicación 31, caracterizado adicionalmente porque la
barra de estado de balanceo incluye adicionalmente medios elásticos
y de amortiguación del cabeceo, destinados a proporcionar un cierto
grado de control del acoplamiento de cabeceo.
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