ES2315470T3 - Dispositivo de compensacion de la direccion de un vehiculo automovil. - Google Patents

Abstract

Semi-tren de suspensión (1) de un vehículo automóvil que comprende un soporte de rueda (2), unido a un brazo de suspensión inferior (3) y a una bieleta de dirección (8), y sometido a un primer esfuerzo de rotación generado por una deformación de la calzada, estando medios elásticos antagonistas (4) fijados sobre el soporte de rueda (2), generando el desplazamiento, durante el primer esfuerzo de rotación, de los dos puntos de fijación (42 y 43) de estos medios elásticos (4) un segundo esfuerzo de rotación inverso al primer esfuerzo de rotación, estando el eje que pasa por los dos puntos de fijación (42 y 43) de los medios antagonistas (4) orientado, en reposo, paralelamente al eje de unión entre el brazo inferior de suspensión (3) y el chasis del vehículo.

Description

Dispositivo de compensación de la dirección de un vehículo automóvil.

La presente invención se refiere a un semi-tren de suspensión de vehículo automóvil, provisto de un dispositivo de compensación de la tendencia a la desviación.

Se dirige más particularmente al dispositivo de compensación de dirección de un vehículo automóvil, cuyo soporte de rueda, unido a un brazo de suspensión inferior articulado sobre un chasis y a una bieleta de dirección, está sometido a un primer esfuerzo de rotación generado por el perfil abombado de las carreteras.

En efecto, cuando el conductor de un vehículo no ejerce ninguna acción sobre el volante, el vehículo tiene tendencia a no adoptar una trayectoria rectilínea. En efecto, el vehículo sufre perturbaciones exteriores como viento o las irregularidades de la carretera. Por otra parte, en ausencia de perturbaciones exteriores, los vehículos tienen tendencia a la desviación de su trayectoria bien sea hacia la derecha, bien sea hacia la izquierda: el vehículo tiende a desviarse hacia la derecha o hacia la izquierda. La causa principal es que las carreteras poseen un perfil abombado de manera por ejemplo que se evacue el agua de lluvia. En los países en los cuales los vehículos circulan a la derecha de la calzada, los vehículos tienen tendencia a desviarse de su trayectoria hacia la derecha.

La tendencia a la desviación debida al perfil de la carretera es permanente. Para conservar una trayectoria rectilínea, el conductor debe aplicar un par opuesto permanente sobre el volante. Este par puede ser importante, contribuye a la fatiga del conductor en trayectos largos. Resulta ventajoso disponer de un medio para compensar esta tendencia a la desviación permanente. Sin embargo, el sistema de dirección de un vehículo automóvil debe permitir al conductor detectar las informaciones que proceden del contacto entre los neumáticos y la carretera. El conductor puede así detectar una pequeña adherencia o un neumático pinchado que provocará igualmente una tendencia a la desviación importante. El dispositivo de compensación de la tendencia a la desviación no debe alterar ni las informaciones que llegan al conductor, ni el funcionamiento normal de la asistencia de dirección.

Un ejemplo de realización de un dispositivo de compensación está divulgado en el documento US 4 697 817 que muestra un soporte de rueda unido a una bieleta de dirección y sometido a un primer esfuerzo de rotación generado por la calzada, estando medios elásticos antagonistas fijados sobre el soporte de rueda.

Alternativamente, un dispositivo de compensación puede por ejemplo ser implantado al nivel de un puntal, constituido de manera conocida por, entre otros, un vástago de amortiguador, alrededor del cual está situado un resorte, que se apoya sobre una copela inferior. La compensación de la tendencia a la desviación se efectúa mediante la modificación de la orientación de esta copela inferior. La separación creada entonces entre el eje de apoyo del resorte sobre la copela inferior y el eje del vástago de amortiguador separa a continuación el eje del empuje del resorte del eje de pivotamiento del conjunto del puntal y genera por consiguiente un par alrededor de este eje que puede ser utilizado para compensar una tendencia del
vehículo a desviarse de una trayectoria rectilínea.

Este dispositivo presenta una configuración pesada, poco evidente de colocar y de modificar, lo que puede plantear problemas a la vez para el dominio de la post-venta y para la adaptación de este sistema a diferentes tipos de tendencia a la desviación, por ejemplo la transposición de un sistema estudiado para un conducción en los países en los cuales los vehículos circulan a la derecha de la calzada, a una conducción en los países en los cuales los vehículos circulan a la izquierda de la calzada. Además, estos dispositivos no se aplican al conjunto de los bloques filtrantes utilizados entre el resorte de suspensión y la copela inferior para mejorar la comodidad acústica. No pueden así ser instalados en todos los tipos de vehículo.

Para remediar estos inconvenientes, la invención propone un semi-tren de suspensión tal como el definido en la reivindicación 1, en el cual medios elásticos antagonistas están fijados sobre el soporte de rueda. Un primer esfuerzo de rotación generado por una deformación de la calzada provoca el desplazamiento de los puntos de fijación de estos medios elásticos, lo que genera un segundo esfuerzo de rotación, inverso al primer esfuerzo de rotación y apropiado para compensar este fenómeno de tendencia a la desviación.

De acuerdo con una característica de la presenta invención, los medios elásticos antagonistas están situados en un plano horizontal y el eje que pasa por los puntos de fijación de los medios antagonistas está orientado, en reposo, paralelamente al eje de unión formado entre el brazo inferior de suspensión y el chasis.

De acuerdo con el espíritu de la invención, los medios antagonistas pueden estar intercalados entre el brazo de suspensión inferior y el soporte de rueda.

Con el fin de minimizar el momento inducido por los medios antagonistas durante un giro de las ruedas, los puntos de fijación de los medios antagonistas se aproximan uno a otro durante un giro en un sentido determinado, y, durante un giro en el sentido opuesto, los puntos de fijación de los medios antagonistas se alejan uno de otro, aproximándose el eje que los une al eje de rotación del soporte de rueda.

De acuerdo con las variantes de realización de la invención, los medios antagonistas están constituidos por un resorte "en C" pretensado, o por un resorte bobinado pretensado.

Con el fin de poder adaptar la compensación del vehículo a diferentes perfiles de carretera, la pretensión de los medios antagonistas puede ser modificada.

De acuerdo con una característica de la presente invención, este dispositivo es complementario de un segundo dispositivo de compensación.

Con el objeto de proponer una configuración cuya puesta en práctica, modificación post-venta y adaptación a diferentes tipos de tendencia a la desviación se simplifican, los medios antagonistas son únicos y están implantados sobre un solo semi-tren de suspensión. Estos medios antagonistas pueden entonces ser implantados en uno u otro de estos semi-trenes.

Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes con la lectura de la descripción detallada que sigue para la comprensión de la cual se hará referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:

- la figura 1 es una vista, despiezada en perspectiva, desde arriba, del dispositivo de la invención de acuerdo con un primer modo de realización.

- la figura 2 es una representación de la colocación de los puntos de fijación de los medios antagonistas de acuerdo con la invención.

La figura 1 representa la implantación de tal dispositivo sobre un semi-tren de suspensión izquierdo 1, correspondiendo esta implantación al tratamiento de una tendencia a la desviación hacia la derecha, es decir en los países en los cuales los vehículos circulan a la derecha de la calzada. Esta mitad del tren delantero está constituida por un soporte de rueda 2 montado entre un brazo de suspensión inferior 3 y un brazo de suspensión superior, no representado. Estos dos brazos están respectivamente articulados sobre el chasis de una manera conocida. El brazo de suspensión inferior 3 está así unido mediante dos puntos de unión, formando una charnela cuyo eje es sensiblemente paralelo al eje longitudinal del vehículo. Esta disposición no es restrictiva de la invención y se comprenderá que cualquier tipo de tren de suspensión puede ser el soporte de la innovación de acuerdo con la presente invención.

De acuerdo con el modo de realización representado en la figura 1, un resorte 4 está implantado entre el brazo inferior 3 y el soporte de rueda 2. Este resorte 4, pretensado, de forma "en C", una extremidad 43 del cual está unida al brazo inferior 3 y la otra extremidad 42 está unida al soporte de rueda 2, está situado en un plano horizontal y el eje que pasa por los dos puntos de fijación del resorte 4 es sensiblemente paralelo al eje de la charnela de articulación del brazo inferior sobre el chasis. La tendencia a la desviación hacia la derecha de la carretera provoca un desplazamiento del punto de fijación 42 del resorte 4 al soporte de rueda 2, que se aproxima al segundo punto de fijación 43: el resorte 4 es entonces comprimido y sus propiedades proporcionadas por la pretensión tienden por consiguiente a crear un esfuerzo inverso apropiado para llevar el soporte de rueda 2 a su posición original.

La colocación de los puntos de fijación 42, 43 del resorte 4 en un principio es estudiada para responder en un primer tiempo al problema de las solicitaciones durante los abatimientos verticales: la colocación en un plano horizontal y su eje sensiblemente paralelo al eje de la charnela de articulación del brazo inferior 3 sobre el chasis permite una ausencia del esfuerzo sufrido durante un abatimiento vertical, lo que aumenta la vida útil del resorte 4 y no genera así ninguna variación de distancia entre estos puntos de fijación 42 y 43. Por otra parte, su separación y la colocación que tiene lugar con relación al eje vertical de unión del soporte de rueda 2 permiten minimizar el momento inducido por este resorte 4 pretensado durante un giro de las ruedas. En el caso 3a representado en la figura 3, el resorte es colocado en una situación de circulación rectilínea. Un giro hacia la izquierda está representado por el caso 3b, en el cual el resorte se distiende y envía por consiguiente un esfuerzo cada vez más próximo a un valor nulo. El momento que se produce se aproxima por consiguiente también a un valor nulo. En el caso opuesto de un giro hacia la derecha, representado por el caso 3c, el resorte se comprime y envía por consiguiente un esfuerzo cada vez más importante. Pero al mismo tiempo, la colocación inicial del resorte 4 hace tender al eje que pasa por los dos puntos de fijación 42, 43 del resorte 4 a una dirección tal que éste está próximo a cortar al eje vertical de rotación del soporte de rueda 2. El momento que se produce, producto del esfuerzo y de la distancia con relación al eje, tiende por consiguiente igualmente hacia un valor nulo. El giro de las ruedas no genera así ningún momento suplementario. Tales ventajas pueden igualmente ser realizadas por mediación de un resorte bobinado. La colocación de los puntos de fijación, a la vez en el soporte de rueda y en el brazo inferior, debe entonces tener en cuenta las mismas precauciones de colocación que para un resorte "en C".

La presente invención permite adaptar fácilmente el dispositivo de compensación a un vehículo adaptado para una conducción hacia la izquierda, implantando éste sobre el semi-tren derecho. Esta implantación no implica entonces una modificación de los elementos que constituyen el dispositivo de acuerdo con la presente invención. Sólo la disposición de los puntos de fijación de una y otra parte del soporte de rueda se puede modificar. Esta fácil instalación, su bajo coste y el pequeño volumen que resulta permiten considerar la utilización del dispositivo de acuerdo con la invención como dispositivo de compensación único o combinado con otro dispositivo que tenga el mismo efecto, como neumáticos o resortes de suspensión.

La invención permite por consiguiente obtener un dispositivo de compensación de la tendencia a la desviación simple, económico y que puede adaptarse a cualquier tipo de vehículo. El dispositivo de compensación provoca un esfuerzo que se opone sensiblemente al esfuerzo debido a la tendencia a la desviación transmitido por las ruedas. Así, el dispositivo de compensación de la tendencia a la desviación de acuerdo con la invención no perturba el funcionamiento normal del conjunto de dirección, sin filtrar particularmente las informaciones percibidas por el conductor por medio del accionamiento de dirección.

La invención no está en absoluto limitada al modo de realización descrito e ilustrado que no ha sido dado más que a título de ejemplo.

Claims (8)

1. Semi-tren de suspensión (1) de un vehículo automóvil que comprende un soporte de rueda (2), unido a un brazo de suspensión inferior (3) y a una bieleta de dirección (8), y sometido a un primer esfuerzo de rotación generado por una deformación de la calzada, estando medios elásticos antagonistas (4) fijados sobre el soporte de rueda (2), generando el desplazamiento, durante el primer esfuerzo de rotación, de los dos puntos de fijación (42 y 43) de estos medios elásticos (4) un segundo esfuerzo de rotación inverso al primer esfuerzo de rotación, estando el eje que pasa por los dos puntos de fijación (42 y 43) de los medios antagonistas (4) orientado, en reposo, paralelamente al eje de unión entre el brazo inferior de suspensión (3) y el chasis del vehículo.

2. Semi-tren de suspensión (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios elásticos antagonistas (4, 5) están situados en un plano horizontal.

3. Semi-tren de suspensión (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque durante un giro en un sentido determinado, los puntos de fijación (42 y 43, 52 y 53) de los medios antagonistas (4, 5) se alejan uno de otro, durante un giro en el sentido opuesto, los puntos de fijación (42 y 43, 52 y 53) de los medios antagonistas (4, 5) se aproximan uno a otro, uniéndolos el eje de rotación del soporte de rueda (2).

4. Semi-tren de suspensión (1) de acuerdo con la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque los medios elásticos antagonistas (4, 5) están intercalados entre el brazo de suspensión (3) y el soporte de rueda (2).

5. Semi-tren de suspensión (1) de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque los medios antagonistas (4, 5) están constituidos por un resorte "en C" pretensado (4).

6. Semi-tren de suspensión (1) de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque los medios antagonistas (4, 5) están constituidos por un resorte bobinado pretensado (4).

7. Semi-tren de suspensión (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la pretensión de los medios antagonistas (4) puede ser modificada.

8. Semi-tren de suspensión (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de compensación constituido por los medios elásticos antagonistas es complementario de un segundo dispositivo de compensación.