ES2368894T3 - Estabilizador hueco - Google Patents

Abstract

Una barra estabilizadora que comprende partes de anexión formadas en una estructura aplanada de tres regiones, deformando y comprimiendo las partes extremas de un material de tubería para formar la barra estabilizadora, estando las tres regiones divididas por respectivas superficies solapantes.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

DESCRIPCION

Estabilizador hueco Antecedentes de la invencion

La presente invencion se relaciona con una barra estabilizadora utilizada como un dispositivo para prevenir el volcamiento de vehiculos tales como coches de pasajeros, camiones y los similares.

Descripcion del arte relacionado

En general, los vehiculos tales como vehiculos de pasajeros, camiones y similares tienen suspensiones independientes acopladas con las ruedas derecha e izquierda y un estabilizador esta acoplado con las suspensiones independientes para prevenir el volcamiento del vehiculo. El estabilizador esta formado de un material de tuberia de acero para reducir peso. Ademas, el estabilizador es procesado tridimensionalmente para prevenir la interferencia con diversos componentes dispuestos sobre una superficie inferior de un cuerpo de vehiculo tal como engranajes diferenciales, ejes de propulsion y similares.

Especificamente, el estabilizador se conforma en una forma en U aproximada, utiliza su porcion lineal central como un resorte de barra de tension (unidad de torsion), y conforma porciones de brazo curvando ambos lados de la porcion central lineal. Una porcion de acoplamiento, que es aplanada por medio de un proceso de deformacion, se forma en el extremo libre de cada porcion de brazo que se extiende desde las respectivas porciones curvadas. Los orificios pasantes se forman en las porciones de acoplamiento para acoplar las porciones de acoplamiento a un cuerpo de vehiculo.

Recientemente, dado que la configuracion de los cuerpos de vehiculo se ha vuelto mas compleja, el espacio disponible para acoplar una barra estabilizadora ha sido reducido. Para hacer frente a este problema, ha habido requerimientos para hacer las porciones de acoplamiento, cuyas dimensiones de anchura son incrementadas aplanandolas, mas compactas. Ademas, tambien ha habido requerimientos para doblar el estabilizador en las posiciones de las porciones de acoplamiento debido a las restricciones en la direccion de acoplamiento y similares.

Los requerimientos para hacer las porciones de acoplamiento compactas se pueden lograr por medio de corte y retiro de las partes de las porciones de acoplamiento cuyo tamano en una direccion de anchura ha sido incrementado aplanando el material de tuberia de acero prensando y deformando el mismo.

Especificamente, como se muestra en las Figs. 8A a 8E, en una porcion 80 de acoplamiento (Fig. 8B), en la que el extremo libre de un brazo 16 es prensado y deformado en las direcciones de las flechas P1 (Fig. 8A) y el cual tiene un grosor T1 (alrededor del doble del grosor de pared de un material de tuberia) conformado en una forma plana y un orificio 20 pasante formado en el mismo, la dimension de anchura de la porcion 80 de acoplamiento, que ha sido incrementada a un ancho W1, puede ser reducida (Fig. 8C) cortando o retirando (recortando) los extremos 80A de la porcion 80 de acoplamiento con un ancho W2 de corte como una dimension requerida.

Sin embargo, en el recorte, dado que la superficie 161 periferica interna del material de tuberia ha sido extendida linealmente, ambas porciones extremas de las superficies 84 traslapadas que tienen una longitud L1 (L1>L2) se cortan junto con los extremos 80A del material de tuberia como se muestra en la Fig. 8D (una seccion transversal tomada a lo largo de S1 -S1).

Como resultado, dado que se pierde la propiedad continua del material de tuberia que circunda las superficies 84 traslapadas como se muestra en la Fig. 8E, la parte 80U superior de la porcion de acoplamiento es separada de la parte 80D inferior de la misma en la posicion de las superficies 84 traslapadas.

Cuando la porcion 80 de acoplamiento, en un estado despues de que esta es recortada como se muestra en la Fig. 9A, es doblada, surge un problema en que los orificios 20 pasantes estan desplazados posicionalmente unos de otros (Fig. 9B) y no pueden ser utilizados porque un radio de curvatura de la parte 80U superior del material de tuberia es diferente del de la parte 80D inferior del mismo y por lo tanto no se pueden cumplir los requerimientos para el procesamiento de doblado.

Correspondientemente, se ha propuesto un metodo para insertar materiales solidos dentro de ambos extremos del material de tuberia de acero y formar porciones de acoplamiento prensando y deformar el material de tuberia de acero junto con el material solido (Solicitud de Patente Japonesa Publicada (JP-A) No. 2008-143313). Sin embargo, el metodo de la JP-A No. 2008-143313 incrementa los costes. Una barra estabilizadora con las

5

10

15

20

25

30

35

40

45

caracteristicas de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 se describe en el documento JP 2 023366 B.

En vista de las circunstancias de arriba, un objeto de la invencion es proveer una barra estabilizadora en la cual los orificios pasantes no esten posicionalmente dispuestos uno de otro aun si la barra estabilizadora se dobla despues de que los orificios pasantes son formados en las porciones de acoplamiento.

Divulgacion de la invencion

La invencion se relaciona con una barra estabilizadora de acuerdo con la reivindicacion 1. Las porciones de acoplamiento son formadas en una estructura de tres capas aplanada doblando y comprimiendo las porciones de extremo de un material de tuberia para formar la barra estabilizadora, estando las tres capas divididas por medio de las respectivas superficies traslapadas.

Dado que las porciones de acoplamiento tienen una estructura de tres capas, la expansion de las porciones de acoplamiento puede ser reducida en comparacion con una estructura de dos capas convencional y el grosor de las porciones de acoplamiento se puede incrementar. Con esta configuracion, en un proceso de corte de una direccion de anchura para reducir el ancho de las porciones de acoplamiento, dado que la cantidad de material de tuberia que va a ser cortada y retirada es reducida, la periferia de la superficie periferica interna de una porcion hueca doblada puede ser circundada continuamente por el material de tuberia. Por lo tanto, se puede evitar que el material de tuberia sea separado en una direccion vertical.

Como resultado, aun si los orificios pasantes son formados en las porciones de acoplamiento y las porciones de acoplamiento son dobladas despues de que los orificios pasantes han sido formados, los orificios pasantes no estan desplazados posicionalmente.

En la barra estabilizadora del primer aspecto, las superficies traslapadas tienen una seccion transversal en forma de X.

Con esta configuracion, dado que la distancia es asegurada entre las lineas de corte, que estan separadas una de la otra en la direccion de anchura de las porciones de acoplamiento, y las porciones de extremo de las superficies traslapadas de la porcion hueca doblada, las porciones de acoplamiento puede ser cortadas a lo largo de las posiciones en las cuales se mantiene la propiedad continua del material de tuberia que circunda la periferia de porcion hueca doblada.

Como resultado, aun si los orificios pasantes se forman en las porciones de acoplamiento y las porciones de acoplamiento son dobladas despues de que los orificios pasantes son formados, los orificios pasantes no estan desplazados posicionalmente debido a que se mantiene la fuerza de acoplamiento del material de tuberia.

De acuerdo con aspectos adicionales de la invencion, en la barra estabilizadora, el grosor de las porciones de acoplamiento es el doble o mas del grosor de la pared del material de tuberia. De ese modo, la resistencia de las porciones de acoplamiento puede ser incrementada configurando el grosor de las porciones de acoplamiento al doble o mas que el del material de tuberia.

Dado que la barra estabilizadora de la invencion esta configurada como se describe arriba, incluso si los orificios pasantes son formados en las porciones de acoplamiento y despues las porciones de acoplamiento son dobladas, los orificios pasantes no estan desplazados posicionalmente.

Breve descripcion de los dibujos

La Fig. 1 es una vista que muestra la configuracion basica de una barra estabilizadora de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion;

La Fig. 2A es una vista en perspectiva que muestra la forma de una porcion de acoplamiento de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la presente invencion despues del prensado;

La Fig. 2B es una vista plana que muestra la forma de una porcion de acoplamiento de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la invencion despues del prensado;

La Fig. 2C es una vista en seccion que muestra la forma de la porcion de acoplamiento de acuerdo con una realizacion de ejemplo de la invencion despues del prensado;

5

10

15

20

25

30

35

40

Las Figs. 3A a 3C son vistas en perspectiva de porcion principal que muestran un metodo para moldear la porcion de acoplamiento de la barra estabilizadora de acuerdo con la realizacion de ejemplo de la invencion;

La Fig. 4 es una vista que muestra como la porcion de acoplamiento de acuerdo con la realizacion de ejemplo de la invencion es prensada;

Las Figs. 5A a 5C son vistas que ilustran la forma en seccion de la porcion de acoplamiento de acuerdo con la realizacion de ejemplo de la invencion;

Las Figs. 6A a 6H son vistas que ilustran como la forma en seccion de la porcion de acoplamiento de acuerdo con la realizacion de ejemplo de la invencion cambia cuando esta es prensada;

La Figs. 7A es una vista que muestra la forma de la porcion de acoplamiento de acuerdo con la realizacion de ejemplo de la invencion despues del recorte;

La Fig. 7B es una vista que muestra la forma seccional de la porcion de acoplamiento de acuerdo con la realizacion de ejemplo de la invencion despues del recorte;

Las Figs. 8A a 8E son vistas que muestran la configuracion basica de una porcion de acoplamiento de una barra estabilizadora convencional; y

Las Figs. 9A a 9B son vistas que muestran el estado de la porcion de acoplamiento de la barra estabilizadora convencional cuando esta es doblada.

El mejor modo de llevar a cabo la invencion

Como se muestra en la Fig.1, una barra 10 estabilizadora esta compuesta de un material de tuberia de acero y doblada en forma de U aproximada. La barra 10 estabilizadora tiene una porcion 12 de torsion de una porcion lineal central que es utilizada como un resorte de barra de tension, porciones 14 curvadas formadas que doblan ambos extremos de la porcion 12 de torsion, y porciones 16 de brazo que se extienden linealmente desde las porciones 14 curvadas.

Como se muestra en las Figs. 2A y 2B, las porciones 18 de acoplamiento con forma de placa planas que tienen un grosor T2 estan dispuestas en los extremos libres de las porciones 16 de brazo. Las porciones 18 de acoplamiento son aplanadas deformando los extremos extremos de las porciones 16 de brazo, y los orificios 20 pasantes son formados en las porciones 18 de acoplamiento para fijar las porciones 18 de acoplamiento al cuerpo del vehiculo (no se muestra).

Como se muestra en la Fig. 2C (seccion transversal a lo largo de la linea S2-S2 en la Fig. 2B), las porciones 18 de acoplamiento tienen una estructura de tres capas que es separada por las superficies 36, 38 traslapadas de una porcion hueca doblada.

Esto es, la estructura de tres capas esta compuesta de una porcion 42 de capa superior posicionada sobre las superficies 36 traslapadas, una porcion 44 de capa intermedia posicionada entre las superficies 36, 38 traslapadas, y una porcion 46 de capa inferior posicionada debajo de las superficies 38 traslapadas.

Aqui, las superficies 36, 38 traslapadas son dispuestas de tal forma que la seccion transversal de las mismas sea conformada en una forma de X.

Como se describe arriba, los dos conjuntos de las superficies 36, 38 traslapadas son doblados en una forma de X y concentrados en una porcion central. Como resultado, dado que la longitud L2 proyectada de las superficies 36, 38 traslapadas en una direccion de anchura es mas corta que una anchura W2 de corte, un estado en el cual el material de tuberia circunda la periferia de las superficies 36, 38 traslapadas se mantiene uniforme si la porcion 18 de acoplamiento se corta a la anchura W2 de corte.

Como resultado, dado que el material de tuberia puede mantener una fuerza mecanica para soportar el doblado, los orificios 20 pasantes no estan desplazados posicionalmente aun si los orificios 20 pasantes son formados en las porciones 18 de acoplamiento y despues las porciones 18 de acoplamiento son dobladas.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Ademas, dado que el grosor T2 de las porciones 18 de acoplamiento puede ser incrementado al doble o mas del grosor de un material de tuberia configurando las porciones 18 de acoplamiento como una estructura de tres capas, la resistencia de las porciones 18 de acoplamiento puede ser incrementada.

A continuacion, se explicara un metodo para procesar las porciones 18 de acoplamiento. Primero, el primer procesamiento se ejecuta para deformar cada extremo libre de las porciones 16 de brazo como se muestra en la Fig. 3A en las direcciones de las flechas P1.

Esto es, la porcion 16 de brazo se fija lateralmente, y el extremo libre de la porcion 16 de brazo se restringe de expandirse en una direccion lateral. Especificamente, el extremo libre de la porcion 16 de brazo se restringe para que el lado 16R derecho y el lado 16L izquierdo del material de tuberia no excedan el diametro externo de la porcion 16 de brazo cuando es visto desde un frente de extremo del mismo.

Despues, la parte 16U superior y la parte 16D inferior del material de tuberia son comprimidas en la direccion de la flecha P1 (direccion vertical). Aqui, la parte 16U superior del material de tuberia es doblada hacia abajo y deformado en una forma concava hacia abajo. De igual manera, la parte 16D del material de tuberia es doblada hacia arriba y deformada de forma concava hacia arriba.

Como resultado, las superficies perifericas exteriores del lado 16R derecho y del lado 16L izquierdo del material de tuberia del extremo libre de la porcion 16 de brazo son formadas como planos paralelos como se muestra en la Fig. 3B, y el material 16U de tuberia superior y el material 16D de tuberia inferior son formados en una forma concava en seccion doblada. Cabe notar que la superficie 16I periferica interna del material de tuberia de la porcion 16 de brazo se extiende linealmente en una direccion paralela a las superficies concavas inferiores y forma superficies 28 traslapadas. De aqui en adelante, esta forma es llamada una forma H.

Despues, como se muestra en la Fig. 3C, una porcion 16 de brazo se hace rotar 90° en la direccion de las flechas que se muestran en la Fig. 3B, tal que las porciones concavas posicionadas en la parte superior e inferior de la forma H son posicionadas a la derecha y a la izquierda, y la porcion 16 de brazo es prensada en la direccion de las flechas P2.

Especificamente, como se muestra en la Fig. 4, los materiales 16R y 16L de tuberia de la porcion 16 de brazo formados en la forma H son dispuestos en una direccion vertical y son aplanados por deformacion en la direccion de la flecha P2 por una maquina 30 de prensado.

La maquina 30 de prensado es en general una maquina de prensado ampliamente utilizada y configura el extremo libre de la porcion 16 de brazo en un molde 32 inferior como una unidad fija y prensa el extremo libre moviendo un molde 34 superior como una unidad en movimiento en la direccion de la flecha P2.

Con esta operacion, el extremo libre de la porcion 16 de brazo es prensado y deformado desde la forma H en una forma de placa plana.

Esto es, como se muestra en la Fig. 5A, la porcion 18 de acoplamiento despues de que es prensada por medio de la maquina 30 de prensado es deformada en una direccion vertical y formada en una forma de placa plana.

Aqui, como se muestra en la Fig. 5B, las porciones 18A de expansion, las cuales se expanden simetricamente a la derecha e izquierda, se forman en la porcion 18 de acoplamiento (direccion de anchura) ortogonal al eje X1 central de la porcion 16 de brazo (dimension de anchura: W3). La porcion 18 de acoplamiento puede ser terminada a un corte W2 de anchura cortando y retirando las porciones 18A de expansion a lo largo de las lineas 82 de corte.

Cabe anotar que como se muestra en la Fig. 5C (seccion transversal a lo largo de la linea S2-S2 en la Fig. 5B), en la seccion transversal de la porcion 18 de acoplamiento, dado que la longitud de proyeccion de las superficies 36, 38 doblada en la direccion de anchura es configurada a L2 (L2<W2), una porcion de material de tuberia puede ser mantenida alrededor de las periferias de las superficies 36, 38 dobladas aun si las porciones 18A de expansion son cortadas y retiradas a lo largo de las lineas 82 de corte.

Aqui, se explica la forma transversal de la porcion 18 de acoplamiento.

En el extremo libre de la porcion 16 de brazo que tiene una seccion transversal circular como se muestra en la Fig. 6A antes de que esta sea prensada, los materiales 16U y 16D de tuberia son deformados en un estado concavo en la direccion de las flechas P1, las superficies perifericas exteriores de los materiales 16L y 16R de tuberia en una direccion derecha e izquierda ortogonal a los materiales 16U y 16D de tuberia son formados en forma de placa

5

10

15

20

25

30

plana para que el extremo libre de la porcion 16 de brazo sea conformada en la forma H que se muestra en la Fig. 6B. Aqui, las superficies 16I perifericas internas de las porciones 16U, 16D concavas, las cuales son deformadas en la forma concava y posicionadas verticalmente, colindan la una con la otra y forman una superficie 28 doblada.

[] A continuacion, como se muestra en la Fig. 6C, la porcion 16 de brazo formada en la forma H se hace rotar 90° y se pone en la maquina 30 de prensado descrita arriba. Como se muestra en la Fig. 6D, la maquina 30 de prensado aplica una fuerza desde la direccion P2 y deforma los materiales 16L y 16R de tuberia a la forma de placa plana desde la direccion vertical. Esto es, las porciones 16U, 16D concavas son comprimidas mientras que estan siendo dobladas sobre ellas mismas.

[] Como resultado, las porciones 16U, 16D concavas son comprimidas simetricamente mientras que estan siendo dobladas sobre ellas mismas a la izquierda y derecha para que las porciones 16U, 16D concavas que estan siendo dobladas sean comprimidas entre el material 16R de tuberia que actua como la porcion de capa superior de las mismas y el material 16L de tuberia actua como la porcion de capa inferior desde las superficies inferiores de las mismas, como se muestra en la Fig. 6E.

[] Finalmente, como se muestra en la Fig. 6F, la parte 16U superior y la parte 16D inferior forman la porcion de capa intermedia, el material 16R de tuberia es deformado en el lado superior de la capa intermedia y forma la porcion de capa superior, y el material 16L de tuberia es deformado en el lado inferior de la capa intermedia y forma la porcion de capa inferior, con lo cual el proceso de prensado es terminado. Aqui, las superficies 36, 38 traslapadas de la superficie periferica interna de la capa intermedia son conformadas en una forma de X cuando son vistas en seccion transversal.

[] Cabe anotar que, en las Figs. 6D y 6E, cualquiera de las porciones 16U, 16D concavas puede ser doblada mas profundamente en la direccion derecha e izquierda debido a la ligera asimetria de las mismas y las porciones 16U, 16D concavas pueden ser dobladas de tal manera que un punto de contacto de las superficies perifericas internas de las porciones 16U, 16D concavas es desplazado desde la posicion central plana de las porciones 16U, 16D concavas. En este caso, el punto de interseccion con forma de X de las superficies 36, 38 traslapadas es desplazado desde el centro de la seccion transversal de las mismas cuando es visto desde la seccion transversal como se muestra en, por ejemplo, la Fig. 6G.

[] Ademas, como se muestra en, la Fig. 6H, una posicion en la cual las porciones 16U, 16D concavas son dobladas, cambia ligeramente dependiendo del grado de asimetria.

[] Finalmente, como se muestra en la Fig. 7A, el procesamiento de la porcion 18 de acoplamiento es terminado sometiendolo al procesamiento de prensado y al procesamiento de recorte. Se requiere que las porciones 18 de acoplamiento que han sido sujetas al procesamiento tengan el ancho W2, y los orificios 20 pasantes sean formados en las porciones de extremo de las porciones 18 de acoplamiento.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   1. Una barra (10) estabilizadora que comprende porciones (18) de acoplamiento formadas en una estructura de tres capas aplanada por medio de deformacion y compresion de las porciones (16) de extremo de un material de tuberia para formar la barra estabilizadora, estando las tres regiones divididas por medio de las respectivas superficies (36,

   5 38) traslapadas, caracterizada porque, cuando es vista en una seccion transversal,

   la porcion (18) de acoplamiento tiene una estructura de tres capas que es particionada por las superficies (36, 38) traslapadas del material de tuberia hueca doblado,

   tal que la estructura de tres capas este compuesta por una porcion (42) de capa superior posicionada sobre las superficies (36) traslapadas, una porcion (44) de capa intermedia posicionada entre las superficies (36, 38) 10 traslapadas, y una porcion (46) de capa inferior posicionada debajo de las superficies (38) traslapadas,

   en donde las superficies (36, 38) traslapadas son dobladas en una forma de X y concentradas en una porcion central, y en donde el material de tuberia circunda de forma continua la periferia de las superficies (36, 38) traslapadas.
2. 2. La barra estabilizadora de la reivindicacion 1, en donde el punto de interseccion en forma de X de las superficies

   15 (36, 38) traslapadas esta desplazado asimetricamente desde el centro de la seccion transversal.
3. 3. La barra estabilizadora de la reivindicacion 1, en donde el grosor de cada una de las porciones de acoplamiento es el doble o mas del grosor de la pared del material de tuberia.
4. 4. La barra estabilizadora de la reivindicacion 2, en donde el grosor de cada una de las porciones de acoplamiento es el doble o mas del grosor de la pared del material de tuberia.

   20