ES2621351T3 - Estructura de soporte para la suspensión de las ruedas de un vehículo - Google Patents

Abstract

Un unidad de soporte para recibir la suspensión de ruedas de un vehículo y adaptarla para el montaje a la estructura de un vehículo, la unidad de soporte que incluye: un cuerpo transversal (3; 203; 303) que tiene extremos opuestos; un puntal de anclaje izquierdo (9; 209; 309) que se extiende hacia abajo desde el cuerpo transversal para definir un extremo inferior izquierdo distal; un puntal de anclaje derecho (7; 207; 307) que se extiende hacia abajo desde el cuerpo transversal para definir un extremo inferior derecho distal; y los elementos de refuerzo externos izquierdo y derecho unidos de forma separada (31, 33; 231, 233; 333) cada uno que se extiende desde los extremos opuestos adyacentes del cuerpo transversal, caracterizado porque los elementos de refuerzo externos izquierdo y derecho unidos de forma separada se extienden cada uno desde los extremos opuestos adyacentes del cuerpo transversal hasta un área de conexión respectiva adyacente a los extremos inferiores distales izquierdo y derecho respectivos de los puntales de anclaje que se extienden hacia abajo (7, 9; 207, 209; 307, 309), y en ese sentido cada uno de los primer y segundo elementos de refuerzo externos incluye una pestaña de montaje superior que se extiende hacia fuera (43, 45; 243, 245; 345) para el montaje de un acoplamiento de remolque (125).

Description

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DESCRIPCION

Estructura de soporte para la suspension de las ruedas de un vehnculo

La invencion se refiere a una estructura de soporte para la inclusion en la estructura de un vehnculo para recibir los medios de suspension de las ruedas. Mas en particular la invencion se refiere a una estructura de soporte tal que combina un soporte cruzado entre las barras de bastidor longitudinales izquierda y derecha de un bastidor de chasis vehicular con facilidades de montaje para las suspensiones de las ruedas y el eje. La invencion se refiere ademas a un vehnculo tractor para remolcar camiones con semirremolque o no articulados que incluyen la unidad de soporte.

Una estructura de soporte de este tipo se conoce de la solicitud de patente japonesa publicada JP-A 11-310151 y usa un miembro cruzado formado integralmente y un par soportes de munones de suspension separados. Los soportes de munones de suspension se fijan de forma separada a las porciones de pestana en el lado inferior del miembro cruzado formado integralmente. Aunque esta estructura tiene la ventaja de que puede preensamblarse y montarse entre los largueros del bastidor de un vetnculo como una unidad, puede carecer de estabilidad e integridad estructural sobre el uso convencional de los soportes de munones de suspension que se unen de forma separada a los largueros del chasis. Otra preocupacion con los arreglos conocidos es su contribucion al peso del vetnculo, lo que reduce la capacidad de carga disponible y ademas adiciona las implicaciones ambientales del consumo de combustible. En vista de las cuestiones ambientales y las consideraciones de la preservacion de energfa, reducir el peso de los componentes estructurales del vehnculo ha ganado mas importancia ahora de la que alguna vez haya tenido. Tradicionalmente, los componentes automovilfsticos se han disenado mediante el uso de restricciones dimensionales y propiedades de los materiales junto con calculos relativamente simples y conocimiento empmco. Este procedimiento junto con el amplio uso de los margenes de seguridad no ha resultado siempre en los componentes mas ligeros y mas fuertes para el proposito particular. La ingeniena basada en las computadoras modernas ha permitido manejar calculos complicados y la generacion de modelos que hacen un uso optimo de las restricciones dimensionales.

No obstante los modelos generados por computadora frecuentemente se han encontrado imposibles de fabricar mediante los procesos mecanicos disponibles. En consecuencia se ha reconocido una necesidad de combinar correctamente las tecnicas de diseno tradicionales con esas ofrecidas por la ingeniena basada en computadora.

La solicitud de patente europea publicada EP 2322365 A1, correspondiente a la solicitud de patente internacional publicada como WO 2010/023843, describe una unidad de soporte para recibir la suspension de las ruedas de un vehnculo para un camion o tractor, que incluye un miembro cruzado con los soportes de munones izquierdo y derecho integrados. Los extremos inferiores de los soportes de munones tienen monturas para el acoplamiento de las varillas de union de la suspension. En este unidad de soporte conocido los ejes de los munones individuales se montan en las copas sobre los soportes de munones izquierdo y derecho y sobresalen hacia fuera en una direccion transversal del vehnculo para soportar de manera giratoria un resorte de hoja. Las placas de refuerzo delantera y posterior adicionales conectan cada una de las copas a una trama exterior de su miembro del bastidor de chasis adyacente. Estas placas de refuerzo delantera y posterior adicionales ayudan a compensar la falta de una interconexion entre los ejes de los munones individuales entre los soportes de munones izquierdo y derecho en la direccion del ancho del vehnculo. Un puntal de anclaje convencional para acoplar simplemente las varillas de union de la suspension no soporta un eje de munon de una copa. Por lo tanto no existinan ensenanzas mediante esta tecnica anterior para anadir placas de refuerzo, cuando no hay carga vertical desde un resorte de hoja para soportarse por el soporte de munon.

En consecuencia es un objetivo de la presente invencion proponer una unidad de soporte mejorado para recibir la suspension de las ruedas de un vehnculo y un vehnculo tractor para remolcar semirremolques que incluyen la unidad de soporte. En un sentido mas general es de esta manera un objetivo de la invencion superar o mejorar al menos una de las desventajas de la tecnica anterior. Es ademas un objetivo de la presente invencion proporcionar estructuras alternativas que son menos voluminosas en la unidad y operacion y que ademas pueden hacerse relativamente de forma economica. Alternativamente es un objetivo de la invencion proporcionar al menos al publico con una alternativa util.

Con este fin la invencion proporciona una unidad de soporte para recibir la suspension de las ruedas de un vehnculo y un tractor o camion que incluye la unidad de soporte de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones adjuntas. El unidad de soporte de acuerdo con la invencion ofrece facilidades de montaje integradas para todas las uniones de grna de la suspension de las ruedas, varillas de radios y provisiones de antienrollado. Esto resulta en una reduccion significativa del tiempo de unidad y errores en la produccion. Permite ademas el montaje directo del acoplamiento de remolque de una quinta rueda. Un ahorro de peso adicional se logra notablemente mediante el uso estrategico de un elemento formado integralmente que se forma como uno de un componente fraguado unitario, fundido unitario, moldeado unitario y sinterizado unitario, y los elementos de refuerzo izquierdo y derecho unidos de forma separada de laminas de metal de alta resistencia. Los refuerzos de laminas de metal de alta resistencia se extienden cada uno desde fuera de una viga del chasis adyacente hasta un area de conexion en un puntal de anclaje adyacente que se extiende hacia abajo en la vecindad de un extremo inferior distal del puntal respectivo. Esto resulta en un ahorro de peso de hasta aproximadamente 25 % con respecto a una estructura de soporte formada integralmente, sin el beneficio de los elementos de refuerzo. Los elementos de refuerzo transmiten las fuerzas que actuan sobre los puntales de anclaje

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directamente dentro del chasis. De esta manera es posible ademas integrar la barra de montaje de una quinta rueda en los elementos de refuerzo. Las cargas de la quinta rueda pueden ser muy altas y son deseables medidas complementarias para transferir estas cargas no solamente al chasis, sino ademas a la suspension de las ruedas. Tales elementos de refuerzo externos pueden optimizarse ademas de manera topologica y pueden tener una estructura de bastidor de espacio abierto para evitar el pandeo.

Aspectos ventajosos adicionales de la invencion se volveran claros a partir de la descripcion adjunta de las modalidades preferidas, que se describiran ahora en referencia a los dibujos acompanantes, en los cuales:

La Figura 1 es una vista isometrica de una primera modalidad de un portador de suspension de ruedas que muestra un lado frontal;

La Figura 2 es una vista similar a la Figura 1 de la primera modalidad del portador de suspension de ruedas con un elevador de eje montado y un actuador de direccion montado a este;

La Figura 3 es una vista isometrica del portador de suspension de ruedas de la Figura 2 que muestra un lado trasero del mismo,

La Figura 4 es una vista frontal isometrica de una unidad de rueda trasera de un vehnculo tractor de mercandas que incorpora el portador de suspension de ruedas descrito;

La Figura 5 es una vista trasera isometrica del unidad de rueda trasera de la Figura 4;

La Figura 6 es una vista isometrica de una segunda modalidad del portador de suspension de ruedas que muestra un lado frontal;

La Figura 7 es una vista similar a la Figura 6 de la segunda modalidad del portador de suspension de ruedas con un elevador de eje montado y un actuador de direccion montado a este;

La Figura 8 es una vista isometrica del portador de suspension de ruedas de la Figura 7 que muestra un lado trasero del mismo;

La Figura 9 es una vista isometrica de una tercera modalidad del portador de suspension de ruedas como se ve desde un lado frontal; y

La Figura 10 es una vista parcial despiezada de una unidad del portador de suspension del eje trasero.

En la Figura 1 se muestra un soporte cruzado del bastidor del vetnculo y el portador de la suspension de ruedas combinados, referenciado brevemente como el portador de la suspension de ruedas 1. El portador de la suspension de ruedas 1 tiene un cuerpo transversal 3 que se adapta para extenderse entre los miembros del bastidor opuestos; de los cuales solamente uno derecho que tiene el numero de referencia 5 se muestra en lmeas discontinuas.

Dependiendo del cuerpo transversal 3 esta un puntal derecho 7 y un puntal izquierdo 9. Los puntales derecho e izquierdo 7, 9 se forman integralmente con el cuerpo transversal 3 como una estructura de fraguado, fundicion, moldeo o sinterizado unitaria. Esta estructura unitaria tiene los primer y segundo pares de monturas de anclaje de la union de suspension superior 11,13 sobre su cuerpo transversal 3. Ademas los primer y segundo pares de monturas de anclaje del brazo de elevacion 15, 17 se forman integralmente sobre el cuerpo transversal 3. Los puntales derecho e izquierdo 7, 9 se proporcionan cada uno con uno de un primer y un segundo par de monturas de anclaje de las varillas de radio 19, 21. Hacia dentro del primer y segundo par de monturas de anclaje de las varillas de radio 19, 21 y hacia abajo por debajo de los primer y segundo pares de monturas de anclaje del brazo de elevacion 15, 17, la estructura unitaria tiene ademas las primera y segunda conexiones de los actuadores de elevacion 23, 25. En extremos laterales opuestos el cuerpo transversal 3 tiene las pestanas de montaje derecha e izquierda 27, 29 para el montaje entre los miembros del bastidor derecho 5 e izquierdo respectivamente. De esta manera cada pestana de montaje 27, 29 acopla la trama interior del miembro del bastidor relevante. Ademas en la Figura 1 se muestra que los primer y segundo soportes o elementos de refuerzo externos 31, 33 se disponen para extenderse entre un area de puntal 35, 37 de los puntales derecho e izquierdo 7, 9 en la vecindad de los primer y segundo pares de monturas de anclaje de las varillas de radio 19, 21 respectivamente, y el exterior de cada trama del miembro del bastidor. En consecuencia la trama del miembro del bastidor derecho 5 se empareda entre la pestana de montaje derecha 27 y el primer soporte de refuerzo externo 31. A la inversa, la trama del miembro del bastidor izquierdo (no se muestra, pero es reflejo del miembro del bastidor 5) se empareda entre la pestana de montaje izquierda 29 y el segundo soporte de refuerzo externo 33. Para el proposito de union cada soporte de refuerzo 31, 33 tiene una serie de aberturas de montaje superiores e inferiores 39, 41 a traves de las cuales pueden acoplarse los tornillos (no mostrados, pero convencionales). Los primer y segundo soportes de refuerzo 31, 33 son preferentemente de laminas de metal de alta resistencia y cada uno comprende una pestana de montaje integrada 43, 45 para ayudar en el montaje del acoplamiento del asiento de remolque de una quinta rueda. Las aberturas de montaje inferiores 41 se colocan en las pestanas hacia dentro 44, las cuales refuerzan ademas los soportes externos 31, 33 y ajustan la forma de las areas de puntal 35, 37 en la vecindad de los puntos de anclaje de las varillas de radio. Los agujeros de montaje adicionales 47 pueden proporcionarse en las areas de puntal 35, 37 para reforzar la conexion de los soportes externos 31, 33 a los puntales 7, 9, pero ademas para montar un soporte del actuador de direccion 49 mediante el uso de los mismos agujeros de montaje adicionales 47. Los elementos de refuerzo externos 31, 33, como se muestra en las figuras dibujadas, pueden tener una estructura de bastidor de espacio abierto definida por las aberturas triangulares 46A, 46B, separadas por los puntales de conexion 48A, 48B. Este arreglo de tnpode de los puntales de conexion 48A, 48B es ligero y suficientemente ngido y en combinacion con las pestanas hacia dentro 44 evita el pandeo. Las pestanas hacia dentro 44 forman de esta manera concentraciones de material estructural en las regiones del borde exterior de los soportes de refuerzo externos generalmente triangulares 31, 33. Una plataforma de montaje central 50 sobre el cuerpo transversal 3 puede ser util adicionalmente en el montaje de un

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acoplamiento de remolque. Como se explicara adicionalmente sobre las pestanas 44 a lo largo de los bordes frontales y traseros exteriores que convergen hacia abajo de los elementos de refuerzo 31 no necesitan necesariamente girarse solo hacia dentro. Como se volvera claro las propiedades de refuerzo (antipandeo) pueden obtenerse ademas dirigiendo estas pestanas hacia fuera. La caractenstica relevante es que estas pestanas se desvfan en una direccion perpendicular a un plano a traves de la trama principal del soporte o elemento de refuerzo.

Con referencia ahora a la Figura 2, se ve como el portador de la suspension de ruedas y la unidad del miembro cruzado del chasis 1, aun sin que se muestren las barras del chasis, pueden recibir un brazo de elevacion del eje 51 y los actuadores de elevacion del eje 53, 55. Los actuadores 53, 55 se extienden respectivamente entre las primera y segunda conexiones de los actuadores de elevacion 23, 25 y un extremo distal relevante 57, 59 del brazo de elevacion 51. Las articulaciones en ambos extremos de los actuadores 53, 55 pueden hacer uso de juntas esfericas, mediante el uso de esferas de acero. El brazo de elevacion 51 se conecta de manera giratoria al primer y segundo par de monturas de anclaje del brazo de elevacion 15, 17 mediante las articulaciones esfericas elastomericas 61. Las articulaciones esfericas 61 pueden ser de un tipo como se describe por los documentos US 4,129,394, US 5,846, 014 o US 6,719,476, pero ademas de otro tipo adecuado. Un cilindro hidraulico del actuador de direccion 63 se monta ademas al soporte del actuador de direccion 49. Las articulaciones en ambos extremos del actuador de direccion 63 son preferentemente juntas esfericas de acero para probar una trayectoria de transmision de fuerza posiblemente ngida.

En la Figura 3 se muestra una vista desde el lado trasero opuesto del portador de la suspension de ruedas 1 de la Figura 2. Desde esta vista es evidente que el lado trasero del cuerpo transversal 3 se proporciona con los tercer y cuarto pares de monturas de anclaje de la union de suspension superior 65, 67. Los otros numeros de referencia corresponden con esos ya descritos en referencia a las Figuras 1 y 2.

Las Figuras 4 y 5 muestran la unidad de rueda trasera de un vehnculo tractor de mercandas que incluye un miembro cruzado del bastidor del vehnculo y el portador de la suspension de ruedas 1A combinados, similar al descrito en las Figuras 1-3. En la Figura 4 en una vista frontal isometrica se muestre una porcion del miembro del bastidor derecho 5 y una porcion del miembro del bastidor izquierdo 107. Esta porcion del bastidor de un vehnculo corresponde a un extremo trasero del chasis, cuando se ve opuesto a la direccion de conduccion normal. Debe entenderse que los miembros del bastidor derecho e izquierdo 5, 107 ambos pueden extenderse mas hacia delante y mas hacia atras, pero estas porciones convencionales de un vetnculo de mercandas no se requieren para la comprension del presente arreglo el cual se relaciona principalmente con la suspension de las ruedas traseras de tal vehnculo. En la Figura 4 se ve ademas que la unidad del eje trasero tiene los cubos del eje medio o de empuje 109 y los cubos del eje trasero 111. Los cubos del eje medio o de empuje 109 cada uno se monta de manera giratoria a un eje medio o de empuje de facil manejo 113. El eje medio o de empuje de facil manejo 113 se suspende por los fuelles de aire 115, 117 y se conecta mediante las varillas de radio inferiores (ocultas a la vista por el eje medio o de empuje 113, pero generalmente convencional) a los primer y segundo pares de monturas de anclaje de las varillas de radio 19, 21 (ver las Figuras 1-3). Para controlar la ruedecilla del eje y guiar su movimiento, una union superior 119 se hace girar en un par de puntales del eje rectos 121 por medio de las articulaciones esfericas elastomericas adicionales 61. La union superior 119 esta aqrn en la forma de un cuadrangulo el cual resiste ademas el avance del vehnculo con respecto al eje 113 en una cantidad predeterminada. La union superior 119 se monta ademas de manera giratoria a los primer y segundo pares de monturas de anclaje de la suspension superior 11,13 por medio de las articulaciones esfericas adicionales 61. Un eje de transmision al eje trasero (no mostrado, pero convencional) puede extenderse entre los puntales del eje rectos 121. El eje medio o de empuje de facil manejo 113 se ve ademas para proporcionarse con los amortiguadores telescopicos 123, los cuales se montan en pares sobre cada lado de los fuelles de aire de la suspension 115, 117. A partir de la Figura 4 esta claro ademas como el segundo soporte de refuerzo 33 se monta en la superficie exterior de la trama del miembro del bastidor 107. El montaje del primer soporte de refuerzo 31 al miembro del bastidor 5 es similar, pero oculto a la vista en la Figura 4. Un acoplamiento de remolque 125 puede montarse desde las pestanas de montaje 43, 45 integradas con los soportes de refuerzo 31, 33. Este acoplamiento de remolque 125 como se muestra puede montarse adicionalmente a la plataforma de montaje central 50 del portador de la suspension, mediante el uso de un soporte cruzado diagonal 126. El soporte cruzado diagonal se combina con el cuerpo transversal que se asocia ademas con la suspension del eje del camion tractor o no articulado. En tal arreglo el soporte diagonal se coloca directamente entre los cojinetes de giro para el asiento de acoplamiento 125 y el travesano del chasis, permitiendo la transferencia de las fuerzas directamente a los puntos de anclaje de la suspension de ruedas. Este arreglo de montaje para los acoplamientos de remolque resulta en una construccion de peso mas optimo y menos compleja, con una mayor rigidez de torsion para el chasis de un tractor o camion.

En la Figura 4 se ve ademas que el cilindro del actuador de direccion 63 se conecta al cubo del eje medio o de empuje izquierdo 109. Cuando los cubos del eje medio o de empuje izquierdo y derecho 109 se conectan entre sf mediante una varilla de oruga (como es convencional en la direccion de vehfculos), entonces solamente se requerira el cilindro del actuador 63.

Tomando como referencia la Figura 5, se hace evidente que los cubos traseros 111 se montan sobre un eje trasero de accionamiento 127. El eje trasero de accionamiento 127 se suspende ademas por los fuelles de aire 117 junto con los amortiguadores telescopicos 123. El eje trasero de accionamiento 127 se grna de manera similar por el portador de la suspension de ruedas 1 como es el eje medio o de empuje de facil manejo 113 como se describe en referencia a la

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Figura 4. Esto significa que el eje trasero de accionamiento 127 se une mediante las varillas de radio o los brazos de radio inferiores a los primer y segundo pares de monturas de anclaje 19, 21 (ver la Figura 3). Las varillas o brazos de radio inferiores (que no son visibles en la Figura 5, pero convencionales) pueden ser los brazos paralelos de un llamado "estabilizador", el cual es util ademas en el control del avance del vetnculo. Una union superior en la forma del triangulo 129 se ocupa de la grna del extremo superior del eje de accionamiento 127. El triangulo superior 129 se conecta de manera giratoria a las monturas de anclaje superiores 65, 67 (ver ademas la Figura 3) mediante nuevamente las articulaciones esfericas elastomericas 61. Una articulacion esferica similar 61 puede usarse para conectar de manera giratoria un extremo superior del eje trasero 127 a un vertice del enlace de triangulo 129.

Las Figuras 6, 7 y 8 son vistas similares a las Figuras 1, 2 y 3 y muestran una segunda modalidad del portador de la suspension de ruedas 201. Numeros de referencia similares a esos de la primera modalidad, pero que difieren por la adicion de "200", se usaran para denotar los elementos correspondientes.

Como se aprecia en la Figura 6, el miembro cruzado del bastidor y el portador de la suspension de ruedas 201 combinados tienen un cuerpo transversal 203 y los puntales derecho e izquierdo dependientes hacia abajo 207, 209. El cuerpo transversal 203 se proporciona de nuevo con los primer y segundo pares de monturas de anclaje 211, 213 para una union de la suspension superior. Hacia dentro de los primer y segundo pares de monturas de anclaje 211, 213 estan los primer y segundo pares de monturas de anclaje del brazo de elevacion 215, 217. En los extremos inferiores distales de los puntales derecho e izquierdo, se proporcionan un primer par relevante y un segundo par relevante de monturas de anclaje de la varilla de radio 219, 221. En esta segunda modalidad, las primera y segunda conexiones de los actuadores de elevacion 223, 225 se localizan adyacentes a los primer y segundo pares de monturas de la varilla de radio 219, 221 respectivamente. Se ve ademas que en esta segunda modalidad se ha reducido adicionalmente la cantidad de material de los puntales derecho e izquierdo 207, 209 en comparacion con la primera modalidad (Figs, 1-3). Generalmente el material estructural de los puntales derecho e izquierdo 207, 209 se ha reducido a una pluralidad de formaciones de puntal 226A, 226B, 226C, 226D en un arreglo triangular, como se muestra en las Figuras 6 a la 8. Esto, entre otros, ha sido posible mediante el traslado de las conexiones del actuador de elevacion 223, 225 a los extremos distales de los puntales 207, 209. El cuerpo transversal 203, el cual actua como el miembro cruzado de bastidor del bastidor de un vetnculo, se proporciona con las pestanas de montaje derecha e izquierda 227, 229 para que se monten entre las superficies dirigidas hacia dentro de las tramas del miembro del bastidor (no mostrado en las Figuras 6-8, pero convencional). Los primer y segundo soportes de refuerzo externos 231, 233 se destinan para el montaje en las tramas dirigidas hacia fuera de tales miembros del bastidor paralelos. Como se describe con referencia a la primera modalidad, en uso, cada uno de un par de miembros del bastidor paralelos se emparedara entre la pestana de montaje izquierda o derecha relevante 227, 229 y uno opuesto de los primer y segundo soportes de refuerzo externos 231, 233. La union separada de los soportes de refuerzo en la primera y en esta segunda modalidad asegura ademas que las inexactitudes de produccion en el bastidor del vetnculo pueden acomodarse facilmente. Un extremo inferior de cada uno de los soportes de refuerzo externos se une a uno relevante de los puntales que se extienden hacia abajo 207, 209. Para la union de los soportes de refuerzo externos 231, 233 se proporciona una serie de aberturas de montaje superiores 239 y una serie de aberturas de montaje inferiores 241. Las aberturas de montaje inferiores 241 proporcionan union a las areas de conexion en la vecindad de un extremo distal inferior de los puntales derecho e izquierdo 207, 209. Una de las areas que conectan los puntales 235 se muestra en la Figura 6. Similar a la primera modalidad los primer y segundo soportes de refuerzo 231, 232 tienen ademas sus aberturas de montaje inferiores 241 posicionadas en las pestanas hacia dentro 244, para el refuerzo y ajuste de forma adicional a las areas de puntal (tal como 235) en la vecindad de los puntos de anclaje de las varillas de radio. Los elementos de refuerzo externos 231, 233, como se muestran, se proporcionan preferentemente con una estructura de bastidor de espacio abierto formada por las aberturas triangulares 246A, 246B, separada por los puntales de conexion 248A, 248B. Los puntales de conexion 248A, 248B, junto con la pluralidad de formaciones de puntal 226A, 226B, 226C, 226D forman tnpodes. Esto hace que una construccion ligera y suficientemente ngida, en combinacion con las pestanas hacia dentro 244 de los soportes de refuerzo 231, 232, resista el pandeo. Las pestanas hacia dentro 244 concentran de esta manera el material estructural en las regiones del borde exterior de los soportes de refuerzo de forma generalmente triangular 231, 233. Las aberturas de montaje inferiores adicionales 247 pueden combinarse con la union de un soporte del actuador de direccion 249. Una seccion central del cuerpo transversal 203 puede servir como una plataforma de montaje central 250 para el montaje de un acoplamiento de remolque (como se muestra en las Figuras 4 y 5). Tal acoplamiento de remolque se montara ademas sobre las pestanas de montaje que se extienden hacia fuera 243, 245 que son integrales con el primer o segundo soporte de refuerzo relevante 231, 233.

Como se aprecia adicionalmente en la Figura 7 un brazo de elevacion del eje 251 puede conectarse de manera giratoria a los primer y segundo pares de monturas del brazo de elevacion 215, 217. Este montaje giratorio puede obtenerse de nuevo mediante las articulaciones esfericas elastomericas 61, identicas a la primera modalidad. Los actuadores de elevacion del eje 253, 255 se extienden ahora cada uno entre las primera y segunda conexiones de los actuadores de elevacion posicionadas abajo relevantes 223, 225 y los extremos distales opuestos 257, 259 del brazo de elevacion bifurcado 251. El brazo de elevacion del eje medio o de empuje 251, a diferencia del brazo de elevacion del eje de la primera modalidad, se ha proporcionado en forma de H, por una conexion tubular intermedia 260 entre los extremos de los brazos de elevacion 257, 259. El asf reforzado brazo de elevacion del eje 251 tiene una resistencia transversal mejorada cuando los actuadores de elevacion 253, 255 no se posicionan estrictamente en paralelo. El mejor refuerzo y de esta manera el brazo de elevacion del eje mas ligero se obtendna claramente cuando la conexion de refuerzo tubular

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intermedia se extendiera directamente entre los extremos distales opuestos 257, 259, produciendo efectivamente una forma de U, pero tal posicion interferina con el eje de transmision. Por lo tanto la preferencia es una forma de H con el refuerzo tubular 260 lo mas cercano posible a los extremos distales 257, 259 del brazo de elevacion del eje 251. Conectado al soporte del actuador de direccion 249 esta nuevamente un actuador de direccion hidraulica 63, que es identico al de la primera modalidad.

Con referencia ahora a la Figura 8, se muestra que el lado trasero del cuerpo transversal 203 se proporciona de nuevo con los tercer y cuarto pares de monturas de anclaje de la union de suspension superior 265, 267.

Para el uso de la segunda modalidad del portador de la suspension de ruedas puede tenerse la referencia a la descripcion de las Figuras 4 y 5, las cuales muestran una unidad del eje trasero que incorpora un portador de la suspension de ruedas muy similar a la segunda modalidad.

Una tercera modalidad del portador de la suspension de ruedas 301 se muestra en las Figuras 9 y 10. En este portador de la suspension de ruedas 301 un cuerpo transversal 303 se conforma como un miembro cruzado sustancialmente tubular hueco para el montaje entre las tramas orientadas hacia dentro de las barras de chasis derecha e izquierda opuestas 305, 306 (mostradas en la Figura 10). Con este fin el cuerpo transversal 303 tiene las primera y segunda pestanas de montaje opuestas 327, 329 con varios agujeros de montaje 339. Aunque el cuerpo transversal sustancialmente tubular 303 puede ser de seccion transversal generalmente circular, este tiene ventajosamente una seccion transversal algo elfptica, de manera que es mas ancha en una direccion de delante hacia atras del vetnculo que en una direccion vertical. La conformacion del cuerpo transversal 303 como un elemento hueco aumenta sustancialmente la rigidez de torsion de un chasis en el cual este se monta. Al mismo tiempo se asegura la integridad estructural y la reduccion del peso del miembro cruzado y el portador de la suspension 301 combinados. Los puntales derecho e izquierdo 307, 309 se extienden hacia abajo y hacia fuera desde el cuerpo transversal 303. En un extremo distal del puntal derecho 307 se forma un area de montaje concava 335, la cual en un extremo inferior incluye un primer par de monturas de la varilla de radio 319, asf como tambien una primera conexion del actuador de elevacion 323. De manera similar, el extremo distal del puntal izquierdo 309 tiene un area de montaje 337 con un segundo par de monturas de la varilla de radio 321 y una segunda conexion del actuador de elevacion 325. Con cada area de puntal 335, 337 en la vecindad de las monturas de la varilla de radio 319, 321 se forma integralmente ademas una seccion concava abierta hacia fuera con una pluralidad de agujeros de montaje 341A. La forma hueca del cuerpo transversal 303 y las areas de montaje concavas 335, 337 resultan en una reduccion del peso optimizada, mientras retienen e incluso mejoran la resistencia y la rigidez.

Similar a las modalidades descritas anteriormente el cuerpo transversal 303 tiene los primer y segundo pares de monturas de union de la suspension superior 311, 313, asf como tambien los primer y segundo pares de monturas de giro del brazo de elevacion 315, 317. Centralmente sobre la parte superior del cuerpo transversal 303 una plataforma de montaje 350 puede proporcionarse para ayudar en el montaje de un acoplamiento de remolque optimo (similar al mostrado en las Figuras 4 y 5). Como sera evidente a partir de la vista despiezada parcial de la Figura 10, un elemento de refuerzo externo unido de forma separada 333 sera conectado despues del ensamblaje. De esta manera el elemento de refuerzo 333 se extendera entre el area de montaje 337 y una localizacion sobre la trama exterior de la barra de chasis izquierda 306, donde el cuerpo transversal 303 se une a la trama interior por medio de su pestana de montaje 327. Un arreglo similar se encontrara sobre el lado derecho del portador de la suspension de ruedas 301, pero este no se muestra en la vista parcial de la Figura 10. El elemento de refuerzo tiene adicionalmente las pestanas giradas hacia fuera 344, que ajustan perfectamente dentro del area de montaje concava 335. Las aberturas de montaje 341B se proporcionan en las pestanas 344 para corresponder con los agujeros de montaje 341A para recibir los sujetadores (no mostrados, pero convencionales). Las pestanas giradas hacia fuera 344 forman concentraciones del material estructural en las regiones del borde exterior de los soportes de refuerzo externos generalmente triangulares, tal como 333, y evitan el pandeo. Las pestanas giradas hacia fuera pueden usarse adicionalmente para la union de los soportes de montaje de amortiguadores o los soportes de distribucion de carga adicional. Un extremo superior del elemento de refuerzo de forma generalmente triangular 333 se proporciona ademas con una pestana de montaje 345 para el soporte y montaje de un acoplamiento de remolque. En la Figura 10 es visible ademas que un lado trasero del cuerpo transversal 303 tiene un cuarto par de monturas de union de la suspension superior en un arreglo muy similar a las modalidades descritas anteriormente. Una descripcion adicional de las diversas monturas de anclaje se estima por lo tanto de manera superflua para la presente modalidad. Teniendo las diversas monturas de anclaje para las uniones de suspension formadas integralmente como parte de una pieza de fraguado unitaria, fundicion unitaria, moldeo unitaria o una parte sinterizada, se asegura la alineacion correcta de los componentes de suspension. En los arreglos de montaje de suspension convencionales siempre ha sido un trabajo tedioso y que requiere mucho tiempo alinear correctamente los diversos anclajes de suspension. Una caractenstica adicional de esta tercera modalidad 301 es una pieza de insercion opcional 371 que puede usarse para conectar un soporte para un actuador de direccion hidraulica sobre al menos un lado del vetnculo. El uso de la pieza de insercion 371 tiene el beneficio anadido de fortalecer adicionalmente los extremos inferiores de los puntales 307, 309 siendo atornillados o remachados a las areas de montaje inferiores 335, 337 por medio de los agujeros 341C.

Comparando las primera, segunda y tercera modalidades, es claro que gran parte del esfuerzo se dirige a reducir el peso, mientra no se compromete la resistencia y la rigidez. Las concentraciones de material se localizan

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preferentemente ah donde las fuerzas se transfieren entre los diversos puntos de montaje. Generalmente las concentraciones de nodos de material y los puntos de montaje se incluyen en una red aproximadamente triangular. Para lograr un diseno configurado de forma optima con respecto al peso y robustez, la evaluacion de la duracion de la fatiga bajo condiciones operacionales siempre ha sido un prerrequisito, ya que la mayona de las cargas son dinamicas y no son faciles de capturar unicamente mediante calculos. Mas recientemente sin embargo, se ha vuelto posible computarizar las interacciones entre los calculos de modelado de elementos finitos (FEM) y el diseno asistido por computadora (CAD), mientras se tiene en cuenta los parametros obtenidos a traves de pruebas de campo y laboratorio. Estas tecnicas de optimizacion de disenos han reducido enormemente la necesidad de las pruebas de campo adicionales. Teniendo identificadas asf las areas de gran tension, se optimizaron las propiedades de la seccion transversal dentro del espacio disponible para la estructura de soporte de la suspension del eje. Incluso con la ayuda de la optimizacion de los disenos computarizados, se requieren ajustes y modificaciones finales del diseno mediante la interferencia humana para asegurar la fabricacion. Las caractensticas particulares del diseno de componentes mejorado puede obtenerse mediante la optimizacion computarizada y la interferencia humana combinados. Un proceso de diseno de cuatro etapas se ha encontrado muy util para llegar a la forma de ahorro de peso del miembro cruzado del bastidor y el portador de la suspension de ruedas combinados de las presentes modalidades descritas. En una primera etapa de este proceso de diseno se definieron las restricciones dimensionales o el espacio de diseno para el miembro cruzado integral. En una segunda etapa las mediciones de carga y la adquisicion de datos a partir de las pruebas de analisis de tension y ciclo de vida se tradujeron en cargas especfficas del miembro cruzado integral. Los lfmites dimensionales de la primera etapa y las cargas de la segunda etapa se someten entonces a una optimizacion topologica para varias condiciones de carga. La tercera etapa resulta en una distribucion de las concentraciones de material y las reducciones de material dentro de los lfmites dimensionales. El resultado de la tercera etapa no es necesario aun en una forma que es practico para el uso como un miembro cruzado integral y puede aun carecer de concentraciones de material en localizaciones donde es necesario usar sujetadores para las conexiones mecanicas. Por el contrario puede haber una concentracion de material en localizaciones donde es menos practico o deseable tener una estructura densa. Para eliminar un poco estos inconvenientes en una cuarta etapa el resultado topologico de la tercera etapa se transformo mediante el diseno asistido por computadora (CAD) en el miembro cruzado integral practico como se muestra y describe aquf

Un beneficio sustancial de las varias cavidades y aberturas en las formas estructurales de las primera y segunda modalidades 1, 201 es que en la fabricacion se obtiene una distribucion mas equitativa de los grosores de las paredes. Un posible grosor de la pared igual puede ser un prerrequisito cuando el portador 1, 201 se obtiene como una pieza fundida, pero puede ser favorable ademas en operaciones de fraguado, moldeo o sinterizado. Aunque la fundicion en hierro fundido ductil o de grafito esferico es una opcion de fabricacion atractiva para el portador del miembro cruzado combinado 1, 201, tambien las fundiciones en acero o la aleacion ligera y la metalurgia en estructuras sinterizadas no deben excluirse como alternativas posibles. Sin embargo pueden obtenerse buenos resultados con fundiciones en un material GGG50.

Aunque la estructura de soporte puede formarse integralmente como una de una parte fraguada en una pieza, fundida en una pieza, moldeada en una pieza y sinterizada en una pieza, es posible alternativamente para esta compilarse de elementos individuales que pueden atornillarse juntos. La estructura de soporte de acuerdo con tal alternativa puede dividirse en las partes derecha e izquierda reflejadas o no reflejadas para la conexion a los lados del bastidor del chasis izquierdo y derecho respectivos. Estas partes laterales del vehculo derecha e izquierda separadas pueden entonces conectarse juntas por medio de una seccion intermedia. Esta seccion intermedia, si se desea, puede ser de un material no fundido, tal como material chapado. Con tal seccion intermedia separada, pueden acomodarse facilmente las variaciones del ancho del vehculo. Tal arreglo alternativo puede tener ademas ventajas economicas.

En consecuencia se describe una unidad de soporte para recibir la suspension de ruedas de un vehculo y adaptarla para el montaje a la estructura de un vehculo, que incluye: un cuerpo transversal 3, 203, 303 que tiene extremos opuestos; un puntal de anclaje izquierdo 9, 209, 309 que se extiende hacia abajo desde el cuerpo transversal 3, 203, 303 para definir un extremo inferior izquierdo distal; un puntal de anclaje derecho 7, 207, 307 que se extiende hacia abajo desde el cuerpo transversal 3, 203, 303 para definir un extremo inferior derecho distal. El cuerpo transversal 3, 203, 303, el puntal de anclaje izquierdo 9, 209, 309, y el puntal de anclaje derecho 7, 207, 307 preferentemente, pero no necesariamente, se forman integralmente como uno de un componente fraguado unitario, fundido unitario, moldeado unitario y sinterizado unitario. Los elementos de refuerzo externos izquierdo y derecho unidos de forma separada 31, 33; 231, 233, 303 se extienden cada uno desde uno de los extremos opuestos adyacentes del cuerpo transversal 3, 203, 303 hasta un area de conexion 35, 37; 235, 335, 337 adyacente a uno de los extremos inferiores distales izquierdo y derecho respectivos de los puntales de anclaje que se extienden hacia abajo 7, 9; 207, 209, 307, 309. Cada uno de los primer y segundo elementos de refuerzo externos 31, 33; 231, 233, 333 tiene una trama principal sustancialmente plana con bordes frontal y trasero exteriores que se extienden hacia abajo. Al menos uno de los bordes frontal y trasero tiene una pestana 44, 244, 344 desviada en una direccion perpendicular a un plano que coincide con la trama principal sustancialmente plana.

Opcionalmente se prefiere para la unidad de soporte que el cuerpo transversal incluya en una cara trasera del mismo los tercer y cuarto pares de monturas de anclaje de la union de suspension superior. Se prefiere ademas que el cuerpo transversal incluya en una cara frontal del mismo los primer y segundo pares de monturas de anclaje de la union de

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suspension superior. Adicional u opcionalmente se prefiere que los extremos distales inferiores de los puntales izquierdo y derecho incluyan uno de un primer y segundo par de monturas de anclaje de las varillas de radio.

De acuerdo con otra preferencia opcional cada uno de los primer y segundo elementos de refuerzo externos puede aligerarse mediante ventanas, para formar asf una estructura de bastidor de espacio triangular. De nuevo opcionalmente, pero de manera muy ventajosa, todo el cuerpo transversal, el puntal de anclaje izquierdo, y el puntal de anclaje derecho pueden formarse integralmente como uno de un componente fraguado unitario, fundido unitario, moldeado unitario y sinterizado unitario.

Por lo tanto se cree que la operacion y construccion de la presente invencion sera evidente a partir de la descripcion anterior y los dibujos adjuntos a la misma. Sera claro para el experto que la invencion no se limita a ninguna modalidad descrita en la presente descripcion y que son posibles modificaciones que debenan considerarse dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Ademas las inversiones cinematicas se consideran descritas intrmsecamente y que estan dentro del alcance de la invencion. En las reivindicaciones, cualquier signo de referencia no debera interpretarse como una limitacion de la reivindicacion. Los terminos 'que comprende' y 'que incluye' cuando se usan en esta descripcion o en las reivindicaciones adjuntas no deben interpretarse en un sentido exclusivo o exhaustivo sino mas bien en un sentido inclusivo. Por lo tanto la expresion 'que comprende' como se usa en la presente descripcion no excluye la presencia de otros elementos o etapas en adicion a los enumerados en cualquier reivindicacion. Ademas, las palabras 'un' y 'una' no deben interpretarse como una limitacion a 'solo uno', sino que significan 'al menos uno', y no excluyen una pluralidad. Las caractensticas que no se describen o reivindican espedfica o explfcitamente pueden incluirse adicionalmente en la estructura de la invencion dentro de su alcance. Expresiones tales como: "medios para ..." deben leerse como: "componente configurado para ..." o "miembro construido para ..." y deben interpretarse para incluir equivalentes para las estructuras descritas. El uso de expresiones como: "cntica", "preferida", "especialmente preferida", etc. no pretenden limitar la invencion. Las adiciones, supresiones, y modificaciones dentro del dominio del experto pueden hacerse generalmente sin apartarse del alcance de la invencion, como se determina por las reivindicaciones.

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   Reivindicaciones

   1. Un unidad de soporte para recibir la suspension de ruedas de un vehnculo y adaptarla para el montaje a la estructura de un vehnculo, la unidad de soporte que incluye:

   un cuerpo transversal (3; 203; 303) que tiene extremos opuestos;

   un puntal de anclaje izquierdo (9; 209; 309) que se extiende hacia abajo desde el cuerpo transversal para definir un extremo inferior izquierdo distal;

   un puntal de anclaje derecho (7; 207; 307) que se extiende hacia abajo desde el cuerpo transversal para definir un extremo inferior derecho distal; y

   los elementos de refuerzo externos izquierdo y derecho unidos de forma separada (31, 33; 231, 233; 333) cada uno que se extiende desde los extremos opuestos adyacentes del cuerpo transversal, caracterizado porque los elementos de refuerzo externos izquierdo y derecho unidos de forma separada se extienden cada uno desde los extremos opuestos adyacentes del cuerpo transversal hasta un area de conexion respectiva adyacente a los extremos inferiores distales izquierdo y derecho respectivos de los puntales de anclaje que se extienden hacia abajo (7, 9; 207, 209; 307, 309), y en ese sentido cada uno de los primer y segundo elementos de refuerzo externos incluye una pestana de montaje superior que se extiende hacia fuera (43, 45; 243, 245; 345) para el montaje de un acoplamiento de remolque (125).
2. 2. El unidad de soporte de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el cuerpo transversal (3; 203; 303) en una cara frontal del mismo incluye los primer y segundo pares de monturas de anclaje de la union de suspension superior (19, 21; 211, 213; 311, 313).
3. 3. El unidad de soporte de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde el cuerpo transversal (3; 203; 303) en una cara trasera del mismo incluye los tercer y cuarto pares de monturas de anclaje de la union de suspension superior (65, 67; 265, 267).
4. 4. El unidad de soporte de acuerdo con la reivindicacion 1, 2 o 3, en donde los extremos distales inferiores de los puntales izquierdo y derecho (7, 9; 207, 209; 307, 309) incluyen uno de un primer y segundo par de monturas de anclaje de las varillas de radio (19, 21; 219, 221; 319, 321).
5. 5. El unidad de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 4, en donde el cuerpo transversal (3; 203; 303) en una cara frontal del mismo incluye los primer y segundo pares de monturas de anclaje del brazo de elevacion (15, 17; 215, 217; 315, 317).
6. 6. El unidad de soporte de acuerdo con la reivindicacion 5, en donde los puntales derecho e izquierdo (7, 9; 207, 209; 307, 309) cada uno incluye una de una primera y segunda conexion del actuador de elevacion (23, 25; 223, 225; 323, 325).
7. 7. El unidad de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 6, en donde el cuerpo transversal (3; 203; 303) es un elemento hueco sustancialmente tubular.
8. 8. El unidad de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 7, en donde el cuerpo transversal (3; 203; 303) incluye una plataforma de montaje central (50; 250; 350) para el montaje de un soporte cruzado del acoplamiento de remolque.
9. 9. El unidad de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 8, en donde cada uno de los primer y segundo elementos de refuerzo externos (31, 33; 231, 233; 333) se ha aligerado mediante ventanas, para formar asf una estructura de bastidor de espacio triangular.
10. 10. El unidad de soporte de acuerdo con la reivindicacion 9, en donde la estructura de bastidor de espacio triangular se define por las aberturas triangulares separadas por los puntales de conexion, que junto con una pluralidad de formaciones de puntal de los puntales derecho e izquierdo se encuentran en un arreglo detnpode.
11. 11. El unidad de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 10, en donde cada uno de los primer y segundo elementos de refuerzo externos (31, 33; 231, 233; 333) tiene una trama principal sustancialmente plana con bordes frontal y trasero que se extienden hacia abajo, al menos uno de los bordes frontal y trasero tiene una pestana (44; 244; 344) desviada en una direccion perpendicular a un plano que coincide con la trama principal sustancialmente plana.
12. 12. El unidad de soporte de acuerdo con la reivindicacion 10, en donde cada uno de los primer y segundo elementos de refuerzo externos tiene un contorno generalmente triangular con bordes exteriores frontal y trasero que convergen hacia abajo cada uno que tiene las pestanas giradas hacia fuera (344).
13. 13. El unidad de soporte de acuerdo con la reivindicacion 12, en donde una pieza de insercion adicional (49; 249; 371) se une a un extremo inferior de al menos uno de los elementos de refuerzo externos para el montaje de un

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    actuador de direccion hidraulica (63) y/o para fortalecer adicionalmente los extremos inferiores de los puntales izquierdo y derecho relevantes (7, 9; 207, 209; 307, 309).
14. 14. El unidad de soporte de acuerdo con la reivindicacion 11, en donde cada uno de los primer y segundo elementos de refuerzo externos (31, 33; 231, 233; 333) tiene un contorno generalmente triangular con bordes exteriores frontal y trasero que convergen hacia abajo cada uno que tiene las pestanas giradas hacia dentro (44; 244).
15. 15. El elemento de soporte de acuerdo con la reivindicacion 11, 12, 13 o 14, en donde al menos una pestana desviada (44; 244; 344) esta en un acoplamiento de ajuste de forma con las areas de puntal de los puntales de anclaje izquierdo y derecho (7, 9; 207, 209; 307, 309) en la vecindad de sus monturas de anclaje de las varillas de radio (19, 21; 219, 221; 319, 321).
16. 16. El unidad de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 15, en donde el cuerpo transversal (3; 203; 303), el puntal de anclaje izquierdo (9, 209, 309), y el puntal de anclaje derecho (7, 207, 307) se forman integralmente como uno de un componente fraguado unitario, fundido unitario, moldeado unitario y sinterizado unitario.
17. 17. El unidad de soporte de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 16, en donde el area de conexion de uno de los puntales de anclaje que se extiende hacia abajo (7, 9; 207, 209; 307, 309) se asocia con un soporte del actuador de direccion (49; 249; 371).
18. 18. El unidad de soporte de acuerdo con la reivindicacion 6, que incluye ademas un brazo de elevacion del eje (51; 251) articulado desde los primer y segundo pares de monturas de anclaje del brazo de elevacion (15, 17; 215, 217; 315, 317), y al menos un actuador de elevacion del eje (53, 55; 253, 255) dispuesto entre una de las primera y segunda conexiones del brazo de elevacion (23, 25; 223, 225) y un extremo distal (57, 59; 257, 259) del brazo de elevacion del eje.
19. 19. Un vehnculo tractor para remolcar semirremolques que incluye la unidad de soporte de una de las reivindicaciones anteriores.
20. 20. El vehnculo tractor de acuerdo con la reivindicacion 19, que incluye ademas los miembros del bastidor derecho e izquierdo (5, 107), un eje trasero (127), un eje medio o de empuje de facil manejo (113), y las uniones de suspension superiores (119, 129).
21. 21. El vehnculo tractor de acuerdo con la reivindicacion 20, en donde la union de suspension superior que grna el eje medio o de empuje de facil manejo es un cuadrangulo (119), y en donde la union de suspension superior (129) que grna el eje trasero es un triangulo.
22. 22. Un conjunto de partes para proporcionar la unidad de soporte de una de las reivindicaciones anteriores 1 a la 18, en donde las partes comprenden elementos estructurales desarmados al menos como se define por la reivindicacion 1.