ES2844204T3 - Suspensión de eje neumático para un eje posterior de un vehículo - Google Patents

Abstract

Suspensión (10) de eje neumático para un eje (12) posterior de un vehículo, en particular un vehículo de carga pesado, que comprende: - un par de vigas (14) de resorte para soportar el eje (12), estando cada una de las vigas (14) de resorte dispuesta debajo de un marco (16) del vehículo y extendiéndose perpendicularmente al eje (12), - dos pares de fuelles (18,20) de aire, estando cada par dispuesto a un lado del marco (16) del vehículo y comprendiendo un fuelle frontal y un fuelle posterior dispuestos delante y detrás del eje (12), respectivamente, para soportar el respectivo extremo frontal o posterior de las vigas (14) de resorte en este lado del vehículo contra la parte de abajo del marco (16), - un par de amortiguadores (22) de contacto hidráulicos, estando cada amortiguador de contacto dispuesto para soportar una de las vigas (14) de resorte con respecto al marco (16), - un par de colgadores (26) frontales, cada uno de los colgadores (26) frontales se extiende hacia abajo desde el marco delante del eje (12), - un par de varillas (28) longitudinales, extendiéndose cada varilla longitudinal entre un colgador (26) frontal y una viga (14) de resorte y estando vinculadas de manera pivotante con sus extremos al colgador (26) frontal y una viga (14) de resorte, respectivamente, - una barra (44) estabilizadora generalmente en forma de U y dispuesta sobre el eje (12), con una viga (46) transversal y dos patas (48,50) que se extienden desde los extremos de la viga (46) transversal en dirección perpendicular al eje (12), dicho sistema de suspensión se caracteriza por comprender: - una varilla (32) triangular que está vinculada de manera pivotante a una porción superior central del eje (12) y el marco (16), respectivamente, y porque la viga (46) transversal esta soportada de manera giratoria dentro de cojinetes (52) de pivote directamente fijados a la parte de abajo del marco (16) detrás de dicho eje (12) de manera que las patas (48, 50) pueden realizar un movimiento giratorio, y los extremos (54) de las patas (48, 50) estando vinculados de manra pivotante a una porción frontal del eje (12) a través de varillas (56) de empuje generalmente perpendiculares y ménsulas (58) de eje montados en la parte de arriba del eje (12), siendo cada varilla (56) de empuje abisagrada de manera pivotante a un extremo (54) de pata y a una ménsula (58) de eje, respectivamente.

Description

DESCRIPCIÓN

Suspensión de eje neumático para un eje posterior de un vehículo

Campo técnico

La presente invención se refiere a una suspensión de eje neumático para un eje de un vehículo, en particular un vehículo de carga pesado, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de suspensión de ejes para vehículos ya existen en muchas formas de realización diferentes. Las suspensiones para vehículos de carga pesados comprenden a menudo una combinación de medios de suspensión neumática y otros medios mecánicos para proporcionar suficiente comodidad de conducción. Estos medios de suspensión y amortiguación se instalan debajo de un marco que forma el chasis del vehículo, debajo del cual se dispone el eje suspendido en sentido transversal, es decir, perpendicular a la dirección frontal-posterior o la dirección de conducción del vehículo. Los medios de suspensión combinan las funciones de amortiguación de impacto con una función de guía para guiar los movimientos del eje de una manera predeterminada.

Una suspensión de eje neumático común, a la que se refiere la presente invención, comprende un par de vigas de resorte para soportar el eje, estando dispuesta cada una de las vigas de resorte debajo del marco del vehículo y extendiéndose perpendicularmente al eje. Se disponen dos pares de fuelles de aire entre las vigas de resorte y el marco. Cada par de fuelles de aire está dispuesto en un lado del marco del vehículo y comprende un fuelle frontal y un fuelle posterior dispuestos delante de y detrás del eje, respectivamente, para soportar el respectivo extremo frontal o posterior de las vigas de resorte en este lado del vehículo contra la parte de abajo del marco. Además, se dispone un par de amortiguadores hidráulicos para soportar las vigas de resorte con respecto al marco.

Para guiar el eje durante su movimiento hacia arriba y hacia abajo por debajo del marco, se dispone un par de colgadores frontales, extendiéndose cada colgador frontal hacia abajo desde el marco delante del eje. Los extremos inferiores de los colgadores frontales están conectados al eje mediante varillas longitudinales que se extienden generalmente en una dirección horizontal entre el respectivo colgador frontal y la viga de resorte, en donde los extremos de estas varillas longitudinales están vinculados de forma pivotables al colgador frontal y la viga de resorte. En un movimiento vertical del eje, las varillas longitudinales realizan un movimiento de pivote alrededor de su cojinete de suspensión en el colgador frontal.

En su porción superior, el eje está suspendido por una varilla triangular, que tiene forma de triángulo isósceles. Las patas de este triángulo están formadas por dos varillas superiores conectadas entre sí para formar una sola parte, que se extienden entre el eje y el marco y están vinculadas de forma pivotable a una porción superior central del eje.

En muchas suspensiones de eje neumático comunes del tipo anterior, se dispone una barra estabilizadora adicional debajo del marco para guiar el eje. Esta barra estabilizadora tiene generalmente forma de U, y comprende una viga transversal que se extiende paralela al eje y dos patas que se extienden desde los extremos de la viga transversal en una dirección perpendicular al eje. La barra estabilizadora se aloja dentro de los cojinetes de pivote para que pueda realizar un movimiento de giro alrededor del eje principal de la viga transversal, en donde las patas realizan un movimiento giratorio hacia arriba y hacia abajo.

En una construcción conocida como el estado de la técnica, los cojinetes de pivote que soportan la viga transversal están dispuestos en el lado posterior del eje, es decir, frente a los colgadores frontales, a la altura de las vigas de resorte. En esta posición, la suspensión de la barra estabilizadora no obstruye ningún otro componente de montaje en el espacio respectivo debajo del marco. Sin embargo, existe una gran desventaja de que esta construcción ocupa mucho espacio y restringe la distancia al suelo del vehículo. Otra desventaja de esta disposición es que las barras estabilizadoras introducen fuerzas y torques elevados en las vigas de resorte en las que están montadas. En consecuencia, las vigas de resorte deben tener una construcción sólida y, en consecuencia, un peso elevado.

Es una demanda común en las construcciones de vehículos reducir el peso total del vehículo y, por lo tanto, también existe una demanda para reducir los costes de las suspensiones de ejes y su peso. Otro requisito común es un diseño compacto de todos los componentes, que aún debe mejorarse en las suspensiones de los ejes. Debería mejorarse aún más la comodidad de conducción, en particular debería reducirse la transferencia de vibraciones desde el eje a la cabina del conductor. Al mismo tiempo, se desea un seguimiento armónico en el perfil de la superficie de la carretera.

Se divulgan ejemplos de diseños de suspensión conocidos en los documentos WO2012060745 A1, EP1500529 A1, EP1110848 A2 o WO2011099981 A1.

Por lo tanto, el problema subyacente a la presente invención es mejorar el diseño de la suspensión del eje neumático como se describió anteriormente de acuerdo con el estado de la técnica, bajo los aspectos de un diseño más compacto, aumento de la distancia al suelo, reducción de peso, reducción de costes y mejora de la comodidad de conducción.

Resumen de la invención

Estos objetos se consiguen mediante una suspensión de eje neumático de acuerdo con la presente invención y como se reivindica en la reivindicación independiente.

Las reivindicaciones dependientes divulgan realizaciones particulares de la suspensión de eje neumático de acuerdo con la presente invención.

Con la barra estabilizadora dispuesta en el espacio sobre el eje directamente debajo del marco o encerrada por el armazón del marco, el diseño de la suspensión del eje neumático de acuerdo con la presente invención es muy compacto. Además, las fuerzas que actúan sobre la barra estabilizadora pueden ser mejor amortiguadas por el marco y el eje. Por esta razón, la viga de resorte puede tener un peso más ligero, lo que lleva a una reducción de costes. Resultó que este diseño aumenta aún más la comodidad de conducción al reducir la transferencia de vibraciones desde el eje a otras partes del vehículo, y también se ha mejorado la trayectoria del eje en la carretera. Debido a la nueva posición de la barra estabilizadora, se ha aumentado la distancia al suelo en la porción posterior del vehículo.

Gracias a la forma acodada de la barra estabilizadora, se proporciona más espacio para las partes centrales del eje, en particular el engranaje diferencial. Estas partes voluminosas del eje pueden obstruir el movimiento de la barra estabilizadora. Sin embargo, gracias a la forma acodada, este problema puede resolverse.

Breve descripción de los dibujos

Estas y otras características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes y se aclararán a partir de la siguiente descripción de las realizaciones preferidas de la invención, que se describirán a continuación.

• La figura 1 es una vista lateral de una realización de la suspensión de eje neumático de acuerdo con la presente invención;

• La figura 2 es una vista en perspectiva de la realización de la suspensión de eje neumático mostrada en la figura 1, con el marco omitido;

• La figura 3 es una vista de arriba de la realización de la suspensión de eje neumático de la figura 1; y

• Las figuras 4 y 5 son vistas detalladas ampliadas de partes de la suspensión del eje neumático mostradas en las figuras anteriores.

Descripción detallada de la invención

La figura 1 muestra una suspensión 10 de eje neumático para un eje 12 posterior de un vehículo, que solo se muestra en partes. La dirección de conducción en la figura 1 es la dirección izquierda (indicada por una flecha A), y el eje 12 se extiende perpendicular al plano del dibujo, es decir, perpendicular a la dirección A de conducción. A continuación, las expresiones "frontal", "posterior", "izquierda", "derecha", etc., se refieren a la dirección de conducción A indicada.

La suspensión 10 del eje neumático comprende un par de vigas de resorte, en donde solo la viga 14 de resorte izquierda de este par es visible en la figura 1. Esta viga 14 de resorte izquierda está montada debajo de la porción izquierda del eje 12 y se extiende perpendicularmente al eje 12, es decir, paralelo a la dirección A de conducción. La otra viga de resorte (no visible en la figura 1) está dispuesta paralela a esta viga 14 de resorte. Tanto el par de vigas 14 de resorte como el eje 12 están dispuestos debajo de un marco 16 del vehículo, que forma parte del chasis.

Un par de fuelles 18,20 de aire están dispuestos directamente debajo de la porción izquierda del marco 16 entre la parte de abajo del marco 16 y los extremos frontal y posterior de la viga 14 de resorte, de modo que la viga 14 de resorte esté suspendida y amortiguada por los fuelles 18, 20 de aire para amortiguar los impactos y vibraciones que actúan desde la carretera a través del eje hasta la carrocería del vehículo. Un par correspondiente de fuelles (no mostrados) está dispuesto de la misma manera que los fuelles 18, 20 de aire entre la otra viga 14 de resorte y la parte de abajo de la porción derecha del marco 16, de modo que la suspensión 10 del eje neumático comprende cuatro fuelles de aire en total (véase también figuras 2 y 3).

Además, un par de amortiguadores 22 de impacto hidráulicos está dispuesto para soportar las vigas 14 de resorte con respecto al marco 16. Solo uno de estos amortiguadores 22 de impacto es visible en la figura 1 en el lado izquierdo del marco 16. El extremo inferior de este amortiguador 22 de impacto está montado en una porción de la viga 14 de resorte izquierda que se extiende hacia atrás desde el eje 12 hacia el fuelle 20 de aire posterior, y el extremo superior de este amortiguador 22 de impacto está unido lateralmente al marco 16. El amortiguador 22 de impacto puede realizar un movimiento giratorio alrededor de su cojinete 24 de unión superior en un plano perpendicular que se extiende en la dirección de conducción A. Como es habitual, el amortiguador 22 de impacto hidráulico puede extraerse o retraerse linealmente para cambiar su longitud, es decir, la distancia entre la viga 14 de resorte y el marco 16.

Delante del eje 12, un par de colgadores 26 frontales está montado en la parte de abajo del marco 16 que se extiende hacia abajo desde el marco 16. El colgador 26 frontal izquierdo es visible en la figura 1. En su extremo inferior, la varilla 28 longitudinal se extiende en una dirección generalmente horizontal entre el colgador 26 frontal y la porción central de la viga 14 de resorte izquierda directamente debajo del eje 12. La varilla 28 longitudinal esta vinculada de forma pivotante con sus respectivos extremos al colgador 26 frontal y la viga 14 de resorte, respectivamente. Cuando la viga 14 de resorte realiza un movimiento en la dirección vertical para seguir un desnivel de la carretera, que es amortiguado por el par de fuelles 18,20 de aire y el amortiguador 22 de impacto, la varilla 28 longitudinal realiza un movimiento giratorio en un plano vertical que se extiende en la dirección de conducción A alrededor de su cojinete 30 de unión en el extremo inferior del colgador 26 frontal.

Como se puede ver en las figuras 2 y 3, una varilla 32 triangular está dispuesta en un espacio central dentro del marco 16 por encima del eje 12 y que tiene la forma de un triángulo isósceles. Las patas de esta varilla 32 triangular están formadas por dos varillas 34, 36 superiores que se unen entre sí para formar una sola pieza, encerrando un ángulo agudo. Se extienden desde una junta 38 común en la dirección de conducción A, estando sus extremos vinculados al marco 16 en una posición en la que se montan los colgadores 26 frontales. Es decir, cada una de las varillas 34, 36 superiores, se extiende a lo largo de las vigas 40, 42 izquierda y derecha del marco 16 extendiéndose en la dirección de conducción A paralelas entre sí, y está unida al lado interior de esta viga 40, 42.

La junta 38 común es un cojinete de bisagra que permite un movimiento de pivote común de la disposición 32 de varilla que incluye las dos varillas 34, 36 superiores alrededor de un eje horizontal, para seguir el movimiento vertical del eje 12 dentro de la suspensión 10 neumática del eje. En sus puntos de unión frontales, las varillas 34, 36 superiores también están unidas a la respectiva viga 40, 42 del marco 16 mediante cojinetes de bisagra.

Una barra 44 estabilizadora está dispuesta sobre el eje 12. Esta barra 44 estabilizadora tiene generalmente forma de U y comprende una viga 46 transversal (véase figura 3), que se extiende perpendicular a la dirección de conducción A y generalmente paralela al eje 12, y dos patas 48, 50 paralelas que se extienden desde los extremos respectivos de la viga 46 transversal en la dirección de conducción A. Mientras que la viga 46 transversal está dispuesta detrás del eje 12 y delante de los fuelles 20 de aire posteriores, las dos patas 48, 50 se extienden a través de la porción superior del eje 12, con sus extremos ubicados en frente del eje 12. La barra 46 transversal esta soportada de manera giratoria por los cojinetes 52 de pivote de modo que se puede girar dentro de los respectivos cojinetes 52 de pivote alrededor de un eje horizontal paralelo al eje 12. En este movimiento de giro, las patas 48, 50 realizan un movimiento giratorio en un plano vertical perpendicular al eje 12.

Cada uno de los extremos 54 de las patas 48, 50 esta vinculado de manera pivotable en el eje 12 mediante varillas 56 de empuje generalmente perpendiculares y ménsulas 58 de eje montados en la parte de arriba del eje 12. En esta disposición, un extremo superior de la varilla 56 de empuje respectiva esta vinculada de manera pivotante a un extremo 54 de las respectivas patas 48, 50, y su extremo inferior está vinculado a las ménsulas 58 de eje respectivamente, como se muestra en la figura 1.

Más precisamente, las respectivas ménsulas 58 de eje comprenden una porción 60 de extensión que se extiende generalmente en la dirección de conducción A, es decir, a la porción frontal del vehículo y en la misma dirección que las dos patas 48, 50 de la barra 44 estabilizadora. Un cojinete 80 de bisagra vincula el extremo inferior de la varilla 56 de empuje al extremo frontal de la porción 60 de extensión, y otro cojinete 82 de bisagra vincula el extremo superior de la varilla 56 de empuje al extremo 54 de una de las patas 48, 50. En esta disposición, la varilla 56 de empuje puede realizar un movimiento de pivote con respecto a la ménsula 58 de eje, por un lado, y a la respectiva pata 48,50 de la barra 44 estabilizadora, por otro lado.

Los detalles del montaje de la ménsula 58 de eje se pueden tomar de la figura 4. La ménsula 58 de eje está montada en la parte de arriba del eje 12 mediante abrazaderas 62 de resorte que encierran las ménsulas 58 de eje y el eje 12 desde la parte de arriba, con sus extremos inferiores estando fijados a las vigas 14 de resorte. Un par de abrazaderas 62 de resorte está dispuesto para fijar una ménsula 58 de eje. En una porción 64 lateral de la respectiva ménsula 58 de eje que está hacia adentro, un regulador 66 de goma está sujeto en la parte de arriba del eje 12 por la ménsula 58 de eje, formando un tope. Un extremo superior libre del regulador de goma está expuesto a través de un rebaje dentro de la porción 64 lateral.

Como contraparte de este tope 66, un tope 68 superior está dispuesto en la parte de abajo del marco 16 en una posición para hacer contacto con el extremo superior del regulador de goma como tope 66 cuando el eje 12 se acerca al marco 16. Este tope 68 superior se proporciona como una ménsula de marco que se apoya en el regulador 66 de goma para limitar el movimiento vertical del eje 12 en la dirección superior.

Como se puede tomar en particular de las figuras 2 y 3, la viga 46 transversal de la barra 44 estabilizadora tiene una forma acodada, con una porción 70 central en forma de U que se dobla hacia la porción posterior del vehículo. En el lado cóncavo de esta sección 70, el espacio para alojar un engranaje 72 diferencial en la sección central del eje 12 se agranda. Mediante la forma acodada de la viga 46 transversal, se evita una colisión de la barra 44 estabilizadora con porciones voluminosas del eje 12.

Como se puede deducir de la figura 5, los cojinetes 52 para soportar la viga 46 transversal están formados como medios cojinetes montados directamente debajo de la parte de abajo de la barra 40, 42 respectiva del marco 16. La ménsula 74 estabilizadora para fijar este cojinete 52 de pivote al marco 16 también se usa para montar el extremo superior del amortiguador 22 de impacto hidráulico en el lado exterior de la barra 40.

Cuando una fuerza de empuje actúa sobre el eje 12 en la dirección ascendente, por ejemplo, por un bache de la carretera o similar, la carga de esta fuerza es tomada por los fuelles 18, 20 de aire y el amortiguador 22 de impacto hidráulico de modo que están comprimidos. Al mismo tiempo, las ménsulas 58 de eje en la parte de arriba del eje 12 transmiten la fuerza sobre las varillas 56 de empuje a las que están vinculadas, y las varillas 56 de empuje a su vez pivotan las dos patas 48, 50 de la barra 44 estabilizadora en un sentido horario en la figura 1, es decir, hacia arriba, mientras que la viga 46 transversal se gira dentro de sus cojinetes 52 de pivote. En este movimiento, los dos topes 66,68 (véase figura 4) se acercan entre sí hasta que hacen contacto, de modo que el recorrido del eje 12 en la dirección ascendente es limitada. Las varillas 28 longitudinales conectadas a los colgadores 26 frontales tienen una función de guiado en este movimiento, junto con la varilla 32 triangular.

La disposición de la barra 44 estabilizadora y las varillas 56 de empuje y las ménsulas 58 de eje es muy compacta y ocupa poco espacio por encima del eje 12. Al mismo tiempo, la distancia al suelo en la porción de atrás del vehículo detrás delfuelle 20 de aire posterior se aumenta. En la presente construcción, la barra 44 estabilizadora es más ligera, aumentando el peso total del vehículo y los costes de fabricación.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Suspensión (10) de eje neumático para un eje (12) posterior de un vehículo, en particular un vehículo de carga pesado, que comprende:

- un par de vigas (14) de resorte para soportar el eje (12), estando cada una de las vigas (14) de resorte dispuesta debajo de un marco (16) del vehículo y extendiéndose perpendicularmente al eje (12),

- dos pares de fuelles (18,20) de aire, estando cada par dispuesto a un lado del marco (16) del vehículo y comprendiendo un fuelle frontal y un fuelle posterior dispuestos delante y detrás del eje (12), respectivamente, para soportar el respectivo extremo frontal o posterior de las vigas (14) de resorte en este lado del vehículo contra la parte de abajo del marco (16),

- un par de amortiguadores (22) de contacto hidráulicos, estando cada amortiguador de contacto dispuesto para soportar una de las vigas (14) de resorte con respecto al marco (16),

- un par de colgadores (26) frontales, cada uno de los colgadores (26) frontales se extiende hacia abajo desde el marco delante del eje (12),

- un par de varillas (28) longitudinales, extendiéndose cada varilla longitudinal entre un colgador (26) frontal y una viga (14) de resorte y estando vinculadas de manera pivotante con sus extremos al colgador (26) frontal y una viga (14) de resorte, respectivamente,

- una barra (44) estabilizadora generalmente en forma de U y dispuesta sobre el eje (12), con una viga (46) transversal y dos patas (48,50) que se extienden desde los extremos de la viga (46) transversal en dirección perpendicular al eje (12),

dicho sistema de suspensión se caracteriza por comprender:

- una varilla (32) triangular que está vinculada de manera pivotante a una porción superior central del eje (12) y el marco (16), respectivamente,

y porque la viga (46) transversal esta soportada de manera giratoria dentro de cojinetes (52) de pivote directamente fijados a la parte de abajo del marco (16) detrás de dicho eje (12) de manera que las patas (48, 50) pueden realizar un movimiento giratorio, y los extremos (54) de las patas (48, 50) estando vinculados de manra pivotante a una porción frontal del eje (12) a través de varillas (56) de empuje generalmente perpendiculares y ménsulas (58) de eje montados en la parte de arriba del eje (12), siendo cada varilla (56) de empuje abisagrada de manera pivotante a un extremo (54) de pata y a una ménsula (58) de eje, respectivamente.

2. Suspensión de eje neumático de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por un par de primeros topes (68) dispuestos en la parte de abajo del marco (16), con cada tope (68) dispuesto sobre una ménsula (58) de eje, y segundos topes (66) montados en las ménsulas (58) de eje en una posición para hacer contacto con los primeros topes (68) cuando el eje (12) se acerca al marco (16).

3. Suspensión de eje neumático de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque la viga (46) transversal de la barra (44) estabilizadora tiene forma acodada.

4. Suspensión de eje neumático de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las ménsulas (58) de eje comprenden cada una una porción (60) de extensión que se extiende desde la parte de arriba del eje (12) en una dirección generalmente paralela a las patas (48, 50) de la viga (46) transversal, con su extremo abisagrado al extremo inferior de la respectiva varilla (56) de empuje.

5. Suspensión de eje neumático de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las ménsulas (58) de eje están montadas en la parte de arriba del eje (12) mediante abrazaderas (62) de resorte que encierran las ménsulas (58) de eje y el eje (12) desde la parte de arriba y se fija a las vigas (14) de resorte.

6. Suspensión de eje neumático de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los cojinetes (52) de pivote que soportan la viga (46) transversal están dispuestos dentro de ménsulas (74) estabilizadoras montadas en la parte de abajo del marco (16), y los extremos de arriba de los amortiguadores (22) de contacto están montados de forma pivotante en las ménsulas (74) estabilizadoras.