ES2864960T3

ES2864960T3 - Unidad de eje

Info

Publication number: ES2864960T3
Application number: ES15763283T
Authority: ES
Inventors: Gregory Galazin
Original assignee: SAF Holland GmbH
Current assignee: SAF Holland GmbH
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2021-10-14
Anticipated expiration: 2035-09-08
Also published as: MX2017003221A; US20170259637A1; AU2015314279B2; EP3191324A1; EP3191324B1; US10293652B2; AU2015314279A1; CN106687310B; CN106687310A; DE102014218325B4; DE102014218325A1; WO2016038027A1

Abstract

Unidad de eje que comprende un tubo del eje (2) y un elemento de brazo de suspensión (4), en donde el tubo del eje (2) se extiende en esencia a lo largo de un eje tubular (R), en donde el elemento de brazo de suspensión (4) presenta una primera zona de ensamble (5) configurada como escotadura, en donde el elemento de brazo de suspensión (4) con su primera zona de ensamble (5) está dispuesto colindando con el tubo del eje (2) y en esencia transversalmente al eje tubular (R), en donde en la primera zona de ensamble (5) puede producirse una sección de soldadura (54) entre el elemento de brazo de suspensión (4) y el tubo del eje (2), en donde el elemento de brazo de suspensión (4) rodea el tubo del eje (2) con un ángulo de arco de brazo de suspensión (Φ) con respecto al eje tubular (R), en donde el ángulo de arco de brazo de suspensión (Φ) es inferior a 180°, en donde el tubo del eje (2) y el elemento de brazo de suspensión (4) están fijados el uno al otro exclusivamente en la primera zona de ensamble (5), en donde el tubo del eje (2) presenta una mitad de presión (22) y una mitad de tracción (24), en donde la mitad de presión (22) del tubo del eje (2) es aquella mitad que se encuentra en esencia en el lado superior del tubo del eje (2), con respecto a la disposición del tubo del eje (2) en el espacio en su estado integrado en la unidad de eje, caracterizada porque la sección de soldadura (54) está prevista exclusivamente en la mitad de presión (22) del tubo del eje (2).

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad de eje

La presente invención se refiere a una unidad de eje, en particular para utilizar en vehículos comerciales ligeros.

Por el estado de la técnica se conocen unidades de eje en las que un tubo del eje, que con frecuencia es un eje rígido, está alojado o fijado, suspendido elásticamente o amortiguado en el bastidor del vehículo comercial ligero a través de una disposición de brazo de suspensión, estando alojada de manera giratoria en el tubo del eje, a su vez, una o un gran número de ruedas de vehículo. La zona de unión entre el tubo del eje y el brazo de suspensión longitudinal es, a este respecto, una sección de la suspensión del chasis del vehículo comercial ligero, sometida a cargas especialmente altas, y en particular, sometidas a una alternancia de cargas periódica. En el pasado ha habido muchos intentos de adaptar a estas cargas elevadas la zona de unión entre brazo de suspensión longitudinal y el tubo del eje. A este respecto, por el estado de la técnica se han conocido muchas unidades de eje en las que se ha tenido que asumir un sobredimensionamiento, y por consiguiente, un peso muy elevado de la unidad de eje, como consecuencia del diseño con una seguridad más elevada frente a roturas por fatiga, o daños similares, de la zona de unión entre unidad de eje y unidad de brazo de suspensión. Por consiguiente, en la zona de la unión entre el brazo de suspensión longitudinal y el tubo del eje existe una necesidad de mejorar una suspensión de las ruedas de vehículo comercial ligero para reducir, en particular, el peso de la unidad de eje y permitir, al mismo tiempo, valores de resistencia suficientes y una fabricación sencilla.

El documento GB 2396 140 A muestra un elemento de brazo de suspensión para la fijación a un tubo del eje, en donde el elemento de brazo de suspensión presenta una zona de alojamiento abierta, semicircular, en la que el elemento de brazo de suspensión puede ensamblarse y soldarse con el tubo del eje.

El documento WO 03/064192 A2 da a conocer un elemento de brazo de suspensión, que puede colocarse sobre un tubo del eje y a través de soldaduras de empalme puede soldarse al tubo del eje.

El documento WO 00/01548 A1 da a conocer un elemento de brazo de suspensión que puede unirse por soldadura de varias chapas que puede colocarse sobre un tubo del eje y puede soldarse a lo largo de distintos bordes de soldadura con el tubo del eje.

El documento US 2008/00299888 A1 y el documento US 2006/0033304 A1 dan a conocer un elemento de brazo de suspensión, que puede aplicarse lateralmente en un eje y puede sujetarse al eje con una geometría de enganche semicircular y soldarse fijamente al eje en la zona de esta geometría de sujeción.

El documento WO 2009/035520 A1 da a conocer un sistema de brazo de suspensión longitudinal para vehículos comerciales ligeros, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, en el que un elemento de brazo de suspensión se suelda fijamente a un tubo del eje, rodeando el elemento de brazo de suspensión el tubo del eje con un ángulo inferior a 180°.

El objetivo de la presente invención es facilitar una unidad de eje que pueda fabricarse de manera sencilla y al mismo tiempo alcance valores de resistencia especialmente altos de la zona de unión entre un tubo del eje y un elemento de brazo de suspensión, y presente al mismo tiempo también un peso de pieza constructiva reducido.

Este objetivo se resuelve con una unidad de eje de acuerdo con la reivindicación 1. Otras ventajas y características de la presente invención resultan de las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con la invención, la unidad de eje comprende un tubo del eje y un elemento de brazo de suspensión, en donde el tubo del eje se extiende en esencia longitudinalmente o a lo largo de un eje tubular, presentando el elemento de brazo de suspensión una primera zona de ensamble configurada como escotadura, en donde el elemento de brazo de suspensión está dispuesto con su primera zona de ensamble colindando con el tubo del eje y en esencia transversalmente al eje tubular, pudiendo producirse en la primera zona de ensamble una sección de soldadura entre el elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje. El tubo del eje es preferiblemente el eje rígido de un vehículo comercial ligero, en cuyos extremos distales están alojadas de manera giratoria las ruedas del vehículo comercial ligero. El elemento de brazo de suspensión es preferiblemente el brazo de suspensión longitudinal de un vehículo comercial ligero, o una parte de un brazo de suspensión longitudinal de este tipo, estando alojado el elemento de brazo de suspensión preferiblemente en un primer extremo de manera pivotante en el bastidor del vehículo comercial ligero. Preferiblemente, en su extremo enfrentado al primer extremo, el elemento de brazo de suspensión está unido al tubo del eje. Para la unión con el tubo del eje, el elemento de brazo de suspensión presenta una zona de ensamble configurada como escotadura. En el presente caso se denomina escotadura preferiblemente a una abertura en el elemento de brazo de suspensión a lo largo de cuyo borde interior puede producirse una costura de soldadura entre el elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje. En otras palabras, la zona de ensamble está configurada como "ojo". Mediante la fijación preferida del elemento de brazo de suspensión en el tubo del eje, en la región de la primera zona de ensamble pueden minimizarse en particular preferiblemente las tensiones de material en la zona de la unión entre elemento de brazo de suspensión y tubo del eje, dado que la primera zona de ensamble configurada como escotadura permite una transferencia de fuerza y momento especialmente buena entre el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión. La sección de soldadura que puede producirse en la zona de ensamble es preferiblemente una costura de soldadura, que en parte está compuesta por el material del tubo del eje, el material del elemento de brazo de suspensión y un material de soldadura adicional añadido durante una operación de soldadura adicionalmente. La sección de soldadura es, por consiguiente, preferiblemente la zona de material entre el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión, a través del cual se transmiten fuerzas y momentos entre el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión.

De acuerdo con la invención el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión están fijados unos a otros exclusivamente en la primera zona de ensamble. Esto significa, en otras palabras que preferiblemente no está prevista fuera de la primera zona de ensamble ninguna unión de materiales y/o en arrastre de forma y/o en arrastre de fuerza entre el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión. La ventaja de esta forma de realización es que la fabricación de la unidad de eje es especialmente sencilla, dado que únicamente en la primera zona de ensamble debe producirse una unión soldada entre el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión, que cumple con todos los requisitos de resistencia de la unión entre el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión.

De acuerdo con la invención, el tubo del eje presenta una mitad de presión y una mitad de tracción, estando prevista la sección de soldadura exclusivamente en la mitad de presión del tubo del eje. La mitad de presión del tubo del eje es preferiblemente la zona del tubo del eje que, en el funcionamiento de la unidad de eje, en caso de un esfuerzo de flexión se somete principalmente a tensión de compresión. De acuerdo con la invención, la mitad de presión del tubo del eje es aquella mitad que se encuentra en esencia en el lado superior del tubo del eje, con respecto a la disposición del tubo del eje en el espacio en su estado integrado en la unidad de eje. La mitad de tracción del tubo del eje es preferiblemente la mitad del tubo del eje enfrentada a la mitad de presión. En la mitad de tracción el tubo del eje se somete preferiblemente a tensión de tracción principalmente. En el marco de la presente invención ha resultado ser ventajoso disponer la unión soldada entre el elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje en la mitad de presión del tubo del eje. De este modo, la vida útil de la unión entre elemento de brazo de suspensión y tubo del eje puede aumentarse significativamente dado que la unidad de eje en la zona de la unión soldada entre elemento de brazo de suspensión y tubo del eje se somete en esencia exclusivamente a tensión de compresión. Las fuerzas que deforman el tubo del eje que originan una mitad de presión y una mitad de tracción en el tubo del eje son preferiblemente la fuerza de apoyo de las ruedas del vehículo comercial ligero que actúa en el lado exterior o en el extremo distal del tubo del eje, así como el peso transmitido al tubo del eje mediante el elemento de brazo de suspensión. De manera especialmente ventajosa, la sección de soldadura en esencia está dispuesta en la mitad de la mitad de presión del tubo del eje dirigida al eje de pivotamiento del elemento de brazo de suspensión. Preferiblemente la sección de soldadura con al menos 80 por ciento de su extensión, y de manera especialmente preferible por completo, está dispuesta en la mitad del tubo del eje que indica hacia el eje de pivotamiento en el elemento de brazo de suspensión. Puede combinarse de este modo la elevada resistencia a la fatiga de la unión de tubo del eje y elemento de brazo de suspensión mediante la soldadura en la mitad de presión con una buena capacidad de montaje de la unidad de eje. En particular, mediante la disposición de la sección de soldadura en el lado dirigido al eje de pivotamiento la zona del elemento de brazo de suspensión permanece libre en la que pueden fijarse elementos de la unidad de eje adicionales como un elemento de soporte.

En particular preferiblemente, en la mitad de tracción del tubo del eje no está prevista ninguna unión soldada entre el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión. Preferiblemente, la unidad de eje únicamente en la mitad de presión del tubo del eje está provista de una unión soldada entre tubo del eje y elemento de brazo de suspensión. De este modo puede impedirse que debido a un esfuerzo de tracción en la zona de la unión soldada entre tubo del eje y elemento de brazo de suspensión, o en la zona de la sección de soldadura, aparezcan deterioros de material debido a la configuración de fisuras locales y, como consecuencia la vida útil de la unión entre elemento de brazo de suspensión y tubo del eje disminuya. Ventajosamente la sección de soldadura del elemento de brazo de suspensión está dimensionada y dispuesta de tal modo que no se adentra en la mitad de tracción del tubo del eje.

En una forma de realización especialmente preferida, la sección de soldadura se extiende como máximo a través de un ángulo de arco de soldadura con respecto al eje tubular, siendo el ángulo de arco de soldadura inferior a 120°, preferiblemente inferior a 100° y de manera especialmente preferible inferior a 90°. El ángulo de arco de soldadura es preferiblemente el ángulo entre un punto en el eje tubular y dos rectas, que se extienden en cada caso desde el eje tubular hacia un extremo respectivamente de la sección de soldadura en un plano de sección que se extiende perpendicular al eje tubular. El plano de sección discurre a este respecto preferiblemente a través de la zona de la sección de soldadura en la que esta cubre un ángulo de arco máximo. A este respecto, la sección de soldadura está configurada preferiblemente elíptica. En formas de realización alternativas la sección de soldadura puede estar configurada también en esencia rectangular, estando previstas preferiblemente aristas redondeadas del rectángulo. En el marco de la presente invención se ha demostrado que en un ángulo de arco de soldadura inferior a 120° siempre puede alcanzarse una resistencia suficiente de la unión entre el elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje. A este respecto, para alcanzar una longitud suficiente de la costura de soldadura en la sección de soldadura, la sección de soldadura puede presentar una extensión mayor a lo largo de o en paralelo al eje tubular que en paralelo a un perímetro, o a una trayectoria circular alrededor del eje tubular. En el caso preferido de que el ángulo de arco de soldadura sea inferior a 100°, es posible de manera especialmente preferible una disposición óptima de la sección de soldadura en la mitad de presión del tubo del eje. Un ángulo de arco de soldadura inferior a 90° presenta la ventaja de que la zona en la que el tubo del eje está debilitado al producirse una unión soldada, es lo más reducida posible, y no obstante, puede alcanzarse una resistencia suficiente mediante una longitud suficiente de la costura de soldadura de la primera sección de soldadura.

De acuerdo con la invención, el elemento de brazo de suspensión rodea el tubo del eje con un ángulo de arco de brazo de suspensión con respecto al eje tubular, siendo el ángulo de arco de brazo de suspensión de acuerdo con la invención inferior a 180°. El ángulo de arco de brazo de suspensión es, en otras palabras, el ángulo, con el que el elemento de brazo de suspensión con una zona de alojamiento, que abarca preferiblemente la zona de ensamble y zonas adyacentes a esta, abarca el tubo del eje. A este respecto, el elemento de brazo de suspensión preferiblemente no está soldado con el tubo del eje en toda la zona que abarca el tubo del eje. Preferiblemente, por lo tanto, el ángulo de arco de soldadura es inferior al ángulo de arco de brazo de suspensión. En el caso preferido de que el ángulo de arco de brazo de suspensión sea inferior a 180°, o exactamente 180°, el tubo del eje puede insertarse lateralmente, en otras palabras transversalmente al eje tubular, en la zona de alojamiento, que abarca también la zona de ensamble. De este modo, de manera ventajosa pueden estar fijados ya otros sistemas de ensamblaje en el tubo del eje antes de que se produzca la unión con el elemento de brazo de suspensión, en donde no es necesario que el tubo del eje se inserte a lo largo de la zona de alojamiento.

De manera ventajosa, el ángulo de arco de brazo de suspensión es de 1,05-a 2,5 veces, preferiblemente de 1,2-a 2 veces, y de manera especialmente preferible de 1,6-a 1,8 veces el ángulo de arco de soldadura. La proporción entre el ángulo de arco de brazo de suspensión y el ángulo de arco de soldadura sirve para expresar el orden de magnitud en el que el elemento de brazo de suspensión rodea el tubo del eje fuera de la unión soldada en la sección de soldadura. A este respecto, las zonas fuera de la primera sección de soldadura sirven en particular preferiblemente para transmitir al tubo del eje el peso del vehículo comercial ligero. En el marco de la presente invención se prefiere especialmente que el elemento de brazo de suspensión no esté soldado con el tubo del eje en toda la zona de la transmisión de fuerza, sino que la unión soldada se produzca solo en una sección determinada de la zona de contacto entre elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje. De este modo pueden minimizarse deterioros de material y zonas de material debilitadas en la zona de contacto entre el tubo del eje y elemento de brazo de suspensión. Por lo tanto, en el marco de la presente invención es preferible que la relación del ángulo de arco de brazo de suspensión respecto al ángulo de arco de soldadura no se sitúe por debajo de un valor de 1,05. A este respecto, preferiblemente ha de utilizarse el límite superior del margen de valor de 2,5 para sistemas de chasis en los que en esencia se esperan fuerzas de presión que actúan en la unión entre elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje, pudiendo transmitirse estas fuerzas de presión también fuera de la sección de soldadura. El margen de 1,6-1,8 especialmente preferido se ha acreditado a este respecto en particular para vehículos comerciales ligeros sometidos a cargas elevadas, en donde se da un compromiso óptimo entre la posibilidad de trasmitir fuerzas máximas y momentos de flexión elevados y entre una vida útil suficiente de la unión entre el tubo del eje y elemento de brazo de suspensión debido a la zona de material debilitada comparativamente reducida al producirse una unión soldada.

Preferiblemente la primera zona de ensamble está configurada como escotadura convenientemente cerrada por completo en el elemento de brazo de suspensión, presentando la sección de soldadura una superficie circundante en la primera zona de ensamble. En otras palabras, la primera zona de ensamble está configurada por consiguiente preferiblemente como escotadura a través de la cual puede accederse a la zona de contacto entre el elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje, de modo que puede producirse una costura de soldadura en la primera sección de soldadura. La sección de soldadura presenta a este respecto preferiblemente una superficie circundante. A este respecto la superficie circundante se define preferiblemente como la superficie de la zona de ensamble configurada como escotadura, orientada hacia el interior. De manera especialmente preferible la superficie circundante está configurada a este respecto anular y curvada, discurriendo la curvatura transversalmente a la trayectoria anular.

De manera especialmente preferible la superficie circundante presenta una longitud media que se sitúa en una relación de 0,4-1,3, preferiblemente 0,6-1, y de manera especialmente preferible de aproximadamente 0,85-0,95 con respecto al perímetro del tubo del eje en la región de la primera zona de ensamble. La variación de la longitud media de la superficie circundante de la sección de soldadura es una posibilidad de influir en la longitud de unión realmente, es decir, en otras palabras, en la longitud, a lo largo de la cual se produce una costura de soldadura entre el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión. La longitud media en este contexto se define como la extensión de la superficie circundante medida en el centro entre el tubo del eje y el elemento de brazo de suspensión. Se ha demostrado a este respecto que, en el marco de una relación de 0,4 a 1,3, se da un compromiso favorable entre un espesor residual de pared restante de la unidad de brazo de suspensión fuera de la sección de soldadura y una longitud de unión o longitud de cordón de soldadura suficientemente altas, por otro lado, entre elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje. La relación preferida de 0,6 a 1 permite, a este respecto, que en una configuración preferida de la sección de soldadura ligeramente elíptica se alcance una longitud media de la superficie circundante, que en esencia es mayor que o igual al perímetro del tubo del eje, por lo que a la hora de diseñar la unidad de eje preferiblemente debe realizarse únicamente un ajuste a escala y puede seleccionarse siempre la relación correspondientemente ventajosa entre la longitud de arista de la sección de soldadura y el grosor o el perímetro del tubo del eje.

Además, preferiblemente la primera zona de ensamble está prevista en el elemento de brazo de suspensión de tal modo que, colindando con la primera zona de ensamble, y enfrentadas en esencia entre sí, están formadas dos almas de brazo de suspensión, en donde las almas de brazo de suspensión presentan preferiblemente en cada caso un ancho de alma mínimo, presentando la primera zona de ensamble preferiblemente una extensión de corte máxima, paralela al eje tubular, situándose preferiblemente la suma de los anchos de alma mínimos con respecto a la extensión de corte en una relación de 0,1 a 1, preferiblemente de 0,2 a 0,8 y de manera especialmente preferible de aproximadamente 0,3 a 0,5. Las zonas de alma colindantes a la zona de ensamble presentan preferiblemente una extensión mayor, trasversal al eje de brazo de suspensión, o al eje tubular que su ancho de alma. Por ello, las almas de brazo de suspensión forman un refuerzo de material preferido del elemento de brazo de suspensión en la zona de la zona de ensamble, que compensa la zona de material debilitada originada mediante la escotadura de la zona de ensamble. Para alcanzar un buen compromiso entre espesor de material suficiente del elemento de brazo de suspensión y una longitud de arista suficiente al mismo tiempo, a lo largo de la cual la zona de ensamble puede fijarse al tubo del eje, se prefiere que la extensión de corte se sitúe en una relación determinada con respecto a la extensión del ancho de alma. Preferiblemente, las almas de brazo de suspensión presentan un ancho de alma cuyo valor mínimo es menor que la extensión de la sección de soldadura, a lo largo de o en paralelo al eje de brazo de suspensión o al eje tubular. El ancho de alma mínimo es preferiblemente el valor mínimo del espesor de material del elemento de brazo de suspensión en la zona de la escotadura de la primera zona de ensamble. Preferiblemente, a este respecto, el ancho de alma mínimo se mide entre el lado exterior del elemento de brazo de suspensión y el borde de la escotadura. El elemento de brazo de suspensión presenta, por consiguiente, en la zona del ancho de alma mínimo una zona de material debilitada, cuya repercusión negativa sobre la resistencia del elemento de brazo de suspensión puede seguir siendo reducida, al presentar la relación de la suma de los anchos de alma mínimos con respecto a la extensión de escotadura un valor mínimo de 0,1. El margen de relación preferido de 0,1-1 de la suma de los anchos de alma mínimos con respecto a la extensión de corte, proporciona a este respecto, un compromiso especialmente bueno entre una longitud de arista suficiente para la soldadura del elemento de brazo de suspensión al tubo del eje y una resistencia asimismo suficiente del elemento de brazo de suspensión contra la deformación. De este modo puede encontrarse un compromiso especialmente bueno entre la resistencia de la unión soldada entre elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje, y la resistencia del propio elemento de brazo de suspensión. El margen especialmente preferido de 0,2-0,8 se ha acreditado, a este respecto en particular, para sistemas axiales en los que es necesario un modo de construcción especialmente compacto de la unión elemento de brazo de suspensión-tubo del eje. El margen de relación especialmente preferido de 0,3-0,4, según los ensayos del solicitante, alcanzó los mejores valores para la resistencia del elemento de brazo de suspensión, por un lado, y la resistencia de la unión soldada entre elemento de brazo de suspensión y el tubo del eje, por otro lado.

En una forma de realización especialmente preferida, el elemento de brazo de suspensión está configurado como pieza de fundición en una sola pieza. Mediante la fabricación del elemento de brazo de suspensión por medio de un procedimiento de fundición puede reducirse en particular el tiempo de producción y el número de las etapas de procedimiento necesarias para la fabricación. Además, mediante la fundición puede alcanzarse una estructura especialmente uniforme del elemento de brazo de suspensión, que alcanza valores de resistencia especialmente altos.

De manera especialmente preferida, para la fijación de un elemento de resorte en la unidad de eje está previsto un elemento de soporte, en donde el elemento de soporte puede fijarse, preferiblemente está fijado al tubo del eje a través de una segunda zona de ensamble, y en donde la segunda zona de ensamble está configurada preferiblemente como escotadura en el elemento de soporte. De manera especialmente preferible, la segunda zona de ensamble, de manera similar a la primera zona de ensamble, está configurada como escotadura, por lo que puede producirse de manera sencilla una costura de soldadura circundante entre el elemento de soporte y el tubo del eje. De manera especialmente preferida, a este respecto, el elemento de soporte puede presentar también una zona de ensamble en la que puede producirse una unión por materiales con el elemento de brazo de suspensión.

De manera especialmente preferida, el elemento de soporte está fijado exclusivamente en la segunda zona de ensamble al tubo del eje. Para mantener lo más mínimo posible el deterioro de material en el tubo del eje, es preferible limitar la zona de fijación, o en otras palabras la zona de soldadura, entre el elemento de soporte y el tubo del eje a la segunda zona de ensamble. De manera especialmente preferible, por lo tanto, el elemento de brazo de suspensión y el elemento de soporte están fijados al tubo del eje en cada caso a través de una zona de ensamble configurada como escotadura. A este respecto, para favorecer la resistencia de la unidad de eje adicionalmente puede producirse también una unión soldada entre el elemento de soporte y el elemento de brazo de suspensión.

Otras ventajas y características preferidas de la presente invención resultan de la siguiente descripción con referencia a las figuras adjuntas. Se entiende que cada una de las características mostradas en las figuras seleccionadas pueden utilizarse también en formas de realización de otras figuras, a no ser que esto se haya descartado explícitamente o se prohíba debido a consideraciones técnicas.

Muestran:

la figura 1 una vista lateral seccionada parcialmente de una forma de realización preferida de la unidad de eje de acuerdo con la invención,

la figura 2 una vista detallada de una forma de realización de acuerdo con la invención de la unidad de eje de acuerdo con la invención, y

la figura 3 una vista en planta de una forma de realización preferida de la unidad de eje de acuerdo con la invención.

La figura 1 muestra una vista lateral seccionada parcialmente de una forma de realización preferida de la unidad de eje de acuerdo con la invención. A este respecto, en particular la primera zona de ensamble 5, el tubo del eje 2 y el elemento de soporte 7 previsto preferiblemente están representados seccionados. Por encima de la primera zona de ensamble 5 el elemento de brazo de suspensión 4 está fijado al tubo del eje 2 por medio de una unión soldada. A este respecto, la sección de soldadura 54 prevista en la primera zona de ensamble 5 se extiende preferiblemente con un ángulo de arco de soldadura a con respecto al eje tubular R. Además, preferiblemente, la sección de soldadura 54 se extiende únicamente en la mitad de presión 22 del tubo del eje 2, mientras que en la mitad de tracción 24 del tubo del eje 2 no existe ninguna unión soldada entre el elemento de brazo de suspensión 4 y el tubo del eje 2. El elemento de soporte 7 presenta preferiblemente una segunda zona de ensamble 72 en la que está fijado al tubo del eje 2

La figura 2 muestra una vista detallada de la primera zona de ensamble 5 mostrada ya en la figura 1, extendiéndose la sección de soldadura 54 preferiblemente a través de un ángulo de arco de soldadura a con respecto al eje tubular R. De acuerdo con la invención, el elemento de brazo de suspensión 4 envuelve el tubo del eje 2 con un ángulo de arco de brazo de suspensión $, que es inferior a 180°. Además, preferiblemente el ángulo de arco de brazo de suspensión $ es claramente mayor que el ángulo de arco de soldadura a. Al abarcar el elemento de brazo de suspensión 4 el tubo del eje 2 con un ángulo de arco de brazo de suspensión $, que es claramente mayor que el ángulo de arco de soldadura a, está disponible una superficie de transmisión de fuerza preferiblemente muy grande para la transmisión de peso y fuerzas de sujeción al tubo del eje 2. Además, mediante la limitación preferida de la expansión de la costura de soldadura, o de la sección de soldadura 54, a la mitad de presión 22 del tubo del eje 2, se evita la aparición de tensiones de tracción en la zona de la unión soldada entre elemento de brazo de suspensión 4 y el tubo del eje 2, por lo que la vida útil puede aumentarse significativamente. Preferiblemente el ángulo de arco de soldadura a presenta un valor de aproximadamente 105°.

La figura 3 muestra una vista en planta de una forma de realización preferida del elemento de brazo de suspensión 4 de acuerdo con la invención. A este respecto se ilustra la geometría de la primera zona de ensamble 5, en esencia oval, y preferiblemente distinta de la forma circular, al menos por zonas. Preferiblemente, en el lado izquierdo del elemento de brazo de suspensión 4 está prevista la zona de la suspensión pivotante del elemento de brazo de suspensión 4 en el bastidor de un vehículo comercial ligero. En esta zona, el elemento de brazo de suspensión 4 se extiende preferiblemente en simetría con respecto a un plano central de brazo de suspensión L. Además, se ilustra que una sección de sujeción 6, para simplificar el montaje de un elemento de soporte 7 (no mostrado, véase la figura 1) está orientada excéntrica con respecto al plano central de brazo de suspensión. Además, en la figura 3 está representada la sección de soldadura 54 del elemento de brazo de suspensión 4 que está configurada como escotadura, y a lo largo de cuya superficie interna puede producirse una unión soldada con un tubo del eje 2 (no mostrada). La superficie circundante 55 de la sección de soldadura 54 presenta preferiblemente una longitud media K que está situada en una relación con respecto al perímetro del tubo del eje. Además, la figura 3 muestra la característica preferida de la unidad de eje, según la cual el elemento de brazo de suspensión 4 en la sección de ensamble 5 presenta una primera alma de brazo de suspensión 45 y una segunda alma de brazo de suspensión 45. Las almas de brazo de suspensión 45 presentan un ancho de alma B mínimo, presentando la sección de soldadura 54 en paralelo al eje tubular R una extensión de corte A, que se sitúa en una relación determinada con respecto a la suma de los anchos de alma B. El ancho de alma B se mide a este respecto preferentemente en la vista en planta mostrada en la figura 3 del elemento de brazo de suspensión 4. Preferiblemente los anchos de alma B son inferiores a la extensión de corte A. En el presente ejemplo la suma de los dos anchos de alma B es aproximadamente de 0,3- a 0,5 veces la extensión de corte A.

Lista de referencias:

2 - tubo del eje

4 - elemento de brazo de suspensión

45 - alma de brazo de suspensión

5 - primera zona de ensamble

54 - sección de soldadura

55 - superficie circundante

6 - sección de sujeción

7 - elemento de soporte

72 - segunda zona de ensamble

A - extensión de corte

B - ancho de alma

K - longitud media

L - eje central de brazo de suspensión

R - eje tubular

a - ángulo de arco de soldadura

$ - ángulo de arco de brazo de suspensión

Claims

REIVINDICACIONES

1. Unidad de eje que comprende un tubo del eje (2) y un elemento de brazo de suspensión (4),

en donde el tubo del eje (2) se extiende en esencia a lo largo de un eje tubular (R),

en donde el elemento de brazo de suspensión (4) presenta una primera zona de ensamble (5) configurada como escotadura,

en donde el elemento de brazo de suspensión (4) con su primera zona de ensamble (5) está dispuesto colindando con el tubo del eje (2) y en esencia transversalmente al eje tubular (R),

en donde en la primera zona de ensamble (5) puede producirse una sección de soldadura (54) entre el elemento de brazo de suspensión (4) y el tubo del eje (2),

en donde el elemento de brazo de suspensión (4) rodea el tubo del eje (2) con un ángulo de arco de brazo de suspensión ($) con respecto al eje tubular (R),

en donde el ángulo de arco de brazo de suspensión ($) es inferior a 180°,

en donde el tubo del eje (2) y el elemento de brazo de suspensión (4) están fijados el uno al otro exclusivamente en la primera zona de ensamble (5),

en donde el tubo del eje (2) presenta una mitad de presión (22) y una mitad de tracción (24),

en donde la mitad de presión (22) del tubo del eje (2) es aquella mitad que se encuentra en esencia en el lado superior del tubo del eje (2), con respecto a la disposición del tubo del eje (2) en el espacio en su estado integrado en la unidad de eje,

caracterizada porque

la sección de soldadura (54) está prevista exclusivamente en la mitad de presión (22) del tubo del eje (2).

2. Unidad de eje según la reivindicación 1,

en donde en la mitad de tracción (24) del tubo del eje (2) no existe ninguna unión soldada entre el tubo del eje (2) y el elemento de brazo de suspensión (4).

3. Unidad de eje según una de las reivindicaciones anteriores,

en donde la sección de soldadura (54) se extiende al máximo a través de un ángulo de arco de soldadura (a) con respecto al eje tubular (R),

en donde el ángulo de arco de soldadura (a) es inferior a 120°, preferiblemente inferior a 100° y de manera especialmente preferible inferior a 90°.

4. Unidad de eje según la reivindicación 3,

en donde el ángulo de arco de brazo de suspensión ($) es de 1,05- a 2,5 veces, preferiblemente de 1,2- a 2 veces, y de manera especialmente preferible de 1,6- a 1,8 veces el ángulo de arco de soldadura (a).

5. Unidad de eje según una de las reivindicaciones anteriores,

en donde la primera zona de ensamble (5) está configurada como escotadura en el elemento de brazo de suspensión (4), en donde la sección de soldadura (54) presenta una superficie circundante (55) en la primera zona de ensamble (5). 6. Unidad de eje según la reivindicación 5,

en donde la superficie circundante (55) presenta una longitud media (K), que se sitúa en una relación de 0,4 a 1,3, preferiblemente de 0,

6 a 1 y de manera especialmente preferible de aproximadamente 0,85 a 0,95 con respecto al perímetro del tubo del eje (2) en la región de la primera zona de ensamble (5).

7. Unidad de eje según una de las reivindicaciones anteriores,

en donde el elemento de brazo de suspensión (4) colindando con la primera zona de ensamble (5) presenta dos almas de brazo de suspensión (45), enfrentadas en esencia entre sí,

en donde las almas de brazo de suspensión (45) presentan en cada caso un ancho de alma (B) mínimo, en donde la primera zona de ensamble (5) presenta una extensión de corte (A) máxima, paralela al eje tubular (R),

en donde la suma de los anchos de alma (B) mínimos con respecto a la extensión de corte (A) se sitúa en una relación de 0,1 a 1, preferiblemente de 0,2 a 0,8 y de manera especialmente preferible de aproximadamente 0,3 a 0,5.

8. Unidad de eje según una de las reivindicaciones anteriores,

en donde el elemento de brazo de suspensión (4) está configurado como pieza de fundición en una sola pieza.

9. Unidad de eje según una de las reivindicaciones anteriores,

en donde está previsto un elemento de soporte (7) para la fijación de un elemento de resorte en la unidad de eje, en donde el elemento de soporte (7) puede fijarse al tubo del eje (2) a través de una segunda zona de ensamble (72), y en donde la segunda zona de ensamble (72) está configurada preferiblemente como escotadura en el elemento de soporte (7).

10. Unidad de eje según la reivindicación 9,

en donde el elemento de soporte (7) está fijado al tubo del eje (2) exclusivamente en la segunda zona de ensamble (72).