IT202100004076A1

IT202100004076A1 - Modulo integrato di sospensione sterzante per veicolo

Info

Publication number: IT202100004076A1
Application number: IT102021000004076A
Authority: IT
Inventors: Renato Badino; Marco Falossi; Francesco Lamboglia; Carlo Pavesio
Original assignee: Skf Ab; Fca Italy Spa
Priority date: 2021-02-23
Filing date: 2021-02-23
Publication date: 2022-08-23
Also published as: DE102022104160A1; US20220266645A1; CN114953878A

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: MODULO INTEGRATO DI SOSPENSIONE STERZANTE PER VEICOLO

DESCRIZIONE

Settore Tecnico dell?Invenzione

La presente invenzione ? relativa ad un modulo integrato di sospensione sterzante per veicolo. In particolare, la presente invenzione si applica preferibilmente, ma non esclusivamente, a sistemi di sospensione a ruote indipendenti con architettura McPherson.

Tecnica Nota

? noto che i sistemi di sospensione a ruote indipendenti con architettura McPherson includono, per ciascuna ruota veicolo, un modulo di sospensione formato da una unit? mozzo ruota ed un montante sospensione. Il montante sospensione, in genere realizzato per fusione o fucinatura in una lega metallica, ad esempio in una ghisa o lega leggera, ? provvisto solidale, nella parte superiore, di un supporto per un corpo ammortizzatore, nella parte inferiore di un giunto a sfera del braccio di controllo inferiore e, nel caso di sospensione sterzante, di un braccio dello sterzo che sporge lateralmente a sbalzo dal montante e che ? solidale allo stesso. Ad un tale montante sospensione viene collegata mediante organi di collegamento, come viti, chiodi, rivetti o simili, una unit? mozzo ruota, ad esempio come descritto in US2009010581.

Per alleggerire questi moduli di sospensione, sia in vista di ottenere riduzioni di peso per diminuire il consumo di carburante, sia in vista della adozione sempre pi? frequente di questo tipo di modulo di sospensione anche su veicoli a trazione elettrica, ? stato proposto di usare un supporto per il corpo ammortizzatore realizzato in una lamiera stampata, a cui viene fissata su una sua faccia anteriore l?unit? mozzo ruota e su una sua opposta faccia posteriore un corpo anulare provvisto del braccio dello sterzo ed eventualmente anche dello snodo inferiore. Questa soluzione ? descritta per esempio in US20050077128A1.

Realizzare un montante sospensione interamente in lamiera, sebbene possa offrire la possibilit? di ridurne il peso e il costo complessivi, appare difficoltoso o perlomeno complesso e costoso, in quanto esso deve integrare elementi tecnici come lo snodo inferiore e il supporto del corpo ammortizzatore, per non parlare del braccio dello sterzo, per i quali ? necessaria un'elevata rigidit? locale che, difficilmente, pu? essere fornita mediante una costruzione in lamiera.

In particolare, una soluzione di questo tipo avrebbe i seguenti inconvenienti:

? i processi di produzione come la piegatura o l'imbutitura profonda non offrono la precisione richiesta per il posizionamento cinematico dei punti di fissaggio per gli altri componenti del modulo di sospensione;

? le operazioni di piegatura e imbutitura non consentono di raggiungere forme articolate complesse che includano tutti i punti di vincolo cinematici necessari;

? i punti di attacco della pinza freno e del braccio dello sterzo richiedono una rigidit? locale molto elevata, che difficilmente pu? essere raggiunta attraverso pareti di lamiera sottile.

Infine, pressoch? tutte le soluzioni esistenti non possono essere utilizzate indifferentemente sul lato veicolo sia sinistro che destro (ovvero lato guida e lato passeggero) senza modifiche, e richiedono quindi l?utilizzo di componenti diversi, specifici per ciascun lato veicolo, con conseguente maggior costo e complessit? produttiva.

Sintesi dell?Invenzione

Scopo della presente invenzione ? dunque quello di fornire un modulo integrato di sospensione sterzante per veicolo che sia alternativo a quelli dello stato dell?arte ed in particolare in grado di permettere una riduzione di peso ed una semplificazione costruttiva significative, a fronte di una elevata affidabilit?. ? inoltre uno scopo dell?invenzione quello di fornire un tale modulo integrato di sospensione che sia configurabile con una architettura che lo renda adatto a venire utilizzato indifferentemente sia per le ruote lato guida che per quelle lato passeggero, cio? che sia configurabile per una installazione L/R (destra/sinistra).

In base all?invenzione viene dunque fornito un modulo integrato di sospensione sterzante per veicolo come definito nelle rivendicazioni annesse.

Breve Descrizione dei Disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di suoi esempi non limitativi di attuazione, effettuata con riferimento alle figure dei disegni annessi, nelle quali:

- la figura 1 illustra schematicamente una vista di tre quarti dall?alto di un modulo integrato di sospensione sterzante per veicolo secondo l?invenzione;

- la figura 2 illustra schematicamente la medesima vista di figura 1 del medesimo modulo di sospensione di figura 1 con parti rimosse per una migliore comprensione;

- la figura 3 illustra schematicamente una vista prospettica di tre quarti da dietro del modulo di sospensione di figura 1 con parti rimosse per una migliore comprensione;

- la figura 4 illustra schematicamente una vista in elevazione e sezionata secondo un piano di traccia IV-IV del modulo di sospensione di figura 1;

- le figure 5 e 6 illustrano rispettive viste prospettiche di tre quarti dall?alto e da dietro di una seconda forma di realizzazione del modulo di sospensione secondo l?invenzione, con parti rimosse per una migliore comprensione;

- le figure 7 e 8 illustrano rispettive viste prospettiche di tre quarti di fronte e da dietro di una terza forma di realizzazione del modulo di sospensione secondo l?invenzione, con parti rimosse per una migliore comprensione;

- la figura 9 illustra schematicamente una vista in elevazione e sezionata secondo un pianto di traccia IX-IX del modulo di sospensione di figura 7; e

- la figura 10 illustra schematicamente una vista di tre quarti da dietro di un componente del modulo di sospensione di figura 7.

Descrizione Dettagliata

Con riferimento alle figure da 1 a 4, ? indicato nel suo complesso con 1 un modulo integrato di sospensione sterzante per un sistema di sospensione di veicolo, noto e non illustrato per semplicit?.

In particolare, la forma di realizzazione 1 non limitativamente illustrata del modulo di sospensione secondo l?invenzione ? del tipo ad architettura McPherson, ma ? chiaro che quanto si dir? ? applicabile a qualsiasi altro tipo di architettura di sospensione adatta.

Il modulo integrato di sospensione 1 comprende un supporto ammortizzatore 2, un montante sospensione 3 portante superiormente il supporto ammortizzatore 2, e un anello esterno 4 di una unit? mozzo ruota 5 o di un cuscinetto di rotolamento facente parte della unit? mozzo ruota 5.

L?unit? mozzo ruota 5 ? illustrata per semplicit? solo con parti rimosse, le parti rimosse essendo di per s? note.

L?anello esterno 4 ? fissato solidale ad una faccia anteriore 6 del montante sospensione 3. La faccia anteriore 6 ? configurata per essere in uso rivolta verso l?esterno veicolo, quindi verso la ruota montata (in modo noto e non illustrato per semplicit?) sulla unit? mozzo ruota 5 da banda opposta al montante sospensione 3.

Il modulo di sospensione sterzante 1 comprende inoltre un giunto sferico 7 configurato per l'articolazione con un braccio di controllo inferiore, noto e non illustrato per semplicit?, del suddetto sistema di sospensione, pure noto e non illustrato.

Secondo un primo aspetto dell?invenzione, il montante sospensione 3 ? costituito da un corpo 8 conformato a tazza delimitante al proprio interno (figure 3 e 4) una concavit? 9 e realizzato interamente in una lamiera metallica continua (in acciaio o altre leghe opportune), che ? stata tranciata e piegata a partire da una lamiera in rotoli, ad esempio con una operazione di imbutitura profonda, in modo che il corpo a tazza 8 presenta ovunque sostanzialmente un medesimo spessore di parete.

In particolare, il corpo a tazza 8 comprende una parete di fondo 10, sostanzialmente piana e definente/delimitante, dalla parte opposta alla concavit? 9, la faccia anteriore 6, una prima parete laterale 11 ed una seconda parete laterale 12 opposta ed affacciata alla parete laterale 11.

Le pareti laterali 11 e 12 sono disposte ai lati del supporto ammortizzatore 2 e sono collegate integrali di pezzo e con continuit? alla parete di fondo 10.

Il corpo a tazza 8 comprende anche una terza parete laterale 13 disposta trasversalmente alle prima e seconda parete laterale 11 e 12 e pure collegata integrale di pezzo con le stesse e con la parete di fondo 10, ma da banda opposta al supporto ammortizzatore 2, al quale ? affacciata.

Secondo un ulteriore aspetto dell?invenzione, l?anello esterno 4 ? provvisto integrale di pezzo e radialmente a sbalzo di un braccio dello sterzo 14 di qualsiasi tipo noto e che si estende trasversalmente a sbalzo dal corpo a tazza 8, dalla parte della prima parete laterale 11 e di lato al corpo a tazza 8.

In questo modo, il braccio sterzo 14 non scarica in uso le sollecitazioni meccaniche che riceve direttamente sul montante sospensione 3, ma le scarica invece direttamente sull?anello esterno 4, che ? realizzato per forgiatura o fusione con uno spessore di materiale adeguato.

L?anello esterno 3, poi, trasmetter? solo una parte di tali sollecitazioni alla faccia 6 del montante sospensione 3, quindi su una superficie relativamente vasta, con conseguente diminuzione delle sollecitazioni locali per distribuzione del carico.

Il supporto ammortizzatore 2 ? vincolato solidale ad una sommit? o estremit? superiore 15 del corpo a tazza 8, opposta alla terza parete laterale 13.

In particolare, il supporto ammortizzatore 2 ? vincolato, nel modo che si vedr?, entro una prima sede 16 del corpo a tazza 8; la sede 16 ? realizzata almeno in parte entro la concavit? 9 del corpo a tazza 8 e costituisce una prima interfaccia del corpo a tazza 8, ricavata integrale di pezzo con lo stesso.

Secondo un altro aspetto dell?invenzione, il giunto sferico 7 ? realizzato come una unit? indipendente ed autoportante, che ? vincolata solidale alla terza parete laterale 13, in corrispondenza di una seconda sede 18 del corpo a tazza 8.

La sede 18 ? ricavata nella terza parete laterale 13 in una posizione affacciata alla prima sede 16 ed in modo che il giunto sferico 7 sporge inferiormente a sbalzo dal corpo a tazza 8, da banda opposta al supporto ammortizzatore 2. La sede 18 costituisce una seconda interfaccia del corpo a tazza 8, ricavata integrale di pezzo con lo stesso.

Il modulo integrato di sospensione sterzante 1 secondo l?invenzione comprende inoltre un supporto 19 (figura 1) per una pinza freno, nota e non illustrata per semplicit?.

Il supporto pinza freno 19 include, secondo un aspetto non secondario dell?invenzione, una coppia di alette o borchie 20 (figura 1) ricavate integrali di pezzo con l?anello esterno 4 e che si estendono radialmente a sbalzo dall?anello esterno 4, da banda opposta al braccio dello sterzo 14, in modo che il supporto pinza freno 19 risulta solidale al corpo a tazza 8 almeno (o solo) attraverso l?anello esterno 4.

In particolare, l?anello esterno 4 ? fissato solidale al corpo a tazza 8, contro la faccia 6 e quindi direttamente alla parete di fondo 10, mediante una flangia anulare 21 (figure 1 e 4) radialmente esterna dell?anello esterno 4 e attraverso almeno una pluralit? organi di collegamento 22, preferibilmente di tipo rimovibile come ad esempio viti o bulloni.

Gli organi di collegamento 22 sono alloggiati nella concavit? 9 del corpo a tazza 8 e attraversano la parete di fondo 10 dello stesso vanno ad impegnare la flangia 21 da banda opposta alla faccia 6.

Secondo altre forme di realizzazione possibili, tali organi di collegamento 22 possono essere anche di tipo non rimovibile, come chiodi o rivetti. Inoltre, secondo forme di realizzazione non illustrate ma possibili, l?anello esterno 4 pu? essere fissato alla parete di fondo 10 non solo mediante gli organi di collegamento 22, ma anche per deformazione plastica.

Infatti, la parete di fondo 10 ? provvista passante di una apertura o finestra 24 che serve all?alloggiamento dell?unit? mozzo ruota 5 e/o per permettere il passaggio della trasmissione di potenza a quest?ultima.

Pertanto, parte di un bordo periferico 23 della apertura passante o finestra 24 praticata centralmente attraverso la parete di fondo 10 pu? essere ripiegata o acciaccata sulla flangia 21. ? anche possibile realizzare, in alternativa, un collare di pezzo sull?anello esterno, dal lato interno veicolo che pu? essere successivamente deformato plasticamente sulla lamiera del corpo a tazza 8 per realizzare la connessione.

In ogni caso, secondo una aspetto dell?invenzione, una prima coppia di organi di collegamento 22b alloggiati nella concavit? 9 del corpo a tazza 8 attraversano la parete di fondo 10 dello stesso per andare ad impegnare non solo la flangia 21 ma anche, simultaneamente, le aletto o borchie 20 per fissare direttamente sia la flangia 21 che le alette o borchie 20 a contatto contro la faccia anteriore 6 delimitata dalla parete di fondo 10 del corpo a tazza 8.

Tale prima coppia di organi di collegamento 22b termina (figure 1 e 2) con rispettivi perni 25 di fissaggio/montaggio per la pinza freno, che sporgono a sbalzo dalle alette o borchie 20, da banda opposta al corpo a tazza 8, e perpendicolarmente alla faccia anteriore 6.

In questo modo anche le sollecitazioni meccaniche trasmesse in uso dalla pinza freno vengono ricevute non direttamente dal montante sospensione 3, ma dall?anello esterno 4 che poi, mediante la flangia 21, le distribuisce sull?ampia superficie definita dalla faccia 6 e da questa in modo distribuito (quindi con sollecitazioni locali inferiori) alle pareti 10, 11, 12 e 13 del copro a tazza 8.

Nella forma di realizzazione di figure 1-4 ora descritta, laddove le alette o borchie 20 sono anche fissate solidalmente alla parete di fondo 10 in modo diretto grazie agli organi di collegamento 22b, tale distribuzione delle sollecitazioni ? ancora pi? ampia di quella che sarebbe garantita comunque dalla flangia 21, per cui il corpo a tazza 8 viene sollecitato ancora di meno.

Con riferimento alle figure 5 e 6, in esse ? illustrata una diversa forma di realizzazione 1b del modulo integrato di sospensione sterzante dell?invenzione.

I dettagli simili od uguali a quelli gi? descritti sono indicati con i medesimi numeri.

In questa forma di realizzazione, l?anello esterno 4 ? fissato solidale al corpo a tazza 8 mediante la sola flangia anulare 21 radialmente esterna e attraverso almeno una pluralit? organi di collegamento, come gli organi 22 e non illustrati per semplicit?, ad esempio viti o bulloni, che vengono alloggiati passanti attraverso la parete di fondo 10, dalla parte della concavit? 9, mediante rispettivi fori passanti 26 della parete di fondo 10 (presenti ovviamente anche nel modulo 1) praticati intorno alla apertura passante 24 e dei quali solo uno ? visibile in figura 6.

In questo caso, le alette o borchie 20 sporgono a sbalzo rispetto alla faccia anteriore 6, dalla parte della seconda parete laterale 12 e da banda opposta al braccio dello sterzo 14, anche in quanto la forma del corpo a tazza 8 di questa variante 1b ? diversa da quella del corpo 8 del modulo di sospensione 1. Mentre quest?ultimo presenta forma asimmetrica rispetto al supporto ammortizzatore 2, in quanto si estende dalla parte della parete laterale 12 in modo da ?coprire? l?ingombro trasversale delle alette o borchie 20, nel caso del modulo di sospensione 1b il corpo a tazza 8 ha forma sostanzialmente simmetrica rispetto al supporto ammortizzatore 2, nel senso che si estende da entrami i lati del supporto ammortizzatore 2 di sostanzialmente una medesima quantit?.

Anche in questa variante 1b le aletto o borchie 20 sono configurate per ricevere solidali rispettivi perni 25 (dei quali solo uno ? illustrato per semplicit?) di fissaggio per una pinza freno, perni 25 che sporgono perpendicolarmente a sbalzo dalle alette o borchie 20, da banda opposta al corpo a tazza 8, come nel caso del modulo 1.

In questa variante 1b, le sollecitazioni trasmesse dalla pinza freno si scaricano direttamente solo sull?anello esterno 4, in quanto le alette o borchie 20 non sono a contatto con la faccia 6.

In ogni caso, secondo tutte le forme di realizzazione del modulo di sospensione secondo l?invenzione, come si vedr?, la parete di fondo 10 del corpo a tazza 8 ? sostanzialmente piana ed ? sempre provvista della apertura passante 24 intorno alla quale sono disposti una pluralit? di fori 26 passanti non filettati configurati per ricevere dalla parte della concavit? 9 del corpo a tazza 8 una pluralit? di organi di collegamento 22/22b, ad esempio bulloni o viti o altro, che attraversano la parete di fondo 10 per accoppiarsi con rispettivi elementi di fissaggio (la flangia 21 ed eventualmente le alette o borchie 20) dell?anello esterno 4 per fissare quest?ultimo solidalmente al corpo a tazza 8, in corrispondenza della apertura passante 24.

Secondo la prima forma di realizzazione descritta, nel modulo 1 la citata seconda sede o interfaccia ? costituita da un foro passante 18 praticato attraverso la terza parete laterale 13 del corpo a tazza 8 e nel quale foro 18 il giunto sferico 7 realizzato come una unit? indipendente ? piantato passante con accoppiamento ad interferenza, in modo (figure 3 e 4) da sporgere a sbalzo dalla parete laterale 18 sia verso l?interno del corpo a tazza 8, entro la concavit? 9, sia all?esterno del corpo a tazza 8, con una sua estremit? 27 configurata per accoppiare con il citato braccio di controllo inferiore del sistema di sospensione noto e non illustrato.

Secondo la forma di realizzazione 1b, invece (figure 5 e 6), la seconda sede o interfaccia ? costituita da una coniatura 18b (nell?esempio illustrato) o apertura passante (simile al foro 18 del modulo 1) ricavati nella terza parete laterale 13 e configurati per ricevere il giunto sferico 7 realizzato come una unit? indipendente in modo che quest?ultimo sporge a sbalzo dalla parete laterale 13, da banda opposta alla concavit? 9 del corpo a tazza 8. In entrambi i casi, la terza parete laterale 13 ? inoltre provvista di una pluralit? di fori passanti 28 praticati intorno alla coniatura 18b o apertura passante 18 e configurati per ricevere una pluralit? di organi di collegamento 29, come viti o bulloni (dei quali solo uno ? illustrato per semplicit?), per fissare il giunto sferico 7 solidalmente alla terza parete laterale 13.

Ad esempio, nel caso di presenza della coniatura 18b, il giunto sferico 7 pu? essere portato da una piastra sagomata 30 che viene accoppiata con la coniatura 18b tramite accoppiamento di forma e poi fissata tramite viti 29. Secondo una ulteriore e possibile forma di realizzazione, non illustrata per semplicit?, il giunto sferico 7 pu? possedere di pezzo un elemento flangiato che pu? essere accoppiato con la parete 13 tramite viti o rivetti, nel qual caso la seconda interfaccia ? definita dalla parete 13 stessa con i rispettivi fori di passaggio per le viti o rivetti.

Con riferimento ora alle figure da 7 a 10, in esse ? illustrata una ulteriore forma di realizzazione 1c del modulo integrato di sospensione sterzante dell?invenzione.

I dettagli simili od uguali a quelli gi? descritti sono indicati per semplicit? con i medesimi numeri.

La variante 1c, che ? illustrata per semplicit? con parti rimosse, quali l?anello esterno 4 provvisto del braccio sterzante 14, ? simile al modulo di sospensione 1 gi? descritto, a parte il modo con cui viene vincolato il supporto ammortizzatore 2. Anche la variante 1b gi? descritta, oltre che differire dal modulo di sospensione 1 descritto per il modo di vincolo del giunto sferico 7, differisce inoltre anche per il modo con cui viene vincolato il supporto ammortizzatore 2.

Con riferimento alle figure 1-4, nel modulo di sospensione sterzante 1, il supporto ammortizzatore 2 comprende un elemento tubolare metallico 31 ed un manicotto semi-anulare 32 metallico sagomato a pinza, in modo da essere elasticamente deformabile in senso circonferenziale.

Il manicotto semi-anulare 32 ? calzato radialmente sull?esterno dell?elemento tubolare 31 ed ? serrato sull?elemento tubolare 31 mediante almeno un organo di bloccaggio 33, ad esempio una vite o bullone, che impegna rispettivi fori passanti di una coppia di ali 32b che sporgono trasversalmente a sbalzo dal resto del manicotto 32.

Il manicotto semi-anulare 32 ? saldato solidale ad una coppia di rispettivi opposti fianchi 34 di una porzione sagomata ad U 35 del corpo a tazza 8 costituente la sua sommit? 15 e ricavata integrale di pezzo con la parete di fondo 10 e la prima e seconda parete laterale 11 e 12.

Il manicotto semi-anulare 32 e la porzione sagomata ad U 35 del corpo a tazza 8 costituiscono la citata prima sede, o prima interfaccia, 16.

Con riferimento alle figure 5 e 6, nel modulo di sospensione sterzante 1b, la prima sede 16 ? costituita da una porzione 35 sagomata ad U del corpo a tazza 8 costituente la sommit? 15 dello stesso e ricavata integrale di pezzo con la parete di fondo 10 e con la prima e seconda parete laterale 11 e 12.

Il supporto ammortizzatore 2 comprende un primo elemento tubolare metallico 31 come nella forma di realizzazione 1, fissato in un qualsiasi modo conveniente entro la porzione 35 ad U.

Con riferimento alle figure da 7 a 10, nel modulo di sospensione sterzante 1c, la prima sede o prima interfaccia 16 ? costituita di nuovo da una porzione sagomata ad U 35 del corpo a tazza 8 costituente la sua sommit? 15 e ricavata integrale di pezzo con la parete di fondo 10 e la prima e seconda parete laterale 11 e 12.

In questo caso, il supporto ammortizzatore 2 comprende un primo elemento tubolare metallico 31, il quale ? calzato e bloccato solidale (ad esempio per acciaccatura) entro un elemento di ricezione tubolare 38 sagomato a cestino, aperto circonferenzialmente verso il corpo a tazza 8 in corrispondenza di due sue opposte prime ali 39 che sporgono trasversalmente a sbalzo esternamente allo stesso e che sono accoppiate solidali, mediante organi di collegamento 40 (figura 7), ad esempio viti o bulloni, entro la porzione ad U 35 del corpo a tazza 8.

Tra le prime ali 39 ? inserita una staffa 41 ad U avente una base trasversale 42 (figure 7 e 9) che serra a pacco l?elemento tubolare 31 contro una parete laterale dell?elemento di ricezione 38 e due seconde ali 43 che cooperano a contatto con le prime ali 39 e che sono attraversate passanti dagli organi di collegamento 40.

L?elemento di ricezione 38 comprende preferibilmente (figura 8) anche un piede 44 che si estende entro la concavit? 9 del corpo a tazza 8 ed ? bloccato contro la parete di fondo 10, solidalmente alla stessa, mediante un ulteriore organo di collegamento 45, ad esempio una vite o bullone, montato passante attraverso il piede 44 ed un foro passante della parete di fondo 10.

Grazie a quanto descritto, ? chiaro che il modulo di sospensione sterzante integrata secondo l?invenzione permette l?adozione di materiale in lamiera con spessore di parete ridotto (3?4 mm) per realizzare un montante sospensione (con incluso anche il giunto sferico 7) semplificato. Esso infatti non fornisce le interfacce del braccio dello sterzo e della pinza freno per le quali ? necessaria una grande precisione di produzione e una rigidit? locale elevata. Il montante semplificato ha solo tre interfacce principali che possono essere montabili o smontabili a seconda delle esigenze dell?utente (costruttore di veicoli). Esso ? infatti inserito nell'architettura complessiva di un sistema di sospensione noto, ad esempio con architettura McPherson, per mezzo delle seguenti interfacce:

? interfaccia ammortizzatore/montante; Il tubo dell'ammortizzatore pu? essere collegato al montante in lamiera mediante fissaggio, saldatura o bloccaggio;

? interfaccia giunto sferico/montante: il montante sospensione in lamiera ha un alloggiamento dedicato in cui ? inserita per forzatura a pressione la testa del giunto sferico; in alternativa, il giunto sferico pu? anche essere assemblato mediante un'operazione di bullonatura o chiodatura.

? interfaccia anello esterno/montante: tramite fori di montaggio non filettati viene assemblato il montante in lamiera insieme all'anello esterno e, se necessario, alla pinza freno. Il montante in lamiera e l'anello esterno dello sterzo possono essere assemblati mediante bullonatura, rivettatura o deformazione plastica.

Il montante in lamiera semplificato ha una forma semplice, che pu? essere facilmente fabbricata attraverso un'operazione di imbutitura/stampaggio standard. Le interfacce per le quali ? necessaria un'elevata rigidit? locale (pinza freno e braccio dello sterzo) sono assegnate all'anello esterno 4.

La rigidit? complessiva del montante ? assicurata dalla presenza di pareti in lamiera, come le pareti laterali 11 e 12, che giacciono nel piano del momento ribaltante. Inoltre, sulla flangia 21 sull'anello esterno dello sterzo possono essere aggiunte alcune specifiche nervature per aumentare la rigidit? dell'intero gruppo.

La riduzione del peso complessivo ? infine ottenuta anche riducendo la quantit? di viti o bulloni da utilizzare.

Ad esempio, per collegare la pinza del freno e l?unit? mozzo ruota (HBU) 5 al montante in lamiera 3, nel caso di configurazione secondo lo stato dell?arte viene utilizzato un HBU di terza generazione (biflangiato) e si avranno due viti per il montaggio della pinza freno e minimo tre viti per montare l'anello esterno, per un totale di cinque viti. Secondo l?invenzione, invece, si avranno due viti per il montaggio della pinza freno insieme all?anello esterno dotato di braccio di sterzo (figure 1-4) e solo due viti per montare l'anello esterno dello sterzo. Queste due viti possono essere eventualmente sostituite con rivetti o deformazione plastica, ad esempio del bordo 23, per un totale di due o quattro viti solamente con risparmio di peso e costi rispetto alla configurazione dell?arte nota.

Inoltre, disaccoppiando la parte delle funzioni di articolazione e in particolare le connessioni superiore e inferiore, a seconda dei componenti circostanti, ? generalmente possibile ottenere un design unico sinistro / destro.

Nel caso dell'anello esterno 4 si pu? ottenere un unico design del solo componente di forgiatura (con differenza di lavorazione L/R) o anche un design completamente simmetrico (forgiatura e lavorazione a macchina), con consistenti risparmi sui costi nell'attrezzatura. Anche il montante o snodo in lamiera, semplificato, pu? sempre essere progettato come un unico design L/R.

In definitiva, il modulo integrato di sospensione secondo l?invenzione risponde all'esigenza di avere una soluzione leggera per una sospensione anteriore McPherson e la riduzione del peso ? il fattore abilitante per una maggiore autonomia di veicoli elettrici e un minor consumo di carburante in caso di motori a combustione standard.

Inoltre si soddisfa la necessit? del costruttore di veicoli di mantenere il pi? basso possibile il costo dei componenti. Fino ad oggi, le soluzioni note non sono simmetriche per le sospensioni destra/sinistra, quindi sono necessari due codici per equipaggiare un intero asse. Viceversa, il modulo integrato di sospensione secondo l?invenzione pu? essere progettato in modo tale da essere simmetrico per le applicazioni L / R (sinistra/destra) e ci? consente un costo di attrezzaggio ridotto e, di conseguenza, un costo dei componenti inferiore.

Altri vantaggi sono:

- Risparmio di peso complessivo;

- Potenziale risparmio sui costi (ottimizzazione dei costi degli utensili) grazie alla simmetria tra i componenti sinistro / destro.

- Rigidit? locale aumentata per l?attacco braccio sterzo e pinza freno grazie alla rimozione di interfacce separate.

Tutti gli scopi dell?invenzione sono dunque raggiunti.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Modulo integrato (1;1b;1c) di sospensione sterzante per un sistema di sospensione di veicolo, comprendente un supporto ammortizzatore (2), un montante sospensione (3) portante superiormente il supporto ammortizzatore, un anello esterno (4) di una unit? mozzo ruota (5) o di un cuscinetto di rotolamento facente parte della unit? mozzo ruota, l?anello esterno (4) essendo fissato solidale ad una faccia anteriore (6) del montante sospensione; caratterizzata dal fatto che, in combinazione: i)- il montante sospensione (3) ? costituito da un corpo (8) conformato a tazza delimitante al proprio interno una concavit? (9) e realizzato interamente in una lamiera metallica continua, che ? stata tranciata e piegata, il corpo a tazza (8) comprendendo una parete di fondo (10) definente, dalla parte opposta alla concavit? (9) del corpo a tazza, detta faccia anteriore (6) del montante sospensione, una prima ed una seconda parete laterale (11,12) disposte ai lati del supporto ammortizzatore e collegate integrali di pezzo e con continuit? alla parete di fondo (10), ed una terza parete laterale (13) disposta trasversalmente alle prima e seconda parete laterale (11,12) e collegata integrale di pezzo con le stesse e con la parete di fondo (10), da banda opposta al supporto ammortizzatore (2), al quale ? affacciata;

ii)- detto anello esterno (4) ? provvisto integrale di pezzo e radialmente a sbalzo di un braccio dello sterzo (14) che si estende trasversalmente a sbalzo dal corpo a tazza (8), dalla parte della prima parete laterale (11) e di lato al corpo a tazza (8);

iii)- il supporto ammortizzatore (2) ? vincolato solidale ad una sommit? (15) del corpo a tazza (8), opposta alla terza parete laterale (13), entro una prima interfaccia del corpo a tazza (8), che ? definita da una sede (16) del corpo a tazza (8) realizzata almeno in parte entro la concavit? (9) del corpo a tazza.

2. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo a tazza (8) ? provvisto di una seconda interfaccia, che ? definita da una seconda sede (18;18b) del corpo a tazza ricavata nella terza parete laterale (13), in una posizione affacciata alla prima sede (16); la seconda sede (18;18b) essendo configurata per ricevere in uso un giunto sferico (7), a sua volta configurato per l'articolazione con un braccio di controllo inferiore del sistema di sospensione, in modo che il giunto sferico (7) venga a fare parte integrante del modulo integrato (1;1b;1c) di sospensione sterzante; il giunto sferico (7) essendo realizzato come una unit? indipendente, che ? vincolata solidale alla terza parete laterale (13), in corrispondenza della seconda sede (18;18b), in modo che il giunto sferico (7) sporge inferiormente a sbalzo dal corpo a tazza (8), da banda opposta al supporto ammortizzatore (2).

3. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la detta seconda sede (18) ? costituita da un foro passante (18) praticato attraverso la terza parete laterale (13) del corpo a tazza (8) e nel quale il giunto sferico (7) realizzato come una unit? indipendente ? piantato passante con accoppiamento ad interferenza, in modo da sporgere a sbalzo dalla terza parete laterale (13) sia verso l?interno del corpo a tazza (8), entro la detta concavit? (9), sia all?esterno del corpo a tazza (8), con una sua estremit? (27) configurata per accoppiare con il braccio di controllo inferiore.

4. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la detta seconda sede ? costituita da una coniatura (18b) o da almeno una apertura passante (18) ricavata nella terza parete laterale (13) e configurata per ricevere il giunto sferico (7) realizzato come una unit? indipendente, in modo che quest?ultimo sporge a sbalzo dalla terza parete laterale (13), da banda opposta alla concavit? (9) del corpo a tazza; detta terza parete laterale (13) essendo inoltre provvista di una pluralit? di fori passanti (28) intorno alla detta coniatura o apertura passante (18b;18) configurati per ricevere una pluralit? di organi di collegamento (29), come viti o bulloni, per fissare il giunto sferico (7) solidalmente alla terza parete laterale (13).

5. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre un supporto (19) pinza freno comprendente a sua volta una coppia di alette o borchie (20) ricavate integrali di pezzo con l?anello esterno (4) e che si estendono radialmente a sbalzo dall?anello esterno, da banda opposta al braccio dello sterzo (14), in modo che il supporto pinza freno (19) risulta solidale al corpo a tazza (8) almeno attraverso l?anello esterno (4).

6. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l?anello esterno (4) ? fissato solidale al corpo a tazza (8) mediante una flangia anulare (21) radialmente esterna dell?anello esterno e attraverso almeno una pluralit? organi di collegamento (22), ad esempio viti o bulloni; una prima coppia (22b) di detti organi di collegamento essendo alloggiati nella concavit? (9) del corpo a tazza (8) e attraversando la parete di fondo (10) dello stesso per impegnare la detta flangia (21) e, simultaneamente, anche le dette alette o borchie (20) per fissare la flangia (21) e le alette o borchie (20) contro la faccia anteriore (6) delimitata dalla parete di fondo (10) del corpo a tazza; detta prima coppia (22b) di organi di collegamento terminando con rispettivi perni di fissaggio (25) per una pinza freno che sporgono a sbalzo dalle alette o borchie (20), da banda opposta al corpo a tazza (8), perpendicolarmente alla faccia anteriore (6).

7. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l?anello esterno (4) ? fissato solidale al corpo a tazza (8) mediante una flangia anulare (21) radialmente esterna dell?anello esterno (4) e attraverso almeno una pluralit? organi di collegamento (22), ad esempio viti o bulloni; dette alette o borchie (20) sporgendo a sbalzo rispetto alla faccia anteriore (6) del montante dalla parte della seconda parete laterale (12) e da banda opposta al braccio dello sterzo (14); le aletto o borchie (20) essendo configurate per ricevere solidali rispettivi perni (25) di fissaggio per una pinza freno che sporgono a perpendicolarmente a sbalzo dalle alette o borchie (20), da banda opposta al corpo a tazza (8).

8. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la parete di fondo (10) del corpo a tazza (8) ? sostanzialmente piana ed ? provvista di una apertura passante (24) intorno alla quale sono disposti una pluralit? di fori passanti (26) non filettati configurati per ricevere dalla parte della concavit? (9) del corpo a tazza (8) una pluralit? di organi di collegamento (22), ad esempio bulloni o viti, che attraversano la parete di fondo (10) per accoppiarsi con rispettivi elementi di fissaggio (21) dell?anello esterno (4) per fissare quest?ultimo solidalmente al corpo a tazza (8), in corrispondenza della apertura passante (24).

9. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il supporto ammortizzatore (2) comprende un elemento tubolare metallico (31) ed un manicotto semi-anulare metallico (32) sagomato a pinza, in modo da essere elasticamente deformabile in senso circonferenziale; il manicotto semianulare (32) essendo calzato radialmente sull?esterno dell?elemento tubolare (31) ed essendo serrato sull?elemento tubolare mediante un organo di bloccaggio (33); il manicotto semi-anulare (32) essendo saldato solidale ad una coppia di rispettivi opposti fianchi (34) di una porzione sagomata ad U (35) del corpo a tazza (8) costituente la sua sommit? (15) e ricavata integrale di pezzo con la parete di fondo (10) e la prima e seconda parete laterale (11,12); il manicotto semi-anulare (32) e la porzione sagomata ad U (35) del corpo a tazza costituendo detta prima sede (16).

10. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che la prima sede (16) ? costituita da una porzione sagomata ad U (35) del corpo a tazza (8) costituente la sua sommit? (15) e ricavata integrale di pezzo con la parete di fondo (10) e con la prima e seconda parete laterale (11,12); il supporto ammortizzatore (2) comprendendo un primo elemento tubolare metallico (31) bloccato entro la porzione sagomata ad U (35), solidale alla stessa.

11. Modulo integrato di sospensione sterzante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che la prima sede (16) ? costituita da una porzione sagomata ad U (35) del corpo a tazza (8) costituente la sua sommit? (15) e ricavata integrale di pezzo con la parete di fondo (10) e con la prima e seconda parete laterale (11,12); il supporto ammortizzatore (2) comprendendo un primo elemento tubolare metallico (31), il quale ? calzato e bloccato solidale entro un elemento tubolare di ricezione (38) aperto circonferenzialmente verso il corpo a tazza (8) in corrispondenza di due opposte prime ali (39) dell?elemento di ricezione che sporgono trasversalmente a sbalzo esternamente allo stesso e che sono accoppiate solidali, mediante organi di collegamento (40), ad esempio viti o bulloni, a ed entro la porzione ad U (35) del corpo a tazza (8); tra le dette prime ali (39) essendo inserita una staffa ad U (41) avente una base (42) trasversale che serra a pacco l?elemento tubolare (31) contro una parete laterale dell?elemento di ricezione (38) e due seconde ali (43) che cooperano a contatto con le prime ali (39) e sono attraversate passanti dagli organi di collegamento (40); l?elemento di ricezione (38) comprendendo preferibilmente un piede (44) che si estende entro la concavit? (9) del corpo a tazza (8) ed ? bloccato contro la parete di fondo (10), solidalmente alla stessa, mediante un organo di collegamento (45), ad esempio una vite o bullone, montato passante attraverso il piede (44) ed un foro della parete di fondo (10).