ITRM970697A1

ITRM970697A1 - Sospensione indipendente per un mozzo di ruota supportato su un braccio inclinato attraverso un'asta di accoppiamento

Info

Publication number: ITRM970697A1
Application number: IT000697A
Authority: IT
Inventors: Peter Tattermusch
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1999-05-12
Also published as: FR2757453A1; GB2319230B; FR2757452B1; IT1296122B1; DE19647303B4; DE19647303A1; US5984329A; FR2757453B1; JPH10147121A; FR2757452A1; GB2319230A; FR2755907A1; FR2755907B1; GB9723943D0

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: ''SOSPENSIONE INDIPENDENTE PER UN MOZZO DI RUOTA SUPPORTATO SU UN BRACCIO INCLINATO ATTRAVERSO UN'ASTA DI ACCOPPIAMENTO''

L’invenzione concerne una sospensione indipendente per ruote anteriori di un autoveicolo con un mozzo di ruota oscillabile per fini di sterzatura, la cui prima e inferiore articolazione è supportata su un braccio inclinato e la cui seconda articolazione, disposta al di sopra del piano orizzontale della mezzeria della ruota, è collegata con un'asta di accoppiamento che si sostiene in modo articolato sul braccio inclinato.

Nella costruzione delle carrozzerie, le pretese che si avanzano alla deformabilità controllabile, conseguente agli incidenti, dell'avancorpo dei veicoli aumentano sempre di più. Per cui si cerca di strutturare i longheroni dei veicoli in modo che, fra l'altro, in caso di prove di collesione, si deformino e rispettivamente si ricalchino nel modo più uniforme possibile. Da ciò, per la costruzione dell'assale anteriore, nasce l'esigenza di ridurre al minimo, sul longherone, il numero dei punti di articolazione che necessariamente ivi richiedono un irrigidimento. In alternativa all'articolazione sul longherone, i punti di articolazione dei bracci oscillanti su una traversa oppure sul cruscotto delle cabine passeggeri possono essere disposti, preferibilmente, in corrispondenza delle travi longitudinali.

Un assale anteriore, che fino all'articolazione di un puntone di trazione soddisfa questa esigenza, è noto dalla DE 26 42 939 C2. In questa sospensione a ruote indipendenti poco ingombrante, il mozzo della ruota e l'asta di accoppiamento formano un elemento a forcella (Zweischlag) disposto su un braccio inclinato dove detto sistema a doppio valore di eccentricità è collocato in modo da poter oscillare intorno ad un asse quasi orizzontale. Il mozzo della ruota è sostenuto, alla sua articolazione superiore, tramite un braccio oscillante che si estende pure quasi orizzontalmente sul passaruota oppure su un longherone della carrozzeria del veicolo. Il braccio oscillante si estende, quasi all'altezza del bordo superiore del disco del freno, obliquamente all'asse longitudinale del veicolo. A causa dell'elevato carico del braccio oscillante nei processi di frenatura, i punti di sostegno sono particolarmente irrigiditi.

L’invenzione si prefigge il compito di realizzare una sospensione a ruote indipendenti in cui sul longherone è disposto un numero di punti di articolazione più basso possibile e, in caso di sostegno del braccio oscillante laterale al cruscotto, nei punti di articolazione ivi presenti agiscono, qualora essi si trovino al di fuori del collegamento della trave longitudinale, forze comparativamente piccole .

Il problema viene risolto con i particolari della rivendicazione principale oppure di volta in volta con i particolari di una delle due rivendicazioni dipendenti .

In questo caso, il mozzo della ruota disposto su un braccio inclinato è prolungato, secondo la rivendicazione 1, verso l'alto almeno fin nelle immediante vicinanze del battistrada della gomma. Sulla parte terminale della prolunga si trova un punto di articolazione disposto sull'asse d'incidenza ideale della ruota. A partire da questo punto di articolazione, il mozzo della ruota viene sostenuto tramite un puntone di trazione sul cruscotto del veicolo.

Secondo la rivendicazione 2, l'asta di accoppiamento che sostiene il mozzo della ruota sul braccio inclinato viene prolungata verso l'alto almeno fin nelle immediate vicinanze del battistrada della gomma. Alla fine della prolunga si trova uno snodo sul prolungamento ideale del tratto tra l’articolazione dell'asta di accoppiamento sul braccio inclinato e l'articolazione dell'asta di accoppiamento sul mozzo della ruota. Sullo snodo è disposto un tirante che si sostiene sul cruscotto del veicolo.

Inoltre, secondo la rivendicazione 3, l'asta di accoppiamento viene articolata, tra l’articolazione anteriore, vista in direzione di marcia, del braccio inclinato sul longherone e l'articolazione superiore sul mozzo della ruota, a snodo su un elemento di una gamba ammortizzatrice che sostiene la sospensione della ruota, dove l'estremità inferiore della gamba ammortizzatrice si sostiene sul braccio inclinato mentre l'estremità superiore è fissata a snodo al passaruota portante oppure al cruscotto.

Nelle prime due varianti, o il mozzo della ruota o l'asta di accoppiamento vengono allungate, ad esempio, per una misura pari a una volta e mezza fino a due volte la loro lunghezza. In questo modo, le forze di trazione che si sviluppano nel puntone di trazione e rispettivamente nel tirante rispetto alla costruzione indicata nella DE 26 42 939 C2 vengono ridotte, in presenza di rapporti di angolazione quasi analoghi, dal 33 al 50%. Pertanto, ivi è possibile un'articolazione al cruscotto del veicolo senza irrigidimenti superiori alla media.

Le prolunghe, insieme al mozzo della ruota oppure all'asta di accoppiamento, possono essere strutturate, ad- esempio, come pezzi fucinati o di lamiera. La loro struttura viene determinata, fra l'altro, di volta in volta dalle esigenze di resistenza e dalle condizioni di spazio.

Nella terza variante non c'è bisogno di un puntone di trazione. L'elemento a forcella (Zweischlag) costituido dall'asta di accoppiamento e dal mozzo della ruota si sostiene sulla gamba ammortizzatrice della sospensione a ruote indipendenti anteriore. Questa sospensione a ruote indipendenti corrisponde, almeno per quanto riguarda la gamba ammortizzatrice, ad un assale anteriore Mc-Pherson, però senza rotazione longitudinale dell'ammortizzatore e della sospensione in un angolo di sterzata.

Altri particolari dell'invenzione emergono dalle rivendicazioni dipedenti non citate o citate solo parzialmente e dalla descrizione seguente di più forme di esecuzione rappresentate schematicamente. Nei disegni:

La figura 1 mostra la sospensione a ruote indipendenti con mozzo della ruota allungato;

la figura 2 mostra la sospensione a ruote indipendenti come nella figura 1 con disco del freno spostato verso l'interno, con grande inclinazione del perno del fuso a snodo e con grande braccio a terra negativo,

la figura 3 mostra la sospensione a ruote indipendenti come nella figura 2 con piccola inclinazione del perno del fuso a snodo e con piccolo braccio a terra negativo;

la figura 4 mostra la sospensione a ruote indipendenti come nella figura 1 con disco del freno situato esternamente e con un braccio inclinato, articolato tramite un braccio di accoppiamento tra l'asta longitudinale e il fuso a snodo sul mozzo della ruota;

la figura 5 mostra una vista laterale parziale della figura 4;

la figura 6 mostra una vista parziale dall'alto della figura 4 e della figura 5;

la figura 7 mostra la sospensione a ruote indipendenti con asta di accoppiamento allungata;

la figura 8 mostra la sospensione a ruote indipendenti con un sostegno dell'asta di accoppiamento su una gamba ammortizzatrice.

Le figure 1, 7 e 8 mostrano tre varianti di sospensione a ruote indipendenti in cui è fissato di volta in volta soltanto uno snodo ad un longherone. Visto in direzione di marcia, è rappresentata la sospensione a ruote indipendenti destra, anteriore, con ruota sterzabile (1)· In queste figure non è rappresentata la scatola guida.

Per un miglior riconoscimento delle rappresentazioni schematiche spaziali, in queste figure sono introdotti più piani ausiliari. Un primo piano orizzontale (11) si trova all'altezza del lato interno del cerchione della ruota (1) rappresentata in posizione diritta. In esso si trova, ad esempio, un longherone (12). In questo caso, esso è rappresentato a tratteggio. Un secondo piano orizzontale (13) si trova all'altezza del battistrata (3) della gomma della ruota <(>1)·

Verso il lato esterno della ruota, i piani orizzontali (11, 13) vengono limitati da un piano verticale (14), disposto sul bordo esterno del battistrata (3) della gomma. Trasversalmente alla direzione longitudinale del veicolo si trova il cruscotto (15) rappresentato simbolicamente come piano verticale. Spostato parallelamente davanti a detto cruscotto si trova il piano trasversale (16) della mezzeria della ruota. Questo piano non è contornato nelle figure 1, 7 e 8.

Sui cruscotti (15) e sui piani verticali (14) sono rappresentate a tratteggio, nelle figure 1, 7 e 8, di volta in volta alcune parti costitutive delle singole sospensioni ·a ruote indipendenti come proiezioni .

Tutte tre le sospensioni a ruote indipendenti si sostengono, in linea di principio, su un braccio inclinato inferiore (31), leggermente modificato da figura a figura. L'asse di oscillazione del braccio inclinato (31) si estende tra i punti di articolazione (Dj) e (D2) dove il punto di articolazione posteriore (D2) si trova sul cruscotto (15), ad esempio in corrispondenza della trave longitudinale, mentre il punto di articolazione anteriore (Di) è una parte del longherono (12) e, visto in direzione di marcia, è disposto dietro il piano trasversale (16) verticale della mezzeria della ruota. Il braccio inclinato (31) termina, nel vano del cerchio della ruota (1), in un punto di articolazione (G) in cui è disposto lo snodo inferiore del mozzo (21) della ruota. Questo punto di articolazione (G) si trova, visto in direzione di marcia (10), davanti al piano verticale (16) della mezzeria della ruota. Nella zona tra i punti di articolazione (Dj) e (G) si trova una zona (32) in cui poggia, ad esempio, una molla elicoidale della sospensione del veicolo oppure la sua sella. Visto in direzione di marcia (1.0), davanti a questa zona (32), al braccio inclinato (31) è fissato un altro punto di articolazione (D3). Su di esso è disposta a snodo un'asta di accoppiamento (41) che sostiene il mozzo (21) della ruota sul suo punto di articolazione (E). Il mozzo (21) della ruota e l'asta di accoppiamento (41) formano un elemento a forcella (Zweischlag) disposto sul braccio inclinato (31), il quale è oscillabile intorno all'asse (D3, G). In questo caso, il punto di articolazione (E3) sul mozzo (21) della ruota si trova, visto in direzione di marcia (10), dietro il piano trasversale (16) verticale della mezzeria della ruota.

Nella figura 1, il mozzo (21) della ruota è prolungato verso l'alto con una leva (22) relativa. L'estremità superiore della leva.(22) del mozzo della ruota fatta passare davanti al cerchione (5) e alla gomma (2) forma il punto di articolazione (E3). Quest'ultimo è disposto, insieme ai punti di articolazione (G) ed (E), sull'asse del perno del fuso a snodo della ruota (1) e si trova dietro il piano trasversale (16) della mezzeria della ruota e al di sopra del piano orizzontale (13). Nel punto di articolazione (Ei) è articolato un puntone di trazione (51) che si sostiene in un punto di articolazione (C) sul cruscotto (15). Il puntone di trazione (51), che forma il braccio oscillante superiore di questa sospensione a ruote indipendenti e sostiene il sistema a doppio valore di eccentricità formato dal mozzo (21) della ruota e dell'asta di accoppiamento (41), comprende, nell'esempio di esecuzione, con l’asse del perno del fuso a snodo (G, Ej), un angolo retto. Il punto di articolazione (C) si trova al di sotto del piano orizzontale superiore (13).

Le figure 2 e 3 mostrano, di volta in volta, una sospensione a ruote indipendenti nella vista anteriore, in cui il mozzo (21) della ruota è disposto tra il cerchione (5) e il disco (6) del freno. Inoltre, nella figura 2, il mozzo (21) della ruota è piegato a gomito verso l’interno sopra il disco (6) del freno in modo che il punto di articolazione (E) si trovi almeno in corrispondenza del bordo del cerchione oppure, addirittura, al di fuori del vano del cerchione. Questa costruzione consente una grande inclinazione e un grande braccio a terra negativo.

Nella figura 3, il punto di articolazione (E) si trova nel vano del cerchione tra il cerchione (5) e il disco (6) del freno. L'asta di accoppiamento (41) è strutturata, a questo scopo, in modo da risultare piegata a gomito in corrispondenza del punto di articolazione (E). Questa variante consente una inclinazione relativamente piccola in presenza di braccio a terra pure negativo.

Le figure 4, 5 e 6 mostrano una sospensione a ruote indipendenti nota dalla figura 1 con un mozzo di ruota (21) comprendente parzialmente il disco (6) del freno. La maggior parte del mozzo (21) della ruota nonché il punto di articolazione (E) sono disposti al di fuori del cerchione (5). Per collegare il punto di articolazione inferiore (G) nel vano del cerchione dietro il disco (6) del freno con il mozzo (21) della ruota, quest'ultimo è biforcato al di sotto del fuso (23). I segmenti biforcati (24, 25) del mozzo (21) della ruota si riuniscono di nuovo nel vano del cerchione dietro il disco (6) del freno per formare ivi il punto di articolazione (G). Questo impegno del disco (6) del freno, che nella figura 6 appare come un anello deformato quasi a forma ovale, è, allo stesso tempo, parte di un braccio di accoppiamento tra l'asta longitudinale e il fuso a snodo con il suo punto di articolazione (U).

Questo esempio di esecuzione consente, fra l'altro, un disco di freno (6) relativamente grande rispetto al diametro del cerchione.

Nella figura 7, contrariamente alla figura 1, l'asta di accoppiamento (41) è prolungata verso l'alto con una leva relativa (42). La leva (42) dell'asta di accoppiamento è disposta al di sotto del punto di articolazione (E) sull'asta di accoppiamento (41) e segue ad una distanza adeguata della parete (4) laterale della gomma orientata verso il centro del veicolo e del battistrata (3). Essa termina nello snodo (Ci) che qui è disposto sulla linea di intersezione tra il piano orizzontale superiore (13) e il piano verticale (14). I punti di articolazione (D3), (E) e (C3) si trovano su una retta. Nello snodo (C3) è sospesa un'asta di trazione (52) che sostiene il mozzo (21) della ruota unitamente all'asta di accoppiamento (41) e alla sua prolunga (43) sul cruscotto (15) al di sotto del piano orizzontale superiore (13) in un punto di articolazione (C^). Ad esempio, la retta (D^CJ comprende, con l'asta di trazione (52), un angolo retto.

L'asta di trazione (52) può essere eseguita, analogamente al puntone di trazione (51), a gomito in modo che, in caso di deformazione dell'avancorpo del veicolo dovuta a incidente, si pieghi invece di penetrare nella cella del passeggero. Naturalmente, le parti strutturali (51) e (52) possono essere strutturate anche come tubi o profilati reticolari, ondulati o telescopici che, invece di piegarsi, si inseriscono l'uno nell'altro e rispettivamente si comprimono .

Nella sospensione a ruote ìndipendenti della figura 8, l’elemento a forcella (Zweischlag) formato dal mozzo (21) della ruota e dall'asta di accoppiamento (41) viene sostenuto per mezzo di una gamba ammortizzatrice (61). A questo scopo, la gamba ammortizzatrice (61) è disposta, ad esempio, con il suo tubo ammortizzatore (62) sul braccio inclinato (31) nella zona tra i punti di articolazione (G) e (D3) in un punto di articolazione (D4). Il punto di articolazione (D4) disposto davanti all’asse di oscillazione (G, D3), in questo caso visto in direzione di marcia, può trovarsi anche sull'asse di oscillazione oppure dietro di esso.

L'altra parte terminale superiore della gamba ammortizzatrice (61) è disposta, ad esempio, a snodo nel passaruota non rappresentato. Nella figura 8, il punto di articolazione (C4) si trova, nel piano orizzontale superiore (13), con riferimento alla direzione di marcia, dietro il piano trasversale (16) della mezzeria della ruota. Tra i punti di articolazione (D4) e (C4), l'asta di accoppiamento (41) si sostiene sul tubo ammortizzatore (62) in un punto di articolazione (C3) . Ivi è disposto, ad esempio come elemento di sostegno, un cuscinetto di gomma, un organo di accoppiamento o simile.

Nella figura 8 sono proiettate parti della sospensione a ruote indipendenti di volta in volta sul cruscotto (15) e sul piano verticale (14).

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sospensione indipendente per ruote anteriori di un autoveicolo con un mozzo di ruota oscillabile per fini di sterzatura, la cui prima e inferiore articolazione è disposta su un braccio inclinato e la cui seconda articolazione situata al di sopra del piano orizzontale della mezzeria della ruota è collegata con un'asta di accoppiamento che si sostiene a snodo sul braccio inclinato, caratterizzata dal fatto che il mozzo (21) della ruota è prolungato verso l'alto almeno fin nelle immediate vicinanze del battistrada (3) della gomma, ivi termina in uno snodo (E!) sull'asse d'incidenza ideale (G, E, El) della ruota e si sostiene tramite un puntone di trazione (51) sul cruscotto (15) del veicolo.
2. Sospensione indipendente per ruote anteriori di un autoveicolo con un mozzo di ruota orientabile per fini di sterzata, .il cui primo e inferiore snodo è disposto su un braccio inclinato e il cui secondo snodo situato al di sopra del piano orizzontale della mezzeria della ruota è collegato, da un lato, con un'asta di accoppiamento che si sostiene a snodo sul braccio inclinato e, dall'altro lato, è collegato a snodo tramite un tirante con la carrozzeria del veicolo, caratterizzata dal fatto che l'asta di accoppiamento (41) è prolungata verso l'alto almeno fin nelle immediate vicinanze del battistrada (3) della gomma, ivi termina in unc snodo (Cx) sulla prolunga ideale del tratto tra l'articolazione (D3) sul braccio inclinato (31) e l'articolazione (E) sul mozzo (21) della ruota e si sostiene tramite il tirante (52) sul cruscotto (15) del veicolo.
3. Sospensione indipendente per ruote anteriori di un autoveicolo con un mozzo di ruota oscillabile per fini di sterratura, il cui primo e inferiore snodo è disposto su un braccio inclinato e il cui secondo snodo disposto al di sopra del piano orizzontale della mezzeria della ruota è collegato con un'asta di accoppiamento che si sotiene a snodo sul braccio inclinato, caratterizzata dal fatto che l'asta di accoppiamento (41) è articolata a snodo tra l'articolazione (Ό;) sul braccio inclinato e l'articolazione (E) sul mozzo (21) della ruota su un elemento (62) di una gamba ammortizzatrice (61) che sostiene la sospensione a ruote indipendenti sulla carrozzeria del veicolo, dove l'estremità inferiore della gamba ammortizzatrice (61) si sostiene sul braccio inclinato mentre l'estremità superiore è fissata a snodo al passaruota portante oppure al cruscotto (15).
4. Sospensione a ruote indipendenti secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che il braccio inclinato (31) è articolato su un longherone (12) e sul cruscotto (15).
5. Sospensione a ruote indipendenti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il puntone di trazione (51) è articolato sul cruscotto (15) .
6. Sospensione a ruote indipendenti secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il puntone di trazione (51) comprende, con l'asse del perno del fuso a snodo (G, E, Ej), approssimativamente un angolo retto.
7 . Sospensione a ruote indipendenti secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il tirante (52) è articolato sul cruscotto (15).
8. Sospensione a ruote indipendenti secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il tirante (52) comprende, con l'asse (D3, E, Ci) dell'asta di accoppiamento (41) e con la sua prolunga (42), un angolo approssimativamente retto.