ITRM980766A1

ITRM980766A1 - Assale per autoveicoli avente, per ogni ruota, almeno un braccio oscillante portante la ruota e fornito di almeno una leva

Info

Publication number: ITRM980766A1
Application number: IT98RM000766A
Authority: IT
Inventors: Uwe Neerpasch
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2000-06-14
Also published as: GB9826779D0; GB2332402B; DE19756066C2; FR2772308A1; FR2772308B1; DE19756066A1; IT1302917B1; GB2332402A

Description

L'invenzione concerne un assale per veicoli secondo il preambolo della rivendicazione principale.

Nella sincronizzazione di sospensioni'elastiche di autotelai sorge, in linea di massima, il conflitto, da un lato, di ottenere un comfort di marcia più alto possibile e, dall'altro lato, di mantenere, allo stesso tempo, basso il movimento di rollio della carrozzeria del veicolo nella marcia in curva. Nei tipi di assali attualmente noti, i due criteri non potrebbero essere influenzati indipendentemente l'uno dall'altro. Grazie alla disposizione dèlie molle e degli ammortizzatori tra gli elementi della sospensione e la carrozzeria si ottiene un accoppiamento del mòto verticale e del movimento di rollio della carrozzeria del veicolo. In altre parole, una variazione costruttiva della rigidezza e/o dello smorzamento si ripercuote, in un veicolo in marcia, sia sul mòto verticale sia sul movimento di rollio.

In un movimento di rollio, con l'impiego di stabilizzatori si aumenta la rigidezza, per cui la tendenza al rollio del veicolo si riduce ma, allo stesso tempo, si riduce anche lo smorzamento del rollio della carrozzeria del veicolo.

La presente invenzione si prefigge il compito di realizzare un assale di veicolo in cui la forza di gravità della carrozzeria del veicolo e le forze laterali che agiscono su' di essa vengono sostenute sull'autotelaio in modo indipendente l'una dall'altra.

Il problema viene risolto con i particolari della rivendicazione principale. Ivi viene descritto un assale di veicolo avente, per ogni ruota, almeno un braccio oscillante portante la ruota e fornito di almeno una leva, in cui le rùote si sostengono fra loro, da un lato, o tramite le leve o tramite i bracci oscillanti o leve in combinazione con un giogo disposto sulla carrozzeria dèi veicolò e, dall'altro lato, tramite almeno un sistema di smorzamento e dove le ruote sono accoppiate tramite le leve - direttamente o per mezzo di elementi intermedi - e un biellismo di forza.

Un assale di veicolo con una parte dì questi particolari è noto dalla US-PS 2,128,660. Qui viene descritto un assale a quadrilatero laterale, il cui braccio trasversale assume, per mezzo di una struttura reticolare, la forma di piramidi triangolari orizzontali la cui base si sostiene sulla carrozzeria del veicolo, su 'una molla elicoidale disposta orizzontalmente e su un biellismo di forza. La struttura reticolare rappresenta, in modo derivato, una leva tra le cui estremità libere sono disposte le molle elicoidali e il biellismo di forza. Il biellismo di forza è articolato tramite lo snodo intermedio ’della biella sulla carrozzeria del veicolo. Ne consegue che i bracci oscillanti di entrambi i lati sono accoppiati forzatamente. Entrambe le ruote dell'assalè, in linea di massima, flettono in dentro oppure flettono in fuori contemporaneamente .

Questa costruzione non fornisce la soluzione del problema ma costituisce un parte della base tecnica per uno degli esempi di esecuzione rappresentati.

L'invenzione consiste nel fatto che la biella di forza del biellismo relativo viene condotta, nel suo punto di articolazione centrale, in un piano orizzontale disposto "trasversalmente alla direzione longitudinale del veicolo nella zona tra i punti di articolazione esterni del biellismo di forza e si sostiene sulla carrozzeria del veicolo tramite un sistema di smorzamento elastico e/o un dispositivo di controllo attivo del rollio.

In questo modo, i due gradi di libertà relativi al sollevamento ed al rollio possono essere progettati o regolati in modo indipendente fra loro dal punto di vista della loro rigidezza e smorzamento. Un puro moto verticale con contemporanea flessione in dentro delle due ruote produce soltanto un carico per il sistema di smorzamento elastico verticale e un puro movimento di rollio dietro flessione in dentro su lati alterni delle ruote di questo assale carica esclusivamente il sistema di smorzamento elastico di<; >rollio.

Nella sincronizzazione del veicolo, questa sospensione offre notevoli libertà supplementari. Ora si può sincronizzare, dal punto di vista del comfort di marcia, la frequenza propria di sollevamento e lo smorzamento della carrozzeria senza dover, allo stesso tempo, consentire, nella marcia in curva, grandi movimenti di carrozzeria<'>. 'Inoltre, lo 'smorzamento del rollio può essere scelto a piacére.

In un assale a bracci trasversali o bracci obliqui senza controllo attivo del rollio sono sufficienti, a questo scopo, fra l'altro, solo due molle e due ammortizzatori che possono essere montati, in modo poco ingombrante, orizzontalmente, tra le ruote.

Altri particolari dell'invenzione emergono dalla seguente descrizione di due forme di esecuzione rappresentate schematicamente. Nei disegni:

La figura 1 mostra, in vista frontale, una sospensione indipendente a bracci trasversali con bracci oscillanti posizionati in posizione neutra;

la figura 2 mostra, in vista frontale, una sospensione indipendente a bracci trasversali, però con bracci oscillanti in posizione flessa contemporaneamente in dentro;

la figura 3 mostra, in vista frontale, una sospensione indipendente a bracci trasversali, però con bracci oscillanti ih posizione flessa alternativamente in dentro;

la figura 4 mostra una sospensione indipendente a bracci longitudinali in rappresentazione dimetrica.

Le figure da 1 a 3 mostrano un assale a quadrilatero laterale con una sospensione elastica verticale e di rollio disaccoppiata. L'assale a quadrilatero laterale ha, per ogni ruota (2, 2'), un braccio trasversale<* >inferiore (11, 11') e superiore (13, 13'). I bracci trasversali sono, ad esempio, bracci oscillanti triangolari, disposti sulla carrozzeria (5) del veicolo in articolazioni ascillanti, disposte parallelamente. Nell'esempio di esecuzione, gli assi di oscillazione dei bracci oscillanti sono disposti, in modo idealizzato, sia parallelamente all'asse longitudinale del veicolo sia parallelamente al piano stradale (1). Sul lato ruota, i bracci trasversali sono accoppiati tramite mozzi (14, 14') .

In corrispondenza delle superfici di appoggio delle ruote sono indicate, nelle figure 2 e 3, sopra oppure sotto la carreggiata (1), di volta in volta due linee ausiliarie. Le linee ausiliarie marcano la superficie di appoggio <;>della<1 >ruota rispetto alla carrozzeria spostata del veicolo in presenza di autotelaio in posizione neutrale.

Su ogni braccio trasversale inferiore (11, 11') è disposta, in modo rigido, una leva (12, 12’)<; >che, durante la flessione in dentro e la flessione in fuori, trasforma il mòto <' >verticale in un movimento trasversale. Sulle leve (12, 12’) si trovano, fra l'altro, i punti di snòdo di sollevamento (15, 15') tra i quali si sostiene in modo articolato una unità di smorzamento elastico verticale (20) .

Quest'ultima comprende un ammortizzatore (21, 22), il quale è articolato, tramite l'asta (21) del suo stantuffo, sulla leva sinistra (12) e, tramite il suo cilindro (22), sulla leva destra (12'), cfr. figura 2.

In corrispondenza dell'estremità sinistra dell'asta (21) dello stantuffo e in corrispondenza dell'estremità destra del cilindro è fissato, di volta in volta, un elemento adattatore (23, 24) piastriforme. Tra gli elementi adattatori (23, 24) è disposta la molla di sollevamento (26) concentricamente al cilindro (22).

Nelle figure da 1 a 3, la molla di sollevamento (26) e gli elementi adattatori (23, 24) sono strutturati e disposti a distanza in modo che la molla di sollevamento (26) o possa essere sollecitata a trazione o, in presenza di ruote (2, 2') completamente flesse in fuori, sia caricata ancora a pressione.

I bracci trasversali inferiori (11, 11<1>), le leve (12, 12') e l'unità di smorzamento elastico verticale (20) indipendentemente dal dimensionamento di detta unità di smorzamento elastico verticale — , formano una nota compensazione elastica trasversale. In caso di contemporanea flessione in dentro oppure di flessione in fuori di entrambe le ruote (2, 2'), cfr. figura 2, la distanza reciproca dei punti di snodo verticale si modifica. Ad esempio, in caso di flessione in dentro, la distanza si accorcia, dove la molla di sollevamento (26) <1 >viene caricata a pressione, e rispettivamente la sollecitazióne di compressione della molla di sollevamento (26) aumenta.

In caso di flessione in dentro oppure flessione in fuori alternato di entrambe le ruote (2, 2'), cfr. figura 3, la distanza tra i punti di articolazione verticale (15, 15') — in caso di sollevamento delle ruote di volta in volta quasi uguale <' >-i si modifica. L'unità di smorzamento elastico verticale (20) oscilla in modo inefficace verso destra.

Sulle leve (12, 12') sono disposti, inoltre, i punti di snodo di rollio (16, 16'). Tra questi punti di snodo è disposto un biellismo di forza (30) condotto da una unità di smorzamento elastico di rollio (40). Il biellismo di forza (30) è costituito dalle aste di accoppiamento (32, 33) articolate alle leve (2, 12') e da una biella di forza (31) interposta a snodo. Le aste di accoppiamento (32, 33) e la biella di forza (31) formano, nel caso ideale rappresentato, una '’Z’' piana. La biella di forza (31) presenta, a metà lunghezza, un punto di snodo oscillante (48) tramite il quale essa è disposta in modo oscillabile sull'unità di smorzamento elastico di rollio (40).

L'unità di smorzamento'elastico di rollio (40) ha una struttura paragonabile all'unità di smorzamento elastico verticale (20). Essa è costituita da un ammortizzatore di rollio (41, 42), del quale è rappresentato lo stelo (41) del pistone e il cilindro . Il cilindro (42) è disposto, a seconda della esecuzione, in modo articolato ò in modo rigido, in un cuscinetto relativo (49) sulla carrozzeria (5) del veicolo, mentre l'asta (42) dello stantuffo è condotta almeno in modo rettilineo in un supporto (47) relativo. Sull'asta (41) dello stantuffo e sul cilindro (42) sono fissati gli elementi adattatori (43, 44) che bloccano la molla di rollio (46).

Come indicato'' nella figura 2, l'unità di smorzamento elastico di rollio (40) si comporta, in caso di contemporanea flessione in dentro delle ruote (2, 2'), in modo neutrale sebbene la distanza tra i punti di snodo di rollio (16, 16') si accorci. Le aste di accoppiamento (32, 33) orientano soltanto la biella di forza (31) nel punto di snodo oscillante (48) disposto sull'asta (41) dello stantuffo. Il punto di snodo oscillante (48) non<1 >si sposta rispetto all'asse normale (6) del veicolo.

In caso di flessione in dentro alternato secondo la figura 3 - le ruote (2, 2') eseguono, dal punto di vista quantitativo, la stessa corsa, però con segno diverso - , attraverso l'oscillazione parallela delle leve (12, 12'), la distanza tra i punti di snodo di rollio (16, 16') rimane costante. Attraverso la carrozzeria (5) del veicolo ché<v >oscilla verso sinistra, l'unità di smorzamento elastico di rollio (40) che si sostiene sulle leve (12, 12') per mezzo del biellismo di forza (30) si comprimerà telescopicamente per una misura pari ad ''a·'. In questo caso, la carrozzeria (5) del veicolo si sostiene tramite la molla di rollio (46) sull'autotelaio senza - caricare la molla di sollevamento (26).

Le leve (12, 12') possono essere anche bracci a sbalzo, rinforzati con ciascun braccio trasversale tramite barre, una struttura reticolare o eleménti piastriformi.

Contrariamente alla forma di esecuzione mostrata nelle figure da 1 a 3, lé unità di smorzamento elastico verticale e di rollio possono èssere incorporate di volta in volta tra coppie di leve separate. In questo caso, i bracci trasversali inferiori possono portare, ad esempio, di volta in volta, due leve dove, ad esempio, la coppia di leve per l'unità di smorzamento elastico verticale si trova davanti alla coppia di leve per l'unità di smorzamento elastico di rollio. In alternativa, su tutti e quattro i bracci trasversali si può anche disporre di volta in volta una leva in modo che, ad esempio, la sospensione elastica verticale si sostenga al braccio trasversale inferiore e la sospensione elastica di rollio si sostenga al braccio trasversale superiore.

l posto della sospensione illustrata con disposizione a quadrilatero laterale, essa può essere costituita anche da una disposizione di bracci oscillanti spaziali, nonché da qualsiasi tipo di assale anche da un assale rigido - in cui la molla e l ammortizzatore si sostengono su un elemento strutturale portante la ruota o su un braccio, cioè non hanno alcuna proprietà di sospensione. Non appena i bracci oscillanti sono disposti in modo da poter oscillare non parallélàménte''all'assale del veicolo, come ad esempio nei bracci inclinati, almeno le articolazioni oscillanti delle aste di accoppiamento (32, 32') debbono essere sostituite, ad esempio, con giunti sferici e/o giunti cardanici. Eventualmente, il sostegno del sistema di "smorzamento elastico di rollio sulla carrozzeria del veicolo insieme al punto di snodo centrale dev'essere disposto in modo da poter essere spostato in direzione longitudinale del veicolo dove la corsa di spostamento corrisponde, ad esempio, all'entità media di spostamento nella stessa direzione dei punti di snodo di rollio esterni.

Nella figura 4 è rappresentato schematicamente un assale a bracci‘ longitudinali. La sospensione elastica verticale avviene, in questo caso, tramite due elementi elastici verticali che, da un lato, si sostengono sui bracci longitudinali (51, 51') e, dall'altro lato, si sostengono su un giogo (55). Il giogo (55) è disposto in modo oscillante sulla carrozzeria (5) del veicolo nel punto di snodo (56). Gli elementi elastici verticali (57, 57') contengono gli ammortizzatori.

Per la sospensione elàstica di rollio, sui bracci longitudinali (51, 51') sono disposte le leve (52, 52') che, tramite leve a squadra (53, 53') che formano elementi intermedi — disposte sulla carrozzeria (5) del veicolo, trasformano il movimento oscillante delle leve (52, 52') intorno ad un asse trasversale in un movimento oscillante intorno ad un asse normale. Tra le leve a squadra (53, 53') vi è un biellismo di forza (30) e una unità di smorzamento elastico di rollio (40).

In caso di flessione in dentro unidirezionale delle ruote (2, 2'), il giogo (55) non oscilla. Gli elementi elastici verticali (57, 57') vengono caricati a pressione nello stesso senso. La biella di forza (31) oscilla nel punto di snodo oscillante (48) senza oscillare l'asta (41) dello stantuffo. '

In caso di flessione in dentro alternata, il giogo (55) viene oscillato senza produrre una variazione della rigidezza degli elementi elastici verticali (57, 57'). Le leve (52, 52') e le leve a squadra (53, 53') spostano la biella di forza (31) trasversalmente in direzione della ruota interna (2') in curva. L'unità di smorzamento elastico di rollio (40) viene caricata.

Attraverso il disaccoppiamento della sospensione elastica verticale e della sospensione elastica di rollio si può realizzare, con mezzi semplici, un controllo attivo di rollio secondo il principio dei caricatori in curva. Le unità di smorzamento elastico di rollio rappresentate-nelle 'figure dà 1 a 4 vengono ampliate di un organo di <; >regolazione lineare. Eventualmente, un organo di regolazione lineare idraulico e/o pneumatico può sostituire anche l'unità di smorzamento elastico di rollio. L'organo di regolazione lineare assume la'guida traslatoria della biella di forza. Attraverso un spostamento nello stesso senso delle aste di accoppiamento, la carrozzeria del veicolo viene oscillata per un angolo di rollio adeguato.

Claims

RIVENDICAZIONE<'> 1. Assale per autoveicoli avente, per ogni ruota, almeno un braccio oscillante, portante la ruota e fornito almeno di una leva, dove le ruote si sostengono, da un lato, o tramite le leve o tramite i bracci oscillanti o leve in combinazione con un giogo disposto sulla carrozzeria del veicolo e, dall'altro lato, tramite almeno un sistema di smorzamento elastico e dove le ruote sono accoppiate tramite le leve — direttamente o per mezzo di elementi intermedi - e un biellismo di forza, dove la biella di forza (31) del biellismo di forza (30) è condotta, sul suo punto di snodo centrale (48), in un piano orizzontale, situato trasversalmente alla direzione longitudinale del veicolo nella zona tra i punti di snodo esterni (16, 16') del biellismo di'forza (30) ed è sostenuta almeno tramite un sistema di smorzamento elastico (40) e/o un dispositivo di controllo attivo di rollio carrozzeria (5) del veicolo.