MX2012004787A - Barra de torsion de un eje de torsion. - Google Patents

Abstract

En un aspecto, la invención se dirige a un eje de barra de torsión para un vehículo. El eje de barra de torsión incluye una barra de torsión y un miembro de refuerzo. La barra de torsión tiene un eje longitudinal y tiene una forma de sección transversal cóncava en términos generales. El miembro de refuerzo se extiende longitudinalmente y se conecta a la barra de torsión para formar con la misma una forma tubular que se extiende longitudinalmente. La barra de torsión tiene primera y segunda paredes laterales. Al menos una de las paredes laterales se extiende fuera de la forma tubular. La forma tubular tiene dimensiones de la sección transversal que se seleccionan con base en el vehículo en el cual se debe usar el eje de barra de torsión.

Description

BARRA DE TORSIÓN DE UN EJE DE TORSIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a suspensiones de torsión para vehículos y más particularmente a ejes de barra de torsión para suspensiones de torsión.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los ejes de barra de torsión se usan en algunos vehículos, típicamente como un medio para empaquetar una suspensión en tanto que se minimiza su intrusión en el compartimiento de pasajeros. Una aplicación típica de un eje de barra de torsión es en las ruedas traseras de un vehículo. El eje de barra de torsión incluye típicamente una barra con forma de U o con forma de V que se extiende entre el brazo de control de la rueda trasera del lado de conductor al brazo de control para la rueda trasera del lado del pasajero. Un eje de barra de torsión típico se muestra en 100 en la Figura 1. El eje 100 de barra de torsión se muestra conectado entre dos brazos 101a y 101b de control. El eje 100 de barra de torsión incluye una barra 102 de torsión que tiene una sección transversal con forma de V y una barra 104 estabilizadora en el interior de la V de la barra 102 de torsión. La barra 104 estabilizadora puede ser soldada al interior de la V.

Las propiedades de la barra 104 estabilizadora se seleccionan típicamente para proporcionar al eje 100 de torsión una rigidez torsional seleccionada para 'ajustar' el eje 10 de torsión para ser usado en un modelo particular de vehículo. En algunos casos, la barra estabilizadora se construye de un material de barra sólida. En otros casos la barra 104 estabilizadora se construye de tubería hueca. En cualquier caso, el eje de torsión resultante es relativamente pesado, y su precio de fabricación es relativamente elevado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la invención se dirige a un eje de barra de torsión para un vehículo. El eje de barra de torsión incluye una barra de torsión y un miembro de refuerzo. La barra de torsión tiene un eje longitudinal y tiene sección transversal de forma cóncava en términos generales. El miembro de refuerzo se extiende longitudinalmente y se conecta a la barra de torsión para formar con la misma una forma tubular que se extiende longitudinalmente. La barra de torsión tiene una primera y una segunda paredes laterales. Al menos una de las paredes laterales se extiende fuera de la forma tubular. La forma tubular tiene dimensiones en su sección transversal que se seleccionan dependiendo de los requerimientos predeterminados de rigidez y durabilidad del vehículo en el cual se debe usar el eje de barra de torsión. En otro aspecto, la invención se dirige a un montaje de suspensión de torsión que incluye el eje de barra de torsión descrito anteriormente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se describirá ahora a manera de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos anexos en los cuales : la Figura 1 es una vista en perspectiva de un montaje de suspensión de torsión de acuerdo con la técnica previa; la Figura 2a es una vista en perspectiva de un montaje de suspensión de torsión de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la Figura 2b es otra vista en perspectiva de un montaje de suspensión de torsión mostrado en la Figura 2a; la Figura 2c es una vista del extremo de un eje de barra de torsión que es parte del montaje de suspensión de torsión mostrado en la Figura 2a; la Figura 2d es una vista en perspectiva del eje de barra de torsión mostrado en la Figura 2c; la Figura 2e es una vista lateral seccional del eje de barra de torsión mostrado en la Figura 2c; la Figura 3a es una vista en perspectiva de una variante del montaje de suspensión de torsión mostrado en la Figura 2a, en donde el eje de barra de torsión se instala hacia atrás de los brazos de control; y la Figura 3b es una vista en perspectiva de otra variante del montaje de suspensión mostrado en la Figura 2a, en donde el eje de barra de torsión se instala hacia adelante de los brazos de control.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se hace referencia a las figuras 2a y 2b, las cuales muestran un montaje 10 de suspensión de torsión para un vehículo, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El montaje 10 de suspensión de torsión incluye un primer brazo 12a de control y un segundo brazo 12b de control, un primer miembro 14a de montaje de la carrocería del vehículo conectado al primer brazo 12a de control, un segundo miembro 14a de montaje de la carrocería del vehículo conectado al segundo brazo 12b de control, un primer miembro 16a de montaje de rueda conectado al primer brazo 12a de control, y un segundo miembro 16a de montaje de rueda conectado al segundo brazo 12b de control, un primer miembro 17a de montaje de muelle y un segundo miembro 17b de montaje de muelle, y un eje 18 de barra de torsión que se extiende entre el primero y el segundo brazos 12a y 12b de control.

El eje 18 de barra de torsión tiene una porción 24 central, una primera porción 26a extrema, y una segunda porción 26b extrema, en las cuales este se conecta al primero y el segundo brazos 12a y 12b de control. Con referencia a las figuras 2c y 2d, el eje 18 de barra de torsión incluye una barra 20 de torsión y un miembro 22 de refuerzo.

La barra 20 de torsión tiene un eje longitudinal mostrado en 28. La barra 20 de refuerzo incluye una primera pared 30 lateral y una segunda pared 32 lateral, y en la modalidad mostrada en las figuras 2a-2d, la barra 20 de torsión incluye además una porción 33 de de base, a través de la cual la primera y la segunda paredes 30 y 32 laterales se conectan entre sí. En la modalidad mostrada en la Figura 2c esta porción 33 de base está arqueada en términos generales y se une a las paredes 30 y 32 laterales formando una forma arqueada continua, sin discontinuidades.

En la modalidad mostrada en la Figura 2c la porción 33 de base está en la parte superior de la barra 20 de torsión, sin embargo, en modalidades alternativas que no se muestran, la barra 20 de torsión podría estar orientada de modo tal que la porción 33 de base no esté en la parte superior. Por ejemplo, la barra 20 de torsión podría estar orientada de modo tal que la porción 33 de base esté en la parte inferior.

La barra 20 de torsión tiene una forma cóncava en términos generales. En la modalidad mostrada en la Figura 2c, esta tiene una forma cóncava hacia abajo, sin embargo, la barra 20 de torsión podría estar orientada de modo tal que la concavidad se oriente en otra dirección. Por ejemplo, esta podría tener alternativamente una forma cóncava hacia arriba.

Se notará que, en el contexto de esta descripción y en las reivindicaciones anexas, que tener una forma cóncava en términos generales no significa necesariamente que la barra 20 de torsión tenga una forma arqueada, aunque la barra 20 de torsión tenga una forma arqueada en términos generales en la modalidad mostrada en la Figura 2c. Esta podría tener alternativamente una forma no arqueada, sin embargo, como por ejemplo una forma de V boca abajo, la cual, en el contexto de la presente invención y en las reivindicaciones anexas, constituiría aun una forma cóncava.

La primera y la segunda paredes 30 y 32 laterales proporcionan a la barra de torsión una resistencia seleccionada a la flexión. La barra 20 de torsión tiene un primer borde 34 lateral y un segundo borde 36 lateral. El primero y el segundo bordes 34 y 36 laterales pueden ser configurados en cualquier forma deseada. Por ejemplo, estos pueden estar orientados hacia abajo como se muestra en las Figuras 2c y 2d, o, por ejemplo, estos pueden estar enrollados hacia arriba (no se muestra) .

El miembro 22 de refuerzo se extiende longitudinalmente y se conecta a la barra 20 de torsión para formar con la misma una forma tubular 38 que se extiende longitudinalmente. La conexión puede- ser cualquier tipo de conexión adecuado, tal como por ejemplo, una conexión soldada, una conexión cobresoldada, una conexión mediante sujetadores mecánicos, tales como ribetes, o cualquier otro tipo adecuado de conexión .

En la modalidad mostrada en la Figura 2c, el miembro de refuerzo se acopla con la porción 33 de base y por lo general está centrado con respecto a la barra 20 de torsión en la vista transversal mostrada en la Figura 2c. Como se muestra, el miembro 22 de refuerzo es menos ancho que la barra 20 de torsión. Como resultado de eso, y como resultado de su posicionamiento sobre la barra 20 de torsión, las paredes 30 y 32 laterales de la barra 20 de torsión se extienden fuera de la forma 38 tubular y se extienden hacia abajo para contribuir a la resistencia a la flexión del eje 18 de barra de torsión. Este arreglo proporciona ahorros sustanciales sobre los ejes de barra de torsión similares que se componen de una barra de torsión que tiene una forma tubular soldada a esta.

Al controlar las dimensiones de la sección transversal de la forma 38 tubular que se forma, se puede controlar la resistencia a la torsión del eje 18 de barra de torsión, para adaptar el eje 18 de barra de torsión para ser usado en diferentes modelos de vehículos y a sus requerimientos de rigidez y durabilidad. Como un ejemplo, al aumentar el tamaño de la forma 28 tubular por lo general aumenta la rigidez torsional .

Las dimensiones de la sección transversal de la forma 38 tubular pueden ser controladas totalmente al variar el tamaño y la forma del miembro 22 de refuerzo. Por lo tanto, la barra 20 de torsión en si puede seguir siendo completamente igual para cada modelo de vehículo.

La barra 20 de torsión define un espacio interior 40 (Figura 2c) en virtud de su forma cóncava. El miembro 22 de refuerzo se posiciona preferiblemente sobre la superficie 42 orientada hacia el interior de la barra 20 de torsión. Una alternativa posible es, sin embargo, que el miembro 22 de refuerzo sea posicionado sobre cualquier parte sobre la barra 20 de torsión, como por ejemplo sobre la superficie 44 orientada hacia el exterior.

Como se muestra en las figuras 2a, 2b, y 2d, las paredes 30 y 32 laterales pueden incluir una pluralidad de orificios de aligeramiento mostrados en 46 fuera de la forma tubular 38, pero separados de los bordes 34 y 36 laterales. Esto reduce el peso del eje 18 de barra de torsión, en tanto que tiene relativamente poco impacto sobre su resistencia a la flexión y su resistencia a la torsión.

La vista transversal mostrada en la Figura 2c está en la porción 24 central del eje 18 de barra de torsión. Como se muestra en la Figura 2e, el eje 18 de barra de torsión incluye porciones de transición mostrados en 48a y 48b en los cuales el miembro 22 de refuerzo pasa hacia afuera (hacia abajo en las vistas mostradas en las figuras 2c y 2d) para conectarse a la barra 20 de torsión cerca de los bordes 34 y 36 laterales, para formar una superficie de base (mostrada como 50a en un extremo y 50b en el otro extremo) para recibir el brazo de control. Las superficies 50a y 50b de base facilitan la conexión del eje 18 de barra de torsión al primero y el segundo brazos 12a y 12b de control (Figuras 2a y 2b) .

Formar las superficies 50a y 50b de base en cada porción 26a y 26b extrema directamente en el miembro 22 de refuerzo, facilita la fabricación del eje 18 de barra de torsión.

Las posiciones y los tamaños de las porciones 48a y 48b de transición pueden ser adaptados para ajustar la rigidez torsional del eje 18 de barra de torsión. Como resultado, de la configuración descrita anteriormente, el eje 18 de barra de torsión por lo general está libre de zonas de compresión. Las zonas de compresión se muestran en algunos ejes de barra de torsión de la técnica previa, y son zonas donde el miembro de refuerzo 22 y la barra 20 de torsión se comprimen con el fin de controlar la resistencia a la torsión del eje de barra de torsión. Un problema con tales ejes de barra de torsión es que estos pueden ser susceptibles a la fatiga en las zonas de compresión como resultado de la operación de compresión en si.

Como se muestra en las Figuras 2a y 2b, el eje 18 de barra de torsión puede ser instalado centralmente sobre los brazos 12a y 12b de control. Alternativamente es posible que el eje 18 se montado hacia atrás como se muestra en la Figura 3a, en donde este se monta en las porciones traseras de los brazos 12a y 12b de control. Alternativamente es posible que el eje 18 de barra de torsión sea montado hacia adelante como se muestra en la Figura 3b, en donde este se monta en las porciones delanteras de los brazos 12a y 12b de control.

La barra 20 de torsión y el miembro 22 de refuerzo pueden ser construidos de cualquier material adecuado, como por ejemplo de un acero de grado automotriz, tratado adecuadamente para exponerse a los elementos durante el uso.

Aunque la descripción anterior constituye una pluralidad de modalidades de la presente invención, se apreciará que la presente invención es susceptible de modificaciones y cambios adicionales sin apartarse del significado justo de las reivindicaciones anexas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un eje de barra de torsión para un vehículo, caracterizado en que comprende: una barra de torsión que tiene un eje longitudinal, en donde la barra de torsión tiene una forma de sección transversal cóncava en términos generales; y un miembro de refuerzo que se extiende longitudinalmente y se conecta a la barra de torsión para formar con la misma una forma tubular que se extiende longitudinalmente, en donde la barra de torsión tiene primera y segunda paredes laterales, en donde al menos una de las paredes laterales se extiende fuera de la forma tubular, en donde la forma tubular tiene dimensiones de la sección transversal que se seleccionan dependiendo de la rigidez y la durabilidad predeterminadas del vehículo en el cual se debe usar el eje de barra de torsión.

2. Un eje de barra de torsión como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado en que la barra de torsión define un espacio interior, y en donde el miembro de refuerzo se extiende a lo largo del espacio interior de la barra de torsión.

3. Un eje de barra de torsión como se reivindica en la reivindicación 2, caracterizado en que la primera pared lateral tiene un primer borde lateral, y la segunda pared lateral tiene un segundo borde lateral, en donde el eje de barra de torsión tiene una porción central y dos porciones extremas, en donde el miembro de refuerzo se conecta en la porción central a la barra de torsión para definir la forma tubular con la misma, y en donde el miembro de refuerzo se conecta en cada una de las porciones extremas a la barra de torsión, cerca del primero y el segundo bordes laterales de la primera y la segunda paredes laterales de modo tal que se define una segunda forma tubular.

4. Un montaje de suspensión de torsión para un vehículo, caracterizado en que comprende: un primer brazo de control y un segundo brazo de control; un miembro de montaje a la carrocería del vehículo conectado a cada brazo de control para montarlo de forma giratoria a la carrocería del vehículo; un miembro de montaje de la rueda conectado a cada brazo de control para montar una rueda del vehículo; un miembro de montaje del muelle para recibir un extremo de un muelle de suspensión; y un eje de barra de torsión que incluye: una barra de torsión que tiene un eje longitudinal, en donde la barra de torsión tiene una forma de sección transversal cóncava en términos generales; y un miembro de refuerzo que se extiende longitudinalmente y se conecta a la barra de torsión para formar con la misma una forma tubular que se extiende longitudinalmente, en donde la barra de torsión tiene primera y segunda paredes laterales, en donde al menos una de las paredes laterales se extiende lateralmente fuera de la forma tubular, en donde la forma tubular tiene dimensiones de la sección transversal que se seleccionan dependiendo de la rigidez y la durabilidad predeterminadas del vehículo en el cual se debe usar el eje de barra de torsión.

5. Un montaje de suspensión de torsión como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado en que la barra de torsión define un espacio interior, y en donde el miembro de refuerzo se extiende a lo largo del espacio interior de la barra de torsión.

6. Un montaje de suspensión de torsión como se reivindica en la reivindicación 5, caracterizado en que la primera pared lateral tiene un primer borde lateral, y la segunda pared lateral tiene un segundo borde lateral, en donde, el eje de barra de torsión tiene una porción central y dos porciones extremas, en donde, el miembro de refuerzo se conecta en la porción central a la barra de torsión para definir con la misma la forma tubular, y en donde, en cada una de las porciones extremas, el miembro de refuerzo se conecta a la barra de torsión cerca del primero y el segundo bordes laterales de la primera y la segunda paredes laterales, de modo tal que se define una segunda forma tubular. RESUMEN DE LA INVENCION En un aspecto, la invención se dirige a un eje de barra de torsión para un vehículo. El eje de barra de torsión incluye una barra de torsión y un miembro de refuerzo. La barra de torsión tiene un eje longitudinal y tiene una forma de sección transversal cóncava en términos generales. El miembro de refuerzo se extiende longitudinalmente y se conecta a la barra de torsión para formar con la misma una forma tubular que se extiende longitudinalmente. La barra de torsión tiene primera y segunda paredes laterales. Al menos una de las paredes laterales se extiende fuera de la forma tubular. La forma tubular tiene dimensiones de la sección transversal que se seleccionan con base en el vehículo en el cual se debe usar el eje de barra de torsión. BARRA DE TORSIÓN DE UN EJE DE TORSIÓN RESUMEN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la invención se dirige a un eje de barra de torsión para un vehículo. El eje de barra de torsión incluye una barra de torsión y un miembro de refuerzo. La barra de torsión tiene un eje longitudinal y tiene una forma de sección transversal cóncava en términos generales. El miembro de refuerzo se extiende longitudinalmente y se conecta a la barra de torsión para formar con la misma una forma tubular que se extiende longitudinalmente. La barra de torsión tiene primera y segunda paredes laterales. Al menos una de las paredes laterales se extiende fuera de la forma tubular. La forma tubular tiene dimensiones de la sección transversal que se seleccionan con base en el vehículo en el cual se debe usar el eje de barra de torsión.