MXPA06004817A - Suspension independiente sla de vehiculo con muelles de bolsa de aire - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una suspensión de vehículo, que comprende:una articulación longitudinal que tiene un primer extremo y un segundo extremo;un soporte que tiene una abertura de pivote que sostiene de manera pivotal el primer extremo de la articulación longitudinal desde un miembro bastidor del vehículo;un muelle de bolsa de aire situado entre el segundo extremo de la articulación longitudinal y el miembro bastidor del vehículo;una articulación lateral conectada en forma pivotal cerca del segundo extremo de la articulación longitudinal y una porción del miembro bastidor del vehículo;y un soporte de rueda que tiene una abertura de semieje que se extiende a través del mismo sobre la articulación longitudinal, fijado de manera rígida cerca del segundo extremo de la articulación longitudinal;caracterizada porque el muelle de bolsa de aire se ubica detrás del soporte de rueda, de esta manera la distancia desde la abertura de pivote del soporte hasta el muelle de bolsa de aire es mayor que la distancia desde la abertura de pivote del soporte hasta la abertura del semieje.

Description

SUSPENSIÓN INDEPENDIENTE SLA DE VEHÍCULO CON MUELLES DE BOLSA DE AIRE CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención presente es relaciona con una suspensión posterior independiente de vehículo. De manera más particular, la presente invención se relaciona con una suspensión posterior independiente de vehículo con brazo corto y largo que utiliza muelles de bolsa de aire.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Aquellos expertos en la técnica saben que un vehículo tiene una suspensión para soportar la parte superior del vehículo sobre los ejes del vehículo. En algunos vehículos, una suspensión en un lado es independiente de una suspensión en el otro lado. También, algunas suspensiones utilizan brazos mecánicos cortos y largos (SLA) y/o muelles de bolsa de aire para proporcionar el soporte para la parte superior del vehículo. Los ejemplos de la técnica relevante que involucra suspensiones para vehículo son como siguen. La patente de los Estados Unidos de América No. 3,630,541 de Carlson y otros, enseña una suspensión de eje para vehículo que tiene un soporte 16 unido a un miembro bastidor 12. El soporte tiene una conexión pivotal 18 para sostener un brazo reactor 17. El eje está empernado al brazo reactor mediante dos pernos en U. La Unidad de muelle neumático 19 se localiza entre el brazo reactor 17 y el bastidor. La patente de los Estados Unidos de América No. 4,858,949 de Wallace y otros, proporciona una suspensión de brazo reactor que tiene un ensamble de soporte de bastidor 18 fijado a un miembro bastidor. Un brazo reactor 16 se fija de manera pivotal al ensamble de soporte de bastidor 18. Un ensamble de sujeción 28 asegura el eje por debajo del brazo reactor con una pluralidad de pernos alargados. Un ensamble de muelle neumático 22 se asegura a la parte posterior del brazo reactor entre el brazo reactor y el bastidor. Una barra guía 115 se fija al bastidor para resistir el movimiento de lado a lado. La barra guía no es fijada al brazo reactor. Sin embargo, un vehículo se beneficiaría a partir de una suspensión trasera independiente de peso ligero y barata que haga uso de la tecnología SLA con un muelle de bolsa de aire.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención presente se relaciona con una suspensión de vehículo que comprende una articulación longitudinal que tiene un primer extremo y un segundo extremo, un soporte para soportar pivotalmente el primer extremo de la articulación longitudinal, desde una porción de un bastidor de vehículo, un muelle de bolsa de aire ubicado entre el segundo extremo de la articulación longitudinal y el bastidor del vehículo, una articulación lateral conectada de manera pivotal próximo al segundo extremo de la articulación longitudinal y una porción del bastidor del vehículo, y un soporte de rueda que tiene una abertura de eje que extiende a través del mismo sobre la articulación longitudinal, fijado de manera rígida cerca del segundo extremo de la articulación longitudinal. Las ventajas adicionales de la invención presente serán evidentes a partir de la descripción siguiente y las reivindicaciones anexas, haciendo referencia a los dibujos que la acompañan que forman una parte de una especificación, en donde caracteres de referencia similares designan partes correspondientes de las distintas vistas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista superior de un vehículo de acuerdo con la invención presente. La Figura 2 es una vista en elevación lateral de una suspensión trasera del vehículo de la Figura 1. La Figura 3 es una vista posterior de la suspensión del vehículo de la Figura 2. La Figura 4 es una vista superior de la suspensión del vehículo de la Figura 2.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Se va a comprender que la invención puede asumir distintas orientaciones y secuencias de pasos alternativas, excepto donde se especifique expresamente lo contrario. También se deberá comprender que los dispositivos y procesos específicos ilustrados en los dibujos adjuntos, y descritos en la especificación siguiente son modalidades meramente ejemplares de los conceptos inventivos definidos en las reivindicaciones anexas. En consecuencia, las dimensiones especificas, direcciones u otras características físicas relacionadas a las modalidades divulgadas no deberán ser consideradas como limitante, a menos que las reivindicaciones establezcan expresamente otra cosa. La Figura 1 ilustra un vehículo 11 que tiene un conjunto frontal de ruedas 22a,b y un motor 12 que impulsa una transmisión 13, la cual impulsa un árbol principal de transmisión 14 que está acoplado a un diferencial de ruedas traseras 15. En cambio, el diferencial de ruedas traseras 15 impulsa los semiejes izquierdo y derecho 16a,b que, respectivamente, impulsan de manera independiente a los conjuntos de rueda trasera izquierda y derecha 17a,b. También se muestra en la Figura 1 las suspensiones traseras del vehículo de brazos individuales mecánicos corto y largo 10a,b (es decir, una para cada lado del vehículo 11). Las suspensiones 10a,b soportan la parte superior trasera (no mostrada) del vehículo 11 por medio de los miembros de bastidor respectivos 18a,b, donde cada una de las suspensiones traseras 10a,b es independiente de la otra suspensión 10b,a. Aunque se muestra de manera separado en la Figura 1 , los miembros de bastidor 18a,b puede ser un bastidor. Aunque las Figuras 2 a 4 ilustran la suspensión 10b, las suspensiones 10a, b son esencialmente iguales. Haciendo referencia de manera específica a la Figura 2, se muestra ahí una vista lateral de una modalidad preferida de la suspensión 10b. Un soporte colgante 19b, el cual tiene una abertura de pivote 23b a través de la misma, está dispuesto en el miembro bastidor 18b. Una articulación longitudinal 21b es sostenida de manera pivotal en un primer extremo 26b en la abertura de pivote 23b del soporte, donde está dispuesto un buje de soporte 41b. Un muelle de bolsa de aire 20b (el cual puede tener un (o unos) muelles ¡nterno(s) amortiguador(es) de vaivén que no se muestran) está localizado entre un segundo extremo 27b de la articulación longitudinal 21b y el miembro de bastidor 18b. Aquellos expertos en la técnica comprenden que se puede hacer uso de manera alterna de otro tipo de muelle, tal como muelle helicoidal. Una articulación lateral 28b está conectada de manera pivotal en el segundo extremo 27b de la articulación longitudinal 21b. Es un hallazgo de la invención presente que, en combinación, una articulación longitudinal 21 b y la articulación lateral 28b forman de manera efectiva un brazo inferior de control, el cual es conocido en la técnica como brazo largo. Un soporte de rueda 24b (mostrado en sección transversal) está unido de manera rígida cerca al segundo extremo 27b de la articulación longitudinal 21b, donde el soporte de rueda 24b tiene una segunda abertura de semieje 25b que permite al segundo semieje 16b rotar a través del mismo. La Figura 3 representa una vista posterior de la suspensión 10b entre el diferencia de la rueda trasera 15 y el ensamble de la rueda trasera 17b. Una varilla superior de control 33b (un brazo corto que es una varilla de radio simple, con los bujes de la varilla superior de control 42b y 43b dispuesto en el mismo) se conecta pivotalmente al soporte de rueda 24b (mostrado en sección transversal) y monta de manera pivotal al miembro de bastidor 18b. También se muestra en la Figura 3 la articulación lateral 28b conectado al segundo extremo 27b de la articulación longitudinal 21b. La articulación lateral 28b (con los bujes 44b y 45b de la articulación lateral dispuestos en el mismo) también se fijan al miembro de bastidor 18b. Por motivos de claridad, se han omitido varios de los soportes y miembros transversales necesitados para montar la suspensión y mecanismos impulsores. Sin embargo, estos soportes y miembros transversales serian de construcción estándar. El diferencial de la rueda posterior 15 impulsa el segundo semieje independiente 16b, el cual gira una mangueta de eje 31b, rotando de esta manera las ruedas 30b y neumáticos 29b, y moviendo el vehículo 11. Se muestra también un tambor de freno 32b que se utiliza para reducir la velocidad y detener el vehículo 11. La Figura 4 proporciona una vista superior de la suspensión 10b. El soporte colgador 19b es mostrado sosteniendo el primer extremo 26b de la articulación longitudinal 21 b desde el miembro bastidor 18b. Se muestra también el muelle de bolsa de aire 20b situado entre el segundo extremo 2b de la articulación longitudinal 21b y el miembro bastidor 18b, y la articulación lateral 28b que está conectada en el segundo extremo 27b de la articulación longitudinal 21 b. Es un hallazgo de la invención presente que un eje de pivote 35b del brazo inferior de control se forma así mediante la combinación de la articulación longitudinal 21b y la articulación lateral 28b. El eje de pivote 35b extiende desde un punto central 36b de la abertura del pivote 23b hacia un punto central 38b de la unión de la articulación lateral en el miembro bastidor 18b Como un resultado de los ejes pivotales 35, la presente invención permite que las articulaciones longitudinales 21 sean fuertes para llevar grandes cargas sobre los muelles a partir de los muelles de bolsa de aire 20 (y muelles amortiguadores de vaivén acompañantes), y aún al mismo tiempo estabilizar lateralmente las suspensiones 10a, b con articulaciones laterales 28 de peso ligero (y menos caras). Adicionalmente, se nota que las varillas superiores de control 33 puede ser simples, de bajo costo y de peso ligero, con bujes 42-43 simples en el interior o exterior. Estas varillas de control 33 estarían en contraste a las varillas superiores de control convencionales con forma triangular con dos bujes interiores. Además, las articulaciones inferiores (es decir, las articulaciones longitudinales 21 y laterales 28) dispersan las cargas de la articulación inferior sobre los miembros del bastidor 18. La geometría de las articulaciones longitudinales, como se muestra en las Figuras 2 a 4, permite una relación de movimiento de los muelles de bolsa de aire 20 que reduce la carga de muelle requerida a partir de los muelles de bolsa de aire 20. Por lo tanto, se hace uso de un solo muelle de bolsa de aire 20 por lado (izquierda o derecha). Se utiliza un número mínimo (por ejemplo, cinco por lado) de los bujes 41 - 45 para conectar los soportes de la rueda 24 y los miembros del bastidor 18 a las articulaciones de la suspensión 21 , 28, 33. La carga sobre el bastidor en la invención presente es similar a la carga sobre el bastidor con suspensión tradicional, sin embargo, la buena estabilidad lateral se obtiene con el uso de las articulaciones laterales 28. El buen frenado y la buena reacción del torque de la transmisión se obtiene con los ejes de pivote de gran distancia 35. De esta manera, las articulaciones longitudinales 21 y las articulaciones laterales 28 permiten una proporción benéfica de movimiento para los muelles de bolsa de aire 20 y los amortiguadores (no mostrados), permite una distribución de carga en el miembro bastidor de base amplia, y permite una construcción de costo efectivo. Los accesorios de buje extemo de los soportes de la rueda 24 para las suspensiones 10a,b se reducen a solo un buje por fuera 42 por lado, y los soportes de la rueda 24 son fijados de manera rígida a las articulaciones longitudinales 21. En la presente invención, a media que las ruedas 30 desplazan en vaivén y rebotan, los soportes 24 de las ruedas siguen una trayectoria determinada por el radio de la varilla superior de control 33 y las articulaciones laterales 28, en combinación con el acatamiento de la desviación del buje. La inclinación se controla debido a la colocación de la varilla superior de control 22 y el brazo inferior de control 21 , 28, mostrados en la vista posterior (es decir, Figura 3), y la longitud efectiva de las articulaciones laterales inferiores 28 en relación a la línea central lateral del eje (referido a la Figura 4). La invención presente incorpora una suspensión trasera independiente (STS) (ver primero y segundo semiejes 16a,b), los cuales no tienen una construcción rígida de eje de soporte. La articulación longitudinal 21 portan una carga de flexión a partir de los esfuerzos del muelle de bolsa de aire y los esfuerzos de la rueda que son luego estabilizados lateralmente con las articulaciones laterales 28. Debido al diseño de la combinaciones de las articulaciones inferiores 21 , 28 y las articulaciones superiores 33, la invención presente resulta en cinemáticas significativamente diferentes que una suspensión trasera dependiente de vehículo. De acuerdo con las provisiones de los estatutos de patentes, se han descrito e ilustrado los principios y modos de operación de esta invención en sus modalidades preferidas. Sin embargo, se debe comprender que la invención puede ser practicada de otra manera que lo explicado e ¡lustrado de manera específica sin apartarse de su espíritu o alcance.

Claims (12)

LO QUE SE RECLAMA ES:

1. Una suspensión de vehículo, caracterizada porque comprende: una articulación longitudinal que tiene un primer extremo y un segundo extremo; un soporte para sostener de manera pivotal el primer extremo de la articulación longitudinal, desde un miembro bastidor del vehículo; un muelle de bolsa de aire situado entre el segundo extremo de la articulación longitudinal y el miembro bastidor del vehículo; una articulación lateral conectada en forma pivotal cerca del segundo extremo de la articulación longitudinal y una porción del miembro bastidor del vehículo; y un soporte de rueda que tiene una abertura de semieje que extiende a través del mismo sobre la articulación longitudinal, rígidamente une cerca del segundo extremo de la articulación longitudinal.

2. La suspensión del vehículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además una varilla superior de control conectada entre el soporte de la rueda y el miembro bastidor.

3. La suspensión del vehículo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque un semieje extiende a través de la abertura de semieje, el semieje transmitiendo la rotación mecánica desde un diferencial de rueda trasera hacia por lo menos una rueda.

4. La suspensión del vehículo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque se utiliza un máximo de cinco bujes para montar la suspensión del vehículo al miembro bastidor y para conectar la suspensión del vehículo al soporte de la rueda.

5. Una suspensión independiente de vehículo, caracterizada porque comprende: una articulación longitudinal separada en cada lado de un vehículo, cada articulación longitudinal tiene un primer extremo y un segundo extremo; un soporte separado en cada lado del vehículo, cada soporte sosteniendo de manera pivotal el primer extremo de la articulación longitudinal correspondiente desde un miembro bastidor del vehículo; un muelle de bolsa de aire separado en cada lado del vehículo, cada muelle de bolsa de aire situado entre el segundo extremo de la articulación longitudinal correspondiente y el miembro bastidor del vehículo; una articulación lateral separada en cada lado del vehículo, cada articulación lateral conectada en forma pivotal cerca del segundo extremo de la articulación longitudinal correspondiente y el miembro bastidor del vehículo; y un soporte de rueda separado en cada lado del vehículo, cada soporte de rueda tiene una abertura de semieje que extiende a través del mismo sobre la articulación longitudinal correspondiente, rígidamente une cerca del segundo extremo de la articulación longitudinal correspondiente.

6. La suspensión independiente del vehículo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque comprende además una varilla superior de control separada en cada lado del vehículo, cada varilla superior de control conectada entre el soporte de la rueda correspondiente y el miembro bastidor.

7. La suspensión independiente del vehículo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque un semieje separado en cada lado del vehículo extiende a través de la abertura correspondiente del semieje, cada semieje transmitiendo la rotación mecánica desde un diferencial de rueda trasera hacia por lo menos una rueda en el lado correspondiente del vehículo.

8. La suspensión independiente del vehículo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque se utiliza un máximo de cinco bujes por lado del vehículo para montar la suspensión independiente del vehículo al miembro bastidor y para conectar la suspensión independiente del vehículo al soporte de la rueda.

9. Un vehículo que tiene una suspensión trasera independiente, caracterizada porque comprende: una articulación longitudinal separada en cada lado de un vehículo, cada articulación longitudinal tiene un primer extremo y un segundo extremo; un soporte separado en cada lado del vehículo, cada soporte sosteniendo de manera pivotal el primer extremo de la articulación longitudinal correspondiente desde un miembro bastidor del vehículo; un muelle de bolsa de aire separado en cada lado del vehículo, cada muelle de bolsa de aire situado entre el segundo extremo de la articulación longitudinal correspondiente y el miembro bastidor del vehículo; una articulación lateral separada en cada lado del vehículo, cada articulación lateral conectada en forma pivotal cerca del segundo extremo de la articulación longitudinal correspondiente y el miembro bastidor del vehículo; y un soporte de rueda separado en cada lado del vehículo, cada soporte de rueda tiene una abertura de semieje que extiende a través del mismo, sobre la articulación longitudinal correspondiente, rígidamente une cerca del segundo extremo de la articulación longitudinal correspondiente.

10. La suspensión trasera independiente de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque comprende además una varilla superior de control separada en cada lado del vehículo, cada varilla superior de control conectada entre el soporte de la rueda correspondiente y el miembro bastidor.

11. La suspensión trasera independiente de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque un semieje separado en cada lado del vehículo extiende a través de la abertura correspondiente del semieje, cada semieje transmitiendo la rotación mecánica desde un diferencial de rueda trasera hacia por lo menos una rueda en el lado correspondiente del vehículo.

12. La suspensión trasera independiente de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque se utiliza un máximo de cinco bujes por lado del vehículo para montar la suspensión independiente del vehículo al miembro bastidor y para conectar la suspensión independiente del vehículo al soporte de la rueda.