MXPA96003498A - Suspension de vehiculo - Google Patents

Abstract

La invención da a conocer un sistema de suspensión (10) para instalación entre un chasis que tiene miembros de riel laterales (14, 16) y miembros de bastidor transversales (22, 24, 26) y un eje (18, 20) de un vehículo. Se incluye un resorte escalonado (36) que tiene una sección (38) delantera, generalmente horizontal, una sección posterior generalmente horizontal (42), y una sección generalmente vertical (40) entre y contigua a las secciones delantera y posterior (38, 42) y que desplazan la sección posterior (42) por debajo de la sección delantera (38). El extremo delantero del resorte (36) escalonado se fija a pivote en el chasis con un medio de resorte (68) que se extiende entre el chasis y el extremo posterior del resorte escalonado (36). Un eje (58, 60) en la sección delantera generalmente horizontal (38) con el pivote (56) por encima del eje (18, 20).

Description

"SUSPENSIÓN DE VEHÍCULO" CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona por lo general con sistemas de suspensión de brazo posterior y en particular con las mejoras en suspensiones de aire de brazo posterior que incorporan una viga en "Z" de acero elástico o resorte escalonado conectado a pivote en un colgador.

TÉCNICA ANTERIOR Se han designado y desarrollado varios sistemas de suspensión incorporando un resorte de aire. Ciertas suspensiones de aire de brazo posterior se proporcionan con una fijación de eje rigido. El brazo posterior gira alrededor de un punto o una zona cerca de la parte frontal del brazo posterior. En algunos casos, este punto es un buje de pivote contenido en un ojillo formado en el extremo frontal del brazo posterior que permite la rotación de un brazo posterior pero impide el movimiento vertical u horizontal. En otros casos, la zona de pivote está en una almohadilla de deslizamiento que impide el movimiento vertical del brazo posterior, combinado con un enlace (varilla de par de torsión o tirante transversal) que impide el movimiento horizontal (simétrico) . El movimiento normal de este tipo de suspensión por lo tanto significa que el miembro de soporte principal gira alrededor de su extremo delantero. El movimiento vertical en su extremo posterior se controla mediante las fuerzas de compresión del resorte de aire y los efectos amortiguadores de los amortiguadores de choque. En cierta posición entre el extremo frontal y posterior del brazo posterior, el eje impulsor del camión se fija rígidamente al brazo posterior. Esto usualmente se logra mediante sujeción a través de los pernos en "U" y colocación mediante un sistema de asientos de resorte y tapas de eje que colocan en eje a un ángulo especifico a una altura de marcha normal de la suspensión. Estando colocado de esta manera, el eje tiene una capacidad de movimiento vertical con relación al chasis del camión controlado por el resorte de aire y los amortiguadores de choque. La restricción horizontal, de la parte frontal a posterior (cargas simétricas) se proporciona a través de una fijación rigida del eje en el brazo posterior y la restricción lateral de los ejes que se proporcionan mediante una disposición de varilla de par de torsión transversal que se coloca a través del vehículo entre el alojamiento del eje y el chasis. Esta disposición de varilla transversal se conoce algunas veces como varilla Panhard. Estos sistemas se describen por ejemplo en la Patente Norteamericana Número 4,705,294 y la Patente Canadiensa Número 971,583. Estos tipos de suspensiones, aún cuando por lo general son satisfactorias, tiene una desventaja ya que, el eje se puede mover verticalmente, que es un requisito de la suspensión, también gira junto con los brazos posteriores. Esta rotación del eje tiene dos efectos negativos de la siguiente manera: (1) el ángulo del eje cambia a través de la escala normal del movimiento de la suspensión y esto es perjudicial para las juntas universales usadas para transmitir el par de torsión impulsor al ángulo; (2) La suspensión es reactiva a pares de torsión de impulsión y frenado que pueden conducir a un movimiento de la suspensión indeseado, al cual se hace algunas veces referencia como "enrollamiento", durante la aplicación del par de torsión impulsor y de frenado de la línea impulsora normal. Los intentos para ajustar una varilla de par de torsión longitudinal superior a las suspensiones del tipo anteriormente citado han fallado debido a que aún cuando el objeto de la varilla de par de torsión longitudinal es impedir la rotación del eje, en las suspensiones de este tipo el eje debe girar junto con el brazo posterior, puesto que está fijado rígidamente al brazo posterior. Se han hecho intentos de construir suspensiones en donde el eje se mueve a pivote en el brazo posterior.

En un tipo de suspensión, el eje se mueve a pivote en el brazo posterior a través de un buje o cojinete colocado debajo del eje. Las suspensiones de este tipo se muestran en la Patente Norteamericana Número 4,309,045 y deben tener una varilla de par de torsión superior que enlaza una ménsula en la parte superior del eje con el chasis del camión. Esto proporciona un varillaje paralelograma o un tipo de mecanismo de cadena de 4 barras. Esto significa que el eje puede moverse verticalmente sin rotación y que los pares de torsión impulsor y se frenado tienen relativamente poca influencia en el movimiento de la suspensión. Sin embargo, este diseño por lo general aumenta la masa de la suspensión significativamente y, debido a la conexión que queda por debajo del eje con el brazo posterior, se reduce la holgura del vehículo lo cual es una desventaja en aplicaciones fuera de carretera.

COMPENDIO Y OBJETOS DE LA INVENCIÓN La presente invención tiene como mira resolver los problemas anteriormente mencionados. De conformidad con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de suspensión para instalación entre un chasis que tiene miembros de riel laterales y miembros de bastidor transversales y un eje de un vehículo, el sistema de suspensión incluye un resorte escalonado que tiene una sección delantera generalmente horizontal que tiene un extremo delantero, una sección posterior generalmente horizontal que tiene un extremo posterior, una sección generalmente vertical entre y contigua a las secciones delantera y trasera y que desplaza la sección posterior debajo de la sección delantera, el extremo delantero del resorte escalonado está fijada a pivote en el chasis, un medio de resorte que se extiende entre el chasis y el extremo posterior del resorte escalonado y estando el eje asegurado a pivote en un medio de montaje en la sección delantera generalmente horizontal, quedando el pivote por encima del eje. De preferencia, el extremo delantero se fija a pivote en un colgador en el chasis y una varilla de par de torsión u otro miembro enlaza el chasis con el eje. En una modalidad preferida, el medio de resorte incluye un resorte de aire. De preferencia, la varilla de par de torsión u otro miembro se acopla con uno de los miembros de riel laterales. En una modalidad práctica, una varilla de par de torsión adicional enlaza el colgador en el eje.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A fin de que la invención pueda comprenderse claramente y ponerse fácilmente en efecto práctico, las modalidades no limitativas preferidas de los sistemas de suspensión se describirán ahora haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en donde: La Figura 1 es una vista en perspectiva de una primera modalidad de un sistema de suspensión fabricado de conformidad con la invención; La Figura 2 es una vista amplificada de parte del sistema de suspensión mostrado en la Figura 1; La Figura 3 es una vista de planta del sistema de suspensión mostrada en la Figura 1; La Figura 4 es una vista lateral del sistema de suspensión mostrado en la dirección de las flechas 4--4 en la Figura 3; La Figura 5 es una vista en sección transversal a lo largo y en la dirección de las flechas 5--5 de la Figura 3; La Figura 6 es una vista en sección transversel a lo largo y en la dirección de las flechas 6—6 de la Figura 3; La Figura 7 es una vista en perspectiva de la suspensión mostrada en la Figura 1; y La Figura 8 es una vista de planta de una segunda modalidad de un sistema de suspensión fabricada de conformidad con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS Para fines de ilustración, los sistemas 10, 12 de suspensión de las Figuras 1 a 7 y 8 se muestran respectivamente instalados en un vehículo de eje en tándem. Para evitar la duplicación de la descripción, se usarán números de referencia idénticos para componentes idénticos en ambas modalidades. Puesto que cada suspensión en los sistemas es idéntica a la otra, solamente necesitará describirse una. Asimismo, los sistemas de suspensión pueden usarse de manera igualmente efectiva para un vehículo de un solo eje o de ejes múltiples. El vehículo es de la clase que tiene un miembro 14 de bastidor de riel lateral izquierdo, un miembro 16 de bastidor de riel lateral derecho, un eje 18 delantero y un eje 20 posterior. Se comprenderá que las suspensiones ilustradas para el lado izquierdo del vehículo se duplica con la misma clase de suspensión en el lado derecho del vehículo. Debido a la independencia de los sistemas de suspensión, pueden usarse como un eje impulsor, un eje de dirección o un eje en tándem. Típicamente, el chasis tiene también miembros 22, 24, 26 de bastidor transversales que se extienden desde el miembro 14 del bastidor lateral izquierdo hasta el miembro 16 de bastidor lateral derecho. Cada suspensión incorpora un conjunto 28 colgador que comprende una ménsula 30 de colgadora, sujetada mediante pernos 32 en el miembro 14 de armazón lateral. Se coloca un rodillo 34 de rebote dentro de la ménsula 30 del colgador con el resore 36 escalonado de soporte. El soporte 36 escalonado tiene una sección 38 generalmente horizontal delantera, una sección 40 generalmente vertical y una sección 42 posterior generalmente horizontal. La sección 42 horizontal se desliza hacia una ménsula 44 amortiguadora de choque asegurada a una viga 46 de soporte o refuerzo. Un asiento 48 de resorte superior se asegura en la sección 38 horizontal mediante los pernos 50 en forma de "U" que acoplan una almohadilla 52 superior. El asiento 48 de resorte incluye una guía 54 de pasador para recibir un pasador 56 del colgador. Una tapa 58 del eje superior se acopla a pivote con el pasador 56 del colgador. Una tapa 60 de eje infeiror se fija con pernos en la tapa 58 del eje superior para retener de manera cautiva los ejes 18, 20 entre los mismos. Una varilla 62 de par de torsión longitudinal se monta a pivote en la tapa 60 del eje inferior y la ménsula 30 del colgador para enlazar los ejes 18, 20 en los miembros 14, 16 de bastidor. Un amortiguador 64 de choque se fija a pivote por un extremo con la ménsula 44 del amortiguador de choque y por el otro extremo con la ménsula 66 amortiguador de choque del chasis colocada en los miembros 14, 16 de bastidor. Un resorte 68 de aire se asegura en los miembros 14, 16 de bastidor mediante la ménsula 70 y con la viga 46 de refuerzo o soporte. Un conjunto 72 de válvula de nivelación proporciona control para los resortes 68 de aire. Una varilla 74 de par de torsión superior se fija a pivote por un extremo en una ménsula 76 del eje y por el otro extremo en la ménsula 78 transversal en el miembro 24 de sección transversal. Una varilla 80 de par de torsión transversal se conecta a pivote por un extremo con una ménsula 82 de eje adicional y por el otro extremo con una ménsula 84 del chasis. En la modalidad mostrada en la Figura 8 las varillas 74 de par de torsión superiores y las varillas 80 de par de torsión transversales mostradas en las Figuras 1 a 7 se reemplazan por un miembro 86 de bastidor "A". El ápice 88 del miembro 86 del bastidor A, se fija a pivote. Esta disposición simplificará el ensamblado de esta modalidad en oposición a aquella de las Figuras 1 a 7. La invención dada a conocer en las modalidades preferidas proporciona una suspensión que incorpora un sistema de pivote (48, 56, 58) entre el eje (18, 20) y el resorte 36, con el pivote 56 colocado en la parte superior del eje (18, 20). Esta disposición permite que la varilla 74 de par de torsión superior (Figuras 1 a 7) o que el miembro 86 de bastidor A (Figura 8) enlace el eje (18, 20) con el miembro 14, 16 de bastidor para controlar el par de torsión de impulsión y frenado. La disposición también controlará el movimiento vertical del eje. Esto proporciona un sistema en el cual el eje 18, 20 puede moverse verticalmente sin rotación para proporcionar relativamente poca influencia en el movimiento de la suspensión desde el par de torsión impulsor y de frenado. Esta suspesión por lo tanto no será reactiva. Se cree que la invención y muchas de sus ventajas inherentes se comprenderán de la descripción que antecede y será evidente que puedan hacerse varios cambios en la forma, construcción y disposición de las piezas y que pueden hacerse cambios en la forma, construcción y disposición del sistema de suspensión descritos sin desviarse del alcance y espíritu de la invención ni sacrificar todas sus ventajas materiales, las formas descritas en lo que antecede siendo simplemente modalidades preferidas de la misma.

Claims (12)

REIVINDICACIONES:

1. Un sistema de suspensión para instalación entre un chasis que tiene miembros de riel laterales y miembros de bastidor transversales y un eje de un vehículo, el sistema de suspensión incluye un resorte escalonado que tiene una sección delantera generalmente horizontal teniendo un extremo delantero, una sección posterior generalmente horizontal que tiene un extremo posterior, una sección vertical entre y contigua con las secciones delantera y posterior y que desplaza la sección posterior debajo de la sección delantera, el extremo delantero del resorte escalonado está fijado a pivote en el chasis, un medio de resorte que se extiende entre el chasis y el extremo posterior del resorte escalonado y estando el eje asegurado a pivote en un medio de montaje en la sección delantera generalmente horizontal, quedando el pivote por encima del eje.

2. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 1, en donde el extremo delantero está fijado a pivote en un colgador en el chasis y una varilla de par de torsión u otro miembro enlaza el chasis en el eje .

3. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde el medio de resorte incluye un resorte de aire.

4. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 2, en donde la varilla de par de torsión u otro miembro se acopla con uno de los miembros de riel laterales .

5. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 2, en donde una varilla de par de torsión adicional enlaza el colgador con el eje.

6. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 1, en donde el medio de montaje incluye un asiento de resorte superior asegurado en la sección horizontal, el asiento de resorte superior además incluye una guía de pasador para recibir un pasador del colgador que proporciona el pivote, una tapa de eje superior colocada a pivote en el pasador del colgador y una tapa de eje inferior asegurada en la tapa del eje superior a fin de retener de manera cautiva el eje entre los mismos.

7. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 6, que además incluye una varilla de par de torsión adicional que enlaza la tapa de eje inferior con un colgador en el chasis.

8. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 1, que además incluye un amortiguador de choque fijado a pivote en un extremo, en el extremo posterior del resorte escalonado y por el otro extremo con el chasis.

9. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 1, que además incluye una varilla de par de torsión superior que enlaza el eje con uno de los miembros de bastidor transversales.

10. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 1, que además incluye un par de brazos divergentes unidos en un ápice, el ápice está fijado a pivote con el eje y los extremos libres de los brazos divergentes están acoplados a pivote con uno de los miembros de bastidor transversales.

11. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 1, en donde el sistema de suspensión se instala en uno de los miembros de riel laterales y un sistema de suspensión semejante se instala en el otro de los miembros de riel laterales con el eje enlazando los sistemas de suspensión.

12. El sistema de suspensión de conformidad con la reivindicación 11, en donde se proporciona una pluralidad de sistemas de suspensión para una pluralidad de ejes del vehículo.