ES2323518T3 - Sistemas de suspension. - Google Patents

Abstract

Un sistema de suspensión que comprende una biela superior (20), estando la biela superior (20) montada en un extremo interior sobre una carrocería de vehículo o sub-batidor mediante una junta esférica interior (22) y conectada en un extremo exterior a un extremo superior de un portador del cubo que se extiende verticalmente (16) por una junta esférica exterior (24); un brazo oscilante inferior (12), estando montado el brazo oscilante inferior (12) en un extremo interior sobre una carrocería de vehículo o sub-bastidor para realizar un movimiento pivotal alrededor de un eje horizontal, que se extiende longitudinalmente, mediante un par de cojinetes deformables espaciados (14) y conectados en un extremo exterior a un extremo inferior del portador del cubo (16) por una junta esférica (26) inferior; y un elemento de interconexión (30), estando el elemento de interconexión (30) conectado en un extremo inferior al brazo oscilante inferior (12), en una zona intermedia de los extremos interiores y exteriores del mismo, para realizar un movimiento pivotal, mediante una bisagra o articulación de charnela (32), estando el elemento de interconexión (30) conectado en un extremo superior a la biela superior (20) mediante una junta esférica intermedia (34), caracterizado porque el elemento de interconexión (30) es un brazo oscilante, estando el centro de rotación de la junta esférica intermedia (34) desviado de una línea que une los centros de rotación de las juntas esféricas internas y externas (22, 24), estando la junta esférica intermedia ubicada en la zona intermedia de los extremos interiores y exteriores de la biela superior (20), de modo que la proporción de las distancias entre la junta esférica interior (22) y la junta esférica intermedia (34), y entre la junta esférica intermedia (34) y la junta esférica superior (24) es sustancialmente la misma que la proporción de las distancias entre el extremo interior del brazo oscilante inferior (12) y la conexión entre los brazos oscilantes inferior y de interconexión (12, 30) y entre la conexión entre los brazos oscilantes inferior y de interconexión (12, 30) y el extremo exterior del brazo oscilante inferior (12).

Description

Sistemas de suspensión.

La presente invención se refiere a los sistemas de suspensión y, en particular a las mejoras en, y relacionadas con, los sistemas de suspensión de doble brazo oscilante para vehículos de pasajeros de cuatro ruedas.

La invención es aplicable a ejes accionados o no accionados y puede aplicarse favorablemente tanto a la suspensión delantera como a la trasera.

Las suspensiones convencionales de doble brazo oscilante, en las que los brazos oscilantes están situados dentro del diámetro de la rueda, muestran un comportamiento adecuado para la aplicación de suspensión delantera en términos de control del centro de balanceo, control de la inclinación y control del ángulo de alineación. Ofrecen ventajas sobre otros conceptos debido a lo compactos que resultan y a la estrecha proximidad de sus uniones estructurales a la carrocería o sub-bastidor, que permite una subestructura eficiente y ligera. La inminente legislación de impacto sobre peatones también tenderá a favorecer dichos sistemas frente a las suspensiones por barra de MacPherson, ampliamente extendidas, que suelen tener puntos de montaje situados en zonas altas de la estructura, cerca de la superficie del capó, lo cual no resulta deseable desde el punto de vista de protección de la cabeza del peatón que podría impactar en esa zona. Si los brazos oscilantes dobles están bien espaciados entre sí, de modo que el brazo oscilante superior esté localizado sobre el neumático, los diversos montajes resultantes carrocería/sub-bastidor y un perfil alto no propiciarán, como la barra de MacPherson, un impacto tan grande sobre la cabeza del peatón.

Sin embargo, los sistemas de suspensión delantera de doble brazo oscilante convencionales requieren un robusto montaje de los brazos oscilantes con el fin de minimizar la pérdida de ángulo y trayectoria de arrastre durante el frenado, que tendría el efecto de degradar la estabilidad y previsibilidad del vehículo. Sin embargo, un montaje robusto de los brazos oscilantes tiende a hacer que el vehículo no se desplace suavemente debido a la consecuente falta de deformabilidad longitudinal.

La deformabilidad de la suspensión se ha convertido en una condición sine qua non en los últimos tiempos debido a las mayores expectativas relativas al confort de los pasajeros, especialmente desde que se crean cada vez más coches para utilizar con neumáticos antipinchazos que son significativamente más sólidos que los neumáticos convencionales y requieren que las suspensiones sean más deformables para compensar hasta cierto grado.

El objeto de establecer un punto de rotación de elevación lateral para la suspensión con fuerzas longitudinales también es deseable para un eje trasero, especialmente un eje trasero accionado, pero por razones diferentes al delantero. Se requiere un eje trasero accionado para proporcionar la "convergencia de las ruedas" durante la carga de tracción hacia atrás para contrarrestar la tendencia del vehículo de virar en exceso cuando el acelerador se eleva en mitad de una curva. En particular, la rueda trasera exterior debe convergir bajo estas circunstancias, mientras que la rueda interior debe convergir en un grado menor o incluso divergir. Asimismo, los cambios de fuerza longitudinal en el eje trasero generan cargas bastante bajas en comparación con las cargas de frenado, normalmente del orden de un cuarto. Otro asunto que hay que tratar es el requisito para generar un cambio de alineación cuando se libera el acelerador, sin generar un cambio de alineación excesivo durante el frenado.

Con una suspensión de doble brazo oscilante convencional, que tendría un punto de rotación del cubo en la elevación lateral, en algún punto cerca del centro de la rueda, se producirá un componente de viraje excesivo no deseado desarrollado desde la rueda interior, generando más convergencia que la rueda exterior.

El documento US-B1-6305700 divulga una suspensión como se especifica en el preámbulo de la reivindicación 1.

Las figuras 1 y 2 representan una suspensión delantera de doble brazo oscilante convencional vista desde el lateral. La parte delantera del vehículo está hacia el lateral izquierdo de las figuras.

Un brazo oscilante superior 10 y un brazo oscilante inferior 12 están unidos en sus extremos interiores a una carrocería del vehículo o sub-bastidor, mediante cojinetes deformables 14. Los brazos oscilantes 10 y 12 están conectados en sus extremos exteriores con los extremos superiores e inferiores, de un cubo giratorio 16, mediante juntas esféricas 18.

Un mecanismo de dirección (no mostrado) está conectado mediante barras de acoplamiento (no mostradas) a los brazos de dirección 40 en los cubos de rótula 16, mediante juntas esféricas, en un modo convencional.

WC representa el centro de la rueda y CP representa el punto de contacto de la rueda sobre el suelo. Con el fin de simplificar, se han ignorado los momentos del eje de dirección, es decir, las fuerzas se han resuelto como si las juntas esféricas exteriores de los brazos oscilantes superiores e inferiores estuvieran en el plano de la rueda.

Con referencia a la figura 1, si se aplica una fuerza de frenado F_{B} en el punto de contacto CP, el cubo de rótula 16 experimenta las fuerzas de reacción F_{U} y F_{L} en las conexiones 18 con el brazo oscilante superior e inferior 10, 12, respectivamente, entonces;

F_{L} = F_{B}B/A

y

F_{U}=F_{B}(B/A-1).

Con referencia a la figura 2, si se aplica una fuerza F_{C} al centro de la rueda WC, como sería el caso si el vehículo chocase con un bache o discontinuidad en la superficie de la carretera, el cubo de rótula 16 experimenta las fuerzas de reacción F_{U} y F_{L} en las conexiones 18 con los brazos oscilantes superior e inferior 10.12 respectivamente, entonces

F_{L} = F_{C}C/D

y

F_{U}=F_{C}(1-C/D).

Si el brazo oscilante superior 10 tiene una robustez longitudinal en la junta esférica superior 18 de K_{U}, que resulta mayoritariamente de los elementos elastoméricos que unen el brazo oscilante a la estructura de la carrocería; y el brazo oscilante inferior 12 tiene una robustez longitudinal correspondiente de K_{L} en la junta de rótula inferior 18.

La robustez longitudinal de la suspensión en el punto de contacto K_{CP} es, ignorando las influencias en la robustez de los efectos del plano fuera de la rueda;

K_{CP}= 1/(1/(K_{L}(A/B)^{2})+ 1/(K_{U}(A/(A-B))^{2}))

Considerando el caso simplista en que A = B/2 y K_{L}=K_{U}=K; luego K_{CP}=K/5. Si la suspensión choca con un bache, la carga se transmite al cubo mediante el cojinete en el centro de la rueda. La robustez longitudinal de la suspensión en el centro de la rueda K_{WC} es

K_{WC} = 1(1/(K_{L}(D/C)^{2})+1/(K_{U}(D/(D-C))^{2})

Considerando el caso simplista en que C = D/2 y K_{L}=KU=K; luego K_{WC}=2K

Por lo tanto K_{WC}/K_{CP} = 2K/(K/5) = 10

De este modo, se ve que en el caso simplista descrito, la robustez en el centro de la rueda WC es 10 veces la robustez en el punto de contacto CP. La robustez en el centro de la rueda WC se refiere al nivel de aislamiento de la masa de muelles de los choques producidos por la carretera. La robustez en el punto de contacto CP es indicativa del cambio en el arrastre experimentando como resultado del frenado. De este modo, se ve que el concepto de brazo oscilante doble convencional no es ideal si se desea obtener tanto buen nivel de aislamiento y como buen control de arrastre.

La siguiente técnica anterior está orientada a tratar este dilema utilizando varios mecanismos para aumentar la robustez del punto de contacto y el control de arrastre y/o deformabilidad del centro de la rueda.

Eje delantero Honda NSX - doble brazo oscilante interconectado (GB 2192597 A) y

Eje delantero de "plataforma" Toyota (Patente japonesa 05085116 A) Lotus Elan.

Suspensión delantera central deformable a nivel de suelo McLaren F1.

Suspensión trasera ACC por Steven Randle.

Toyota (Patente japonesa 06072116 A) tiene una pieza de interconexión pero es sustancialmente diferente en su modo de funcionamiento y no cubre los asuntos planteados en este documento.

Todos los conceptos anteriores tienen como objetivo resolver la deficiencia fundamental de la suspensión de doble brazo oscilante convencional, de diferentes modos.

El eje delantero de Honda citado anteriormente utiliza una pieza de interconexión entre los extremos interiores de los brazos oscilantes superiores e inferiores. La utilización de este sistema es mejor si los brazos oscilantes tienen forma de "L" de modo que ofrecen una sección transversal recta robusta entre la junta al cubo de rótula en el extremo exterior y el sub-bastidor o estructura de la carrocería en el extremo interior. De este modo se proporciona una gran robustez lateral y, por consiguiente, un buen control de la inclinación y control de dirección de la fuerza lateral. Sin embargo, esto tiende a derivar en asuntos de configuración porque el brazo "L" tiene que ser lo suficientemente largo para que el larguero longitudinal de la "L" libere el alojamiento del neumático. Esto representa una desventaja significativa ya que el brazo oscilante superior sería, de forma ideal, considerablemente más corto que el inferior para un control óptimo de la inclinación y del centro de balanceo. Además, la parte de interconexión debe configurarse en el punto en que existe más presión para el espacio en el ancho del vehículo, es decir, justo dentro de la parte de bloqueo del alojamiento del neumático.

Los sistemas Lotus y McLaren presentan ambos un medio sub-bastidor adicional "flotante" en uno de los laterales del vehículo, al que están unidos los brazos oscilantes. La deformabilidad de la suspensión longitudinal es proporcionada por cuatro cojinetes entre los sub-bastidores y la estructura de la carrocería. Uno de los problemas que plantea este sistema es que la deformabilidad del centro de la rueda está limitada por la cantidad de tensión permisible en estos cojinetes, sería difícil conseguir mucho más de 10 mm. Asimismo, la efectividad de esta deformabilidad disminuye por el hecho de que la masa modal longitudinal es mayor, es decir, la masa de muelle normal más la masa de los sub-bastidores. Estos conceptos funcionarán mejor cuando se maximice el espacio de los cojinetes de deformabilidad, de otro modo, la robustez de guiñada y la robustez de balanceo del montaje de suspensión relativo a la estructura de la carrocería serán insuficientes para proporcionar una buena inclinación y control de la alineación y tenderá a diluir las ventajas que estos conceptos pretenden presentan. Los sub-bastidores deben ser lo suficientemente robustos para proporcionar un apoyo adecuado para los brazos oscilantes y cojinetes de deformabilidad para los que se requieren miembros estructurales significativos, que tienden a exacerbar el asunto del peso.

El concepto ACC es aplicable sólo a las suspensiones traseras. Como variante del sistema de suspensión de cinco bielas, sus puntos de acoplamiento interno a la estructura de la carrocería/sub-bastidor tienden a ser más diferentes, requiriendo una mayor estructura de apoyo para su montaje.

El objeto del a presente invención es superar las deficiencias de las suspensiones convencionales de doble brazo oscilante permitiendo niveles excelentes de deformabilidad sin presentar un pobre control de arrastre.

La presente invención está orientada a resolver los mismos asuntos que la técnica anterior descrita precedentemente, pero de un modo nuevo, ofreciendo de este modo ciertas ventajas críticas sobre los conceptos precedentes.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, un sistema de suspensión se caracteriza por una biela superior, estando la biela superior montada en un extremo interno a una carrocería del vehículo o sub-bastidor para realizar un movimiento pivotal sobre un eje horizontal que se extiende longitudinalmente, mediante un par de cojinetes deformables espaciados y conectados en un extremo exterior a un extremo inferior del portador del cubo mediante una junta esférica inferior; y un brazo oscilante de interconexión, estando el brazo oscilante de interconexión conectado a un extremo inferior al brazo oscilante inferior, en relación intermedia con respecto a los extremos interiores y exteriores del mismo, para realizar un movimiento pivotal, mediante una bisagra o articulación de charnela, estando el brazo oscilante de interconexión conectado en un extremo superior a la biela superior mediante una junta esférica intermedia, estando el centro de rotación de la junta esférica intermedia desviado de una línea que une los centros de rotación de las juntas esféricas internas y externas, estando la junta esférica intermedia localizada en la zona intermedia de los extremos interno y externo de la conexión superior, de modo que la proporción de las distancias entre la junta esférica y la junta esférica intermedia, y entre la junta esférica intermedia y la junta esférica exterior, es sustancialmente la misma que la proporción de las distancias entre el extremo interior del brazo oscilante inferior y la conexión entre los brazos oscilantes inferiores y de interconexión y entre la conexión entre los brazos oscilantes inferiores y de interconexión y el extremo exterior del brazo oscilante inferior.

La función del brazo oscilante de interconexión consiste en forzar la rotación del cubo alrededor de un punto cerca del punto de contacto cuando la suspensión está sujeta a una carga longitudinal, ya sea en el punto de contacto, es decir, una carga de frenado en el centro de la rueda. Cuando más cerca está el punto de rotación al punto de aplicación de la carga, más robusta será la suspensión en la dirección longitudinal. Por lo tanto, con el fin de maximizar la deformabilidad del centro de la rueda y la robustez del punto de contacto, el punto de rotación ha de situarse claramente en, o cerca del punto de contacto.

A diferencia del sistema Honda, la presente invención funciona mejor si el brazo oscilante inferior tiene forma de "A" que se ajusta cómodamente en el alojamiento del neumático y por tanto, sería significativamente más compacta que cualquiera de estos sistemas. Además, la presente invención no está limitada por la tensión permisible del cojinete y las partes adicionales requeridas para proporcionar la funcionalidad mejorada serían considerablemente más pequeñas y ligeras que para los sistemas Lotus y McLaren. La presente invención también será más compacta que el sistema ACC.

De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, el sistema de suspensión es aplicable al eje director del vehículo, siendo el portador del cubo un cubo giratorio que posee un brazo de dirección al que pueden estar conectadas por ejemplo las barras de acoplamiento de un mecanismo de cremallera y piñón, de manera convencional. La cremallera de dirección y las barras de acoplamiento pueden estar ubicadas bien delante o bien detrás del centro-línea del eje.

Alternativamente, el sistema de suspensión puede aplicarse de forma ventajosa a un eje trasero del vehículo, particularmente un eje trasero accionado.

Las unidades de muelle/amortiguador, o las unidades separadas de muelle y amortiguador pueden estar unidas al cubo de rótula, a la biela superior al brazo oscilante intermedio o brazo oscilante inferior.

A continuación se describe la invención, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 ilustra, en forma de diagrama, un sistema de suspensión convencional de doble brazo oscilante, mostrando fuerzas de frenado;

La figura 2 ilustra, en forma de diagrama, un sistema de suspensión convencional de doble brazo oscilante, mostrando las fuerzas del centro de la rueda;

La figura 3 ilustra, en forma de diagrama, un sistema de suspensión delantera de acuerdo con la presente invención;

La figura 4 es una ilustración en forma de diagrama del sistema de suspensión ilustrado en la figura 3, cuando está sujeto a una desviación axial;

La figura 5 es una ilustración en forma de diagrama del sistema de suspensión ilustrado en la figura 3, cuando está sujeto a una desviación radial en el plano del brazo oscilante inferior;

La figura 6 es una ilustración en forma de diagrama del sistema de suspensión ilustrado en la figura 3, cuando está sujeto a una desviación radial normal al plano del brazo oscilante inferior; y

La figura 7 ilustra, en forma de diagrama, un sistema de suspensión trasera de acuerdo con la presente invención.

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Se utilizan los mismos números de referencia en los dibujos adjuntos para indicar componentes similares.

Las figuras 3 a 6 ilustran un sistema de suspensión de acuerdo con la presente invención, para el eje director delantero de un vehículo de motor. El sistema de suspensión tiene una biela superior 20, que está montada en su extremo interior sobre una carrocería del vehículo o sub-bastidor mediante una junta esférica interior 22 y conectada en su extremo exterior a un extremo superior de un cubo de rótula 16 que se extiende verticalmente mediante una junta esférica externa 24.

Un brazo oscilante inferior 12 está montado en sus extremos interiores sobre una carrocería del vehículo o sub-bastidor para realizar un movimiento pivotal sobre un eje horizontal, que se extiende longitudinalmente, mediante un par de cojinetes deformables espaciados 14 y está conectado en su extremo exterior al extremo inferior del cubo de rótula 16 mediante una junta esférica inferior 26.

Un brazo oscilante de interconexión 30 está conectado en su extremo inferior al brazo oscilante inferior 12, en la zona intermedia de los extremos interior y exterior del mismo. El brazo oscilante de interconexión 30 está montado sobre el brazo oscilante inferior 12, para realizar un movimiento pivotal sobre un eje, mediante una bisagra o articulación de charnela 32. El brazo oscilante de interconexión 30 está conectado en su extremo superior sobre la biela superior 20 mediante una junta esférica intermedia 34. El centro de rotación de la junta esférica intermedia 34 está desviado por una pequeña amplitud, desde una línea que une los centros de rotación de las juntas esféricas internas y externas 22, 24.

La junta esférica intermedia 34 está ubicada en la zona intermedia de los extremos interior y exterior de la conexión superior 20, de forma que la proporción de las distancias entre la junta esférica interior 22 y la junta esférica intermedia 34, y entre la junta esférica intermedia 34 y la junta esférica exterior 24, es sustancialmente la misma que la proporción de las distancias entre el extremo interior del brazo oscilante inferior 12 y la bisagra o articulación de charnela 32 y entre la bisagra o articulación de charnela 32 y el extremo exterior del brazo oscilante inferior 12, siendo dicha proporción, por ejemplo, 1:1.

La pequeña desviación de la junta esférica intermedia 34 desde la línea que conecta las juntas esféricas 22, 24 permite una pequeña amplitud de rotación de la biela superior 20 sobre el eje entre juntas esféricas 22, 24 que acomoda variaciones geométricas en el sistema y evita de forma efectiva que el sistema se fuerce en exceso.

Un mecanismo de dirección (no mostrado) está conectado mediante barras de acoplamiento (no mostradas) a los brazos de dirección 40 en los cubos de rótula 16, mediante juntas esféricas. Las unidades de muelles/amortiguador o los muelles y amortiguadores separados (no mostrados) están conectados entre la carrocería del vehículo o sub-bastidor y los cubos de rótula, la biela superior 20 y/o el brazo oscilante inferior 12.

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El efecto de rotación del cubo del sistema de suspensión descrito anteriormente, debido a la deformabilidad del brazo oscilante inferior 12, será la suma de desviaciones en tres modos:

a) Modo 1, desviación axial del brazo oscilante inferior con respecto a la carrocería o cojinetes del sub-bastidor 14 que se origina mayoritariamente de las fuerzas longitudinales en la junta de rótula inferior 26. En la desviación axial, que deber ser la dirección dominante si se utilizan los cojinetes convencionales 14, entonces,

la desviación longitudinal en los cojinetes 14

= la desviación en la bisagra o articulación de charnela 32;

\quad

= la desviación en la junta esférica inferior 26

\quad

= la desviación en la junta esférica intermedia 34

\quad

= x

(el brazo oscilante inferior se traslada físicamente hacia atrás). La desviación correspondiente en la junta esférica exterior 24=2x.

Si la junta esférica exterior 24 se mueve 2x y la junta esférica inferior 26 se mueve x, entonces el punto de rotación del cubo de rótula 16 debe estar en algún punto cerca del punto de contacto CP, como se ilustra en la figura 4.

b) Modo 2, desviación radial del brazo oscilante inferior con respecto a los cojinetes de la carrocería o sub-bastidor 14, en el plano del brazo oscilante inferior 12, que se origina mayoritariamente de las fuerzas longitudinales en la junta esférica inferior 26. Al desviarse radialmente en el plano del brazo oscilante inferior 12, el brazo oscilante inferior 12 rota sobre una línea vertical que pasa a través de un punto a medio camino entre los cojinetes deformables 14, entonces:

Si la desviación en la junta esférica inferior 26 = x

Entonces la desviación en la junta esférica intermedia = x/2; y

La desviación en la junta esférica exterior 24 = x

Cuando la junta esférica inferior 26 y la junta esférica exterior 24 se mueven x, entonces el punto de rotación se encuentra en infinito, es decir, no habrá rotación, sino simplemente puro movimiento de translación del cubo giratorio 16, como se ilustra en la figura 5.

c) Modo 3, desviación radial del brazo oscilante inferior con respecto a los cojinetes de la carrocería o sub-bastidores 14 en ángulo recto al plano respecto del brazo oscilante inferior 12, que resulta mayoritariamente de cargas transmitidas a través de la biela superior 20 y el brazo oscilante de interconexión 30. Al desviarse radialmente fuera del plano, el brazo oscilante inferior 12 se inclina alrededor de un eje a través del cojinete esférico interior 22 que pasa a medio camino entre los cojinetes deformables 14, entonces:

la desviación en el cojinete esférico inferior 26 = 0

Si la junta esférica exterior 24 se mueve x y la junta esférica inferior no se mueve, entonces el cubo de rótula 16 rotará alrededor de la junta esférica inferior 26, como se ilustra en la figura 6.

El uso de cojinetes deformables convencionales 14, que tendrán típicamente una alta proporción radial-axial, en el extremo interior del brazo oscilante inferior 12, tenderá a suponer el dominio del modo 1, que representa la característica deseada por las razones anteriormente descritas. Los modos 2 y 3 tienden a influir en el movimiento del punto de contacto en direcciones opuestas y por tanto, con un cuidadoso ajuste, pueden utilizarse estos dos modos para oponerse entre sí. Por consiguiente, el resultado de los tres modos tenderá a semejarse al modo 1.

Con el centro de rotación del cubo de rótula en, o cerca del punto de contacto, la suspensión tenderá a resistir con más solidez las fuerzas de frenado. Por consiguiente, el ángulo y la trayectoria de arrastre y tenderán a resistir el cambio durante el frenado, garantizando así una buena estabilidad. Sin embargo, la suspensión será mucho más deformable cuando las fuerzas se aplican a la altura del centro de la rueda, lo que resulta en un excelente aislamiento de los choques producidos por la carretera.

Los ascensos/descensos de anti-hundimiento y anti-frenado para un sistema de suspensión particular pueden ajustarse mediante una alineación angular adecuada del eje pivotal del brazo oscilante de interconexión 30 al brazo oscilante inferior 12, con respecto al eje de los cojinetes deformables 14. Además, la posición del centro de rotación del cubo giratorio 16 para un sistema de suspensión dado puede ajustarse mediante una selección adecuada de la proporción de las distancias entre la junta esférica interna 22 y la junta esférica intermedia 34, y entre la junta esférica intermedia 34 y la junta esférica externa 24.

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Como se ilustra en la figura 7, cuando se utiliza como suspensión trasera, el brazo 40 está conectado a la carrocería del vehículo o sub-bastidor, por una barra de acoplamiento de control de la "alineación" 42, estando la barra de acoplamiento 42 unida a la carrocería del vehículo o sub-bastidor por un cojinete deformable 44 y al brazo 40 por una junta esférica 46.

Al contener el punto de rotación del cubo en la elevación lateral para que esté cerca del punto de contacto, de la manera descrita anteriormente, el nivel de cambio de alineación por carga unitaria de liberación del acelerador, reaccionado en el centro de la rueda, es mucho mayor que el nivel de cambio de "alineación" por carga unitaria de frenado.

Además, en la elevación final, el ángulo de las bielas de control de la alineación 42 tiende a estar hacia abajo/fuera, cuando la suspensión tiende al rebote y hacia arriba/fuera cuando la suspensión tiende a las sacudidas. Si el punto de rotación del cubo en la elevación lateral está cerca del punto de contacto CO, la biela de control de la "alineación" 42 en una rueda interior que se mueve hacia el rebote, se mueve de una dirección descendente/exterior a otra menos descendente/exterior, y el componente lateral de esta hace que la rueda "diverja". Al mismo tiempo, la rueda exterior que se mueve con sacudidas generará una "convergencia" para la misma rotación del cubo en la elevación lateral. Los cambios de "convergencia" que resultan de la liberación del acelerador siempre serán, consecuentemente, mayores en la rueda exterior que en la rueda interior.

Ocurre lo contrario en un sistema de doble brazo oscilante convencional, que tendría un punto de rotación del cubo en la elevación lateral, en algún punto cerca del centro de la rueda. Como consecuencia, se producirá un componente no deseado de exceso de viraje, desarrollado desde la rueda interior que genera más convergencia que la rueda exterior.

En una realización alternativa, una segunda barra de control de la alineación 42 puede estar unida al portador del cubo 16, en la parte delantera de este. Esta segunda barra de control de la alineación 42 complementará la acción de la barra de control de la alineación montada en la parte trasera del portador del cubo 16.

La adecuación de la suspensión de acuerdo con la presente invención para ambas suspensiones, delantera y trasera, posee la ventaja adicional de que los componentes comunes pueden utilizarse para los ejes delanteros y traseros de un vehículo. Asimismo, dado que los ajustes de descenso anti-frenado o anti-ascenso pueden incluirse dentro de los mismos componentes de suspensión, sin requerir cambios en puntos clave de la carrocería o sub-bastidor, resulta además posible hacer que la estructura a la que se unen las suspensiones delantera y trasera sea común.

Ya sea un eje delantero o trasero, el concepto es excepcionalmente compacto, más compacto y más ligero que otros conceptos que han sido concebidos para tratar asuntos similares.

Las juntas esféricas utilizadas de acuerdo con la presente invención deben tener una deformabilidad mínima. Sin embargo, las juntas esféricas o de rótula con elementos elastoméricos robustos pueden utilizarse con el fin de mejorar el aislamiento a la vibración.

En esta memoria:

"Ángulo de arrastre" debe entenderse como el ángulo con respecto a la vertical en la vista lateral que el eje de dirección hace con el suelo; y

"Trayectoria de arrastre" debe entenderse como la distancia horizontal desde el centro de la rueda hasta el punto donde el eje de dirección forma intersección con el suelo en la vista lateral.

Claims (9)

1. Un sistema de suspensión que comprende una biela superior (20), estando la biela superior (20) montada en un extremo interior sobre una carrocería de vehículo o sub-batidor mediante una junta esférica interior (22) y conectada en un extremo exterior a un extremo superior de un portador del cubo que se extiende verticalmente (16) por una junta esférica exterior (24); un brazo oscilante inferior (12), estando montado el brazo oscilante inferior (12) en un extremo interior sobre una carrocería de vehículo o sub-bastidor para realizar un movimiento pivotal alrededor de un eje horizontal, que se extiende longitudinalmente, mediante un par de cojinetes deformables espaciados (14) y conectados en un extremo exterior a un extremo inferior del portador del cubo (16) por una junta esférica (26) inferior; y un elemento de interconexión (30), estando el elemento de interconexión (30) conectado en un extremo inferior al brazo oscilante inferior (12), en una zona intermedia de los extremos interiores y exteriores del mismo, para realizar un movimiento pivotal, mediante una bisagra o articulación de charnela (32), estando el elemento de interconexión (30) conectado en un extremo superior a la biela superior (20) mediante una junta esférica intermedia (34), caracterizado porque el elemento de interconexión (30) es un brazo oscilante, estando el centro de rotación de la junta esférica intermedia (34) desviado de una línea que une los centros de rotación de las juntas esféricas internas y externas (22, 24), estando la junta esférica intermedia ubicada en la zona intermedia de los extremos interiores y exteriores de la biela superior (20), de modo que la proporción de las distancias entre la junta esférica interior (22) y la junta esférica intermedia (34), y entre la junta esférica intermedia (34) y la junta esférica superior (24) es sustancialmente la misma que la proporción de las distancias entre el extremo interior del brazo oscilante inferior (12) y la conexión entre los brazos oscilantes inferior y de interconexión (12, 30) y entre la conexión entre los brazos oscilantes inferior y de interconexión (12, 30) y el extremo exterior del brazo oscilante inferior (12).

2. Un sistema de suspensión de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque los cojinetes deformables (14) tienen una alta relación de rigidez radial a axial.

3. Un sistema de suspensión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la juntas esféricas (22, 24, 26, 34) tienen una deformabilidad mínima.

4. Un sistema de suspensión de acuerdo con la reivindicación 3 caracterizado porque las juntas esféricas (22, 24, 26, 34) incluyen elementos elastoméricos rígidos.

5. Un sistema de suspensión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el portador del cubo (16) constituye un cubo de rótula, teniendo dicho cubo de rótula un brazo (40) por el cual el cubo de rótula (16) puede estar conectado a un mecanismo de dirección.

6. Un sistema de suspensión de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado porque la conexión al mecanismo de dirección está localizada bien frente a, o bien detrás de, la línea central de un eje del vehículo.

7. Un sistema de suspensión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se proporciona un brazo (40) en el portador del cubo (16), por el que puede estar conectado a una carrocería del vehículo o sub-bastidor, mediante una barra de control de la alineación (42).

8. Un sistema de suspensión de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizado porque la barra de control de la alineación (42) está conectada a la carrocería del vehículo o sub-bastidor por un cojinete deformable (44) y al brazo (40) mediante una junta esférica (46).

9. Un sistema de suspensión de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las unidades de muelle y amortiguador están montadas entre la carrocería del vehículo o sub-bastidor y la biela superior (20), el brazo oscilante inferior (12), el brazo oscilante de interconexión (30) y/o el portador del cubo (16).