EJE CON TRAVESAÑO DEFORMABLE EN TORSIÓN Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DEL TRAVESAÑO.

Eje flexible para un vehículo automóvil, comprendiendo un travesaño (2) que une dos brazos longitudinales (4ª),

(4b), (21), caracterizado porque comprende como mínimo un elemento unido (3), (6a), (6b) sobre el mencionado travesaño (2) de manera para definir en combinación con este ultimo un cuerpo hueco que se extiende paralelamente al eje del mencionado travesaño (2) por lo menos sobre una porción del mismo de manera que aporta una rigidez anti-elevación, el mencionado o los mencionados elementos unidos (3) están montados sobre una parte superior y/o partes laterales del travesaño

1. Dominio técnico del invento:

El dominio técnico del invento es el de las suspensiones de vehículos automóviles. De forma más precisa, el invento concierne a los ejes flexibles para ruedas no motrices de un vehículo automóvil, y destaca la forma de realizar la función de rigidez anti-elevación de este eje.

2. Estado de la técnica:

Actualmente, en los ejes flexibles, la función anti-elevación se realiza siguiendo dos tecnologías diferentes.

La primera consiste en utilizar una pieza transversal (travesaño) que une los dos brazos longitudinales del eje y una barra de torsión (barra anti – elevación) unida, que asegura la mayor parte de la rigidez anti-elevación. Las distintas formas de poner en práctica esta técnica se ilustran en las figuras 12, 13 y 14.

Esta barra de sección cilíndrica hueca, llena o de forma oblonga hueca, está unida al eje ya sea por soldadura a los brazos longitudinales del eje, ya sea por soldadura a los soportes específicos unidos al eje ( ejemplo: Renault Clío ( marcas registradas)).

En algunos casos, la unión entre la barra de torsión y el eje se consigue mediante ensamblado atornillado (ejemplo: Toyota Prius (marcas registradas) como está ilustrado en la figura 17).

La diversidad de rigidez se asegura modificando las dimensiones (diámetro y espesor) de la barra de torsión. Esta primera tecnología presenta los siguientes inconvenientes:

- El coste de la barra de torsión;

- La masa de la barra de torsión;

- La unión entre la barra de torsión y el eje puede ser difícil porque está muy forzada y localizada en una zona de pequeñas dimensiones.

- El modo vibratorio de la barra es incomodo en algunos casos.

Los travesaños de sección abierta presentan sin duda una relación interesante entre inercia de flexión e inercia de torsión, pero conllevan varios inconvenientes a los que se puede añadir el hecho de que estos travesaños tienen tendencia a deformarse en torsión.

La recuperación progresiva de una deformación como ésta es difícil de conseguir, lo que hace que la puesta a punto de la resistencia de la unión entre el travesaño y los brazos longitudinales sea muy delicada.

Para intentar controlar esta deformación, se suele recurrir, tradicionalmente, a una cartela que generalmente se suelda al elemento de unión para recuperarse progresivamente de la deformación.

Cabe mencionar que en este caso la barra anti-elevación se monta a menudo sobre estas cartelas.

La segunda tecnología consiste en integrar la función de rigidez anti- elevación en el travesaño, como está ilustrado en las figuras 15 y 16.

En este caso, el travesaño está formado por un tubo que constituye su parte central con el fin de obtener la rigidez deseada en la torsión y en la flexión (ejemplo: Peugeot 806 (marcas registradas) ilustrado en la figura 18, y Opel Zafira (marcas registradas) ilustrado en la figura 19).

Estos travesaños de sección cerrada y evolutiva permiten controlar progresivamente la recuperación de la deformación y optimizar la rigidez anti balanceo.

La diversidad de rigidez anti-elevación en función de las necesidades queda asegurada mediante la modificación de la forma de la sección del travesaño.

Esta tecnología presenta en particular el inconveniente de generar costes de herramientas elevados para administrar los diferentes niveles de rigidez. Efectivamente, para cada nivel de rigidez antielevación deseado es necesario un conjunto de herramientas para formar el travesaño.

Otro inconveniente se refiere a las fuertes tensiones a las que está sometida la zona de transición evolutiva (porción del travesaño en la que la sección evoluciona rápidamente en una longitud eventualmente corta).

Efectivamente, las deformaciones de la pared del travesaño son importantes y fragilizan la zona correspondiente.

Por ello es necesario proceder a un tratamiento térmico para conferir a la pared una resistencia mecánica que sea suficiente para resistir las elevadas tensiones sufridas por las zonas de transición evolutiva.

A pesar de esto, un tratamiento térmico como el descrito genera dificultades técnicas en lo referente a los adoses: los bordes de la zona de adose deben estar recortados con laser debido a la dureza del material después del tratamiento térmico, (la pared del travesaño sufre deformaciones importantes como consecuencia del tratamiento térmico...).

Se comprende así que el tratamiento térmico del travesaño produce costes directos e indirectos relativamente altos.

El documento JP 200 177 349 describe un eje flexible que comprende un travesaño cuyo perfil está cerrado por un elemento unido en el interior del travesaño.

3-Objetivos del invento:

El invento tiene como objetivo particular el de paliar los diferentes inconvenientes de las técnicas conocidas.

En particular, un primer objetivo del invento es proporcionar ejes flexibles para vehículos automóviles y un procedimiento de fabricación correspondiente, que permita asegurar la rigidez antielevación del eje, aparte del aporte de rigidez de los muelles de suspensión sin utilizar barra de torsión ni travesaño, realizado a partir de un perfil cerrado.

Así, un objetivo del invento es el de proporcionar este tipo de ejes, que sean fáciles de fabricar, sin necesidad de herramientas específicas o complejas, y que tengan, consecuentemente, un precio de coste reducido respecto del sistema anterior.

Otro objetivo del invento es el de proporcionar ejes como los mencionados, cuyo peso sea reducido respecto a aquellos que emplean una barra de torsión.

Otro objetivo más del invento es el de proporcionar una técnica que permita una gestión simple, eficaz y de coste reducido de la diversidad de la rigidez anti- elevación, en función de los modelos y las necesidades.

4. Características principales del invento

Estos objetivos, así como los que aparecerán en adelante, se han conseguido con ayuda de un eje flexible para vehículo automóvil, que comprende un travesaño que une dos brazos longitudinales. Según el invento, el eje comprende al menos un elemento unido a dicho travesaño para definir, en combinación con este último, un cuerpo hueco que se extiende paralelamente al eje de dicho travesaño al menos sobre una porción de éste, de forma que le aporte una rigidez anti-elevación.

Por ello, este cuerpo hueco es fácil de realizar y de adaptar en función de las necesidades. El resultado es un eje poco costoso y bien adaptado.

De manera ventajosa, el mencionado elemento es un elemento de chapa llamado chapa de cierre. Es evidente que un elemento tal es menos costoso que un tubo clásico, y más fácil de montar y configurar.

Según un modo de realización ventajoso, la mencionada chapa de cierre se une al mencionado travesaño por soldadura. Puede tratarse en concreto de una soldadura continua, compuesta de dos cordones de soldadura sobre los bordes longitudinales de la mencionada chapa de cierre.

De nuevo, es comprensible que esta técnica sea eficaz y de un precio de coste reducido, puesto que de esta manera con ella no se necesita ninguna herramienta específica para cada tipo de eje, sino que utiliza medios clásicos de soldadura.

Según un modo de realización ventajoso, dicho travesaño presenta una superficie cóncava, delante del mencionado elemento unido, de forma que se agranda el volumen del mencionado cuerpo hueco.

Se puede apreciar que el aumento de este volumen permite aumentar la rigidez. En función de las necesidades, se podrá modificar este volumen jugando con la forma del elemento unido y/o de esta superficie cóncava.

Para optimizar de manera destacada el comportamiento a las solicitaciones debidas a las elevaciones del eje, se puede adaptar la forma de los extremos del elemento unido.

Así según un enfoque ventajoso, al menos uno de los extremos del mencionado elemento unido forma una horquilla que presenta dos dedos.

Según el caso, cabe destacar que dichos dedos pueden ser sensiblemente paralelos uno respecto al otro, o bien formar una V, definiendo un extremo ensanchado.

Según otra característica... [Seguir leyendo]

1. Eje flexible para un vehículo automóvil, comprendiendo un travesaño (2) que une dos brazos longitudinales (4ª), (4b), (21), caracterizado porque comprende como mínimo un elemento unido (3), (6a), (6b) sobre el mencionado travesaño (2) de manera para definir en combinación con este ultimo un cuerpo hueco que se extiende paralelamente al eje del mencionado travesaño (2) por lo menos sobre una porción del mismo de manera que aporta una rigidez anti-elevación, el mencionado o los mencionados elementos unidos (3) están montados sobre una parte superior y/o partes laterales del travesaño.

2. Eje flexible según la reivindicación 1, caracterizado porque el mencionado elemento es un elemento (3) de chapa llamado chapa de cierre.

3. Eje flexible según la reivindicación 2, caracterizado porque la mencionada chapa de cierre esta unida al mencionado travesaño (2) por soldadura.

4. Eje flexible según la reivindicación 3, caracterizado porque la mencionada soldadura es una soldadura continua comprendiendo dos cordones (5a), (5b), de soldadura sobre los bordes longitudinales de la mencionada chapa de cierre.

5. Eje flexible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el mencionado travesaño (2) presenta una superficie cóncava orientada hacia el mencionado elemento unido (3) de manera que se agranda el volumen del mencionado cuerpo hueco.

6. Eje flexible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al menos uno de los extremos del mencionado elemento unido (3) forma una horquilla que presenta dos dedos (3c), (3d).

7. Eje flexible según la reivindicación 6, caracterizado porque los mencionados dedos (3c), (3d), son sensiblemente paralelos uno respecto del otro.

8. Eje flexible según la reivindicación 6, caracterizado porque los mencionados dedos (3c), (3d) forman una V definiendo un extremo separado.

9. Eje flexible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque al menos uno de los extremos (3c) del mencionado elemento unido forma un ángulo no nulo con el eje principal del mencionado elemento unido.

10. Eje flexible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque al menos un elemento unido (3) esta montado en cada extremo del mencionado travesaño.

11. Eje flexible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en cada uno de sus extremos el mencionado travesaño (2) presenta una porción evolutiva

(20) que presenta una sección decreciente en dirección del mencionado extremo.

12. Eje flexible según las reivindicaciones 10 y 11, caracterizado porque por cada extremo el mencionado elemento unido (3) se extiende esencialmente a lo largo de la mencionada porción evolutiva (20).

13. Eje flexible según la reivindicación 12, caracterizado porque los mencionados elementos unidos (3) en los extremos del mencionado travesaño (2) están concebidos para que el mencionado travesaño (2) combinado con los mencionados elementos unidos (3) presente, sobre sensiblemente toda su longitud, al menos una parte superior de sección sensiblemente constante.

14. Eje flexible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque en cada uno de sus extremos el mencionado travesaño (2) presenta una zona de adosado

(22) destinada a acoger un brazo longitudinal (21), y porque los mencionados elementos unidos (31) presentan cada uno una zona de cooperación (32) con la mencionada zona de adosado (22).

15. Eje flexible según la reivindicación 14, caracterizado porque la mencionada zona de cooperación (32) define una cavidad complementaria de la mencionada zona de adosado

(22) para formar un alojamiento destinado a recibir un brazo longitudinal (21).

16. Eje flexible según la reivindicación 15, caracterizado porque el mencionado alojamiento se extiende angularmente sobre aproximadamente 180º.

17. Eje flexible según una de las reivindicaciones 15 y 16, caracterizado porque el mencionado elemento unido (3) en cada extremo del mencionado travesaño (2) esta soldado por una parte al mencionado travesaño (2) y por otra parte a un brazo longitudinal (21).

18. Eje flexible según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, caracterizado porque cada elemento unido (3) a los extremos del mencionado travesaño (2) presenta por lo menos dos alas laterales (31) que se extienden desde una parte superior del mencionado elemento (3) hasta la proximidad de una parte inferior de la mencionada zona de adosado

(22) del mencionado travesaño (2).

19. Eje flexible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque el mencionado travesaño (2) lleva por lo menos dos elementos unidos (3) montados simétricamente respecto del eje principal del mencionado travesaño.

20. Eje flexible según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el mencionado travesaño (2) presenta una sección esencialmente triangular.

21. Eje flexible según la reivindicación 20, caracterizado porque los mencionados elementos unidos (6a), (6b), están montados sobre la base del triangulo definido por la mencionada sección y una prolongación longitudinal (2e), (2d).

22. Vehículo automóvil caracterizado porque contiene por lo menos un eje según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21.

23. Procedimiento de fabricación de un eje según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

- obtención de un travesaño (2) y de por lo menos un elemento a unir (3) sobre una parte superior y/o partes laterales de este último;

- hacer solidario el mencionado elemento a unir (3) sobre el mencionado travesaño (2) de manera que en combinación con este último se define un cuerpo hueco que se extiende en paralelo al eje del mencionado travesaño (2) por lo menos sobre una porción de éste de manera que se aporta una rigidez anti- elevación.

24. Procedimiento según la reivindicación 23, caracterizado porque la mencionada etapa de solidarizacion es una etapa de soldadura.