Pieza de partida de brazo y procedimiento de fabricación de la misma.

Un material de brazo (11) para una suspensión de automóvil que tiene un cuerpo (11a) fabricado a partir de unmaterial de piezas fabricado de metal,

en el que

el material de piezas fabricado de metal tiene una forma en sección transversal (14) plana, hueca, cerrada quetiene un pareja de lados largos opuestos (12, 13) y está formado a partir de un solo miembro en su direcciónlongitudinal, y

el cuerpo tiene al menos una primera porción curvada (16) que está curvada en un plano (15) aproximadamenteparalelo a la pareja de lados largos (12, 13), que se caracteriza porque

por lo menos una porción del cuerpo (11a) es templada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2009/067979.

Solicitante: NIPPON STEEL & SUMITOMO METAL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 6-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku Tokyo 100-8071 JAPON.

Inventor/es: YOSHIDA,MICHITAKA, SHIMADA,NAOAKI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B21D53/88 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B21 TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DEL METAL POR PUNZONADO.B21D TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS, BARRAS O PERFILES METALICOS SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DE METALES POR PUNZONADO (trabajo mecánico o tratamiento de alambre B21F). › B21D 53/00 Fabricación de otros objetos especiales (fabricación de cadenas o de partes de cadenas B21L). › de otras partes de vehículos, p. ej. capós guardabarros.
  • B21D7/08 B21D […] › B21D 7/00 Curvado de barras, perfiles o tubos (B21D 11/02 - B21D 11/18 tienen prioridad; mediante la utilización de mandriles u órganos análogos B21D 9/00). › por pasada entre rodillos o a través de una matriz curva.
  • B21D7/16 B21D 7/00 […] › Equipo auxiliar, p. ej. para calentar o enfriar los codos.
  • B60G7/00 B […] › B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60G SUSPENSION DE VEHICULOS (vehículos de colchón de aire B60V; montajes entre el chasis y el cuerpo del vehículo B62D 24/00). › Brazos de suspensión articulados; Sus accesorios (dispositivos para mantener prácticamente constante la inclinación de la rueda durante el movimiento de la suspensión B60G 3/26).

PDF original: ES-2435245_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Pieza de partida de brazo y procedimiento de fabricación de la misma

Campo técnico

La presente invención se refiere a un material de brazo y a un procedimiento para su fabricación. Específicamente, la presente invención se refiere a un material de brazo superior y a un material de brazo inferior, que son elementos estructurales de una suspensión de doble triángulo o de una suspensión de brazos múltiples para un automóvil y que tiene un peso ligero, un tamaño pequeño, una alta resistencia, un alto rendimiento, y un bajo coste, debido a que tiene una forma de sección transversal plana. La presente invención también se refiere a un procedimiento para su fabricación.

Técnica antecedente En los últimos años, las suspensiones de doble triángulo y las suspensiones de tipo puntal MacPherson se han utilizado mucho como suspensiones para automóviles. Entre las suspensiones de doble triángulo, una suspensión de doble triángulo soporta una rueda y un neumático por medio de un mecanismo articulado que tiene una forma de paralelogramo constituido por un brazo superior y un brazo inferior. En una suspensión de doble triángulo, cuando la rueda se mueve hacia arriba y hacia abajo debido a las situaciones introducidas por la superficie de la carretera, la inclinación del pivote de acoplamiento y el ángulo de inclinación de la rueda no se desvían fácilmente, por lo que es fácil mantener de forma estable el área de contacto entre el neumático y la superficie de la carretera . Una suspensión de brazos múltiples, que es una variación de una suspensión de doble triángulo también se utiliza mucho como una suspensión para automóviles.

Un material de brazo para un brazo superior (también llamado brazo de control superior) y para un brazo inferior, que son componentes estructurales de una suspensión de doble triángulo y de una suspensión de brazos múltiples (denominadas colectivamente en esta memoria descriptiva como "suspensión de doble triángulo") , hasta ahora ha sido fabricado soldando piezas formadas por prensado de una chapa de acero, por troquelado de una placa gruesa, por forjado de una aleación de aluminio, y por otros procedimientos similares.

En los últimos años, la reducción del peso de los automóviles ha sido promovido como una contramedida contra el calentamiento global. Una suspensión de doble triángulo tiende a ser más grande en estructura que una suspensión de tipo puntal MacPherson, por lo que su peso tiende a aumentar. Por esta razón, existe una fuerte demanda de reducciones adicionales de peso, reducciones de tamaño, incrementos de resistencia, y reducciones en el costo de las piezas estructurales tales como los brazos superiores y los brazos inferiores de suspensiones de doble triángulo.

El documento de patente 1 desvela una invención que se refiere a una suspensión de doble triángulo que tiene un brazo superior que está formado en forma de una A por el curvado de una única chapa de metal y que tiene una porción superior, una brida interior, y una brida exterior. Una porción de soporte de articulación por junta de rótula es proporcionada en el extremo exterior en la dirección de la anchura de la carrocería del vehículo en la porción superior del brazo. Una porción de soporte de casquillo es proporcionada en el extremo interior en la dirección de la anchura de la carrocería del vehículo sobre la brida interior. La brida interior y la brida exterior están formadas de manera que en el lado exterior en la dirección de la anchura de la carrocería del vehículo, la longitud en la dirección vertical de la brida exterior es más larga que la longitud en la dirección vertical de la brida interior. Además, la brida interior y la brida exterior están formadas de manera que en el lado interior en la dirección de la anchura de la carrocería del vehículo, la longitud en la dirección vertical de la brida interior es más larga que la longitud en la dirección vertical de la brida exterior . Esa invención puede reducir el peso y aumentar la rigidez de un brazo superior.

Ese brazo superior es fabricado curvando un material de base que está compuesto por una única chapa de metal en forma de una A. Por lo tanto, los costes de fabricación son necesariamente altos, y existe inevitablemente un límite de curvado. Esto hace que sea difícil conformar una forma que sea ideal desde el punto de vista de la junta de rótula, y el rendimiento es pobre.

Además, existen demandas de incrementos adicionales de la resistencia de este tipo de brazos superiores.

El documento de patente 2 desvela un brazo para una suspensión que tiene una estructura de doble tubo en los lugares que requieren resistencia. De acuerdo con la invención, un brazo de suspensión está fabricado ajustando un miembro de tubo de refuerzo en lugares que requieren resistencia, y proceder al estirado, hidroformación, y conformación por prensado para obtener una forma final. Ese procedimiento de fabricación requiere complicados pasos de trabajo, por lo que el rendimiento de un producto es pobre y es difícil reducir los costos. Además, tiene el problema de que la resistencia se reduce de manera importante en los lugares que no están reforzados.

En el documento de patente 3, el presente solicitante desvela una invención que se refiere a un aparato de curvado. La figura 3 es una vista explicativa que muestra esquemáticamente ese aparato de curvado 0. En esa invención,

como se muestra en la figura 3, un producto formado por curvado (un producto curvado) se ha fabricado por medio de un procedimiento de curvado en el que un tubo de metal o una barra de metal (denominados colectivamente a continuación como tubo de metal) 1 que está soportado por un medio de soporte 2 de manera que pueda moverse en su dirección axial, es sometido a un curvado en el lado de aguas abajo del medio de soporte 2 mientras está siendo alimentado desde el lado de aguas arriba al lado de aguas abajo por un dispositivo de alimentación 3.

Concretamente, un serpentín de calentamiento de alta frecuencia 5 calienta localmente rápidamente el tubo de metal 1 en el lado de aguas abajo del medio de soporte 2 a una temperatura a la que es posible realizar un proceso de templado. En el lado de aguas abajo del serpentín de calentamiento de alta frecuencia 5, un dispositivo de enfriamiento por agua 6 enfría rápidamente el tubo de metal calentado 1. Una matriz de rodillos amovible 4 tiene al menos un pareja de rodillos 4a que pueden soportar el tubo de metal 1, cuando está siendo alimentado. La matriz de rodillos amovible 4 imparte un momento de curvado a la porción del tubo de metal 1 que se ha sido calentada a una temperatura alta por el movimiento en dos dimensiones o en tres dimensiones en el lado de aguas abajo del dispositivo de enfriamiento 6, realizando de esta manera el curvado del tubo de metal 1. De acuerdo con la invención, un producto curvado puede ser fabricado con una alta eficiencia operativa, al mismo tiempo que se consigue una precisión de trabajo deseada.

El documento de patente 4 desvela una invención en la que un brazo de suspensión está fabricado de un material moldeado por extrusión conformado en forma de tubo por una aleación de aluminio, tiene un diámetro mayor que una dimensión de la anchura de una parte hueca en el interior en ambas partes de punta y está constituido por un elemento de brazo que tiene orificios pasantes que pasan a través del mismo para intersectar la parte hueca y casquillos de control de vibraciones que están montados y fijados a / en cada orificio pasante del miembro de brazo por prensado y sellado de una parte de punta de la parte hueca.

Documentos de la técnica anterior

Documentos de patente Documento de patente 1: JP 2004-291963 A

Documento de patente 2: JP 10-166823 A

Documento de patente 3: WO 2006/093006 A1

Documento de patente 4: JP 2000-225821 A

Divulgación de la invención Problema que la invención debe resolver

Con los brazos superiores y los procedimientos de fabricación de un brazo que se desvelan en los documentos de patente 1 y 2, era extremadamente difícil lograr simultáneamente un peso ligero, un tamaño pequeño, una alta resistencia, un alto rendimiento y un bajo costo. En particular, esos procedimientos de fabricación tienen una pluralidad de etapas, por lo que la fabricación es lenta, los costes de fabricación son elevados, y el rendimiento es escaso.

El aparato de curvado que se desvela en el documento de patente 3 se basa en el uso de un tubo de metal que tiene una sección transversal redonda como material de base. Si se intenta fabricar un brazo superior de una suspensión de doble triángulo utilizando ese aparato de curvado, es necesario utilizar un material... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un material de brazo (11) para una suspensión de automóvil que tiene un cuerpo (11a) fabricado a partir de un material de piezas fabricado de metal, en el que el material de piezas fabricado de metal tiene una forma en sección transversal (14) plana, hueca, cerrada que 5 tiene un pareja de lados largos opuestos (12, 13) y está formado a partir de un solo miembro en su dirección longitudinal, y

el cuerpo tiene al menos una primera porción curvada (16) que está curvada en un plano (15) aproximadamente paralelo a la pareja de lados largos (12, 13) , que se caracteriza porque por lo menos una porción del cuerpo (11a) es templada.

2. El material de brazo (11) para una suspensión de automóvil como se define en la reivindicación 1, que se caracteriza porque el cuerpo tiene al menos una primera porción (17) y una segunda porción (18) en su dirección longitudinal, y tiene una segunda porción curvada (19) entre la primera porción (17) y la segunda porción (18) , mediante lo cual la pareja de lados largos en la primera porción y la pareja de lados largos en la segunda porción están en diferentes planos de una pareja con la otra.

3. El material de brazo (11) para una suspensión de automóvil como se define en la reivindicación 1 o 2, en el que la porción templada tiene una resistencia a la tracción de al menos 1500 MPa.

4. El material de brazo (11) para una suspensión de automóvil como se define en una cualquiera de las reivindica

ciones precedentes, comprendiendo el material de brazo, además, orificios de instalación para una porción de 20 soporte de junta de rótula o una porción de instalación de cubo de rueda.

5. El material de brazo (11) para una suspensión de automóvil como se define en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el cuerpo (11a) está formado a partir de un único miembro en la dirección circunferencial en una sección transversal.

6. El material de brazo (11) para una suspensión de automóvil como se define en una cualquiera de las reivindica

ciones precedentes, en el que el cuerpo (11a) tiene la forma en sección transversal (14) plana, hueca, cerrada en toda su longitud.

7. Un procedimiento de fabricación de un material de brazo (11) que comprende:

soportar un material de piezas fabricado de metal (1-1) que tiene una forma en sección transversal (14) plana, hueca, cerrada que tiene un pareja de lados largos opuestos (12, 13) en una primera posición (A) , mien

tras es alimentado relativamente en la dirección longitudinal,

calentar localmente el material de piezas fabricado de metal mientras es alimentado a una segunda posición (B) aguas abajo de la primera posición en la dirección de alimentación del material de piezas fabricado de metal,

en una tercera posición (C) aguas abajo de la segunda posición en la dirección de alimentación del material

de piezas fabricado de metal, enfriar la porción del material de piezas fabricado de metal que fue calentada en la segunda posición, con lo cual se realiza el templado de todo o de una porción de la porción enfriada del material de las piezas fabricado de metal (1-1) , e impartir un momento de curvado a la porción calentada del material de piezas fabricado de metal cambiando la posición en dos dimensiones o en tres dimensiones, por lo menos en un plano aproximadamente pa

ralelo a la pareja de lados largos (12, 13) , de un medio de soporte (4) que soporta el material de piezas fabricado de metal en una región aguas abajo de la tercera posición en la dirección de alimentación del material de piezas fabricado de metal.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que un dispositivo de calentamiento de alta frecuencia (5) calienta localmente el material de piezas.

9. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, que comprende, además, después del curvado, el troquelado de las porciones de soporte de junta de rótula y / o las porciones de instalación de cubo de rueda para una suspensión del automóvil.

10. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el medio de soporte (4) es una matriz de rodillos amovible.

11. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, que comprende, además, mover el medio de soporte (4) en una dirección ortogonal a la pareja de lados largos. (12, 13) .

12. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que se obtiene el material de brazo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

13. El uso del material de brazo (11) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 como un material de brazo superior o un material de brazo inferior para una suspensión del automóvil.

14. El uso del material de brazo (11) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 para una suspensión de doble triángulo (10) o para una suspensión de brazos múltiples.

15. El uso de acuerdo con la reivindicación 14 para un brazo superior de una suspensión de doble triángulo (10) . 10


 

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