BR102015014392B1 - Suspensão de eixo para eixos rígidos articulados em veículos, especialmente veículos comerciais, braço de quatro pontos, veículo comercial e veículo comercial de quatro eixos com dois eixos dianteiros pneumáticos - Google Patents

Abstract

SUSPENSÃO DE EIXO PARA EIXOS RÍGIDOS ARTICULADOS EM VEÍCULOS, ESPECIALMENTE VEÍCULOS COMERCIAIS, BRAÇO DE QUATRO PONTOS, VEÍCULO COMERCIAL E VEÍCULO COMERCIAL DE QUATRO EIXOS COM DOIS EIXOS DIANTEIROS PNEUMÁTICOS. A invenção diz respeito a uma suspensão de eixo (10) para eixos rígidos (6) articulados em veículos, especialmente veículos comerciais. A suspensão de eixo (10) compreende dois braços longitudinais (5) dispostos essencialmente na mesma altura em ambos os lados do eixo longitudinal do veículo e se estendendo em direção longitudinal do veículo, conectando o eixo rígido (6) articulado de maneira verticalmente móvel com o quadro do veículo (3), e um braço de quatro pontos (30), o qual é conectado, por um lado, de maneira articulada com o eixo rígido (6) articulado e, por outro lado, é conectado de maneira articulada com o quadro do veículo. O braço de quatro pontos (30) e o braço longitudinal (5) são dispostos abaixo do quadro do veículo, e o braço de quatro pontos é disposto abaixo do braço longitudinal (5).

Description

[0001] A invenção diz respeito a uma suspensão de eixo para eixos rígidos articulados em veículos, especialmente em veículos comerciais.

[0002] São utilizados em muitos aspectos suspensões de eixos para veículos comerciais, as quais são formadas a partir de um sistema articulado de eixo por braços longitudinais dispostos em ambos os lados do veículo, os quais são articulados, por um lado, no eixo do veículo e, por outro lado, na estrutura do veículo, e a partir de um braço em A ancorado no eixo do veículo com uma articulação central no centro do veículo e articulado com as extremidades de ambos os seus suportes, por outro lado, na estrutura do veículo. Para a estabilização é provida uma haste de estabilização geralmente em formato de U.

[0003] A demanda por espaço construtivo para a disposição da haste de estabilização e para a configuração dispendiosa da suspensão de eixo são desvantajosas nestas suspensões de eixo conhecidas.

[0004] Uma suspensão de eixo simplificada para eixos rígidos é conhecida a partir do DE A 195 21 874 A1. A suspensão de eixo sugerida possui um braço de quatro pontos, consistindo em dois braços de direção estáveis, os quais são conectados de maneira fixa um com o outro por meio de uma estrutura de superfície, em que esta última é realizada passível de torção com linha característica definida da torção. Deste modo, as conexões articuladas dos braços longitudinais são dispostas abaixo do eixo do veículo, enquanto o braço de quatro pontos é disposto acima do eixo do veículo e com isto, também acima dos braços longitudinais. De fato, com este braço de quatro pontos não é necessário nenhum espaço construtivo separado para a instalação de uma haste de estabilização, porém agrava o espaço construtivo necessário desta suspensão cuja disposição especialmente em um eixo rígido dianteiro articulado de um veículo comercial, visto que ali o espaço construtivo é especialmente limitado devido a componentes de motor e outras partes construtivas. Além disso, o braço de quatro pontos descrito é somente difícil de controlar em relação à firmeza devido à estrutura de superfície, de modo que não se pode atingir com isto nenhuma estabilidade de inclinação.

[0005] Portanto, é uma tarefa da invenção prover uma suspensão de eixo melhorada, com a qual desvantagens de suspensões de eixos convencionais podem ser evitadas. A invenção tem por base especialmente a tarefa de uma configuração mais simples e mais econômica quanto a custos e espaço de tal suspensão de eixo, a qual possibilita uma condução longitudinal de veículo e uma condução transversal de veículo segura e estabilização do veículo.

[0006] Estas tarefas são solucionadas por meio de uma suspensão de eixo com as características da reivindicação independente, bem como por meio de um braço de quatro pontos de acordo com as características da reivindicação secundária. Modalidades vantajosas e aplicações da invenção são objeto das reivindicações dependentes e são melhor explicadas na descrição a seguir mediante referência parcial das figuras.

[0007] A suspensão de eixo de acordo para eixos rígidos articulados em veículos de acordo com a invenção, especialmente em veículos comerciais, possui em conformidade com o estado da técnica, dois braços longitudinais dispostos em ambos os lados do eixo longitudinal do veículo e se estendendo na direção longitudinal do veículo e conectando o eixo rígido articulado com o chassi do veículo. Ambos os braços longitudinais são dispostos essencialmente na mesma altura, mas podem, porém, ser dispostos na direção vertical deslocados um em relação ao outro.

[0008] Além disso, a suspensão de eixo compreende um braço de quatro pontos, o qual é conectado articulado por um lado com o eixo rígido e por outro lado com a estrutura do veículo. Os braços longitudinais servem para a condução longitudinal do veículo, enquanto o braço de quatro pontos assume as funções de condução longitudinal do veículo / condução transversal do veículo e da estabilização do veículo.

[0009] De acordo com pontos de vista gerais da invenção, o braço de quatro pontos e os braços longitudinais são dispostos abaixo da estrutura do veículo, por exemplo, abaixo de um chassi do veículo e/ou abaixo do suporte longitudinal do chassi do veículo. Além disso, o braço de quatro pontos é disposto abaixo dos braços longitudinais. As admissões de braços do braço de quatro pontos podem ser instaladas, portanto paralelamente planos um em relação ao outro, mas isto não é mandatório.

[0010] Uma outra vantagem da presente invenção consiste, portanto, no fato de que por meio do uso do braço de quatro pontos toda a conexão da barra de Panhard pode ser dispensada. Ao se dispensar a barra de Panhard, a aceleração transversal do veículo também é dispensada em um movimento de mola. Uma outra vantagem da suspensão de eixo de acordo com a invenção é que a suspensão de eixo entre os suportes longitudinais do chassi do veículo e abaixo do suporte longitudinal do chassi do veículo na altura dos braços longitudinais não reivindica nenhum espaço construtivo, de modo que este espaço construtivo pode ser usado para a disposição de outros componentes do veículo.

[0011] Uma configuração do eixo rígido articulado como eixo dianteiro pneumático é especialmente vantajosa, visto que a suspensão de eixo reivindicada em pouco espaço construtivo oferece mais espaço para a disposição do motor e outros componentes no eixo dianteiro pneumático.

[0012] O eixo rígido articulado também pode ser configurado como eixo de arraste ou como eixo de tração de um veículo comercial.

[0013] De acordo com uma modalidade vantajosa, o braço de quatro pontos da suspensão de eixo compreende uma peça central em estado montado do braço de quatro pontos estendendo-se verticalmente em relação à direção longitudinal do veículo, cujos ambos os lados em cada um são conectados de maneira fixa um primeiro braço de direção e um segundo braço de direção com a peça central, em que os dois primeiros braços de direção são conectados de maneira articulada com a estrutura do veículo e os dois segundos braços de direção são conectados de maneira articulada com o eixo rígido. No intuito da invenção existe a possibilidade de que estes quatro braços de direção se estendam da região central mediante a configuração de uma cruz ou de uma estrutura em formato de H. A peça central pode ser disposta centralmente em relação aos braços de direção, de modo que respectivamente duas metades de um braço de direção, os quais se encontram nos lados opostos da peça central, sejam essencialmente de mesmo comprimento. A peça central também pode ser, porém, disposta deslocada de maneira central em relação aos braços de direção, de modo que as partes dos braços de direção que se encontram nos lados opostos da peça central sejam de comprimentos diferentes. De acordo com uma modalidade preferencial, os braços longitudinais e os braços de direção do braço de quatro pontos formam um ângulo essencialmente de mesmo tamanho em relação a um suporte longitudinal do chassi do veículo da estrutura do veículo ou passam o braço longitudinal essencialmente de maneira paralela em relação aos braços de direção dispostos abaixo do braço de quatro pontos. O ângulo em relação ao suporte longitudinal do veículo se modifica na condução evidentemente devido à suspensão articulada, no entanto os braços longitudinais permanecem e os braços de direção do braço de quatro pontos são instalados essencialmente paralelos um em relação ao outro de acordo com esta variante em uma vista lateral.

[0014] Em uma outra variante desta modalidade, os braços longitudinais são articulados de tal forma que é configurado um ângulo de flecha para frente na direção de condução ou em direção oposta, de modo que os braços longitudinais configuram um ângulo agudo na direção transversal, ou seja, verticalmente em relação ao eixo longitudinal do veículo, com os braços de direção. Uma vantagem desta variante é que, portanto, forças transversais ocorrentes podem ser melhor interceptadas.

[0015] A seguir serão descritas diferentes variantes de modalidade do braço de quatro pontos,, as quais são especialmente vantajosas como braço de quatro pontos na suspensão de eixo de acordo com a invenção, visto que os respectivos braços de quatro pontos podem ser produzidos de maneira especialmente econômica, realizados de maneira construtivamente compacta e/ou possibilitam uma funcionalidade especialmente segura e estável da suspensão de eixo.

[0016] Uma configuração do braço de quatro pontos é especialmente vantajosa, na qual os braços de direção se estendem da peça central mediante configuração de uma estrutura em formato de H. Então, a peça central pode ser realizada em formato de haste, em formato cilíndrico, em formato tubular ou como peça de perfil. A peça central é especialmente passível de giro, ou seja, passível de torção, em que as propriedades de torção podem ser predeterminadas vantajosamente por meio do processo de fabricação.

[0017] A peça central e/ou os braços de direção podem ainda ser realizadas curvadas. Com uma realização curvada, a necessidade por espaço no espaço construtivo disponível pode ser adaptada.

[0018] O braço de quatro pontos pode ser realizado em várias peças. Por exemplo, a peça central pode ser conectada com os braços de direção, firmemente ligados por meio de colagem ou soldagem.

[0019] Uma outra possibilidade da realização de acordo com a invenção provê que a peça central é conectada por meio de uma conexão de encaixe positivo, preferencialmente um conjunto de dentes, com os braços de direção, em que a conexão de encaixe positivo é assegurada adicionalmente por meio de uma conexão de rebites ou conexão de parafusos. Portanto, uma conexão desmontável especialmente fixa pode ser realizada. As variantes de modalidade de várias partes mencionadas oferecem a vantagem de que para a produção dos componentes individuais do braço de quatro pontos, ferramentas menores podem ser utilizadas, em que um processo de produção mais barato é possibilitado. Além disso, a manipulação das peças construtivas é facilitada.

[0020] Alternativamente, no intuito da invenção há a possibilidade de que a peça central seja conectada na extremidade em uma peça com os braços de direção correspondentes, o que possibilita uma conexão fixa da peça central nos braços de direção.

[0021] De acordo com uma outra variante, a peça central consiste em duas peças, por exemplo, duas metades, as quais são conectadas uma com a outra em uma posição de conexão resistente à torção, por exemplo, por meio de uma conexão de encaixe de fricção. De acordo com uma variante desta modalidade, a peça central pode consistir em duas peças que possuem respectivamente uma superfície de flange, as quais são conectadas de maneira resistente à torção com uma conexão de rebites ou conexão de parafusos. Uma vantagem destas variantes de modalidade é novamente que a peça central possa ser composta a partir de peças individuais menores, em que as peças individuais menores são produzíveis novamente em termos técnicos de produção com ferramentas menores, por exemplo, forma de forja ou molde de fundição, são produzíveis de maneira barata.

[0022] Além disso, a peça central pode ser produzida a partir de um plástico ou pelo menos parcialmente a partir de um plástico, em que o plástico é preferencialmente um plástico reforçado com fibra de vidro (GFK) ou reforçado com fibra de carbono (CFK). Deste modo, os braços de direção podem ser produzidos a partir de aço ou ferro fundido. Esta variante oferece a vantagem de que a escolha de material para as seções individuais do braço de quatro pontos pode ser adequada de maneira otimizada nas funções individuais, em que, por exemplo, a condução longitudinal relevante para a segurança pode ser assegurada por meio dos braços de direção de aço, os qual menos estabilização transversal relevante para a segurança é provida por meio de uma peça produzida com material mais leve. A técnica de conexão entre peça central e os braços de direção é, portanto, não limitada a uma determinada técnica de conexão.

[0023] Além disso, no intuito da invenção, há a possibilidade de integrar um sistema de direção de cremalheira no braço de quatro pontos.

[0024] Ademais, a peça central pode ser realizada como espaço vazio fechado, o qual é configurado para o armazenamento de um fluido. Esta variante oferece a vantagem de que a peça central possa ser usada adicionalmente como armazenadora de ar comprimido ou de outro fluido, por exemplo, óleo de direção, em que uma outra redução do espaço construtivo disponível é possibilitada.

[0025] No intuito da invenção, há a possibilidade de que o braço de quatro pontos seja realizado em uma peça.

[0026] Portanto, em uma primeira variante a peça central pode ser realizada como tubo fechado e os braços de direção possuírem um perfil aberto para a lateral. O perfil aberto para a lateral pode, por exemplo, ser formado a partir de duas bordas passantes paralelamente. A peça central configurada possibilita uma maneira de construção leve do braço de quatro pontos.

[0027] Além disso, a peça central e os braços de direção podem ser formados a partir de material sólido, o que possibilita uma estabilidade especialmente alta. Em uma variante desta modalidade, a peça central formada a partir de material sólido pode ter furos ocos, a fim de possibilitar uma redução de peso. Esta variante de modalidade oferece a vantagem de que o braço de quatro pontos pode ser forjado, enquanto uma peça central realizada como tubo fechado requer um método de fundição para a produção, caso seja aço ou ferro fundido seja utilizado como material.

[0028] Ademais, recessos de suporte de fundição podem ser providos na peça central do braço de quatro pontos, a fim de configurar o processo de produção de fundição de forma mais segura.

[0029] Em uma outra variante, a peça central pode possuir uma estrutura de perfil aberto para baixo e/ou para cima. Uma estrutura de perfil aberta para baixo é uma estrutura de perfil aberta para o lado da pista em estado montado do braço de quatro pontos. Uma peça central de tal tipo oferece uma estabilidade especialmente alta e ao mesmo tempo maneira de construção mais leve.

[0030] Além disso, a peça central pode possuir um ponto de recusa ideal. Preferencialmente, o ponto de recusa ideal é configurado como ponto de ruptura ideal, de modo que durante uma sobrecarga do braço de quatro pontos a peça central rompa e não o braço de direção. Um ponto de recusa ideal de tal tipo também pode ser configurado de tal forma que este leva a uma contorção na região central durante uma sobrecarga.

[0031] Um ponto de recusa ideal ou um ponto de ruptura ideal na peça central oferece a vantagem de que uma condução longitudinal do veículo é constantemente dada. Portanto, uma função de emergência (conhecida como “limp home mode”) pode ser garantida após uma ruptura. Alternativamente, durante uma ruptura do braço de quatro pontos, a firmeza transversal pode ser garantida por meio de cabos de aço ou semelhantes.

[0032] As admissões de rolamento do braço de quatro pontos podem ser realizadas reforçadas.

[0033] Seria enfatizado que o braço de quatro pontos de acordo com a invenção pode ser usado em outras suspensões de eixo. As variantes de acordo com a invenção do braço de quatro pontos devem assim valer como divulgadas e passíveis de reivindicação independentemente da suspensão de eixo. Um outro aspecto da invenção diz respeito com isso, a um braço de quatro pontos de acordo com as variantes descritas anteriormente.

[0034] Além disso, a invenção diz respeito a um veículo comercial com uma suspensão de eixo do eixo rígido articulado de acordo com um dos aspectos anteriores. Ademais, a invenção diz respeito a um veículo comercial de quatro eixos com dois eixos dianteiros pneumáticos, em que para cada um dos dois eixos dianteiros pneumáticos uma suspensão de eixo de acordo com um dos aspectos anteriores é provida.

[0035] Outros detalhes e vantagens da invenção são descritos subsequentemente sob referência dos desenhos anexos. É mostrado: Figura 1A, Figura 1B e Figura 1C uma vista perspectiva, uma vista lateral e uma vista inferior de uma suspensão de eixo de acordo com uma modalidade; Figura 2A e Figura 2B uma vista perspectiva e uma vista lateral de uma suspenção de eixo para dois eixos dianteiros pneumáticos de acordo com uma modalidade; Figuras de 3 a 7 diferentes variantes de modalidade realizadas em uma peça do braço de quatro pontos/ Figuras de 8 a 13B diferentes variantes de modalidade realizadas em várias pelas do braço de quatro pontos.

[0036] A suspensão de eixo 10 apresentada na Figura 1A apresenta uma suspensão de eixo de um eixo dianteiro pneumático articulado de um veículo comercial. Suspensões de eixo para eixos rígidos em veículos comerciais são bem conhecidos pelo especialista, de modo que no desenho são apresentadas somente partes construtivas necessárias para o entendimento da invenção. Especialmente as rodas, as coifas de suporte, o sistema de direção e os amortecedores que são realizados de maneira comum, não são apresentados para o melhoramento da visibilidade. Com o número de referência 3 um suporte longitudinal do chassi do chassi do veículo pertencente à estrutura do veículo de um veículo comercial é caracterizado. O chassi do veículo é configurado de maneira comum e possui em cada um dos lados do veículo um suporte longitudinal do chassi 3 de tal tipo. Entre esses suportes longitudinais do chassi 3 são dispostos geralmente suportes transversais (não mostrados).

[0037] A suspensão de eixo 10 compreende dois braços longitudinais (5) passíveis de movimento vertical e se estendendo na direção longitudinal do veículo e conectando o eixo rígido 6 articulado com o suporte longitudinal do chassi do veículo. O corpo de eixo 6 é apresentado do eixo rígido articulado na Figura 1A, bem como os braços do cantilever 8 se estendendo para a lateral, os quais possuem um punho da viga (eixo dianteiro) 8A.

[0038] Para a fixação no lado do chassi dos braços longitudinais 5 os suportes longitudinais do chassi do veículo 3 possuem em suas extremidades dianteira um elemento de fixação 4 disposto fixo, no qual uma região terminal do braço longitudinal 5A do lado do chassi dos braços longitudinais 5. O elemento de fixação 4 se estende a partir do suporte longitudinal do chassi 3 verticalmente para baixo e é fixado no lado inferior do suporte longitudinal do chassi 3, bem como por meio de uma placa de fixação 4A lateral no lado transversal do suporte longitudinal do chassi 3. Para a ligação do lado do eixo dos braços longitudinais 5 pontos de suporte 7 de formato bifurcado são respectivamente fixados sobre o corpo do eixo 6 abaixo dos suportes longitudinais do chassi 3, sobre os quais a região terminal do braço longitudinal 5B do lado do eixo dos braços longitudinais 5 é instalada.

[0039] A suspensão de eixo compreende ainda um braço de quatro pontos 30, o qual é conectado por um lado, articulado com o eixo rígido 6 articulado e por outro lado articulado com a estrutura do veículo aqui dos suportes longitudinais do chassi do veículo 3. O braço de quatro pontos consiste em uma peça central 31 disposta verticalmente em relação à direção longitudinal do veículo, a qual é provida com uma seção transversal de perfil aberta e ambos os braços 32 do braço de quatro pontos 30 são dispostos no lado da extremidade em uma peça, em que cada braço 32 consiste em um primeiro braço de direção 32A e um segundo braço de direção 32B.

[0040] Os braços de direção 32 do braço de quatro pontos possuem, para a conexão articulada do braço de quatro pontos 30 em ambos os suportes longitudinais do chassi 3 por meio do elemento de fixação 4, bem como para a ligação articulada no corpo do eixo 6, respectivamente, em sua extremidade oposta da região central 31, uma admissão de rolamento 1 cilíndrica oca, subsequentemente caracterizada como olhal de mancal. Nas admissões de rolamento 1 encontra-se respectivamente um rolamento prensado 2, por exemplo um rolamento molecular ou um rolamento de deslize, com garras laterais para a fixação do braço de quatro pontos no chassi ou no corpo do eixo 6. As conexões articuladas dos braços longitudinais 5 e as conexões articuladas 1, 2 do braço de quatro pontos 30 são realizadas podendo ser movidas por eixo cardã. A instalação das garras 2 para a fixação do braço de quatro pontos no chassi 3 ou corpo do eixo 6 pode variar aleatoriamente e depende essencialmente das realidades cinemáticas ou elastocinemáticas. Os olhais de mancal não são inevitavelmente componentes do braço de quatro pontos. Eles também podem ser aplicados posteriormente, por exemplo, serem soldados, parafusados. A instalação do braço de quatro pontos pode ser realizada de maneira ativa ou adaptativa, etc. a partir das técnicas de instalação conhecidas do estado da técnica, por exemplo, rolamento molecular, rolamento de deslize. A Figura 1A mostra que o braço de quatro pontos 30 e os braços longitudinais 5 são dispostos abaixo do suporte longitudinal do chassi do veículo 3 pertencente à estrutura do veículo e ainda que o braço de quatro pontos 30 é disposto abaixo do braço longitudinal 5.

[0041] Portanto a suspensão de eixo no espaço entre os suportes longitudinais do chassi 3 e entre os braços longitudinais 5 acima do braço de quatro pontos não necessita nenhum espaço construtivo, o qual portanto é disponível para o uso vantajoso de outra maneira. No sistema articulado de eixo os braços longitudinais 5 superiores assumem somente a “condução longitudinal”, ou seja, forças de tração e forças de pressão são transferidas no chassi. O braço de quatro pontos 30 inferior assume as funções da condução longitudinal do veículo / condução transversal do veículo e da estabilização do veículo. O braço de quatro pontos também determina a firmeza do chassi em torno do eixo vertical, por exemplo, ao frear. A peça central do braço de quatro pontos serve, portanto, especialmente como região de torção e contribui principalmente para a estabilização de inclinação do veículo e transfere as forças transversais do veículo. A peça central do braço de quatro pontos pode assumir as seguintes tarefas: Estabilização do veículo, admissão de força lateral, admissão de uma fixação de engrenagem de articulação (sistema de direção é parafusado) ou integração de um sistema de direção, ou seja, a peça central do braço de quatro pontos serve ao mesmo tempo como compartimento do sistema de direção.

[0042] A construção do braço de quatro pontos 30 é subsequentemente explicada mais detalhadamente no intuito da descrição em relação à Figura 3.

[0043] A Figura 1B mostra a construção da Figura 1A novamente em uma vista lateral. De acordo com as variantes de modalidades mostradas da suspensão de eixo 10, os braços longitudinais 5 e os braços de direção 32A, 32B do braço de quatro pontos 30 são dispostos passando paralelamente um em relação ao outro, de modo que estes configuram o mesmo ângulo com o suporte longitudinal do chassi do veículo 3. Com outras palavras, o ângulo α do braço longitudinal 5 em relação ao eixo longitudinal do suporte longitudinal do chassi do veículo 3 é igual ao ângulo β dos braços de direção 32A, 32B em relação ao eixo longitudinal do suporte longitudinal do chassi do veículo 3. O par superior de braços longitudinais e o braço inferior de quatro pontos configuram, com isso, em caso ideal, um paralelogramo no sentido acima mencionado. Ainda e enfatizado que diferenças a partir de motivos de dinâmica de condução também são possíveis. A ponta do ângulo do braço longitudinal 5 e dos braços de direção 32A, 32B em relação ao suporte longitudinal do chassi do veículo 3 pode ser ajustado de maneira diferente especificamente com o veículo.

[0044] De acordo com a modalidade mostrada nas Figuras 1A e 1B, um braço longitudinal 5 e os braços de direção 32A e 32B dispostos embaixo deste são dispostos essencialmente no mesmo nível se estendendo verticalmente. Existe, porém a possibilidade de que os braços longitudinais 5 sejam providos com uma angulação suave, ou seja, são dispostos torcidos em relação aos braços de direção 32A e 32B ou em relação ao eixo longitudinal do suporte longitudinal do chassi do veículo 3. Uma angulação suave possível dos braços longitudinais 5 pode apontar tanto para a frente, na direção de condução, quanto na direção oposta. O tamanho da angulação suave dos braços longitudinais 5 depende essencialmente dos pontos de vista dinâmicos de condução e podem ser ajustados especificamente com o veículo.

[0045] Na Figura 1C, a suspensão de eixo é apresentada novamente em uma vista inferior. Seria enfatizado que outros braços de quatro pontos, especialmente os braços de quatro pontos de acordo com as Figuras de 4 a 13A ao invés do braço de quatro ponto 30 mostrado nas Figuras de 1A a 1C podem ser utilizados para a suspensão de eixo de acordo com a invenção.

[0046] A Figura 2A mostra uma outra modalidade de uma suspensão de eixo 20 de um veículo de quatro eixos com dois eixos dianteiros 6 pneumáticos. Para a simplificação da apresentação, as rodas, as coifas de suporte ou os amortecedores, bem como as engrenagens de direção a haste de direção novamente não são apresentados. Aqui, os componentes com os mesmos números de referência correspondem os componentes da Figura 1A e não são descritos separadamente. A construção corresponde em princípio à construção da Figura 1, com a peculiaridade de que em cada um de ambos os eixos dianteiros 6 pneumáticos é disposta uma suspensão de eixo 10 com respectivamente um braço de quatro pontos 30 e dois braços longitudinais 5 dispostos sobre este, os quais são dispostos novamente abaixo do suporte longitudinal do chassi do veículo 3.

[0047] Na Figura 2B, uma vista lateral é apresentada, em que adicionalmente aos elementos da Figura 1A o sistema de direção é apresentado, compreendendo uma engrenagem de direção 9A e uma haste de sincronização 9B para a sincronização de ambas as suspensões de eixo, as quais são articuladas fixadas passíveis de rotação no balancim 9C no suporte longitudinal do chassi 3. No balancim 9C um cilindro 9D é ainda articulado de maneira conhecida, o qual é fixado instalado passível de rotação e eventualmente fixo no chassi do veículo 3 em sua outra extremidade. Além disso, hastes de direção 9E do sistema de direção são respectivamente dispostas deslocadas paralelamente e lateralmente em relação aos braços longitudinais 5.

[0048] Subsequentemente são descritas variantes de modalidade especialmente vantajosas nas Figuras de 3 a 13B, cuja utilização é especialmente vantajosa no intuito de uma suspensão de eixo anteriormente descrita.

[0049] Cada uma das modalidades de braço de quatro pontos descritas compreende uma peça central, cujas ambas extremidades são dispostas resistentes à torção em cada uma, um braço essencialmente vertical em relação à peça central, em que uma primeira seção dos braços é formada respectivamente por meio de um dos primeiros braços de direção e uma segunda seção dos braços é formada respectivamente por meio dos segundos braços de direção. Aqui, os primeiros braços de direção podem ser configurados com comprimentos diferentes ou iguais em relação aos segundos braços de direção.

[0050] Primeiramente, variantes de modalidade são descritas nas Figuras de 3 a 7, as quais são realizadas em uma parte. É enfatizado que é entendido por uma realização em uma parte do braço de quatro pontos uma realização de uma parte da peça central e dos braços dispostos em ambas as suas extremidades, em que uma primeira seção dos braços configura respectivamente um primeiro braço de direção e uma segunda seção dos braços configura um segundo braço de direção. Isto significa que uma realização de uma parte do braço de quatro pontos no sentido desta invenção pode ser realizada com ou sem admissões de rolamento 1 (subsequentemente caracterizada também como olhal de mancal) e uma realização com olhais de mancal 1 posteriormente fixados e uma realização com olhais de mancal 1 e rolamentos moldados 2 podem ser entendidas como uma realização em uma parte do braço de quatro pontos.

[0051] A Figura 3 mostra uma variante de modalidade 30 do braço de quatro pontos. Já foi mencionado em relação à Figura 1A que o braço de quatro pontos compreende uma peça central 31 disposta em estado montado verticalmente em relação à direção longitudinal do veículo, a qual é provida com uma seção transversal de perfil aberta e ambos os braços do braço de quatro pontos são dispostos em sua extremidade em uma peça, em que cada braço 32 consiste em um primeiro braço de direção 32A e um segundo braço de direção 32B.

[0052] Os olhais de mancal 1 de formato cilíndrico oco são respectivamente formados na extremidade dos braços com rolamentos prensados 2 para a instalação do braço de quatro pontos na suspensão de eixo ou no chassi do veículo. Os braços de direção 32A e 32B possuem uma seção transversal de perfil de formato em H ou de formato em duplo U com as bordas laterais 33, 34. A seção transversal de perfil da peça central 31 é aberta para cima e para baixo e possui barras de perfil 38 individuais passando na direção longitudinal, as quais dividem a peça central em aprofundamentos de perfil 39 individuais de formato retangular. A seção transversal de perfil da peça central 31 possui ainda duas barras de perfil 37 diagonais, as quais cruzam os aprofundamentos de perfil 39 retangulares e se encontram no meio. Além disso, a peça central 30 é configurada com espessura levemente degressiva em relação aos braços 32, de modo que a espessura do centro 35 é maior que na região da extremidade 36 da peça central 31.

[0053] Uma preferência especial deste braço de quatro pontos 30 considera que o perfil da parte construtiva é especialmente facilmente passível de fundir ou forjar.

[0054] De acordo com uma variante de modalidade especialmente vantajosa, pode ser provido um ponto de ruptura ideal na peça central. A região onde o ponto de ruptura ideal pode ser disposto é apresentada por meio da região marcada com “Z” na Figura 3. O ponto de ruptura ideal pode ser configurado por meio de um entalhe ou uma região de tensão de material elevada. Portanto, a peça central é realizada de tal maneira que a peça central rompe no ponto de ruptura ideal durante uma sobrecarga, de modo que uma condução longitudinal do veículo ainda pode ser provida. Alternativamente a firmeza transversal pode ser garantida por cabos de aço ou semelhantes durante o rompimento do braço de quatro pontos.

[0055] A Figura 4 mostra uma outra variante de modalidade 40 do braço de quatro pontos. Uma peculiaridade desta modalidade considera que a peça central 41 é provida com uma estrutura de perfil 45 em formato triangular. A estrutura de perfil triangular pode ser formada vantajosamente a partir de uma disposição de aprofundamentos triangulares passando na direção transversal, em que aprofundamentos adjacentes são dispostos deslocados na direção longitudinal e em 180°. Além disso, os braços 42 ou os braços de direção 42A e 42B são dispostos essencialmente verticalmente em relação à peça central, porém realizados levemente curvados ou ondulados de tal forma que os braços de direção são ainda afastados na região da extremidade no lado do eixo e no lado do chassi na direção transversal da peça central 41 assim como sua região da extremidade na peça central. Os braços de direção 42A e 42B possuem uma seção transversal de perfil de formato em H ou formato em duplo U com as bordas laterais 43, 44.

[0056] A variante de modalidade 40 se adequa especialmente bem para uma produção em método de forja.

[0057] A Figura 5A mostra uma outra variante de modalidade 50 do braço de quatro pontos com uma peça central 51 de formato tubular fechado e um perfil aberto para a lateral do braço 52. Aqui, os braços são novamente fixados em uma peça verticalmente na peça central 51 e possuem um curso levemente curvado ou ondulado. O perfil aberto para a lateral é formado por meio de duas bordas 53, 54 paralelas deslocadas na direção vertical.

[0058] A Figura 5B mostra uma outra variante de modalidade 50 do braço de quatro pontos da Figura 5A em uma apresentação ampliada da peça central 51, na qual chapelins 55 conhecidos são providos adicionalmente na região da extremidade da peça central. Os chapelins 55 servem para configurar o processo de produção de fundição de maneira mais segura e resultam dos parafusos positivos de fixação dos moldes de fundição. A posição e a disposição dos chapelins 55 são instaladas de acordo com as exigências da função da parte construtiva e da firmeza da parte construtiva. No presente exemplo, os chapelins 55 são dispostos no lado inferior do braço de quatro pontos 50, mas também podem ser aplicados em ambos os lados. Os chapelins podem ser conectados novamente com outras partes construtivas de função, por exemplo, com conexões pressurizadas.

[0059] A Figura 6 mostra uma outra modalidade 60 do braço de quatro pontos, na qual a peça central 61 e os braços 62 ou braços de direção 62A, 62B são configurados a partir de material sólido, ou seja, sem seção transversal oca. Um braço de quatro pontos de tal tipo é tipicamente forjado.

[0060] A Figura 7 mostra uma alteração 70 desta modalidade. A peculiaridade desta modalidade considera que o braço de quatro pontos da Figura 6 foi perfurado posteriormente, de modo que a peça central 71 compreende um espaço vazio 73 contínuo. Os braços 72 ou braços de direção 72A e 72B corresponde à modalidade da Figura 6.

[0061] Modalidades realizadas em várias partes do braço de quatro pontos são subsequentemente descritas nas Figuras de 8 a 13B.

[0062] A Figura 8 mostra uma variante de modalidade 80 de um braço de quatro pontos, em que os braços 82 ou braços de direção 82A, 82B, por exemplo, correspondem aos braços 52 da Figura 5A. Os braços, porém, não são realizados em uma peça com a peça central 81, mas a peça central 81 de formato cilíndrico oco é conectada posteriormente firmemente por meio de soldagem no ponto de conexão 85 com os braços 82. Para tal, os braços 82 são providos com uma região de conexão 86 cilíndrica se estendendo na direção transversal. As peças laterais 182 consistem então em material passível de soldagem (ferro fundido ou aço forjado). O ponto de solda é preparado de acordo com as exigências da técnica de solda. A modalidade da peça central é classificada de acordo com as exigências da solda, por exemplo, preparação de solda adequada, aumento do diâmetro para redução de tensão na solda, etc.

[0063] Portanto, para a produção das partes individuais do braço de quatro pontos, ferramentas menores podem ser utilizadas, o que reduz custos de produção.

[0064] Uma outra variante 90 do braço de quatro pontos é apresentada na Figura 9, em que em diferença com a Figura 8, a peça central 91 é conectada no ponto de conexão 95 com os braços 92 firmemente ligados por meio de colagem ou soldagem. Isto é especialmente vantajoso, caso a peça central 91, por exemplo, é realizada a partir de um plástico leve, como por exemplo, GFK ou CFK.

[0065] A Figura 10 mostra uma outra variante de modalidade 100 do braço de quatro pontos, na qual a peça central 101 consiste em duas partes que são parafusadas em uma superfície de flange 107 por meio de parafusos 108. A conexão de ambas as partes da peça central 101 com os respectivos braços 102 ocorre em encaixe firme, por exemplo, por meio de soldagem na região 106. A fim de adaptar os diâmetros menores das peças centrais nos diâmetros maiores da peça de conexão dos braços, ambas as partes da peça central 101 possuem uma ampliação de diâmetro 105 em sua região oposta do braço 102, para a redução de tensão nas soldas.

[0066] A Figura 11 mostra uma outra variante de modalidade 110, na qual a peça central 111 é novamente conectada por um aparafusamento de flange 107, 108 no meio. Em diferença em relação à modalidade anterior, ambas as partes 115, 116 da peça central 111 são conectadas em uma peça com os braços 112 do braço de quatro pontos.

[0067] Uma outra variante de modalidade 120 do braço de quatro pontos é mostrada nas Figuras de 12A a 12C. A peculiaridade desta modalidade considera que a peça central 121 compreende uma haste 125 cilíndrica oca, a qual é conectada por uma conexão de encaixe positivo na forma de um conjunto de dentes 127 com a região de conexão 128 dos braços 122. A conexão de encaixe positivo é adicionalmente assegurada por meio de uma conexão de rebites ou conexão de parafusos. Isto é mostrado na vista lateral 12B, a qual mostra os parafusos de segurança 129 no lado interno do perfil oco dos braços 122. Para economia de custos, são utilizados preferencialmente orifícios de passagem com uma conexão de parafuso e porca 129.

[0068] O perfil oco consiste novamente em uma seção transversal em formato de U com as bordas externas 123, 124. Uma preferencia especial desta variante de modalidade é o potencial construtivo leve vantajoso. A Figura 12C mostra em um recorte, a região de conexão de encaixe positivo 127 entre a peça central 125 e os braços 122. A peça central 121 dispõe novamente na extremidade de uma região de ampliação de diâmetro 126 para adaptação na seção transversal de conexão 128 dos braços 122.

[0069] A Figura 13A mostra uma outra variante de modalidade 130 do braço de quatro pontos. A peculiaridade desta variante de modalidade é a configuração da peça central 131 como espaço vazio fechado 135 (seção transversal de perfil fechada). O espaço vazio fechado 135 pode ser usado, por exemplo, como espaço de armazenamento para ar comprimido ou outros fluidos. Por meio do uso de ar comprimido ou outros fluidos, as propriedades físicas do chassi podem ser influenciadas de maneira objetiva com braços de quatro pontos (frequência própria, estabilização de inclinação ativa, rigidezes, etc.). Na apresentação esquemática da Figura 13A, as conexões para a provisão de ar comprimido não são apresentadas. Os braços 132 ou braços de direção 132A e 132B são novamente configurados como peças de ferro fundido ou peças de aço forjado com uma seção transversal de perfil em formato de H. O cilindro oco fechado 135 pode, por exemplo, ser soldado à região de conexão 136 nos braços 132.

[0070] A figura 13B mostra a modalidade 130 da Figura 13A novamente em uma vista seccional lateral.

[0071] Apesar de a invenção ser descrita sob a referência de determinadas modalidades, é evidente para um especialista que várias alterações podem ser realizadas e equivalentes podem ser utilizadas como substituição, sem deixar a área da invenção. Adicionalmente, muitas modificações podem ser realizadas, a fim de adaptar uma determinada situação ou um determinado material no ensinamento da invenção, sem deixar a área pertencente da invenção.

[0072] Assim, dependendo das variantes de modalidade do braço de quatro pontos, vários métodos de produção podem ser usados, por exemplo, técnica de fundição e forja, sinterização, impressão em laser 3D, usinagem mecânica, etc. Especialmente, ao lado de ferro fundido e aço, ligas em geral, aço forjado, plástico reforçado com fibra ou materiais compostos também podem ser usados. Em princípio, as forças ocorrentes de ambas as metades de parte construtiva podem ser transferidas com diferentes métodos de conexão conhecidos pelo estado da técnica, por exemplo, por meio de uma conexão de encaixe de fricção, por exemplo, parafusos de fixação, por meio de um encaixe positivo, por exemplo, parafusos de ajuste, pinos para a transferência de forças de cisalhamento, de um travamento, de um conjunto de dentes, por meio de uma conexão de rebites ou por meio de adesão / coesão (colagem). Uma conexão dos braços por meio de colagem com a peça central oferece a vantagem especial de que o material não obtém nenhuma tensão induzida termicamente ou elevações de tensão por meio do aparafusamento. A peça central do braço de quatro pontos pode consistir em um material redondo ou qualquer outro material de moldagem.

[0073] Subsequentemente, a invenção não deve ser limitada às modalidades divulgadas, mas a invenção deve compreender todas as modalidades que estão contidas na área das reivindicações de patentes anexas. Lista dos números de referência 1 Admissão de rolamento 2 Garra 3 Suporte longitudinal do chassi 4 Elemento de fixação 4A Placa de fixação 5 Braço longitudinal 5A, 5B Região terminal do braço longitudinal 6 Corpo do eixo 7 Elemento de retenção 8 Braço de cantilever 8A Punho da viga 10 Suspensão de eixo 20 Suspensão de eixo 30 Braço de quatro pontos 31 Peça central 32 Braço 32A, 32B Primeiro e segundo braço de direção 33 , 34 Bordas de perfil 35 Região central da peça central 36 Região da extremidade da peça central 37 Barra diagonal 38 Barra transversal 39 Aprofundamento de perfil 40 Braço de quatro pontos 41 Peça central 42 Braço 42A, 42B Primeiro e segundo braço de direção 43 , 44 Bordas de perfil 45 Aprofundamento de perfil triangular 50 Braço de quatro pontos 51 Peça central 52 Braço 52A, 52B Primeiro e segundo braço de direção 53 , 54 Bordas de perfil 55 Chapelim 60 Braço de quatro pontos 61 Peça central 62 Braço 62A, 62B Primeiro e segundo braço de direção 70 Braço de quatro pontos 71 Peça central 72 Braço 72A, 72B Primeiro e segundo braço de direção 73 Perfuração oca 80 Braço de quatro pontos 81 Peça central 82 braço 82A, 82B Primeiro e segundo braço de direção 83 , 84 Bordas de perfil 85 Solda 86 Região de conexão dos braços 90 braço de quatro pontos 91 Peça central 92 Braço 92A, 92B Primeiro e segundo braço de direção 95 Ponto de colagem 100 Braço de quatro pontos 101 Peça central 102 Braço 102A, 102B Primeiro e segundo braço de direção 105 Ampliação de diâmetro 106 Solda 107 Superfície de flange 108 Aparafusamento 110 Braço de quatro pontos 111 Peça central 112 Braço 112A, 112B Primeiro e segundo braço de direção 115, 116 Peças parciais da peça central 120 Braço de quatro pontos 121 Peça central 122 Braço 122A, 122B Primeiro e segundo braço de direção 123, 124 Bordas de perfil 125 Peça central cilíndrica oca 126 Ampliação de diâmetro 127 Conjunto de dentes 128 Região de conexão dos braços 129 Aparafusamento 130 Braço de quatro pontos 131 Peça central 132 Braço 132A, 132B Primeiro e segundo braço de direção 135 Espaço vazio fechado 136 Região de conexão

Claims (11)

1. Suspensão de eixo (10, 20) para eixos rígidos (6) articulados em veículos, especialmente veículos comerciais, compreendendo: dois braços longitudinais (5) dispostos em ambos os lados do eixo longitudinal do veículo e se estendendo na direção longitudinal do veículo, e conectando o eixo rígido (6) articulado ao chassi do veículo (3) de maneira verticalmente móvel; e um braço de quatro pontos (30), o qual é conectado, por um lado, de maneira articulada ao eixo rígido (6) articulado e, por outro lado, é conectado de maneira articulada ao chassi do veículo, em que o braço de quatro pontos (30) e o braço longitudinal (5) são dispostos abaixo do chassi do veículo e o braço de quatro pontos é disposto abaixo do braço longitudinal (5), em que o braço de quatro pontos (30) compreende uma peça central (31) se estendendo perpendicularmente em relação à direção longitudinal do veículo no estado retraído do braço de quatro pontos (30), em cujas ambas as extremidades os primeiros braços de direção (32A) e os segundos braços de direção (32B) são conectados fixamente à peça central (31), em que os dois primeiros braços de direção (32A) são conectados de maneira articulada ao chassi do veículo (3) e os dois segundos braços de direção (32B) são conectados de maneira articulada ao eixo rígido (6) articulado, em que: (a) a peça central (121) é conectada aos braços de direção (122A, 122B) por uma conexão de encaixe positivo, preferencialmente um conjunto de dentes (127), em que a conexão de encaixe positivo é garantida adicionalmente por uma conexão de rebites ou conexão de parafusos (129); ou (b) a peça central (81, 91, 101) é firmemente conectada aos braços de direção (82A, 82B, 92A, 92B), preferencialmente por meio de colagem ou soldagem. (c) a peça central é conectada integralmente nas extremidades aos braços de direção correspondentes; caracterizada pelo fato de que: (d) a peça central (101; 111) consiste em duas peças, as quais são conectadas uma à outra para rotação conjunta em um ponto de conexão.

2. Suspensão de eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o eixo rígido (6) articulado é um eixo frontal pneumático, um eixo de arraste ou um eixo dianteiro de veículo comercial.

3. Suspensão de eixo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que: (a) os braços longitudinais e os braços de direção formam um ângulo (α, β) essencialmente de tamanho igual em relação a um suporte longitudinal da estrutura do veículo (3) do chassi do veículo; e/ou (b) os braços longitudinais (5) passam essencialmente paralelos em relação aos braços de direção (32) dispostos abaixo do braço de quatro pontos (30), que são dispostos abaixo.

4. Suspensão de eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a peça central é realizada em formato de haste, em formato cilíndrico, em formato de barra, em formato tubular, como peça de perfil e/ou curvada.

5. Suspensão de eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 , caracterizada pelo fato de que: a peça central consiste em duas peças, as quais possuem, cada uma, uma superfície de flange (106, 107), as quais são conectadas para rotação conjunta por meio de uma conexão de rebites ou conexão de parafusos (108).

6. Suspensão de eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a peça central é produzida a partir de um plástico ou pelo menos parcialmente a partir de um plástico, em que o plástico é preferencialmente um plástico reforçado com fibra de vidro ou reforçado com fibra de carbono.

7. Suspensão de eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a peça central (131) é realizada como espaço vazio fechado, o qual é configurado para armazenamento de um fluido.

8. Suspensão de eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a peça central possui um ponto de falha pré-determinado.

9. Braço de quatro pontos (30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 120; 130), caracterizado pelo fato de que possui as características do braço de quatro pontos (30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 120; 130) da suspensão de eixo (10, 20), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 4 a 8.

10. Veículo comercial, caracterizado pelo fato de compreender uma suspensão de eixo (10) do eixo rígido articulado, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

11. Veículo comercial de quatro eixos com dois eixos dianteiros (5) pneumáticos, caracterizado pelo fato de que para cada um dos dois eixos dianteiros (5) pneumáticos é provida uma suspensão de eixo (10), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

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