BR102015030577A2 - membro em cruz para uma estrutura de veículo, uma estrutura de veículo e uma estrutura de veículo incluindo tal membro em cruz - Google Patents

Abstract

1/1 resumo “membro em cruz para uma estrutura de veículo, uma estrutura de veículo e uma estrutura de veículo incluindo tal membro em cruz” a invenção se refere a um membro em cruz para uma estrutura de veículo (8), incluindo uma porção de tubo oca (14) e peças de extremidade (16, 16’) anexadas às extremidades opostas (18, 18’) da porção de tubo (14), em que as peças de extremidade (16, 16’) são adaptadas para fixação a trilhos de estrutura (10) da estrutura de veículo (8). a porção de tubo (14) é anexada à peça de extremidade (16, 16’) respectiva por uma junta adesiva. a invenção também se refere a uma estrutura de veículo (8) e a um veículo (1) que inclui tal membro em cruz (12).

Description

“MEMBRO EM CRUZ PARA UMA ESTRUTURA DE VEÍCULO, UMA ESTRUTURA DE VEÍCULO E UMA ESTRUTURA DE VEÍCULO INCLUINDO TAL MEMBRO EM CRUZ” CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a um membro em cruz para uma estrutura de veículo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. A invenção também se refere a uma estrutura de veículo que inclui tal membro em cruz de acordo com a reivindicação 15 e um veículo que inclui tal membro em cruz de acordo com a reivindicação 16.

PLANO DE FUNDO

[0002] Veículos manufaturados tentam constantemente minimizar o peso de seus veículos. Isto é especialmente importante para veículos de carga pesada tais como caminhões, em que um peso de veículo minimizado pode resultar em uma capacidade de carga maior. Um peso minimizado pode resultar em um consumo de combustível menor e, portanto, em veículos mais econômicos, com menos impactos ambientais. Muitos e diversos componentes são necessários em um veículo e cada componente adiciona peso ao veículo e ocupa espaço valioso. Produtores de veículos tentam constantemente, portanto, desenvolver novas soluções poupadoras de espaço e de peso.

[0003] Estruturas de veículos tipicamente incluem um par de trilhos de estrutura alongados arranjados em paralelo e se estendendo ao longo do eixo longitudinal do veículo. Entre os trilhos de estrutura, membros em cruz são arranjados para fixar os trilhos de estrutura um ao outro. Vários componentes diferentes são tipicamente fixados aos trilhos de estrutura, tais como suspensões de eixo, tanques de combustível e tanques de ar comprimido. Para economizar espaço e reduzir peso, é conhecida a prática de integrar tanques de ar comprimido em membros em cruz da estrutura do veículo. Por exemplo, o documento US2010/0327573 A1 divulga um membro em cruz de tanque de ar estrutural que inclui uma seção em tubo soldada a placas de fundo em suas extremidades abertas. Duas placas frontais com colares são arranjadas em torno das extremidades das seções em tubo para proteger as soldas.

RESUMO DA INVENÇÃO

[0004] Apesar de soluções conhecidas no campo, ainda há uma necessidade de desenvolver um membro em cruz para uma estrutura de veículo que reduz o peso de veículo, economiza espaço e, ao mesmo tempo, obtém os requerimentos de força estrutural.

[0005] Um objeto da presente invenção é obter um membro em cruz para uma estrutura de veículo que seja de peso leve.

[0006] Outro objeto da invenção é obter um membro em cruz para uma estrutura de veículo que também constitua um recipiente de pressão.

[0007] Um objeto adicional da invenção é obter um membro em cruz para uma estrutura de veículo que tenha força estrutural alta e rigidez de torção desejada.

[0008] Os objetos aqui mencionados são obtidos por um membro em cruz caracterizado pelas características da parte caracterizante da reivindicação 1.

[0009] Os objetos aqui mencionados também são obtidos por uma estrutura de veículo caracterizada pelas características da parte caracterizante da reivindicação 15.

[0010] Os objetos aqui mencionados também são obtidos por um veículo caracterizado pelas características da parte caracterizante da reivindicação 16.

[0011] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um membro em cruz para uma estrutura de veículo. O membro em cruz inclui uma porção de tubo oca e peças de extremidade anexadas às extremidades opostas da porção de tubo, em que as peças de extremidade são adaptadas para fixação a trilhos de estrutura da estrutura de veículo. A porção de tubo é anexada à peça de extremidade respectiva por uma junta adesiva.

[0012] Ao anexar a porção de tubo às peças de extremidade por uma junta adesiva, o número de elementos de fixação adicionais e meios de anexação é minimizado e é obtido um membro em cruz de peso leve. Ainda, é evitada a soldagem e, portanto, os problemas associados a soldas, tais como um processo de produção mais complicado e menor capacidade de carga. A junta adesiva entre a porção de tubo e as peças de extremidade é uma forma fácil e econômica de anexar as peças de extremidade à porção de tubo e, assim, facilitar a produção do membro em cruz.

[0013] A junta adesiva adequadamente inclui qualquer forma de adesivo aplicado entre a porção de tubo e as peças de extremidade, O adesivo é, adequadamente, um adesivo epóxi.

[0014] A porção de tubo preferencialmente inclui um material de peso leve, tal como um compósito de fibra, alumínio ou magnésio. Um membro em cruz é sujeito a grandes esforços mecânicos e cargas mecânicas e o membro em cruz preferencialmente inclui materiais com as características térmicas e resistências térmica e química desejadas. A porção de tubo pode incluir um compósito, por exemplo, um compósito de fibra de vidro ou um compósito de fibra de carbono. Ao projetar a porção de tubo com um material de peso leve, o peso do membro em cruz e, portanto, o peso do veículo, é minimizado. O membro em cruz preferencialmente possui um peso inferior a 35 kg, adequadamente entre 20 e 35 kg.

[0015] As peças de extremidade incluem um metal, tal como alumínio ou aço. Cada peça de extremidade é preferencialmente configurada como uma peça única para aumentar a força estrutural.

[0016] Uma vez que o membro em cruz é arranjado entre os trilhos de estrutura, a altura do membro em cruz é restrita pela altura dos trilhos de estrutura. Trilhos de estrutura em uma estrutura de veículo têm tipicamente um formato em Cea altura do membro em cruz não deveria, assim, exceder a altura interna do trilho de estrutura em formato de C.

[0017] De acordo com um aspecto da invenção, a porção de tubo possui uma seção transversal oval ou elíptica. A porção de tubo possui uma seção transversal adequadamente elíptica com o comprimento do eixo menor (diâmetro conjugado) definindo a altura do membro em cruz e o comprimento do eixo maior (diâmetro transversal) definido a largura do membro em cruz. O comprimento do eixo menor da porção de tubo elíptica é, assim, adequadamente mais curto do que a altura dos trilhos de estrutura. Ao configurar a porção de tubo com tal seção transversal elíptica, o volume do membro em cruz é otimizado e ele ainda se encaixa na altura dos trilhos de estrutura. O membro em cruz acomoda adequadamente um volume interno de entre 20 e 35 litros.

[0018] Alternativamente, a porção de tubo possui uma seção transversal variável. A porção de tubo pode, então, possui uma seção transversal oval ou elíptica nas extremidades, tal que as extremidades se encaixem na altura dos trilhos de estrutura, e uma seção transversal substancialmente circular na porção do meio da porção de tubo.

[0019] De acordo com um aspecto da invenção, pelo menos uma peça de extremidade inclui meios de conexão para a introdução de ar comprimido dentro da porção de tubo. Ao introduzir ar comprimido no membro em cruz, o membro em cruz também pode constituir um recipiente de pressão. Os meios de conexão para introdução de ar comprimido preferencialmente incluem uma abertura para a peça de extremidade e uma válvula arranjada na abertura. Ao arranjar os meios de conexão para introdução do ar comprimido em pelo menos uma das peças de extremidade, a superfície de cobertura da porção de tubo pode ser mantida intacta, sem aberturas desnecessárias. Assim, ao arranjar os meios de conexão na peça de extremidade em vez de na superfície de cobertura, as características mecânicas da superfície de cobertura portadora de cargas não é deteriorada. Desta forma, as características mecânicas do membro em cruz são otimizadas. Ainda, no caso em que a porção de tubo inclui um material compósito, arranjar os meios de conexão na peça de extremidade facilita o processo de produção comparado ao arranjo dos meios de conexão na porção de tubo compósita. Tipicamente, qualquer quantidade de meios de conexão pode ser arranjada em pelo menos uma peça de extremidade. Os meios de conexão são arranjados de forma vedada na pelo menos uma peça de extremidade de tal forma que a peça de extremidade seja à prova de difusão.

[0020] De acordo com um aspecto da invenção, pelo menos uma peça de extremidade inclui uma válvula de drenagem. Quando o membro em cruz é preenchido com ar comprimido, o ar comprimido irá condensar e será acumulado um líquido dentro da porção de tubo, É importante que este líquido seja drenado do membro em cruz, por exemplo, para evitar o peso adicional do líquido e para otimizar a capacidade de volume de ar comprimido dentro do membro em cruz. Ao arranjar uma válvula de drenagem em uma peça de extremidade, aberturas na superfície de cobertura da porção de tubo são evitadas e as características mecânicas do membro em cruz são, assim, otimizadas. A válvula de drenagem é, adequadamente, uma válvula de rosca. Preferencialmente, uma mangueira é conectada à válvula de drenagem dentro da porção de tubo. Na outra extremidade da mangueira, um peso é arranjado para garantir que a mangueira seja mantida no ponto mais baixo do membro em cruz, em que a maior parte do líquido esteja acumulada. Quando a válvula for aberta, o líquido será empurrado para fora através da mangueira por conta da pressão causada pelo ar comprimido dentro do membro em cruz. Assim, uma forma muito eficiente e simples de drenar líquido do membro em cruz é obtida. A mangueira não é anexada de forma fixa ao membro em cruz e é, portanto, facilmente removível e pode, assim, ser facilmente substituída.

[0021] Adequadamente, uma peça de extremidade inclui meios de conexão para a introdução de ar comprimido e a outra peça de extremidade inclui uma válvula de drenagem.

[0022] De acordo com um aspecto da invenção, cada peça de extremidade inclui uma placa traseira arranjada perpendicularmente à extensão da porção de tubo nas extremidades respectivas da porção de tubo. As placas traseiras são arranjadas para cobrir as extremidades respectivas das porções de tubo. As placas traseiras preferencialmente inclui pelo menos um buraco rosqueado para anexar a placa traseira aos trilhos de estrutura por meio de meios de fixação.

[0023] De acordo com um aspecto da invenção, a porção de tubo possui extremidades abertas. Cada peça de extremidade inclui um arranjo de flange com uma fenda, em que as extremidades da porção de tubo são inseridas nas fendas e se aderem aos arranjos de flange. Cada peça de extremidade é preferencialmente configurada de tal forma que inclua uma placa traseira e um arranjo de flange. O arranjo de flange é arranjado de tal forma que se estende perpendicularmente a partir do plano da placa traseira no formato de uma seção transversal da porção de tubo. Adequadamente, o arranjo de flange se estende perpendicularmente a partir do plano da placa traseira no formato de uma elipse. O arranjo de flange adequadamente inclui um primeiro membro de flange e um segundo membro de flange arranjados coaxialmente, em que o primeiro membro de flange circunda o segundo membro de flange de tal forma que uma fenda é formada entre o primeiro e o segundo membros de flange. A extremidade da porção de tubo é inserida na fenda de modo que o primeiro membro de flange circunde a parte externa da porção de tubo e o segundo membro de flange seja arranjado dentro da porção de tubo. É aplicado adesivo na fenda de modo que a porção de tubo seja aderida ao arranjo de flange. Ao configurar as peças de extremidade de modo que a porção de tubo seja anexada pela inserção das extremidades da porção de tubo dentro de uma fenda de um arranjo de flange, a porção de tubo é aderida à peça de extremidade tanto na parte de dentro quanto na parte de fora e uma junta adesiva forte é, assim, obtida. O arranjo de flange também facilita a montagem das peças de extremidade na porção de tubo e, assim, facilita a produção do membro em cruz.

[0024] O primeiro membro de flange e o segundo membro de flange podem possuir uma seção transversal afunilada tal que o membro de flange respectivo se torne mais fino para quanto mais longe da placa traseira ele se estender. Pela seção transversal afunilada, os membros de flange são mais fracos em suas extremidades respectivas, de modo que podem seguir a porção de tubo quando ela se deformar por conta de cargas mecânicas. Desta forma, a concentração de esforços no adesivo é reduzida, de modo que o risco de descascamento seja minimizado. Preferencialmente, o adesivo é aplicado de modo a cobrir e se estender além das extremidades dos primeiro e segundo membros de flange. O adesivo pode ser aplicado através de pelo menos uma abertura na placa traseira, arranjada em comunicação fluida com a fenda do arranjo de flange.

[0025] De acordo com um aspecto da invenção, a porção de tubo possui extremidades abertas e as extremidades da porção de tubo são afuniladas na direção das peças de extremidade, em que as extremidades afuniladas cercam e se aderem a uma porção em formato de funil correspondente das peças de extremidade. Cada peça de extremidade inclui uma porção em formato de funil que se projeta a partir da placa traseira e se estende para dentro da porção de tubo. A porção em formato de funil converge, assim, para dentro da porção de tubo de modo que o diâmetro da porção de funil aumente para quanto mais longe da placa traseira ela se estender. O adesivo é adequadamente aplicado no interior das extremidades afuniladas da porção de tubo e no exterior da porção em formato de funil correspondente. Preferencialmente, uma seção da extremidade afunilada é aderida a uma seção da porção em formato de funil, em que a seção da extremidade afunilada e a seção da porção em formato de funil possui substancialmente a mesma inclinação e são, portanto, substancialmente paralelas. Ao configurar a porção de tubo com extremidades afuniladas tal que ela circunde a porção em formato de funil correspondente da peça de extremidade, é obtido um formato de encaixe entre a porção de tubo e a peça de extremidade que reforça a anexação entre a porção de tubo e a peça de extremidade.

[0026] De acordo com um aspecto da invenção, a porção de tubo possui extremidades fechadas e as peças de extremidade são aderidas à parte de dentro das extremidades fechadas da porção de tubo. As peças de extremidade preferencialmente possuem o mesmo formato da seção transversal nas extremidades da porção de tubo. As extremidades fechadas da porção de tubo e as peças de extremidade possuem adequadamente pelo menos um orifício para anexação, por meio de um meio de fixação, aos trilhos da estrutura. O pelo menos um orifício nas peças de extremidade é adequadamente rosqueado. Ao aderir as peças de extremidade na parte interna das extremidades fechadas e anexar o membro em cruz com meios de fixação aos trilhos de estrutura, uma junta mecânica é obtida. As extremidades fechadas da porção de tubo entram em contato, então, com os trilhos de estrutura e são presas entre as peças de extremidade e os trilhos de estrutura. As peças de extremidade preferencialmente incluem uma placa traseira arranjada em paralelo às extremidades fechadas da porção de tubo e uma extremidade curvada circunferencial. A extremidade curvada circunferencial se estende a partir da placa traseira de modo que entra em contato com a parte de dentro da superfície de cobertura da porção de tubo. Desta forma, a superfície de anexação é aumentada e uma junta adesiva forte é obtida.

[0027] De acordo com um aspecto da invenção, a porção de tubo possui extremidades fechadas e as peças de extremidade são aderidas à parte de fora das extremidades fechadas da porção de tubo. As peças de extremidade incluem uma placa traseira que é adequadamente retangular com substancialmente a mesma espessura e altura da extremidade da porção de tubo. A placa traseira pode ter qualquer formato e adequadamente cobre a região da extremidade fechada da porção de tubo. A altura e espessura da placa traseira e, portanto, da peça de extremidade pode, assim, ser maior do que a altura e a espessura da extremidade da porção de tubo. O adesivo é preferencialmente aplicado sobre substancialmente toda a região das extremidades fechadas da porção de tubo. Desta forma, uma grande superfície de fixação é obtida e uma junta adesiva forte é obtida. Ainda, ao anexas as peças de extremidade na parte de fora das extremidades fechadas da porção de tubo, o volume interno do membro em cruz é otimizado.

[0028] Objetos, vantagens e características novas adicionais da presente invenção se tornarão aparentes para uma profissional do campo a partir dos detalhes a seguir, e também ao pôr a invenção em prática. Conforme a invenção for descrita abaixo, cabe observar que ela não está restrita aos detalhes específicos descritos. Especialistas que tenham acesso aos ensinamentos daqui irão reconhecer aplicações, modificações e incorporações adicionais em outros campos, que estejam dentro do escopo da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] Para melhor entendimento da presente invenção e objetos e vantagens adicionais desta, a descrição detalhada dada abaixo deve ser lida junto aos desenhos que acompanham, nos quais as mesmas notações de referência denotam itens similares nos vários diagramas, e nos quais: [0030] A Figura 1 ilustra esquematicamente um veículo de acordo com uma modalidade da invenção;

[0031] A Figura 2a ilustra esquematicamente uma estrutura de veículo de acordo com uma modalidade da invenção;

[0032] A Figura 2b ilustra esquematicamente uma estrutura de veículo de acordo com uma modalidade da invenção;

[0033] A Figura 3a ilustra esquematicamente um membro em cruz de acordo com uma modalidade da invenção;

[0034] A Figura 3b ilustra esquematicamente um detalhe de um membro em cruz de acordo com uma modalidade da invenção;

[0035] A Figura 4 ilustra esquematicamente um membro em cruz de acordo com uma modalidade da invenção;

[0036] A Figura 5 ilustra esquematicamente um membro em cruz de acordo com uma modalidade da invenção;

[0037] A Figura 6 ilustra esquematicamente um membro em cruz de acordo com uma modalidade da invenção; e [0038] A Figura 7 ilustra esquematicamente um membro em cruz de acordo com uma modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[0039] A Figura 1 exibe esquematicamente uma vista lateral de um veículo 1 de acordo com uma modalidade da invenção. O veículo 1 inclui um motor a combustão 2, e uma caixa de câmbio 4. A caixa de câmbio 4 é conectada às rodas de acionamento 6 do veículo 1 as rodas de acionamento 6 são arranjadas em uma estrutura de veículo 8. A estrutura de veículo 8 inclui dois trilhos de estrutura 10 alongados que são conectados a vigas (não exibidas) e a um membro em cruz (não exibidos) de acordo com uma modalidade da invenção. O veículo 1 pode ser um veículo pesado, por exemplo, um caminhão ou um ônibus. O veículo 1 pode, alternativamente, ser um carro de passageiros.

[0040] A Figura 2a exibe esquematicamente uma visão superior de uma estrutura de veículo 8 de acordo com uma modalidade da invenção. Rodas de acionamento 6 são arranjadas na estrutura de veículo 8. Apenas duas rodas de acionamento 6 são ilustradas na Figura 2a, no entanto qualquer número de rodas de acionamento 6 de qualquer tipo de rodas pode ser anexado à estrutura de veículo 8 dentro do escopo da invenção. A estrutura de veículo 8 inclui dois trilhos de estrutura 10 paralelos alongados que são conectados por vigas 11 e um membro em cruz 12. Qualquer número de membros em cruz 12 poderia ser anexado à estruturas de veículo 10 e, portanto, poderia substituir as vigas 11. Os membros em cruz 12 incluem uma porção de tubo oca 14 e peças de extremidade 16, 16’ anexadas à extremidades opostas 18, 18’ da porção de tubo 14, onde as peças de extremidade 16, 16’ são adaptadas para anexação a trilhos de estrutura 10 da estrutura de veículo 8. A porção de tubo 14 é anexada à peça de extremidade 16, 16’ respectiva por uma junta adesiva. A junta adesiva adequadamente inclui qualquer forma de adesivo aplicado entre a porção de tubo 14 e as peças de extremidade 16, 16’. O adesivo pode ser um adesivo epóxí.

[0041] A porção de tubo 14 preferencialmente inclui um material de peso leve, por exemplo, um compósito de fibra tal como um material compósito de fibra de carbono. Ao projetar a porção de tubo 14 com um material de peso leve, o peso do membro em cruz 12 é minimizado. As peças de extremidade 16, 16’ incluem adequadamente um metal, tal como alumínio ou aço.

[0042] Pelo menos uma das peças de extremidade 16, 16’ inclui meios de conexão (não exibido) para introdução de ar comprimido na porção de tubo 14. Os meios de conexão são, portanto, arranjados em conexão com o interior da porção de tubo 14. Ao introduzir ar comprimido dentro do membro em cruz 12, o membro em cruz 12 também constitui um recipiente de pressão. O ar comprimido pode ser destinado a um sistema de freio, arranjo de suspensão ou similar. Ao arranjar os meios de conexão na peça de extremidade 16, 16’ em vez da superfície de cobertura da porção de tubo 14, as características mecânicas da superfície de cobertura portadora de cargas não são deterioradas. Desta forma, as características mecânicas do membro em cruz 12 são otimizadas. Tipicamente, qualquer número de meios de conexão pode ser arranjado em pelo menos uma peça de extremidade 16, 16’. Os meios de conexão podem ser arranjados em pelo menos uma peça de extremidade 16, 16’. Os meios de conexão são arranjados com vedação na, pelo menos, uma peça de extremidade 16, 16’ tal que a peça de extremidade 16, 16’ seja à prova de difusão.

[0043] A Figura 2b ilustra esquematicamente uma estrutura de veículo 8 de acordo com uma modalidade da invenção. Uma estrutura de veículo 8 é adequadamente configurada como uma estrutura de veículo 8 descrita na Figura 2a, O membro em cruz 12, portanto, inclui uma porção de tubo 14 anexada às peças de extremidade 16, 16’. As peças de extremidade 16, 16’ são anexadas aos trilhos de estrutura 10 por meio de pelo menos um meio de fixação, tal como um parafuso ou um pino. Os trilhos de estrutura 10 têm formato de C e, uma vez que o membro em cruz 12 são arranjados entre os trilhos de estrutura 10, a altura do membro em cruz 12 é restrita pela altura dos trilhos de estrutura 10. A altura do membro em cruz 12, portanto, não excede a altura interna dos trilhos de estrutura 10 em formato de C.

[0044] A Figura 3a ilustra esquematicamente um membro em cruz 12 para uma estrutura de veículo 8 de acordo com uma modalidade da invenção. O membro em cruz 12 é adequadamente configurado como descrito na Figura 2a. Uma parte do membro em cruz 12 foi removido da figura para exibir o interior do membro em cruz 12. O membro em cruz 12 inclui uma porção de tubo 14 com uma seção transversal oval ou elíptica e a porção de tubo 14 possui extremidades abertas 18, 18’. A porção de tubo 14 pode possuir uma seção transversal oval ou elíptica nas extremidades 18, 18’ e uma seção transversal circular na porção média da porção de tubo 14. As peças de extremidade 16, 16’ incluem, cada uma, um arranjo de flange 22 com uma fenda 24, em que as extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14 são inseridas na fenda 24 e aderidas ao arranjo de flange 22. O arranjo de flange 22 se estende perpendicularmente a partir do plano da placa traseira 20 no formato da seção transversal das extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14. Nesta modalidade, o arranjo de flange 22 se estende, portanto, perpendicularmente a partir do plano da placa traseira 20 no formato de uma oval ou elipse. O arranjo de flange 22 inclui um primeiro membro de flange 22’ e um segundo membro de flange 22” coaxialmente arranjado em que o primeiro membro de flange 22’ circunda o segundo membro de flange 22” de tal forma que a fenda 24 seja formada entre o primeiro e o segundo membros de flange 22’, 22”. As extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14 são inseridas na fenda 24 de modo que o primeiro membro de flange 22’ circunde a parte de fora da porção de tubo 14 e o segundo membro de flange 22” seja arranjado dentro da porção de tubo 14. O adesivo é aplicado na fenda 24 de tal forma que a porção de tubo 14 seja aderida ao arranjo de flange 22 tanto na parte de dentro quanto na parte de fora e uma junta adesiva forte seja, assim, obtida.

[0045] A placa traseira 20 da peça de extremidade 16, 16’ respectiva inclui pelo menos um orifício 26 rosqueado para anexação aos trilhos de estrutura 10 da estrutura de veículo 8. Pelo menos uma das peças de extremidade 16, 16’ também inclui pelo menos um meio de conexão 28 para introdução de ar comprimido. Os meios de conexão 28 incluem, adequadamente, uma abertura na placa traseira 20 e uma válvula (não exibida) arranjada na abertura.

[0046] A Figura 3b ilustra esquematicamente uma vista de seção transversal do arranjo de flange 22 das peças de extremidade 16, 16’ do membro em cruz 12 como descrito na Figura 3a de acordo com uma modalidade da invenção. O arranjo de flange 22 inclui um primeiro membro de flange 22’ e um segundo membro de flange 22” arranjados em paralelo de modo que a fenda 24 seja formada entre o primeiro membro de flange 22’ e o segundo membro de flange 22”. Um adesivo 30 é aplicado na fenda 24 de modo que o adesivo 30 adere à parte interna da porção de tubo 14 do membro em cruz 12 e na parte externa da porção de tubo 14. O primeiro membro de flange 22’ e o segundo membro de flange 22” são afunilados no sentido que vai para longe da placa traseira 20 e na direção da porção de tubo 14 do membro em cruz 12. Desta forma, os membros de flange 22’, 22” são mais fracos em suas extremidades respectivas 23’, 23” de modo que possam seguir a porção de tubo 14 quando ela deformar por conta de cargas mecânicas. Desta forma, a concentração de esforços no adesivo é reduzida, reduzindo o risco de descascamento. O adesivo 30 pode ser aplicado através de pelo menos uma abertura 32 na placa traseira 20 que é arranjada em comunicação fluida com a fenda 24. O adesivo é adequadamente aplicado nas extremidades 23’, 23” dos primeiro e segundo membros de flange 22’ e 22”, e através delas, para aumentar a ligação adesiva entre o arranjo de flange 22 e a porção de tubo 14.

[0047] A Figura 4 ilustra esquematicamente uma vista de seção transversal de um membro em cruz 12 para uma estrutura de veículo 8 de acordo com uma modalidade da invenção. O membro em cruz 12 é, adequadamente, configurado como descrito na Figura 2a. Apenas uma extremidade 18, 18’ da porção de tubo 14 e uma peça de extremidade 16, 16’ é exibida na figura, no entanto, ambas as extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14 e ambas as peças de extremidade 16, 16’, são substancialmente idênticas. A porção de tubo 14 possui extremidades 18, 18’ abertas que são afuniladas na direção das peças de extremidade 16, 16’. Cada extremidade 18, 18’ afunilada cerca e é aderida a uma porção 40 em formato de funil correspondente da peça de extremidade 16, 16’. A porção de tubo Mea porção 40 em formato de funil possuem seções transversais de formato idêntico. Portanto, a porção de tubo 14 pode possuir uma seção transversal oval ou elíptica, com a porção 40 em formato de funil possuindo uma seção transversal oval ou elíptica. Cada peça de extremidade 16, 16’ inclui uma porção 40 em formato de funil que se projeta a partir da placa traseira 20 e se estende para dentro da porção de tubo 14. A porção 40 em formato de funil, portanto, converge para dentro da porção de tubo 14 de modo que o diâmetro da porção 40 afunilada se torna maior quanto mais ela se afasta da placa traseira 20. O adesivo é aplicado na parte de dentro de uma seção inclinada 42 da extremidade afunilada 18, 18’ e a seção inclinada 44 da porção 40 em formato de funil possui substancialmente a mesma inclinação e são, portanto, substancialmente paralelas. As extremidades 18, 18’ afuniladas da porção de tubo 14, juntamente à porção 40 em formato de funil correspondente da peça de extremidade 16, 16’ gera um formato de encaixe que, além da ligação adesiva, fortalece a conexão entre a porção de tubo Mea peça de extremidade 16, 16’. A placa traseira 20 da peça de extremidade 16, 16’ inclui pelo menos um orifício 26 rosqueado para anexação por meio de um meio de fixação aos trilhos de estrutura 10 da estrutura de veículo 8. A placa traseira 20 também inclui pelo menos um meio de conexão 28 para a introdução de ar comprimido. Os meios de conexão 28 para introdução de ar comprimido são, portanto, arranjados em conexão com a parte interna da porção de tubo 14.

[0048] A Figura 5 ilustra esquematicamente uma vista em seção transversal de um membro em cruz 12 para uma estrutura de veículo 8 de acordo com uma modalidade da invenção. O membro em cruz 12 é adequadamente configurado como descrito na Figura 2a. A porção de tubo 14 do membro em cruz 12 possui extremidades 18, 18’ fechadas e a peça de extremidade 16, 16’ é aderida na parte de dentro da extremidade 18, 18’ fechada da porção de tubo 14. Apenas uma extremidade 18, 18’ da porção de tubo 14 e uma peça de extremidade 16, 16’ é exibida na figura, no entanto, ambas as extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14 e ambas as peças de extremidade 16, 16’ são substancialmente idênticas. A peça de extremidade 16, 16’ possui o mesmo formato da seção transversal das extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14. Nesta modalidade, as extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14 possuem uma seção transversal oval ou elíptica e a peça de extremidade 16, 16’ possui, portanto, um formato oval ou elíptico. A extremidade 18, 18’ fechada da porção de tubo 14 e a peça de extremidade 16, 16’ incluem pelo menos um orifício 26 para fixação, por meio de um meio de fixação, ao trilho de estrutura 10. O, pelo menos, um orifício 26 na peça de extremidade 16, 16’ é rosqueado. Ao aderir a peça de extremidade 16, 16’ à parte de dentro da extremidade 18, 18’ fechada e anexar o membro em cruz 12 com meios de fixação (não exibidos) ao trilho de estrutura 10, uma junta mecânica é obtida. A extremidade 18, 18’ fechada da porção de tubo 14, portanto, entra em contato com o trilho de estrutura 10 e é presa entre a peça de extremidade 16, 16’ e o trilho de estrutura 10. A peça de extremidade 16, 16’ preferencialmente inclui uma placa traseira 20 arranjada em paralelo com a extremidade 18, 18’ fechada da porção de tubo 14 e uma extremidade 50 curvada circunferencial. A extremidade 50 curvada circunferencial se estende a partir da placa traseira 20 de modo a entrar em contato com a parte de dentro da superfície de cobertura da porção de tubo 14. Desta forma, a superfície de anexação é aumentada e uma junta adesiva forte é obtida. Para poder anexar as peças de extremidade 16, 16’ na parte de dentro das extremidades fechadas 18, 18’ da porção de tubo 14, a porção de tubo 14 pode ser produzida em duas partes, cada uma incluindo uma extremidade fechada 18, 18’. Após as peças de extremidade 16, 16’ terem sido aderidas à extremidade 18, 18’ respectiva, as duas partes da porção de tubo 14 podem ser anexadas, por exemplo, por um adesivo.

[0049] A Figura 6 ilustra esquematicamente uma vista de seção transversal de um membro em cruz 12 para uma estrutura de veículo 8 de acordo com uma modalidade da invenção. O membro em cruz 12 é adequadamente configurado como descrito na Figura 2a. A porção de tubo 14 do membro em cruz 12 possui extremidades 18, 18’ fechadas e as peças de extremidade 16, 16’ são aderidas no lado de fora das extremidades 18, 18’ fechadas da porção de tubo 14. Apenas uma extremidade 18, 18’ da porção de tubo 14 e uma peça de extremidade 16, 16’ é exibida na figura, no entanto, ambas as extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14 e ambas as peças de extremidade 16, 16’ são substancialmente idênticas. A peça de extremidade 16, 16’ inclui uma placa traseira 20 que pode ser retangular com uma espessura e uma altura substancialmente iguais ou maiores do que as das extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14. As extremidades 18, 18’ da porção de tubo 14 podem possuir uma seção transversal oval ou elíptica ou de qualquer outro formato. A placa traseira 20 e, portanto, a peça de extremidade 16, 16’, pode possuir qualquer formato e adequadamente cobra a região da extremidade 18, 18’ fechada da porção de tubo 14. O adesivo (não exibido) é preferenciaímente aplicado em substancialmente toda a região da extremidade 18, 18’ fechada da porção de tubo 14. Desta forma, uma grande superfície de fixação é obtida a uma forte junta adesiva é obtida. A placa traseira 20 inclui pelo menos um orifício 26 rosqueado para fixação por meio de um meio de fixação (não exibido) ao trilho de estrutura 10. O orifício 26 na extremidade 18, 18’ fechada da porção de tubo 14 não precisa ser rosqueado, simplificando o processo de produção.

[0050] A Figura 7 ilustra esquematicamente uma vista de seção transversal de um membro em cruz 12 para uma estrutura de veículo 8 de acordo com uma modalidade da invenção. O membro em cruz 12 poderia ser configurado como o membro em cruz 12 descrito em qualquer uma das Figuras 2a-6. A porção de tubo 14 do membro em cruz 12 é anexada a uma peça de extremidade 16, 16’ por um adesivo e a peça de extremidade 16, 16’ é anexada ao trilho de estrutura 10 da estrutura de veículo 8. Uma série de orifícios 26 na peça de extremidade 16, 16’ para fixação por meio de um meio de fixação (não exibido) é ilustrado por linhas tracejadas. A peça de extremidade 16, 16’ inclui uma válvula de drenagem 70 que se estende através de uma abertura no trilho de estrutura 10. Quando o membro em cruz 12 é preenchido com ar comprimido, o ar comprimido irá condensar e líquido será acumulado dentro da porção de tubo 14. É importante que este líquido seja drenado do membro em cruz 12. A válvula de drenagem 70 é, adequadamente, uma válvula de rosca. Uma mangueira 72 é conectada à válvula de drenagem 70 dentro da porção de tubo 14. Na outra extremidade da mangueira 72, um peso 74 é arranjado para garantir que a mangueira 72 seja mantida no ponto mais baixo do membro em cruz 12, onde a maior parte do líquido é acumulada. Quando a válvula de drenagem 70 for aberta, o líquido será empurrado através da mangueira 72 por conta da pressão causada pelo ar comprimido dentro do membro em cruz 12. A mangueira 72 é fixada com liberdade para remoção à válvula de drenagem 70.

[0051] A descrição anterior das modalidades preferidas da presente invenção é provida para propósitos ilustrativos e descritivos. Ela não se destina a ser exaustiva ou a restringir a invenção às modalidades descritas. Muitas modificações e variações irão obviamente ser aparentes para uma profissional do campo. As modalidades foram escolhidas e descritas para melhor explicar os princípios da invenção e suas aplicações práticas e, assim, tornar possível que especialistas entendam a invenção para várias modalidades e com as várias modificações apropriadas para o uso desejado.

Claims (16)

1. Membro em cruz para uma estrutura de veículo (8), incluindo uma porção de tubo oca (14) e peças de extremidade (16, 16’) anexadas às extremidades opostas (18, 18’) da porção de tubo (14), em que as peças de extremidade (16, 16’) são adaptadas para fixação a trilhos de estrutura (10) da estrutura de veículo (8), caracterizado pelo fato de que a porção de tubo (14) é anexada à peça de extremidade (16, 16’) respectiva por uma junta adesiva.

2. Membro em cruz, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção de tubo (14) inclui um material de peso leve, tal como um compósito de fibra ou alumínio ou magnésio.

3. Membro em cruz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as peças de extremidade (16, 16’) incluem um metal.

4. Membro em cruz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1,2 ou 3, caracterizado pelo fato de que as extremidades (18, 18’) da porção de tubo (14) possuem uma seção transversal oval ou elíptica.

5. Membro em cruz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma peça de extremidade (16, 16’) inclui meios de conexão (28) para a introdução de ar comprimido dentro da porção de tubo (14).

6. Membro em cruz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma peça de extremidade (16, 16’) inclui uma válvula de drenagem (70).

7. Membro em cruz, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma mangueira (72) é conectada à válvula de drenagem (70) dentro da porção de tubo (14).

8. Membro em cruz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que cada peça de extremidade (16, 16’) inclui uma placa traseira (20) arranjada perpendicularmente à extensão da porção de tubo (14) nas extremidades (18, 18’) respectivas da porção de tubo (14).

9. Membro em cruz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a porção de tubo (14) possui extremidades abertas (18, 18’).

10. Membro em cruz, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada peça de extremidade (16, 16’) inclui um arranjo de flange (22) com uma fenda (24), em que as extremidades (18, 18’) da porção de tubo (14) são inseridas nas fendas (24) e se aderem aos arranjos de flange (22).

11. Membro em cruz, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as extremidades (18, 18’) da porção de tubo (14) são afuniladas na direção das peças de extremidade (16, 16’), em que as extremidades afuniladas (18, 18’) cercam e se aderem a uma porção em formato de funil (40) correspondente das peças de extremidade (16, 16’).

12. Membro em cruz, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a porção de tubo (14) possui extremidades (18, 18’) fechadas.

13. Membro em cruz, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as peças de extremidade (16, 16’) são aderidas à parte de dentro das extremidades (18, 18’) fechadas da porção de tubo (14).

14. Membro em cruz, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as peças de extremidade (16, 16’) são aderidas à parte de fora das extremidades (18, 18’) fechadas da porção de tubo (14).

15. Estrutura de veículo (8) caracterizada pelo fato de incluir um membro em cruz (12) tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.

16. Veículo (1) caracterizado pelo fato de incluir um membro em cruz (12) tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.