BR102018005187A2

BR102018005187A2 - Sistema de suspensão para controlar múltiplos graus de liberdade de uma cabina de um veículo

Info

Publication number: BR102018005187A2
Application number: BR102018005187-3A
Authority: BR
Inventors: Donald E. Young; Joshua J. Kappelman; Jade E. Bender; Wen Tsung Lin; Byron N. Manternach
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-07-09
Also published as: DE102018219407A1; DE102018219407B4; US10494039B2; US20190193795A1

Abstract

um sistema de suspensão para controlar múltiplos graus de liberdade de uma cabina de um veículo tem coxins de montagem que suportam a cabina com um conjunto de mola conectado entre o chassi e cada coxim de montagem, permitindo que a cabina se mova com múltiplos graus de liberdade. uma haste lateral se conecta com um dos coxins de montagem, com o chassi, e restringe o movimento para os lados da cabina. uma haste longitudinal se conecta com um dos coxins de montagem, com o chassi, e restringe para frente movimento da cabina. uma barra estabilizadora se conecta com um dos coxins de montagem dianteiros, um dos coxins de montagem traseiros, a estrutura de chassi, e controla para frente a taxa de inclinação lateral da cabina. uma barra de controle de inclinação transversal se conecta com os coxins de montagem traseiros e a estrutura de chassi, e controla a taxa de inclinação transversal da cabina.

Description

“SISTEMA DE SUSPENSÃO PARA CONTROLAR MÚLTIPLOS GRAUS DE LIBERDADE DE UMA CABINA DE UM VEÍCULO”

CAMPO DA INVENÇÃO [001] Esta invenção se refere a sistemas de suspensão para cabinas de veículos, e mais particularmente, a sistemas de suspensão de cabina com múltiplos graus de liberdade para veículos de trabalho.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Veículos de trabalho, tais como tratores, são construídos para resistir a condições acidentadas e, como um resultado, a qualidade de marcha para um operador pode ser caracterizada por movimento e vibrações. Os operadores de veículos de trabalho tipicamente trabalham por longas horas, aumentando sua suscetibilidade ao desconforto e fadiga por uma qualidade de marcha acidentada. Suportes de borracha e isoladores de almofadas de ar foram usados com a estação do operador para aumentar o conforto do operador. Todavia, melhorias são desejadas para abordar ainda mais as entradas que resultam do complexo movimento de um típico veículo de trabalho.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [003] Um sistema de suspensão para uma cabina de veículo de trabalho é descrito, que controla múltiplos graus de liberdade da cabina.

[004] De acordo com um aspecto da invenção, um número de coxins de montagem suporta a cabina com um conjunto de mola conectado entre a estrutura de chassi do veículo e cada um dos coxins de montagem. Os conjuntos de mola permitem que a cabina se mova com múltiplos graus de liberdade. Uma haste lateral se conecta com um dos coxins de montagem, com a estrutura de chassi no lado externo de um dos conjuntos de mola, e restringe o movimento de lado a lado da cabina. Uma haste longitudinal se conecta com um dos coxins de montagem, com a estrutura de chassi para trás a partir de um dos conjuntos de mola, e restringe o movimento da frente para

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 51/78 / 16 trás da cabina. Uma barra estabilizadora pode se conectar com um dos coxins de montagem dianteiros, um dos coxins de montagem traseiros, a estrutura de chassi, e pode controlar a taxa de inclinação lateral para frente e para trás da cabina. Uma barra de controle de inclinação transversal pode se conectar com o coxim de montagem esquerdo traseiro, com o coxim de montagem direito traseiro, com a estrutura de chassi, e pode controlar a taxa de inclinação transversal para esquerda e direita da cabina.

[005] Em outros aspectos, um sistema de suspensão inclui coxins de montagem esquerdo dianteiro, direito dianteiro, esquerdo traseiro, e direito traseiro, que provêm o suporte em quatro pontos da cabina. Suportes correspondem a, e se conectam com, cada um dos coxins de montagem. Um conjunto de mola e amortecedor é conectado entre a estrutura de chassi do veículo e cada um dos suportes, permitindo que a cabina se mova com múltiplos graus de liberdade. A haste lateral dianteira se conecta ou com o suporte direito dianteiro ou o suporte esquerdo dianteiro, se estende lateralmente através da cabina, e se conecta com a estrutura de chassi no lado externo do outro suporte dianteiro, restringindo o movimento de lado a lado da cabina. Uma haste longitudinal se conecta com um dos suportes dianteiros, se estende além de um dos conjuntos de mola e amortecedor traseiros, e se conecta com a estrutura de chassi para trás a partir do conjunto de mola e amortecedor, restringindo o movimento da frente para trás da cabina. Uma barra estabilizadora pode se conectar com o suporte direito dianteiro, o suporte direito traseiro, e a estrutura de chassi, mantendo uma taxa prescrita para frente e para trás da cabina. Uma barra de controle de inclinação transversal pode se conectar com o suporte esquerdo traseiro, o suporte direito traseiro, e a estrutura de chassi, mantendo uma taxa prescrita de inclinação transversal para esquerda e direita da cabina.

[006] Em aspectos adicionais, coxins de montagem esquerdo dianteiro, direito dianteiro, esquerdo traseiro, e direito traseiro, suportam a

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 52/78 / 16 cabina. Suportes correspondem a, e se conectam com, cada um dos coxins de montagem. Um conjunto de mola e amortecedor é conectado entre a estrutura de chassi do veículo e cada um dos suportes, permitindo que a cabina se mova com múltiplos graus de liberdade. Um elemento estrutural se estende entre, e se conecta com, os suportes esquerdo dianteiro e direito dianteiro. Outro elemento estrutural se estende entre, e se conecta com, os suportes esquerdo traseiro e direito traseiro. A haste lateral dianteira se conecta com o suporte direito dianteiro, se estende lateralmente através da cabina, e se conecta com a estrutura de chassi no lado de fora do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo dianteiro, restringindo o movimento de lado a lado da cabina. A haste lateral traseira se conecta com o suporte direito traseiro, se estende além do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro, e se conecta com a estrutura de chassi no lado de fora do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro, restringindo o movimento de lado a lado da cabina. Uma haste longitudinal esquerda se conecta com o suporte esquerdo dianteiro, se estende além de a mola esquerda traseira e amortecedor a montagem, e se conecta com a estrutura de chassi para trás do conjunto de mola sobre amortecedor direito traseiro, restringindo o movimento da frente para trás da cabina. Uma haste longitudinal direita se conecta com o suporte direito dianteiro, se estende além do conjunto de mola sobre amortecedor direito traseiro, e se conecta com a estrutura de chassi para trás a partir do conjunto de mola sobre amortecedor direito traseiro, restringindo o movimento da frente para trás da cabina. Uma barra estabilizadora se conecta com o suporte direito dianteiro, o suporte direito traseiro, e a estrutura de chassi, mantendo uma taxa prescrita para frente e para trás da cabina. Uma barra de controle de inclinação transversal se conecta com o suporte esquerdo traseiro, o suporte direito traseiro, e a estrutura de chassi, mantendo uma taxa prescrita de inclinação transversal para esquerda e direita da cabina.

[007] Os detalhes de uma ou mais modalidades são expostos nos

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 53/78 / 16 desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características e vantagens se tornarão aparentes da descrição, dos desenhos, e das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [008] A figura 1 é uma vista lateral de um veículo de trabalho de exemplo na forma de um trator agrícola no qual o sistema de suspensão descrito pode ser usado;

a figura 2 é uma vista em perspectiva de um sistema de suspensão com múltiplos graus de liberdade para o veículo de trabalho da figura 1;

a figura 3 é uma vista parcial em perspectiva de um conjunto de canto do sistema de suspensão da figura 2; e a figura 4 é uma vista parcial em perspectiva do conjunto de canto da figura 3, mostrada em um processo de montagem.

Os mesmos símbolos de referência nos vários desenhos indicam os mesmos elementos.

DESCRIÇÃO DETALHADA [009] O seguinte descreve uma ou mais modalidades de exemplo dos sistemas de suspensão descritos para a cabina de um veículo de trabalho, como mostrado nas figuras anexas dos desenhos descritos brevemente acima. Várias modificações para as modalidades de exemplo podem ser contempladas por uma pessoa de conhecimento na técnica.

[0010] Em uma ou mais implementações de exemplo do sistema descrito, coxins de montagem suportam a cabina de um veículo de trabalho, com conjuntos de suporte, tais como conjuntos de mola sobre amortecedor, que permitem que a cabina se mova com múltiplos graus de liberdade (MDOF). Os conjuntos de suporte permitem o movimento da cabina em relação à estrutura de chassi do veículo, e provêm amortecimento para controlar a oscilação das molas e para dissipar energia. Uma combinação das tanto quanto seis ligações entre a cabina e chassi controla o movimento com

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MDOF da cabina, e pode incluir quatro barras de “Panhard”, uma barra de controle de inclinação lateral e uma barra de controle de inclinação transversal. O comprimento do sistema de ligações e o número de sistemas de ligações provêm o reduzido movimento de sistema de ligações e baixas forças que permitem o uso de buchas mais macias com taxas de mola mais baixas, provendo melhor isolamento da cabina e reduzindo a transferência de ruído para o operador.

[0011] Ambientes de exemplo nos quais um sistema de suspensão para o controle de MDOF pode ser implementado incluem veículos de trabalho e outros veículos que têm uma estrutura de cabina suspensa. Veículos de trabalho de exemplo incluem um trator, trator-carregador, escavadeira, colheitadeira, caminhão, trator de terraplanagem, carregadora com direção diferencial, e outros veículos para usos fora de estrada, incluindo aqueles usados na construção, agricultura, ou indústria florestal. Outros veículos incluem veículos de passageiros, caminhões, outros veículos rodoviários, veículos de recreação, veículos de reboque, e veículos de transporte de carga.

[0012] A seguinte descrição se refere a sistemas de suspensão no contexto de certas aplicações de veículo de trabalho para finalidades de exemplos de demonstração. A presente invenção não é limitada a quaisquer aplicações particulares de veículo particulares, ou ao uso com quaisquer conjuntos de suporte particulares, mas, pelo contrário, também engloba qualquer aplicação na qual suspensão é requerida para uma estação de operador que se move com MDOF. Consequentemente, os ensinamentos da presente invenção podem ser aplicados a sistemas de suspensão em uma variedade de aplicações, incluindo em sistemas de suporte de cabina de veículo, quando desejado.

[0013] Como notado acima, o sistema de suspensão descrito aqui pode ser empregado em uma variedade de aplicações. Com referência à figura 1, um exemplo envolve um sistema de suspensão que pode ser incluído em

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 55/78 / 16 um veículo de trabalho 10, o qual, neste exemplo, é representado como um trator agrícola. Será entendido, todavia, que outras configurações são contempladas, incluindo configurações com o veículo de trabalho 10 como um tipo diferente de trator, ou como um veículo de trabalho usado para outros aspectos da indústria agrícola ou para a construção ou indústria florestal (por exemplo, uma colheitadeira, uma máquina de operação de extração, motoniveladora, e outros). Será ainda entendido que o sistema de suspensão descrito pode também ser usado em veículos não operacionais, aplicações não veiculares, e com outros tipos de equipamentos e máquinas nos quais um sistema de suspensão para o controle de MDOF é útil. No exemplo atual, o veículo de trabalho 10 tem uma armação ou estrutura de chassi 12 suportada por rodas 14 que engatam o chão. Duas ou quatro das rodas 14 podem ser energizadas para propulsionar o veículo de trabalho 10 e pelo menos as rodas dianteiras 14 são dirigíveis para controlar a direção de deslocamento. A estrutura de chassi 12 suporta uma instalação de energia na forma de um motor de combustão interna 16. Uma transmissão motopropulsora (não mostrada), conecta o motor 16 às rodas 14 para prover diferentes relações de velocidade para condições de operação variáveis. Uma cabina 18 é provida, na qual interface de operador e meios de controle (por exemplo, várias rodas de controle, alavancas, interruptores, teclas, telas, teclados, etc.) são estacionários. Os controles e outros equipamentos disponíveis na cabina 18 para o operador e para outras funções podem incluir componentes eletrônicos sofisticados e outros equipamentos sensíveis. Consequentemente, para o conforto do operador, para manter interfaces de equipamento e operação, e para preservar a integridade dos vários controles e sistemas, o controle de movimento da cabina 18 é importante. Para controlar efetivamente o movimento da cabina 18, o veículo de trabalho 10 inclui um sistema de suspensão 20 que suporta a cabina 18 sobre a estrutura de chassi.

[0014] Em um exemplo como ilustrado nas figuras 2 e 3, o sistema de

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 56/78 / 16 suspensão 20 inclui um número de coxins de montagem que se conectam com, e suportam, a cabina 18. Isto inclui um coxim de montagem esquerdo dianteiro 22, um coxim de montagem direito dianteiro 24, um coxim de montagem esquerdo traseiro 26, e um coxim de montagem direito traseiro 28. No exemplo atual, os coxins de montagem 22-28 são formados como estruturas soldadas, como descrito mais detalhadamente abaixo. Os coxins de montagem 22-28 são espaçados de forma a serem dispostos na vizinhança dos quatro cantos da cabina 18. Preferivelmente, os coxins de montagem 22-28 são espaçados um para longe do outro pela maior extensão possível, dado o tamanho físico da cabina 18. Os coxins de montagem 22, 24, 26, 28 incluem, cada, uma área que é plana, formada por uma placa 32, 34, 36, 38, respectivamente. As placas são planas, ou substancialmente planas, para formar a interface com a cabina 18, mas podem assumir outros formatos, em outras aplicações. Neste exemplo, as placas 32-38 são dispostas horizontalmente e se encontram em uma elevação em um plano comum. Em outros exemplos, os coxins de montagem 22-28 podem estar em várias alturas, todavia diferenças substanciais em altura serão geralmente evitadas para acomodar o sistema de suspensão 20.

[0015] O sistema de suspensão 20 inclui conjuntos de suporte com molas e amortecedores na forma de conjuntos de mola sobre amortecedor 42, 44, 46 e 48, cada um dos quais é conectado entre a estrutura de chassi 12 e um respectivo coxim de montagem 22-28. Em outras modalidades, os conjuntos de suporte podem assumir outras formas, tais como molas e amortecedores separados, ou outros elementos que permitem o movimento com MDOF. Neste exemplo, cada conjunto de mola sobre amortecedor 42-48 inclui uma mola 52, 54, 56, 58, respectivamente, que permite que a cabina 18 se mova com a ação de MDOF. As molas 52-58 são molas helicoidais com interstícios entre espiras adjacentes que se comprimem quando sujeitas à força causada pelo movimento da estrutura de chassi 12 em relação à massa da cabina 18. A

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 57/78 / 16 compressão ou a extensão das espiras armazena energia e reduz a quantidade na qual a cabina 18 deve se mover em comparação com os movimentos desencadeantes da estrutura de chassi 12. Em particular, e sem considerar outras restrições que são descritas abaixo, a cabina 18 pode: se mover para cima e para baixo 70; se mover para esquerda e para direita 72; se mover para frente e para trás 74; giro ou guinada 76; inclinação lateral 78 para frente e para trás; inclinação transversal 80 de lado a lado, ou se mover em qualquer combinação daqueles movimentos. O controle dos movimentos complexos, através dos quais a cabina 18 pode se deslocar em relação à estrutura de chassi 12, é efetuado através do sistema de suspensão 20.

[0016] Neste exemplo, cada conjunto de mola sobre amortecedor 4248 é conectado com seu respectivo coxim de montagem 22-28 através um suporte 62, 64, 66, 68. Os suportes 62-68 servem, cada, como um sistema de conexão em seu respectivo canto do sistema de suspensão 20. Cada conjunto de mola sobre amortecedor 42-48 inclui um amortecedor 82, 84, 86, 88 se estendendo através de sua respectiva mola 52-58. Os amortecedores 82-88 controlam a oscilação das molas 52-58 e dissipam energia. A construção do tipo de mola helicoidal sobre amortecedor tem o benefício de um pacote compacto para o ajuste dentro do sistema de suspensão 20.

[0017] Os amortecedores 82-88 são, cada, conectados com a estrutura de chassi 12 através de um respectivo pino 92 que passa através de uma bucha resiliente 90, que engata o respectivo amortecedor 82-88. O movimento da cabina 18 em relação à estrutura de chassi 12 oscila as molas 52-58, golpeia os amortecedores 82-88, e também comprime e descomprime as buchas 90. As buchas 90, e outras buchas em vários pontos ou juntas de conexão no sistema de suspensão 20, absorvem choque, controlam a quantidade do movimento nas juntas, e reduzem ruído e vibrações. As várias buchas, tais como as buchas 90, têm uma resiliência inerente que permite algum movimento em uma junta quando o material se comprime e descomprime. O

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 58/78 / 16 material das buchas 90, e outras buchas no sistema de suspensão 20, têm uma taxa de mola selecionada para resistir às forças que aparecem, que aplicam as ações de compressão e descompressão. Consequentemente, um material com uma taxa de mola mais alta (e maior rigidez), é selecionado quando cargas são mais altas. Todavia, as buchas 90 também servem a uma função de isolamento para a transmissão de vibrações e ruído da estrutura de chassi 12 para a cabina 18. Para maior isolamento, uma taxa de mola mais baixa é desejável. Devido à configuração do sistema de suspensão 20, como mais detalhado aqui, características, tais como comprimentos de sistemas de ligações e o número de sistemas de ligações, resultam em menor movimento de junta e forças resultantes mais baixas. Consequentemente, as buchas, incluindo as buchas 90, podem ser feitas de um material que tem uma taxa de mola mais baixa e, portanto, atenua de forma melhor a transmissão de ruído e vibração para a cabina 18 e para o operador e equipamento contidos na mesma.

[0018] Como mostrado na figura 2, os coxins de montagem esquerdo dianteiro e direito dianteiro 22, 24 são conectados por um elemento estrutural 94 que se estende entre os mesmos, e é conectado com, os coxins de montagem 22, 24 no suporte esquerdo dianteiro 62 e no suporte direito dianteiro 64. O elemento estrutural 94 estabelece o espaçamento entre os coxins de montagem 22, 24 durante a montagem, e provê rigidez através da parte dianteira da cabina 18 quando deixado no local. Similarmente, os coxins de montagem esquerdo traseiro e direito traseiro 26, 28 são conectados por um elemento estrutural 96 que se estende entre os mesmos, e é conectado com, os coxins de montagem 26, 28 no suporte esquerdo traseiro 66 e no suporte direito traseiro 68. Os elementos estruturais 94, 96 são rigidamente conectados com os suportes 62, 64 e 66, 68, respectivamente.

Consequentemente, o movimento lateral do coxim de montagem 22 em relação ao coxim de montagem 24 ou do coxim de montagem esquerdo

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 59/78 / 16 traseiro 26 em relação ao coxim de montagem 28 é inibido para assistir na montagem do sistema de suspensão 20. Em alguns exemplos, os elementos estruturais 94, 96 são usados para finalidades de posicionamento durante a montagem e removidos quando a montagem está completa.

[0019] No sistema de suspensão 20, uma haste lateral 102 se conecta com o coxim de montagem direito dianteiro 24 no suporte direito dianteiro 64. Esta haste lateral dianteira 102 se estende lateralmente através da área dianteira da cabina 18 a partir do suporte 64, além do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo dianteiro 42, e se conecta com a estrutura de chassi 12 no lado de fora do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo dianteiro 42, e a partir do suporte 62. A haste lateral dianteira 102 restringe o movimento de lado a lado (movimento para esquerda e direita 72), da cabina 18. Cada extremidade da haste lateral dianteira 102 inclui um olhal que contém a bucha 90, através da qual um pino 92 se estende, conectando a extremidade esquerda 104 à estrutura de chassi 12 e a extremidade direita 105 ao suporte 64. Devido aos pontos de conexão, o comprimento da haste lateral dianteira 102 é maximizado, minimizando a carga sobre as buchas 90 de forma que elas possam ser feitas de um material com uma taxa de mola mais baixa para o melhor isolamento, como descrito acima. A haste lateral dianteira 102 pivota em torno de sua extremidade esquerda 104 quando a cabina 18 se move para cima e para baixo 70, limitando o movimento para esquerda e direita 72.

[0020] Outra haste lateral 106 se conecta com o coxim de montagem direito traseiro 28 no suporte direito traseiro 68. Esta haste lateral traseira 106 se estende lateralmente através da área traseira da cabina 18 a partir do suporte 68, além do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro 46, e se conecta com a estrutura de chassi 12 no lado de fora do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro 46, e a partir do suporte 66. A haste lateral traseira 106 restringe o movimento de lado a lado (movimento para esquerda e direita 72), da cabina 18. Cada extremidade da haste lateral traseira

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106 inclui um olhal que contém a bucha 90 através da qual um pino 92 se estende, conectando a extremidade esquerda 108 à estrutura de chassi 12 e a extremidade direita 110 ao suporte 68. O comprimento da haste lateral traseira 106 é maximizado, reduzindo a carga sobre as buchas 90 de forma que elas possam ser feitas de um material com uma taxa de mola mais baixa provendo o melhor isolamento, como descrito acima. A haste lateral traseira 106 pivota em torno de sua extremidade esquerda 108 quando a cabina 18 se move para cima e para baixo 70, limitando o movimento para esquerda e direita 72. As barras laterais 102, 106 posicionam a cabina 18 na direção lateral (esquerda e direita 72), em relação à estrutura de chassi 12.

[0021] Uma haste longitudinal 112 se conecta com o coxim de montagem esquerdo dianteiro 22 no suporte 62. A haste longitudinal esquerda 112 se estende para trás longitudinalmente através da área esquerda da cabina 18, a partir do suporte 62, além do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro 46, e se conecta com a estrutura de chassi 12 para trás a partir do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro 46. A haste longitudinal esquerda 112 restringe o movimento da frente para trás (movimento à frente e para trás 74), da cabina 18. Cada extremidade da haste longitudinal esquerda 112 inclui um olhal que contém a bucha 90 através da qual um pino 92 se estende, conectando a extremidade dianteira 114 ao suporte 62 e a extremidade traseira 113 à estrutura de chassi 12. Por conexão com a estrutura de chassi 12 atrás do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro 46, o comprimento da haste longitudinal esquerda 112 é maximizado, reduzindo a carga sobre as buchas 90 de forma que elas possam ser feitas de um material com uma taxa de mola mais baixa para o melhor isolamento, como descrito acima. A haste longitudinal esquerda 112 pivota em torno de sua extremidade dianteira 114 quando a cabina 18 se move para cima e para baixo 70, limitando o movimento para frente e para trás 74.

[0022] Outra haste longitudinal 116 se conecta com o coxim de

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 61/78 / 16 montagem direito dianteiro 24 no suporte 64. A haste longitudinal direita 116 se estende longitudinalmente através da área direita da cabina 18, para trás a partir do suporte 64, além do conjunto de mola sobre amortecedor direito traseiro 48, e se conecta com a estrutura de chassi 12 para trás a partir do conjunto de mola sobre amortecedor direito traseiro 48. A haste longitudinal direita 116 restringe o movimento da frente para trás (movimento para frente e para trás 74), da cabina 18. Cada extremidade da haste longitudinal direita 116 inclui um olhal que contém a bucha 90 através da qual um pino 92 se estende, conectando a extremidade dianteira 117 ao suporte 62 e a extremidade traseira 119 à estrutura de chassi 12. Por conexão com a estrutura de chassi 12 atrás do conjunto de mola sobre amortecedor direito traseiro 48, o comprimento da haste longitudinal direita 116 é maximizado, reduzindo a carga sobre as buchas 90 de forma que elas possam ser feitas de um material com uma taxa de mola mais baixa para o melhor isolamento, como descrito acima. A haste longitudinal direita 116 pivota em torno de sua extremidade dianteira 117 quando a cabina 18 se move para cima e para baixo 70, limitando o movimento para frente e para trás 74. As barras longitudinais 112, 116 posicionam a cabina 18 na direção longitudinal (para frente e para trás 74), em relação à estrutura de chassi 12.

[0023] Uma barra estabilizadora 120 se conecta com o coxim de montagem direito dianteiro 24 no suporte 64, e com o coxim de montagem direito traseiro 28 no suporte 68. A barra estabilizadora 120 também se conecta com a estrutura de chassi 12 em dois locais por intermédio de retentores 122, 124 que contém buchas 126, através das quais a barra estabilizadora 120 se estende. A barra estabilizadora 120 inclui um segmento 128 que se estende longitudinalmente e se conecta com a estrutura de chassi 12 pelos retentores 122, 124. Dois segmentos 130, 132, se estendem lateralmente do segmento 128 para as extremidades 134, 136, respectivamente. A extremidade 134 é conectada com o coxim de montagem

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 62/78 / 16 direito traseiro 28 através de uma barra de conexão 138 que se conecta ao suporte 64. A extremidade 136 é conectada com o coxim de montagem direito dianteiro 24 através de uma barra de conexão 140 que se conecta ao suporte 62. A barra estabilizadora 120 provê o controle de inclinação lateral 78 para manter uma taxa de inclinação lateral para frente e para trás prescrita da cabina 18. Os segmentos 130, 132 operam como braços de alavanca e torcem o segmento 128 quando o corpo se inclina lateralmente 78. O segmento 28 tem uma quantidade selecionada de resistência ao torcimento para reduzir a taxa e magnitude de ação de inclinação lateral.

[0024] Uma barra de controle de inclinação transversal 142 se conecta com o coxim de montagem esquerdo traseiro 26 no suporte 66, e com o coxim de montagem direito traseiro 28 no suporte 68. A barra de controle de inclinação transversal 142 também se conecta com a estrutura de chassi 12 em dois locais por intermédio de retentores 144, 146 que contém buchas 148, através das quais a barra de controle de inclinação transversal 142 se estende. A barra de controle de inclinação transversal 142 inclui a bar 150 se estendendo lateralmente e se conecta com a estrutura de chassi 12 por intermédio dos retentores 144, 146. Dois braços 152, 154 se conectam com a barra 150 e se estendem longitudinalmente para as extremidades 156, 158, respectivamente. A extremidade 156 é conectada com o coxim de montagem esquerdo traseiro 26 através de uma barra de conexão 160 que se conecta ao suporte 66. A extremidade 158 é conectada com o coxim de montagem direito traseiro 28 através de uma barra de conexão 162 que se conecta ao suporte 68. A barra de controle de inclinação transversal 142 provê o controle de inclinação transversal 80 para manter uma taxa prescrita de inclinação transversal para esquerda e direita da cabina 18. Os braços 152, 154 operam como braços de alavanca e torcem a barra 150 quando o corpo se inclina transversalmente 80. A barra 150 tem uma quantidade selecionada de resistência ao torcimento para reduzir a taxa e magnitude da ação de

Petição 870180020980, de 15/03/2018, pág. 63/78 / 16 inclinação transversal.

[0025] Neste exemplo, as placas 36, 38 são, cada, conectadas com um elemento de batente 164 que se projeta para baixo em um formato de U. Os elementos de batente 164 são dispostos longitudinalmente e provêm batentes de extremidade quando o deslocamento do sistema de suspensão 20 sobre seus conjuntos de suporte chega à compressão total ou rebote. Similarmente, as placas 32, 34 são, cada, conectadas com elementos de batente 166 que se projetam para baixo em um formato de U. Os elementos de batente 166 são dispostos lateralmente e provêm batentes de extremidade quando o deslocamento do sistema de suspensão 20 sobre seus conjuntos de suporte chega à compressão total ou rebote. Um conjunto de pára-choque 168 é disposto dentro da porção em forma de U dos elementos de batente 164, 166 para a conexão com a estrutura de chassi 12 durante a montagem. Os conjuntos de pára-choque 168 contatam os elementos de batente 164, 166 para reduzir as forças de impacto quando o movimento se aproxima ao batente de extremidade de deslocamento.

[0026] Com referência à figura 3, o canto do sistema de suspensão 20 no coxim de montagem direito traseiro 28 é mostrado a partir da perspectiva de um ponto dentro do veículo de trabalho 10 visualizando para fora, com o coxim de montagem 28 removido para a visibilidade de outros componentes. O suporte 68 é visível e se estende a partir da conexão com a barra de conexão 138 até a conexão com a haste lateral traseira 106. Em adição, o elemento estrutural 96, a barra de conexão 162, e o conjunto de mola sobre amortecedor 48 são mostrados conectados diretamente ao suporte 68. O suporte 68 inclui pinos localizadores 172, que se estendem para cima e provêm guia para a interface com a placa 38 durante a montagem. Outro suporte 170 é conectado com a estrutura de chassi 12 na estrutura de alojamento de eixo traseiro, e provê a interface de montagem da estrutura de chassi 12 com o conjunto de mola sobre amortecedor 48, o retentor 146 e a

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[0027] Com referência à figura 4, a montagem do coxim de montagem 28 com a cabina 18 é ilustrada. O coxim de montagem 28 é na forma de múltiplos componentes solados juntos em uma montagem, incluindo a placa 38, uma placa 176 e o elemento de batente 164. Quando a cabina 18 com o coxim de montagem 28 é abaixada sobre o sistema de suspensão 20, furos 177, 178, 180, 182 na placa 176 se alinham com furos 183, 184, 186, 188, respectivamente, no suporte 68, para finalidades de conexão, tal como com parafusos com cabeça e porca (mostrados na figura 2). O elemento de batente 164 é recebido em um bloco 190 com uma abertura 192 que recebe o conjunto de pára-choque 168. Pinos localizadores 172 no suporte 68 se conjugam a aberturas 194 na placa 38 para finalidades de alinhamento. Os batentes 174 se projetam a partir do suporte 68, que contatam a placa 38 durante a montagem e suportam a cabina 18, na operação.

[0028] Através dos exemplos descritos acima, um sistema de suspensão para o controle de MDOF é provido. Um número de coxins de montagem suporta a cabina com um conjunto de mola conectado entre a estrutura de chassi do veículo e cada um dos coxins de montagem. Os conjuntos de mola permitem que a cabina se mova com MDOF. Uma haste lateral se conecta com um dos coxins de montagem, com a estrutura de chassi no lado externo de um dos conjuntos de mola, e restringe o movimento de lado a lado da cabina. Uma haste longitudinal se conecta com um dos coxins de montagem, com a estrutura de chassi para trás a partir de um dos conjuntos de mola, e restringe o movimento da frente para trás da cabina. Uma barra estabilizadora pode se conectar com um dos coxins de montagem dianteiros, um dos coxins de montagem traseiros, a estrutura de chassi, e pode controlar a taxa de inclinação lateral para frente e para trás da cabina. Uma barra de controle de inclinação transversal pode se conectar com o coxim de montagem esquerdo traseiro, com o coxim de montagem direito traseiro, com

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[0029] A terminologia usada aqui é somente para a finalidade da descrição de modalidades particulares e não é destinada a ser limitativa da invenção. Quando usadas aqui, as formas singulares “um”, “uma”, e “o”, “a” são destinadas a incluir também as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Será também entendido que os termos “compreende” e/ou “compreendendo”, quando usados nesta descrição, especificam a presença de características, integradores, etapas, operações, elementos e/ou componentes mencionados, mas não excluem a presença ou a adição de uma ou mais de outras características, integradores, etapas, operações, elementos, componentes, e/ou grupos dos mesmos.

[0030] A descrição da presente invenção foi apresentada para finalidades de ilustração e descrição, mas não é destinada a ser exaustiva ou limitada à invenção na forma descrita. Muitas modificações e variações serão aparentes àqueles de conhecimento comum na técnica sem fugir do escopo e espírito da invenção. As modalidades explicitamente referenciadas aqui foram escolhidas a fim de mais bem explicar os princípios da invenção e de sua aplicação prática, e para permitir que outros de conhecimento comum na arte compreendam a invenção e reconheçam que muitas alternativas, modificações e implementações diferentes daquelas explicitamente descritas estão dentro do escopo das seguintes reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de suspensão para controlar múltiplos graus de liberdade de uma cabina de um veículo com uma estrutura de chassi, o sistema de suspensão, caracterizado pelo fato de que compreende:

coxins de montagem esquerdo dianteiro, direito dianteiro, esquerdo traseiro, e direito traseiro, configurados para suportar a cabina;

um conjunto de mola conectado entre a estrutura de chassi e cada um dos coxins de montagem, os conjuntos de mola configurados para permitir que a cabina se mova com múltiplos graus de liberdade;

uma haste lateral conectada com um dos coxins de montagem, se estendendo lateralmente através da cabina, e conectada com a estrutura de chassi no lado externo de um dos conjuntos de mola, a haste lateral configurada para restringir um movimento de lado a lado da cabina;

uma haste longitudinal conectada com um dos coxins de montagem, que se estende longitudinalmente através da cabina, e conectada com a estrutura de chassi para trás a partir de um dos conjuntos de mola, a haste longitudinal configurada para restringir o movimento da frente para trás da cabina; e uma barra estabilizadora conectada com um dos coxins de montagem dianteiros, um dos coxins de montagem traseiros, e a estrutura de chassi, a barra estabilizadora configurada para manter uma taxa prescrita para frente e para trás da cabina.
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma barra de controle de inclinação transversal, conectada com o coxim de montagem esquerdo traseiro, o coxim de montagem direito traseiro e a estrutura de chassi, a barra de inclinação transversal configurada para manter uma taxa prescrita de inclinação transversal para esquerda e direita da cabina.
3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo

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2 / 7 fato de que compreende:

uma segunda haste lateral conectada com um dos coxins de montagem, se estendendo lateralmente através da cabina, e conectada com a estrutura de chassi no lado externo de um dos conjuntos de mola, a segunda haste lateral configurada para restringir o movimento de lado a lado da cabina; e uma segunda haste longitudinal conectada com um dos coxins de montagem, que se estende longitudinalmente através da cabina, e conectada com a estrutura de chassi para trás a partir de um dos conjuntos de mola, a haste longitudinal configurada para restringir o movimento da frente para trás da cabina.
4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um suporte conectado com um dos coxins de montagem, o suporte conectado diretamente com um dos conjuntos de mola, com a haste lateral e com a haste longitudinal.
5. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a barra estabilizadora é conectada diretamente ao suporte.
6. Sistema de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende um segundo suporte conectado com um outro dos coxins de montagem, o segundo suporte conectado com a barra de controle de inclinação transversal.
7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um elemento estrutural se estendendo entre, e conectado com, os coxins de montagem esquerdo dianteiro e direito dianteiro.
8. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende um segundo elemento estrutural se estendendo entre, e conectado com, os coxins de montagem esquerdo traseiro e direito traseiro.
9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um suporte conectado com cada um dos coxins de

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3 / 7 montagem e com cada um dos conjuntos de mola.
10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um amortecedor conectado em cada um dos conjuntos de mola, os amortecedores configurados para amortecer o movimento da cabina e para dissipar energia armazenada nas molas.
11. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a barra estabilizadora compreende um segmento se estendendo longitudinalmente e dois segmentos se estendendo lateralmente, e compreendendo uma barra de conexão que conecta cada um dos segmentos se estendendo lateralmente com um separado dos coxins de montagem.
12. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a barra de controle de inclinação transversal compreende uma barra se estendendo lateralmente conectada com dois braços se estendendo lateralmente, e compreendendo uma barra de conexão que conecta cada um dos braços se estendendo lateralmente com um separado dos coxins de montagem.
13. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o veículo compreende um trator agrícola.
14. Sistema de suspensão para controlar múltiplos graus de liberdade de uma cabina de um veículo com uma estrutura de chassi, o sistema de suspensão, caracterizado pelo fato de que compreende:

coxins de montagem esquerdo dianteiro, direito dianteiro, esquerdo traseiro, e direito traseiro, configurados para suportar a cabina;

suportes esquerdo dianteiro, direito dianteiro, esquerdo traseiro e direito traseiro, cada um dos quais é conectado com um correspondente dos coxins de montagem;

um conjunto de mola e amortecedor, conectado entre a estrutura de chassi e cada um dos suportes, os conjuntos de mola e amortecedor configurados para permitir que a cabina se mova com múltiplos

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4 / 7 graus de liberdade;

uma haste lateral dianteira conectada com um do suporte direito dianteiro ou do suporte esquerdo dianteiro, se estendendo lateralmente através da cabina, e conectada com a estrutura de chassi no lado externo do um outro do suporte direito dianteiro ou do suporte esquerdo dianteiro, a haste lateral dianteira configurada para restringir um movimento de lado a lado da cabina;

uma haste longitudinal conectada com um do suporte esquerdo dianteiro ou do suporte direito dianteiro, se estendendo além de um dos conjuntos de mola e amortecedor traseiros, e conectada com a estrutura de chassi para trás a partir do um dos conjuntos de mola e amortecedor, a haste longitudinal configurada para restringir a o movimento da frente para trás da cabina;

uma barra estabilizadora conectada com o suporte direito dianteiro, o suporte direito traseiro, e a estrutura de chassi, a barra estabilizadora configurada para manter uma taxa prescrita para frente e para trás da cabina; e uma barra de controle de inclinação transversal, conectada com o suporte esquerdo traseiro, o suporte direito traseiro e a estrutura de chassi, e configurada para manter uma taxa prescrita de inclinação transversal para esquerda e direita da cabina.
15. Sistema de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende uma haste lateral traseira conectada com o suporte direito traseiro, se estendendo além da mola esquerda traseira e amortecedor a montagem, e conectada com a estrutura de chassi no lado externo da mola esquerda traseira e amortecedor a montagem, a haste lateral traseira configurada para restringir o movimento de lado a lado da cabina.
16. Sistema de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende outra haste longitudinal conectada com outro do

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5 / 7 suporte esquerdo dianteiro ou suporte direito dianteiro, se estendendo além de outro dos conjuntos de mola e amortecedor traseiros, e conectada com a estrutura de chassi para trás a partir do outro conjunto de mola e amortecedor traseiro, a outra haste longitudinal configurada para restringir o movimento da frente para trás da cabina;
17. Sistema de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende um elemento estrutural se estendendo entre, e conectado com, os suportes esquerdo dianteiro e direito dianteiro.
18. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende um segundo elemento estrutural se estendendo entre, e conectado com, os suportes esquerdo traseiro e direito traseiro.
19. Sistema de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende buchas dispostas entre cada um de:

os conjuntos de mola e amortecedor e seus suportes respectivos;

a haste lateral dianteira e o suporte ao qual ela é conectada;

a haste longitudinal esquerda e o suporte ao qual ela é conectada;

a barra estabilizadora e o suporte ao qual ela é conectada; e a barra de controle de inclinação transversal e o suporte ao qual ela é conectada.
20. Sistema de suspensão para controlar múltiplos graus de liberdade de uma cabina de um veículo com uma estrutura de chassi, o sistema de suspensão caracterizado pelo fato de que compreende:

coxins de montagem esquerdo dianteiro, direito dianteiro, esquerdo traseiro, e direito traseiro, configurados para suportar a cabina;

suportes esquerdo dianteiro, direito dianteiro, esquerdo traseiro e direito traseiro, cada um dos quais é conectado com um correspondente dos coxins de montagem;

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6 / 7 um conjunto de mola sobre amortecedor, conectado entre a estrutura de chassi e cada um dos suportes, os conjuntos de mola sobre amortecedor configurados para permitir que a cabina se mova com múltiplos graus de liberdade;

um primeiro elemento estrutural se estendendo entre, e conectado com, os suportes esquerdo dianteiro e direito dianteiro;

um segundo elemento estrutural se estendendo entre, e conectado com, os suportes esquerdo traseiro e direito traseiro;

uma haste lateral dianteiro conectada com o suporte direito dianteiro, se estendendo além do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo dianteiro, e conectada com a estrutura de chassi no lado de fora do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo dianteiro, a haste lateral dianteira configurada para restringir um movimento de lado a lado da cabina;

uma haste lateral traseira conectada com o suporte direito traseiro, se estendendo além do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro, e conectada com a estrutura de chassi no lado de fora do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro, a haste lateral traseira configurada para restringir o movimento de lado a lado da cabina;

uma haste longitudinal esquerda conectada com o suporte esquerdo dianteiro, se estendendo além do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro, e conectada com a estrutura de chassi para trás a partir do conjunto de mola sobre amortecedor esquerdo traseiro, a haste longitudinal esquerda configurada para restringir a o movimento da frente para trás da cabina;

uma haste longitudinal direita conectada com o suporte direito dianteiro, se estendendo além do conjunto de mola sobre amortecedor direito traseiro, e conectada com a estrutura de chassi para trás a partir do conjunto de mola sobre amortecedor direito traseiro, a haste longitudinal direita configurada para restringir o movimento da frente para trás da cabina;

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7 / 7 uma barra estabilizadora conectada com o suporte direito dianteiro, o suporte direito traseiro, e a estrutura de chassi, a barra estabilizadora configurada para manter uma taxa prescrita para frente e para trás da cabina; e uma barra de controle de inclinação transversal conectada com o suporte esquerdo traseiro, o suporte direito traseiro e a estrutura de chassi, a barra de controle de inclinação transversal configurada para manter uma taxa prescrita de inclinação transversal para esquerda e direita da cabina.