BR102018011890A2

BR102018011890A2 - Viga de eixo para um veículo comercial, e método de produção do mesmo

Info

Publication number: BR102018011890A2
Application number: BR102018011890-0A
Authority: BR
Inventors: Roland Gratzl
Original assignee: Man Truck & Bus Ag
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2018-06-12
Publication date: 2019-05-07
Also published as: RU2767393C2; CN109017158A; HUE053257T2; DE102017112841A1; RU2018121151A; US11110747B2; US20180354302A1; PL3415341T3; EP3415341B1; EP3415341A1; BR102018011890A8; BR102018011890B1; CN109017158B; RU2018121151A3

Abstract

viga de eixo para um veículo comercial, e método de produção do mesmo. a invenção refere-se a uma viga de eixo (10), em particular uma ponte de eixo, para um veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial. a viga de eixo (10) tem um primeiro invólucro de viga de eixo (12) e um segundo invólucro de viga de eixo (14) que é conectado, em particular soldado, ao primeiro invólucro de viga de eixo (12) para configurar um corpo tubular (32). o corpo tubular (32) tem uma face circunferencial interna (26) com uma pluralidade de seções planas (34) que formam uma seção transversal não redonda do corpo tubular (32). a viga de eixo (10) tem um componente de reforço (22) que tem uma seção transversal não redonda, é disposta dentro do corpo tubular (32) e suporta pelo menos parcialmente contra as seções planas (34) da face circunferencial interna (26) do corpo tubular (32).

Description

[0001] A invenção refere-se a uma viga de eixo de um veículo a motor, em particular de um veículo comercial, e a um método para produzir uma viga de eixo.

[0002] As vigas de eixo de um veículo a motor devem ser conectadas a um chassi do veículo motorizado. Para o acoplamento do chassi, os suportes podem ser soldados à viga de eixo, por exemplo, através de soldas de filete. Como alternativa ou adicional, é possível soldar tiras de metal na viga de eixo para bloquear positivamente o acoplamento do chassi. Aqui, os pontos de aderência que são produzidos, por exemplo, por meio de um método de soldagem por fusão, podem conectar as tiras de metal e a viga de eixo. Subsequentemente, as tiras de metal podem ser fresadas, a fim de garantir uma largura definida da seção transversal para a montagem de travamento positivo de acoplamento do chassi.

[0003] Os métodos conhecidos que compreendem a soldadura de suportes e / ou tiras de metal podem ser desvantajosos.

[0004] Tanto as soldas de filete dos suportes que são soldadas quanto as tiras de metal que são presas por meio de soldagem por aderência reduzem a capacidade de suporte de carga do material básico na seção transversal de suporte de carga. Este enfraquecimento ocorre, em particular, na zona de borda altamente carregada do contorno externo. O enfraquecimento também ocorre no caso de uma solda teoricamente livre de falhas, por exemplo, por meio de tensões internas devido à entrada de calor.

[0005] Além disso, variações na rigidez podem ocorrer na região de borda dos suportes, nos parafusos em U, nas placas de clampeamento e nos acessórios do chassi. Isso pode levar a altas cargas locais na viga de eixo. Clampeamento para baixo da seção transversal do eixo para a

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2/19 montagem do acoplamento do chassi por meio de parafusos em U, clampeamento por meio de placas de clampeamento e parafusos ou a conexão direta do parafuso em suportes soldados levam a uma carga inicial alta na transversal seção do eixo.

[0006] Se houver uma conexão de travamento positivo insuficiente das tiras de metal ou do suporte na direção longitudinal do veículo ou na direção vertical no caso de suportes soldados, isso resulta em uma carga aumentada dos pontos de aderência ou juntas soldadas.

[0007] As juntas soldadas podem ter formatos e transições desfavoráveis, cujo resultado pode ser um aumento indesejado de tensão excessiva.

[0008] Além disso, defeitos de fusão ou defeitos de raiz podem ocorrer em soldas de fusão devido à produção. Estes podem ter um efeito negativo na capacidade de suporte da seção transversal do eixo, em particular na região altamente carregada do início da junta soldada e da extremidade da junta soldada.

[0009] No caso de um projeto por meio do método dos elementos finitos e estimativas de vida útil, as variações induzidas pela produção acima mencionadas dificultam o prognóstico. Na avaliação experimental de estresse por fadiga, as variações induzidas por produção mencionadas acima têm um efeito negativo na vida útil a ser estabelecida estatisticamente, uma vez que um fator de risco relativamente alto deve ser levado em consideração no caso de resultados muito variáveis.

[00010] A US 2008/0001379 A1 divulga um sistema de montagem para um alojamento de eixo. Pelo menos um componente de retenção está disposto entre uma região superior e uma região inferior de um braço oco do alojamento de eixo.

[00011] A DE 10 2006 017 421 A1 divulga um sistema de montagem que é de configuração semelhante ao sistema de montagem que é divulgado na US 2008/0001379 A1.

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3/19 [00012] A US 5,855,416 A divulga uma manga redonda no interior de uma viga de eixo circular na região de uma flange de travagem.

[00013] A US 2.569.452 A divulga uma viga de eixo, no caso em que um tubo de eixo circular é empurrado parcialmente para dentro de uma viga de eixo na região de uma flange de travagem.

[00014] O invento baseia-se no objetivo de proporcionar uma viga de eixo melhorada e um método de produção correspondente. A viga de eixo melhorada deve ter, em particular, uma capacidade de suporte de carga melhorada.

[00015] O objeto é alcançado por meio de uma viga de eixo e um método de produção de acordo com as reivindicações independentes. Desenvolvimentos vantajosos são especificados nas reivindicações dependentes e na descrição.

[00016] A viga de eixo é configurada, em particular, como uma ponte de eixo para um veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial. A viga de eixo tem um primeiro invólucro de viga de eixo e um segundo invólucro de viga de eixo que é conectado, em particular soldado, ao primeiro invólucro de viga de eixo a fim de configurar um corpo tubular. O corpo tubular tem uma face circunferencial interna com uma pluralidade de secções planas que formam uma seção transversal não-redonda do corpo tubular. Além disso, a viga de eixo tem um componente de reforço que tem uma seção transversal não-redonda, é inserida dentro do corpo tubular e suporta, pelo menos parcialmente, as seções planas da face circunferencial interna do corpo tubular.

[00017] Se os acessórios do chassi, por exemplo, suportes, tiras, parafusos em U ou placas de clampeamento, estiverem presos aos invólucros de viga de eixo, o componente de reforço reduzirá a variação na rigidez. Portanto, o carregamento local dos invólucros de viga de eixo pode ser reduzido nos bordos de conexão e, em particular, nas juntas soldadas. As forças e momentos que resultam de cargas externas, por exemplo, de

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4/19 uma maneira introduzida nos sulcos de pneus, carregam os invólucros de viga de eixo de suporte de carga no acoplamento altamente carregado do chassi. Como o módulo de seção sobe como resultado do aumento da seção transversal por meio do componente de reforço, a carga da seção transversal também cai.

[00018] O componente de reforço pode ser disposto e/ou mantido, em particular, de um modo de travamento positivo no corpo tubular.

[00019] O componente de reforço pode ser configurado, em particular, como um corpo sólido formado a partir de um único material.

[00020] O corpo tubular pode ter, em particular, um perfil fechado (perfil oco), em particular um perfil retangular.

[00021] A viga de eixo pode ser configurada, em particular, como um braço oco de uma ponte do eixo para acoplamento do chassi.

[00022] Num desenvolvimento, o componente de reforço está pelo menos parcialmente afastado da face circunferencial interna, em particular das transições entre as seções planas da face circunferencial interna do corpo tubular. Um espaçamento definido deste tipo melhora a capacidade de montagem, uma vez que uma conexão de travamento positivo dificilmente seria possível sem um retrabalho complexo devido à corrente de tolerância durante a fabricação dos invólucros de viga de eixo e do componente de reforço.

[00023] Numa modalidade vantajosa, o componente de reforço tem uma pluralidade de seções planas que estão dispostas, em particular, num ângulo em relação umas às outras. As seções planas do componente de reforço suportam as seções planas da face circunferencial interna do corpo tubular. As transições entre as seções planas do componente de reforço estão espaçadas das transições entre as seções planas da face circunferencial interna do corpo tubular. As seções planas podem, portanto, garantir uma conexão de travamento positivo entre o componente de

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5/19 reforço e o corpo tubular, enquanto as transições compensam as tolerâncias de fabricação.

[00024] Em um desenvolvimento particularmente vantajoso, as transições são configuradas como raios. Os raios das transições entre as seções planas da face circunferencial interna do corpo tubular são menores que os raios correspondentes das transições entre as seções planas do componente de reforço. Como conseqüência, as tolerâncias de fabricação podem ser compensadas entre os raios.

[00025] Em uma modalidade, o componente de reforço é configurado em uma peça. Como alternativa, o componente de reforço tem uma pluralidade de partes que, em particular, suportam livremente umas às outras ou estão ligadas umas às outras, são preferencialmente soldadas ou coladas por adesivo.

[00026] Numa outra modalidade, o componente de reforço tem um perfil aberto, em particular um perfil em U, um perfil em L, um perfil em I, um perfil em F ou um perfil em W. Em particular, apenas algumas das superfícies planas da face circunferencial interna do corpo tubular podem ser contactadas por meio de perfis abertos. As referidas secções planas são, em particular, as seções planas que estão dispostas perto de juntas soldadas do corpo tubular e / ou componentes para acoplamento do chassi da viga de eixo.

[00027] Como alternativa, o componente de reforço pode ter um perfil fechado (perfil oco), em particular um perfil retangular. Isto pode ter a vantagem de que todas as seções planas da face circunferencial interna do corpo tubular podem ser contatadas, pelo menos parcialmente, pelo componente de reforço para fins de suporte.

[00028] Numa outra modalidade, uma junta soldada que liga o primeiro invólucro da viga de eixo e o segundo invólucro da viga de eixo está adicionalmente em contato com o componente de reforço de modo a fixar o componente de reforço ao corpo tubular.

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6/19 [00029] Numa modalidade preferencial, um ou vários meios de fixação, em particular um parafuso, um parafuso e / ou um adesivo, fixa / fixam o componente de reforço ao corpo tubular. O parafuso pode ser configurado, por exemplo, com uma rosca ou sem rosca e / ou como um parafuso central.

[00030] Numa modalidade exemplificativa, o corpo tubular tem uma abertura, através da qual os meios de fixação se prolongam.

[00031] Numa outra modalidade exemplar, uma vedação é disposta entre o componente de reforço e o corpo tubular numa região em torno dos meios de fixação, sendo o vedante configurado, em particular, como uma esfera adesiva de um adesivo. A vedação pode impedir uma saída de óleo da abertura para os meios de fixação. Se a vedação estiver configurada como uma esfera adesiva, a vedação pode adicionalmente fixar o componente de reforço ao corpo tubular.

[00032] Numa variante de design, o componente de reforço tem uma espessura de parede aumentada na região de um assento para os meios de fixação. Deste modo, o carregamento do componente de reforço pode ser reduzido, em particular, na localização da fixação.

[00033] Numa variante de concepção preferencial, os meios de fixação fixam adicionalmente um componente de chassi à viga de eixo. Desta forma, uma fixação direta pode ocorrer entre um componente do chassi, o corpo tubular e o componente de reforço, a fim de melhorar a distribuição da carga.

[00034] Numa modalidade de design adicional, o componente de reforço está disposto completamente dentro do corpo tubular em relação a um eixo longitudinal do corpo tubular.

[00035] Como alternativa ou adicionalmente, o componente de reforço é disposto completamente (em relação ao eixo longitudinal do corpo tubular e uma direção radial em relação ao eixo longitudinal do corpo tubular) dentro do corpo tubular. Deste modo, o componente de reforço

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7/19 serve, preferencialmente, apenas para suportar o corpo tubular e pode, consequentemente, ser de concepção funcionalmente otimizada.

[00036] Numa outra modalidade, o componente de reforço tem pelo menos uma projeção que é configurada, em particular, como um suporte para acoplamento do chassi. A projeção estende-se radialmente em relação a um eixo longitudinal do corpo tubular para o exterior através de uma abertura no corpo tubular. A abertura pode ser configurada, em particular, pelo primeiro invólucro de viga de eixo, o segundo invólucro de viga de eixo e / ou o ambos o primeiro invólucro de viga de eixo e o segundo invólucro de viga de eixo. Desta forma, o componente de reforço pode ser usado diretamente para acoplar ao chassi.

[00037] Numa outra modalidade exemplificativa, a viga de eixo tem uma região de fixação para acoplamento do chassi. O componente de reforço é configurado (e disposto) para suportar a região de fixação e / ou para reforçar (enrijecer) o corpo tubular. Isto pode ser vantajosamente, em particular, durante o clampeamento descendente do corpo tubular e da região de fixação, por meio de cavilhas em U, por exemplo, uma vez que uma deformação do corpo tubular é contra-acionada. Como alternativa ou adicionalmente, o componente de reforço projeta-se para além da zona de fixação ao longo de um eixo longitudinal da viga de eixo (corpo tubular) e / ou um eixo transversal da viga de eixo (corpo tubular). O componente de reforço tem preferencialmente uma espessura de parede continuamente decrescente numa ou em ambas as regiões de extremidade do componente de reforço (em particular, ao longo do eixo longitudinal e/ou do eixo transversal do corpo tubular). Isso pode impedir, em particular, variações na rigidez.

[00038] O eixo longitudinal do corpo tubular pode estender-se transversalmente (perpendicularmente) em relação ao eixo longitudinal do veículo a motor (sentido longitudinal do veículo) e, em particular, paralelo ao eixo transversal do veículo a motor (sentido transversal do veículo).

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8/19 [00039] O eixo transversal do corpo tubular pode se estender perpendicularmente em relação ao eixo longitudinal do corpo tubular.

[00040] A região de fixação pode ser configurada, por exemplo, como um suporte, como uma tira de metal para travar positivamente o acoplamento do chassi e / ou como outro acoplamento do chassi.

[00041] A invenção também se refere a um veículo a motor, em particular a um veículo comercial, tendo uma viga de eixo como aqui divulgado.

[00042] A invenção refere-se igualmente a um método para produzir uma viga de eixo como aqui divulgado. O método compreende a inserção do componente de reforço no primeiro invólucro da viga de eixo. Subsequentemente, o método compreende prensar em conjunto e unir o primeiro invólucro de viga de eixo e o segundo invólucro de viga de eixo, uma conexão de travamento positivo que é realizada entre o componente de reforço e o primeiro invólucro de viga de eixo e / ou o segundo invólucro de viga de eixo.

[00043] Num desenvolvimento do método, o componente de reforço é concebido de tal maneira que, durante a prensagem em conjunto, é deformado substancialmente apenas nas transições entre as seções planas do componente de reforço com retenção de um contato plano entre as seções planas do componente de reforço e as seções planas da face circunferencial interna do corpo tubular.

[00044] Num desenvolvimento adicional, o método compreende, além disso, o fornecimento, em particular de perfuração ou fresagem, de um assento para os meios de fixação no componente de reforço após a união do primeiro invólucro de viga de eixo e do segundo invólucro de viga de eixo, a conexão de travamento positivo preferencialmente segurando o componente de reforço durante o fornecimento do assento.

[00045] As modalidades e recursos preferenciais descritos acima da invenção podem ser combinadas uma com a poutra de qualquer

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9/19 maneira desejada. Detalhes e vantagens adicionais da invenção serão descritos no texto a seguir com referência aos desenhos anexos, nos quais:

Figura 1 mostra uma viga de eixo de um veículo comercial,

Figura 2 mostra uma seção transversal através de uma viga de eixo, cuja seção transversal mostra uma pluralidade de modalidades,

Figura 3 mostra uma seção transversal através de uma viga de eixo, cuja seção transversal mostra uma pluralidade de modalidades,

Figura 4 mostra uma secção transversal através de uma viga de eixo, cuja seção transversal mostra uma pluralidade de modalidades, e

Figura 5 mostra uma vista plana de dois invólucros de viga de eixo antes da junção dos invólucros de viga de eixo.

[00046] As modalidades que são mostradas nas figuras correspondem pelo menos parcialmente, com o resultado de que partes idênticas ou idênticas são fornecidas com os mesmos números de referência, e também é feita referência à descrição das outras modalidades e / ou figuras para descrevê-las , para evitar repetições.

[00047] A figura 1 mostra uma viga de eixo 10. A viga de eixo 10 é configurada como uma ponte de eixo de um veículo comercial. O veículo comercial pode ser, por exemplo, um camião ou um ônibus.

[00048] Cada lado da viga de eixo 10 tem um primeiro invólucro de viga de eixo (inferior) 12, um segundo invólucro de viga de eixo (superior) 14 e uma ponta de eixo 16. Os primeiro e segundo invólucros de viga de eixo 12 e 14 são configurados, em particular, como meio invólucro de viga de eixo. O primeiro invólucro de viga de eixo 12 e o segundo invólucro de viga de eixo 14 estão ligados um ao outro, em particular soldados, ao longo de um eixo longitudinal A da viga de eixo 10. A ponta de eixo 16 é unida, em particular soldada, a uma extremidade dos invólucros de viga de eixo 12 e 14 que estão conectados um ao outro. Uma flange de travagem 18 de um freio a disco ou freio a tambor pode ser soldada à viga

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10/19 de eixo 10. A ponta do eixo (não mostrada) pode se prolongar através da viga de eixo 10.

[00049] A viga de eixo 10 está ligada a um chassi (não mostrado) do veículo a motor, por exemplo, através de um suporte soldado 20. Nesta medida, o suporte 20 serve como uma região de fixação para acoplamento do chassi da viga de eixo 10. Como alternativa, outros acoplamentos de chassi podem ser usados. Por exemplo, as tiras de metal podem ser soldadas na viga de eixo. Um acoplamento de chassi com travamento positivo pode ser possibilitado através das tiras de metal. Possibilidades para acoplamento de chassi são conhecidas no estado da técnica anterior e, portanto, não são descritas em maior detalhe aqui. O acoplamento do chassi pode ocorrer, por exemplo, por meio de parafusos em U ou fixação por meio de placas de clampeamento. Também é possível prover um acoplamento direto a um componente de chassi.

[00050] A figura 2 mostra uma seção transversal através da viga de eixo 10 numa primeira modalidade. O plano secional fica perpendicularmente em relação ao eixo longitudinal A na região do suporte

20. A seção transversal que é mostrada mostra uma seção transversal antes da união dos invólucros de viga de eixo 12 e 14 no lado esquerdo. No lado direito, é mostrada uma seção transversal após a junção dos invólucros de viga de eixo 12 e 14 e com um suporte 20, o qual foi soldado.

[00051] Antes da união (lado esquerdo na Figura 2), um componente de reforço 22 é inserido no primeiro invólucro de viga de eixo

12. Como mostrado, o componente de reforço 22 pode ser configurado em uma só peça. É também concebível que o componente de reforço 22 esteja configurado em múltiplas peças. No caso de uma pluralidade de peças, as peças individuais podem suportar umas às outras livremente ou podem ser conectadas umas às outras, por exemplo coladas ou soldadas. Na modalidade que é mostrada, o componente de reforço 22 tem um perfil oco fechado na forma de um retângulo. Outros formatos de perfil aberto, em

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11/19 particular, são também concebíveis, como explicado mais adiante, a título de exemplo, com referência às Figuras 3 a 5.

[00052] O componente de reforço 22 serve para reforçar a viga de eixo 10 na região de acoplamento do chassi, isto é, por exemplo, na região do suporte 20. Em detalhe, a viga de eixo 10 pode ser suportada, cuja viga de eixo 10 é carregada por meio de clampeamento descendente de uma seção transversal do eixo de viga para a montagem do acoplamento de chassi por meio de parafusos em U, fixação por meio de placas de clampeamento e parafusos, ou a conexão direta aparafusada no suporte soldado 20.

[00053] O componente de reforço 22 tem um contorno externo que corresponde aproximadamente a um contorno interior dos invólucros de viga de eixo 12 e 14 que estão unidos um ao outro.

[00054] Depois que o componente de reforço 22 é inserido no primeiro invólucro de viga de eixo 12, o primeiro invólucro de viga de eixo 12 e o segundo invólucro de viga de eixo 14 estão ligados um ao outro. Em particular, os invólucros de viga de eixo 12 e 14 podem ser ligados por meio de uma junta soldada 24. Durante o processo de junção, os invólucros de viga de eixo 12 e 14 são pressionadas uns contra os outros com uma força F. Os dois invólucros de viga de eixo 12, 14 formam um corpo tubular 32.

[00055] O componente de reforço 22 é dimensionado de tal modo que, tanto quanto possível, todos os lados exteriores do componente de reforço 22 contatam com uma face circunferencial interna 26 da viga de eixo 10 por meio da compressão em conjunto das conchas de viga de eixo 12, 14 . Durante a prensagem, o componente de reforço 22 pode deformarse. Uma deformação do componente de reforço 22 ocorre substancialmente na região dos raios de canto. A forma dos raios de canto transita 28 entre as secções retilíneas (planas) 30 do componente de reforço 22. Em detalhe, os raios de canto são reduzidos. Por exemplo, o raio de canto R1 torna-se um raio de canto R2 durante a prensagem em conjunto dos

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12/19 invólucros de viga de eixo 12 e 14. Os raios de canto R1 e R2 são maiores que um raio interno R3 da face circunferencial interna 26.

[00056] Após a união dos dois invólucros de viga de eixo 12 e 14, é produzida uma conexão de travamento positivo em seção transversal entre os dois invólucros de viga de eixo 12, 14 e o componente de reforço

22. Em detalhe, as seções planas 30 do componente de reforço 22 se apoiam contra seções planas 34 da face circunferencial interna 26. Na região das transições 28, o componente de reforço 22 está afastado das correspondentes transições 36 da face circunferencial interna 26. Descobriu-se que uma conexão de travamento positivo, no caso em que os raios de canto estão afastados um do outro, é preferencial devido à cadeia de tolerância durante a fabricação dos invólucros de viga de eixo 12, 14 e do componente de reforço 22 e o método de união entre os invólucros de viga de eixo 12, 14.

[00057] Como resultado das seções planas 34 da face circunferencial interna 26 que estão dispostas num ângulo, o corpo tubular 32 tem uma seção transversal não-redonda (não-circular). Como resultado das seções planas 30 que estão dispostas em ângulo, o componente de reforço 22 tem igualmente uma seção transversal não-circular (nãoredonda).

[00058] A junta soldada 24 pode ser fornecida de tal maneira que conecta meramente os invólucros de viga de eixo 12 e 14 (veja a seção de junta soldada 24A na Figura 2 a título de exemplo). A junta soldada 24 pode também ser proporcionada, no entanto, de tal forma que adicionalmente prende o componente de reforço 22 ao corpo tubular 32 (os invólucros de viga de eixo 12, 14) (ver seção de junta soldada 24B na Figura 2 a título de exemplo ).

[00059] Se, por exemplo, um suporte 20 ou tiras de metal é/são soldadas ou parafusos em U, placas de clampeamento ou outros acoplamentos do chassi estiverem ligados ao corpo tubular 32, a variação

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13/19 na rigidez é reduzida por meio do componente de reforço 22. Como consequência, a carga local dos invólucros de viga de eixo 12, 14 nas bordas de apoio e a junta soldada 24 é reduzida.

[00060] O componente de reforço 22 pode sobressair para além do acoplamento do chassi (a região de fixação do acoplamento do chassi), em particular, ao longo do eixo longitudinal A da viga de eixo 10. Aqui, o componente de reforço 22 é preferencialmente ainda disposto completamente dentro do corpo tubular 32 em relação ao eixo longitudinal A.

[00061] Num desenvolvimento vantajoso, o componente de reforço 22 tem uma porção de afunilamento (constantemente) contínua (região de extremidade) em relação ao eixo longitudinal A (não mostrado). Por outras palavras, o componente de reforço 22 tem uma ou duas regiões de extremidade, nas quais uma espessura de parede do componente de reforço 22 diminui continuamente. Isso pode evitar variações adicionais na rigidez.

[00062] A Figura 3 mostra duas outras modalidades exemplificativas com um acoplamento direto do corpo tubular 32 a um componente de chassi 42. O componente de reforço 22 foi de novo inserido num dos invólucros de viga de eixo 12 ou 14 antes da união dos invólucros de viga de eixo 12, 14.

[00063] O lado esquerdo da seção transversal na Figura 3 mostra uma modalidade, na qual a junta soldada 24A conecta o primeiro e o segundo invólucros de viga de eixo 12, 14 um ao outro. A junta soldada 24A não conecta o componente de reforço 22 aos invólucros de viga de eixo 12, 14. O componente de reforço 22 pode ser colado por adesão, por exemplo, no primeiro invólucro de viga de eixo 12. No estado montado, o primeiro invólucro de viga de eixo 12 pode ser um invólucro de viga de eixo superior ou inferior.

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14/19 [00064] O lado direito da seção transversal na Figura 3 mostra um exemplo, no qual a junta soldada 24B conecta o primeiro e segundo invólucro de viga de eixo 12, 14 e o componente de reforço 22 um ao outro.

[00065] Na Figura 3, o componente de reforço 22 é configurado como um perfil aberto. Em detalhe, o componente de reforço tem um perfil W, com uma espessura de parede aumentada no membro médio na região de um assento 38 para um meio de fixação 40. Em outras modalidades, dependendo do requisito, o componente de reforço pode ter outro perfil aberto, por exemplo, um perfil I, um perfil L ou um perfil em U.

[00066] O meio de fixação 40 pode ser configurado, por exemplo, como um parafuso (lado esquerdo na Figura 3) ou um parafuso, por exemplo, um parafuso central (lado direito na Figura 3). Os meios de fixação 40 podem estender-se através de uma abertura 44, por exemplo um orifício, no corpo tubular 32 para o assento 38. Os meios de fixação 40 podem conectar o componente de reforço 22 ao corpo tubular 32 e/ou ao componente de chassi indicado em diagrama 42.

[00067] A abertura 44 e o assento 38 podem ser feitas, por exemplo, por meio de maquinagem do corpo tubular 32 e do componente de reforço 22. Por exemplo, a abertura 44 e o assento 38 podem ser perfurados. O assento 38 e/ou a abertura 44 podem adicionalmente ter uma rosca para os meios de fixação 40. A usinagem ocorre preferencialmente em um estado no qual os invólucros de viga de eixo 12, 14 já foram conectados um ao outro. Uma conexão de travamento positivo entre o corpo tubular 32 e o componente de reforço 22 pode manter o componente de reforço 22 em posição durante a maquinagem. Em segundo lugar, por exemplo, também é possível que o componente de reforço 22 seja mantido por meio da junta soldada 24B e/ou por meio de uma ligação adesiva.

[00068] Durante a operação, o corpo tubular 32 é enchido com um lubrificante, por exemplo, um óleo lubrificante. De modo a evitar fugas de óleo através da abertura 44, pode ser proporcionado uma vedação 46. A

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15/19 vedação 46 rodeia o assento 38 e veda entre o componente de reforço 22 e o corpo tubular 32. Numa modalidade preferencial, a vedação 46 pode ser configurada como um grânulo adesivo que adicionalmente prende o componente de reforço 22 ao corpo tubular 32.

[00069] Exemplos de aplicações para uma modalidade deste tipo são, por exemplo, uma conexão aparafusada direta de uma mola de ar na viga de eixo, uma conexão aparafusada direta de uma mola laminada, uma conexão de travamento positivo a um componente de chassi e uma ligação aparafusada direta a um transportador de fole de ar.

[00070] Uma construção com peso otimizado é possível por meio da conexão direta do componente do chassi 42. Além disso, componentes adicionais e etapas de montagem podem ser economizados. A conexão direta possibilita, além disso, dispensar juntas soldadas para soldagem em suportes ou tiras de metal. O acoplamento direto adicionalmente faz uma conexão de travamento positivo através de uma dimensão externa definida da seção transversal do eixo desnecessária.

[00071] Um acoplamento direto de um componente de chassi também pode ocorrer em uma pluralidade de lados externos do corpo tubular 32.

[00072] Numa modalidade com um perfil aberto do componente de reforço 22, como mostrado na Figura 3, por exemplo, o componente de reforço 22 pode deformar-se ou não deformar-se durante a prensagem dos invólucros de viga de eixo 12, 14. Se ocorrer uma deformação, isto ocorre predominantemente na região das transições 28 entre as seções planas 30 como no caso da modalidade que é descrita com referência à Figura 2.

[00073] Na modalidade (mostrada na Figura 3) com um perfil aberto do componente de reforço 22, o componente de reforço 22 tem adicionalmente porções continuamente (constantemente) afuniladas (regiões de extremidade) em relação a um eixo transversal do corpo tubular

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32, cujo eixo transversal funciona perpendicularmente em relação ao eixo longitudinal A.

[00074] A Figura 4 mostra duas outras modalidades com uma ligação direta a um componente de chassi. O componente de reforço 22 foi de novo inserido num dos invólucros de viga de eixo antes da união dos invólucros de viga de eixo 12, 14.

[00075] O lado esquerdo mostra uma modalidade, na qual o componente de reforço 22 tem um perfil fechado como no caso da modalidade da Figura 2. Além disso, a modalidade no lado esquerdo da Figura 4 tem uma região de parede espessada para a introdução do assento 38 para os meios de fixação 40.

[00076] O lado direito mostra uma modalidade, na qual o componente de reforço se estende para fora do corpo tubular 32. Em detalhe, o componente de reforço 22 tem uma projeção 48. A projeção 48 prolonga-se numa direção radial em relação ao eixo longitudinal da viga de eixo 10 (ver eixo longitudinal A na Figura 1). A projeção 48 pode ser fixada a uma face circunferencial externa do corpo tubular 32 através de uma junta soldada 50, por exemplo, uma junta soldada circunferencial. Como no caso do suporte 20 da modalidade da Figura 2, os componentes do chassi podem ser ligados à projeção 48.

[00077] A projeção 48 prolonga-se através de uma abertura 52 no corpo tubular 32.

[00078] Figura 5 mostra como a abertura 52 pode ser provida nos invólucros de viga de eixo 12, 14. Figura 5 mostra os invólucros de viga de eixo 12, 14 antes da união. Em cada caso, um recesso 52A, 52B é, por exemplo, fresado nos dois invólucros de viga de eixo 12, 14. Os dois recessos (bolsos) 52A e 52B resultam na abertura 52 após a união dos invólucros da viga de eixo 12, 14. É igualmente possível que a abertura 52 seja configurada apenas por meio de uma dos dois invólucros de viga de eixo 12, 14.

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17/19 [00079] No estado montado, que é mostrado na Figura 4, uma introdução de carga que resulta de um pré-esforço de montagem e carga operacional na projeção 48 não atua diretamente sobre os invólucros de viga de eixo 12, 14. O trajeto de carga é dividido entre a parede do corpo tubular 32 na região da abertura 52 e o contato de travamento positivo entre o componente de reforço 22 e o corpo tubular 32. A variação na rigidez na projeção 48, que serve como suporte, é minimizada para os invólucros das vigas de eixo 12, 14. Isto também se aplica à junta soldada externa 50, que está sujeita a uma carga menor.

[00080] Como mostra a Figura 4, a modalidade com a projeção 48 pode também ser combinada com um acoplamento direto ao componente de chassi 42.

[00081] Os versados reconhecerão que as características individuais das modalidades que são aqui descritas podem ser combinadas umas com as outras. Nesta medida, todas as características das modalidades são aqui divulgadas como sendo independentes umas das outras, com o resultado de que é possível uma combinação de características individuais e/ou uma omissão de características individuais, desde que não surjam inconsistências. Por exemplo, todas as modalidades podem ter um componente de conexão com regiões de extremidade continuamente afuniladas e/ou podem ser usadas para conexão direta a um componente de chassi.

[00082] A invenção não é restrita às modalidades exemplares preferidas acima descritas. Certamente, um grande número de variantes e modificações são possíveis que igualmente usa o conceito da invenção e, portanto, abrange o escopo de proteção. Em particular, a invenção também reivindica proteção para o objeto e os recursos das sub-reivindicações independentemente das reivindicações as quais se referem.

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Lista de Números de Referência

Viga de eixo (ponte de eixo)

Primeiro invólucro de viga de eixo

Segundo invólucro de viga de eixo

Ponta de eixo

Flange de freio

Suporte

Componente de reforço

Junta soldada

24A Junta soldada entre o primeiro e o segundo invólucro de viga de eixo

24B Junta soldada entre o primeiro invólucro de viga de eixo, o segundo invólucro de viga de eixo e o componente de reforço

Face circunferencial interna

Transição

Seção plana

Corpo tubular

Seção plana

Transição

Assento

Meios de fixação

Componente de chassi

Abertura

Vedação

Projeção

Junta soldada

Abertura

52A Primeiro recesso

52B Segundo recesso

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A Eixo longitudinal de viga de eixo

R1 Raio na transição antes da união dos invólucros de viga de eixo

R2 Raio na transição após a união dos invólucros de viga de eixo

R3 Raio na transição (após a união dos invólucros de viga de eixo)

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Claims

1. Viga de eixo (10), particularmente uma ponte de eixo, para um veículo a motor, preferencialmente um veículo comercial, caracterizada pelo fato de que compreende:

um primeiro invólucro de viga de eixo (12);

um segundo invólucro de viga de eixo (14) que é conectado, em particular soldado, ao primeiro invólucro de viga de eixo (12) para configurar um corpo tubular (32), o corpo tubular (32) tendo uma face circunferencial interna (26) com uma pluralidade de seções planas (34) que formam uma seção transversal não redonda do corpo tubular (32); e um componente de reforço (22) que tem uma seção transversal não redonda, é inserido dentro do corpo tubular (32), e se apoia pelo menos parcialmente contra as seções planas (34) da face circunferencial interna (26) do corpo tubular ( 32).

2. Viga de eixo (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o componente de reforço (22) está afastado, pelo menos parcialmente, da face circunferencial interna (26), em particular das transições (36) entre as seções planas (34) da face circunferencial interna (26) do corpo tubular (32).

3. Viga de eixo (10), de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que:

o componente de reforço (22) tem uma pluralidade de seções planas (30) que estão dispostas, em particular, num ângulo uma em relação à outra;

as seções planas (30) do componente de reforço (22) se apoiam contra as seções planas (34) da face circunferencial interna (26) do corpo tubular (32); e transições (28) entre as seções planas (30) do componente de reforço (22) são espaçadas das transições (36) entre as seções planas (34) da face circunferencial interna (26) do corpo tubular (32).

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4. Viga de eixo (10), de acordo com a reivindicação 2 ou reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que:

as transições (28, 36) são configuradas como raios (R1, R2, R3); e os raios (R3) das transições (36) entre as seções planas (34) da face circunferencial interna (26) do corpo tubular (32) são menores que os raios correspondentes (R1, R2) das transições (28) entre as seções planas (30) do componente de reforço (22).

5. Viga de eixo (10), de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que:

o componente de reforço (22) é configurado em uma peça; ou o componente de reforço (22) tem uma pluralidade de peças que se apoiam, em particular, frouxamente umas contra as outras ou estão ligadas umas às outras, preferencialmente soldadas ou coladas por adesivo.

6. Viga de eixo (10), de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que:

o componente de reforço (22) tem um perfil aberto, em particular um perfil em U, um perfil em L, um perfil em I, um perfil em F ou um perfil em W; ou o componente de reforço (22) tem um perfil fechado, em particular um perfil retangular.

7. Viga de eixo (10), de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que:

uma junta soldada (24B) que conecta o primeiro invólucro do viga de eixo (12) e o segundo invólucro de viga de eixo (14) está adicionalmente em contato com o componente de reforço (22) de modo a fixar o componente de reforço (22); e/ou

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3/5 um ou uma pluralidade de meios de fixação (40), em particular um parafuso, um pino e/ou um adesivo, fixam o componente de reforço (22) ao corpo tubular (32).

8. Viga de eixo (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que:

o corpo tubular (32) tem uma abertura (44), através da qual o meio de fixação (40) se estende; e / ou uma vedação (46) está disposta entre o componente de reforço (22) e o corpo tubular (32) em uma região ao redor do meio de fixação (40), sendo a vedação (46) configurada, em particular, como um ponto adesivo de um adesivo.

9. Viga de eixo (10), de acordo com a reivindicação 7 ou reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que:

o componente de reforço (22) tem uma espessura de parede aumentada na região de um assento (38) para o meio de fixação (40); e / ou o meio de fixação (40) fixa adicionalmente um componente do chassi à viga de eixo (10).

10. Viga de eixo (10), de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que:

o componente de reforço (22) está disposto completamente dentro do corpo tubular (32) em relação a um eixo longitudinal (A) do corpo tubular (32); e/ou o componente de reforço (22) está disposto completamente dentro do corpo tubular (32).

11. Viga de eixo (10), de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que:

o componente de reforço (22) tem pelo menos uma projeção (48) que é configurada, em particular, como um suporte para o acoplamento do chassi;

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4/5 a projeção (48) se estende radialmente em relação a um eixo longitudinal (A) do corpo tubular (32) para o lado de fora através de uma abertura (52) no corpo tubular (32), e a abertura (52) é formada pelo primeiro invólucro de viga de eixo (12), o segundo invólucro de viga de eixo (14) e/ou o primeiro invólucro de viga de eixo (12) e o segundo invólucro de viga de eixo (14).

12. Viga de eixo (10), de acordo com uma das reivindicações anteriores, a viga de eixo (10) caracterizada pelo fato de que tem uma região de fixação (20) para a acoplamento do chassi, e:

o componente de reforço (22) é configurado a fim de suportar a região de fixação (20) e/ou a fim de reforçar o corpo tubular (32); e/ou o componente de reforço (22) projeta-se além da região de fixação (20) ao longo de um eixo longitudinal (A) e/ou eixo transversal da viga de eixo (10), e preferencialmente tem uma espessura de parede continuamente decrescente em uma ou ambas as regiões do componente de reforço (22).

13. Veículo a motor, em particular um veículo comercial, caracterizado pelo fato de que tem uma viga de eixo (10) conforme uma das reivindicações anteriores.

14. Método para produzir uma viga de eixo (10) conforme uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende:

inserir o componente de reforço (22) no primeiro invólucro de viga de eixo (12);

pressionar e unir o primeiro invólucro de viga de eixo (12) e o segundo invólucro de viga de eixo (14) um ao outro, uma conexão por travamento positivo sendo assim realizada entre o componente de reforço (22) e o primeiro invólucro de viga de eixo (12) e/ou o segundo invólucro de viga de eixo (14).

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15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que:

o componente de reforço (22) é deformado, durante a pressão para junção, substancialmente apenas nas transições (28) entre as seções planas (34) do componente de reforço (22) com a retenção de um contato plano entre as seções planas (30) do componente de reforço (22) e as seções planas (34) da face circunferencial interna (26) do corpo tubular (32); e / ou o método compreende, adicionalmente, o fornecimento, em particular perfuração ou fresagem, de um assento (38) para o meio de fixação (40) no componente de reforço (22) após a união do primeiro invólucro de viga de eixo (12) e do segundo invólucro de viga de eixo (14), a conexão por travamento positivo segurando preferencialmente o componente de reforço (22) durante o fornecimento do assento (38).