BR102021007734A2 - Longarina de chassi de veículo, conjunto de longarina e chassi de veículo - Google Patents

Longarina de chassi de veículo, conjunto de longarina e chassi de veículo Download PDF

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BR102021007734A2
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Carlos Eduardo Lopes
Raphael Barbosa Carneiro De Lima
Luiz Gustavo Da Silva Braz
Vladmir Tavares De Oliveira
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Iochpe-Maxion S/A
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Abstract

A presente invenção refere-se a uma longarina de chassi de veículo, um conjunto de longarina de chassi de veículo e um chassi de veículo, em que a longarina compreende uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo. O chassi de veículo compreende: pelo menos dois conjuntos de longarina; e pelo menos uma travessa, em que cada um dos pelo menos dois conjuntos de longarina compreende uma longarina e um conjunto de reforços centrais, em que a longarina compreende uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo e o conjunto de reforços centrais compreende uma seção transversal em “I”.

Description

LONGARINA DE CHASSI DE VEÍCULO, CONJUNTO DE LONGARINA E CHASSI DE VEÍCULO
[0001] A presente invenção refere-se a uma longarina de chassi de veículo e a um chassi de veículo contento pelo menos uma longarina.
Descrição do Estado da Técnica
[0002] Chassis de veículos são estruturas essenciais na montagem de carros, caminhões, ônibus, motocicletas, ente outros. São as estruturas básicas que unem a maioria dos componentes do veículo e fornecem integridade estrutural ao automóvel. Componentes como motor, transmissão, eixos, rodas, carroceria, etc. são montados no chassi.
[0003] Além da importância construtiva de união dos componentes, os chassis possuem importantes características estruturais relacionadas à segurança dos passageiros de um veículo. No caso de um impacto externo, o chassi ajuda a proteger os passageiros presentes no interior do veículo.
[0004] Sendo assim, os chassis devem possuir um design eficiente, que permite a correta interação dos componentes do veículo, e uma estrutura robusta capaz de suportar o peso desses componentes, as cargas relacionadas à utilização do veículo e impactos resultantes de colisões. Outras características desejadas em chassis incluem a construção com elementos de fácil fabricação para a redução de custos e leves para o aumento de eficiência do veículo. Além disso, um chassi versátil capaz de se adaptar a diferentes necessidades de comprimento e largura representa uma vantagem significativa no mercado.
[0005] Um exemplo de chassi descrito no estado da técnica é apresentado no documento US20020163173. Nessa publicação patentária, é descrito um chassi de veículo que compreende um número reduzido de peças que visa obter um custo de fabricação barato e um conjunto leve. O chassi descrito no documento mencionado utiliza uma pluralidade de longarinas com seção transversal quadrada com elementos de conexão em “U” invertido.
[0006] Por apresentar longarinas com seção transversal quadrada e a necessidade de elementos de conexão para reforço das intercone-xões, o chassi descrito no documento mencionado não é capaz de reduzir consideravelmente o peso de um chassi tradicional. Além disso, não são descritos elementos que contribuem para o aumento do reforço estrutural contra impactos laterais. Também não são descritos reforços estruturais contra cargas pontuais específicas nem características que tragam versatilidade ao chassi.
[0007] Outro exemplo de chassi é descrito no documento DE102017101561. Essa publicação descreve um chassi para um veículo elétrico. Veículos elétricos possuem uma distribuição de carga diferente dos veículos usuais e, portanto, apresentam configuração construtiva diferente da encontrada em veículos que possuem motor de combustão interna. Como pode ser visto na publicação mencionada, o chassi possui construção substancialmente horizontal com reforços ao redor das baterias e na região frontal.
[0008] Apesar de aumentar a resistência contra impactos frontais, o chassi da publicação mencionada não descreve elementos e peso reduzido ou facilidade de fabricação. Além disso, não há características que permitam o aumento da resistência do chassi contra impactos laterais.
[0009] O documento EP1378421 descreve um chassi com longarinas prolongadas e reforços estruturais internos, sendo as longarinas uma construção com formato em “C” e seus reforços internos em formato de “W” ou “L”. É descrito também uma travessa com forma de “K”. Nesse exemplo, apesar dos reforços estruturais citados, também não foram descritas características que permitam alcançar redução de peso somada a facilidade de fabricação e aumento da resistência.
[0010] Tendo em vista os documentos do estado da técnica que descrevem chassis de veículos tanto elétricos quanto à combustíveis fósseis, não foram identificados chassis capazes de satisfazer as necessidades de projeto de veículos elétricos, de reduzir substancialmente o peso sem abrir mão de resistência estrutural, de apresentar resistência satisfatória contra impactos laterais e/ou de apresentar boa rigidez torcional. Também não foram identificados chassis que compreendem longarinas com capacidade de prolongamento longitudinal e lateral, com configuração de fabricação facilitada e custo reduzido, e ainda, com capacidade estrutural otimizada em regiões mais exigidas.
Objetivos da Invenção
[0011] Em vista dos problemas descritos no estado da técnica, a presente invenção tem por objetivo prover um chassi configurado para utilização em veículos tradicionais e/ou elétricos com robustez e leveza.
[0012] Um outro objetivo do chassi da presente invenção é compreender elementos de fácil fabricação que resultam em redução de tempo e custo, como, por exemplo, uma longarina com seção transversal em “C” na horizontal para baixo.
[0013] Outro objetivo da presente invenção é aumentar a resistência a impactos laterais sem aumentar a complexidade ou peso do chassi, através de elementos, como, por exemplo, a longarina, com maior momento de inércia de área horizontal.
[0014] Um outro objetivo da presente invenção é prover um chassi com capacidade de receber reforços pontuais que resultam em um aumento da resistência à carga específica para o projeto do veículo sem aumentar significativamente o peso total da estrutura e sem alterar a sua configuração básica.
[0015] Além disso, é um objetivo da presente invenção proporcionar um chassi versátil capaz de ter o seu comprimento e/ou largura alterados de acordo com as necessidades do projeto sem a necessidade de substituição de peças importantes, como, por exemplo, as longarinas.
[0016] Outro objetivo da presente invenção é prover um chassi com boa rigidez torcional através de, por exemplo, travessas especiais e rigidez total do conjunto através de, por exemplo, fechamentos laterais e inferiores.
Breve Descrição da Invenção
[0017] Os objetivos da presente invenção são alcançados por uma longarina de chassi de veículo, que compreende: um membro posterior de longarina; um membro frontal de longarina; e uma conexão central de longarina, em que o membro posterior de longarina e o membro frontal de longarina são acoplados à conexão central de longarina, em que o membro posterior de longarina, o membro frontal de longarina e a conexão central de longarina compreendem uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo formada por pelo menos uma superfície superior plana e superfícies laterais planas.
[0018] Opcionalmente, o membro posterior de longarina compreende uma porção de extremidade posterior, uma porção curva posterior e uma primeira parte de porção central, em que a porção de extremidade posterior e a primeira parte de porção central são intermediadas pela porção curva posterior, em que a porção curva posterior compreende uma parede superior mais alargada do que as paredes superiores da porção de extremidade posterior e da primeira parte de porção central.
[0019] Opcionalmente, o membro frontal de longarina compreende uma porção de extremidade frontal, uma porção curva frontal e uma segunda parte de porção central, em que a porção de extremidade frontal e a segunda parte de porção central são intermediadas pela porção curva frontal, em que a porção curva frontal compreende uma parede superior mais alargada do que as paredes superiores da porção de extremidade frontal e da segunda parte de porção central.
[0020] Opcionalmente, a porção de extremidade frontal, a porção curva frontal e a segunda parte de porção central do membro frontal de longarina compreendem paredes superiores planas compreendidas no mesmo plano horizontal.
[0021] Opcionalmente, o eixo longitudinal da primeira parte de porção central é alinhado com o eixo longitudinal da segunda parte de porção central.
[0022] Opcionalmente, o comprimento total da longarina é alterado pela variação de comprimento da conexão central de longarina
[0023] Os objetivos da presente invenção também são alcançados por um conjunto de longarina de chassi de veículo que compreende: uma longarina; e um conjunto de reforços centrais, em que a longarina compreende duas porções de extremidade, duas porções curvas e uma porção central, em que as duas porções curvas intermediam as duas porções de extremidade e a porção central, em que o conjunto de reforços centrais é acoplado na porção central e em parte das porções curvas da longarina.
[0024] Opcionalmente, a longarina compreende uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo.
[0025] Opcionalmente, o conjunto de reforços centrais compreende um reforço posterior, uma conexão central de reforço e um reforço frontal, em que o reforço posterior e o reforço frontal são acoplados à conexão central de reforço, e em que o reforço posterior, o reforço frontal e a conexão central de reforço compreendem corpos alongados verticalmente que compreendem abas superiores e inferiores, de modo a formar uma seção transversal em Ί”.
[0026] Opcionalmente, o conjunto compreende ainda um reforço interno com perfil em “L” acoplado à longarina e ao conjunto de reforços centrais.
[0027] Os objetivos da presente invenção também são alcançados por um chassi de veículo, que compreende: pelo menos dois conjuntos de longarina; e pelo menos uma travessa, em que cada um dos pelo menos dois conjuntos de longarina compreende uma longarina e um conjunto de reforços centrais, em que a longarina compreende uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo e o conjunto de reforços centrais compreende uma seção transversal em Ί”, em que a pelo menos uma travessa compreende pelo menos uma dentre uma travessa em formato de “X” 420 e uma travessa em formato de “H” 440.
[0028] Opcionalmente, o chassi de veículo compreende duas travessas, em que as travessas compreendem um formato selecionado a partir de pelo menos uma dentre uma travessa em formato de “X” 420 e uma travessa em formato de “H” 440.
[0029] Opcionalmente, o chassi de veículo compreende um conjunto de reforços de fechamento, em que o conjunto de reforços de fechamento compreende reforços de fechamento laterais e um reforço de fechamento inferior.
Breve Descrição dos Desenhos
[0030] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:
[0031] Figura 1 - é uma vista em perspectiva de uma concretização do chassi de veículo da presente invenção;
[0032] Figura 2 - é uma vista em perspectiva inferior de uma concretização do chassi de veículo da presente invenção;
[0033] Figura 3 - é uma vista em perspectiva de uma concretização do conjunto de longarina da presente invenção;
[0034] Figura 4 - é uma vista lateral de uma concretização do conjunto de longarina da presente invenção;
[0035] Figura 5 - é uma vista explodida de uma concretização do conjunto de longarina da presente invenção;
[0036] Figura 6 - é uma vista explodida de uma concretização do conjunto de reforços centrais da presente invenção;
[0037] Figura 7 - é uma vista em perspectiva de uma concretização da longarina da presente invenção;
[0038] Figura 8 - é uma vista explodida de uma concretização da longarina da presente invenção;
[0039] Figura 9 - é uma vista em perspectiva de uma concretização do membro frontal de longarina da presente invenção;
[0040] Figura 10 - é uma vista explodida de uma concretização do membro frontal de longarina da presente invenção;
[0041] Figura 11 - é uma vista em perspectiva em detalhe do membro frontal de longarina de acordo com uma concretização da presente invenção;
[0042] Figura 12a - é uma vista em corte transversal de uma concretização do membro frontal de longarina da presente invenção;
[0043] Figura 12b - é uma vista em corte transversal de uma concretização do membro frontal de longarina da presente invenção;
[0044] Figura 12c - é uma vista em corte transversal de uma concretização do membro frontal de longarina da presente invenção;
[0045] Figura 13 - é uma vista em perspectiva de um detalhe em corte da porção central do conjunto de longarina de acordo com uma concretização da presente invenção;
[0046] Figura 14 - é uma vista frontal de um detalhe em corte da porção central do conjunto de longarina de acordo com uma concretização da presente invenção;
[0047] Figura 15 - é uma vista em perspectiva de um detalhe em corte da porção de extremidade posterior do membro posterior de lon-garina de acordo com uma concretização da presente invenção;
[0048] Figura 16 - é uma vista frontal de um detalhe em corte da porção de extremidade posterior do membro posterior de longarina de acordo com uma concretização da presente invenção;
[0049] Figura 17a - é uma vista em corte transversal de uma concretização da porção central da presente invenção;
[0050] Figura 17b - é uma vista em corte transversal de uma concretização da porção central da presente invenção;
[0051] Figura 17c - é uma vista em corte transversal de uma concretização da porção central da presente invenção;
[0052] Figura 17d - é uma vista em corte transversal de uma concretização da porção central da presente invenção;
[0053] Figura 17e - é uma vista em corte transversal de uma concretização da porção central da presente invenção;
[0054] Figura 18a - é uma vista em corte transversal de uma concretização da porção central da presente invenção;
[0055] Figura 18b - é uma vista em corte transversal de uma concretização da porção central da presente invenção;
[0056] Figura 18c - é uma vista em corte transversal de uma concretização da porção central da presente invenção;
[0057] Figura 18d - é uma vista em corte transversal de uma concretização da porção central da presente invenção;
[0058] Figura 19 - é uma vista em perspectiva de uma concretização da travessa da presente invenção;
[0059] Figura 20 - é uma vista em perspectiva de uma concretização da travessa da presente invenção;
[0060] Figura 21 - é uma vista em perspectiva de uma concretização da travessa da presente invenção;
[0061] Figura 22 - é uma vista em perspectiva de uma concretização da travessa da presente invenção;
[0062] Figura 23 - é uma vista em perspectiva de uma concretização do chassi de veículo da presente invenção;
[0063] Figura 24 - é uma vista em perspectiva de uma concretização do chassi de veículo da presente invenção;
[0064] Figura 25 - é uma vista em perspectiva de uma concretização do chassi de veículo da presente invenção;
[0065] Figura 26 - é uma vista em perspectiva inferior de uma concretização do conjunto de reforços de fechamento do chassi de veículo da presente invenção;
[0066] Figura 27 - é uma vista explodida de uma concretização do conjunto de reforços de fechamento do chassi de veículo da presente invenção;
[0067] Figura 28a - é uma vista lateral de uma concretização do conjunto de longarina da presente invenção;
[0068] Figura 28b - é uma vista lateral de uma concretização do conjunto de longarina da presente invenção; e
[0069] Figura 29 - é uma vista em perspectiva inferior de uma concretização da longarina da presente invenção.
Descrição Detalhada dos Desenhos
[0070] As figuras 1 e 2 ilustram o chassi 100 de veículo de acordo com uma concretização da presente invenção. O chassi 100 da presente invenção compreende pelo menos dois conjuntos de longarina 200, pelo menos uma travessa 400 e pelo menos um conjunto de reforços de fechamento 600. Cada uma dessas partes do chassi 100 será mais detalhadamente descrita a seguir.
[0071] As figuras 3, 4 e 5 ilustram o conjunto de longarina 200 em uma vista em perspectiva, uma vista lateral e uma vista explodida respectivamente. O conjunto de longarina 200 do chassi 100 dessa concretização da presente invenção compreende uma longarina, um conjunto de reforços centrais 280 e um reforço interno 290.
[0072] A longarina compreende um corpo alongado na direção longitudinal do chassi 100. O corpo da longarina é dividido entre duas porções de extremidade 232, 242 e uma porção central 214, sendo que as porções de extremidade 232, 242 são separadas da porção central 214 por porções curvas 234, 244, ou seja, as duas porções curvas 234, 244 intermediam as duas porções de extremidade 232, 242 e a porção central 214. As porções de extremidade 232, 242 e a porção central 214 possuem eixos longitudinais substancialmente paralelos. As porções curvas 234, 244 são configuradas para deslocar o eixo longitudinal da porção central 214 da longarina dos eixos longitudinais das porções de extremidade 232, 242 no plano horizontal. Nessa concretização, o eixo longitudinal da porção central 214 da longarina é deslocado para fora em relação ao centro de massa do chassi 100.
[0073] Na presente concretização, as porções de extremidade 232, 242, a porção central 214 e as porções curvas 234, 244 da longarina compreendem paredes superiores substancialmente planas. Além disso, a parede superior da porção central 214, a parede superior de pelo menos uma porção de extremidade e a parede superior de pelo menos uma porção curva estão compreendidas em um mesmo plano horizontal, como pode ser melhor observado na figura 4. A figura 4 mostra ainda que as porções de extremidade 232, 242 e a porção central 214 estão compreendidos em planos horizontais paralelos. Desse modo, o chassi 100 compreendendo a longarina 210 da presente invenção é um chassi 100 substancialmente plano capaz de satisfazer projetos de veículos tradicionais e elétricos.
[0074] O conjunto de reforços centrais 280 é configurado para ser acoplado à região inferior da longarina 210. Nessa concretização, o conjunto de reforços centrais 280 é acoplado na porção central 214 e em parte das porções curvas 234, 244 da longarina 210. Desse modo, o conjunto de reforços centrais 280 proporciona maior rigidez e resistência mecânica a essas porções, que costumam ser mais exigidas mecanicamente devido a sua distância dos eixos das rodas. O conjunto de reforços centrais 280 será detalhadamente descrito adiante na descrição da figura 6.
[0075] Na presente concretização, o conjunto de longarina 200 compreende ainda o reforço interno 290 (figura 5) acoplado à longarina 210 e ao conjunto de reforços centrais 280. O reforço interno 290 compreende um perfil em “L” ou um perfil em Ί”, dependendo das necessidades do projeto. Além disso, o reforço interno 290 compreende um corpo com aberturas de formatos diversos configurados para diminuir seu peso total sem resultar em uma redução relevante da sua resistência.
[0076] A figura 6 ilustra uma vista explodida do conjunto de reforços centrais 280 de acordo com uma concretização da presente invenção. O conjunto de reforços centrais 280 compreende um reforço posterior 282, uma conexão central de reforço 284 e um reforço frontal 286. O reforço posterior 282 e o reforço frontal 286 são acoplados à conexão central de reforço 284. O reforço posterior 282, o reforço frontal 286 e a conexão central de reforço 284 compreendem corpos alongados verticalmente que compreendem abas superiores 288 e inferiores, de modo a formar uma seção transversal em Ί”. Tal configuração proporciona um maior momento de inércia de área vertical de modo a reforçar a rigidez vertical da longarina 210 na porção central 214.
[0077] O reforço posterior 282 e o reforço frontal 286 compreendem também corpos alongados na direção longitudinal do chassi 100 de modo a reforçar toda a porção central 214 e parte das porções curvas 234, 244 da longarina 210. Tanto o reforço posterior 282 quanto o reforço frontal 286 compreendem regiões com curvatura que acompanham as curvaturas das porções curvas 234, 244 da longarina 210.
[0078] As abas superiores 288 são configuradas para se acoplarem à região inferior da longarina 210 e apresentam uma angulação preferencial de 90°. As abas inferiores 289 são configuradas para aumentar o momento de inércia de área vertical do conjunto de reforços centrais 280 e apresentam uma angulação de 90° a 180° em relação aos corpos verticais das respectivas peças. As abas inferiores 289 podem apresentar múltiplas paredes dependendo das necessidades do projeto do chassi 100.
[0079] As figuras 7 e 8 ilustram a longarina 210 da presente invenção em vistas em perspectiva e explodida respectivamente. Como já descrito, a longarina 210 compreende duas porções de extremidade 232, 242, uma porção central 214 e duas porções curvas 234, 244. Adicionalmente, nessa concretização da presente invenção, a longarina 210 compreende uma conexão central de longarina 220, um membro posterior de longarina 230 e um membro frontal de longarina 240. O membro posterior de longarina 230 e o membro frontal de longarina 240 são acoplados à conexão central de longarina 220.
[0080] O membro posterior de longarina 230, o membro frontal de longarina 240 e a conexão central de longarina 220 compreendem uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para baixo, ou seja, a longarina possui uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo em toda a sua extensão. Essa seção transversal em “C” na horizontal para baixo é formada por uma parede superior alongada horizontalmente e duas paredes laterais alongadas verticalmente para baixo configurando um formato em “C” na horizontal com a abertura virada para a região inferior da longarina 210. Adicionalmente, a longarina 210 compreende um chanfro 2190 em pelo menos uma aresta, sendo preferencialmente na aresta externa da longarina 210. Esse chanfro 2190 pode ser melhor observado na figura 9.
[0081] Essa configuração da seção transversal da longarina 210 em “C” na horizontal para baixo proporciona à longarina 210 um maior momento de inércia de área horizontal. Desse modo, a resistência contra forças horizontais aplicadas na longarina 210 do chassi 100 da presente invenção é aumentada e a necessidade de reforços para proteção contra impactos horizontais é reduzida. Consequentemente, o peso e a complexidade dos elementos da longarina 210 do chassi 100 da presente invenção também são reduzidos e o chassi 100 como um todo apresenta uma relação entre peso e resistência mais vantajosa.
[0082] O membro posterior de longarina 230 é composto por uma porção de extremidade posterior 232, uma porção curva posterior 234 e uma primeira parte de porção central 236. O membro frontal de longarina 240 é composto por uma porção de extremidade frontal 242, uma porção curva frontal 244 e uma segunda parte de porção central 246.
[0083] Como já descrito, o membro posterior de longarina 230 e o membro frontal de longarina 240 são acoplados à conexão central de longarina 220. Mais especificamente, o membro posterior de longarina 230 e o membro frontal de longarina 240 são acoplados à conexão central de longarina 220 através da primeira parte de porção central 236 e da segunda parte de porção central 246. Desse modo, a primeira parte de porção central 236, a segunda parte de porção central 246 e a conexão central de longarina 220 formam a porção central 214 da longarina 210.
[0084] No membro posterior de longarina 230, a porção de extremidade posterior 232 e a primeira parte de porção central 236 são intermediadas pela porção curva posterior 234. A porção curva posterior 234 apresenta um formato curvo no plano horizontal de forma a deslocar o eixo longitudinal da porção de extremidade posterior 232 do eixo longitudinal da primeira parte de porção central 236 no plano horizontal. Além disso, a porção curva posterior 234 compreende uma parede superior mais alargada do que as paredes superiores da porção de extremidade posterior 232 e da primeira parte de porção central 236. A porção curva posterior 234 apresenta também uma leve inclinação com relação ao plano vertical de forma a deslocar o eixo longitudinal da porção de extremidade posterior 232 do eixo longitudinal da primeira parte de porção central 236 no plano vertical. Essa característica também pode ser visualizada na figura 4.
[0085] No membro frontal de longarina 240, a porção de extremidade frontal 242 e a segunda parte de porção central 246 são intermediadas pela porção curva frontal 244. A porção curva frontal 244 apresenta um formato curvo em relação ao plano horizontal de forma a deslocar o eixo longitudinal da porção de extremidade frontal 242 do eixo longitudinal da segunda parte de porção central 246 no plano horizontal. Além disso, a porção curva frontal 244 compreende uma parede superior mais alargada do que as paredes superiores da porção de extremidade frontal 242 e da segunda parte de porção central 246. A porção curva frontal 244, a porção de extremidade frontal 242 e a segunda parte de porção central 246 possuem paredes superiores planas compreendidas no mesmo plano horizontal de modo a formar uma parede superior horizontal plana única para o membro frontal de longarina 240.
[0086] As figuras 9 e 10 ilustram uma concretização do membro frontal de longarina 240 da presente invenção em vistas em perspectiva e explodida respectivamente. O membro frontal de longarina 240 compreende, além das características já descritas, uma longarina frontal inferior 248. A longarina frontal inferior 248 é acoplada à porção de extremidade frontal 242 e à porção curva frontal 244 do membro frontal de longarina 240. A longarina frontal inferior 248 possui um corpo alongado que compreende uma porção de extremidade e uma porção curva que acompanham o formato do membro frontal de longarina 240, onde a longarina frontal inferior 248 se acopla. A seção transversal da longarina frontal inferior 248 é uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para cima. Desse modo, ao acoplar a longarina frontal inferior 248 ao membro frontal de longarina 240, a seção transversal de parte da longarina apresenta um formato quadrilateral chanfrado, sendo a seção transversal quadrilateral formada pela seção transversal em forma de “C” na horizontal para baixo do membro frontal de longarina 240 e pela seção transversal em forma de “C” na horizontal para cima da longarina frontal inferior 248.
[0087] A figura 11 ilustra um detalhe da figura 9 onde é possível observar o acoplamento entre o membro frontal de longarina 240 e a longarina frontal inferior 248 que forma a seção transversal quadrilateral já descrita. A seção transversal quadrilateral formada pela união da seção transversal em forma de “C” na horizontal para baixo com a seção transversal em forma de “C” na horizontal para cima proporciona vantajosamente um momento de inércia de área horizontal superior ao momento de inércia de área horizontal obtido pelas seções transversais retangulares formadas pela união de seções transversais em forma de “C” na vertical conhecidas do estado da técnica.
[0088] As figuras 12a, 12b e 12c ilustram seções transversais do membro frontal de longarina 240 da longarina 210 da presente invenção em diferentes concretizações. Em todas as concretizações, a longarina frontal inferior 248 compreende paredes laterais e uma parede inferior. As paredes verticais são substancialmente verticais. A parede inferior apresenta uma inclinação com relação ao plano horizontal da longarina, sendo que a inclinação da parede inferior é uma inclinação decrescente de dentro para fora em relação ao centro do chassi 100.
[0089] A figura 12a ilustra uma concretização onde as paredes laterais da porção longitudinal frontal compreendem comprimentos inferiores ao comprimento da parede superior da porção longitudinal frontal e a longarina frontal inferior 248 compreende paredes laterais de comprimento inferior ao comprimento das paredes laterais da porção longitudinal frontal.
[0090] A figura 12b ilustra uma concretização onde as paredes laterais da porção longitudinal frontal compreendem comprimentos iguais ou superiores ao comprimento da parede superior da porção longitudinal frontal e a longarina frontal inferior 248 compreende paredes laterais de comprimento inferior ao comprimento das paredes laterais da porção longitudinal frontal.
[0091] A figura 12c ilustra uma concretização onde as paredes laterais da porção longitudinal frontal compreendem comprimentos inferiores ao comprimento da parede superior da porção longitudinal frontal e a longarina frontal inferior 248 compreende paredes laterais de comprimento superior ao comprimento das paredes laterais da porção longitudinal frontal.
[0092] As figuras 13 e 14 ilustram vistas em corte em perspectiva e frontal respectivamente da porção central 214 do conjunto de longarina 200 de acordo com uma concretização da presente invenção. Nessa concretização, a longarina é acoplada ao conjunto de reforços centrais 280 e ao reforço interno 290 e o conjunto de reforços centrais 280 é acoplado ao reforço interno 290. Esses acoplamentos resultam em uma porção central 214 compreendendo uma seção transversal substancialmente retangular, em que seção transversal substancialmente retangular compreende um comprimento vertical superior ao comprimento horizontal. Além disso, nessa concretização, as abas inferiores 289, que compreendem uma porção inclinada e uma porção horizontal, não interagem com o reforço interno 290 ou com a longarina 210.
[0093] A configuração substancialmente retangular da porção central 214 do conjunto de longarina 200 combinando o momento de inércia de área vertical do conjunto de reforços centrais 280 com o momento de inércia de área horizontal da longarina 210 com seção transversal em “C” na horizontal para baixo proporciona alta rigidez vertical e horizontal ao chassi 100 sem a necessidade de um aumento significativo do peso do chassi 100.
[0094] As figuras 15 e 16 ilustram vistas em corte em perspectiva e frontal respectivamente da porção de extremidade posterior 232 do membro posterior de longarina 230 de acordo com uma concretização da presente invenção. Nessa concretização, a porção de extremidade posterior 232 do membro posterior de longarina 230 é acoplado a uma longarina posterior inferior 238. A longarina posterior inferior 238 compreende paredes laterais e parede inferior de modo a formar uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para cima.
[0095] O acoplamento da porção de extremidade posterior 232 do membro posterior de longarina 230 com a longarina posterior inferior 238 resulta no membro posterior de longarina 230 compreendendo uma seção transversal substancialmente quadrada com chanfro 2190, sendo a seção transversal substancialmente quadrada formada pela seção transversal em forma de “C” na horizontal para baixo do membro posterior de longarina 230 e pela seção transversal em forma de “C” na horizontal para cima da longarina posterior inferior 238.
[0096] As figuras 17a, 17b, 17c, 17d e 17e ilustram vistas em corte frontal da porção central 214 do conjunto de longarina 200 de acordo com concretizações alternativas da presente invenção.
[0097] Na concretização ilustrada na figura 17a a longarina compreende uma seção transversal em forma de “L” na horizontal para baixo. Nessa concretização, o conjunto de reforços centrais 280 compreende uma seção transversal em forma de “C” na vertical. A longari-na da concretização da figura 17a compreende também uma longarina complementar inferior acoplada ao conjunto de reforços centrais 280. A longarina complementar inferior compreende uma seção transversal em forma de “L” na horizontal para cima.
[0098] Na concretização ilustrada na figura 17b a longarina compreende uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para baixo. Nessa concretização, o conjunto de reforços centrais 280 compreende uma seção transversal em forma de Ί” na vertical. A longarina da concretização da figura 17b compreende também uma longarina complementar inferior acoplada ao conjunto de reforços centrais 280. A longarina complementar inferior compreende uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para cima.
[0099] Na concretização ilustrada na figura 17c a longarina compreende uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para baixo. Nessa concretização, o conjunto de reforços centrais 280 compreende uma seção transversal em forma de Ί” na vertical. A longarina da concretização da figura 17c compreende também uma longarina complementar inferior acoplada ao conjunto de reforços centrais 280. A longarina complementar inferior compreende uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para cima. Adicionalmente, a longarina da concretização da figura 17c compreende o reforço interno 290 com seção transversal em forma de Ί” na vertical. Nesse caso, o reforço interno 290 é acoplado à longarina e à longarina complementar inferior.
[00100] Na concretização ilustrada na figura 17d a longarina compreende uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para baixo. Na concretização da figura 17d o reforço interno 290 compreende uma seção transversal em forma de “C” invertido na vertical e é acoplado à longarina. A longarina da concretização da figura 17d compreende também uma longarina complementar inferior acoplada ao reforço central. A longarina complementar inferior compreende uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para cima.
[00101] Na concretização ilustrada na figura 17e a longarina compreende uma seção transversal em forma de “L” na horizontal para baixo. Nessa concretização, o conjunto de reforços centrais 280 compreende uma seção transversal em forma de “C” na vertical. A longarina da concretização da figura 17e compreende também uma longarina complementar inferior acoplada ao conjunto de reforços centrais 280. A longarina complementar inferior compreende uma seção transversal em forma de “L” na horizontal para cima. Adicionalmente, a longarina da concretização da figura 17e compreende o reforço interno 290 com seção transversal em forma de “C” invertido na vertical. Nesse caso, o reforço interno 290 é acoplado à longarina e à longarina complementar inferior.
[00102] As figuras 18a, 18b, 18c e 18d ilustram vistas em corte frontal da porção central 214 do conjunto de longarina 200 de acordo com diferentes concretizações da presente invenção. Como pode ser observado, o conjunto de reforços centrais 280 e o reforço interno 290 a sua altura alterada. Desse modo, a altura do conjunto de longarina 200 e, consequentemente, do chassi 100 podem ser alterados. Portanto, por compreende um conjunto de reforços centrais 280 e um reforço interno 290 com alturas variáveis, o conjunto de longarina 200 e/ou o chassi 100 da presente invenção podem ter a sua altura alterada para se adequar às condições de projeto desejadas sem a necessidade de uma modificação estrutural de inúmeros componentes de construção mais complexa do chassi 100. Tal característica confere versatilidade ao chassi 100 da presente invenção.
[00103] Conforme já descrito, a longarina 210 compreende uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para baixo. Essa configuração cria um espaço interno na região inferior da longarina 210 definido pela parede superior e pelas paredes laterais. Em uma concretização, a longarina compreende reforços adicionais 2192 na região interna. Os reforços adicionais 2192 são placas acopladas à parede superior e às paredes laterais da longarina 210, podendo ser acoplados de modo a possuir diferentes ângulos de inclinação com a parede superior. A possibilidade de adicionar os reforços adicionais 2192 proporciona versatilidade à longarina da presente invenção no sentido de poder adequar a longarina 210 às diferentes necessidades de rigidez dos projetos.
[00104] As figuras 19, 20, 21 e 22 ilustram vistas em perspectiva das travessas do chassi 100 de acordo com uma concretização da presente invenção. Conforme pode ser observado na figura 1, o chassi 100 da presente invenção compreende pelo menos dois conjuntos de longarina 200. Os conjuntos de longarina 200 são unidos através de travessas.
[00105] As figuras 19 e 20 ilustram uma vista em perspectiva de uma concretização de travessa em forma de “X” 420. A travessa em forma de “X” 420 compreende um elemento central de travessa 422 e extensões de travessa 424 acopladas ao elemento central de travessa 422. As extensões de travessa 424 compreendem uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo formada por uma parede superior e paredes laterais. Além disso, as extensões de travessa 424 são acopladas às longarinas do chassi 100.
[00106] Em uma concretização, a travessa em forma de “X” 420 é acoplada aos membros frontais de longarina do chassi 100, mais especificamente às porções de extremidade 232, 242 frontais e às porções curvas 234, 244 frontais. Essa concretização pode ser observada na figura 23.
[00107] Em outras concretizações, a travessa em forma de “X” 420 é acoplada a outras regiões dos dois conjuntos de longarina do chassi 100 da presente invenção. Ou ainda, uma pluralidade de travessas em forma de “X” são acopladas a uma pluralidade de regiões dos dois conjuntos de longarina do chassi 100 da presente invenção.
[00108] A figura 24 mostra um exemplo de concretização compreendendo a travessa em forma de “X” 420 acoplada a longarinas de base 2194 do chassi 100 da presente invenção. As longarinas de base 2194 do chassi 100 da presente invenção são longarinas que compreendem uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para cima e são acopladas às abas inferiores 289 do conjunto de reforços centrais 280. As longarinas de base 2194 do chassi 100 proporcionam um ponto adicional de acoplamento de travessa de modo a aumentar a rigidez do conjunto.
[00109] A travessa em forma de “X” 420 é um componente que proporciona um aumento de rigidez torcional do chassi 100. Esse aumento de rigidez torcional não pode ser alcançado pelas travessas em barra única conhecidas do estado da técnica.
[00110] As figuras 21 e 22 ilustram uma vista em perspectiva de uma concretização de travessa em forma de “H” 440. A travessa em forma de “H” 440 compreende uma região central de união 442 e braços de travessa 444 que são uma continuidade da região central de união 442. A região central de união 442 e os braços de travessa 444 compreendem uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo formada por uma parede superior e uma pluralidade de paredes laterais. Além disso, as extensões de travessa 424 são acopladas às longarinas do chassi 100.
[00111] Em uma concretização, a travessa em forma de “H” 440 é acoplada aos membros posteriores de longarina do chassi 100, mais especificamente às porções de extremidade 232, 242 posteriores e às porções curvas 234, 244 posteriores. Essa concretização pode ser observada na figura 23.
[00112] Em uma outra concretização, a travessa em forma de “H” 440 é acoplada aos membros posteriores de longarina do chassi 100, mais especificamente às porções de extremidade 232, 242 posteriores e às porções curvas 234, 244 posteriores, e aos membros frontais de longarina do chassi 100, mais especificamente às porções de extremidade 232, 242 frontais e às porções curvas 234, 244 frontais. Essa concretização pode ser observada na figura 25.
[00113] Em outras concretizações, a travessa em forma de “H” 440 é acoplada a outras regiões dos dois conjuntos de longarina do chassi 100 da presente invenção. Ou ainda, uma pluralidade de travessas em forma de “H” são acopladas a uma pluralidade de regiões dos dois conjuntos de longarina do chassi 100 da presente invenção.
[00114] Assim como a travessa em forma de “X” 420, a travessa em forma de “H” 440 é um componente que proporciona um aumento de rigidez torcional do chassi 100. Esse aumento de rigidez torcional não pode ser alcançado pelas travessas em barra única conhecidas do estado da técnica.
[00115] As figuras 26 e 27 ilustram vistas em perspectiva e explodida respectivamente do conjunto de reforços de fechamento 600 do chassi 100 de acordo com uma concretização da presente invenção. O conjunto de reforços de fechamento 600 é o componente do frame onde são instaladas suspenções e/ou eixos dos veículos que compreendem o chassi 100 da presente invenção.
[00116] O conjunto de reforços de fechamento 600 compreende barras de reforço 612 que formam a estrutura do conjunto de reforços de fechamento 600. As barras de reforço 612 são acopladas a travessas de reforço 614 que complementam a estrutura e aumentam a rigidez do conjunto de reforços de fechamento 600. O conjunto de reforços de fechamento 600 compreende também reforços de fechamento laterais 616 e um reforço de fechamento inferior 618.
[00117] Os reforços de fechamento laterais 616 são placas planas acopladas às barras de reforço 612. Os reforços de fechamento laterais 616 compreendem aberturas internas que reduzem o peso desse componente sem comprometer a sua rigidez estrutural.
[00118] O reforço de fechamento inferior 618 é uma placa plana acoplada às barras de reforço 612 e a pelo menos uma travessa de reforço do conjunto de reforços de fechamento 600.
[00119] Os reforços de fechamento laterais 616 e o reforço de fechamento inferior 618 proporcionam ao conjunto de reforços de fechamento 600 um aumento significativo de rigidez que se traduz a um aumento significativo de rigidez do chassi 100 da presente invenção como um todo.
[00120] As figuras 28a e 28b ilustram vistas laterais do conjunto de longarina 200 de acordo com diferentes concretizações da presente invenção. Como pode ser observado, a conexão central de longarina 220 e a conexão central de reforço 284 podem ter o seu comprimento longitudinal alterado. Desse modo, o comprimento longitudinal total da longarina, do conjunto de longarina 200 e, consequentemente, do chassi 100 podem ser alterados. Portanto, por compreende a conexão central de longarina 220 e a conexão central de reforço 284, a longarina e/ou o chassi 100 da presente invenção podem ter o seu comprimento total alterado para se adequar às condições de projeto desejadas sem a necessidade de uma modificação estrutural de inúmeros componentes de construção mais complexa do chassi 100. Tal característica confere versatilidade ao chassi 100 da presente invenção.
[00121] A figura 29 ilustra uma vista em perspectiva inferior de uma concretização da longarina da presente invenção. Conforme já descrito, a longarina compreende uma seção transversal em forma de “C” na horizontal para baixo. Essa configuração cria um espaço interno na região inferior da longarina definido pela parede superior e pelas paredes laterais. Em uma concretização, a longarina compreende reforços adicionais 2192 na região interna. Os reforços adicionais 2192 são placas acopladas à parede superior e às paredes laterais da longarina, podendo ser acoplados de modo a possuir diferentes ângulos de inclinação com a parede superior. A possibilidade de adicionar os reforços adicionais 2192 proporciona versatilidade à longarina da presente invenção no sentido de poder adequar a longarina às diferentes necessidades de rigidez dos projetos.
[00122] Tendo sido descrito um exemplo de concretização, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão-somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (13)

  1. Longarina de chassi de veículo (210), caracterizada pelo fato de que compreende: um membro posterior de longarina (230); um membro frontal de longarina (240); e uma conexão central de longarina, em que o membro posterior de longarina (230) e o membro frontal de longarina (240) são acoplados à conexão central de longarina (220), em que o membro posterior de longarina (230), o membro frontal de longarina (240) e a conexão central de longarina (220) compreendem uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo formada por pelo menos uma superfície superior plana e superfícies laterais planas.
  2. Longarina de chassi de veículo (210), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o membro posterior de longarina (230) compreende uma porção de extremidade posterior (232), uma porção curva posterior (234) e uma primeira parte de porção central (236), em que a porção de extremidade posterior (232) e a primeira parte de porção central (236) são intermediadas pela porção curva posterior (234), em que a porção curva posterior (234) compreende uma parede superior mais alargada do que as paredes superiores da porção de extremidade posterior (232) e da primeira parte de porção central (236).
  3. Longarina de chassi de veículo (210), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o membro frontal de longarina (240) compreende uma porção de extremidade frontal (242), uma porção curva frontal (244) e uma segunda parte de porção central (246), em que a porção de extremidade frontal (242) e a segunda parte de porção central (246) são intermediadas pela porção curva frontal (244), em que a porção curva frontal (244) compreende uma parede superior mais alargada do que as paredes superiores da porção de extremidade frontal (242) e da segunda parte de porção central (246).
  4. Longarina de chassi de veículo (210), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a porção de extremidade frontal (242), a porção curva frontal (244) e a segunda parte de porção central (246) do membro frontal de longarina (240) compreendem paredes superiores planas compreendidas no mesmo plano horizontal.
  5. Longarina de chassi de veículo (210), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de que o eixo longitudinal da primeira parte de porção central é alinhado com o eixo longitudinal da segunda parte de porção central (246).
  6. Longarina de chassi de veículo (210), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o comprimento total da longarina (210) é alterado pela variação de comprimento da conexão central de longarina (220).
  7. Conjunto de longarina (200) de chassi de veículo, caracterizado pelo fato de que compreende: uma longarina (210); e um conjunto de reforços centrais (280), em que a longarina (210) compreende duas porções de extremidade (232, 242), duas porções curvas (234, 244) e uma porção central (214), em que as duas porções curvas (234, 244) intermediam as duas porções de extremidade (232, 242) e a porção central (214), em que o conjunto de reforços centrais (280) é acoplado na porção central (214) e em parte das porções curvas (234, 244) da longarina (210).
  8. Conjunto de longarina (200) de chassi de veículo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a longarina (210) compreende uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo.
  9. Conjunto de longarina (200) de chassi de veículo, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o conjunto de reforços centrais (280) compreende um reforço posterior (282), uma conexão central de reforço (284) e um reforço frontal (286), em que o reforço posterior (282) e o reforço frontal (286) são acoplados à conexão central de reforço (284), e em que o reforço posterior (282), o reforço frontal (286) e a conexão central de reforço (284) compreendem corpos alongados verticalmente que compreendem abas superiores (288) e inferiores (289), de modo a formar uma seção transversal em Ί”.
  10. Conjunto de longarina (200) de chassi de veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um reforço interno com perfil em “L” acoplado à longarina (210) e ao conjunto de reforços centrais (280).
  11. Chassi de veículo (100), caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos dois conjuntos de longarina (200); e pelo menos uma travessa (400), em que cada um dos pelo menos dois conjuntos de longarina (200) compreende uma longarina (210) e um conjunto de reforços centrais (280), em que a longarina (210) compreende uma seção transversal em “C” na horizontal para baixo e o conjunto de reforços centrais (280) compreende uma seção transversal em Ί”, em que a pelo menos uma travessa (400) compreende pelo menos um dentre uma travessa em formato de “X” (420) e uma travessa em formato de “H” (440).
  12. Chassi de veículo (100), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende duas travessas (400), em que as travessas são pelo menos uma dentre uma travessa em formato de “X” (420) e uma travessa em formato de “H” (440).
  13. Chassi de veículo, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que compreende um conjunto de reforços de fechamento (600), em que o conjunto de reforços de fechamento (600) compreende reforços de fechamento laterais (616) e um reforço de fechamento inferior (618).
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