BR102022018988A2 - Sistema de direção para veículo de carga e veículo de carga - Google Patents

Abstract

A presente invenção descreve um sistema de direção para veículo de carga (4) composto por pelo menos uma cabine (5) e uma carroceria (6), tal sistema compreendendo: um primeiro eixo direcional (1) configurado para realizar o esterçamento de rodas associadas ao primeiro eixo direcional (1) e dotado de pelo menos um viga do eixo (7), um rodado (8) e um acionamento do sistema de direção (9); um segundo eixo direcional (2) configurado para realizar o esterçamento de rodas associadas ao segundo eixo direcional (2) e dotado de pelo menos uma viga do eixo (7), um rodado (8), um acionamento do sistema de direção (9), um mecanismo de leitura (10), uma suspensão (11) e um elemento de elevação (12); e pelo menos um eixo de tração (3) associado a um motor do veículo de carga (4) para transmitir o torque do motor para rodas associadas ao eixo de tração (3). A presente invenção também descreve um veículo de carga (4) que compreende o sistema de direção da presente invenção.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção revela um sistema de direção aplicado em veículo de carga como, por exemplo, veículos com chassi rígido e veículo trator, possibilitando a alteração do Peso Bruto Total (PBT) legais dos veículos. A presente invenção também revela um veículo de carga para tal aplicação.

Antecedentes da Invenção

[002] O transporte rodoviário é um mecanismo importante do país, sendo a economia interna transportada, em grande parte, pelas cargas dos caminhões, representando, aproximadamente, 6% do Produto Interno Bruto (PIB) do país. O transporte rodoviário de cargas é, nada menos, do que o meio de transporte que mais movimenta as mercadorias no Brasil.

[003] O deslocamento das cargas por meio deste modal, representa mais de 60% da receita líquida de muitas empresas, especialmente para a agroindústria e para as indústrias alimentícias. Por isso o grande interesse existente em soluções logísticas e estudos mais aprofundados no setor, além de grande regulamentação específica.

[004] Tara caminhão é um termo bastante comum no transporte rodoviário de carga, conhecido popularmente apenas como T, a expressão se refere à capacidade de carga do caminhão. Outro termo bastante comum é a lotação caminhão, ou somente L, que são conceitos fundamentais para que haja maior segurança no transporte de mercadorias e passageiros, além de menor desgaste das rodovias.

[005] Em todas as rodovias brasileiras é obrigatório compartilhar esses dados, de modo que todo veículo pesado que atua no setor logístico do país deve portar uma inscrição com esses três parâmetros, ou seja, com a tara caminhão (T), com a lotação caminhão (L) e com o peso bruto total (PBT). A obrigatoriedade é instituída pelo artigo 117 do Código de Trânsito Brasileiro (CTB) e é regulamentada pela Resolução 290/2008 do Conselho Nacional de Trânsito (Contran).

[006] A tara (T), conhecida também como “peso morto”, nada mais é que o peso do veículo sem a sua carga, chegando à medida a partir da soma dos pesos do chassi, da carroceria, do motor e dos componentes mecânicos próprios do veículo. Além disso, participam do cálculo: a pesagem do combustível (ao menos 90% da capacidade do tanque), do óleo lubrificante, da água do sistema de arrefecimento, das ferramentas obrigatórias, dos equipamentos adicionados ao veículo, dos itens de segurança e dos estepes.

[007] A lotação (L) é uma medida que expressa a capacidade de carga útil, constituindo o peso somado de tudo aquilo que o veículo pode carregar, incluindo a soma da sua carga máxima, o motorista e os passageiros (no caso dos ônibus).

[008] Por último, o peso bruto total (PBT) é a capacidade máxima que um veículo de transporte pode suportar, levando em consideração a soma da tara (T) e da lotação (L), sendo fundamental para definir o quanto um caminhão pode aguentar, mas também para controlar o peso que está sendo transferido para o pavimento das rodovias.

[009] Por conta disso, o Departamento Nacional de Trânsito (Denatran) instituiu a Portaria no 63/2009 com os pesos brutos totais máximos por veículo conforme a quantidade e os tipos de eixos. De maneira bastante simplificada, a quantidade de eixos de direção do veículo impacta diretamente no peso bruto total (PBT) do veículo.

[010] No estado da técnica, são conhecidos veículos de carga que compreendem apenas um eixo de direção dianteiro, sendo os eixos traseiros do veículo apenas movidos, ou seja, sem possuir um elemento acionador para a direção do veículo.

[011] Consequentemente, tais veículos do estado da técnica reduzem significativamente o peso bruto total (PBT) do veículo determinado pelo Denatran, fazendo com que tenham que ser utilizados veículos de carga maiores para transportar uma quantidade de carga elevada.

[012] Ainda no estado da técnica, são conhecidos alguns documentos de patente que revelam veículos de carga com mais de um eixo de direção como, por exemplo, o documento BR202014001167-1 que descreve um “SEGUNDO EIXO COM SISTEMA DIRECIONAL E SUSPENSÃO PNEUMÁTICA”, que tem como objetivo oferecer melhor segurança na frenagem, especialmente se um dos pneus dianteiros furar, melhor estabilidade por se tratar de um segundo eixo direcional, que acompanha os mesmos movimentos das rodas dianteiras.

[013] Entretanto, tal sistema de direção apresentado no documento BR202014001167-1 apresenta uma única configuração de segundo eixo direcional seguido do primeiro eixo direcional, sendo inaplicável para diferentes modelos de veículos de carga como, por exemplo, os veículos de tração 6x4 ou 6x2 que demandam que o segundo eixo direcional seja disposto após o eixo de tração.

[014] Portanto, entende-se que não há no estado da técnica um sistema de direção para veículos de carga que permite aumentar o número de eixos de direção do veículo, independentemente do tipo de tração do mesmo.

[015] Ainda com relação ao estado da técnica, entende-se que não há também um sistema de direção para veículos de carga que possibilite um aumento do peso bruto total do veículo, possibilitando que seja movimentada maior carga por meio do mesmo veículo de carga.

[016] Por último, também não há no estado da técnica um veículo de carga que compreende o sistema de direção da presente invenção, garantindo um maior peso bruto total do veículo, maior estabilidade para a movimentação e maior capacidade de carga.

Objetivos da Invenção

[017] A presente invenção tem como objetivo proporcionar um sistema de direção para veículo de carga que possibilite um aumento do peso bruto total do veículo e, consequentemente, que este transporte uma maior carga.

[018] A presente invenção ainda tem como objetivo um veículo de carga que compreende o sistema de direção da presente invenção, aumentando a capacidade de carga do veículo, a estabilidade de sua movimentação e um maior peso bruto total.

Sumário da Invenção

[019] A presente invenção, em sua configuração preferencial, revela um sistema de direção para veículo de carga composto por pelo menos uma cabine e uma carroceria, tal sistema de direção compreendendo: um primeiro eixo direcional configurado para realizar o esterçamento de rodas associadas ao primeiro eixo direcional e dotado de pelo menos um viga do eixo, um rodado e um acionamento do sistema de direção; um segundo eixo direcional configurado para realizar o esterçamento de rodas associadas ao segundo eixo direcional e dotado de pelo menos uma viga do eixo, um rodado, um acionamento do sistema de direção, um mecanismo de leitura, uma suspensão e um elemento de elevação; e pelo menos um eixo de tração associado a um motor do veículo de carga para transmitir o torque do motor para rodas associadas ao eixo de tração.

[020] A viga do eixo do primeiro eixo direcional e do segundo eixo direcional é uma viga reta ou uma viga estampada/curvada de seção redonda ou quadrada. O acionamento do sistema de direção do primeiro eixo direcional e do segundo eixo direcional é hidráulico, eletro-hidráulico ou eletro-pneumático. O mecanismo de leitura do segundo eixo direcional realiza uma leitura do esterçamento realizado pelo primeiro eixo direcional.

[021] A suspensão do segundo eixo direcional consiste de uma ou da combinação de: suspensão pneumática com bolsa de ar; suspensão metálica com feixe de molas; combinação hidráulica com cilindro de ar; ou suspensão hidráulica com óleo. A suspensão ainda compreende um suspensor de fole. O elemento de elevação do segundo eixo direcional compreende um fole central ou dois foles laterais configurados para realizar uma elevação do segundo eixo direcional.

[022] Por último, a presente invenção, ainda em sua configuração preferencial, revela um veículo de carga que compreende uma cabine, uma carroceria e um sistema de direção conforme descrito acima.

Breve Descrição das Figuras

[023] A presente invenção é brevemente descrita nas figuras: Figura 1 - revela uma vista frontal de um eixo de direção do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção. Figura 2 - revela uma vista frontal de um eixo de direção do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção. Figura 3 - revela uma vista lateral e superior de uma primeira configuração do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção. Figura 4 - revela uma vista lateral e superior de uma segunda configuração do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção. Figura 5 - revela uma vista lateral e superior de uma terceira configuração do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção. Figura 6 - revela uma vista lateral e superior de uma quarta configuração do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção. Figura 7 - revela uma vista lateral e superior de uma quinta configuração do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção. Figura 8 - revela uma vista lateral e superior de uma sexta configuração do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção. Figura 9 - revela uma vista lateral e superior de uma sétima configuração do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção. Figura 10 - revela uma vista lateral e superior de uma oitava configuração do sistema de direção para veículo de carga da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

[024] A principal abordagem da presente invenção consiste em um sistema de direção para veículo de carga que permite aumentar o peso bruto total e, consequentemente, possibilitar que o mesmo veículo transporte uma quantidade maior de carga.

[025] Tal sistema da presente invenção compreende um primeiro eixo direcional 1, um segundo eixo direcional 2 e pelo menos um eixo de tração 3, sendo todos os eixos 1, 2 e 3 supracitados aplicados em um veículo de carga 4 composto por pelo menos uma cabine 5 e uma carroceria 6 em seu chassi, conforme descritos detalhadamente a seguir.

[026] O primeiro eixo direcional 1 consiste no eixo de direção principal do veículo de carga 4, comumente aplicado logo abaixo da cabine 5 que acomoda o motorista. Tal primeiro eixo direcional 1, assim como seu nome sugere, consiste em um eixo responsável por direcionar o veículo de carga 4, possibilitando realizar o esterçamento das suas rodas para manobrar o veículo de carga 4.

[027] Em sua configuração preferencial, o primeiro eixo direcional 1 compreende pelo menos uma viga do eixo 7, um rodado 8 e um acionamento do sistema de direção 9, vide as Figuras 1 e 2.

[028] A viga do eixo 7 do primeiro eixo direcional 1 pode consistir em uma viga reta de seção quadrada ou redonda, conforme ilustrado na Figura 2, assim como uma viga estampada/curvada ou soldada tipo DROP de seção redonda ou quadrada, conforme ilustrado na Figura 1.

[029] O rodado 8 do primeiro eixo direcional 1 pode consistir em um rodado duplo, quando duas rodas são aplicadas em cada extremidade do primeiro eixo direcional 1, assim como um rodado single ou super single, ou seja, quando apenas uma única roda é aplicada em cada extremidade do primeiro eixo direcional 1.

[030] O acionamento do sistema de direção 9 do primeiro eixo direcional 1 pode consistir em um acionamento hidráulico executado por meio de cilindros que se movimentam de acordo com a orientação do volante, um acionamento eletro- hidráulico que consiste em uma combinação de válvulas eletrônicas com cilindros hidráulicos para realizar a movimentação ou um acionamento eletro- pneumático que consiste em uma combinação de válvulas eletrônicas com cilindros pneumáticos para realizar o esterçamento das rodas associadas ao primeiro eixo direcional 1.

[031] O segundo eixo direcional 2 consiste em um eixo de direção secundário do veículo de carga 4, possibilitando auxiliar na movimentação deste, assim como melhor estabilizar a sua carga e aumentar o peso bruto total (PBT) legal para o veículo, tendo em vista que este é determinado de acordo com a quantidade de eixos direcionais do veículo de carga 4. Tal segundo eixo direcional 2, assim como seu nome sugere, possibilita realizar o esterçamento das rodas associadas ao segundo eixo direcional 2 de acordo com o movimento do primeiro eixo direcional 1.

[032] Em sua configuração preferencial, o segundo eixo direcional 2 compreende pelo menos pelo menos uma viga do eixo 7, um rodado 8, um acionamento do sistema de direção 9, um mecanismo de leitura 10, uma suspensão 11 e um elemento de levantamento 12, vide as Figuras 1 e 2.

[033] A viga do eixo 7 do segundo eixo direcional 2 pode consistir em uma viga reta de seção quadrada ou redonda, conforme ilustrado na Figura 2, assim como uma viga estampada/curvada ou soldada tipo DROP de seção redonda ou quadrada, conforme ilustrado na Figura 1.

[034] O rodado 8 do segundo eixo direcional 2 pode consistir em um rodado duplo, quando duas rodas são aplicadas em cada extremidade do segundo eixo direcional 2, assim como um rodado single ou super single, ou seja, quando apenas uma única roda é aplicada em cada extremidade do segundo eixo direcional 2.

[035] O acionamento do sistema de direção 9 do segundo eixo direcional 2 pode consistir em um acionamento hidráulico executado por meio de cilindros que se movimentam, um acionamento eletro-hidráulico que consiste em uma combinação de válvulas eletrônicas com cilindros hidráulicos para realizar a movimentação ou um acionamento eletro-pneumático que consiste em uma combinação de válvulas eletrônicas com cilindros pneumáticos para realizar o esterçamento das rodas associadas ao segundo eixo direcional 2.

[036] Cabe destacar que esse movimento das rodas realizado pelo sistema de direção 9 do segundo eixo direcional 2 funciona de acordo com o movimento do primeiro eixo direcional 1, de modo que as rodas do segundo eixo direcional 2 sejam esterçadas conforme as rodas do primeiro eixo direcional 1 por meio do mecanismo de leitura 10 descrito a seguir.

[037] O mecanismo de leitura 10, conforme exposto acima, é configurado para realizar a leitura do movimento do primeiro eixo direcional 1 e replicar tal movimento no segundo eixo direcional 2. Tal mecanismo de leitura 10, em sua configuração preferencial, é associado diretamente ao primeiro eixo direcional 1, de modo a replicar a movimentação do primeiro eixo direcional 1 no segundo eixo direcional 2.

[038] Em configurações alternativas, o mecanismo de leitura 10 pode ser associado a outros componentes do veículo de carga que não o primeiro eixo direcional 1, realizando a leitura desses outros componentes para detectar o esterçamento das rodas associadas ao primeiro eixo direcional 1. Ainda nessa configuração alternativa, o mecanismo de leitura 10 realiza a leitura dos seguintes componentes: braço ou barra de direção associada ao primeiro eixo direcional 1; eixo da manga ou manga do eixo do primeiro eixo direcional 1; régua potenciométrica; ou similar.

[039] Desta forma, o segundo eixo direcional 2 realiza o esterçamento das rodas associadas ao mesmo de acordo com a leitura do esterçamento das rodas do primeiro eixo direcional 1 por meio do mecanismo de leitura 10, possibilitando auxiliar na movimentação e na estabilidade do veículo de carga 4.

[040] A suspensão 11 do segundo eixo direcional 2 pode consistir em uma entre: suspensão pneumática (bolsa de ar) com ou sem suspensor (fole); suspensão metálica (feixe de molas) com ou sem suspensor (fole); suspensão hidráulica (cilindro de ar ou óleo) com ou sem suspensor (fole); suspensão mista (feixe de molas + bolsa de ar) com ou sem suspensor (fole); suspensão mista (braço rígido + bolsa de ar) com ou sem suspensor (fole); suspensão mista (cilindro de ar ou óleo + feixe de molas) com ou sem suspensor (fole); ou suspensão mista (cilindro de ar ou óleo + braço rígido) com ou sem suspensor (fole).

[041] Por último, o elemento de levantamento 12 do segundo eixo direcional 2 possibilita realizar um levantamento do segundo eixo direcional 2, fazendo com que as rodas associadas ao segundo eixo direcional 2 percam o contato com o solo e, consequentemente, evitando o seu desgaste quando não é necessário.

[042] Para tanto, o elemento de levantamento 12 do segundo eixo direcional 2 compreende pelo menos um fole central e dois foles laterais associados um em cada lado do eixo, possibilitando realizar esse levantamento do segundo eixo direcional 2 por meio do preenchimento e esvaziamento do fole central e dos foles laterais.

[043] O eixo de tração 3 consiste no eixo do veículo de carga 4 que é associado ao torque do seu motor, ou seja, em que as suas rodas são acionadas por meio desse torque para possibilitar a movimentação do veículo de carga 4. A posição e a quantidade do eixo de tração 3 no veículo de carga 4 varia de acordo com a sua configuração, variando também a posição do segundo eixo direcional 2 de acordo com a posição dos eixos de tração 3.

[044] Deste modo, tendo sido descrito todos os componentes do sistema de direção para veículos de carga 4 da presente invenção, são descritas a seguir algumas configurações do sistema de direção aplicado em diferentes tipos de veículos de carga 4, variando a posição do segundo eixo direcional 2 e dos eixos de tração 3 do veículo de carga 4.

[045] A primeira configuração consiste em um veículo de carga 4 do tipo 6x4/6x2 com rodado duplo, de modo que o primeiro eixo direcional 1 consiste no eixo disposto abaixo da cabine 5, enquanto o segundo eixo direcional 2 é disposto logo em seguida na carroceria 6 e, posteriormente, os dois eixos de tração 3 do veículo de carga 4, conforme a Figura 3.

[046] Nessa primeira configuração, o Peso Bruto Total (PBT) permitido por legislação específica é de 31.500 kg, o qual é distribuído em 6.000 kg na porção da cabine 5 e os outros 25.500 kg na porção da carroceria 6 do veículo de carga 4.

[047] A segunda configuração consiste em um veículo de carga 4 do tipo 6x4/6x2 com rodado duplo, sendo o primeiro eixo direcional 1 o eixo disposto abaixo da cabine 5, enquanto os dois eixos de tração 3 são dispostos logo em seguida na carroceria 6 e, por último, o segundo eixo direcional 2 na traseira do veículo de carga 4, conforme a Figura 4.

[048] Nessa segunda configuração, o Peso Bruto Total (PBT) permitido por legislação específica é de 31.500 kg, o qual é distribuído em 6.000 kg na porção da cabine 5 e os outros 25.500 kg na porção da carroceria 6 do veículo de carga 4.

[049] A terceira configuração consiste em um veículo de carga 4 do tipo 4x2 com rodado duplo no qual o primeiro eixo direcional 1 é disposto abaixo da cabine 5, o segundo eixo direcional 2 é disposto logo em seguida na carroceria 6 e o eixo de tração 3 é disposto na traseira do veículo de carga 4, vide a Figura 5.

[050] A quarta configuração consiste em um veículo de carga 4 do tipo 4x2 com rodado duplo em que o primeiro eixo direcional 1 é disposto logo abaixo da cabine 5, o eixo de tração 3 é disposto em seguida na carroceria 6 e o segundo eixo direcional 2 é disposto na traseira do veículo de carga 4, vide a Figura 6.

[051] A quinta configuração reside em um veículo de carga 4 do tipo 6x4/6x2 com rodado super single em que o primeiro eixo direcional 1 é disposto abaixo da cabine 5, o segundo eixo direcional 2 é disposto em seguida na carroceria 6 e os dois eixos de tração 3 são dispostos na traseira do veículo de carga 4, vide a Figura 7.

[052] A sexta configuração consiste em um veículo de carga 4 do tipo 6x4/6x2 com rodado super single onde o primeiro eixo direcional 1 é disposto abaixo da cabine 5, os dois eixos de tração 3 são dispostos logo em seguida na carroceria 6 e o segundo eixo direcional 2 é disposto na traseira do veículo de carga 4, conforme ilustrado na Figura 8.

[053] A sétima configuração consiste em um veículo de carga 4 do tipo 4x2 com rodado super single ou single em que o primeiro eixo direcional 1 é disposto abaixo da cabine 5, o segundo eixo direcional 2 é disposto em seguida na carroceria 6 e o eixo de tração 3 é disposto na traseira do veículo de carga 4, conforme a Figura 9.

[054] A oitava e última configuração ilustrada consiste em um veículo de carga 4 do tipo 4x2 com rodado single ou super single em que o primeiro eixo direcional 1 é disposto abaixo da cabine 5, o eixo de tração 3 é disposto logo em seguida na carroceria 6 e o segundo eixo direcional 2 é disposto na traseira do veículo de carga 4, conforme a Figura 10.

[055] Desta forma, tendo sido o sistema de direção para veículo de carga 4 da presente invenção, assim como exemplos de aplicação do mesmo em diferentes modelos de veículos de carga 4, resta evidente que a mesma cumpre com os objetivos propostos, possibilitando aumentar a quantidade de eixos de direção de um veículo de carga 4 por meio da inclusão de um segundo eixo direcional 2 e, consequentemente, aumentando a capacidade de carga do veículo de carga 4 e a sua estabilidade durante a movimentação.

Claims (9)

1. SISTEMA DE DIREÇÃO PARA VEÍCULO DE CARGA (4), o veículo de carga (4) sendo composto por pelo menos uma cabine (5) e uma carroceria (6), caracterizadopor compreender: um primeiro eixo direcional (1) configurado para realizar o esterçamento de rodas associadas ao primeiro eixo direcional (1) e dotado de pelo menos um viga do eixo (7), um rodado (8) e um acionamento do sistema de direção (9); um segundo eixo direcional (2) configurado para realizar o esterçamento de rodas associadas ao segundo eixo direcional (2) e dotado de pelo menos uma viga do eixo (7), um rodado (8), um acionamento do sistema de direção (9), um mecanismo de leitura (10), uma suspensão (11) e um elemento de elevação (12); e pelo menos um eixo de tração (3) associado a um motor do veículo de carga (4) para transmitir o torque do motor para rodas associadas ao eixo de tração (3).

2. SISTEMA DE DIREÇÃO PARA VEÍCULO DE CARGA (4), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor o Peso Bruto Total (PBT) do veículo de carga (4) ser de 31.500 kg distribuídos em 6.000 kg na porção da cabine (5) do veículo de carga (4) e 25.500 kg na porção da carroceria (6) do veículo de carga (4).

3. SISTEMA DE DIREÇÃO PARA VEÍCULO DE CARGA (4), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor a viga do eixo (7) do primeiro eixo direcional (1) e do segundo eixo direcional (2) ser uma viga reta ou uma viga estampada/curvada de seção redonda ou quadrada.

4. SISTEMA DE DIREÇÃO PARA VEÍCULO DE CARGA (4), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor o acionamento do sistema de direção (9) do primeiro eixo direcional (1) e do segundo eixo direcional (2) ser hidráulico, eletro-hidráulico ou eletro-pneumático.

5. SISTEMA DE DIREÇÃO PARA VEÍCULO DE CARGA (4), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor o mecanismo de leitura (10) do segundo eixo direcional (2) realizar uma leitura do esterçamento realizado pelo primeiro eixo direcional (1).

6. SISTEMA DE DIREÇÃO PARA VEÍCULO DE CARGA (4), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor a suspensão (11) do segundo eixo direcional (2) consistir de uma ou a combinação de: suspensão pneumática com bolsa de ar; suspensão metálica com feixe de molas; combinação hidráulica com cilindro de ar; ou suspensão hidráulica com óleo.

7. SISTEMA DE DIREÇÃO PARA VEÍCULO DE CARGA (4), de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopor a suspensão (11) ainda compreende um suspensor de fole.

8. SISTEMA DE DIREÇÃO PARA VEÍCULO DE CARGA (4), de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopor o elemento de elevação (12) do segundo eixo direcional (2) compreender um fole central e dois foles laterais configurados para realizar uma elevação do segundo eixo direcional (2).

9. VEÍCULO DE CARGA (4), caracterizadopor compreender uma cabine (5), uma carroceria (6) e um sistema de direção para veículo de carga (4) conforme descrito na reivindicação 1.