BR112013029622B1 - Pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado - Google Patents

Abstract

pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado um pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado inclui uma parede lateral e um cubo da roda central. a parede lateral e o cubo da roda central são anexados a uma primeira placa inferior do pistão. uma placa superior é removivelmente anexada a uma porção inferior do dito cubo da roda central inclui uma segunda placa inferior que é rebaixada em relação à primeira placa inferior para a fixação de um pedestal de montagem de pistão que é, por sua vez, montado sobre uma travessa de um conjunto de suspensão do veículo pesado.

Description

Referência cruzada para o aplicativo relacionado

[001] Esse aplicativo reivindica o benefício da U.S. Provisional Patent Application Serial No. 61/486.857, depositado em 17 de Maio de 2011.

Antecedentes da invenção Campo da invenção

[002] A invenção diz respeito geralmente à técnica de sistemas de ei- xo/suspensão para veículos pesados. Mais particularmente, a invenção diz respeito a sistemas de eixo/suspensão conduzidos a ar para veículos pesados, que utilizam uma suspensão pneumática para amortecer o passeio do veículo. Mais especificamente, a invenção é direcionada para um pistão para uma suspensão pneumática de um sistema de eixo/suspensão conduzido a ar de um veículo pesado, no qual a porção superior do pistão de suspensão pneumática é formada em duas partes, in-cluindo uma placa superior e uma parede lateral escalonada contínua. Formando a placa superior como uma parte discreta da parede lateral escalonada contínua permite uma manufatura mais eficiente do pistão de suspensão pneumática. Uma placa inferior do pistão que se estende no sentido descendente para o volume do pistão aumentado, que por sua vez, fornece uma proporção de suspensão reduzida, e/ou melhores características de amortecimento para a suspensão pneumática.

Antecedentes da técnica

[003] O uso de sistemas de eixo/suspensão de braço rígido do tipo feixe conduzidos a ar tem sido popular na indústria de caminhões pesados e carretas por muitos anos. Embora tais sistemas de eixo/suspensão possam ser encontrados em formas estruturais amplamente variáveis, em geral suas estruturas são similares em que cada sistema tipicamente inclui um par de conjuntos de suspensão. Em alguns veículos pesados, os conjuntos de suspensão são conectados diretamente à estrutura principal do veículo. Em outros veículos pesados, a estrutura primária do veículo suporta uma subestrutura, e os conjuntos de suspensão conectam-se diretamente à subestrutura. Para aqueles veículos pesados que suportam uma subestrutura, a su- bestrutura pode ser não móvel ou móvel, sendo esta última comumente referida como uma caixa deslizante, subestrutura deslizante, rodante deslizante, ou estrutura deslizante secundária. Para a finalidade de conveniência e clareza, as referências aqui serão feitas aos membros principais, com o entendimento que tal referência é por meio de exemplos, e que a presente invenção se aplica a sistemas de ei- xo/suspensão de veículos pesados suspensos a partir de membros principais de: estruturas primárias, subestruturas móveis e subestruturas não móveis.

[004] Especificamente, cada conjunto de suspensão de um sistema de ei- xo/suspensão inclui um feixe alongado que se prolonga longitudinalmente. Cada feixe tipicamente está localizado adjacente e abaixo da respectiva uma de um par de membros principais se estendendo longitudinalmente espaçados entre si e um ou mais membros transversais, que formam a estrutura do veículo. Mais especificamente, cada feixe é pivotalmente conectado a uma de suas extremidades em um gancho, que por sua vez, é a ele anexado e depende a partir do respectivo um dos membros principais do veículo. Um eixo se estende transversalmente entre e tipicamente é conectado por alguns meios aos feixes do par de conjuntos de suspensão em uma localidade selecionada desde cerca do ponto médio de cada feixe à extremidade do feixe oposto à sua extremidade de conexão pivotal.

[005] A extremidade oposta de cada feixe também é conectada a uma suspensão pneumática, ou seu equivalente, que por sua vez é conectado ao respectivo um dos membros principais. Uma válvula de controle de altura é montada no gancho ou outra estrutura de suporte é operativamente conectada ao feixe e à suspensão pneumática de modo a manter a altura de passeio do veículo. Um sistema de freio e um ou mais amortecedores de suspensão para fornecer amortecimento adicional ao sistema de eixo/suspensão do veículo estão também incluídos. O feixe pode se estender para trás ou para frente a partir da conexão pivotal relativa à frente do veículo, desse modo definindo quais são tipicamente referido como sistemas de eixo/suspensão de braço de arrasto ou braço condutor, respectivamente. Contudo, para propósitos da descrição aqui contida, é entendido que o termo “braço de arrasto” irá englobar feixes, que se estendem tanto para trás ou para frente com respeito à extremidade frontal do veículo.

[006] Os sistemas de eixo/suspensão do veículo pesado agem para amortecer o passeio, diminuir vibrações e estabilizar o veículo. Mais particularmente, conforme o veículo está viajando pela estrada, suas rodas encontram condições de estrada que transmitem várias forças, cargas, e/ou estresses, coletivamente aqui referidos como forças, ao respectivo eixo no qual as rodas estão montadas, e por sua vez, aos conjuntos de suspensão que são conectados ao e suportam o eixo. A fim de minimizar o efeito negativo dessas forças no veículo conforme ele está operando, o sistema de eixo/suspensão é designado para reagir e/ou absorver ao menos alguns deles.

[007] Essas forças incluem forças verticais causadas pelo movimento vertical das rodas conforme elas encontram certas condições de estrada, forças de moinho causadas pela aceleração e desaceleração do veículo, e forças de carga lateral e de torção associadas com o transversal movimento do veículo, tal como viragem do veículo e manobras de mudança de pista. A fim de resolver tais forças discrepantes, sistemas de eixo/suspensão possuem requisitos estruturais divergentes. Mais particularmente, é desejável para um sistema de eixo/suspensão ser bastante rígido de modo a minimizar a quantidade de balanço experimentado pelo veículo e desse modo proporciona o que é conhecido na técnica como estabilidade de rolo. Contudo, é também desejável para um sistema de eixo/suspensão ser relativamente flexível para auxiliar em amortecer o veículo de impactos verticais, e para fornecer complacência de modo que os componentes do sistema de eixo/suspensão resistam à falha, desse modo aumentando a durabilidade do sistema de eixo/suspensão. É também desejável amortecer as vibrações ou oscilações que resultam a partir de tais forças. Um componente chave do sistema de eixo/suspensão que amortece o passeio do veículo de impactos verticais é a suspensão pneumática, enquanto um amortecedor de suspensão tipicamente fornece amortecimento adicional para o sistema de eixo/suspensão.

[008] A suspensão pneumática típica do tipo utilizada em sistemas de eixo/suspensão conduzidos a ar de veículos pesados incluem três componentes principais, um fole flexível, uma placa superior do fole e um pistão. O fole é tipicamente formado de borracha ou outro material flexível, e é vedante envolvido com a placa superior do fole e também à porção superior do pistão. O volume do ar pressurizado, ou “volume de ar”, que é contido dentro da suspensão pneumática é um fator importante em determinar a proporção da mola da suspensão pneumática. Mais especificamente, esse volume de ar é contido dentro dos foles e, em alguns casos, do pistão da suspensão pneumática. Quanto maior o volume de ar da suspensão pneumática, menor a proporção da mola da suspensão pneumática. Uma menor proporção da mola é geralmente mais desejável na indústria de veículos pesados porque ela permite características de passeio mais macias para o veículo. Tipicamente, o pistão ou contém uma cavidade oca, que está em comunicação com os foles e que adiciona ao volume de ar da suspensão pneumática permitindo comunicação irrestrita de ar entre o pistão e os volumes de fole, ou o pistão possui uma forma cilíndrica geralmente oca e não se comunica com o volume de fole, através do qual o pistão não contribui para o volume de ar da suspensão pneumática. O volume de ar da suspensão pneumática está em comunicação fluída com uma fonte de ar, tal como um taque de suplemento de ar, e também está em comunicação fluída com a válvula de controle de altura do veículo. A válvula de controle de altura, ao direcionar fluxo de ar para dentro e fora da suspensão pneumática do sistema de eixo/suspensão, ajuda a manter a altura de passeio desejado do veículo.

[009] A técnica prévia de pistão de suspensão pneumática é geralmente em forma cilíndrica e inclui uma contínua parede lateral geralmente escalonada anexada a uma placa inferior geralmente plana. Uma placa superior é formada no topo do pistão. A placa inferior é formada com um cubo de roda prolongado para cima. O cubo de roda inclui uma placa inferior formada com uma ou mais aberturas centrais. Um fixador é disposto através das aberturas na placa inferior do cubo da roda a fim de anexar o pistão ao feixe do conjunto de suspensão em sua extremidade traseira. A placa superior, parede lateral e placa inferior do pistão define uma câmara do pistão possuindo um volume interior. A placa superior do pistão é formado com uma protrusão circular prolongada para cima possuindo um lábio ou rebarba em volta de sua circunferência. A rebarba coopera com a extremidade mais baixa dos foles da suspensão pneumática para formar uma vedação hermética entre os foles e o pistão. Um pára-choque é anexado a uma placa de montagem de pára-choque, que é por sua vez montada na placa superior do pistão através de um fixador. O pára-choque se estende no sentido ascendente da superfície superior da placa de montagem de pára-choque e serve como uma almofada entre a placa superior do pistão e a placa superior dos foles a fim de amortecer o contato entre as duas placas durante a operação do veículo. O pistão é tipicamente formado a partir de aço, alumínio, plástico reforçado com fibra ou outro material rígido.

[010] Devido à técnica anterior de pistão de supensão pneumática tipicamente possuir um relativamente complexo design estrutural de uma só peça integral, a manufatura do pistão a partir de materiais compostos pode ser complicada. Mais particularmente, porque o lábio ou a rebarba é integralmente formada em uma peça na protrusão que se estende no sentido ascendente, que por sua vez é integralmente formada em um pedaço com a placa superior do pistão, a manufatura do pistão a partir de materiais compostos pode ser bastante complexa e portanto ineficiente, como é bem conhecido por aqueles com habilidade comum na técnica. Em adendo, devido às placas inferiores do pistão e do cubo da roda central, respectivamente, são geralmente planos, o volume contido no pistão é geralmente limitado devido às limitações do espaço entre o feixe do conjunto da suspensão e o membro principal do veículo.

[011] O pistão de suspensão pneumática para véiculos pesados da presente invenção, supera os problemas associados com aos designs de supensão pneumática da técnica anterior ao fornecer uma porção superior de pistão pneumático formada em duas partes que são montadas. Além disso, o pistão da suspensão pneumática para veículos pesados da presente invenção inclui uma placa inferior de pistão que se prolonga para baixo que permite um aumentado volume de pistão enquanto continua utilizando a mesma configuração de montagem e ferragens existentes em designs na ténica anterior. Essa placa inferior de pistão que se prolonga para baixo permite um volume de pistão aumentado sem a necessidade para suportes de montagem adicionais ou redesenhados e sem mudar as medidas espaciais entre o feixe e o membro principal. Portanto, o pistão da suspensão pneumática para veículos pesados da presente invenção fornece uma maior eficiente e simples manufatura que reduz os custos de produção e fornece um volume de câmara de pistão aumentado usando ferragens de montagem pistão para feixe, por meio de que o volume da câmera de pistão aumentado fornece uma proporção de mola reduzida e/ou melhores característica de amortecimento à suspensão pneumática.

Sumário da invenção

[012] Objetivos da presente invenção incluem fornecer um pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado que é mais eficiente e simples para manufaturar e que reduz custos de produção.

[013] Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado que fornece um volume de câmara de pistão aumentado usando ferragens de montagem pistão para feixe.

[014] Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado que fornece uma proporção de mola reduzida e/ou fornece características de amortecimento melhoradas para a suspensão pneumática.

[015] Esses objetivos e vantagens são obtidas pelo pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado da presente invenção, que inclui uma parede lateral e um cubo da roda central. A parede lateral e cubo da roda central são anexados à primeira placa inferior. Uma placa superior discreta é anexada a uma porção superior da parede lateral e uma porção superior do cubo da roda central, a dita placa superior incluindo uma rebarba em torno de sua circunferência.

[016] Esses objetivos e vantagens são também obtidos pelo pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado da presente invenção, que inclui uma parede lateral e um cubo da roda central. A parede lateral e o cubo da roda central anexados a uma primeira placa inferior. Uma placa superior discreta é anexada a uma porção superior da parede lateral e uma porção superior do cubo da roda central, a placa superior que se estende para fora para além da porção superior da parede lateral.

Breve descrição das várias visões dos desenhos

[017] A modalidade preferida da presente invenção, ilustrativa da melhor forma em que os requerentes tem contemplado a aplicação dos princípios, é apresentado na seguinte descrição e é mostrado nos desenhos, e é particularmente e distintamente apontada e estabelecida nas reivindicações anexas.

[018] A Figura 1 é uma visão perspectiva superior traseira de um sistema de eixo/suspensão de uma carroceria pesada incorporando um par de suspensões pneumáticas da técnica anterior, com cada um do par das suspensões pneumáticas montada em um respectivo um dos conjuntos de suspensão do sistema de eixo/suspensão;A Figura 2 é uma visão perspectiva de uma suspensão pneumática da técnica anterior em seção, mostrando a protrusão circular que se prolonga para cima e o lábio ou rebarba integralmente formados como uma peça com a placa superior do pistão, e mostrando a placa inferior do pistão geralmente plana e a placa inferior do cubo da roda central plana;A Figura 2A é uma visão perspectiva frontal do feixe do conjunto de suspensão do lado do motorista mostrado na Figura 1, e mostrando um pedestal de montagem de feixe anexado à placa superior do feixe para montagem da suspensão pneumática no conjuntto de suspensão;A Figura 2B é uma visão perspectiva seccional de uma suspensão pneumática da técnica anterior para um sistema de eixo/suspensão de caminhão, mostrando a protrusão que se prolonga para cima e lábio ou rebarba integralmente formado como uma peça e mostrando a placa inferior geralmente plana;A Figura 2C é uma visão perspectiva seccional fragmentária de uma suspensão pneumática de outra técnica anterior para uma carroceria pesada, mostrando o pistão da suspensão pneumática montado em um pedestal de montagem de feixe convencional e o feixe do sistema de eixo/suspensão;A Figura 3 é uma visão perspectiva seccional fragmentária de um pistão da suspensão pneumática da modalidade preferida da presente invenção incorporada dentro uma suspensão pneumática para um sistema de eixo/suspensão de um veículo pesado, mostrado montado em um pedestal montado de feixe convencional e feixe de um sistema de eixo/suspensão;A Figura 4 é uma visão perspectiva da modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática da presente invenção mostrada na Figura 3; eA Figura 5 é uma visão seccional perspectiva da modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática da presente invenção mostrada na Figura 4.

[019] Numerais similares se referem a partes similares ao longo dos desenhos.

Descrição da modalidade preferida

[020] A fim de melhor entender o ambiente em que o pistão da supensão pneumática para veículos pesados da presente invenção é utilizado, um sistema de eixo/suspensão conduzido a ar do tipo feixe entrelaçado de braço de arrasto que incorpora uma suspensão pneumática de carroceria de veículo pesado da técnica anterior 124, é indicado geralmente no 10, é mostrado na Figura 1, e agora será descrito em detalhe abaixo.

[021] Deve ser notado que o sistema de eixo/suspensão 10 é tipicamente montado em um par de membros principais espaçados entre si se estendendo longitudinalmente (não mostrado) de um veículo pesado, que é geralmente representativo de vários tipos de estruturas usadas para veículos pesados, incluindo estruturas primárias que não suportam uma subestrutura e estruturas primárias e/ou estruturas de piso que suportam uma subestrutura. Para estruturas primárias e/ou estruturas de piso que suportam uma subestrutura, a subestrutura pode ser não móvel ou móvel, esta última sendo comumente referida como uma caixa deslizante. Devido ao sistema de eixo/suspensão 10 geralmente incluir um par idêntico de conjuntos de suspensão 14, para maior clareza apenas um dos conjuntos de suspensão será descrito abaixo.

[022] O conjunto de suspensão 14 é pivotalmente conectado a um gancho 16 através de um feixe de enlaçamento de braço de arrasto 18. Mais especificamente, o feixe 18 é formado possuindo geralmente uma forma em U formada integralmente de cabeça para baixo com um par de paredes laterais 66 e uma placa superior 65, com a porção aberta do feixe voltado geralmente para baixo. Uma placa inferior 63 (Figura 2A) se estende entre e é anexada às extremidades mais baixas das paredes laterais 66 através de quaisquer meios adequados tais como soldagem para completar a estrutura do feixe 18. O feixe de enlaçamento de braço de arrasto 18 inclui uma extremidade frontal 20 possuindo um conjunto de casquilho 22, o qual inclui um casquilho, cavilhas do pivô e arruelas como são bem conhecidos na técnica, para facilitar a coneção pivotal do feixo ao gancho 16. O feixe 18 também inclui uma extremidade traseira 26, que é soldada ou de outra forma rigidamente anexada a um eixo se estendendo transversalmente 32.

[023] O conjunto de suspensão 14 também inclui uma extremidade superior de um absorvente de choque 40 montado em uma asa interiormente estendida 17 do gancho 16 através de um suporte de montagem 19 e um fixador 15, de uma maneira bem conhecida na técnica. A extremidade inferior do absorvente de choque 40 é montado ao feixe 18 (a montagem não é mostrada) em uma maneira bem conhecida para aqueles possuindo habilidade na técnica. Por uma questão de completude relativa, um sistema de freio 28 incluindo uma câmara de freio 30 é mostrada montada em um conjunto de suspensão 14 da técnica anterior.

[024] Como mencionado abaixo, o sistema de eixo/suspensão 10 é designado a absorver forças que agem no veículo conforme ele opera. Mais particularmente, é desejável para o sistema de eixo/suspensão 10 ser rígido ou duro a fim de resistir a forças de rolo e deste modo fornecer estabilidade de rolo para o veículo. Isso é tipicamente conseguido ao usar o feixe 18, que é rígido, e também é rigidamente anexado ao eixo 32. É também desejável, contudo, para o sistema de eixo/suspensão 10 ser flexível para auxiliar no amortecimento do veículo (não mostrado) a partir de impactos verticais e para fornecer complacência de modo que o sistema de eixo/suspensão resista à falhas. Tal flexibilidade tipicamente é atingida através da conexão pivotal do feixe 18 ao gancho 16 com um conjunto de caquilhos 22. A suspensão pneumática 124 e o absorvente de choque 40 também auxiliam em amortecer o passeio para a carga e passageiros.

[025] Mais especificamente, a suspensão pneumática 124 da técnica anterior mostrada na Figura 2 será agora descrita em detalhe. A suspensão pneumática 124 é tipicamente incorporada dentro de um sistema de eixo/suspensão tal como o sistema de eixo/suspensão 10, ou outro similar sistema de eixo/suspensão conduzido a ar. A suspensão pneumática 124 inlcui foles 141, uma placa superior de foles 143 e um pistão 142. A extremidade superior dos foles 141 é vedantemente envolvida com a placa superior de foles 143 de uma maneira bem conhecida na técnica. Uma placa de montagem da suspensão pneumática 44 (Figura 1) é tipicamente montada na superfície superior da placa superior 143 através de fixadores 45 que são também usados para montar a porção superior da suspensão pneumática 124 a um respectivo um dos membros principais (não mostrado) do veículo. Alternativamente, a placa superior de foles 143 pode também ser montada diretamente em um respectivo um do membro principal (não mostrado) do veículo. O pistão 142 é geralmente em forma cilíndrica e inclui uma contínua parede lateral geralmente escalonada 144 anexada a uma placa inferior geralmente plana 150 e integralmente formada em uma peça com a placa superior 182. A placa inferior 150 é formada com um cubo da roda central se estendendo para cima 152 e é anexada a uma parede lateral 144 em uma maneira bem conhecida. O cubo da roda central 152 inclui uma placa inferior 154 formada com uma abertura central 153. Um fixador 151 é disposto através da abertura 153 a fim de anexar o pistão 142 a um pedestal de montagem de feixe 130 (Figura 2A), de um tipe que é bem conhecido na técnica de montagem de suspensão de feixe a ar.

[026] Com referência adicional à Figura 2A, o pedestal de montagem de feixe 130 inclui uma base geralmente plana 131 para contatar e assentar na placa superior de feixe 65 na extremidade traseira do feixe 26. O pedestal de montagem de feixe 130 também inclui uma coluna se estendendo para cima 132, que contata a placa inferior do cubo da roda central 154 do pistão 142 da suspensão pneumática 124. A coluna 132 é formada com uma abertura central geralmente se estendendo verticalmente 133, através do qual o fixador 151 é disposto. Uma porca de travamento (não mostrada) é rosqueada na extremidade rosqueada do fixador 151 a fim de anexar o pistão 142 ao pedestal de montagem de feixe 130. Um par de mantas de reforço 135 estão localizadas na coluna 132 e se estendem para fora a partir da coluna em uma base plana 131. Uma abertura 136 é formada na base do pedestal 131. A abertura 136 recebe um fixador (não mostrado) para anexar o pedestal 130 à placa superior de feixe 65 na extremidade traseira do feixe 26. O pedestal de montagem de feixe 130 é tipicamente formada a partir de um material rígido tal como aço, alumínio ou material composto, como é bem conhecido na técnica, e talvez pode ou talvez não pode incluir mantas de reforço 135.

[027] Com referência continuada à Figura 2, a placa superior 182, a parede lateral 144 e a placa inferior 150 do pistão 142 definem uma câmara de pistão 199. A placa superior 182 do pistão 142 é formada com uma protrusão circular se prolongando para cima 183 possuindo um lábio ou rebarba 180 em volta de sua circunferência. A rebarba 180 coopera com a extremidade terminal inferior dos foles 141 para formar uma vedação hermética entre os foles e a rebarba em volta da circunferência da protrusão 183 do pistão 142, como é bem conhecido para aqueles de habilidade comum na técnica. Os foles 141, a placa superior 143 e a placa superior do pistão 182 definem uma câmara de foles 198. Um pára-choque 181 é rigidamente anexado a uma placa de montagem do pára-choque 186 através de meios geralmente bem conhecidos na técnica. A placa de montagem do pára- choque 186 é por sua vez montada na placa superior do pistão 182 através de um fixador 184. O pára-choque 181 se estende para cima a partir da superfície superior da placa de montagem do pára-choque 186. O pára-choque 181 serve como uma almofada entre a placa superior do pistão 182 e a parte inferior da placa superior de foles 143 a fim de previnir as placas de se danificar uma à outra na eventualidade da placa superior do pistão e da parte inferior da placa superior de foles contatar uma à outra durante a operação do veículo. A manufatura do pistão 142 a partir de materiais compostos pode ser bastante complicada e portanto ineficiente, como é bem conhecido por aqueles com habilidade comum na técnica.

[028] A placa superior do pistão 182 é formada com um par de aberturas 185, que permitem o volume da câmara de pistão 199 e o volume da câmara de foles 198 a comunicar uma com a outra. Mais particularmente, as aberturas 185 permitem fluído ou ar passar entre a câmara do pistão 199 e a câmara dos foles 198 durante a operação do veículo.

[029] Voltando agora para a Figura 2B, uma suspensão pneumática da arte anterior para um sistema de eixo/suspensão de caminhão é mostrada geralmente no 324. A suspensão pneumática 324 geralmente inclui uns foles 341, uma câmara de foles 389, uma placa superior de foles 343, uma câmara do pistão 399 e um pistão 342. O pistão 342 é formado com uma placa inferior geralmente plana 354 e uma placa superior aberta 382 possuindo uma protrusão se prolongando para cima 383 formada com um lábio ou rebarba 380. O pistão 342 inclui uma câmara de pistão oca 399, que está em fluída comunicação com os foles 341 e permite comunicação irrestrita de ar entre a cavidade do pistão e os foles. Devido à técnica anterior o pistão da suspensão pneumática 342 possui um desing estrutural de uma peça integral, a manufatura do pistão a partir de materiais compostos pode ser complicada. Mais particularmente, devido ao lábio 380 é integralmente formado em uma peça em protrusão se prolongando para cima 383, a manufatura do pistão a partir de materiais compostos pode ser bastante complicada e portanto ineficiente, como é bem conhecido por aqueles com habilidade comum na técnica.

[030] Voltando agora para a figura 2C, outro exemplo de suspensão pneumática de uma técnica anterior para um sistema de eixo/suspensão é mostrada geralmente no 424. A suspensão pneumática 424 geralmente inclui uns foles 441, uma placa superior de foles 443 e um pistão 442. O pistão 442 é montado em um feixe de conjunto de suspensão 18 através de um fixador 451 disposto através do convencional pedestal de montagem de feixe 130, descrito acima em detalhe. A suspensão pneumática 424 é representativa de uma configuração de suspensão pneumática diferente a partir de suspensões pneumáticas 124 e 324 da técnica anterior, por meio de que o pistão 442 não contribui para o volume de ar da suspensão pneumática e a qual ainda utiliza o convencional pedestal de montagem de feixe 130 na área, por exemplo, sem câmara do pistão, apenas uma câmara de foles 489.

[031] Conforme estabelecido acima, devido à técnica anterior os pistões de suspensão pneumática 142, 342 possuem um design estrutural de uma peça integral relativamente complexo, a manufatura dos pistões a partir de um material composto pode ser complicado. Mais particularmente, devido ao lábio ou rebarba 180, 380 é integralmente formada na protrusão prolongada para cima 183, 382, respectivamente, que por sua vez é integralmente formada com a placa superior 182 do pistão 142 e placa superior 382 do pistão 342, respectivamente, a manufatura do pistão a partir de materiais compostos pode ser batante complexa e portanto ineficiente como é conhecido por aqueles com habilidade comum na técnica. O pistão da suspensão pneumática da presente invenção supera os problemas associados com os pistões de suspensão pneumática 142, 342 da técnica anterior, e serão agora descritos em detalhe abaixo.

[032] Uma modalidade preferida de pistão da suspensão pneumática da presente invenção é mostrado geralmente no 242 nas Figuras 3-5, com a Figura 3 mostrando o pistão da suspensão pneumática da presente invenção incorporado dentro da suspensão pneumática 224 de um sistema de eixo/suspensão (não mostrado), e agora será descrito em detalhe abaixo.

[033] De acordo com uma das principais características da presente invenção, a suspensão pneumática 224 inclui uns foles 241, uma placa superior de foles 243 e a modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção. A extremidade superior dos foles 241 é hermeticamente envolvida com a placa superior de foles 243 de uma maneira bem conhecida na técnica. Uma placa de montagem da suspensão pneumática (não mostrada) é montada na superfície superior da placa superior 243 através de fixadores (não mostrados) que são também usados para montar a porção superior da suspensão pneumática 224 para um respectivo um dos membros principais (não mostrado) da estrutura do veículo. Alternativamente, a placa superior dos foles 243 pode também ser montada deritamente em um respectivo um dos membros principais (não mostrado) do veículo.

[034] De acordo com outra importante característica da presente invenção, a suspensão pneumática 224 inclui um pistão de suspensão pneumática 242, que é geralmente em forma cilíndrica e inclui uma parede lateral contínua geralmente escalonada 244 e um cubo da roda central 252, cada um anexado a uma placa inferior plana geralmente estendida para baixo 250 e uma placa superior discreta 282. Mais particularmente, a extremidade mais baixa da parede lateral 244 é formada com um sulco 246, que recebe uma lingueta exterior de forma correspondente 247 formada na placa inferior 250. A extremidade mais baixa do cubo da roda central 252 também é formada com um sulco 248, que recebe uma uma lingueta interna de forma correspondente 249 formada na placa inferior 250. Nesta maneira, os sulcos 246, 248 e as linguetas interna e externa 247, 249, respectivamente, permitem a placa inferior 250 ser soldadas por fricção ao cubo da roda central do pistão 252 e à parede lateral do pistão 244.

[035] O cubo da roda central 252 inclui uma placa inferior embutida geralmente plana integralmente formada 254 formada com uma abertura central 253, e que é embutida relativa à placa inferior 250. Um fixador 251 é disposto através da abertura 253 a fim de anexar o pistão 242 ao pedestal de montagem de feixe 130 da técnica anterior acima descrito. O pedestal de montagem de feixe 130 inclui uma base geralmente plana 131 para contatar a placa superior da placa inferior do feixe de seu respectivo conjunto de suspensão. O pedestal de montagem de feixe 130 também inclui uma coluna prolongada para cima 132, que contata a placa inferior do cubo da roda central 254 (Figura 3). A coluna 132 é formada com a abertura central 133, através da qual o fixador 251 é disposto. A porca de travamento é rosqueada em uma extremidade rosqueada do fixador 151 a fim de anexar o pistão 142 ao pedestal de montagem de feixe 130. Mantas de reforço 135 (não mostradas na Figura 3) estão localizadas na coluna 132 e se estendem para fora a partir da coluna na base plana 131. A abertura 136 (não mostrada na Figura 3) é formada na base do pedestal 131. A abertura da base 136 recebe um fixador (não mostrado na Figura 3) para anexar o pedestal 130 à placa superior do feixe 65 na extremidade traseira do feixe 26. O pedestal de montagem de feixe 130 é tipicamente formado a partir de um material rígido tal como aço, alumínio ou material composto, como é bem conhecido na técnica, e talvez pode ou talvez não pode incluir mantas de reforço 135.

[036] A placa superior 282 é formada com uma pluralidade de aberturas 295. As aberturas 295 (Figuras 4 e 5) alinhadas com as aberturas (não mostradas) formadas na porção superior do cubo da roda central do pistão 252. Um fixador (não mostrado) é disposto através das aberturas 295 e aberturas alinhadas (não mostradas) na porção superior do cubo da roda central 252 a fim de anexar a placa superior 282 ao cubo da roda central do pistão e à parede lateral do pistão 244. A placa superior 282, a parede lateral 244, a placa inferior do cubo da roda central 254, e a placa inferior do pistão 250 definem uma câmara do pistão 299. Devido a placa inferior do pistão 250 ser geralmente prolongada para baixo, o volume da câmara do pistão 299 é maior que o volume da câmara do pistão 199 da técnica anterior, mostrado e descrito acima. Além disso, devido a placa inferior do pistão 250 ser geralmente prolongada para baixo, uma reentrância 297 é formada no pistão 242 por uma porção da placa inferior embutida do cubo da roda central 254 e uma porção da placa inferior 250. A placa superior 282 também é formada com uma protrusão circular prolongada para cima 283 formada com um lábio ou rebarba 280 em torno de sua circunferência. A rebarba 280 coopera com a extremidade terminal inferior dos foles 241 para formar uma vedação hermética entre os foles e a rebarba, como é bem conhecido para aqueles com habilidade comum na técnica. Deve ser entendido que a placa superior 282 pode ser formada possuindo um diâmetro maior que o cubo da roda central 252 de tal modo que a borda externa da placa superior formaria uma rebarba ou lábio 280, sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção.

[037] Foles 241, placa superior 243 e placa superior 282 definem uma câmara de foles 298. Um pára-choque 281 é rigidamente anexado à placa superior 282 através de adesivo ou outros meios geralmente bem conhecidos na técnica. O pára-choque 281 se estende para cima a partir da superfície superior da placa superior 282. O pára-choque 281 serve como uma almofada entre a placa superior 282 e a placa superior dos foles 243 a fim de manter as placas de danificar uma a outra na eventualidade que a placa superior do pistão e a placa superior dos foles contatam uma a outra durante a operação do veículo. Uma pluralidade de mantas de reforço 259 se estendem entre a parede lateral do pistão 244 e o cubo da roda central do pistão 253 e entre as paredes do próprio cudo da roda central a fim de reforçar o pistão 242.

[038] A placa superior 282 também é formada com um par de aberturas 285, que permitem o volume da câmara do pistão 299 e o volume da câmara dos foles 298 comunicar uma a outra. Mais particularmente, as aberturas 285 permitem fluído ou ar passar entre a câmara do pistão 299 e câmara dos foles 298 durante a operação do veículo. Essa comunicação entre a câmara do pistão 299 e a câmara dos foles 298 através das aberturas 285 fornece amortecimento viscoso para a suspensão pneumática 224 conforme descrito e mostrado na U.S. Patent Application No. 13/228.908, de propriedade do cessionário do presente aplicativo.

[039] O pistão da suspensão pneumática 242 melhorado para veículos pesados da presente invenção supera os problemas associados com os pistões da suspensão pneumática 142, 342 da técnica anterior ao fornecer uma porção superior do pistão da suspensão pneumática, que é formada em duas partes separadas que são juntadas. Esse conjunto de duas partes fornece uma placa superior 282 que é mais fácil para manufaturar do que as placas superiores de pistão da técnica anterior que são formadas integralmente com o resto do pistão. Além disso, o pistão da suspensão pneumática 242 para veículos pesados da presente invenção inclui uma placa inferior de pistão prolongada para baixo 250 que permite um volume aumentado da câmara do pistão 299 enquanto continua utilizando a mesma configuração de montagem mola para feixe de ar existente nos desings de técnicas anteriores. Mais particularmente, a placa inferior do pistão prolongada para baixo 250 e a placa inferior do cubo da roda central embutida 254 permite um volume do pistão aumentado enquanto utiliza o pedestal 130 da técnica anterior, sem a necessidade para novos ou adicionais suportes de montagem e sem mudar as medidas espaciais entre o feixe 18 do sistema de eixo/suspensão 10 e do membro principal do veículo. Portanto, o pistão da suspensão pneumática 242 da modalidade preferida para veículos pesados da presente invenção fornece uma mais eficiente e simples manufatura que reduz os custos de produção e fornece um maior volume da câmara do pistão 299 usando ferragens de montagem pistão para feixe existentes, pelo qual o volume do pistão aumentado fornece uma proporção de mola reduzida e/ou melhores características de amortecimento para a suspensão pneumática.

[040] É contemplado que a modalidade preferida de pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizada em caminhões ou carretas possuindo um ou mais que um eixo em mudar o conceito geral ou operação da presente invenção. É contemplado adiante que a modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizada em veículos possuindo estruturas ou subestruturas que são móveis ou não móveis sem mudar o conceito geral da presente invenção. É ainda mais longe contemplado que a modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizada em todos os tipos de designs de sistemas de eixo/suspensão conduzidos a ar e/ou braço de arrasto do tipo feixe conhecidos daquelas com habilidade na técnica sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção. Por exemplo, a presente invenção encontra aplicativos com feixes ou braços que são feitos de materiais diferentes de aço, tais como alumínio, outros metais, outras ligas metálicas, compostos, e/ou combinações dos mesmos. É também contemplado que a modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizada em sistemas de eixo/suspensão possuindo ou uma configuração de enlaçamento/ montagem do topo ou uma configuração pendente/ montagem inferior, sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção. A presente invenção também encontra aplicação em feixes ou braços com diferentes designs e/ou configurações do que aquelas mostradas acima, tai como feixes sólidos, feixes do tipo concha, estruturas treliçadas, placas de intersecção, feixes de molas e placas paralelas. A presente invenção também encontra aplicação em estruturas intermediárias tais como assentos de mola. É também contemplado que o pistão da suspensão pneumática 242 da modalidade preferida da presente invenção pode ser utilizada em conjunto com outros tipos de sistemas de eixo/suspensão do tipo de feixe rígido conduzidos a ar tais como aqueles usando parafusos em U, assentos de eixo/ suporte de parafusos em U e os similares, sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção. É também contemplado que a modalidade preferida de pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser formado a partir de vários materiais, incluindo mas não limitado a compostos, metal e os similares, sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção. É ainda mais longe contemplado que a modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizado com menos que duas ou mais que duas aberturas 285 tal como três, quatro ou mesmo cinco ou mais aberturas sem mudar o conceito geral para operação da presente invenção. É também contemplado que a modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizada com qualquer fluído viscoso, tal como ar ou fluído hidráulico, sem mudar o conceito geral da presente invenção. É ainda contemplado que a modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizado em combinação com absorventes de choque de técnicas anteriores e outros dispositivos similares e os semelhantes, sem mudar o conceito geral da presente invenção. É contemplado que a placa superior 282 do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizada ou com ou sem um pára-choque 281, sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção. É também contemplado que a placa superior 282 da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizada ou com ou sem aberturas 285, sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção. É ainda mais contemplado que a modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizada em conjunto com o pedestal 130 da técnica anterior ou outros pedestais similares ou estruturas de montagem de feixes, sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção. É sim ainda mais contemplado que a placa inferior 250 do pistão da suspensão pneumática 242 pode ser adesivamente ligada a, mecanicamente fixada a, anexada através de outros meios bem conhecidos na arte a, ou mesmo formado como uma parte do, pistão da suspensão pneumática, sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção. É também entendido que a modalidade preferida do pistão da suspensão pneumática 242 da presente invenção pode ser utilizada com todos os tipos de suspensões pneumáticas sem mudar o conceito geral ou operação da presente invenção.

[041] Conformemente, o pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado da presente invenção é simplificado, fornece uma efetiva, segura, econômica e eficiente estrutura e método que atinge todos os objetivos enumerados, proporcionando a eliminação de dificuldades encontradas com os pistões da técnica anterior, e resolve os problemas e obtém novos resultados na técnica.

[042] Na descrição que precede, certos termos tem sido usados para brevidade, clareza e entendimento; mas nenhuma limitação desnecessária deve ser implícita dos mesmos além dos requerimentos da técnica anterior, porque tais termos são usados para propósitos descritivos e são destinadas a serem interpretadas amplamente.

[043] Além disso, a descrição e ilustração da invenção é a título de exemplo, e o escopo da invenção não é limitado aos exatos detalhes mostrados ou descritos.

[044] Tendo agora descrito as características, descobertas e princípios da invenção, a maneira em que o pistão para uma suspensão pneumática de um veículo pesado é usado e instalado, as características da construção, arranjo e etapas do método, e as vantagens, novos e úteis resultados obtidos; as novas e úteis estruturas, dispositivos, elementos, arranjos, processos, partes e combinações são estabelecidas nas reivindicações anexas.

Claims (15)

1. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, o dito pistão (242) CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:a) uma parede lateral (244) e um cubo da roda central (252), a dita parede lateral (244) e o dito cubo da roda central (252) feitos em uma peça única e anexados a uma primeira placa inferior discreta do pistão (242);b) uma placa superior discreta (282) anexada à uma porção superior de dita parede lateral (244) e uma porção superior de dito cubo da roda central (252), a dita placa superior (282) incluindo uma rebarba (280) em torno de sua circunferência;c) uma segunda placa inferior (254) formada em dito cubo da roda central (252);d) a dita primeira placa inferior (250) espaçada para baixo a partir de dita segunda placa inferior (254) para definir um recesso em dito pistão (242), criando assim um volume de pistão aumentado em relação à segunda placa inferior (254).

2. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita placa superior (282) é formada com pelo menos uma abertura (285), a dita pelo menos uma abertura (285) se comunicando com uma câmara interior (299) de dito pistão (242) e uma câmara interior (299) de uns foles (241) de dita suspensão pneumática (224).

3. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende um pára-choque (281) disposto sobre dita placa superior (282).

4. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende dita primeira placa inferior (250) incluindo um par de linguetas interiores e exteriores (249, 247) concêntricas espaçadas se estendendo geralmente para cima e alinhada com o dito cubo da roda central (252) e a dita parede lateral (244).

5. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende um primeiro sulco (246) formado em uma superfície inferior de dita parede lateral (244) e um segundo sulco (248) formado em uma superfície inferior de dito cubo da roda central (252), o dito primeiro sulco (246) se comunicando com a dita lingueta exterior (247) de dita primeira placa inferior (250) e dito segundo sulco (248) se comunicando com a dita lingueta interior (249) de dita primeira placa inferior (250).

6. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira placa inferior (250) é soldada por fricção à dita parede lateral (244) e ao dito cubo da roda central (252).

7. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende uma pluralidade de mantas (259) formada entre dita parede lateral (244) e dito cubo da roda central (252).

8. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende um pedestal de montagem de pistão anexado à dita segunda placa inferior (254).

9. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pedestal de montagem de pistão é anexado a um feixe de um conjunto de suspensão de dito veículo pesado.

10. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que dito pistão (242) está operativamente anexado a um fole (241) de dita suspensão pneumática (224), os ditos foles (241), por sua vez, estão operativamente anexados a uma estrutura de dito veículo pesado.

11. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende uma placa superior de foles (243) anexada à uma porção superior de ditos foles (241).

12. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita placa superior de foles (243) é anexada à estrutura de dito veículo pesado.

13. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pistão (242) é formado de plástico.

14. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita anexação de dita placa superior (282) à dita porção superior de dita parede lateral (244) e dita porção superior de dito cubo da roda central (252) é removível.

15. Pistão (242) para uma suspensão pneumática (224) de um veículo pesado, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pistão (242) compreende:a) uma parede lateral (244) e um cubo da roda central (252), a dita parede lateral (244) e o dito cubo da roda central (252) feitos em uma peça única e anexados a uma primeira placa inferior discreta do pistão (242);b) uma placa superior discreta (282) anexada a uma porção superior de dita parede lateral (244) e uma porção superior de dito cubo da roda central (252), a dita placa superior (282) se estendendo para fora além de dita porção superior de dita parede lateral (244) para formar uma rebarba (280) em torno da circunferência de porção superior de parede lateral (244);c) uma segunda placa inferior (254) formada em dito cubo da roda central (252);d) a dita primeira placa inferior (250) espaçada para baixo a partir de dita segunda placa inferior (254) para definir um recesso em dito pistão (242), criando assim um volume de pistão aumentado em relação à segunda placa inferior (254).

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