BR112018003886B1 - Viga com sistema de suspensão/eixo mecânico cônico para veículos de carga pesada - Google Patents

Abstract

VIGA COM SISTEMA DE SUSPENSÃO/EIXO MECÂNICO CÔNICO PARA VEÍCULOS DE CARGA PESADA. Um sistema de suspensão/eixo mecânico para um veículo de carga pesada contendo um par de conjuntos de suspensão, os quais são instalados junto a um gonzo deslocado da parte externa de bordo do membro principal do veículo a partir de onde o mesmo é dependente. Cada conjunto de suspensão inclui uma viga fixada de modo articulado junto ao gonzo deslocado da parte externa de bordo do membro principal. A viga apresenta um perfil cônico incluindo um afunilamento na parte externa de bordo junto à pelo menos a lateral interna da viga, a qual proporciona com um espaço entre cada viga e seu respectivo membro principal de veículo durante o percurso para a trepidação ascendente ou levantamento do sistema de suspensão/eixo mecânico.

Description

REFERÊNCIA CORRELATA A PEDIDO RELACIONADO

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório Norte-Americano N° de Série 62/234227, depositado em 29 de Setembro de 2015.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO CAMPO TÉCNICO

[002] A invenção se refere a técnica de sistemas de suspensão/eixos mecânicos voltados a veículos de carga pesada. Mais particularmente, a invenção se refere a vigas utilizadas em sistemas de suspensão/eixos mecânicos de veículos de carga pesada. Mais em particular ainda, a invenção é direcionada a uma viga voltada para um sistema de suspensão/eixo mecânico de um veículo de carga pesada que incorpora um perfil facetado e cônico a partir da base até o topo da viga, o que permite a uma trepidação adicional quanto ao trajeto da viga durante a operação do veículo de carga pesada, e no caso de um sistema de suspensão/eixo mecânico suspenso, espaço adicional ao pneu a partir do solo quando na posição suspendida. Com o percurso para a trepidação de viga adicional e o espaço viabilizados pelo modelo de viga adelgaçada da presente invenção, pode ser empregado um modelo de viga de vagão para passagem-travessia de eixo mecânico junto ao trator de carga pesada, reboque, ou caminhão, reduzindo dessa forma a complexidade estrutural e o peso global do veículo, e aumentando a economia de combustível do veículo.

FUNDAMENTOS TÉCNICOS

[003] O emprego de sistemas de suspensão/eixo mecânico do tipo de viga rígida com braço de avanço e de arrasto de suspensão a ar tem se apresentado bastante popular na indústria de reboque-trator e caminhão de carga pesada por muitos anos. Muito embora tais tipos de sistemas de suspensão/eixo mecânico possam ser encontrados em uma ampla variedade de formas estruturais, em geral, as suas estruturas são assemelhadas em cada um desses sistemas, que tipicamente incluem um par de conjuntos de suspensões. Em alguns dos veículos de carga pesada, os conjuntos de suspensões são conectados diretamente junto à armação primária do veículo. Em outros veículos de carga pesada, a armação primária do veículo suporta uma sub-armação, e os conjuntos de suspensão se conectam diretamente com a sub-armação. Para aqueles veículos de carga pesada que suportam uma sub-armação, a sub-armação pode ser não-movível ou movível, esta última sendo comumente referida como um vagão corrediço, sub-armação corrediça, trem de aterrissagem corrediço, ou armação corrediça secundária. Para as finalidades de conveniência e clareza, será feita referência neste relatório descritivo aos membros de relevância, com a compreensão que tal referência se dá como forma de exemplo, e que a presente invenção se aplica a sistemas de suspensão/eixo mecânico de veículo de carga pesada suspensos a partir dos membros principais de: armações primárias, sub-armações movíveis e sub- armações não-movíveis.

[004] Tipicamente, cada conjunto de suspensão de um sistema de suspensão/eixo mecânico inclui um par de vigas alongadas se estendendo longitudinalmente. Cada viga se faz localizada adjacente e abaixo de um dos respectivos pares de membros principais se estendendo longitudinalmente afastados e de um ou mais dos membros transversais que formam a armação do veículo. Mais especificamente, cada viga é conectada de forma articulada junto a uma de suas extremidades diante de um suporte que, por sua vez, é fixado e subordinado a partir de um dos respectivos membros principais do veículo. Um eixo mecânico se prolonga entre, e vem a ser conectado, por meio de algum mecanismo às vigas do par de conjuntos de suspensão diante de uma localização selecionada a partir em torno do ponto intermediário até a extremidade da viga oposta à sua extremidade de conexão de articulação. A extremidade oposta de cada viga é também conectada como uma mola da câmara de ar ou seu equivalente, a qual por sua vez vem a ser conectada a um dos respectivos membros principais. Um conjunto de frenagem e, tipicamente, um ou mais absorvedores de choque, também são instalados junto à cada uma das vigas e/ou eixo mecânico. Uma válvula de controle de altura vem a ser instalada junto ao suporte ou membro principal sendo operacionalmente conectada na viga ou eixo mecânico de modo a manter a elevação de curso do veículo.

[005] A viga pode se estender em sentido traseiro ou em sentido dianteiro a partir da conexão articulada relativa à parte frontal do veículo, definindo desse modo o que vem a ser tipicamente referido, respectivamente, como sistemas de suspensão/eixo mecânico com braço de arrasto ou braço de avanço. Entretanto, para as finalidades contidas no presente relatório descritivo, deve ser entendido que a expressão “braço de arrasto” irá abranger vigas que se estendem tanto em sentido traseiro quanto em sentido dianteiro com respeito a extremidade frontal do veículo. A viga aonde o eixo mecânico vem a ser instalado, em geral, vem a ser referida como como uma viga com suporte underslung/suporte de base, uma viga com suporte overslung/suporte de topo, ou viga de passagem-travessia, a qual pode ser genericamente classificada tanto como uma viga com suporte overslung ou com suporte underslung dependendo da localização dos outros componentes do sistema de suspensão/eixo mecânico, conforme é conhecido na área técnica. Devido a distância limitada entre as vigas de sistema de suspensão/eixo mecânico e os membros principais da armação do veículo diante da elevação de aplicações de caminhão, reboque, ou trator de cargas pesadas, um modelo de viga de passagem- travessia com suporte overslung, em geral, não vem a ser utilizado em tais aplicações. Portanto, para as finalidades contidas no relatório descritivo presente, deve ser entendido que a expressão “viga de passagem-travessia” se refere a um modelo de viga de passagem-travessia de suporte underslung.

[006] Os sistemas de suspensão/eixo mecânico do veículo de carga pesada atuam para amenizarem o percurso, amortecerem as vibrações, e estabilizarem o veículo. Mais particularmente, conforme o veículo se encontre trafegando na estrada, as suas rodas entram em contato com as condições da estrada que vem a conferir diversas forças, cargas, e/ou tensões, junto ao respectivo eixo mecânico aonde se encontram instaladas as rodas, e por sua vez, junto aos conjuntos de suspensão que se fazem conectados, e dão suporte, ao eixo mecânico. Uma das muitas forças a qual um veículo de carga pesada pode vir a deparar durante uma operação normal de veículo consiste da força ascendente incidente junto ao sistema de eixo mecânico/suspensão quando uma das rodas fixadas se depara com um obstáculo na estrada, tal como um solavanco da velocidade ou encontro com o meio-fio. Em tais circunstâncias, a força ascendente é direcionada para a roda do veículo, a qual por sua vez leva a que o eixo mecânico e a viga fixada ao mesmo venham a se deslocar em sentido ascendente. A distância que o sistema de suspensão/eixo mecânico percorre em sentido ascendente a partir da ação da força é conhecida na área técnica como trepidação de suspensão. Um sistema de suspensão/eixo mecânico funciona para contabilizar a força ascendente durante a movimentação da trepidação, devolvendo o sistema ao seu ponto de equilíbrio, ou para a operação normal da elevação de curso. Em um sistema de suspensão/eixo mecânico incorporando vigas de suporte overslung de passagem-travessia, a distância de trepidação que o sistema de suspensão/eixo mecânico pode percorrer é limitada pela distância entre o topo de uma viga e a base do membro principal. Em um sistema de suspensão/eixo mecânico incorporando vigas de suporte underslung de passagem-travessia, a distância de trepidação que o sistema de suspensão/eixo mecânico pode percorrer é limitada pela distância entre o topo do eixo mecânico e a base do membro principal. Em um sistema de suspensão/eixo mecânico incorporando vigas de suporte underslung ou overslung de passagem-travessia, a distância de trepidação que o sistema de suspensão/eixo mecânico pode percorrer é limitada pela distância entre o topo de uma viga e a base do membro principal.

[007] Compreende também uma prática comum para um sistema de suspensão//eixo mecânico de um veículo de carga pesada se incorporar um conjunto de levantamento dando condições ao levantamento de um ou mais dos eixos mecânicos de um veículo de carga pesada e mantendo os eixos mecânicos levantados em uma posição elevada, o que, por sua vez, leva a que as rodas e os pneus fixados aos eixos elevados sejam levantados para fora do solo. A remoção de certos elementos das rodas e pneus do veículo de carga pesada do contato com o solo vem a ser efetuada, tipicamente, quando o reboque se encontra liberado da carga atrelada e nem todas as rodas/pneus do veículo podem dar apoio adequado ao reboque descarregado, ou quando se é desejado que a capacidade de manobra do veículo venha a ser maior. Esta operação de levantamento resulta em redução do desgaste junto ao eixo mecânico suspendido, das rodas, e pneus quando o veículo está percorrendo dentro de uma condição sem cargas. Adicionalmente, o levantamento pode resultar em economias de pedágios já que os eixos mecânicos contabilizados para a determinação dos custos referentes ao pedágio compreendem, frequentemente, somente aqueles que se apresentam em contato direto com o terreno.

[008] Um exemplo de uma aplicação de sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento consiste de tratores de carga pesada incorporando uma configuração de propulsor 6 x 2. Os tratores de carga pesada incorporam, em geral, um eixo mecânico direcionável sem-transmissão situado junto à parte frontal do trator, e dois eixos mecânicos adicionais localizados na parte traseira do trator. A potência advinda de um motor disposto na parte frontal do trator é transferida a uma transmissão indexada, a qual através de uma das muitas mudanças de marcha, vem a ser ainda transferida por um eixo de transmissão se estendendo em sentido traseiro junto a um ou mais dos eixos mecânicos traseiros. Em uma configuração de propulsor 6 x 2, o eixo de transmissão se estende junto ao eixo mais recuado, o qual compreende de um eixo acionado. O eixo mecânico diretamente na parte frontal do eixo de veículo traseiro, tipicamente, referido como o eixo tandem dianteiro, não é acionado.

[009] De modo a que o eixo de transmissão se estenda até ao eixo tandem mais recuado sem interferir com o eixo tandem dianteiro, o eixo tandem dianteiro incorpora, tipicamente, um modelo de rebaixamento de eixo, o qual viabiliza com um espaço no eixo de transmissão. Em tais tipos de modelos, o eixo mecânico incorpora uma curvatura em formato de U ou se estendendo em sentido rebaixado junto a sua linha central longitudinal, o que possibilita a que o eixo de transmissão se prolongue até ao eixo acionado traseiro sem interferência advinda do eixo tandem dianteiro, enquanto que mantendo uma elevação de curso semelhante àquela referente ao eixo acionado. Mais ainda, quando o eixo tandem dianteiro consiste de um eixo de levantamento, em função do eixo mecânico incorporar uma curvatura em formato de U ou se estendendo em sentido rebaixado junto a sua linha central longitudinal, existe um espaço para que o eixo de transmissão se estenda até ao eixo acionado traseiro sem interferência advinda do eixo mecânico mesmo quando se encontrando em sua posição levantada.

[010] Em aplicações de tratores de carga pesada, sistemas de suspensão/eixo mecânico com e sem levantamento do estado anterior da técnica empregam, tipicamente, o uso de um modelo de viga underslung sem passagem- travessia devido ao espaço limitado por debaixo dos membros principais que tipicamente impedem o emprego de modelos de vigas overslung. Em um modelo de viga underslung, o eixo mecânico é fixado junto ao topo de cada viga do sistema de suspensão/eixo mecânico através da pluralidade de consolos integrados com a viga e uma pluralidade de cavilhas-U, fazendo a sujeição do eixo mecânico junto aos consolos de cada viga. Entretanto, a trepidação do eixo mecânico do propulsor do eixo tandem dianteiro em uma configuração de viga underslung é limitada pela distância entre o membro principal da armação eu eixo junto à elevação de curso. Além disso quando o propulsor do eixo tandem dianteiro consiste de um eixo de levantamento incorporando uma fixação underslung junto à viga, o espaço entre os pneus e o terreno quando o eixo mecânico se encontra na posição levantada se apresenta similarmente limitada.

[011] Em aplicações de reboque de carga pesada é comum que os sistemas de suspensão/eixo mecânico do estado anterior da técnica façam emprego de modelos de vigas underslung e overslung, uma vez que existe um espaço adequado por debaixo dos membros principais de muitos modelos de reboques. Em uma viga de passagem-travessia, o eixo do sistema de suspensão/eixo mecânico é disposto através da porção traseira da viga. As vigas de passagem-travessia, em geral, apresentam modelos mais simples, carecendo dos componentes de assentamento de eixo adicionais, tais como cavilhas-U e consolos requeridos para a fixação de um eixo mecânico junto à viga, portanto, sendo mais leves e menos complexos em comparação com as vigas underslung e overslung sem passagem-travessia. De modo a se garantir um percurso ascendente adequado do sistema de suspensão/eixo mecânico durante a trepidação do veículo, as vigas de passagem- travessia necessitam, tipicamente, de uma elevação de curso mais alta devido que o percurso para a trepidação do eixo fica limitado pela distância entre o membro principal da armação e o topo da viga, em comparação com a distância existente entre os membros principais de armação e o eixo mecânico em vigas underslung sem passagem-travessia. Devido ao reduzido percurso para a trepidação permitido por uma elevação de curso muito mais baixa em tratores de carga pesada em comparação com aqueles reboques de carga pesada, a implementação de um sistema de suspensão/eixo mecânico com ou sem levantamento incorporando vigas de passagem-travessia do estado anterior da técnica pode resultar potencialmente nas vigas atingindo os membros principais do veículo durante a trepidação experimentada pelas vigas como uma consequência advinda das condições da estrada que o veículo pode se deparar durante o funcionamento. Potencialmente, isto pode resultar em uma perda da tração do eixo acionado traseiro, danificando a viga, a armação do veículo, e/ou outros componentes do sistema de suspensão/eixo mecânico. Adicionalmente, devido ao reduzido espaço entre a viga e a armação, as rodas do veículo são posicionadas mais próximas do terreno em uma configuração de levantamento de eixo mecânico funcionando na posição levantada, resultando em um prejuízo em potencial junto às rodas devido aos detritos encontrados na estrada durante o funcionamento do veículo.

[012] Portanto, existe uma necessidade na área técnica quanto a um sistema de suspensão/eixo mecânico para carga pesada proporcionando com percurso para a trepidação de viga adicional nos eixos mecânicos com e sem levantamento, e terreno adicional para espaço para as rodas nos eixos suspendidos, de modo que possa vir a ser empregada a viga de passagem-travessia com um sistema de suspensão/eixo mecânico de trator de carga pesada, resultando na redução do peso do veículo. O sistema de suspensão/eixo mecânico para veículos de carga pesada da presente invenção incorporando o modelo de viga aperfeiçoado atende a essas necessidades, de acordo com a descrição dada adiante.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[013] Um objetivo da presente invenção consiste na provisão de uma viga de suspensão/eixo mecânico para veículos de carga pesada proporcionando com percurso para a trepidação adicional entre a viga e o membro principal da armação do veículo.

[014] Um outro objetivo da presente invenção consiste na provisão de uma viga de suspensão/eixo mecânico de levantamento para veículos de carga pesada que proporcionam com um espaço adicional entre os pneus e o terreno quando o sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento se encontra em uma posição suspendida.

[015] Esses e outros objetivos são obtidos pelo sistema de suspensão/eixo mecânico para um veículo de carga pesada da presente invenção, o qual inclui um par de conjuntos de suspensão, o sistema de suspensão/eixo mecânico compreendendo: um eixo de veículo se estendendo transversalmente entre os conjuntos de suspensão e sendo conectado aos mesmos, cada um dos conjuntos de suspensão incluindo: um suporte fixado aos mesmos, subordinado e se apresentando deslocado na parte externa de bordo a partir de um elemento de um respectivo par de membros principais se prolongando longitudinalmente de uma armação do veículo; e uma viga se estendendo longitudinalmente, com a viga incluindo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e a primeira extremidade da viga sendo conectada de forma articulada com o suporte e a segunda extremidade de viga sendo conectada ao respectivo membro principal, a viga capturando o referido eixo mecânico, a viga incorporando um perfil em seção transversal adelgaçada em sentido ascendente, sendo que o espaço é provido entre a viga e o membro principal durante a movimentação articulada ascendente da viga durante a trepidação ou levantamento do conjunto de suspensão.

BREVE DESCRIÇÃO DS DIVERSAS VISUALIZAÇÕES DOS DESENHOS

[016] As modalidades preferidas da presente invenção, ilustram a melhor abordagem que o Requerente veio a contemplar uma vez aplicando os princípios da invenção, estabelecidos na parte descritiva vinda a seguir e apresentados nos desenhos, sendo particularizados, indicados distintivamente e estabelecidos no quadro de reivindicações.

[017] A Fig. 1 consiste de uma vista em elevação da lateral do motorista de um trator de carga pesada, mostrando o trator com uma configuração de eixo mecânico 6 x 2, incluindo uma suspensão/eixo mecânico de levantamento rebaixado na posição tandem dianteira;

[018] a Fig. 2 consiste de uma vista em perspectiva da lateral traseira do motorista de um sistema de suspensão/eixo mecânico com levantamento do estado anterior da técnica de um trator de carga pesada, mostrando o sistema de suspensão/eixo mecânico com as vigas underslung/suporte de base sem passagem- travessia;

[019] a Fig. 2A consiste de uma vista ampliada em elevação da lateral do motorista, com as porções ocultas mostradas em linhas pontilhadas, do sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento do estado anterior da técnica mostrado na Figura 2;

[020] a Fig. 3 consiste de uma vista em perspectiva da traseira lateral do motorista de um sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento do estado anterior da técnica de um reboque de carga pesada, mostrando o sistema de suspensão/eixo mecânico com as vigas underslung de passagem-travessia longitudinalmente adelgaçadas;

[021] a Fig. 3A consiste de uma vista em elevação da lateral do motorista reduzida fragmentada, com um membro principal do veículo mostrado em linhas pontilhadas, do sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento do estado anterior da técnica da Fig. 3, mostrando a posição da viga relativa ao membro principal de veículo junto à elevação de curso;

[022] a Fig. 3B consiste de uma viga similar àquela da Fig. 3A, mostrando a posição da viga relativa ao membro principal de veículo diante de uma plena trepidação ou na posição suspendida;

[023] a Fig. 3C consiste uma vista da seção transversal da extremidade frontal, tomada ao longo das linhas 3C-3C da Fig. 3A, do sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento do estado anterior da técnica, mostrando o perfil transversal da viga e a orientação da viga em relação aos membros principais de veículo;

[024] a Fig. 4 consiste de uma vista em perspectiva traseira da lateral do motorista fragmentada de uma primeira modalidade preferida de sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento de um veículo de carga pesada da presente invenção incorporando um primeiro modelo de viga aperfeiçoado, mostrando o sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento instalado nos membros principais da armação do veículo;

[025] a Fig. 4A consiste de uma vista em elevação da lateral do motorista reduzida fragmentada do sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento da Fig. 4, mostrando a posição da viga da primeira modalidade relativa ao membro principal de veículo junto à elevação de curso;

[026] a Fig. 4B consiste de uma vista em elevação reduzida fragmentada do sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento da Fig. 4, mostrando a posição da viga da primeira modalidade relativa ao membro de armação diante de uma plena trepidação ou na posição suspendida;

[027] a Fig. 4C consiste de uma vista da seção transversal transverso, tomada ao longo das linhas 4C-4C da Fig. 4A, e mostrando o perfil afunilado transverso da viga aperfeiçoada da primeira modalidade, e a orientação deslocada da viga em relação aos membros principais de veículo;

[028] a Fig. 4D consiste de uma vista em elevação fragmentada na direção das linhas 4D-4D da Fig. 4A da viga da lateral do motorista com a mola pneumática, placa de instalação da mola pneumática, absorvedor de choque, e componentes do conjunto de suspensão dianteiros do eixo mecânico removido, mostrando o perfil afunilado transverso da viga aperfeiçoada da primeira modalidade, e mostrando ainda um perfil afunilado linear alternativo nas linhas pontilhadas;

[029] a Fig. 5 consiste de uma vista em perspectiva traseira da lateral do motorista fragmentada de uma segunda modalidade preferida para o sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento de um veículo de carga pesada da presente invenção incorporando um segundo modelo de viga aperfeiçoado, mostrando os membros principais de veículo de carga pesada nas linhas pontilhadas; e

[030] a Fig. 5A consiste de uma vista da seção transversal transversa traseira tomada ao longo das linhas 5A-5A da Fig. 5, e apresentando o perfil afunilado transverso da viga aperfeiçoada da segunda modalidade, e a orientação deslocada da viga em relação aos membros principais do veículo de carga pesada.

[031] Os mesmos numerais empregados nos desenhos identificam os componentes similares na parte descritiva.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[032] De modo a melhor compreender o sistema de suspensão/eixo mecânico aperfeiçoado para veículos de carga pesada da presente invenção e o ambiente aonde ele vem a funcionar, um sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento com braço de arrasto do tipo de viga de suspensão ar do estado anterior da técnica para um trator de carga pesada é indicado genericamente pelo numeral 10, sendo apresentado na Fig. 2.

[033] Com referência as Figuras 1 e 2, o sistema de suspensão/eixo mecânico 10 vem a ser instalado em um trator de carga pesada 5, o qual incorpora uma configuração de propulsor 6 x 2. O trator de carga pesada 5 inclui dois membros principais 6 de armação se estendendo longitudinalmente, transversais, afastados em paralelo 6, aonde os componentes do veículo vem a ser instalados. Mais especificamente, um sistema de suspensão/eixo mecânico frontal na posição A' localizado próximo da parte frontal do trator 5 vem a incluir, tipicamente, um sistema de suspensão/eixo mecânico direcionável não-acionado (não mostrado) utilizado para dirigir o veículo durante a operação. Os membros principais 6 também um sistema de suspensão/eixo mecânico na posição B' e um sistema de suspensão/eixo mecânico na posição C', os quais são posicionados em tandem e espaçados longitudinalmente um do outro, genericamente, junto à extremidade traseira do trator 5. Um sistema de suspensão/eixo mecânico sem levantamento acionado (não mostrado), tipicamente, vem a estar subordinado aos membros principais 6 na posição C', sendo referido habitualmente como o eixo mecânico tandem na direção traseira. Um sistema de suspensão/eixo mecânico com levantamento, tal como o sistema de suspensão/eixo mecânico 10, tipicamente, vem a estar subordinado aos membros principais 6 na posição B', sendo habitualmente referido como o eixo tandem dianteiro. Deve ser entendido que o sistema de suspensão/eixo mecânico sem levantamento, alternativamente, pode ser disposto na posição B'.

[034] Com referência em particular a Fig. 2, o sistema de suspensão/eixo mecânico com levantamento 10 inclui, em geral, um par de conjuntos de suspensão 11, um eixo de veículo 17, e um par de suportes 18. Cada suporte 18 dá suporte para um dos respectivos conjuntos de suspensão 11 a partir de seu respectivo membro principal 6 do trator de carga pesada 5. Cada suporte 18 é instalado de forma fixa na posição B' dos membros principais 6 (Fig. 1) por meio de qualquer mecanismo adequado, tais como fixadores, soldas, ou coisas do gênero. Além disso uma vez que o sistema de suspensão/eixo mecânico 10 inclui, genericamente, conjuntos de suspensão 11 idênticos, somente um dos sistemas de suspensão virá a ser descrito neste relatório, sendo mostrado nas Figuras 2 e 2A.

[035] Com referência as Figuras 2 e 2A, o conjunto de suspensão 11 inclui em geral uma viga 12, um sistema de bucha 23, uma mola pneumática 29, um conjunto de levantamento 40, e um absorvedor de choque 77.

[036] A viga 12 inclui um par de paredes laterais espaçadas transversalmente 66, uma placa de base 38, uma primeira placa de topo 39, uma segunda placa de topo 36, uma placa de suporte da mola pneumática 31, e um conjunto de consolo de suporte de eixo mecânico 28. Tipicamente, a placa de base 38 é soldada junto às parede laterais 66 para dar formação a um membro em formato genérico de U. A primeira placa de topo 39, e a segunda placa de topo 36 são presas em conjunto através de soldagem ao longo de uma interface 37 adjacente para dar formação a um membro de viga rígida 34. O membro de topo 34, por sua vez, vem a ser sujeito rigidamente junto à porção de topo aberta do membro em formato de U ao longo das paredes laterais 66, através do uso de soldas, sendo verticalmente afastado a partir da placa de base 38.

[037] Um conjunto de consolo de suporte ao eixo mecânico 28 é do tipo descrito e mostrado na Patente Norte-Americana N°8 292 313, cedida ao requerente da presente invenção, Hendrickson, U.S.A., L.L.C. Em geral, o conjunto de consolo de suporte de eixo mecânico 28 inclui um assento de consolo frontal para cavilha-U 28F e um assento de consolo frontal traseiro para cavilha-U 28R, em conjunto com seus respectivos componentes físicos de suporte (não mostrados). O assento de consolo frontal para cavilha-U 28F vem a se assentar, sendo rigidamente sujeito por meio de soldagem, junto a um par de fendas frontais alinhadas e espaçadas transversalmente (não mostradas) formadas nas paredes laterais 66 opostas da viga 12, na direção frontal do eixo mecânico 17. O assento de consolo traseiro para cavilha-U 28R se assenta, sendo rigidamente fixado por meio de soldagem, junto a um par de fendas traseiras alinhadas e espaçadas transversalmente (não mostradas) formadas nas paredes laterais 66 opostas da viga 12, na direção traseira do eixo mecânico 17. Um arco (não mostrado) é formado integralmente na borda superior de cada uma das paredes laterais 66 entre as fendas frontal e traseira (não mostradas). Em conjunto, o arco (não mostrado), a primeira placa de topo 39, assentos de consolo para cavilhas-U 28F, 28R formam um assento de suporte de eixo mecânico (não mostrado). Uma das extremidades de painel externo de eixo mecânico 17 se acomoda no assento de eixo mecânico (não mostrado) e se estende entre a viga 12 e a viga de suspensão correspondente na lateral oposta do sistema de suspensão de eixo mecânico 10. O eixo mecânico 17 é fixado na viga 12 através de um par de cavilhas-U 27, as quais seguram o eixo mecânico junto à cada um dos assentos de consolo para cavilhas-U 28F, 28R.

[038] A porção de base genérica de cada uma das paredes laterais 66 se estende em sentido traseiro a partir do assento de eixo mecânico (não mostrado) e forma dois lugares de suporte de mola pneumática 68. Uma placa de suporte de mola pneumática 31 é configurada genericamente em formato de L, sendo rigidamente fixada no lugar 68 por meio de soldas (não mostrada). A mola pneumática 29 é suportada imobilizada junto à extremidade traseira da placa de suporte 31. Um consolo de suporte 30 junto ao topo da mola pneumática 29, e é empregado por sua vez para fixar a mola pneumática junto ao membro principal 6 do trator de carga pesada 5 (Fig. 1).

[039] Com referência em particular a Fig. 2A, um tubo de suporte de bucha (não mostrado) de conjunto de bucha 23 é soldado ou então fixado de modo rígido junto à extremidade frontal da viga 12. O tubo de suporte (não mostrado) aloja uma bucha elastomérica (não mostrada), a qual conecta de modo articulado a viga 12 ao suporte 18, e dá condições a movimentação articulada em sentido descendente e ascendente da viga 12 em relação ao suporte durante a operação do veículo.

[040] Com referência em particular a Fig. 2A, o conjunto de levantamento 40, inclui, em geral, uma câmara pneumática do tipo de fole elastomérica 52 e um braço de levantamento 43. O braço de levantamento 43 é soldado ou então rigidamente fixado ao tubo de suporte (não mostrado) e se estende para cima em direção ao suporte 18. Conforme melhor ilustrado na Fig. 2A, a extremidade mais dianteira da câmara pneumática 52 é fixada, imobilizada, ao braço de levantamento 43 por meio de fixadores 53. A extremidade mais traseira da câmara pneumática 52 é fixada, imobilizada, ao suporte 18 por meio de fixadores (não mostrados). Conforme o ar, advindo de uma fonte de suprimento de ar (não mostrada) instalada no trator 5, vem a ser introduzido na câmara pneumática 52, e o ar vem a ser simultaneamente liberado a partir da mola pneumática 29, a câmara de ar se expande em sentido dianteiro a partir do gabarito de fixação ao suporte 18, aplicando uma força dianteira no braço de levantamento 43, o qual por sua vez, leva a movimentação arqueada para cima da viga 12 em torno de sua conexão de articulação do conjunto de bucha junto ao suporte 18. A distância que a viga 12 pode percorrer para cima fica limitada pelo gabarito de fixação do eixo mecânico 17 junto à superfície de topo da viga, conforme será descrito em maiores detalhes adiante. Adicionalmente, a elevação de curso do veículo pode ser também controlada através da manipulação da pressão no interior do sistema de suspensão a ar. Para tanto, a elevação de curso do veículo pode ser aumentada ou diminuída, respectivamente, tanto através do aumento da pressão de fluido nas molas pneumáticas 29 quanto da diminuição da pressão de fluido nas molas pneumáticas. O absorvedor de choque 77 é fixado junto às vigas 12 e se estende entre a viga e o membro de armação 6 diante de uma localização selecionada para proporcionar com um amortecimento do sistema de suspensão/eixo mecânico, conforme melhor entendido pela área técnica.

[041] Devido ao sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento 10 estar situado na posição tandem dianteira junto aos membros principais 6 do trator 5, o sistema de suspensão de eixo mecânico deve proporcionar com espaço para um eixo de transmissão (não mostrado) para abrir passagem em sentido traseiro ao sistema de suspensão/eixo mecânico (não mostrado) instalado na posição C' (Fig.1), tanto quando o sistema de suspensão/eixo mecânico tandem dianteiro se apresenta diante da elevação de curso quanto na posição de levantamento. Para acomodar o espaço de um eixo de transmissão, o eixo mecânico 17 incorpora uma depressão ou formato em U no entorno da linha central longitudinal do reboque de carga pesada 5, o qual proporciona com espaço para um eixo de transmissão (não mostrado) quando o sistema de suspensão/eixo mecânico 10 se encontra em uma posição levantada e sem levantamento.

[042] Conforme anteriormente discutido, devido a limitação da elevação de curso para os sistemas de suspensão/eixo mecânico de levantamento utilizados em aplicações de tratores de carga pesada, um modelo de viga de passagem-travessia underslung/suporte de base tem sido, tipicamente, vindo a ser empregado pelo estado anterior da técnica. Em contraste, devido ao aumento da distância entre o sistema de suspensão/eixo mecânico e os membros principais do veículo junto aos reboques de carga pesada, os sistemas de suspensão/eixo mecânico de levantamento de reboque de carga pesada tem feito emprego de um modelo de viga underslung ou overslung de passagem-travessia em função dos benefícios de se reduzir no peso de tais vigas. Vigas overslung sem passagem-travessia podem vir a serem igualmente utilizadas em tal tipo de aplicação. De modo a melhor compreender a presente invenção, tem-se a seguir a descrição de uma viga underslung de passagem-travessia do estado anterior da técnica tipicamente empregada junto aos sistemas de suspensão/eixo mecânico nas aplicações de reboques de carga pesada.

[043] Um sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento incorporando duas vigas de passagem-travessia do estado anterior da técnica é apresentado na Fig. 3, e indicado, genericamente pelo numeral 100. O sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento 100 inclui, em geral, um par de conjuntos de suspensão 111, um eixo de veículo 117, um par de suportes 118, um par de molas pneumáticas 129, e um par de absorvedores de choque 177.

[044] Dando continuidade com referência a Fig. 3, o sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento 100, em geral, vem a ser similar em operação e estrutura com o sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento 10, exceto pelo fato de que o sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento 100 incorpora uma viga 112, a qual faz uso de uma conexão de viga com o eixo mecânico de passagem-travessia underslung do tipo descrito e mostrado na Patente Norte-Americana N° 5 366 237, e cedida a Boler Company, bem como um conjunto de levantamento de eixo mecânico 140 localizado abaixo da viga. Adicionalmente, devido ao sistema de suspensão/eixo mecânico 100 ser de um tipo empregado em reboques para tarefas pesadas, e tais reboques não vierem a fazer uso, tipicamente, de eixos de transmissão, e portanto, não requererem um eixo mecânico de precipitação para a acomodação de um eixo de transmissão, o eixo mecânico 117 do sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento 100 vem a compreender, tipicamente, de um eixo mecânico reto. Tem-se que somente as diferenças entre a suspensão/eixo mecânico de levantamento 100 e o sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento 10 virão a serem descritas adiante. Uma vez que o sistema de suspensão/eixo mecânico 100 inclui, em geral, idênticos conjuntos de suspensão 111, cada qual suspenso a partir de um dos respectivos suportes 118, somente um dos conjuntos de suspensão será descrito neste relatório, sendo apresentado nas Figuras 3, 3A, e 3B.

[045] Com referência em particular as Figuras 3, 3A, e 3B, o conjunto de eixo mecânico de levantamento 140 inclui um consolo 143, um membro de suporte 158, e uma câmara de ar do tipo em fole elastomérica 142. A extremidade traseira da câmara de ar 142 é fixada ao consolo 143 por meio dos fixadores 144. O consolo 143, por sua vez, é fixado, imobilizado, através de qualquer mecanismo adequado junto a uma placa de base 138 da viga 112. A extremidade frontal da câmara de ar 142 é fixada por meio de fixadores 145 junto ao membro de suporte 158, o qual, por sua vez, é fixado ao suporte 118 por meio de fixadores 159. Uma vez que o ar advindo de uma fonte de suprimento de ar (não mostrada) instalada no trator 5 vem a ser introduzido na câmara de ar 142, e o ar é liberado de modo simultâneo a partir da mola pneumática 129, a câmara de ar se expande em sentido traseiro a partir do gabarito de sujeição até ao membro de suporte 158, aplicando uma força em sentido recuado junto ao consolo 143, o que leva a um movimento ascendente arqueado 112 em torno da conexão articulada da viga com o suporte 118.

[046] A viga de passagem-travessia do estado anterior da técnica 112 do conjunto de suspensão 111 é formada de um material resistente, tal como o aço, e em geral, inclui uma parede de topo 141, placa de base 138, um par de paredes laterais 166, e uma placa de suporte de mola pneumática 147. As paredes laterais 166 são espaçadas transversalmente, e são formadas integralmente com a parede de topo 141 em forma de peça única, em formato genérico de membro configurado em U invertido. A placa de base 138 é soldada ou então rigidamente fixada junto à extremidade aberta do membro em formato de U ao longo das paredes laterais 166, e são espaçadas genericamente verticais a partir da parede de topo 141. Uma placa de suporte de mola pneumática 147 apresenta um formato genérico em L, e é soldada ou então rigidamente fixada com as extremidades mais recuadas das paredes laterais 166 e a parede de topo 141. A mola pneumática 129 vem a ser instalada na placa 147 e, por sua vez, vem a ser fixada ao membro principal 6 por meio de mecanismos adequados, tais como prendedores.

[047] A viga 112 se afunila genericamente longitudinalmente a partir da conexão da mola pneumática 129 até a placa de suporte 147, até a conexão articulada da viga ao suporte 118. A extremidade recuada de cada uma das paredes laterais 166 vem a ser formada com uma abertura circular 150. A abertura circular 150 de cada parede lateral 166 é alinhada transversalmente com a abertura circular da outra parede lateral. O eixo mecânico 117 passa através das aberturas circulares 150 de cada viga 112 do conjunto de suspensão/eixo mecânico 100. O eixo mecânico 117 incorpora, tipicamente, um par de luvas 195 soldadas sobre o eixo mecânico, sendo espaçadas transversalmente uma da outra, de modo que uma luva de cada par de luvas venha a ser disposta entre o eixo mecânico e a sua respectiva luva do par de aberturas circulares de viga 150. Por sua vez, cada luva 195 é soldada junto da sua respectiva viga 112 diante das aberturas circulares 150 proporcionando com suporte à conexão de eixo-viga, conforme é do conhecimento na área técnica. Um conjunto de extremidade de roda (não mostrado) é instalado em cada extremidade de bordo externo do eixo mecânico 117 em uma maneira conhecida pelos especialistas da área.

[048] As vigas de passagem-travessia, tal como a viga 112, são em geral mais leves em comparação com as vigas underslung/suporte de base sem passagem-travessia, tal como a viga 12 do sistema de suspensão/eixo mecânico 10, devido a viga não vir a necessitar de quaisquer componentes de suporte adicionais, tais como cavilhas-U 27, para a fixação do eixo mecânico 117 junto à viga. Conforme previamente discutido, devido ao percurso de trepidação limitado do eixo mecânico e da distância de suspensão limitada de eixo mecânico nas aplicações de trator de carga pesada e caminhão, uma viga underslung de passagem-travessia, tal como a viga 112, não veio a ser tipicamente empregada. Mais especificamente, com referência a Fig. 3A, a distância que a viga 112 do sistema de suspensão/eixo mecânico 100 pode percorrer para cima durante a suspensão da trepidação fica limitada a distância entre o topo da placa de topo 141 e a base do membro principal 6. Devido ao espaço limitado entre a viga 112 e os membros principais 6, a viga pode atingir potencialmente o membro principal da armação durante o transcurso normal de trepidação do sistema de suspensão/eixo mecânico, conforme é mostrado na Fig. 3B. Adicionalmente, nas aplicações de suspensão/eixo mecânico de levantamento, a distância a que o eixo mecânico 117 pode ser suspendido fica limitada pelo espaço entre a parede de topo 141 da viga 112 e a base do membro principal 6 junto à elevação de curso. Devido a distância limitada a que o eixo mecânico 117 pode vir a ser suspendido, as rodas do veículo (não mostradas) fixadas ao eixo mecânico são posicionadas mais próximas do terreno em uma aplicação de suspensão/eixo mecânico de levantamento operando na posição suspendida, resultando potencialmente em prejuízo as rodas devido aos detritos na estrada encontrados durante o funcionamento do veículo.

[049] Portanto, existe uma necessidade na área por um sistema de suspensão/eixo mecânico de carga pesada que proporcione com percurso de trepidação de viga adicional nos eixos mecânicos com ou sem levantamento, e por terreno adicional junto ao espaço para rodas nos eixos mecânicos de levantamento, de modo que possa ser utilizada a viga de passagem-travessia underslung com um trator de carga pesada ou um sistema de suspensão/eixo mecânico para trator, reduzindo dessa forma a complexidade estrutural e o peso do veículo, e por sua vez melhorando na economia de combustível. O sistema de suspensão/eixo mecânico para veículos de carga pesada da presente invenção incorporando o modelo de viga melhorada atende essas necessidades, conforme a descrição que se segue adiante.

[050] Uma primeira modalidade preferida de sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento de suspensão a ar para um veículo de tarefa pesada da presente invenção, incorporando um modelo de viga aperfeiçoado 212, é indicada genericamente pelo numeral 200, sendo mostrada nas Figuras 4, 4A, 4B e 4C. O sistema de suspensão/eixo mecânico 200 é similar em estrutura e função aquele referente ao sistema de suspensão/eixo mecânico 100 descrito anteriormente, exceto pelo fato de que o sistema de suspensão/eixo mecânico 200 de levantamento inclui um par de suportes 218, aonde cada qual vem a ser fixado e deslocado na parte externa de bordo de seu respectivo membro principal 6, e um par de vigas afuniladas 212 da primeira modalidade preferida. Tem-se que somente as diferenças entre a suspensão/eixo mecânico 200 de levantamento e o sistema de suspensão/eixo mecânico 100 de levantamento serão descritas adiante.

[051] Com referência a Fig. 4, o sistema de suspensão/eixo mecânico 200 de levantamento em geral inclui um par de conjuntos de suspensão do tipo de passagem-travessia/underslung 211, um eixo mecânico 217, um par de molas pneumáticas 229, um par de absorvedores de choque 277, e um par de conjuntos de levantamento de eixo mecânico 240. Além disso o sistema de suspensão/eixo mecânico 200 inclui conjuntos de suspensão 211 genericamente idênticos, cada um dos quais suspendido a partir de um respectivo suporte de um par de suportes 218, somente um dos conjuntos de suspensão da primeira modalidade preferida 211 será descrito neste relatório.

[052] A viga 212 da primeira modalidade preferida da presente invenção vem a ser formada de um metal resistente, tal como o aço, e inclui em geral uma parede de topo 241, uma placa de base 238, um par de paredes laterais 266, e uma placa de suporte de mola pneumática 247. As paredes laterais 266 são formadas integralmente com a parede de topo 241 como uma peça única, em membro genericamente em formato de U invertido. A placa de base 238 é soldada ou então fixada rigidamente junto a uma extremidade aberta do membro em formato de U ao longo das paredes laterais 266, sendo espaçada genericamente verticalmente a partir da parede de topo 241. A placa de suporte de mola pneumática 247 é de formato genérico em L, e é soldada ou então fixada rigidamente com as extremidades mais traseiras das paredes laterais 266 e a parede de topo 241, proporcionando com uma plataforma para o suporte da mola pneumática 229.

[053] Um conjunto de bucha 233 é soldado ou então fixado rigidamente junto da extremidade frontal da viga 212. O conjunto de bucha 223 dá condições a um suporte articulado da viga 212 junto ao suporte 218, conforme será descrito em detalhes adiante.

[054] A viga 212 afunila-se genericamente longitudinalmente a partir da conexão da mola pneumática 229 até a placa de suporte 247, junto à conexão articulada da viga até o suporte 218. As paredes laterais 266 são formadas com as aberturas circulares alinhadas transversalmente 250 adjacentes a extremidade traseira das paredes laterais. Um envoltório em eixo mecânico 216 do tipo descrito e mostrado na Patente Norte-Americana N° 8 454 040, e cedido ao Requerente da presente invenção, Hendrickson, U.S.A., L.L.C. é fixado ao eixo mecânico 217. O eixo mecânico 217 passa através e se estende na parte externa de bordo a partir de cada par de aberturas circulares 250 de cada viga 212 dos conjuntos de suspensão/eixo mecânico 211, de modo que cada envoltório de eixo mecânico 216 venha a estar disposto entre o eixo e as aberturas circulares 250 de sua respectiva viga 212. O envoltório 216 é fixado, tipicamente, junto ao eixo mecânico 217 e a viga 212 com as soldas. A base das paredes laterais 266 se estendem em sentido rebaixado e para trás a partir da conexão do eixo mecânico 217 até a viga 212 para formar dois lugares de suporte da mola pneumática 268. A placa de base 238 vem a ser soldada ou então fixada rigidamente na borda de base de cada lugar de suporte de mola 268. A placa de suporte de mola pneumática 247 é em formato genérico de L, e vem a ser soldada ou fixada rigidamente com a borda de topo de cada lugar 268 e a borda traseira da parede de topo 241. A placa de suporte 247 é formada com uma abertura 232 proporcionando com acesso ao interior da viga 212, dando condições a que o envoltório do eixo mecânico 216 seja soldado junto das aberturas circulares 250 e junto ao eixo mecânico 217, caso necessariamente subordinado ao modelo de envoltório, a partir do interior da viga. Adicionalmente, o absorvedor de choque 277, que vem a ser fixado em uma extremidade junto ao membro principal 6, vem a ser disposto através da abertura 232 e vem a ser por sua vez fixado na placa de base 238 através de um prendedor 242. O absorvedor de choque 277 proporciona com amortecimento junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico, conforme do conhecimento da área técnica. A mola pneumática 299 é instalada, imobilizada junto à extremidade em sentido traseiro de topo da placa de suporte 247. Um consolo de suporte 230 é fixado junto ao topo da mola pneumática 229, que por sua vez, é fixada junto ao membro principal 6 do trator de carga pesada 5 (Fig. 1).

[055] De acordo com uma das características principais da presente invenção e, com referência em particular as Figuras 4A e 4B, o suporte 218 do sistema de suspensão/eixo mecânico 200 é fixado deslocado na parte externa de bordo do membro principal 6. O suporte 218 inclui uma placa de suporte vertical 219. A placa de suporte 219 é fixada junto à superfície do painel externo do membro principal 6 por meio dos prendedores 222, se estendendo em sentido rebaixado a partir do gabarito de fixação até ao membro principal. Uma parede de compartimento de viga 220 é soldada ou então rigidamente fixada junto à superfície do painel externo da placa 219. A parede de compartimento de viga 220 se estende em sentido a parte externa de bordo e em sentido rebaixado do gabarito de fixação até a placa 219. A parede de compartimento de viga 220 e a placa 219 são formadas cada qual com uma respectiva abertura alinhada de modo transversal (não mostrada). Um membro de apoio de levantamento 221 é soldado ou então rigidamente fixado junto à parede de compartimento de viga 220 e a placa de suporte e se estende em sentido rebaixado a partir da parede de compartimento de viga e a placa de suporte para proporcionar com uma superfície para gabarito de fixação de uma câmara de ar do tipo elastomérica 225 do conjunto de levantamento de eixo mecânico 240. O membro de apoio 221, a placa de suporte 219, e o compartimento de viga 220 se combinam para formarem um canal genericamente invertido 224 que é deslocado em sentido da parte externa de bordo a partir do membro principal. A viga 212 é disposta em um canal 224, de modo que o conjunto de bucha 223 seja alinhado de modo transversal com as aberturas alinhadas transversalmente (não mostradas) da parede de compartimento de viga 220 e da placa 219. O conjunto de bucha 223 é instalado articuladamente junto à placa 219 e a parede de compartimento de viga 220 dentro de um modo já bem conhecido da área técnica.

[056] A distância a que o suporte de armação 218 vem a ser deslocado na parte externa de bordo a partir do membro principal 6 é limitada pelo comprimento do eixo mecânico requerido para a fixação de um cubo de roda (não mostrado) e da instalação de uma roda (não mostrada) junto à extensão do painel externo do eixo mecânico 217 a partir das aberturas circulares 250. Muito embora diante da extremidade frontal das vigas com afunilamento do estado anterior da técnica, tal como a viga 112, exista espaço suficiente entre a viga e o membro principal 6 junto a um máximo deslocamento possível do suporte, durante um evento de trepidação ou quando o eixo mecânico se encontra em uma posição suspendida, não existe espaço suficiente junto à extremidade traseira da viga em função da largura aumentada da viga diante da conexão de passagem-travessia do eixo mecânico 117 com a viga.

[057] De acordo com um outro importante fator da primeira modalidade preferida do sistema de suspensão/eixo mecânico da presente invenção e, conforme melhor apresentado na Fig. 4C, a viga 212 inclui um perfil de seção transversal repartido, incorporando um afunilamento no painel externo ascendente 214 formado na parede lateral interna ao painel 266. O afunilamento 214 se estende longitudinalmente a partir de um lugar no painel interno 268 da parede lateral 266 até ao conjunto de suporte de bucha 223. Devido a lateral interna da viga 212 vir a se afunilar para cima em sentido a parte externa de bordo, e a viga ser fixada de modo articulado junto ao suporte 218 na parte externa de bordo a partir do membro principal 6, o percurso da trepidação não fica limitado a distância entre o topo da viga e o membro principal do veículo. Portanto, a viga 212 proporciona com espaço adicional para o percurso da trepidação em comparação com as vigas de passagem- travessia do estado anterior da técnica, tal como a viga 112. Por exemplo, diante de uma elevação de curso de 8,3 polegadas, conforme mostrado na Fig. 4A, a viga 212 da primeira modalidade preferida da presente invenção encontra condições de percorrer em sentido ascendente em torno de 5 polegadas durante a movimentação da trepidação sem que o eixo mecânico 217 venha a atingir o membro principal 6 do trator de carga pesada 5. Por outro lado, diante da mesma elevação de curso de 8,3 polegadas, a viga 112 de passagem-travessia do estado anterior da técnica não daria condições a que a viga se deslocasse para cima em torno de 3,8 polegadas sem que o eixo viesse a atingir o membro principal do trator de carga pesada, resultando em um aumento no percurso de trepidação adicional de 1,2 polegadas. As Figuras 4A e 4B mostram as diferenças de posicionamento da viga do sistema de suspensão/eixo mecânico da primeira modalidade preferida da presente invenção junto à elevação de curso e, respectivamente, o percurso de trepidação máximo alcançado ou a posição de levantamento do sistema de suspensão/eixo mecânico.

[058] Voltando atenção agora a Fig. 4D, a viga 212 da primeira modalidade preferida pode incluir alternativamente uma parede lateral adelgaçada no painel externo ascendente linear 266'. A parede lateral 266' se estende longitudinalmente a partir do lugar no painel interno 218 voltado ao conjunto de suporte de bucha 223, deslocando-se junto a uma localização selecionada adjacente ao conjunto de suporte de bucha a partir de um perfil de seção transversal incorporando o afunilamento no painel externo linear ascendente junto a um perfil de seção transversal adequado, facilitando a fixação da extremidade frontal da viga 212 com o conjunto de suporte de bucha, conforme poderá ser apreciado pelos especialistas técnicos da área. Em função da parede lateral 266' ser linear e não vir a incluir uma curva como no caso da parede lateral 266, a parede lateral 266' fornece com uma capacidade de fabricação melhorada.

[059] Em função do percurso para a trepidação adicional viabilizado pelo afunilamento 214 da viga 212 do sistema de suspensão/eixo mecânico da primeira modalidade da presente invenção, pode haver a implementação de um modelo mais simples e mais leve de viga de passagem-travessia nos sistemas de suspensão/eixo mecânico de levantamento para tratores de carga pesada, consequentemente, reduzindo a complexidade e peso do veículo, em comparação com os modelos de viga sem passagem-travessia fazendo uso de componentes estruturais adicionais, tais como cavilhas-U, consolos, e elementos do gênero, e por sua vez, aumentando na economia de combustível. Além disso, o espaço adicional entre a viga 212 e o membro principal 6 dá condições a que as rodas (não mostradas) fixadas ao sistema de suspensão/eixo mecânico venham a ser levantadas até a uma posição mais elevada em comparação aos sistemas de suspensão/eixo mecânico de levantamento fazendo uso de vigas de passagem-travessia do estado anterior da técnica, diminuindo assim o risco de prejuízos em potencial ao pneu via os detritos nas estradas durante o funcionamento do veículo quando o sistema de suspensão/eixo mecânico se encontra em uma posição suspendida.

[060] Uma segunda modalidade preferida de sistema de suspensão/eixo mecânico de levantamento com suspensão a ar para um veículo de carga pesada da presente invenção incorporando um segundo modelo de viga 312 aperfeiçoado, vem a ser indicada genericamente pelo numeral 300, sendo mostrada nas Figuras 5A e 5. O sistema de suspensão/eixo mecânico 300 é semelhante em estrutura e função aquele referente ao sistema de suspensão/eixo mecânico 200 descrito anteriormente, exceto que o sistema de suspensão/eixo mecânico 300 de levantamento inclui um par de vigas 312 faz emprego de um segundo modelo aperfeiçoado. Resultando em que somente as diferenças entre a viga afunilada 312 da segunda modalidade preferida e a viga afunilada 212 da primeira modalidade preferida virão a serem descritas em detalhes adiante.

[061] Com referência a Fig. 5, o sistema de suspensão/eixo mecânico 300 inclui genericamente um par de conjuntos de suspensão do tipo passagem- travessia/underslung 311, um eixo mecânico 317, um par de molas pneumáticas 329, um par de absorvedores de choque 377, um par de suportes 318, e um par de conjuntos de levantamento de eixo mecânico 340. Tem-se que um sistema de suspensão/eixo mecânico 300 inclui conjuntos de suspensão 311 genericamente idênticos, cada qual suspendido a partir de um suporte do respectivo par de suportes 318, somente um dos conjuntos de suspensão 311 da segunda modalidade preferida será descrito neste relatório.

[062] A viga 312 da segunda modalidade preferida da presente invenção é formada de um metal resistente, tal como o aço, e inclui, genericamente, uma parede de topo 341, uma placa de base 338, um par de paredes laterais 366, e uma placa de suporte de mola pneumática 347. As paredes laterais 366 são formadas integralmente com a parede de topo 341 em forma de peça única, genericamente, um membro em formato de U invertido. A placa de base 338 é soldada ou então fixada rigidamente junto à extremidade aberta do membro em formato de U ao longo das paredes laterais 366, sendo genericamente verticalmente espaçada a partir da parede de topo 341. A placa de suporte de mola pneumática 347 se apresenta genericamente em formato de L, sendo soldada ou então fixada rigidamente junto às extremidades mais recuadas das paredes laterais 366 e a parede de topo 341, proporcionando com uma plataforma para instalação da mola pneumática 329.

[063] Um conjunto de bucha 323 é soldado ou então fixado rigidamente junto à extremidade frontal da viga 312. O conjunto de bucha 323 dá condições a instalação articulada da viga 312 com o suporte 318.

[064] A viga se afunila longitudinalmente a partir da conexão da mola pneumática 329 com a placa de suporte 347, conectando articuladamente a viga ao suporte 318. As paredes laterais 366 são formadas com aberturas circulares 350 alinhadas transversalmente na adjacência da extremidade traseira das paredes laterais. Um envoltório de eixo mecânico 316 do tipo descrito e mostrado na Patente Norte-Americana N° 8 454 040, cedida ao Requerente da presente invenção, Hendrickson, U.S.A. L.L.C., vem a ser fixado ao eixo mecânico. O eixo mecânico 317 passa através e se estende a parte externa de bordo a partir de cada par de aberturas circulares 350 de cada viga 312 dos conjuntos de suspensão 311, de modo que cada envoltório de eixo mecânico 316 seja disposto entre o eixo mecânico e as aberturas circulares 350 da sua respectiva viga 312. Tipicamente, o envoltório 316 é fixado junto ao eixo mecânico 317 e a viga 312 por meio de soldas. A porção de base das paredes laterais 366 se estende em sentido descendente e recuado a partir da conexão do eixo mecânico 317 até a viga 312 para formar dois lugares de suporte da mola pneumática 368. A placa de base 328 é soldada ou então fixada rigidamente junto à borda de base de cada lugar 368 de mola pneumática. Uma placa de suporte 347 de mola pneumática em formato genérico de L, vem a ser soldada ou então fixada rigidamente junto à borda de topo de cada lugar 368. A placa de suporte 347 é formada com uma abertura 332. O absorvedor de choque 377, que é fixado junto a uma extremidade no membro principal 6, vem a ser disposto através da abertura 332, que por sua vez é fixada na placa de base 338 via um prendedor (não mostrado). O absorvedor de choque 377 proporciona com um amortecimento junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico 300, conforme é sabido na área técnica. A mola pneumática 329 é instalada, imobilizada, junto à extremidade de topo na direção traseira da placa de suporte 347. Um consolo de suporte 330 é fixado junto ao topo da mola pneumática 329, que por sua vez é fixada ao membro principal 6 de um veículo de carga pesada, tal como o trator de carga pesada 5 (Fig. 1).

[065] De acordo com um fator importante da viga afunilada da segunda modalidade preferida da presente invenção, e conforme melhor apresentado na Fig. 5A, a viga 312 inclui um perfil de seção transversal repartido incorporando um afunilamento no painel externo ascendente 314 e um afunilamento no painel interno ascendente 315 formado na parede de topo 341. Tanto o afunilamento 314 quanto o afunilamento 315 se estendem longitudinalmente a partir do painel interno e do lugar de painel externo 368 da parede lateral 366, até ao conjunto de suporte de bucha 323. Em função da lateral do painel interno da viga 312 se afunilar em sentido ascendente na parte externa de bordo junto ao afunilamento 314, a viga 312 é fixada de modo articulado ao suporte na parte externa de bordo a partir do membro principal 6, sendo que o percurso de trepidação não fica limitado a distância entre o topo da viga e o membro principal de veículo, mas ao contrário, pela distância entre o eixo mecânico 317 e o membro principal. Portanto, a viga 312 proporciona com os mesmos benefícios daqueles descritos com referência a viga 312 da primeira modalidade preferida, e além disso, reduzindo o material necessário para a formação da viga, resultando em mais economias no peso e combustível.

[066] Deve ser entendido que as vigas 212, 312 da presente invenção podem ser utilizadas nos tratores de carga pesada, bem como em outros veículos de carga pesada, tais como caminhões de carga pesada ou mesmo reboques sem afetar o conceito geral da invenção. Deve ser entendido também que as vigas 212, 312 da presente invenção poderiam vir a serem utilizadas junto à ambas configurações de sistemas de suspensão/eixo mecânico com braço de arrasto e braço de avanço para veículos de carga pesada, sem afetar o conceito geral da invenção. Fica ainda entendido que as vigas 212, 312 da presente invenção podem ser utilizadas em ambos sistemas de suspensão/eixo mecânico com e sem capacidade de levantamento, sem vir a afetar o conceito geral da presente invenção. Deve ser ainda entendido que as vigas 212, 312 podem encontrar aplicações nos sistemas de suspensão/eixo mecânico apresentando estruturas e disposições diferenciadas de seus diversos componentes em relação aqueles mostrados e descritos neste relatório, incluindo aqueles fazendo uso de suportes, molas pneumáticas, absorvedores de choque, conjuntos de levantamento, conexões de eixo mecânico com viga, sistemas de suspensão/eixo mecânico sem suspensão a ar e coisas do gênero diferentes. Deve ser ainda entendido que as vigas 212, 312 podem ser formadas de compostos, e elementos do gênero. Deve ser ainda entendido que o afunilamento ascendente das vigas 212, 312 pode incorporar outros perfis afunilados da seção transversal transverso além daqueles mostrados e descritos, tal como, por exemplo, um perfil arredondado ou contendo múltiplas divisões da parede de topo 241, 341 ou das paredes laterais 266, 366 e coisas do gênero.

[067] Consequentemente, o sistema de suspensão/eixo mecânico aperfeiçoado para veículos de carga pesada da presente invenção é simplificado, proporcionando com uma estrutura efetiva, segura, de baixo custo e eficiente vinda a alcançar todos os objetivos enumerados, proporcionando com a eliminação das dificuldades encontradas com os sistemas de suspensão/eixo mecânico do estado anterior da técnica, e solucionando os problemas e obtendo novos resultados na área técnica.

[068] Na descrição anterior, certos termos foram empregados em função da clareza, brevidade e compreensão; porém, nenhuma limitação desnecessária deve de vir a ser relacionada a partir desta condição além dos requisitos estabelecidos pelo estado anterior da técnica, devido a tais termos haverem sido empregados para finalidades descritivas e serem destinados a uma ampla abrangência. Além disso, a presente invenção veio a ser descrita com referência as modalidades específicas. Deve ser entendido que esta ilustração ocorre como forma de exemplo e não como de limitação, uma vez que o âmbito da invenção não fica restrito aos detalhes exatamente mostrados e descritos. As modificações e alterações em potencial irão ocorrer a outros pesquisadores mediante a leitura e compreensão deste relatório descritivo, e deve ser entendido que a invenção inclui todos os tipos de tais modificações e alterações e seus formatos equivalentes.

[069] Havendo descrito as características, descobertas e princípios da invenção, a maneira pela qual o sistema de suspensão/eixo mecânico aperfeiçoado para veículos de carga pesada da presente invenção vem a ser construído, arranjado e usado, as características da construção e disposição são obtidos novos resultados, vantagens e utilizações; as novas e utilizáveis estruturas, dispositivos, elementos, disposições, partes e combinações vem a ser estabelecidos no quadro de reivindicações em apenso.

Claims (17)

1. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200,300) para um veículo de carga pesada incluindo um par de conjuntos de suspensão (211,311), o referido sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) compreendendo: a) um eixo mecânico (217, 317) que se estende transversalmente entre e sendo conectado nos referidos conjuntos de suspensão (211, 311), cada um dos conjuntos de suspensão (211, 311) incluindo: i) um suporte (218, 318) fixado a, subordinado a partir de e se sendo deslocado da parte externa a partir de um elemento respectivo de um par de membros principais (6) se estendendo longitudinalmente de uma armação do referido veículo; e ii) uma viga (213, 312) que se estende longitudinalmente, a referida viga (212, 312) incluindo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a referida primeira extremidade da viga sendo conectada de forma articulada junto ao referido suporte (218, 318) e a referida segunda extremidade da viga sendo conectada ao referido respectivo membro principal (6), a viga (212, 312) capturando o referido eixo mecânico (217, 317), o sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) sendo CARACTERIZADO pelo fato de que a referida viga (212, 312) tem um perfil de seção transversal transverso afunilado para cima, aonde é provido um espaço entre a viga (212, 312) e o membro principal (6) durante a movimentação articulada ascendente da referida viga (212, 312) durante a trepidação ou levantamento do conjunto de suspensão.

2. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de uma parede lateral (266, 266’) de referida viga (212, 312) incluir um afunilamento de painel externo ascendente (214, 314).

3. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de uma parede de topo (341) de referida viga (212, 312) inclui um afunilamento ascendente (314, 315).

4. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente uma mola pneumática (229, 329) instalada na referida segunda extremidade de viga.

5. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato da referida viga (212, 312) ser formada de um metal resistente.

6. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato do referido metal resistente ser de aço.

7. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente um conjunto de levantamento (240, 340), o referido conjunto de levantamento (240, 340) possibilita que a referida viga (212, 312) seja suspensa ou rebaixada de modo controlado em torno da conexão articulada de referida primeira extremidade de viga junto ao referido suporte (218, 318).

8. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato do referido conjunto de levantamento (240, 340) possibilitar que a referida viga (212, 312) seja mantida em uma posição levantada.

9. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato da referida viga (212, 312) ser mantida em uma posição levantada aonde o referido eixo mecânico (217, 317) contata o referido par de membros principais (6) se estendendo longitudinalmente.

10. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente um envoltório (216, 316) fixado ao referido eixo mecânico (217, 317), o referido envoltório (216, 316) sendo disposto entre o eixo mecânico (217, 317) e a referida viga (212, 312), o envoltório (216, 316) sendo fixado de modo imóvel na viga (212, 312).

11. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato do referido envoltório (216, 316) ser fixado junto ao referido eixo mecânico (217, 317) por meio de soldagem.

12. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato do referido envoltório (216, 316) ser fixado junto ao referido eixo mecânico (217, 317) através pelo menos de um par de depressões conjugadas formadas no envoltório (216, 316) e no eixo mecânico (217, 317).

13. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de uma largura transversal de referida viga (212, 312) aumentar ao longo de um comprimento longitudinal da viga (212, 312) a partir da referida primeira extremidade da viga até a referida segunda extremidade da viga.

14. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do referido eixo mecânico (217, 317) incluir uma curvatura se estendendo em sentido rebaixado junto a uma linha central longitudinal do eixo mecânico (217, 317).

15. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de uma parede lateral (266, 266’) de painel interno de referida viga (212, 312) incluir um afunilamento de bordo externo ascendente (214, 314).

16. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato da referida parede lateral (266, 266’) incluir uma curvatura.

17. Sistema de suspensão/eixo mecânico (200, 300) para um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato da referida parede lateral (266, 266’) ser linear.