BR112018011129B1 - Mola pneumática contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada - Google Patents

Abstract

MOLA PNEUMÁTICA DE AMORTECIMENTO COM ABERTURAS EM ESTÁGIOS. Uma mola pneumática contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada que inclui uma primeira câmara, uma segunda câmara e uma câmara intermediária. A câmara intermediária é conectada de forma operacional entre a primeira câmara e a segunda câmara. Um primeiro mecanismo proporciona com comunicação restrita de fluido entre a câmara intermediária e a primeira câmara. Um segundo mecanismo proporciona com comunicação restrita de fluido entre a câmara intermediária e a segunda câmara. O primeiro e segundo mecanismos para a provisão de comunicação restrita de fluido, respectivamente, entre a câmara intermediária e a primeira e segunda câmaras, proporcionam com características de amortecimento junto a mola pneumática durante a operação do veículo de carga pesada.

Description

REFERÊNCIA CORRELATA A PEDIDO EM PAUTA

[001] Este pedido reivindica o benefício advindo do Pedido de Patente Provisório Norte-Americano No. de Série 62/261554, depositado em 01 de dezembro de 2015.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[002] Em termos gerais, a invenção se refere a técnica de sistemas de suspensão/eixos mecânicos voltados para veículos de carga pesada. Mais particularmente, a invenção se refere a sistemas de suspensão/eixos mecânicos para veículos de carga pesada que fazem uso de uma mola pneumática suavizando o trajeto do veículo. Em termos mais específicos, a invenção é dirigida a uma mola pneumática incorporando características de amortecimento para um sistema de suspensão/eixo mecânico de veículo de carga pesada, aonde a mola pneumática faz uso de múltiplas câmaras conectadas via aberturas em estágios que proporcionam com um melhor controle do fluxo de ar e promovem o amortecimento do sistema de suspensão/eixo mecânico ao longo de uma faixa mais ampla de cargas, movimentos de direção e frequências utilizando um volume genericamente reduzido de ar de modo a melhorar a qualidade do trajeto para o veículo de carga pesada durante a operação.

FUNDAMENTOS TÉCNICOS

[003] O emprego de sistemas de suspensão/eixo mecânico de vigas rígidas e braços de arrasto e percurso de trajeto de ar tem se apresentado muito populares na indústria de reboque-tratores e caminhões de cargas pesadas por muitos anos. Muito embora tais sistemas de suspensão/eixos mecânicos sejam encontrados em uma amplitude de formas estruturais variantes, em geral, a estrutura dos mesmos é semelhante no sentido de que cada sistema inclui, tipicamente, um par de conjuntos de suspensão. Em alguns dos veículos de carga pesada, os conjuntos de suspensão são conectados diretamente junto a armação primária do veículo. Em outros veículos de carga pesada, a armação primária do veículo suporta uma sub-armação, e os conjuntos de suspensão conectam-se diretamente 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 habitualmente referida como uma caixa corrediça, sub-armação corrediça, carroceria inferior corrediça, ou armação corrediça secundária. Para fins de conveniência e clareza, será feita referência neste relatório aos membros principais, com o entendimento de que tal referência consiste uma forma de exemplo, e com a presente invenção estando voltada a sistemas de suspensão/eixo mecânico de veículo de carga pesada suspendido a partir dos membros principais das armações primárias, sub armações movíveis e sub-armações não-movíveis.

[004] Especificamente, cada conjunto de suspensão de um sistema de suspensão/eixo mecânico inclui uma viga alongada se estendendo longitudinalmente. Cada viga se localiza, tipicamente, adjacente e abaixo de um respectivo par de membros principais distanciados se estendendo longitudinalmente e um ou mais membros transversais, os quais formam a armação do veículo. Em termos mais específicos, cada viga é conectada de forma articulada junto a uma de suas extremidades até a um gonzo, o qual por sua vez vem a ser fixado e dependente de um dos respectivos membros principais do veículo. Um eixo mecânico se estende transversalmente intermediário sendo conectado, tipicamente, por algum mecanismo junto as vigas do par de conjuntos de suspensão até a uma localização selecionada a partir de em torno do ponto intermediário de cada viga até a extremidade da viga oposta a partir da sua extremidade de conexão articulada. A extremidade da viga oposta a extremidade de conexão articulada é também conectada a uma mola pneumática, ou a outro mecanismo de mola, o qual por sua vez é conectado a um dos respectivos membros principais. Uma válvula de controle de elevação é instalada junto ao membro principal ou a outra estrutura de suporte, sendo operacionalmente conectada à viga e na mola pneumática de modo a manter a elevação de trajeto do veículo. Um sistema de frenagem e, opcionalmente, um ou mais absorvedores de choque para proporcionamento de amortecimento junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico do veículo são também instalados no sistema de suspensão/eixo mecânico. A viga pode se estender em sentido recuado ou dianteiro a partir da conexão articulada relativa à extremidade frontal do veículo, definindo assim o que vem a ser tipicamente referido, respectivamente, como braço de percurso ou sistemas de suspensão/eixo mecânico de braço de arrasto. Entretanto, para finalidades do relatório descritivo apresentado, deve ser entendido que a expressão “braço de arrasto” irá abranger vigas que se estendem tanto em sentido recuado quanto dianteiro com respeito a extremidade frontal do veículo.

[005] Os sistemas de suspensão/eixo mecânico do veículo de carga pesada para a suavização do trajeto amortecem as vibrações e estabilizam o veículo. Mais particularmente, conforme o veículo esteja se deslocando ao longo da estrada, suas rodas se deparam com as condições da estrada que impõem diversas forças, cargas, e/ou tensões, referidas coletivamente no relatório como forças, junto ao respectivo eixo mecânico aonde as rodas vem a ser instaladas, e por sua vez, junto aos conjuntos de suspensão que são conectados e dão suporte ao eixo mecânico. De modo a minimizar o efeito negativo dessas forças junto ao veículo, conforme ele esteja funcionando, o sistema de suspensão/eixo mecânico é projetado para reagir e/ou absorver pelo menos alguns desses efeitos.

[006] Essas forças incluem a presença de forças verticais induzidas pelo movimento vertical das rodas conforme elas se deparem com certas condições da estrada, forças dianteiras-traseiras provocadas pela aceleração e desaceleração do veículo, assim como de certas condições da estrada, e das forças de torção e cargas laterais associadas com o movimento transversal do veículo, tal como o rodopio do veículo e manobras de mudanças de faixa. De modo a vir a endereçar tais forças dispares, os sistemas de suspensão/eixo mecânico apresentam diferenciados requisitos estruturais. Mais particularmente, vem a ser desejável que um sistema de suspensão/eixo mecânico incorpore vigas que sejam basicamente rígidas de maneira a virem a minimizar a quantidade de dispersão experimentada pelo veículo e proporcionando assim com o que vem a ser conhecido na técnica como estabilidade de rolagem. Entretanto, vem a ser também desejável que um sistema de suspensão/eixo mecânico se apresente relativamente flexível atendendo a suavização do veículo contra impactos verticais, e proporcionando com o atendimento a que os componentes do sistema de suspensão/eixo mecânico do veículo resistam as falhas, aumentando desse modo a durabilidade do sistema de suspensão/eixo mecânico. Vem a ser também desejável se amortecer as vibrações ou oscilações resultantes a partir da ação de tais forças. Um componente chave do sistema de suspensão/eixo mecânico que suaviza o trajeto do veículo contra impactos verticais consiste na mola pneumática. No passado, um absorvedor de choque veio a ser utilizado no sistema de suspensão/eixo mecânico proporcionando com características de amortecimento junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico. Mais recentemente, as molas pneumáticas incorporando características de amortecimento vieram a ser projetadas eliminando o absorvedor de choque, e a mola pneumática oferece com o amortecimento do sistema de suspensão/eixo mecânico. Um tipo de tal mola pneumática incorporando características de amortecimento é apresentada e descrita na Patente Norte-Americana No. 8540222, de propriedade do cessionário do pedido em questão, Hendrickson USA, L.L.C.

[007] Uma mola pneumática convencional sem as características de amortecimento que vem a ser empregada em sistema de suspensão/eixo mecânico de trajeto pneumático de carga pesada inclui três componentes principais: um fole flexível, um pistão e uma placa de topo de fole. O fole vem a ser formado, tipicamente, a partir de uma material de borracha ou outro tipo de material flexível, sendo instalado operacionalmente junto ao topo do pistão. Tipicamente, o pistão vem a ser formado a partir do aço, alumínio, plásticos reforçados com fibras ou outros materiais rígidos, sendo instalado na extremidade traseira da placa de topo da viga do conjunto de suspensão por meio de prendedores de tipos que vem a ser genericamente bem familiares aos especialistas da área técnica. O volume de ar pressurizado, ou “volume de ar”, que se apresenta contido no interior da mola pneumática consiste em um fator principal na determinação da taxa de mola da mola pneumática. Mais especificamente, este volume de ar se apresenta contido no interior do fole e, em alguns casos, no pistão da mola pneumática. Quanto maior o volume de ar da mola pneumática, mais reduzida a taxa de mola da mola pneumática. Uma taxa de mola mais reduzida, em geral, vem a ser mais desejável na indústria de veículo de carga pesada devido a proporcionar com uma trajeto mais suave durante a operação do veículo.

[008] As molas pneumáticas do estado anterior da técnica sem as características de amortecimento, enquanto vindo a proporcionar com a suavização junto a carga do veículo e dos ocupantes durante o funcionamento do mesmo, proporcionam com muito poucas, se algumas, das características de amortecimento junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico. Tais características de amortecimento são proporcionadas, tipicamente, por outro lado por meio de um par de absorvedores de choque hidráulico, muito embora um simples absorvedor de choque encontre igualmente emprego e, em geral, vem a ser bem conhecido pela área técnica. Faz-se a instalação de cada um dos absorvedores de choque que se estendem por entre as vigas de um dos respectivos conjuntos de suspensão do sistema de suspensão/eixo mecânico e um dos respectivos membros principais do veículo. Esses absorvedores de choque consistem em um item de serviço do sistema de suspensão/eixo mecânico que irá vir a necessitar de manutenção e/ou reposição de tempos em tempos, com os mesmos vindo a acrescentar nos custos referentes a manutenção e/ou reposição adicionais junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico.

[009] A quantidade de carga que um veículo pode conduzir é governada pelas leis de trânsito em pontes e estradas nacionais e/ou locais, estaduais. O princípio básico por detrás da maioria das estradas e leis de trânsito em pontes visa a limitar a carga máxima que um veículo pode chegar a transportar, bem como limitar a carga máxima que pode ser suportada pelos eixos mecânicos individuais. Devido aos absorvedores de choque serem relativamente pesados, esses componentes acrescentam em pesos indesejáveis junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico e reduzem, portanto, a quantidade de carga que pode vir a ser conduzida pelo veículo de carga pesada. Dependendo dos absorvedores de choque empregados, eles acrescentam ainda diversos graus de complexidade junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico, o que vem a ser algo indesejável.

[010] Uma mola pneumática incorporando características de amortecimento, tal como aquela descrita e apresentada na Patente Norte-Americana No. 8540222, de propriedade do cessionário do pedido em questão, Hendrickson USA, L.L.C., inclui um pistão incorporando uma cavidade oca em comunicação fluida com o fole via pelo menos uma abertura, a qual proporciona com restrição de comunicação de ar entre os volumes de pistão e fole durante a operação do sistema de suspensão/eixo mecânico. O volume de ar da mola pneumática se apresenta em comunicação fluida com a válvula de controle de elevação do veículo, a qual por sua vez se apresenta em comunicação fluida com uma fonte de ar, tal como um tanque de suprimento de ar. A válvula de controle de elevação, por meio do direcionamento do fluxo de ar para dentro e para fora da mola pneumática do sistema de suspensão/eixo mecânico, auxilia na manutenção da elevação de trajeto desejada do veículo.

[011] A comunicação restrita de ar entre a câmara de pistão e da câmara de fole durante o funcionamento proporciona com amortecimento ao sistema de suspensão/eixo mecânico. Mais especificamente, quando o sistema de suspensão/eixo mecânico experimenta um evento de sacudidela, tal como quando as rodas do veículo se deparam com uma irregularidade elevada ou com o meio-fio na estrada, o eixo mecânico se eleva verticalmente em sentido ascendente em direção ao seu chassi. Diante de tal evento de sacudidela, o fole vem a ser comprimido pelo sistema de suspensão/eixo mecânico uma vez que as rodas do veículo atravessam o meio-fio ou a irregularidade elevada na estrada. A compressão do fole de mola pneumática leva a que a pressão interna do fole venha a aumentar. Portanto, vem a ser criado um diferencial de pressão levando a que o ar flua a partir do fole através das aberturas até ao interior da câmara de pistão. O ar irá prosseguir fluindo para frente e para trás através das aberturas por entre o fole e a câmara de pistão até que as pressões da câmara de pistão e da câmara de fole tenham vindo a se equalizar. O fluxo restrito de ar indo e vindo através das aberturas leva a ocorrência do amortecimento.

[012] De modo inverso, por outro lado, quando o sistema de suspensão/eixo mecânico experimenta um evento de rechaço, tal como quando as rodas do veículo se deparam com um grande buraco ou grande depressão na estrada, o eixo mecânico se movimenta verticalmente em sentido rebaixado para além do chassi do veículo. Em tal evento de rechaço, o fole vem a ser expandido pelo sistema de suspensão/eixo mecânico conforme as rodas do veículo passem pelo buraco ou depressão na estrada. A expansão do fole da mola pneumática leva a diminuição das pressões internas do fole. Tem-se que vem a ser criado um diferencial de pressão entre o fole e a câmara de pistão. Este diferencial de pressão leva a que o ar flua a partir da câmara de pistão através das aberturas para dentro da câmara de fole. O ar irá continuar a escoar para frente e para trás através das aberturas por entre o fole e as câmaras de pistão até que as pressões da câmara de pistão e da câmara de fole tenham se equalizado. O fluxo restrito de ar indo e vindo através das aberturas levam a ocorrência do amortecimento.

[013] As molas pneumáticas do estado anterior da técnica incorporando características de amortecimento apresentam certas limitações em função da concepção estrutural das mesmas. Primeiramente, devido as molas pneumáticas do estado anterior da técnica incluírem somente aberturas localizadas entre a câmara de fole e a câmara de pistão, a faixa de amortecimento da mola pneumática vem a ser limitada, tipicamente, a uma carga em particular ou a movimentação da roda. Essas limitações quanto a faixa de amortecimento da mola pneumática restringem a capacidade de “sintonização” quanto ao amortecimento para uma dada aplicação. Portanto, vem a ser desejável se ter uma mola pneumática contendo fatores de amortecimento que tornarão possível ter-se uma faixa de amortecimento mais ampla por sobre uma faixa mais ampla de cargas e movimentos de rodas, expandindo dessa forma a faixa operacional da mola pneumática de amortecimento.

[014] Em segundo lugar, as molas pneumáticas do estado anterior da técnica com as características de amortecimento proporcionam, tipicamente, com amortecimento máximo que vem a ser dependente da frequência. Isto implica que o amortecimento máximo provido pela mola pneumática a uma frequência de 1 Hz pode ser reduzido grandemente a uma frequência de 10 Hz. Portanto, torna-se desejável ter-se uma mola pneumática contendo fatores de amortecimento que reduzam ou eliminem a dependência quanto a frequência.

[015] Em terceiro lugar, molas pneumáticas do estado anterior da técnica contendo características de amortecimento requerem, tipicamente, um volume de ar grande. Este requisito de grande volume de ar por sua vez aumenta a quantidade de espaço requerido pelo sistema de suspensão/eixo mecânico, o que não vem a ser desejável na indústria de veículos de carga pesada, devido ao aumento da quantidade de espaço que se faz necessário pelo sistema de suspensão/eixo mecânico vindo a aumentar o peso e reduzir o ambiente destinado a carga útil, resultando em vir a haver menos carga útil que pode ser conduzida pelo veículo. Portanto, torna-se desejável ter-se uma mola pneumática incorporando fatores de amortecimento que tornem possível a redução quanto a necessidade por maiores volumes de ar para aumento do amortecimento. Isto, por sua vez, dá condições ao emprego de uma mola pneumática menor e reduz a quantidade de espaço requerido pelo sistema de suspensão/eixo mecânico, o que viabiliza com mais espaço e capacidade de peso para a carga útil ou ao carregamento.

[016] A mola pneumática incorporando características de amortecimento para veículos de carga pesada da presente invenção supera os problemas associados com as molas pneumáticas do estado anterior da técnica contendo ou não os fatores de amortecimento, por meio de provisão de uma câmara intermediária incorporando aberturas em estágios em comunicação fluida com a câmara de fole e a câmara de pistão exibindo um melhor controle de fluxo de ar, resultando na otimização das características de amortecimento da mola pneumática. Por meio da provisão de uma mola pneumática para veículos de carga pesada incorporando características de amortecimento otimizadas, o absorvedor de choque do sistema de suspensão/eixo mecânico pode ser eliminado ou ter o seu tamanho reduzido, reduzindo a complexidade, salvando em peso e custo, e dando condições a que o veículo de carga pesada adquira mais carregamento. Além disso, a eliminação dos absorvedores de choque elimina em potencial os custos de reparos e/ou quanto aos custos de manutenção associados com esses sistemas.

[017] A mola pneumática incorporando características de amortecimento para veículos de carga pesada da presente invenção proporciona com fatores de amortecimento junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico por sobre uma faixa ampliada de amortecimento vindo a acomodar uma faixa mais ampla de cargas e movimentos de rodas, reduzindo assim as restrições quanto a faixa operacional da mola pneumática de amortecimento. Além disso, a mola pneumática incorporando características de amortecimento para veículos de carga pesada da presente invenção reduz ou elimina a dependência quanto a frequência. Mais ainda, a mola pneumática incorporando características de amortecimento para veículos de carga pesada da presente invenção torna possível vir a se reduzir a necessidade por volumes de ar maiores para o aumento dos fatores de amortecimento, o que por sua vez dá condições ao uso de uma mola pneumática de menor porte reduzindo a quantidade de espaço requerido pelo sistema de suspensão/eixo mecânico e dando condições a ter-se mais espaço e capacidade de peso para a carga útil ou carregamento.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[018] Um objetivo da mola pneumática de amortecimento incorporando aberturas em estágios da presente invenção inclui a provisão de uma mola pneumática apresentando características de amortecimento para veículos de carga pesada que proporcionam com fatores de amortecimento junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico ao longo de uma faixa de amortecimento mais ampla vindo a acomodar uma faixa ampla de cargas e movimentos de rodas, reduzindo dessa forma as restrições quanto a faixa operacional da mola pneumática de amortecimento.

[019] Um objetivo adicional da mola pneumática de amortecimento com aberturas em estágios da presente invenção consiste na provisão de uma mola pneumática contendo características de amortecimento para veículos de carga pesada que reduzem ou eliminam a dependência quanto a frequência.

[020] Ainda um outro objetivo da mola pneumática de amortecimento apresentando aberturas em estágios da presente invenção consiste na provisão de uma mola pneumática incorporando características de amortecimento para veículos de carga pesada que forneçam com um melhor controle do fluxo de ar entre as múltiplas câmaras do sistema de suspensão/eixo mecânico.

[021] Tem-se ainda que um outro objetivo da mola pneumática de amortecimento contendo aberturas em estágios da presente invenção consiste na provisão de uma mola pneumática contendo características de amortecimento para veículos de carga pesada que tornem possível se reduzir a necessidade quanto a maiores volumes de ar aumentando os fatores de amortecimento, o que por sua vez reduz a quantidade de espaço requerido para as molas pneumáticas pelo sistema de suspensão/eixo mecânico e, portanto, dando condições a mais ambientação e capacidade de peso para a carga útil ou carregamento.

[022] Esses objetivos e vantagens são obtidos pela mola pneumática incorporando características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada da presente invenção, que vem a incluir uma primeira câmara; uma segunda câmara; uma câmara intermediária operacionalmente conectada à primeira câmara e à segunda câmara; um primeiro mecanismo para a provisão de comunicação restrita de fluido entre a câmara intermediária e a primeira câmara; e um segundo mecanismo para a provisão de comunicação restrita de fluido entre a câmara intermediária e a segunda câmara, sendo que o primeiro e segundo mecanismos para a provisão de comunicação restrita de fluido proporcionam com características de amortecimento junto a mola de amortecimento.

BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISUALIZAÇÕES DOS DESENHOS

[023] As modalidades preferidas da invenção, ilustrando os melhores modos aonde os autores vieram a contemplar a aplicação dos princípios, vem a ser estabelecidas na descrição a seguir e são apresentadas nos desenhos, sendo particular e distintamente salientadas e estabelecidas adiante no quadro de reivindicações em apenso.

[024] A Figura 1 consiste de uma vista em perspectiva lateral da parte traseira de topo do motorista de um sistema de suspensão/eixo mecânico incorporando um par de molas pneumáticas do estado anterior da técnica sem amortecimento, e mostra um par de absorvedores de choque, cada componente do par de absorvedores de choque instalado junto a um dos respectivos conjuntos de suspensão do sistema de suspensão/eixo mecânico;

[025] a Figura 2 consiste em uma vista em perspectiva, em seção, de uma mola pneumática do estado anterior da técnica incorporando características de amortecimento, mostrando a câmara de fole conectada à câmara de pistão via um par de aberturas;

[026] a Figura 3 consiste de uma vista em elevação de uma primeira modalidade de exemplo de mola pneumática incorporando características da presente invenção, mostrando a câmara intermediária disposta no interior do pistão da mola pneumática, a câmara intermediária estando em comunicação fluida com a câmara de fole via uma abertura contínua formada através da parede de topo da câmara intermediária, da placa de topo de pistão e da placa de retenção, e mostrando a câmara intermediária também estando em comunicação fluida com a câmara de pistão da mola pneumática via uma abertura na parede de base da câmara intermediária;

[027] a Figura 3A consiste em uma vista em perspectiva de topo em seção da primeira modalidade de exemplo de mola pneumática incorporando características de amortecimento da presente invenção mostradas na Figura 3, com o amortecedor e o prendedor removidos;

[028] a Figura 4 consiste de uma vista em perspectiva fragmentada grandemente ampliada em seção de uma porção da mola pneumática mostrada na Figura 3A, apresentando a abertura de parede de topo de câmara intermediária, a abertura da placa de topo do pistão e a abertura da placa de retenção, com as suas respectivas aberturas estando alinhadas para a formação da abertura contínua entre a câmara intermediária e a câmara de fole, possibilitando a comunicação de fluido entre a câmara intermediária e a câmara de fole, e também mostrando a abertura de parede de base da câmara intermediária formada através da parede de base da câmara intermediária possibilitando a comunicação fluida entre a câmara intermediária e a câmara de pistão;

[029] a Figura 5 consiste de uma vista em elevação em seção de uma segunda modalidade de exemplo de mola pneumática contendo características de amortecimento da presente invenção, apresentando a câmara intermediária, incluindo abafadores internos, dispostos no interior do pistão da mola pneumática, a câmara intermediária estando em comunicação fluida com a câmara de fole via uma abertura contínua formada através da parede de topo da câmara intermediária, da placa de topo de pistão e da placa de retenção, e mostrando a câmara intermediária estando também em comunicação fluida com a câmara de pistão da mola pneumática via uma abertura de parede de base da câmara intermediária;

[030] a Fig. 5A consiste em uma vista em perspectiva em seção da segunda modalidade de exemplo da mola pneumática contendo características de amortecimento da presente invenção, mostrada na Figura 5, com o amortecedor e o fixador removidos; e

[031] a Fig. 6 consiste de uma vista em perspectiva fragmentada grandemente ampliada em seção de uma porção da mola pneumática mostrada na Figura 5A, mostrando a abertura de parede de topo da câmara intermediária, a abertura de placa de topo de pistão e a abertura da placa de retenção, com as suas respectivas aberturas alinhadas para formarem a abertura contínua entre a câmara intermediária e a câmara de fole, possibilitando a comunicação fluida ente a câmara intermediária e a câmara de fole, e mostrando também a abertura da parede de base da câmara intermediária formada através da parede de base da câmara intermediária dando condições a comunicação fluida entre a câmara intermediária e a câmara de pistão, e mostrando os abafadores dispostos no interior da câmara intermediária.

[032] Numerais semelhantes se referem a partes similares ao longo da apresentação dos desenhos.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA

[033] De modo a melhor entender o ambiente aonde a mola pneumática incorporando características de amortecimento para um veículo de carga pesada da presente invenção vem a ser empregada, um sistema de suspensão/eixo mecânico de trajeto de ar do tipo de viga overslung de braço de arrasto incorporando um par de molas pneumáticas do estado anterior da técnica 24 sem as características de amortecimento, indicado genericamente pelo numeral 10, vem a ser mostrado na Figura 1, e será descrito em detalhes adiante.

[034] Deve ser observado que o sistema de suspensão/eixo mecânico 10 vem a ser tipicamente instalado junto a um par de membros principais afastados e se estendendo longitudinalmente (não mostrados) a um veículo de carga pesada, o qual vem a ser representativo de diversos tipos de armações utilizadas para veículos de cargas pesadas, incluindo armações primárias que não suportam uma sub- armação e armações primárias e/ou estruturas de piso, as quais sim, suportam uma sub-armação. Para as armações primárias e/ou estruturas de piso que suportam uma sub-armação, a sub-armação pode ser não-movível ou movível, com esta última sendo, em geral, referida como uma caixa corrediça. Devido, a em geral, o sistema de suspensão/eixo mecânico 10 incluir um par idêntico de conjuntos de suspensão 14, por uma questão de clareza, somente um dos sistemas de suspensão virá a ser descrito adiante.

[035] O conjunto de suspensão 14 é conectado de forma articulada junto a um gonzo 16 via uma viga overslung de braço de arrasto 18. Mais especificamente, a viga 18 vem a ser formada apresentando um formato genérico em U virado ao contrário formado integralmente com um par de paredes laterais 66 e uma placa de topo 65, com a porção aberta da viga voltada genericamente em sentido rebaixado. Uma placa de base (não mostrada) se estende entre e vem a ser fixada junto as extremidades mais inferiores das paredes laterais 66 por meio de qualquer mecanismo adequado, tal como soldagem, para a finalização da estrutura de viga 18. A viga overslung de braço de arrasto 18 inclui uma extremidade frontal 20 incorporando um conjunto de bucha 22, o qual inclui uma bucha, cavilhas de articulação e arruelas, conforme já bem conhecido na área técnica, para a facilitação da conexão articulada da viga com o gonzo 16. A viga 18 inclui ainda uma extremidade traseira 26, a qual é soldada ou rigidamente fixada a um eixo mecânico se estendendo transversalmente 32.

[036] O conjunto de suspensão 14 inclui ainda uma mola pneumática 24, instalada e se estendendo entre a extremidade traseira de viga 26 e o membro principal (não mostrado). A mola pneumática 24 inclui um fole 41 e um pistão 42. A porção de topo de fole 41 é engatada de modo vedado com uma placa de topo de fole 43. Dando prosseguimento com referência a Fig. 1, uma placa de montagem de mola pneumática 44 vem a ser instalada na placa de topo 43 por meio de fixadores 45. os quais são também empregados para a instalação da porção de topo da mola pneumática 24 junto ao membro principal de veículo (não mostrado). O pistão 42 apresenta um formato genericamente cilíndrico e incorpora uma placa de base e uma placa de topo genericamente chatas (não mostradas). A porção de base do fole 41 é engatada em vedação com a placa de topo do pistão (não mostrada). A placa de base do pistão se assenta junto a placa de topo de viga 65 diante da extremidade traseira de viga 26, sendo fixada à mesma em uma maneira já bem conhecida para os especialistas da área técnica, tal como através dos fixadores ou cavilhas (não mostradas). A placa de topo de pistão é formada sem as aberturas de modo que não exista comunicação fluida entre o pistão 42 e o fole 41. Tem-se que o pistão 42 não contribui, em geral, com qualquer volume apreciável junto a mola pneumática 24. A extremidade de topo de um absorvedor de choque 40 vem a ser instalada junto a uma asa se estendendo em sentido interno 17 do gonzo 16 via um consolo de montagem 19 e um fixador 15, em uma maneira bem conhecida na área técnica. A extremidade de base do absorvedor de choque 40 é instalado junto a viga 18 (não estando apresentado o suporte) em uma maneira bem conhecida dos especialistas da área técnica. Para sermos relativamente completos, um sistema de frenagem 28 incluindo uma câmara de frenagem 30 vem a ser apresentado instalado junto ao conjunto de suspensão 14 do estado anterior da técnica.

[037] Conforme descrito anteriormente, o sistema de suspensão/eixo mecânico 10 é projetado para absorver as forças atuando junto ao veículo conforme este esteja funcionando. Mais particularmente, tem-se o desejo que o sistema de suspensão/eixo mecânico 10 se apresente rígido ou resistente de modo a resistir as forças de rolagem e proporcionar com estabilidade de rolagem para o veículo. Tipicamente, isto é levado a termo através do emprego de vigas 18, as quais são rígidas, estando também rigidamente fixadas ao eixo mecânico 32. Também é desejado, entretanto, que o sistema de suspensão/eixo mecânico 10 se apresente flexível no atendimento a suavização junto ao veículo (não mostrado) contra os impactos verticais, proporcionando com atendimento de modo que o sistema de suspensão/eixo mecânico resista a falhas. Tipicamente, tal flexibilidade é alcançada através da conexão articulada da viga 18 junto ao gonzo 16 incorporando o conjunto de bucha 22. A mola pneumática 24 suaviza o trajeto quanto ao carregamento e passageiros, enquanto o absorvedor de choque 40 efetua o controle quanto ao trajeto em referência ao carregamento e passageiros.

[038] A mola pneumática 24 do estado anterior da técnica descrita acima, apresenta capacidades muito limitadas ou nenhuma capacidade de amortecimento devido a sua estrutura, conforme descrita acima, não vir a fornecer condições para tanto. Ao invés disso, a mola pneumática 24 do estado anterior da técnica se baseia na atuação do absorvedor de choque 40 para proporcionar com o amortecimento ao sistema de suspensão/eixo mecânico 10. Devido ao absorvedor de choque 40 vir a ser relativamente pesado, isto acresce em peso ao sistema de suspensão/eixo mecânico 10, reduzindo, portanto, a quantidade de carregamento que pode ser conduzido pelo veículo de carga pesada. Os absorvedores de choque 40 compreendem de um item de serviço do sistema de suspensão/eixo mecânico 10 que irá requerer com manutenção e/ou reposição de tempos em tempos, acrescentando os mesmos ainda em custos de manutenção e/ou reposição adicionais junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico.

[039] Uma mola pneumática do estado anterior da técnica incorporando fatores de amortecimento vem a ser mostrada na Figura 2 pelo numeral de referência 124. Conforme dado no caso da mola pneumática 24 do estado anterior da técnica, a mola pneumática 124 do estado anterior da técnica vem a ser incorporada junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico de forma similar ao sistema de suspensão/eixo mecânico 10, ou um outro sistema de suspensão/eixo mecânico de trajeto de ar similar, sem a presença de absorvedores de choque. A mola pneumática 124 inclui um fole 141 e um pistão 142. A extremidade de topo do fole 141 é engatada em vedação com uma placa de topo de fole 143 em uma maneira bem conhecida pela área técnica. Uma placa de montagem de mola pneumática (não mostrada) é instalada junto a superfície de topo da placa de topo 143 por meio de um prendedor 147, o qual também é empregado para suportar a porção de topo de mola pneumática 124 junto a um dos respectivos membros principais (não mostrados) do veículo. Alternativamente, a placa de topo de fole 143 pode ser também instalada diretamente junto a um dos respectivos membros principais (não mostrados) do veículo. O pistão 142 apresenta um formato genericamente cilíndrico e inclui uma parede lateral escalonada genericamente contínua 144 fixada junto a uma placa de base 150 genericamente plana, e inclui uma placa de topo 182. A placa de base 150 é formada com um cubo de roda central se estendendo em sentido ascendente 152. O cubo de roda central 152 inclui uma placa de base 154 formada com uma abertura central 153. Um prendedor 151 é disposto através da abertura 153 de modo a fixar o pistão 142 junto a placa de topo de viga (não mostrada) diante da extremidade traseira de viga (não mostrada).

[040] A placa de topo 182, a parede lateral 144 e a placa de base 150 do pistão 142 definem uma câmara de pistão 199 incorporando um volume interno V1. A placa de topo 182 do pistão 142 é formada com uma proeminência circular 183 se estendendo em sentido ascendente incorporando uma borda 180 em torno de sua circunferência. Uma borda 180 coopera com a extremidade mais inferior do fole 141 para a formação de uma vedação hermética entre o fole e a borda, conforme já bem conhecido pelos especialistas do estado anterior da técnica. O fole 141. a placa de topo 143 e o placa de topo de pistão 182 definem uma câmara de fole 198 incorporando um volume interno V2 junto a uma elevação de trajeto estático padrão. Um amortecedor 181 é fixado rigidamente junto a uma placa de montagem de amortecedor 186 através de mecanismos genericamente bem conhecidos da área técnica. Uma placa de montagem de amortecedor 186, por sua vez, vem a ser instalada junto a placa de topo de pistão 182 através de um prendedor 184. O amortecedor 181 se estende em sentido ascendente a partir da superfície de topo da placa de montagem de amortecedor 186. O amortecedor 181 serve como uma almofada entre a placa de topo de pistão 182 e a placa de topo de fole 143, de modo a impedir com que as placas entrem em contato uma com a outra durante a operação do veículo, algo que poderia vir a potencialmente danificar as placas e a mola pneumática 124.

[041] A placa de topo de pistão 182 é formada por um par de aberturas 185, as quais possibilitam a que o volume V1 da câmara de pistão 199 e o volume V2 da câmara de fole 198 se comuniquem entre si. Mais particularmente, as aberturas 185 possibilitam a que o fluido ou o ar passe entre a câmara de pistão 199 e a câmara de fole 198 durante o funcionamento do veículo. As aberturas 185 são de formato circular.

[042] A taxa da área em seção transversal de aberturas 185 medidas em polegadas quadradas pelo volume da câmara de pistão 199 medido em polegadas cúbicas junto ao volume de câmara de fole 198 se apresenta na faixa de taxas indo em torno de 1:600:1200 a em torno de 1:14100:23500.

[043] Como forma de exemplo, a mola pneumática 124 para o sistema de suspensão/eixo mecânico 10 para um reboque de carga pesada incorporando um eixo mecânico GAWR de em torno de 20.000 lbs, faz uso da câmara de fole 198 incorporando um volume V2 igual a em torno de 485 in3, com a câmara de pistão 199 incorporando um volume V1 de em torno de 240 in3, e aberturas 185 incorporando uma área de seção transversal combinada de em torno de 0,06 in2.

[044] Havendo agora descrito a estrutura da mola pneumática 124, tem-se a seguir a descrição em detalhes quanto a operação das características de amortecimento da mola pneumática. Quando o eixo mecânico 32 do sistema de suspensão/eixo mecânico 10 experimenta um evento de sacudidela, tal como quando as rodas do veículo encontram com o meio-fio ou com uma elevação esburacada na estrada, o eixo mecânico se movimenta verticalmente em sentido ascendente em direção ao chassi do veículo. Em tal tipo de evento de sacudidela, a câmara de fole 198 vem a ser comprimida pelo sistema de suspensão/eixo mecânico 10 conforme as rodas do veículo trafeguem por sobre o meio-fio ou a elevação esburacada na estrada. A compressão da câmara de fole da mola pneumática 198 provoca o aumento da pressão interna da câmara de fole. Tem-se que um diferencial de pressão vem a ser criado entre a câmara de fole 198 e a câmara de pistão 199. Este diferencial de pressão leva a que o ar flua a partir da câmara de fole 198, através das aberturas da placa de topo do pistão 185 e para o interior da câmara de pistão 199. O fluxo restrito de ar entre a câmara de fole 198 para o interior de câmara de pistão 199 através das aberturas de placa de topo de pistão 185 provoca a ocorrência do amortecimento. Como um resultado adicional do fluxo de ar através das aberturas 185, o diferencial de pressão entre a câmara de fole 198 e a câmara de pistão 199 vem a ser reduzido. O ar continua a escoar através das aberturas de placa de topo de pistão 185 até que as pressões da câmara de pistão 199 e da câmara de fole 198 tenham se equalizado.

[045] Por outro lado, quando o eixo mecânico do sistema de suspensão/eixo mecânico 10 experimenta um evento de rechaço, tal como quando as rodas do veículo se deparam com um grande buraco ou depressão na estrada, o eixo mecânico se movimenta verticalmente em sentido descendente afastando-se do chassi do veículo. Em tal evento de rechaço, a câmara de fole 198 vem a ser expandida pelo sistema de suspensão/eixo mecânico 10, conforme as rodas do veículo trafeguem junto ao buraco ou depressão presente na estrada. A expansão do fole de mola pneumática 198 leva a uma diminuição da pressão interna da câmara de fole. Tem-se que, ocorre a criação de um diferencial de pressão entre a câmara de fole 198 e a câmara de pistão 199, através das aberturas de placa de topo de pistão 185, indo ao interior da câmara de fole 198. O fluxo restrito de ar através das aberturas de placa de topo de pistão 185 leva a ocorrência do amortecimento. Como um resultado adicional do fluxo de ar através das aberturas 185, o diferencial de pressão entre a câmara de fole 198 e a câmara de pistão 199 vem a ser reduzido. O ar prossegue o escoamento através das aberturas de placa de topo de pistão 185 até que as pressões da câmara de pistão 199 e da câmara de fole 198 tenham sido equalizadas. Quando pouca ou nenhuma movimentação vier a estar ocorrendo ao longo de um período de diversos segundos, as pressões da câmara de fole 198 e da câmara de pistão 100 podem ser consideradas iguais.

[046] De acordo com a descrição anterior, o volume V1 da câmara de pistão 199 e o volume V2 da câmara de fole 199, juntamente com a área de seção transversal das aberturas 185, todos relacionados uns com os outros, proporcionam com características de amortecimento de aplicação específica junto a mola pneumática 124, diante de pressão e temperatura padrões, durante a operação do veículo.

[047] A mola pneumática do estado anterior da técnica 124 incorporando características de amortecimento apresenta certas restrições em função da sua concepção estrutural. Primeiramente, devido a mola pneumática 124 do estado anterior da técnica incluir somente aberturas para fluxo de ar restritas localizadas diretamente entre a câmara de fole e a câmara de pistão, a faixa de amortecimento da mola pneumática vem a estar tipicamente limitada a uma carga ou movimento de roda em particular. Tais restrições junto a faixa de amortecimento da mola pneumática 124 do estado anterior da técnica limitam a capacidade de vir a se “sintonizar” o amortecimento junto a uma dada aplicação. Em segundo lugar, a mola pneumática do estado anterior da técnica 124 contendo características de amortecimento, tipicamente, proporciona com amortecimento máximo que é dependente da frequência. Isto implica em que o máximo de amortecimento provido pela mola pneumática 124 junto a uma frequência de 1 Hz vem a ser grandemente reduzido diante de uma frequência de 10 Hz. Em terceiro lugar, a mola pneumática 124 do estado anterior da técnica contendo fatores de amortecimento irá requerer, tipicamente, um volume de ar relativamente grande. Este requisito quanto a um volume de ar relativamente grande por sua vez aumenta a quantidade de espaço necessário para a incorporação da mola pneumática 124 junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico, algo tipicamente indesejável na indústria de veículos de cargas pesadas, devido a um aumento na quantidade de espaço que vem a ser preciso para as molas pneumáticas do sistema de suspensão/eixo mecânico, aumentando-se o peso e reduzindo-se o ambiente destinado a carga útil, resultando na condução de uma menor quantidade de carga útil pelo veículo.

[048] A mola de ar incorporando características de amortecimento da presente invenção supera as deficiências das molas pneumáticas com e sem amortecimento 24, 124 descritas anteriormente, com a sua descrição sendo fornecida a seguir.

[049] Voltando atenção agora para as Figuras 3, 3A e 4, tem-se a apresentação de um primeiro exemplo de modalidade de mola pneumática incorporando características de amortecimento da presente invenção, representada pelo numeral de referência 24. Conforme dado para as molas pneumáticas do estado anterior da técnica 24 e 124, a mola pneumática 224 da presente invenção é incorporada junto a um sistema de suspensão/eixo mecânico incorporando uma estrutura similar à do sistema de suspensão/eixo mecânico 10, ou de algum outro sistema de suspensão/eixo mecânico similar, porém sem a presença de absorvedores de choque. A mola pneumática 224 inclui um fole 241, uma placa de topo de fole 243, e um pistão 242. A placa de topo 243 inclui um par de prendedores 245, cada um dos quais formado contendo uma abertura 246. Os prendedores são empregados para darem suporte a mola pneumática 224 junto a uma placa de montagem de mola pneumática (não mostrada), que por sua vez vem a ser instalada junto ao membro principal do veículo (não mostrado). O pistão 242 apresenta um formato genericamente cilíndrico e inclui uma parede lateral 244, uma porção de ponteira 247, e uma placa de topo 282.

[050] Com referência em particular a Figura 3, um amortecedor 281 é disposto em uma superfície de topo de uma placa de retenção 286. A placa de retenção 286, amortecedor 281 e a placa de topo de pistão 282 são formadas, cada uma das quais, contendo, respectivamente uma abertura 260, 262, e 264. Um prendedor 251 vem a ser disposto através da abertura de placa de topo de pistão 264, abertura de placa de retenção 269, e abertura de amortecedor 262. Uma arruela 283 e uma porca 284 são dispostas junto ao prendedor 251 instalando o amortecedor 281 e a placa de retenção 286 na superfície de topo da placa de topo de pistão 282. A placa de retenção 286 inclui uma extremidade de ponteira 280 moldada junto a extremidade inferior do fole 241, a qual retém o fole posicionado no pistão 242 e forma uma vedação hermética entre o fole e o pistão. Deve ser entendido que a extremidade de ponteira 280 da placa de retenção 286 pode ser também separada da extremidade inferior do fole 241, com a extremidade de ponteira podendo capturar e reter a extremidade inferior do fole em posição no pistão 242 para formar uma vedação hermética entre o fole e o pistão, sem vir a alterar o conceito geral ou o funcionamento da presente invenção. O fole 241, a placa de retenção 286, e a placa de topo de fole 243, em geral, definem uma câmara de fole 298 incorporando um volume interno V2 diante de uma elevação de trajeto padrão. Preferencialmente, a câmara de fole 298 apresenta um volume indo de em torno de 305 in3 a em torno de 915 in3. Mais preferencialmente, a câmara de fole 298 apresenta um volume de em torno de 485 in3. O amortecedor 281 vem a ser formado a partir da borracha, plástico, ou outro tipo de material subordinado e se estende, em geral, em sentido ascendente a partir da placa de retenção 286 instalada junto a placa de topo de pistão.282. O amortecedor 281 serve como uma almofada entre a placa de topo de pistão 282 e a parte rebaixada da placa de topo de fole 243 de modo a impedir que as placas entre em contato uma com a outra e induzam danos durante o funcionamento do veículo.

[051] Um disco genericamente circular 270 é fixado ou conjugado com a base do pistão 242 da primeira modalidade de exemplo da mola pneumática 224 da presente invenção. O disco circular 270 é formado contendo uma abertura (não mostrada) para o pistão de sujeição 242 junto a placa de topo da extremidade traseira da viga 65 (Fig. 1), diretamente ou fazendo uso de um pedestal de montagem de viga (não mostrado) de modo a fixar o pistão 242 da mola pneumática 224 com a viga 18 (Fig. 1). Uma vez fixado, uma superfície de topo 289 do disco circular 270 vem a ser conjugada com uma superfície inferior 287 da parede lateral 244 do pistão 242 da primeira modalidade de exemplo de mola pneumática 224 proporcionando com vedação hermética entre o disco 270 e o pistão 242. O disco circular 270 é formado com um lábio 278 continuamente suspenso junto a superfície de topo 289 ao longo da periferia do disco circular 270, com o lábio sendo disposto genericamente entre a porção de ponteira 247 e a parede lateral 244 do pistão 242 quando o disco 270 vem a ser conjugado ao pistão. Opcionalmente, a fixação do disco 270 ao pistão 242 pode ser suplementada por mecanismo de sujeição adicional, tal como soldagem, prensagem, fundição, fundição por fricção, um anel O, uma gaxeta, adesivos ou elementos do gênero. Alternativamente, a sujeição do disco 270 junto ao pistão 242 pode ser realizada via outros tipos de mecanismos, tais como fixadores, fundição, soldagem, prensagem, soldagem por fricção, adesivos ou elementos do gênero, sem haver alterações quanto ao conceito global ou funcionamento da presente invenção. O disco circular 270 pode ser composto de metal, plástico, e/ou material composto, ou de outros materiais conhecidos pelos especialistas da área técnica, sem haver alteração quanto ao conceito global ou funcionamento da presente invenção. O disco 270 pode incluir, opcionalmente, uma ranhura (não mostrada) formada na superfície de topo 289 disposta circunferencialmente em torno do disco, e configurada para se conjugar com um cubo de roda do pistão se estendendo em sentido rebaixado de modo a reforçar a conexão do disco com a base do pistão 242. Um material de gaxeta ou anel O pode ser disposto, opcionalmente, na ranhura para garantir um ajuste hermético do disco 270 com o pistão 242. Uma vez que o disco 270 seja fixado ao pistão 242, na placa de topo 282, na parede lateral 244, e no disco, tem-se a definição de uma câmara de pistão 299 incorporando um volume interno V1. A câmara de pistão 299, em geral, apresenta condições de suportar a pressão de impacto requerida do sistema de suspensão/eixo mecânico 10 durante a operação do veículo. A câmara de pistão 299 apresenta um volume, preferencialmente, indo de em torno de 150 in3 a em torno de 550 in3. Mais preferencialmente, a câmara de pistão 299 apresenta um volume de em torno 240 in3.

[052] De acordo com um dos fatores primários da presente invenção, uma câmara intermediária 230 é conectada operacionalmente entre a câmara de fole 298 e a câmara de pistão 299. A câmara intermediária 230 se apresenta genericamente circular e inclui um volume interno V3 formado no interior da câmara intermediária. A câmara intermediária 230 apresenta, preferencialmente, um volume indo de em torno 70 in3 a em torno de 150 in3. A câmara intermediária 230 é formada de aço, plástico ou outro tipo de material que se apresente suficientemente rígido de modo a manter um volume constante na câmara intermediária durante a operação do veículo. Uma abertura 274 vem a ser formada na placa de retenção 286 e uma primeira abertura alinhada 275 é formada na placa de topo 282 do pistão 242. Uma abertura alinhada 258 adicional é formada na parede de topo da câmara intermediária 230. A abertura da placa de retenção 274, a abertura da placa de topo 275 e a abertura da parede de topo da câmara intermediária 258 se alinham entre si e são posicionadas, genericamente, adjacentes ao amortecedor 182 (Fig. 3). A abertura da placa de retenção 274, a abertura da placa de topo 275 e a abertura da parede de topo da câmara intermediária 268 apresentam uma seção transversal horizontal contendo um formato genericamente circular, podendo, no entanto, apresentar outros formatos incluindo o oval, elíptico, poligonal ou outros formatos sem a alteração do conceito geral ou funcionamento da presente invenção. A abertura da placa de retenção 274, a abertura da placa de topo 275 e a abertura da parede de topo da câmara intermediária 258 em conjunto formam uma abertura contínua 279 que dá condições a que a câmara intermediária 230 comunique o fluido com a câmara pneumática de fole 198. Alternativamente, a abertura da placa de retenção 274, a abertura da placa de topo 275, e a abertura da parede de topo da câmara intermediária 259 podem incluir um pino de mola (não mostrado), ou um parafuso com auto-afunilamento contendo uma abertura integral, ou um outro conduto similar que ofereça com comunicação de fluido ou ar entre a câmara de fole do pistão 298 e a câmara intermediária 230 durante a operação do veículo. A abertura contínua 279 apresenta, preferencialmente, um diâmetro indo de em torno de 4 mm a em torno de 8 mm. A abertura contínua 279 serve como um mecanismo para proporcionar com comunicação restrita de fluido entre a câmara de fole 298 e a câmara intermediária 230.

[053] De acordo com um outro fator primário da presente invenção, uma abertura 259 é formada na parede de base da câmara intermediária 230. A abertura da parede de base da câmara intermediária 259 apresenta uma seção transversal horizontal apresentando um formato genericamente circular, podendo, no entanto, vir a apresentar outros formatos incluindo o oval, elíptico, poligonal ou outros formatos sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. A abertura 259 pode ser formada em qualquer parte da parede de base da câmara intermediária, sem alterar o conceito global ou operação da presente invenção. A abertura da parede de base da câmara intermediária 159, preferencialmente, apresenta um diâmetro indo de em torno 4 mm a em torno de 8 mm. A abertura da parede de base da câmara intermediária 259 serve como um mecanismo para proporcionar com comunicação restrita de fluido entre a câmara de pistão 299 e a câmara intermediária 230.

[054] A abertura contínua 279 e a abertura da parede de base da câmara intermediária 259 servem como aberturas em estágios na câmara intermediária 230. A comunicação restrita de ar entre a câmara pneumática de fole 298, a câmara intermediária 230 e a câmara de pistão 299 via uma abertura contínua 279 e a abertura da parede de base da câmara intermediária 259, descrita também como aberturas em estágios, proporciona com características de amortecimento para a primeira modalidade de exemplo da mola pneumática 224 da presente invenção. Preferencialmente, a localização da abertura contínua 279 em relação a abertura de parede de base de câmara intermediária 259 proporciona com a mais longa passagem através da câmara intermediária 230 para o fluxo de ar entre as mesmas, sendo que o volume de ar total da câmara intermediária 230 vem a ser utilizado para proporcionar com características de amortecimento.

[055] Mais especificamente, quando o eixo mecânico 32 do sistema de suspensão/eixo mecânico 10 experimenta um evento de sacudidela, tal como quando as rodas do veículo vem a se depararem com o meio-fio ou uma elevação esburacada na estrada, o eixo mecânico se movimenta verticalmente em sentido ascendente em direção ao chassi do veículo. Diante de tal tipo de evento de sacudidela, a câmara de fole 298 vem a ser comprimida pelo sistema de suspensão/eixo mecânico 10, conforme as rodas do veículo se desloquem por sobre o meio-fio ou a elevação esburacada na estrada. A compressão da câmara de fole de mola pneumática 298 leva a que a pressão interna da câmara de fole venha a aumentar. Tem-se que vem a ser criado um diferencial de pressão entre a câmara de fole 298 e a câmara intermediária 230. Este diferencial de pressão provoca o escoamento do ar a partir da câmara de fole 298, através da abertura contínua 179 indo para a câmara intermediária 230. O fluxo de ar na câmara intermediária 230 induz um diferencial de pressão entre a câmara intermediária 230 e a câmara de pistão 299. Este diferencial de pressão leva a que o ar escoe a partir da câmara intermediária 230 através da abertura de parede de base da câmara de intermediária 259 para a câmara de pistão 299. O fluxo de ar indo e vindo através da abertura contínua 279, através da câmara intermediária 230 e através da abertura de parede de base da câmara intermediária 259 até a câmara de pistão 299 leva a ocorrência do amortecimento. O ar irá continuar a fluir indo e vindo entre a câmara de pistão e a câmara de fole através da câmara intermediária 230 até que seja obtido um equilíbrio e ocorra a equalização das pressões na câmara de pistão 299, câmara intermediária 230, e câmara de fole 298.

[056] Por outro lado, quando o eixo mecânico 32 do sistema de suspensão/eixo mecânico 10 experimenta um evento de rechaço, tal como quando as rodas do veículo se encontram com um grande buraco ou depressão na estrada, o eixo mecânico se movimenta verticalmente em sentido descendente afastando-se do chassi do veículo. Diante de tal evento de rechaço, a câmara de fole 298 vem a ser expandida pelo sistema de suspensão/eixo mecânico 10 conforme as rodas do veículo entrem no buraco ou na depressão na estrada. A expansão da câmara de fole de mola pneumática 298 leva a que a pressão interna da câmara de fole diminua. Tem-se que vem a ser criado um diferencial de pressão entre a câmara de fole 298 e a câmara intermediária 230. Este diferencial de pressão leva a que o ar escoe a partir da câmara intermediária 230, através da abertura contínua 279 e ao interior da câmara de fole 298. Tem-se que um diferencial de pressão é criado entre a câmara de pistão 299 e a câmara intermediária 230. Este diferencial de pressão leva a que o ar escoe a partir da câmara de pistão 299, através da abertura de parede de base da câmara intermediária 259 para o interior da câmara intermediária 230. O fluxo de ar indo e vindo através da abertura contínua 279, através da câmara intermediária 230 e através da parede de base da câmara intermediária 259 leva a ocorrência do amortecimento. O ar irá continuar a escoar indo e vindo entre a câmara de fole e a câmara de pistão através da câmara intermediária até que seja atingido o equilíbrio e ocorra a equalização das pressões na câmara de pistão 299, câmara intermediária 230, e câmara de fole 298.

[057] A primeira modalidade de exemplo de mola pneumática 224 incorporando características de amortecimento da presente invenção supera os problemas associados com a mola pneumática 24 do estado anterior da técnica por meio da eliminação quanto a necessidade de absorvedores de choque ou dá condições para a utilização de absorvedores de choque de tamanho reduzido, reduzindo assim a complexidade, economizando em peso e custos, e dando condições a que o veículo de carga pesada arraste mais carregamento. Além disso, a eliminação dos absorvedores de choque elimina potencialmente os custos quanto a reparos e/ou custos de manutenção associados com estes sistemas.

[058] A primeira modalidade de exemplo de mola pneumática 224 incorporando características de amortecimento da presente invenção supera também os problemas associados com a mola pneumática do estado anterior da técnica 124 incorporando fatores de amortecimento por meio da provisão de uma câmara intermediária contendo aberturas em estágios em comunicação fluida com a câmara de fole e a câmara de pistão que proporcionam com um melhor controle do fluxo de ar, resultando na otimização das características de amortecimento da mola pneumática. A primeira modalidade de exemplo da mola pneumática 224 incorporando características de amortecimento da presente invenção proporciona com fatores de amortecimento junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico ao longo de uma faixa de amortecimento mais ampla da mola pneumática de amortecimento. Além disso, a primeira modalidade de exemplo de mola pneumática 224 contendo características de amortecimento da presente invenção reduz ou elimina a dependência de frequência. Além disso, a primeira modalidade de exemplo de mola pneumática 224 contendo características de amortecimento da presente invenção torna possível se reduzir a necessidade por grandes volumes de ar para haver o aumento das características de amortecimento, o que por sua vez reduz a quantidade de espaço requerida para as molas pneumáticas pelo sistema de suspensão/eixo mecânico 10 e dá condições a mais ambiente e capacidade de peso para a carga útil ou carregamento. Além disso, a primeira modalidade de exemplo de mola pneumática 224 da presente invenção aumenta a capacidade de sintonia com o amortecimento provido pela mola pneumática para diferentes aplicações ao longo de uma faixa mais ampliada de frequências, por exemplo, através de se dar condições a que se escolha os tamanhos da abertura entre a câmara intermediária 230 e a câmara de fole 298, e o tamanho da abertura entre a câmara intermediária e a câmara de pistão 299, proporcionando-se com amortecimento para uma dada carga diante da frequência de trajeto primária (tipicamente em torno de 1 Hz ou de 2 Hz) e com a escolha, em seguida, de um volume de câmara intermediária que irá fornecer com o amortecimento para a carga junto a uma frequência de salto de roda secundária (tipicamente em torno de 10 Hz).

[059] Voltando atenção agora para as Figuras 5, 5A e 6, tem-se a apresentação de uma segunda modalidade de exemplo de mola pneumática incorporando características de amortecimento da presente invenção, representada pelo numeral de referência 324. Conforme observado para as molas pneumáticas do estado anterior da técnica 24 e 124, a mola pneumática 324 da presente invenção vem a ser incorporada em um sistema de suspensão/eixo mecânico incorporando uma estrutura similar à do sistema de suspensão/eixo mecânico 10, ou a de outro sistema de suspensão/eixo mecânico de trajeto de ar similar, porém sem a presença de absorvedores de choque. A segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 inclui um fole 341, uma placa de topo de fole 343, e um pistão 342. A placa de topo 343 inclui um par de prendedores 345, cada um dos quais formado com uma abertura de ar 346. Os prendedores 345 são utilizados para instalarem a mola pneumática com uma placa de mola pneumática (não mostrada), que por sua vez vem a ser instalada junto ao membro principal do veículo (não mostrado). O pistão 342 apresenta um formato genericamente cilíndrico e inclui uma parede lateral 34, uma porção de ponteira 347, e uma placa de topo 382.

[060] Com referência em particular a Figura 5, um amortecedor 381 é disposto em uma superfície de topo de uma placa de retenção 286. A placa de retenção 386, o amortecedor 381 e a placa de topo de pistão 382 são cada um dos quais formados contendo, respectivamente, uma abertura 360, 362, e 364. Um prendedor 351 é disposto através de uma abertura de placa de topo de pistão 364, abertura de placa de retenção 360, e abertura de amortecedor 362. Uma arruela 383 e uma porca 384 são dispostas junto ao prendedor 351 para a instalação do amortecedor 381 e da placa de retenção 386 na superfície de topo da placa de topo de pistão 382. A placa de retenção 386 inclui uma extremidade de ponteira 380 que vem a ser moldada na extremidade inferior do fole 341, retendo o fole posicionado no pistão 342 e formando uma vedação hermética entre o fole e o pistão. Deve ser entendido que a extremidade de ponteira 380 da placa de retenção 386 pode ser ainda separada da extremidade inferior do fole 341, aonde a extremidade de ponteira viria a capturar e reter a extremidade inferior do fole posicionada no pistão 342 formando uma vedação hermética entre o fole e o pistão, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. O fole 341, a placa de retenção 386, e a placa de topo de fole 343, em geral, definem uma câmara de fole 398 incorporando um volume interno V2 diante de uma elevação de trajeto padrão. Preferencialmente, a câmara de fole 398 apresenta um volume indo de em torno de 305 in3 a em torno de 915 in3.

[061] Mais preferencialmente, a câmara de fole 398 apresenta um volume de em torno de 485 in3. O amortecedor 381 vem a ser formado a partir da borracha, plástico ou outro tipo de material subordinado e se estende, em geral, em sentido ascendente a partir da placa de retenção 386 instalada na placa de topo de pistão 382. O amortecedor 391 serve como uma almofada entre a placa de topo de pistão 382 e a parte rebaixada da placa de topo de fole 343 de modo a impedir que as placas entrem em contato umas com as outras e provoquem danos durante o funcionamento do veículo.

[062] Um disco genericamente circular 370 é fixado ou conjugado junto a base do pistão 342 da segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 da presente invenção. O disco circular 370 vem a ser formado com uma abertura (não mostrada) para o pistão de sujeição 342 junto a placa de topo da extremidade traseira da viga 65 (Fig. 1), diretamente ou vindo a utilizar um pedestal de montagem de viga (não mostrado) de modo a fixar o pistão 342 da mola pneumática 324 com a viga 18 (Fig. 1). Uma vez fixado, uma superfície de topo 389 do disco circular 370 vem a ser conjugada com uma superfície inferior 387 da parede lateral 344 do pistão 342 da segunda modalidade de exemplo da mola pneumática 324 proporcionando com uma vedação hermética entre o disco 370 e o pistão 342. O disco circular 370 vem a ser formado com um lábio suspendido continuamente 378 junto a sua superfície de topo ao longo da periferia do disco, com o lábio sendo disposto genericamente entre a porção de ponteira 347 e a parede lateral 344 do pistão 342 quando o disco 370 vem a ser conjugado com o pistão. Opcionalmente, a sujeição do disco 370 ao pistão 342 pode ser suplementada através de mecanismo de sujeição adicional, tal como, fundição, soldagem, prensagem, fundição por fricção, adesivos e elementos do gênero, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. O disco circular 370 pode ser composto de metal, plástico, e/ou material composto, ou de outros materiais conhecidos pelos especialistas técnicos da área, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. O disco 370 pode incluir, de modo opcional, uma ranhura (não mostrada) formada na superfície de topo 389 disposta circunferencialmente em torno do disco, e configurada para conjugação com um cubo de roda se estendendo em sentido rebaixado do pistão de modo a reforçar a conexão do disco com a base do pistão 342. Opcionalmente, pode-se vir a dispor de um anel O ou material de gaxeta na ranhura para assegurar um ajuste firme hermético ao ar do disco 379 até ao pistão 342. Uma vez que o disco 370 seja fixado ao pistão 342, a placa de topo 382, a parede lateral 344, e o disco, definem uma câmara de pistão 399 incorporando um volume interno V1. A câmara de pistão 399, em geral, encontra condições de suportar a requerida pressão de impacto do sistema de suspensão/eixo mecânico 10 durante a operação do veículo. Preferencialmente, a câmara de pistão 399 apresenta um volume indo a partir de em torno 150 in3 a em torno de 550 in3. Mais preferencialmente, a câmara de pistão 399 apresenta um volume de em torno de 240 in3.

[063] De acordo com um dos fatores primários da presente invenção, uma câmara intermediária 330 é conectada operacionalmente entre a câmara de fole 398 e a câmara de pistão 399. A câmara intermediária 399 é genericamente circular e inclui um volume interno V3 formado no interior da câmara intermediária. Preferencialmente, a câmara intermediária 330 apresenta um volume indo em torno de 70 in3 a em torno de 150 in3. A câmara intermediária 330 é formada a partir de aço, plástico ou outro tipo de material que se apresente suficientemente rígido para manter um volume constante na câmara intermediária durante a operação do veículo. Uma abertura 374 vem a ser formada na placa de retenção 386 e uma primeira abertura alinhada 375 vem a ser formada na placa de topo 382 do pistão 342. Uma abertura alinhada 358 adicional é formada na parede de topo da câmara intermediária 330. A abertura de placa de retenção 374, a abertura da placa de topo 375 e a abertura de parede de topo da câmara intermediária 358 se alinham entre si e são posicionadas genericamente adjacentes ao amortecedor 381. A abertura da placa de retenção 374, a abertura da placa de topo 375 e a abertura da parede de topo da câmara intermediária 358 apresentam uma seção transversal horizontal com um formato genericamente circular, podendo, no entanto, assumir também outros formatos incluindo o oval, elíptico, poligonal ou outros formatos sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. A abertura da placa de retenção 374, a abertura da placa de topo 375 e a abertura da parede de topo da câmara intermediária 358 formam em conjunto uma abertura contínua 379 que dá condições a que a câmara intermediária 330 comunique fluido com a câmara de ar de fole 398. Alternativamente, a abertura da placa de retenção 374, a abertura da placa de topo 375 e a abertura da parede de topo da câmara intermediária 358 podem incluir um pino de mola (não mostrado), ou uma rosca de auto-confinamento contendo uma abertura integral, ou outro conduto similar que proporciona com comunicação de fluido ou de ar entre a câmara de fole de pistão 298 e a câmara intermediária 330 durante o funcionamento do veículo. A abertura contínua 379 apresenta, preferencialmente, um diâmetro indo entre em torno de 4 mm a em torno de 8 mm. A abertura contínua 379 serve como um mecanismo para o proporcionamento de comunicação fluida entre a câmara de fole 398 e a câmara intermediária 330.

[064] De acordo com um outro fator primário da presente invenção, ocorre a formação de uma abertura 359 na parede de base da câmara intermediária 330. A abertura da parede de base da câmara intermediária 359 apresenta uma seção transversal horizontal contendo um formato genericamente circular, podendo apresentar, no entanto, outros formatos incluindo o oval, elíptico, poligonal ou outros formatos sem haver a alteração do conceito global ou funcionamento da presente invenção. A abertura 359 pode ser formada em qualquer parte da parede de base da câmara intermediária, sem haver alteração do conceito global ou funcionamento da presente invenção. Preferencialmente, a abertura da parede de base da câmara intermediária 259 apresenta um diâmetro indo de em torno de 4 mm a em torno de 8 mm. A abertura de parede de base de câmara intermediária 359 serve como um mecanismo para provisão de comunicação restrita de fluido entre a câmara de pistão 399 e a câmara intermediária 330.

[065] A abertura contínua 379 e a abertura de parede de base de câmara intermediária 249 servem como aberturas em estágios na câmara intermediária 330. A comunicação restrita de ar entre a câmara pneumática de fole 398, a câmara intermediária 330 e a câmara de pistão 39 via uma abertura contínua 379 e a abertura de parede de base de câmara intermediária 359, descrita também como aberturas em estágios, proporciona com características de amortecimento junto a segunda modalidade de exemplo da mola pneumática 324 da presente invenção. Preferencialmente, a localização da abertura contínua em relação com a abertura de parede de base da câmara intermediária 359 proporciona com o trajeto de passagem mais alongado através da câmara intermediária 210 para o fluxo de ar entre as mesmas, sendo que o volume de ar total da câmara intermediária 330 pode ser usado para proporcionar com características de amortecimento.

[066] De acordo com um outro fator importante da segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 incorporando características de amortecimento da presente invenção, a câmara intermediária 330 inclui um par de defletores 331 que são espaçados genericamente um do outro e se estendem em sentido ascendente a partir de uma superfície interna 333 da parede de base da câmara intermediária 330. Os defletores 331 apresentam um formato genericamente retangular, sendo, no entanto, entendido que os defletores podem vir a assumir outros formatos e tamanhos sem haver alteração do conceito global ou funcionamento da presente invenção. Os defletores 331 são dispostos entre a abertura contínua 379 e a abertura de base de câmara intermediária 359 e servem como um mecanismo para controle do fluxo de ar através da câmara intermediária 330 durante a operação do veículo. Alternativamente, a câmara intermediária 330 pode incluir um simples defletor ou mais do que um par de defletores 331 se apresentando dispostos entre a abertura contínua 379 e a abertura de base da câmara intermediária 359. Tendo sido descrita a estrutura da segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 incorporando características de amortecimento da presente invenção, o funcionamento da mola pneumática será descrito em detalhes adiante.

[067] Quando o eixo mecânico 32 do sistema de suspensão/eixo mecânico 10 experimenta um evento de sacudidela, tal como quando as rodas do veículo encontram o meio-fio ou uma elevação esburacada na estrada, o eixo mecânico se movimenta verticalmente em sentido ascendente em direção ao chassi do veículo. Diante de tal evento de sacudidela, a câmara de fole 398 é comprimida pelo sistema de suspensão/eixo mecânico 10 conforme as rodas do veículo se desloquem por sobre o meio-fio ou a elevação esburacada na estrada. A compressão da câmara de fole de mola pneumática 298 leva a um aumento da pressão interna da câmara de fole. Tem-se que um diferencial de pressão é criado entre a câmara de fole 398 e a câmara intermediária 330. Este diferencial de pressão leva a que o ar escoe a partir da câmara de fole 398, através da abertura contínua 379 para dentro da câmara intermediária 330. O fluxo de ar na câmara intermediária 330 leva a um diferencial de pressão entre a câmara intermediária 330 e a câmara de pistão 399. Este diferencial de pressão leva a que o ar escoe da câmara intermediária através da abertura de parede de base da câmara intermediária 359 para a câmara de pistão 399. O fluxo de ar indo e vindo através da abertura contínua 379, através da câmara intermediária 220, através dos defletores 331 e através da abertura de parede de base da câmara intermediária 359 para a câmara de pistão 299, leva a ocorrência do amortecimento. O ar irá continuar a escoar para frente e para trás entre a câmara de pistão e a câmara de fole através da câmara intermediária 330 e através dos defletores 331 até que seja alcançado o equilíbrio e as pressões na câmara de pistão 399, câmara intermediária 330 e câmara de fole 398 tenham se equalizado. Os defletores 331 controlam e interrompem o fluxo de ar advindo da câmara de fole 398 para a câmara de pistão 399, e vice-versa, através da câmara intermediária 330 quando o fluxo de ar passa através dos defletores 331 dispostos entre a abertura contínua 279 e a abertura de base da câmara intermediária 359. Ao se incorporar os defletores 331 na câmara intermediária 330, é possível se reduzir o tamanho da câmara de pistão 399 e/ou da câmara de fole 398 da mola pneumática 324.

[068] Por outro lado, quando o eixo mecânico 32 do sistema de suspensão/eixo mecânico 10 experimenta um evento de rechaço, tal como quando as rodas do veículo se deparam com um grande buraco ou depressão na estrada, o eixo mecânico se movimenta verticalmente em sentido rebaixado afastando-se do chassi do veículo. Diante de tal evento de rechaço, a câmara de fole 398 é expandida pelo sistema de suspensão/eixo mecânico 10, conforme as rodas do veículo se dirijam ao buraco ou a depressão na estrada. A expansão da câmara de fole da mola pneumática 398 leva a diminuição da pressão interna da câmara de fole. Tem-se que, um diferencial de pressão vem a ser criado entre a câmara de fole 398 e a câmara intermediária 330. Este diferencial de pressão provoca o fluxo de ar a partir da câmara intermediária 330 através dos defletores 331, através da abertura contínua 379 e ao interior da câmara de fole 398. Tem-se que um diferencial de pressão vem a ser criado entre a câmara de pistão 399 e a câmara intermediária 330. Este diferencial de pressão leva a que o ar escoe a partir da câmara de pistão 399, através da abertura de parede de base da câmara intermediária 359 para o interior da câmara intermediária 330. O fluxo de ar indo e vindo através da abertura contínua 379, através da câmara intermediária 330, através dos defletores 331 e através da abertura de parede de base da câmara intermediária 359 leva a ocorrência do amortecimento. O ar irá continuar a escoar para frente e para trás entre a câmara de fole e a câmara de pistão, através da câmara intermediária e através dos defletores 331 até que seja alcançado o equilíbrio e as pressões sejam equalizadas na câmara de pistão 399, na câmara intermediária 330 e na câmara de fole 398. Os defletores 331 controlam e interrompem o fluxo de ar a partir da câmara de pistão 399 junto a câmara de fole 398, e vice-versa, através da câmara intermediária 330 quando o fluxo de ar passa através dos defletores 331 dispostos de modo fluídico entre a abertura de base da câmara intermediária 359 e a abertura contínua 379. Ao se ter a incorporação dos defletores 331 na câmara intermediária 330, é possível se reduzir o tamanho da câmara de pistão 399 e/ou da câmara de fole 398 da mola pneumática 324.

[069] A segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 incorporando características de amortecimento da presente invenção supera os problemas associados com a mola pneumática 24 do estado anterior da técnica eliminando a necessidade quanto aos absorvedores de choque ou dando condições ao emprego de absorvedores de choque de tamanho reduzido, reduzindo dessa forma a complexidade, salvando em peso e custos, e dando condições a que o veículo de carga pesada possa conduzir mais carregamento. Além disso, a eliminação dos absorvedores de choque elimina potencialmente custos referentes a reparos e/ou custos com a manutenção associados a estes sistemas.

[070] A segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 incorporando características de amortecimento da presente invenção supera também os problemas associados com a mola pneumática do estado anterior da técnica 124 contendo fatores de amortecimento por meio de provisão de uma câmara intermediária incorporando defletores e aberturas com estágios em comunicação fluida com a câmara de fole e a câmara de pistão proporcionando com um melhor controle do fluxo de ar, resultando na otimização das características de amortecimento da mola pneumática. A segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 incorporando características de amortecimento da presente invenção proporciona com fatores de amortecimento junto ao sistema de suspensão/eixo mecânico ao longo de uma maior faixa de amortecimento acomodando uma faixa mais ampla de cargas e movimentos de roda, expandindo assim a faixa operacional da mola pneumática de amortecimento. Além disso, a segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 incorporando características de amortecimento da presente invenção reduz ou elimina a dependência em frequência. Mais ainda, a segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 incorporando características de amortecimento da presente invenção torna possível se reduzir a necessidade por maiores volumes de ar aumentando os fatores de amortecimento, o que por sua vez reduz a quantidade de espaço para as molas pneumáticas requerido pelo sistema de suspensão/eixo mecânico e oferecendo condições a mais ambiente e capacidade de peso para a carga útil ou carregamento. Além disso, a segunda modalidade de exemplo de mola pneumática 324 da presente invenção aumenta a capacidade para sintonia com o amortecimento provido pela mola pneumática para diferentes aplicações ao longo de uma maior faixa de frequências, por exemplo, possibilitando quanto a escolha dos tamanhos de aberturas entre a câmara intermediária 330 e a câmara de fole 398, e dos tamanhos de aberturas entre a câmara intermediária e a câmara de pistão 399, proporcionando com o amortecimento para uma dada carga junto a frequência de trajeto primária (tipicamente em torno de 1 Hz ou 2 Hz) e, em seguida, escolhendo um volume de câmara intermediária que irá proporcionar com amortecimento para a carga junto a uma frequência de salto de roda secundária (tipicamente em torno de 10 Hz).

[071] Contempla-se que as molas pneumáticas 224, 324 da modalidade de exemplo da presente invenção possam ser empregadas em reboques-tratores ou veículos de carga pesada, tais como ônibus, caminhões, reboques e elementos do tipo, incorporando um ou mais dos eixos mecânicos sem haver a alteração do conceito global ou funcionamento da presente invenção. Deve ser ainda contemplado que as molas pneumáticas da modalidade de exemplo 224, 324 da presente invenção podem ser utilizadas em veículos incorporando armações ou sub- armações que se apresentem movíveis ou não-movíveis sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. Deve ser ainda contemplado adicionalmente que as molas pneumáticas 224, 324 da modalidade de exemplo da presente invenção podem ser utilizadas junto a todos os tipos de modelos de sistema de suspensão/eixo mecânico do tipo de vigas, braços de arrasto /ou trajeto dianteiro de ar conhecidos dos especialistas da área técnica, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. Deve ser também contemplado que as molas pneumáticas 224, 324 da modalidade de exemplo da presente invenção podem ser utilizadas junto a sistemas de suspensão/eixo mecânico incorporando uma configuração de suporte em topo/overslung ou uma configuração de suporte em base/underslung, sem haver alteração no conceito global ou funcionamento da presente invenção. Deve ser também contemplado que as molas pneumáticas 224, 324 da modalidade de exemplo da presente invenção podem ser utilizadas em conjunto com outros tipos de sistemas de suspensão/eixo mecânico do tipo de viga rígida com trajeto de ar, tais como aqueles fazendo emprego de cavilhas em U, assentos para eixo mecânico/consoles de cavilhas em U e elementos do gênero, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. Deve ser ainda contemplado que as molas pneumáticas 224, 324 da modalidade de exemplo podem ser utilizadas em combinação com os absorvedores de choque do estado anterior da técnica e outros dispositivos similares e elementos do gênero, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção.

[072] Contempla-se que os discos 270, 370 podem ser fixados, respectivamente, aos pistões 242, 342, empregando-se outras sujeições tais como, soldagem, revestimento, prensagem, fundição, moldagem, rosqueamento, anel O, efeito sônico, cola, prensa, vedação expansível, ajuste por pressão, cavilhas, linguetas, molas, aglutinadores, laminados, fitas, talas, adesivos, ajustes por encolhimento, e/ou uma combinação qualquer dos elementos listados sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. Contempla- se ainda que os discos 270, 370 podem ser compostos de materiais conhecidos pelos especialistas da área técnica além de metais, plásticos, e/ou outros materiais compostos sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção.

[073] Contempla-se que as câmaras intermediárias 230, 330 possam ser localizadas, respectivamente, no interior dos pistões 242, 342, conforme descrito e mostrado acima, ou possam vir a serem localizadas, respectivamente, no interior das câmaras de fole 298, 398, ou na parte externa da mola pneumática e conectadas com a câmara de fole e a câmara de pistão por meio dos condutos, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. Deve ser ainda contemplado que as câmaras intermediárias 230, 330 podem vir a serem formadas a partir de um vazio ou espaço formado entre a câmara de fole e a câmara de pistão, tal como em um espaço entre o fole e a placa de topo de pistão, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. Contempla-se ainda que a sequência de câmaras, câmaras de foles 298, 398, câmaras intermediárias 230, 330, e câmaras de pistão 299, 399, podem vir a serem rearranjadas junto a uma ordem qualquer ou sequência sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção.

[074] Contempla-se que as aberturas contínuas 279, 379 da primeira e segunda modalidades de exemplo 224, 324 possam ser formadas em uma diferenciada localização, respectivamente, no interior das placas de retenção 286, 386 e nas placas de topo 282, 382 dos pistões 242, 342, e, respectivamente, em relação aos amortecedores 281, 381, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. Contempla-se ainda que uma quantidade qualquer de aberturas possa ser formada nas placas de retenção 286, 396 e nas placas de topo 282, 392 dos pistões 242, 342, respectivamente, e na parede de topo das câmaras intermediárias 230, 330, tais como múltiplas pequenas aberturas, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção. Contempla-se também que as aberturas de parede de base da câmara intermediária 259, 359 da presente invenção possam vir a serem formadas, respectivamente, em qualquer parte em relação a uma abertura contínua 279, 379, e em qualquer parte das câmaras intermediárias 230, 330, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção.

[075] Contempla-se que os conceitos apresentados nas molas pneumáticas 224, 324 da modalidade de exemplo da presente invenção possam ser utilizados em qualquer tipo de mola pneumática utilizada em conjunto com veículos de carga pesada, sem haver alterações no conceito global ou funcionamento da presente invenção.

[076] Na descrição fornecida anteriormente, certos termos foram empregados para fins de clareza, simplificação e compreensão, sem imposição de limitações desnecessárias aos mesmos além do que demanda os requisitos do estado anterior da técnica, devido a que tal terminologia vem a ser aplicada para finalidades descritivas e com a intenção de um emprego muito abrangente.

[077] A presente invenção veio a ser descrita com referência a modalidades específicas. Deve ser entendido que este aspecto ilustrativo se dá como forma de exemplo e não como forma de limitação. Modificações e alterações potenciais irão ocorrer a outros indivíduos mediante uma leitura e compreensão deste relatório descritivo, e deve ser entendido que a invenção inclui todos tipos de tais modificações, alterações, e seus equivalentes.

[078] Por consequência, a mola pneumática de amortecimento incorporando aberturas em estágios da presente invenção se apresenta simplificada, proporciona com uma estrutura e método eficientes e de baixos custos, seguros, eficientes, atingindo todos os objetivos mencionados, proporcionando com a eliminação das dificuldades encontradas com as molas pneumáticas do estado anterior da técnica incorporando ou não características de amortecimento, e solucionando problemas e obtendo novos resultados na área técnica.

[079] Tendo sido efetuada a descrição dos fatores, descobertas e princípios da invenção, a maneira pela qual a mola pneumática com amortecimento incorporando aberturas em estágios vem a ser empregada e instalada, as características de construção, as etapas de disposição e método, e as vantagens, com novos e úteis resultados sendo obtidos; novas e úteis estruturas, dispositivos, elementos, disposições, processo, componentes e combinações vindos a serem estabelecidos no quadro de reivindicações em apenso.

Claims (18)

1. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, compreendendo: uma primeira câmara (298, 398) sendo uma câmara de fole; uma segunda câmara (299, 399); uma câmara intermediária (230, 330) conectada operacionalmente à referida primeira câmara (298, 398) e a referida segunda câmara (299, 399) e tendo um volume constante menor do que o volume da segunda câmara (299, 399); um primeiro mecanismo (279, 379) que proporciona comunicação restrita de fluido entre a primeira câmara (298, 398) e a referida câmara intermediária (230, 330); e um segundo mecanismo (259, 359) que proporciona comunicação restrita de fluido entre a segunda câmara (299, 399) e a câmara intermediária (230, 330), CARACTERIZADA pelo fato de que os mecanismos para proporcionar características de amortecimento para a mola pneumática (224, 324) são constituídos pela comunicação restrita de fluido entre a primeira câmara (298, 398), a câmara intermediária (230, 330) e a segunda câmara (299, 399) em virtude dos referidos primeiro e segundo mecanismos (279, 379, 259, 359) para proporcionar comunicação restrita de fluido, provendo assim características de amortecimento à referida mola pneumática (224, 324) durante a operação do referido veículo de carga pesada.

2. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato da referida segunda câmara (299, 399) compreender de uma câmara de pistão (199, 299, 399).

3. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de a referida câmara intermediária (230, 330) compreender uma câmara de pistão (199, 299, 399).

4. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de a referida câmara intermediária (230, 330) incluir pelo menos um defletor (331) disposto no interior da referida câmara intermediária (230, 330).

5. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato da referida primeira câmara (298, 398) ter um volume de 305 in.3 (5x10-3 m3) a 915 in.3 (15x10-3 m3).

6. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato da referida segunda câmara (299, 399) ter um volume de 150 in.3 (2,5x10-3 m3) a 550 in.3. (9x10-3 m3).

7. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de a referida câmara intermediária (230, 330) ter um volume de 70 in.3 (1,15x10-3 m3) a 150 in.3 (2,5x10-3 m3).

8. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de a referida câmara intermediária (230, 330) estar localizada entre a referida primeira câmara (298, 398) e a referida segunda câmara (299, 399).

9. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de o referido primeiro mecanismo (279, 379) para proporcionar comunicação restrita de fluido entre a referida câmara intermediária (230, 330) e a referida primeira câmara (298, 398) compreender uma primeira abertura, e o referido segundo mecanismo (259, 359) para proporcionar comunicação restrita de fluido entre a câmara intermediária (230, 330) e a referida segunda câmara (299, 399) ser uma segunda abertura.

10. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADA pelo fato de a referida primeira abertura e a segunda abertura serem dispostas em estágios verticalmente entre si.

11. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADA pelo fato da referida primeira abertura ser contínua e formada integralmente entre e através da referida câmara intermediária (230, 330) e da referida primeira câmara (298, 398).

12. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato da referida primeira abertura ter um diâmetro de 4 mm a 8 mm.

13. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato da referida primeira abertura incluir um pino de mola na mesma.

14. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato da referida primeira abertura incluir uma rosca de auto-derivação na mesma.

15. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato da referida primeira abertura incluir uma seção transversal horizontal compreendendo um formato escolhido a partir de um grupo consistindo de um círculo, uma oval, uma elipse e um polígono.

16. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADA pelo fato da referida segunda abertura ser integralmente formada entre e através da referida câmara intermediária (230, 330) e da referida segunda câmara (299, 399).

17. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato da referida segunda abertura ter um diâmetro de 4 mm a 8 mm.

18. Mola pneumática (224, 324) contendo características de amortecimento para um conjunto de suspensão de um veículo de carga pesada, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADA pelo fato da referida segunda abertura incluir uma seção transversal horizontal compreendendo um formato escolhido a partir do grupo consistindo de um círculo, uma oval, uma elipse e um polígono.