BR112019017121A2 - braço de suspensão de quatro pontos e processo para produzir um braço de suspensão de quatro pontos - Google Patents

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Abstract

um braço de suspensão de quatro pontos (1) para um veículo compreende um elemento de núcleo (2) e um laminador principal (3) de um material sintético fibroso. um braço de suspensão de quatro pontos (1) para um veículo compreende um elemento de núcleo (2) e um laminado principal (3) de um material sintético fibroso, sendo que o laminado principal (3) envolve o elemento de núcleo (2), o elemento de núcleo (2) compreende quatro elementos de aplicação de carga (4) e um núcleo de espuma (5), e os quatro elementos de aplicação de carga (4) estão ligados com fecho devido à forma ao núcleo de espuma (5). o braço de suspensão de quatro pontos (1) apresenta quatro enrolamentos adicionais (6) de um material sintético fibroso, sendo que um primeiro enrolamento adicional (6) envolve um primeiro elemento de aplicação de carga (4) e está ligado com efeito ao laminado principal (3), um segundo enrolamento adicional (6) envolve um segundo elemento de aplicação de carga (4) e está ligado com efeito ao laminado principal (3), um terceiro enrolamento adicional (6) envolve um terceiro elemento de aplicação de carga (4) e está ligado com efeito ao laminado principal (3), e um quarto enrolamento adicional (6) envolve um quarto elemento de aplicação de carga (4) e está ligado ao laminado principal (3). por meio de cada enrolamento adicional (6) forças de pressão são aplicáveis ao laminado principal (3).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para BRAÇO DE SUSPENSÃO DE QUATRO PONTOS E PROCESSO PARA PRODUZIR UM BRAÇO DE SUSPENSÃO DE QUATRO PONTOS.
[001] A presente invenção refere-se a um braço de suspensão de quatro pontos para um veículo com as características do preâmbulo de acordo com a reivindicação 1 a um processo para produção de um braço de suspensão de quatro pontos com as características de preâmbulo de acordo com a reivindicação 8.
[002] Braços de suspensão de quatro pontos são empregadas especialmente em veículos utilitários, para conduzir um eixo rígido em um chassi de automóvel de maneira elástica. O braço de suspensão de quatro pontos é responsável pela condução transversal e pela condução longitudinal do eixo. Além isso, o braço de suspensão de quatro pontos desempenha a função de estabilizador.
[003] Do documento DE 10 2011 079 654 A1 é conhecido um braço de suspensão de quatro pontos configurado a partir de um composite de material sintético fibroso. Esse braço de suspensão de quatro pontas está realizado de maneira integral ou em concha. Isto torna o braço de suspensão de quatro pontos muito leve, mas é vantajoso em relação a uma fabricação adequada para grande série.
[004] Em braços de suspensão de quatro pontos de compósito de material sintético fibroso, os quais são produzidos por meio de um processo enrolamento, é necessária uma torção rápida do componente. Através da massa dos componentes de aplicação de carga e de seu distanciamento em relação a um eixo de rotação ocorrem grandes forças centrífugas quando do enrolamento, as quais são captadas somente por um elemento de núcleo de enrolamento durante a fase inicial do processo de enrolamento. Assim o processo de enrolamento tem que transcorrer no começo do deslocamento com uma velocidade
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2/21 mais lenta do que em uma etapa processual mais avançada, quando as buchas de mancai já estão várias vezes envolvidas com o laminado principal.
[005] O objetivo da invenção é aperfeiçoar um braço de suspensão de quatro pontos de um composite de material sintético fibroso, sendo que a velocidade de série grande e os custos de produção devem ser baixados. Além disso, deve ser possibilitada uma fixação segura dos elementos de aplicação de carga durante o processo de produção.
[006] A presente invenção, partindo do objetivo mencionado, propõe um braço de suspensão de quatro pontos com as características de acordo com a reivindicação 1 e um processo para produção de um braço de suspensão de quatro pontos de acordo com a reivindicação 8. Outras configurações e aperfeiçoamentos resultam das reivindicações dependentes.
[007] Um braço de suspensão de quatro pontos para um veículo compreende um elemento de núcleo e um laminado principal de um composite de material sintético fibroso, sendo que o laminado principal envolve o elemento de núcleo. O elemento de núcleo compreende quatro elementos de aplicação de carga e um núcleo de espuma. Os quatro elementos de aplicação de carga estão ligados a o núcleo de espuma com fecho devido à forma. O braço de suspensão de quatro pontos apresenta enrolamentos adicionais de um composite de material sintético fibroso. Um primeiro enrolamento adicional envolve um primeiro elemento de aplicação de carga e liga este ao laminado principal com ligação de efeito. Um segundo enrolamento adicional envolve um segundo elemento de aplicação de carga e liga este ao laminado principal. Um terceiro enrolamento adicional envolve um terceiro elemento de aplicação de carga e liga este ao laminado principal. Um quarto enrolamento adicional envolve um quarto elemento de aplicação de carga e liga este ao laminado principal. Por meio de cada
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3/21 enrolamento adicional forças de pressão podem ser aplicadas ao laminado principal. O veículo é, por exemplo, um veículo utilitário ou um automóvel de passeio.
[008] O laminado principal do braço de suspensão de quatro pontos está conformado de um composite de material sintético fibroso (FKV), por exemplo, de um composite de material sintético fibroso reforçado com fibras de carbono (CFK), de um composite de material sintético fibroso reforçado com fibras de vidro (GFK), de um material composite sintético reforçado com fibras de aramida (AFK) ou de outro FKV adequado. Preferivelmente o laminado principal está conformado de GFK. O laminado principal envolve o elemento de núcleo de tal modo, que existe uma ligação de efeito entre o laminado principal e todos os quatro elementos de aplicação de carga.
[009] O elemento de núcleo está conformado a partir de um núcleo de espuma e dos quatro elementos de aplicação de carga. O núcleo de espuma serve para proporcionar o contorno interno do braço de suspensão de quatro pontos, de modo que, em uma produção do braço de suspensão de quatro pontos por meio de um processo de enrolamento, surja o contorno certo do braço de suspensão de quatro pontos. O núcleo de espuma está conformado de um polímero espumável, por exemplo, de poliestirol (PS), de poliuretano (PUR), de polimetacrilimida (PMI) ou de outro polímero apropriado. O núcleo é produzido com o auxílio de uma ferramenta de moldar, a qual está configurada preferivelmente de metal. A espuma de polímero é gerada dentro da ferramenta de moldar e assume a conformação predeterminada pela ferramenta de moldar.
[0010] Os elementos de aplicação de carga, com o emprego do braço de suspensão de quatro pontos em um veículo, servem para apoiar o braço de suspensão de quatro pontos em uma carroçaria de veículo e para ligar o braço de suspensão de quatro pontos à carroçaria
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4/21 do veículo. Cada elemento de aplicação de carga apresenta uma recepção para um mancai. Cada recepção dos elementos de aplicação de carga é apropriada para receber um respectivo mancai, por exemplo, um mancai de borracha-metal ou um mancai de elastômero (mancai molecular). Por meio dessa recepção é estabelecida uma ligação de efeito entre os elementos de aplicação de carga e os mancais. Se, com o emprego do braço de suspensão de quatro pontos em um veículo, ocorrer um caso de carga, forças são aplicadas ao ou aos elementos de aplicação de carga em questão através de pelo menos um mancai, as quais dirigem estes para o laminado principal. Cada elemento de aplicação de carga conforma, portanto, uma região de mancai do braço de suspensão de quatro pontos e limita o braço de suspensão de quatro pontos em relação a um lado.
[0011] Os quatro elementos de aplicação de carga estão conformados preferivelmente de forma igual, mas podem estar conformados também diferentes um do outro. Cada elemento de aplicação de carga é um corpo de extrusão geométrico que apresenta uma invólucro e duas faces de cobertura, sendo que cada elemento de aplicação de carga está conformado preferivelmente simétrico em relação a um plano central. Esse plano central é paralelo às duas faces de cobertura e apresenta o mesmo distanciamento destas. Cada elemento de aplicação de carga apresenta uma conformação específica que possibilita integrar os elementos de aplicação de carga no núcleo de espuma. Cada elemento de aplicação de carga pode apresentar, por exemplo, na seção transversal, a forma de um triângulo com círculo sobreposto ou a forma de uma panela. Por exemplo, cada elemento de aplicação de carga pode apresentar uma região de ancoragem, a qual é envolvida pelo núcleo de espuma durante o processo de produção. Na produção do elemento de núcleo os quatro elementos de aplicação de carga são introduzidos na ferramenta de
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5/21 moldar e dispostos aí, de modo que, quando da espumação do núcleo de espuma, os elementos de aplicação de carga são integrados no núcleo de espuma, por exemplo, por meio de sua respectiva região de ancoragem, de modo que o elemento de núcleo é conformado. Porém, a recepção de cada elemento de aplicação de carga permanece sempre livre de material. Os elementos de aplicação de carga não são liberáveis do núcleo de espuma sem destruição. Portanto, cada um dos quatro elementos de aplicação está ligado ao núcleo de espuma com fecho devido à forma.
[0012] O braço de suspensão de quatro pontos apresenta quatro enrolamentos adicionais de FKV, por exemplo, os enrolamentos adicionais podem estar conformados de GFK, CFK, AFK ou de outro FKV. Cada enrolamento adicional envolve seu elemento de aplicação de carga correspondente e liga este adicionalmente ao laminado principal. Os enrolamentos adicionais servem para transferir as forças de pressão do elemento de aplicação de carga para laminado principal, as quais ocorrem em caso de carga com o emprego do braço de suspensão de quatro pontos em um veículo.
[0013] Por meio da ligação de efeito entre o laminado principal e os quatro elementos de aplicação de carga, com o emprego do braço de suspensão de quatro pontos em um veículo, em caso de carga, é possível transferir forças longitudinais de tração que ocorrem ao laminado principal por meio de fecho devido à forma, transferir forças laterais que ocorrem ao laminado principal por meio de impulso e eventualmente por meio de fecho devido à forma, e transferir forças verticais que ocorrem ao laminado principal por meio de fecho devido à forma. Uma transferência de forças de pressão, as quais ocorrem, por exemplo, no caso de uma freada, não é segura através desta ligação de efeito. Porém, essas forças de pressão podem ser transferidas dos elementos de aplicação de carga para o laminado principal por meio dos
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6/21 enrolamentos adicionais por meio de impulso ou fecho devido à forma com tração.
[0014] É vantajoso, no emprego dos enrolamentos adicionais, que, no processo de produção em que o laminado principal do braço de suspensão de quatro pontos é produzido por meio de um processo de enrolamento, o mesmo robô pode ser empregado para produção dos enrolamentos adicionais. É vantajoso ainda que o braço de suspensão de quatro pontos de FKV apresente uma massa menor do que um braço de suspensão de quatro pontos convencional de um material metálico. Além disso, a produção do braço de suspensão de quatro pontos por meio de processo de enrolamento é econômica e poupa tempo. Todas as forças que ocorrem durante um caso de carga podem ser recebidas aplicadas no laminado principal e recebidas por este de maneira simples e segura.
[0015] De acordo com uma forma de realização pelo menos um dos quatro elementos de aplicação de carga apresenta pelo menos um ressalto de guia para guia do respectivo enrolamento adicional. Naturalmente o dito pelo menos um elemento de aplicação de carga pode apresentar dois ressaltos de guia ou vários ressaltos de guia. Além disso, mais de um elemento de aplicação de carga podem apresentar pelo menos um ressalto de guia ou vários ressaltos de guia. Um ressalto de guia serve para guiar as cordas de enrolamento do respectivo enrolamento adicional durante o processo de produção, de modo que este fique posicionado com precisão. O dito pelo menos um ressalto de guia limita o elemento de aplicação de carga na direção do lado.
[0016] O dito pelo menos um ressalto de guia está disposto em uma das faces de cobertura do elemento de aplicação de carga e conforma aí um ressalto radial. Radialmente, nesse caso, é a partir de um eixo central da recepção do elemento de aplicação de carga. Se o dito pelo menos um elemento de aplicação de carga apresenta dois ressaltos de
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7/21 guia, um dos ressaltos de guia está disposto em uma face de cobertura e o outro ressalto de guia na outra face de guia do dito pelo menos um elemento de aplicação de carga. Preferivelmente o dito ressalto de guia está conformado contínuo, isto é, ele não apresenta interrupções livres de material. Alternativamente o dito pelo menos um ressalto de guia pode estar conformado a partir de vários trechos entre os quais estão dispostas interrupções livres de material.
[0017] De acordo com outra forma de realização, cada um dos quatro elementos de aplicação de carga apresenta duas regiões de envolventes, sendo que o comprimento de enrolamento do respectivo enrolamento adicional corresponde à conformação das regiões envolventes. Uma região envolvente é a região de um elemento de aplicação de carga que é contatada diretamente pelo enrolamento adicional. Diretamente significa aqui que o contato ocorre sem elementos construtivos intermediários.
[0018] Cada região envolvente está conformada de tal modo, que o enrolamento adicional envolve radialmente essa região. Preferivelmente o enrolamento adicional envolve cada região envolvente continuamente. De acordo com a conformação das regiões envolventes, o comprimento de enrolamento do enrolamento adicional está configurado mais longo ou mais curto. O comprimento de enrolamento do enrolamento adicional se oriente pela circunferência da região envolvente.
[0019] Se a região envolvente apresenta, por exemplo, uma seção transversal circular ou elipsoide, o comprimento de enrolamento se orienta pela circunferência do círculo ou da elipse.
[0020] De acordo com outra forma de realização, cada um dos quatro elementos de aplicação de carga apresenta uma região de ancoragem, por meio da qual cada elemento de aplicação de carga está ligado ao núcleo de espuma com fecho devido à forma. A região de ancoragem é circundada, no processo de produção do elemento de
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8/21 núcleo, pela espuma polimérica do núcleo de espuma, de modo que, após o endurecimento do núcleo de espuma, fica formada uma ligação de fecho devido à forma entre o núcleo de espuma e os quatro elementos de aplicação de carga. A região de ancoragem pode estar conformada, por exemplo, com seção transversal triangular, mas pode apresentar, alternativamente, outra conformação apropriada.
[0021] De acordo com outra forma de realização, o núcleo de espuma está conformado de uma espuma polimérica. Essa espuma polimérica pode estar conformada, por exemplo, de PU, PS ou PMI.
[0022] De acordo com outra forma de realização, os enrolamentos adicionais estão conformados de um GFK ou de um CFK. Preferivelmente os enrolamentos adicionais estão conformados do mesmo material que o laminado principal.
[0023] De acordo com outra forma de realização, os elementos de aplicação de carga estão conformados de um material metálico ou de um composite de material sintético fibroso. Por exemplo, os elementos de aplicação de carga podem estar conformados de aço, de alumínio ou de SMC (Sheet Molding Compound). Preferivelmente os elementos de aplicação de carga estão conformados de alumínio ou de SMC, de modo que eles apresentam uma massa menor do que no caso de uma conformação de aço. Os elementos de aplicação de carga podem ser produzidos em série no processo de moldagem, no processo de extrusão ou no processo de fresagem. A possibilidade de produção dos elementos de aplicação de carga em módulos é vantajosa.
[0024] Em um processo para produção de um braço de suspensão de quatro pontos para um veículo, o qual já foi descrito na descrição precedente, primeiramente os quatro elementos de aplicação de carga são proporcionados em uma ferramenta de moldar para o núcleo de espuma. O núcleo de espuma é produzido na ferramenta de moldar, de modo que os quatro elementos de aplicação de carga estão integrados
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9/21 no núcleo de espumo com fecho devido à forma. Nesse caso as respectivas regiões de ancoragem dos elementos de aplicação de carga são envoltos pela espuma polimérica do núcleo de espuma, pelo que resulta o fecho devido à forma. Através dessas ligações de fecho devido à forma é possível realizar o processo de enrolamento seguinte desde o começo com alta velocidade, uma vez que as forças centrífugas que surgem não precisam mais ser recebidas apenas pelo núcleo de espuma. Assim os elementos de aplicação de carga estão ligados e fixados ao núcleo de espuma com segurança.
[0025] Cada elemento de aplicação de carga e o núcleo de espuma são envolvidos de maneira simples com o laminado principal, de modo que se possibilita uma transferência de força entre os elementos de aplicação de carga e o laminado principal. Portanto, existe uma ligação de efeito entre os elementos de aplicação de carga e o laminado principal. Por meio dessa ligação de efeito, com o emprego do braço de suspensão de quatro pontos em um veículo, no caso de carga, é possível transferir ao laminado principal forças longitudinais de tração que ocorre por meio de fecho devido à forma, forças laterais que ocorrer por meio de impulso e eventualmente por meio de fecho devido à forma, e forças verticais que ocorrem por meio de fecho devido à forma.
[0026] Em seguida o primeiro enrolamento adicional envolve o primeiro elemento de aplicação de carga, de modo que a ligação de efeito adicional surge com o laminado principal. Além disso, o segundo enrolamento adicional envolve o segundo elemento de aplicação de carga, de modo que resulta uma ligação de efeito adicional com o laminado principal. Além disso, o terceiro enrolamento adicional envolve o terceiro elemento de aplicação de carga, de modo que resulta uma ligação de efeito adicional com o laminado principal. Além disso, o quarto enrolamento adicional envolve o quarto elemento de aplicação de carga, de modo que resulta uma ligação de efeito adicional com o
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10/21 laminado principal. Os enrolamentos adicionais são produzidos por meio do mesmo robô, o qual realiza também o processo de enrolamento do laminado principal. Por meio dos enrolamentos adicionais, em caso de carga, forças de pressão adicionais podem ser transferidas por meio de impulso e fecho devido à forma com tração dos respectivos elementos de aplicação de carga ao laminado principal. Em seguida o braço de suspensão de quatro pontos fabricado é endurecido.
[0027] Com o auxílio das Figuras esclarecidas a seguir, diversos exemplos de realização e detalhes da invenção são descritos mais detalhadamente. São mostrados:
[0028] Figura 1 - uma representação esquemática de um elemento de aplicação de carga em duas vistas de acordo com um exemplo de realização, [0029] Figura 2 - uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga da Figura 1, o qual está ligado a um laminado principal e a um núcleo de espuma de acordo com um exemplo de realização, [0030] Figura 3 - uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga, do laminado principal e do núcleo de espuma da Figura 2, com um enrolamento adicional de acordo com um exemplo de realização, [0031 ] Figura 4 - uma representação esquemática de um elemento de aplicação de carga em duas vistas de acordo com outro exemplo de realização, [0032] Figura 5 - uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga da Figura 4, o qual está ligado a um laminado principal e a um núcleo de espuma de acordo com outro exemplo de realização, [0033] Figura 6 - uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga, do laminado principal e do núcleo de espuma da
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Figura 5, com um enrolamento adicional de acordo com um exemplo de realização, [0034] Figura 7 - uma representação esquemática de um elemento de aplicação de carga em duas vistas de acordo com outro exemplo de realização, [0035] Figura 8 - uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga da Figura 7, o qual está ligado a um laminado principal e a um núcleo de espuma de acordo com outro exemplo de realização, [0036] Figura 9 - uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga, do laminado principal e do núcleo de espuma da Figura 8, com um enrolamento adicional de acordo com um exemplo de realização, e [0037] Figura 10 - uma representação esquemática de um braço de suspensão de quatro pontos de acordo com o estado da técnica.
[0038] A Figura 1 apresenta uma representação esquemática de um elemento de aplicação de carga 4 em duas vistas de acordo com um exemplo de realização. Pode-se ver claramente que o elemento de aplicação de carga 4 é um corpo de extrusão geométrico com duas faces de cobertura e um invólucro. Este corpo de extrusão é simétrico a um plano central 12. As duas faces de cobertura estão a igual distância desse plano central 12 e são paralelas ao mesmo. O elemento de aplicação de carga 4 apresente uma recepção 10 para um mancai, por exemplo, para um mancai elastomérico. Essa recepção 10 apresenta um eixo central 11. Esse eixo central 11 é perpendicular ao eixo central 12.
[0039] O elemento de aplicação de carga 4 apresenta uma região de ancoragem 9 e duas regiões envoltórias 8. A região de ancoragem 9 está configurado com seção transversal triangular. As regiões envoltórias 8 estão configuradas com seção transversal elipsoide. Essa região de ancoragem 9 é envolta por uma espuma polimérica de um
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12/21 núcleo de espuma em um processo de produção para um braço de suspensão de quatro pontos. Assim pode-se criar uma ligação de fecho devido à forma entre o elemento de aplicação de carga 4 e o núcleo de espuma. Isto está representado nas Figuras 2 e 3.
[0040] Cada região envoltória 8 serve para ser envolvida por um enrolamento adicional 6. A circunferência das regiões envoltórias 8 corresponde então exatamente a um comprimento de enrolamento do enrolamento adicional. Isto está representado mais detalhadamente na Figura 3. O elemento de aplicação de carga 4 representado aqui está conformado de alumínio e produzido em um processo de extrusão. Alternativamente o elemento de aplicação de carga 4 pode estar conformado de um FKV. Um braço de suspensão de quatro pontos apresenta quatro desses elementos de aplicação de carga 4. Esses elementos de aplicação de carga 4 do braço de suspensão de quatro ponto podem estar configurados todos com a mesma forma.
[0041] A Figura 2 mostra uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga 4 da Figura 1, o qual está ligado a um laminado principal 3 e a um núcleo de espuma 5 de acordo com um exemplo de realização. Pode-se ver nitidamente que o elemento de aplicação de carga 4 está integrado ao núcleo de espuma 5 por meio de sua região de ancoragem 9. O núcleo de espuma 5 envolve a região de ancoragem 9. O núcleo de espuma 5 está ligado a quatro elementos de aplicação de carga 5 iguais em fecho devido à forma 4 e forma, assim, o elemento de núcleo 2. Aqui apenas um recorte do elemento de núcleo 2 está representado. O núcleo de espuma 5 está conformado de uma espuma polimérica.
[0042] O laminado principal 3 envolve tanto o núcleo de espuma 5 quanto o elemento de aplicação de carga 4. As duas regiões de envoltórias 8 do elemento de aplicação de carga 4, porém, estão livres de material e o laminado principal 3 envolve estas duas regiões envoltórias.
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13/21 [0043] A realização representada aqui sem o enrolamento adicional está em condições de, em caso de carga, quando o braço de suspensão de quatro pontos for empregado em um veículo, transferir forças longitudinais de tração através de fecho devido à forma, forças laterais através de impulso e eventualmente através de fecho devido à forma e forças verticais através de fecho devido à forma dos elementos de aplicação de carga 4 para o laminado principal 3.
[0044] A Figura 3 mostra uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga 4, do laminado principal 3 e do núcleo de espuma 5 da Figura 2 com um enrolamento adicional 6 de acordo com um exemplo de realização. Adicionalmente à conformação mostrada na Figura 2 um enrolamento adicional 6 está em ligação de efeito com o elemento de núcleo 2 e o laminado principal 3.
[0045] O enrolamento adicional 6 envolve radialmente as duas regiões envoltórias 8 do elemento de aplicação de carga 4. Além disso, o enrolamento adicional 6 envolve o laminado principal 3 em uma região parcial de modo igualmente radial. Através do enrolamento adicional 6 surge uma ligação de efeito adicional entre o elemento de aplicação de carga 4 e o laminado principal 3. O enrolamento adicional 6 envolve as duas regiões envoltórias 8 continuamente, isto é, sem interrupção. Em um braço de suspensão de quatro pontos 1, do qual aqui somente um recorte está representado, cada um dos quatro elementos de aplicação de carga 4 está ligado a um enrolamento adicional 6. O comprimento de enrolamento do enrolamento adicional 6 orienta-se então pela circunferência das duas regiões envoltórias 8.
[0046] Através desse enrolamento adicional 6 forças de pressão que ocorrem em caso de carga, por exemplo, em caso de uma frenagem, podem ser transferidas com segurança ao laminado principal 3 por meio de fecho devido à forma com impulso ou tração.
[0047] Preferivelmente o enrolamento adicional 6 está conformado
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14/21 do mesmo material que o laminado principal 3. Por exemplo, o laminado principal 3 pode estar conformado de GFK. Portanto, o enrolamento adicional 6 também está conformado de GFK. O enrolamento adicional 6 é produzido por meio do mesmo rogo que o laminado principal 3. Assim fica possibilitado um procedimento de produção econômico.
[0048] A Figura 4 mostra uma representação esquemática de um elemento de aplicação de carga 4 em duas vistas de acordo com outro exemplo de realização. O elemento de aplicação de carga 4 representado é simétrico a um plano central 12. Pode-se ver nitidamente que o elemento de aplicação de carga 4 é um corpo de extrusão geométrico está com duas faces de cobertura e uma face de invólucro. Este corpo extrudado é simétrico a esse plano centrall2. As duas faces de cobertura estão a igual distância desse plano central 12 e paralela a ele. Além disso, o elemento de aplicação de carga 4 apresenta um eixo central 11, o qual é perpendicular ao eixo central 12.
[0049] O elemento de aplicação de carga 4 apresenta uma recepção 10 para um mancai. Por meio dessa recepção 10 o elemento de aplicação de carga 4 pode ser ligado a um mancai, por exemplo, a um mancai elastomérico. O elemento de aplicação de carga 4 apresenta ainda duas regiões envoltórias 8, uma região de ancoragem 9 e dois ressaltos de guia 7. A região de ancoragem 9 serve para produzir uma ligação de fecho devido à forma com um núcleo de espuma de um braço de suspensão de quatro pontos, o que está mostrado nas Figuras 5 e 6. Esta ligação de fecho é a mesma que nas Figuras 2 e 3. A região de ancoragem 9 apresenta uma seção transversal triangular.
[0050] Ambas as regiões envoltórias 8 apresentam uma seção transversal elipsoide. Às duas regiões envoltórias 8 estão ligados os dois ressaltos de guia 7. Um primeiro ressalto de guia 7 está ligado a uma primeira região envoltória 8. Um segundo ressalto de guia 7 está ligado a uma segunda região envoltória 8. O primeiro ressalto de guia 7
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15/21 está disposto em uma primeira face de cobertura do elemento de aplicação de carga 4. O segundo ressalto de guia 7 está disposto em uma segunda face de cobertura do elemento de aplicação de carga 7. Os dois ressaltos de guia 7 são radiais ao eixo central 11 do elemento de aplicação de carga 4. Os dois ressaltos de guia 7 servem para guiar e posicionar o enrolamento adicional, o qual está representado na Figura 6.
[0051] A Figura 5 mostra uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga 4 da Figura 4, o qual está ligado a um laminado principal 3 e a um núcleo de espuma 5 de acordo com um exemplo de realização. Pode-se ver nitidamente que o elemento de aplicação de carga 4 está integrado ao núcleo de espuma 5 por meio de sua região de ancoragem 9. O elemento de aplicação de carga 4 está ligado com fecho devido à forma ao núcleo de espuma 5. O núcleo de espuma 5 envolve a região de ancoragem 9. O núcleo de espuma 5 está conformado de uma espuma polimérica. O núcleo de espuma 5 está ligado com fecho devido à forma a quatro elementos de aplicação de carga 4 de igual tipo e conforma, portanto, o elemento de núcleo 2. Aqui somente um recorte do elemento de núcleo 2 está representado. O elemento de núcleo 2 e, com isso, o elemento de aplicação de carga 4 e o elemento de núcleo 5 estão envolvidos, em uma região parcial, pelo laminado principal 3. O laminado principal 3 não envolve as regiões envoltórias 8 e os ressaltos de guia 7 do elemento de aplicação de carga 4. Estes ainda estão livres de material.
[0052] Preferivelmente o elemento de aplicação de carga está conformado de alumínio ou de FKV. O laminado principal 3 está conformado de FKV, preferivelmente GFK.
[0053] A realização representada aqui sem o enrolamento adicional, com o braço de suspensão de quatro pontos empregado em um veículo, em caso de carga, está em condições de transferir forças longitudinais
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16/21 de tração através de fecho devido à forma, forças laterais através de impulso e eventualmente através de fecho devido à forma e forças verticais através de fecho devido à forma, dos elementos de aplicação de carga 4 para o laminado principal 3.
[0054] A Figura 6 mostra uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga 4, do laminado principal 3 e do núcleo de espuma 5 da Figura 5 com um enrolamento adicional 6 de acordo com um exemplo de realização. Aqui somente um recorte do braço de suspensão de quatro pontos 1 está representado, o qual apresenta quatro elementos de aplicação de carga. Adicionalmente à realização na Figura 5 um enrolamento adicional 6 está enrolado aqui tanto em torno do elemento de aplicação de carga 4 quanto em torno do laminado principal 3.
[0055] O enrolamento adicional 6 envolve as duas regiões envoltórias 8 do elemento de aplicação de carga 4 radialmente. Além disso, o enrolamento adicional 6 envolve o laminado principal 3, em uma região parcial, igualmente de modo radial. Através do enrolamento adicional 6 resulta uma ligação de efeito adicional entre o elemento de aplicação de carga 4 e o laminado principal 3. O enrolamento adicional 6 envolve as duas regiões envoltórias 6 continuamente, isto é, sem interrupção. Os dois ressaltos de guia 7 servem para posicionar o enrolamento adicional 6 com precisão nas regiões envoltórias 8, de modo que um deslizamento do enrolamento adicional 6 não é possível. Em um braço de suspensão de quatro pontos 1, do qual apenas um recorte está representado aqui, cada um dos quatro elementos de aplicação de carga 6 está envolto com um enrolamento adicional 6. O comprimento de enrolamento do enrolamento adicional 6 orienta-se então pela circunferência das duas regiões envoltórias 8.
[0056] Através do enrolamento adicional 6 está configurada uma ligação de efeito adicional entre o elemento de aplicação de carga 4 e o
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17/21 laminado principal 3. No caso de carga descrito na Figura 5, o qual é provocado, por exemplo, através de uma frenagem, forças de pressão podem ser transferidas do elemento de aplicação de carga 4 para o laminado principal 3 através do enrolamento adicional 6 através de fecho devido à forma com impulso e tração.
[0057] O enrolamento adicional 6 está conformado preferivelmente do mesmo material que o laminado principal 3, por exemplo, de GFK ou CFK. O elemento de aplicação de carga 4 está produzido preferivelmente por meio do processo de extrusão. O enrolamento adicional 6 é produzido por meio do mesmo robô que os enrolamentos do laminado principal 3. Assim é possível uma produção econômica.
[0058] A Figura 7 mostra uma representação esquemática de um elemento de aplicação de carga 4 em duas vistas de acordo com outro exemplo de realização. O elemento de aplicação de carga 4 representado é simétrico a um plano central 12. Pode-se ver nitidamente que o elemento de aplicação de carga 4 é um corpo extrudado geométrico com duas faces de cobertura e um invólucro. Esse corpo extrudado é simétrico a esse plano central 12. As duas faces de cobertura estão a igual distância desse plano centrall2 e são paralelas ao mesmo. Além disso, o elemento de aplicação de carga 4 apresenta um eixo central 11, o qual é perpendicular ao eixo central 12.
[0059] O elemento de aplicação de carga 4 apresenta uma recepção 10 para um mancai, por exemplo, para um mancai elastomérico. A recepção 10 está conformada cilíndrica e apresenta um eixo central 11. Esse eixo central 11 é perpendicular ao eixo central 12. [0060] O elemento de aplicação de carga 4 apresenta uma região de ancoragem 9, duas regiões envoltórias 8 e dois ressaltos de guia 7. A região de ancoragem 9 apresenta uma seção transversal triangular. A região de ancoragem 9 serve para produzir uma ligação de fecho devido à forma entre o elemento de aplicação de carga 4 e um núcleo
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18/21 de espuma, o que está representado nas Figuras 8 e 9. Esta ligação de fecho devido à forma é a mesma que está representada nas Figuras 2 e 3, bem como nas Figuras 5 e 6.
[0061] As duas regiões envoltórias 8 apresentam uma área de seção transversal elíptica. Um primeiro ressalto? está ligado a uma primeira região 8. Um segundo ressalto de guia 7 está ligado a uma segunda região envoltória 8. O primeiro ressalto de guia 7 está disposto na primeira face de cobertura, o segundo ressalto de guia 7 está disposto na segunda face de cobertura. Os dois ressaltos de guia 7 servem para guiar e posicionai um enrolamento adicional que está representado na Figura 9. As duras regiões envoltórias 8 servem para serem envoltos pelo enrolamento adicional 6. O elemento de aplicação de carga representado aqui está produzido de alumínio ou de um FKV preferivelmente no processo de extrusão.
[0062] A Figura 8 mostra uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga 4 da Figura 7, o qual está ligado a um laminado principal 3 e a um núcleo de espuma 5 de acordo com outro exemplo de realização. Pode-se ver claramente que o elemento de aplicação de carga 4 está integrado ao núcleo de espuma 5 por meio de uma região de ancoragem 9. O elemento de aplicação de carga 4 está ligado com fecho devido à forma ao núcleo de espuma 5. O núcleo de espuma 5 envolve a região de ancoragem 9. O núcleo de espuma 5 envolve a região de ancoragem 9. O núcleo de espuma 5 está conformado de uma espuma polimérica. O núcleo de espuma 5 está ligado com fecho devido à forma a quatro elementos de aplicação de carga 4 do mesmo tipo e conforma, portanto, o elemento de núcleo 2. Aqui somente um recorte do elemento de núcleo 2 está representado.
[0063] O elemento de núcleo 2 e, com isso, o elemento de aplicação de carga 4 e o núcleo de espuma 5 estão envoltos, em uma região parcial, pelo laminado principal 3. O laminado principal 3 não envolve as
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19/21 regiões envoltórias 8 e os ressaltos de guia 7 do elemento de aplicação de carga 4. Estes ainda estão livres de material. Preferivelmente o laminado principal 3 está conformado de um FKV, por exemplo, de GFK ou CFK.
[0064] A configuração representada aqui sem o enrolamento adicional, em caso de carga com o emprego do braço de suspensão de quatro pontos em um veículo, está em condições de transferir forças longitudinais com tração através de fecho devido à forma, forças laterais através de impulso e eventualmente através de fecho devido à forma e forças verticais através de fecho devido à forma dos elementos de aplicação de força 4 para o laminado principal 3.
[0065] A Figura 9 mostra uma representação esquemática do elemento de aplicação de carga 4, do laminado principal 3 e do núcleo de espuma 5 da Figura 8 com um enrolamento adicional 6 de acordo com um exemplo de realização. Adicionalmente à realização representada na Figura 8 está representado aqui o enrolamento adicional 6. O enrolamento adicional 6 está conformado preferivelmente do mesmo material que o laminado principal 3, por exemplo, de GFK.
[0066] O enrolamento adicional 6 envolve as duas regiões envoltórias 8 do elemento de aplicação de carga 4 radialmente. Além disso, o enrolamento adicional 6 envolve o laminado principal 3, em uma região parcial, de modo igualmente radial. Através do enrolamento adicional 6 surge uma ligação de efeito adicional entre o elemento de aplicação de carga 4 e o laminado principal 3. O enrolamento adicional 6 envolve as duas regiões envoltórias 8 continuamente, isto é, sem interrupção. Os dois ressaltos de guia 7 servem para posicionar o enrolamento adicional 6 com precisão nas regiões envoltórias 8, de modo que um deslizamento do enrolamento adicional 6 não é possível. Em um braço de suspensão de quatro pontos 1, do qual aqui apenas um recorte está representado, cada um dos quatro elementos de
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20/21 aplicação de carga 4 está envolto com um enrolamento adicional 6. O comprimento de enrolamento do enrolamento adicional 6 orienta-se então pela circunferência das duas regiões envoltórias 8. O comprimento do enrolamento adicional 6 representado aqui é nitidamente menor do que o comprimento de enrolamento do enrolamento adicional que está representado na Figura 6 ou Figura 3. [0067] Através do enrolamento adicional 6 fica configurada uma ligação de efeito adicional entre o elemento de aplicação de carga 4 e o laminado principal 3. No caso de carga descrito na Figura 8, o qual, por exemplo, é provocado por uma frenagem, forças de pressão podem ser transferidas através do enrolamento adicional 6 através de fecho devido à forma com impulso e tração do elemento de aplicação de carga 4 para o laminado principal 3. O enrolamento adicional 6 é produzido por meio do mesmo robô que o enrolamento do laminado principal 3. Assim é possível uma produção econômica.
[0068] A Figura 10 mostra uma representação esquemática de um braço de suspensão de quatro pontos 1 de acordo com o estado da técnica. O braço de suspensão de quatro pontos 1 representado aqui serve apenas para visão geral. Pode-se ver nitidamente que o braço de suspensão de quatro pontos 1 apresenta quatro elementos de aplicação de carga 4, os quais apresentam uma respectiva recepção 10 para um mancai, por exemplo, um mancai elastomérico. Cada recepção 10 apresenta um eixo central 11. Aqui está representado o laminado principal 3, o qual envolve tanto o núcleo de espuma 5 quanto os quatro elementos de aplicação de carga 4. O braço de suspensão de quatro pontos 1 representado aqui não apresenta enrolamento adicional. Portanto, o braço de suspensão de quatro pontos 1 representado aqui, em caso de carga, só pode transferir forças longitudinais de tração através de fecho devido à forma, forças laterais através de impulso e eventualmente através de fecho devido à forma e forças verticais
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21/21 através de fecho devido à forma dos elementos de aplicação de carga 4 para o laminado principal 3. Porém, forças de pressão não podem ser captadas através desse princípio de construção e transferidas para o laminado principal 3. Assim não se pode garantir reação segura a um caso de carga.
[0069] Os exemplos de realização representados aqui são escolhidos apenas a título de exemplo. Por exemplo, o elemento de aplicação de carga ou os elementos de aplicação de carga podem apresentar outra conformação diferente daquela representada aqui. Por exemplo, a região de ancoragem pode apresentar uma forma ainda mais especial, de modo que o fecho devido à forma entre o núcleo de espuma e os elementos de aplicação de carga está aperfeiçoado.
NÚMEROS DE REFRÊNCIA braço de suspensão de quatro pontos elemento de núcleo laminado principal elemento de aplicação de carga núcleo de espuma enrolamento adicional ressalto de guia região envoltória região de ancoragem recepção eixo central eixo central

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Braço de suspensão de quatro pontos (1) para um veículo, compreendendo um elemento de núcleo (2), e um laminado principal (3) de um composite de material sintético fibroso, sendo que:
    - o laminado principal (3) envolve o elemento de núcleo (2),
    - o elemento de núcleo (2) compreende quatro elementos de aplicação de carga (4) e um núcleo de espuma (5),
    - os elementos de aplicação de carga (4) estão ligados em fecho devido à forma do núcleo de espuma (5), caracterizado pelo fato de que o braço de o braço de suspensão de quatro pontos (1) apresenta quatro enrolamentos adicionais (6) de um composite de material sintético fibroso, sendo que:
    - um primeiro enrolamento adicional (6) envolve um primeiro elemento de aplicação de carga (4) e liga com efeito ao laminado principal (3),
    - um segundo enrolamento adicional (6) envolve um segundo elemento de aplicação de carga (4) e liga com efeito ao laminado principal (3),
    - um terceiro enrolamento adicional (6) envolve um terceiro elemento de aplicação de carga (4) e liga com efeito ao laminado principal (3),
    - um quarto enrolamento adicional (6) envolve um quarto elemento de aplicação de carga (4) e liga com efeito ao laminado principal (3), e sendo que forças de pressão são aplicáveis ao laminado principal (3) por meio de cada enrolamento adicional (6).
  2. 2. Braço de suspensão de quatro pontos (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos quatro elementos de aplicação de carga (4) apresenta pelo menos um ressalto de guia (7) para guia do respectivo enrolamento adicional (6).
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    2/3
  3. 3. Braço de suspensão de quatro pontos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada um dos quatro elementos de aplicação de carga (4) apresenta duas regiões envoltórias (8), sendo que um comprimento de enrolamento do respectivo enrolamento adicional (6) corresponde à conformação das regiões envoltórias (8).
  4. 4. Braço de suspensão de quatro pontos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada um dos quatro elementos de aplicação de carga (4) apresenta uma região de ancoragem (9), por meio da qual cada elemento de aplicação de carga (4) está ligado ao núcleo de espuma (5) com fecho devido à forma.
  5. 5. Braço de suspensão de quatro pontos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o núcleo de espuma (5) está conformado de uma espuma polimérica.
  6. 6. Braço de suspensão de quatro pontos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os enrolamentos adicionais (6) estão conformados de um composite de material sintético fibroso reforçado com fibras de vidro ou de um composite de material sintético fibroso reforçado com fibras de vidro.
  7. 7. Braço de suspensão de quatro pontos (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os elementos de aplicação de carga (4) estão conformados de um material metálico ou de um composite de material sintético fibroso.
  8. 8. Processo para produção de um braço de suspensão de quatro pontos (1) para um veículo como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que:
    Petição 870190079711, de 16/08/2019, pág. 39/46
    3/3
    - em uma ferramenta de moldar para um núcleo de espuma (5) são proporcionados os quatro elementos de aplicação de carga (4),
    - o núcleo de espuma (5) é produzido na ferramenta de moldar, de modo que os quatro elementos de aplicação de carga (4) estão integrados ao núcleo de espuma (5) com fecho devido à forma,
    - cada elemento de aplicação de carga (4) e o núcleo de espuma (5) são enrolados de maneira simples com o laminado principal (3), de modo que fica possibilitada uma transferência de força entre os elementos de aplicação de carga (4) e o laminado principal (3),
    - o primeiro enrolamento adicional (6) envolve o primeiro elemento de aplicação de carga (4), de modo que resulta uma ligação de efeito adicional com o laminado principal (3),
    - o segundo enrolamento adicional (6) envolve o segundo elemento de aplicação de carga (4), de modo que resulta uma ligação de efeito adicional com o laminado principal (3),
    - o terceiro enrolamento adicional (6) envolve o terceiro elemento de aplicação de carga (4), de modo que resulta uma ligação de efeito adicional com o laminado principal (3),
    - o quarto enrolamento adicional (6) envolve um quarto elemento de aplicação de carga (4), de modo que resulta uma ligação de efeito adicional com o laminado principal (3),
    - o braço de suspensão de quatro pontos (1) é endurecido.
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