BR202017007959U2

BR202017007959U2 - steering axle for electronically actuated load carrier combinations

Info

Publication number: BR202017007959U2
Application number: BR202017007959-2U
Authority: BR
Inventors: Elton Arenhart
Original assignee: E.B.S.A. Desenvolvimento E Consultoria Ltda
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2017-04-18
Publication date: 2018-10-30

Abstract

é descrito um eixo direcional para combinações veiculares de carga atuado eletronicamente mediante dados encaminhados por um sensor de esterçamento (s) e um pressostato (p), de forma a movimentar o braço (20) das ponteiras (11) para a movimentação lateral do eixo direcional (10), provocando o esterçamento das rodas e dirigindo o eixo direcional (10) simetricamente ao raio de giro necessário para que o eixo da unidade movida siga a trajetória determinada pela unidade motora.A directional axle for electronically actuated vehicle load combinations is described by data routed by a steering sensor (s) and a pressure switch (p) to move the tip arm (20) for lateral axle movement. steering (10), causing the wheels to steer and directing the steering axle (10) symmetrically to the turning radius necessary for the axis of the driven unit to follow the trajectory determined by the drive unit.

Description

(54) Título: EIXO DIRECIONAL PARA COMBINAÇÕES VEICULARES DE CARGA ATUADO ELETRONICAMENTE (51) Int. Cl.: B62D 7/02; B61F 5/38; B62D 7/14 (73) Titular(es): E.B.S.A. DESENVOLVIMENTO(54) Title: DIRECTIONAL AXLE FOR VEHICLE LOAD COMBINATIONS ACTIVATED ELECTRONICALLY (51) Int. Cl .: B62D 7/02; B61F 5/38; B62D 7/14 (73) Holder (s): E.B.S.A. DEVELOPMENT

E CONSULTORIA LTDA (72) Inventor(es): ELTON ARENHART (85) Data do Início da Fase Nacional:E CONSULTORIA LTDA (72) Inventor (s): ELTON ARENHART (85) Start date of the National Phase:

18/04/2017 (57) Resumo: É descrito um eixo direcional para combinações veiculares de carga atuado eletronicamente mediante dados encaminhados por um sensor de esterçamento (S) e um pressostato (P), de forma a movimentar o braço (20) das ponteiras (11) para a movimentação lateral do eixo direcional (10), provocando o esterçamento das rodas e dirigindo o eixo direcional (10) simetricamente ao raio de giro necessário para que o eixo da unidade movida siga a trajetória determinada pela unidade motora.04/18/2017 (57) Abstract: A directional axis for vehicle load combinations is electronically acted using data sent by a steering sensor (S) and a pressure switch (P), in order to move the arm (20) of the tips (11) for lateral movement of the directional axis (10), causing the wheels to steer and directing the directional axis (10) symmetrically to the turning radius necessary for the axis of the moved unit to follow the path determined by the traction unit.

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EIXO DIRECIONAL PARA COMBINAÇÕES VEICULARES DE CARGA ATUADO ELETRONICAMENTE [01] O presente modelo de utilidade descreve um eixo direcional para combinações veiculares de carga atuado eletronicamente. Mais especificamente compreende um eixo direcional dotado de ponteiras excêntricas providas de um braço onde é acoplada a haste de um cilindro hidráulico que recebe fluído hidráulico de uma linha de alimentação mediante acionamento de uma bomba eletro-hidráulica, atuada por uma central eletrônica mediante dados encaminhados por um sensor de esterçamento e um pressostato, de forma a movimentar o braço das ponteiras para a movimentação lateral do eixo direcional, provocando o esterçamento das rodas e dirigindo o eixo direcional simetricamente ao raio de giro necessário para que o eixo da unidade movida siga a trajetória determinada pela unidade motora.DIRECTIONAL AXLE FOR ELECTRONICALLY ACTIVATED LOAD COMBINATIONS [01] The present utility model describes a directional axis for electronically actuated load combinations. More specifically, it comprises a directional shaft equipped with eccentric tips provided with an arm where the rod of a hydraulic cylinder is coupled, which receives hydraulic fluid from a supply line through the activation of an electro-hydraulic pump, actuated by an electronic central through data sent by a steering sensor and a pressure switch, in order to move the tips arm for lateral movement of the directional axis, causing the wheels to steer and directing the directional axis symmetrically to the turning radius necessary for the axis of the moved unit to follow the path determined by the motor unit.

[02] Os veículos longos combinados são composições formadas por duas ou mais unidades veiculares articuladas entre si, nas quais uma das unidades é a unidade motora, comumente chamada de cavalo mecânico ou trator, que é responsável pela movimentação do conjunto, e a outra é a unidade movida, chamada de reboque, semi-reboque, Atrem, B-trem, etc, que é responsável pelo acondicionamento de carga. [03] Para ocorrer a movimentação das unidades movidas e o direcionamento adequado para permitir a dirigibilidade, é previsto pelo menos um eixo direcional, que se liga à barra da direção da unidade motora, e que permite que as rodas traseiras virem na direção oposta à das dianteiras, em caso de marcha-ré e manobra para estacionamento, ou o esterçamento no mesmo sentido quando em marcha, o que melhora a estabilidade.[02] Combined long vehicles are compositions formed by two or more vehicle units articulated with each other, in which one of the units is the motor unit, commonly called the mechanical horse or tractor, which is responsible for the movement of the set, and the other is the moved unit, called a trailer, semi-trailer, Atrem, B-train, etc., which is responsible for packing cargo. [03] In order to move the moved units and the appropriate direction to allow handling, at least one directional axle is provided, which connects to the steering bar of the traction unit, and which allows the rear wheels to turn in the opposite direction to from the front, in the case of reverse and parking maneuvers, or steering in the same direction when moving, which improves stability.

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2/7 [04] O estado da técnica descreve basicamente um sistema de montagem de uma viga de eixo auto-direcional para combinações veiculares de carga que utiliza uma viga de eixo não direcional cortada nas extremidades para formar a viga central do sistema, sendo as extremidades as ponteiras de fixação do cubo, sedes de rolamentos e retentores. Estas pontas de eixo são acopladas por interferência na ponteira articulada tipo dobradiça que, por sua vez, possui um deslocamento do centro através de um braço de aproximadamente 150 mm para gerar o esforço lateral, provocando o consequente esterçamento das rodas, evitando o arraste dos pneus, desgaste aos componentes da suspensão e danos aos pavimentos.2/7 [04] The state of the art basically describes an assembly system for a self-directional axle beam for vehicle load combinations that uses a non-directional axle beam cut at the ends to form the central beam of the system, with the ends the hub fixing tips, bearing seats and retainers. These axle tips are coupled by interference in the hinge-type articulated tip, which in turn has a displacement of the center through an arm of approximately 150 mm to generate lateral effort, causing the consequent steering of the wheels, preventing tire drag , wear to suspension components and damage to floors.

[05] Ainda, o estado da técnica descreve um módulo de suspensão auto-direcional com eixo montado a partir de uma viga de eixo não autodirecional, com suspensão pneumática e com controle de estabilização por molas pneumáticas através de barra estabilizadora ou através de um amortecedor de direção.[05] In addition, the state of the art describes a self-directional suspension module with an axle mounted from a non-self-directional axle beam, with air suspension and with air spring stabilization control through a stabilizer bar or through a shock absorber. steering.

[06] O documento BR102014000401-7 descreve um sistema direcional para eixos de combinações veiculares de carga que compreende uma estrutura de giro articulado mancalizada na flange de acoplamento do pino-rei e posicionada na face oposta à disposição da quinta-roda, dita estrutura de giro dotada de pelo menos um pistão que recebe a força giratória de uma luva e realiza troca de fluidos com o pistão acoplado no eixo do implemento rebocável, gerando a articulação sincronizada entre o sistema de giro articulado e o sistema de direcionamento do eixo do implemento rebocável que pode ser aplicado em pelo menos um dos eixos do implemento rebocável em posição aleatória e combinado com um eixo fixo.[06] The document BR102014000401-7 describes a directional system for axles of vehicle load combinations that comprises an articulated pivoting structure bearing on the coupling flange of the kingpin and positioned on the opposite side to the fifth wheel arrangement, said structure of swivel equipped with at least one piston that receives the rotating force of a glove and changes fluids with the piston attached to the axle of the towable implement, generating the synchronized articulation between the articulated swing system and the steering system of the towable implement axis which can be applied on at least one of the axles of the towable implement in a random position and combined with a fixed axis.

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3/7 [07] O documento DE102012002626 descreve um sistema de estabilidade direcional para veículos rodoviários que permite que as rodas de cada eixo ou a respectiva suspensão independente sigam exatamente a faixa especificada.3/7 [07] Document DE102012002626 describes a directional stability system for road vehicles that allows the wheels on each axle or the respective independent suspension to follow exactly the specified range.

[08] O documento JPH10287266 um dispositivo de controle de volante de um reboque em relação ao trator onde a detecção de um ângulo de ligação entre um veículo trator e um reboque orienta a roda traseira do reboque no mesmo sentido da roda dianteira de um veículo trator, quando o ângulo de ligação é um valor maior do que o definido previamente. Quando o ângulo de ligação é menor do que o valor prescrito, a roda traseira é mantida numa posição neutra.[08] Document JPH10287266 a steering wheel control device for a trailer in relation to the tractor where the detection of a connection angle between a tractor vehicle and a trailer orients the rear wheel of the trailer in the same direction as the front wheel of a tractor vehicle , when the connection angle is greater than previously defined. When the connection angle is less than the prescribed value, the rear wheel is kept in a neutral position.

[09] O documento EP0989049 descreve um método para controlar a inclinação das rodas do trator que é determinada e comparada com um valor desejado. No caso de uma diferença, o ângulo de direção (delta L) das rodas sobre um eixo direcionável do trator é variado para remover a diferença.[09] Document EP0989049 describes a method for controlling the inclination of the tractor wheels that is determined and compared with a desired value. In the event of a difference, the steering angle (delta L) of the wheels on a steerable axis of the tractor is varied to remove the difference.

[010] O documento W02008148635 descreve um método para a realização de uma operação de direção num veículo com um reboque durante o deslocamento para trás, o ângulo de articulação real de corrente entre o veículo e o reboque é determinado. Um ângulo de articulação crítico é determinado como uma função do ângulo máximo da roda de direção ajustável, em que o ângulo de articulação crítica designa o ângulo em que o veículo, incluindo o reboque, segue uma trajetória desejada através de ângulos de direção do veículo e sem inversão de direção do veículo. Se a diferença entre o ângulo de articulação real e o ângulo de articulação crítica cai abaixo de um valor limite, é gerado um sinal.[010] Document W02008148635 describes a method for carrying out a steering operation on a vehicle with a trailer during backward travel, the actual chain articulation angle between the vehicle and the trailer is determined. A critical pivot angle is determined as a function of the maximum angle of the adjustable steering wheel, where the critical pivot angle designates the angle at which the vehicle, including the trailer, follows a desired path through the vehicle's steering angles and without reversing the vehicle's direction. If the difference between the actual pivot angle and the critical pivot angle falls below a threshold value, a signal is generated.

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4/7 [011] No entanto, os eixos distanciados aplicados em combinações veiculares não atendem à questão do ângulo de giro (14 graus para eixos do tipo auto-direcional tipo rala e 11 graus para eixos tipo manga deslocada).4/7 [011] However, the spaced axles applied in vehicular combinations do not address the issue of the turning angle (14 degrees for spindle-type auto-directional axes and 11 degrees for displaced sleeve axes).

[012] O eixo tipo rala possui 300 kg de peso a mais em relação ao eixo direcional com ponteira deslocada, não podendo ser utilizado em marcha-ré.[012] The thin type axle has an extra weight of 300 kg in relation to the directional axle with displaced tip, and cannot be used in reverse.

[013] Por sua vez, o eixo tipo manga possui limitação de giro em 11 graus, o que não atende às necessidades de esterçamento em manobras, necessitando ser suspenso por suspensor pneumático, além de não poder ser utilizado em marcha-ré.[013] In turn, the sleeve-type axle has a rotation limit of 11 degrees, which does not meet the need for steering in maneuvers, needing to be suspended by a pneumatic suspension, in addition to not being able to be used in reverse.

[014] Assim, tanto o eixo auto-direcional tipo rala e o eixo tipo manga deslocada necessitam ser suspensos para marcha-ré, de forma que toda a carga de 35.000 kg (em configurações com eixos distanciados) é suportada por somente dois eixos, que não são direcionais nem autodirecionais, provocando um esforço excessivo, principalmente nas suspensões, ocasionando desgaste prematuro em embuchamentos e pneus, que sofrem um arraste lateral.[014] Thus, both the sparse self-directional axle and the displaced sleeve axle need to be suspended for reversing, so that the entire load of 35,000 kg (in configurations with spaced axles) is supported by only two axles, which are neither directional nor self-directional, causing an excessive effort, mainly in the suspensions, causing premature wear in bushes and tires, which suffer a lateral drag.

[015] Ainda, os eixos auto-direcionais são totalmente dependentes do direcionamento da unidade motora e sujeitos a todas as oscilações e interferências dos pavimentos, ocasionando instabilidade do veículo por se desalinharem da trajetória dos demais eixos da combinação. [016] Dessa forma, é objeto do presente modelo de utilidade um eixo direcional dotado de ponteiras excêntricas providas de um braço onde é acoplada a haste de um cilindro hidráulico que recebe fluído hidráulico de uma linha de alimentação mediante acionamento de uma bomba eletro-hidráulica, atuada por uma central eletrônica mediante dados encaminhados por pressostatos e sensores de esterçamento que[015] Also, the auto-directional axes are totally dependent on the direction of the motor unit and are subject to all oscillations and interference of the pavements, causing the vehicle to become unstable from the trajectory of the other axes of the combination. [016] Thus, the object of the present utility model is a directional axle equipped with eccentric tips provided with an arm where the rod of a hydraulic cylinder that receives hydraulic fluid from a supply line through the activation of an electro-hydraulic pump is coupled , operated by an electronic central using data sent by pressure switches and

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5/7 monitoram o alinhamento, geometria e delimitam o esterçamento das rodas, de forma a movimentar o braço das ponteiras para a movimentação lateral das ponteiras do eixo direcional, provocando o esterçamento das rodas e dirigindo o eixo direcional simetricamente ao raio de giro necessário para que o eixo da unidade movida siga a trajetória determinada pela unidade motora.5/7 monitor the alignment, geometry and delimit the wheel steering, in order to move the tip arm for lateral movement of the directional axis tips, causing the wheels to steer and directing the directional axis symmetrically to the turning radius necessary for that the axis of the moved unit follows the path determined by the motor unit.

[017] É característica do modelo de utilidade um eixo direcional comandado por uma unidade eletrônica de direção que provê maior segurança do eixo direcional e maior estabilidade de rodagem à unidade movida.[017] It is characteristic of the utility model a directional axis controlled by an electronic steering unit that provides greater safety of the directional axis and greater running stability to the moved unit.

[018] É característica do modelo de utilidade um eixo direcional com controle eletrônico para combinações veiculares de carga que provê aumento da vida útil dos pneus e menor dano ao pavimento.[018] The utility model features a directional axle with electronic control for vehicle load combinations that provides increased tire life and less damage to the pavement.

[019] É característica do modelo de utilidade um eixo direcional com controle eletrônico para combinações veiculares de carga que diminui o esforço das buchas da suspensão pneumática pela ação da força lateral em manobras.[019] The utility model features a directional axle with electronic control for vehicle load combinations that reduces the effort of the air suspension bushings by the action of lateral force in maneuvers.

[020] É característica do modelo de utilidade um eixo direcional com controle eletrônico para combinações veiculares de carga que permite a utilização do eixo direcional em marcha-ré, com maior agilidade. [021] É característica do modelo de utilidade um eixo direcional com controle eletrônico para combinações veiculares de carga com maior capacidade de esterçamento, chegando a 16 graus de giro, em marcha para a frente ou ré.[020] The utility model features a directional axis with electronic control for vehicle load combinations that allows the use of the directional axis in reverse, with greater agility. [021] A directional axis with electronic control is characteristic of the utility model for vehicle load combinations with greater steering capacity, reaching 16 degrees of rotation, in forward or reverse gear.

[022] A fim de melhor descrever o eixo direcional para combinações veiculares de carga atuado eletronicamente, são apresentadas as figuras a seguir discriminadas:[022] In order to better describe the directional axis for vehicle load combinations operated electronically, the following figures are presented:

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6/7 [023] A figura 1 apresenta a vista em perspectiva do eixo direcional com a barra estabilizadora.6/7 [023] Figure 1 shows the perspective view of the directional axis with the stabilizer bar.

[024] A figura 2 apresenta a vista superior da suspensão a ser acoplada no chassi da unidade movida, evidenciando o eixo direcional e as ponteiras providas de um braço movimentado por meio do cilindro hidráulico.[024] Figure 2 shows the top view of the suspension to be coupled to the chassis of the moved unit, showing the directional axis and the tips provided with an arm moved through the hydraulic cylinder.

[025] A figura 3 apresenta a representação esquemática evidenciando o eixo direcional com movimentação das ponteiras mediante atuação de uma central eletrônica.[025] Figure 3 shows the schematic representation showing the directional axis with movement of the tips by actuation of an electronic central.

[026] Para os fins do presente modelo de utilidade, o termo “unidade motora”, convencionalmente designado como cavalo mecânico ou trator, compreende a unidade responsável pela movimentação da “unidade movida”, chamada de reboque, semi-reboque, A-trem, B-trem, etc, responsável pelo acondicionamento de carga.[026] For the purposes of this utility model, the term “motor unit”, conventionally referred to as a mechanical horse or tractor, comprises the unit responsible for handling the “moved unit”, called a trailer, semi-trailer, A-train , B-train, etc., responsible for packing cargo.

[027] O eixo direcional com controle eletrônico para combinações veiculares de carga, objeto do presente modelo de utilidade, compreende pelo menos uma viga tubular (10) que apresenta ponteiras excêntricas (11) em cujos cubos (12) são fixadas as rodas de uma unidade movida, ditas ponteiras (11) providas de um braço (20) onde é acoplada a haste de um cilindro hidráulico (30) que recebe fluído hidráulico de uma linha de alimentação (LA) mediante acionamento de uma bomba eletro-hidráulica (B), dito cilindro hidráulico (30) tendo a função de estabilizar e movimentar as ponteiras (11) da viga tubular (10), também podendo ser denominada de viga direcional.[027] The directional axis with electronic control for vehicle load combinations, object of the present utility model, comprises at least one tubular beam (10) that has eccentric tips (11) in whose hubs (12) the wheels of a moved unit, said tips (11) provided with an arm (20) where the rod of a hydraulic cylinder (30) is coupled that receives hydraulic fluid from a supply line (LA) by means of an electro-hydraulic pump (B) , said hydraulic cylinder (30) having the function of stabilizing and moving the tips (11) of the tubular beam (10), which can also be called a directional beam.

[028] Nas ponteiras (11) é instalado pelo menos um sensor de esterçamento (S) e nas linhas de alimentação (LA) pelo menos um pressostato (P) que controla a pressão do fluído hidráulico.[028] At the tips (11) at least one steering sensor (S) is installed and at the supply lines (LA) at least one pressure switch (P) that controls the pressure of the hydraulic fluid.

[029] Uma central eletrônica (Ct) recebe os dados do sensor de[029] An electronic control panel (Ct) receives the data from the

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7/7 esterçamento (S) e do pressostato (P) referente à força lateral exercida sobre o rodado fixado ao cubo (12) das ponteiras excêntricas (11) do eixo direcional (10), dito dado processado pela central eletrônica (Ct) que emite pulsos elétricos para a bomba eletro-hidráulica (B) que bombeia fluido para o cilindro hidráulico (30) de forma a movimentar o braço (20) das ponteiras (11) que, por fim, movimenta lateralmente o eixo direcional (10), provocando o esterçamento das rodas, o que possibilita o tangenciamento de curvas sem arrastar os pneus, e dirigindo o eixo direcional (10) simetricamente ao raio de giro necessário para que o eixo da unidade movida siga a trajetória determinada pela unidade motora.7/7 steering (S) and pressure switch (P) referring to the lateral force exerted on the wheelset fixed to the hub (12) of the eccentric tips (11) of the directional axis (10), said data processed by the electronic central (Ct) that emits electric pulses to the electro-hydraulic pump (B) that pumps fluid to the hydraulic cylinder (30) in order to move the arm (20) of the tips (11) which, finally, moves the directional axis (10) laterally, causing the wheels to steer, which makes it possible to turn curves without dragging the tires, and directing the directional axis (10) symmetrically to the turning radius necessary for the axis of the moved unit to follow the path determined by the traction unit.

[030] O eixo direcional (10) é fixado à viga principal da suspensão da unidade movida mediante pinos de aço com embuchamento em bronze e rolamentos axiais de apoio, os quais não são objeto do presente modelo de utilidade, estando as ponteiras (11) e o centro do eixo direcional (10) deslocados em relação à viga principal.[030] The directional axle (10) is fixed to the main beam of the unit's suspension moved by steel pins with bronze bushing and axial support bearings, which are not the object of the present utility model, with the tips (11) and the center of the directional axis (10) displaced in relation to the main beam.

[031] A unidade movida apresenta pelo menos um eixo direcional (10). Dessa forma podem ainda ser aplicados dois eixos direcionais (10) em um semirreboque de 3 eixos, ou ainda MAIS DE dois eixos direcionais (10) em unidades movidas com mais de três eixos.[031] The moved unit has at least one directional axis (10). In this way, two directional axes (10) can be applied in a 3-axle semi-trailer, or even MORE THAN two directional axes (10) in units moved with more than three axes.

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Claims

CLAIM:

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Fig-1

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1. DIRECTIONAL AXLE FOR VEHICLE LOAD COMBINATIONS ACTIVATED ELECTRONICALLY comprising at least one tubular beam (10) with eccentric tips (11) in whose hubs (12) the wheels of a driven unit are fixed, characterized by the fact of said tips (11 ) be provided with an arm (20) in which the rod of a hydraulic cylinder (30) is coupled, which receives hydraulic fluid from a supply line (LA) by means of the activation of an electro-hydraulic pump (B), and being installed in the tip (11) at least one steering sensor (S) in the supply line (LA) at least one pressure switch (P) that send data to an electronic control unit (Ct) regarding the lateral force exerted on the wheel fixed to the hub (12) eccentric tips (11) of the directional axis (10), said data processed by the electronic control unit (Ct) that emits electrical pulses to the electro-hydraulic pump (B) that pumps fluid to the hydraulic cylinder (30) in order to move the arm (20) of the tips (11 ) that moves the directional axis (10) laterally.

Petition 870170025388, of 04/18/2017, p. 14/19

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