BRPI0722247A2

BRPI0722247A2 - Uma viga para um veiculo pesado

Info

Publication number: BRPI0722247A2
Application number: BRPI0722247-5A
Authority: BR
Inventors: Jens Gustafsson; Mattias Berglund
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2014-07-15
Also published as: EP2219934A1; CN101888946A; EP2219934B1; EP2219934A4; CN101888946B; WO2009072939A1

Description

"UMA VXGA PARA UM VEÍCULO PESADO"

CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO

A presente invenção se refere a uma viga para um veículo pesado em concordância com o preâmbulo de reivindicação de patente independente 1 posteriormente.

A presente invenção é aplicável sobre veículos pesados, em particular caminhões. A presente invenção não é, entretanto, restrita para caminhões, mas também pode ser utilizada, por exemplo, em carregadores de rodas, rebocadores articulados, escavadores e ônibus.

PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO

Em um veículo pesado possuindo um membro de reboque para conexão para um trailer rebocado, o membro de reboque é disposto para distribuir a carga a partir de um trailer rebocado para a estrutura do veículo pesado. É importante que a carga não venha a resultar em concentrações de estresse na estrutura de maneira a assegurar que o chassi tenha capacidade para suportar a carga e evitar propagação de trinca.

Um membro de reboque que é constituído por um membro transversal de extremidade disposto na parte traseira do veículo de reboque é usualmente configurado como uma viga em (U) que é atada para as vigas principais longitudinais (Iongarinas) da estrutura de chassi. Em adição para as porções do membro transversal de extremidade que forma a configuração em (U), a viga possui também flanges laterais que são conectados para as vigas principais longitudinais por intermédio de qualquer recurso de prender adequado, tal como parafusos, roscas, rebites ou similares. Foi descoberto que os cantos do membro transversal de extremidade, formados entre os flanges, podem ser pontos fracos, devido para concentrações de estresse a despeito do fato de que os flanges são aparafusados para a estrutura em uma ou mais posições.

Em concordância com o estado da técnica, é possível soldar os flanges laterais juntamente de maneira a descarregar os cantos do membro transversal de extremidade. Tal soldagem irá, entretanto, resultar em custos de manufaturação aumentados; e uma desvantagem adicional é a da dificuldade de se calcular e se projetar um membro transversal de extremidade com flanges soldados levando-se em consideração estresses por fadiga.

Uma outra solução possível já conhecida para reforço do membro transversal de extremidade é a de utilizar placas adicionais para conexão dos flanges da viga transversal de extremidade. Um tal projeto de múltiplas lâminas, irá entretanto, resultar em custos de manufaturação aumentados, e peso aumentado do componente.

RESXMO DA PRESENTE INVENÇÃO

É um objetivo da presente invenção o de proporcionar uma viga para um veículo pesado da espécie mencionada na introdução aqui apresentada, e particularmente uma viga transversal de extremidade constituindo um membro de reboque de um caminhão, viga pela qual o problema de concentração de estresse pode ser reduzido em uma extensão substancial de uma maneira eficiente em custos.

O objetivo é conseguido por uma viga para um veículo pesado em concordância com a reivindicação de patente independente 1 posteriormente.

Pela provisão de uma viga onde pelo menos uma parte da porção de periferia da primeira porção de flange e pelo menos uma parte da porção de periferia da segunda porção de flange são conectadas uma para a outra por intermédio de um membro de conexão atuando tanto sobre a primeira porção de flange e quanto sobre a segunda porção de flange de maneira a possibilitar que carga venha a ser transferida entre a primeira porção de flange e a segunda porção de flange por intermédio do membro de conexão e contrapor-se à movimentação da primeira porção de flange e da segunda porção de flange uma em relação à outra, um canto "fechado" pode ser conseguido, e a resistência da viga pode ser aumentada. A expressão "membro de conexão" é significativa para compreender qualquer recurso adequado para conexão dos flanges um em relação ao outro tanto por engate dos flanges ou quanto por travamento dos flanges contra um componente adicional, tal como uma estrutura, de um veículo pesado de maneira a contrapor-se à movimentação de referidos flanges um em relação ao outro. É também possível combinar ambos os aspectos principais da presente invenção, isto é, engate e travamento. A expressão "membro de conexão" não é mencionada para compreender uma junção de solda ou qualquer recurso similar tornando impossível separar os flanges sem quebra do material. A definição do membro de conexão é adicionalmente apresentada na descrição detalhada aqui 2 0 mostrada.

A presente invenção é fundamentada sobre a compreensão de que um assim chamado canto fechado determina uma distribuição de carga favorável e menos concentrações de estresse que contra-atacam propagação de trinca no canto. 25 As porções de periferia da primeira porção de flange e da segunda porção de flange podem ser conectadas uma para a outra e movimentação das porções de periferia uma em relação à outra podem ser contra-atacadas por intermédio de um e o mesmo membro de conexão. Por exemplo, uma rosca 30 única ou parafuso único pode ser utilizada/o para conexão de ambos os flanges um ao outro.

Em concordância com uma concretização da presente invenção, o membro de conexão é formado por intermédio da configuração da primeira porção de flange e da segunda porção de flange, e engate entre a primeira porção de flange e a segunda porção de flange. 0 membro de conexão é preferivelmente formado por uma porção de projeção em uma da primeira porção de flange e da segunda porção de flange, e um recesso para recepção da porção de projeção cujo recesso é disposto na outra da primeira porção de flange e da segunda porção de flange. Nesta concretização da presente invenção, os flanges são conectados e substancialmente travados um em relação ao outro sem utilização de qualquer recurso de prender externo. Esta concretização da presente invenção resulta em um projeto muito confiável sem adição de qualquer peso para a viga e para o veículo. A presente invenção também se refere a um veículo pesado proporcionado com uma tal viga como aqui anteriormente descrita.

Em concordância com uma outra concretização da presente invenção, a primeira porção de flange e a segunda porção de flange são projetadas e dispostas uma em relação à outra de maneira a receber referido membro de travamento entre a primeira porção de flange e a segunda porção de flange, e o membro de conexão é disposto para travar tanto a primeira porção de flange e quanto a segunda porção de flange contra um componente adicional do veículo pesado, e preferivelmente a primeira porção de flange é proporcionada com um primeiro recesso e a segunda porção de flange é proporcionada com um segundo recesso, em que a primeira porção de flange e a segunda porção de flange são dispostas de uma maneira tal que o primeiro recesso e o segundo recesso juntamente constituem uma orifício de lado a lado para recepção de referido membro de conexão no mesmo. Por travamento das porções de periferia dos flanges contra o componente adicional por intermédio de um parafuso ou rosca, qualquer movimentação relativa dos flanges pode ser contra-atacada, e ao mesmo tempo um componente padrão (standard) pode ser utilizado como o membro de conexão. A presente invenção também se refere a um veiculo pesado proporcionado com uma tal viga travada para a estrutura do veículo da maneira como aqui descrita.

Vantagens adicionais e características vantajosas da presente invenção são apresentadas descrição a seguir e nas reivindicações de patente dependentes posteriormente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA PRESENTE INVENÇÃO

Com referência para os Desenhos das Figuras acompanhantes, abaixo se segue uma descrição em maiores detalhes de concretizações da presente invenção citadas como exemplos.

Nos Desenhos:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um veículo pesado proporcionado com uma viga em concordância com a presente invenção;

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma viga em concordância com a presente invenção;

A Figura 3 é uma vista lateral de uma porção de um membro transversal de extremidade de veículo pesado em concordância com o estado da técnica;

A Figura 4a e a Figura 4b são ilustrações esquemáticas da presente invenção onde os flanges são conectados um ao outro por intermédio de um membro de conexão formado nos flanges;

A Figura 5a, a Figura 5b e a Figura 5c são ilustrações esquemáticas de diferentes concretizações da presente invenção onde os flanges estão para serem travados para uma estrutura por intermédio de um membro de travamento; e

A Figura 6a e a Figura 6b são ilustrações esquemáticas do estado da técnica e do princípio da presente invenção, respectivamente. DESCRIÇÃO DE CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS DA PRESENTE INVENÇÃO

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um veículo pesado (1) proporcionado com uma viga (2) em concordância com a presente invenção. 0 veículo pesado (1) é um caminhão e a viga é um membro transversal de extremidade para reboque de um trailer. 0 membro transversal de extremidade que é formado como uma viga em (U) pode possuir aberturas

(3) (ver também a Figura 2) e/ou qualquer outro recurso para montagem de um dispositivo de acoplamento (não ilustrado) para o membro transversal de extremidade. 0 dispositivo de acoplamento é utilizado para possibilitar conexão para um trailer para ser rebocado pelo caminhão. 0 membro transversal de extremidade é disposto entre e atado para duas vigas longitudinais principais (Iongarinas) da estrutura (9) do caminhão na parte traseira do caminhão (1).

Como aparece a partir da Figura 2, a viga (2) compreende uma primeira porção (4) e uma segunda porção (5) que são conectadas uma para a outra e anguladas uma em relação à outra de maneira a formar um canto (6) . Em uma primeira extremidade (60) da viga (2), a primeira porção

(4) possui um flange (7) se estendendo descendentemente em um plano geométrico, e a segunda porção (5) possui um flange (8) se estendendo em direção à frente e disposto substancialmente no mesmo plano geométrico. A primeira porção de flange e a segunda porção de flange são direcionadas uma em direção da outra ou em direções em direção da linha central longitudinal (70) da viga (2), e os flanges (7, 8) são utilizados para montagem do membro transversal de extremidade (2) para a estrutura de chassi (9). Na concretização ilustrada da presente invenção, a viga (2) também compreende uma terceira porção (10) conectada para a segunda porção (5) . A segunda porção (5) e a terceira porção (10) são anguladas uma em relação à outra. A primeira porção, a segunda porção e a terceira porção preferivelmente formam uma viga em (U) . A terceira porção (10) pode possuir uma terceira porção de flange (11) disposta substancialmente no mesmo plano como a primeira 5 porção de flange (7), terceira porção de flange (11) que se estende ascendentemente. As direções de extensão descendentemente, em direção à frente e ascendentemente são primeiramente utilizadas para descrever as direções de flange umas em relação às outras, embora estas direções 10 possam ser utilizadas para indicação de como a viga (2) e os flanges (7, 8) são preferivelmente orientados quando a viga (2) é instalada no caminhão (1).

A primeira porção (4) é preferivelmente uma lâmina e a primeira porção de flange (7) é encurvada a partir da 15 lâmina para formar um ângulo (a) entre a primeira porção de flange (7) e a parte remanescente (4) da primeira porção. 0 ângulo (a) é preferivelmente substancialmente de 90°. A segunda porção (5) é preferivelmente uma lâmina e a segunda porção de flange (8) é encurvada a partir da lâmina para 20 formar um ângulo (P) entre a segunda porção de flange (8) e a parte remanescente (5) da segunda porção. 0 ângulo (P) é preferivelmente substancialmente de 90°. A primeira porção

(4) e a segunda porção (5), e bem como a segunda porção (5) e a terceira porção (10), formam um ângulo (a) que é preferivelmente substancialmente de 90°.

Adicionalmente, na segunda extremidade (61) da viga (2) correspondentes flanges (7b), (8b) e (Ilb) são preferivelmente dispostos da mesma maneira para possibilitar também que esta extremidade (61) do membro 30 transversal de extremidade (2) venha a ser atado para a estrutura de chassi (9).

Na Figura 3, uma porção de um membro transversal de extremidade (50) em concordância com o estado da técnica é ilustrada em uma vista lateral. Embora os flanges laterais (51) do membro transversal de extremidade (50) sejam atados para o chassi do veículo por intermédio de diversos parafusos, concentrações de estresse podem aparecer nos cantos (52). Movimentações indesejadas no material destravado nas porções de periferia (53) dos flanges as mais próximas para o canto devido para a carga transferida durante reboque de um trailer irão provocar estresse no canto (52) do membro transversal de extremidade (50).

Com referência para a Figura 6a e para a Figura 6b, o princípio da presente invenção é adicionalmente explanado e comparado com o projeto utilizado na viga de veículo pesado do estado da técnica ilustrada na Figura 3. A Figura 6a mostra em uma vista de seção transversal como a carga é transferida entre dois flanges adjacentes (71) que são convencionalmente aparafusados para um componente adicional (72) (ver também a Figura 3).

A carga é transferida a partir de um flange para referido componente adicional e após isso para o outro flange. Ver as linhas tracejadas (73). Isto implica em que qualquer movimentação entre os flanges seja contra-atacada unicamente por referido componente adicional.

Ao contrário, por intermédio de um membro de conexão (13b) em concordância com a presente invenção, membro de conexão (13b) que atua sobre ambos os flanges (74, 75) como ilustrado na Figura 6b, carga pode também ser transferida entre os flanges por intermédio do membro de conexão (13b), tal como um parafuso. Isto irá resultar em uma resistência aumentada do projeto. Devido para a fricção entre o membro de conexão (13b) e os flanges (74, 75) também o material do membro de conexão (13b), a cabeça de parafuso no exemplo ilustrado, contra-ataca qualquer movimentação dos flanges um em relação ao outro. Ver as linhas pontilhadas (76) na Figura 6b. Como ilustrado, por exemplo, na Figura 4a, em concordância com um outro aspecto da presente invenção, uma porção de periferia (12) da primeira porção de flange (7) e uma porção de periferia (12b) da segunda porção de flange (8), porções de periferia (12, 12b) que são preferivelmente dispostas adjacentes uma para a outra e próximas para o canto (6), são conectadas uma para a outra por intermédio de um membro de conexão (13) configurado nos flanges. Neste caso, os flanges são substancialmente travados contra movimentação um em relação ao outro pelo membro de conexão (13) de maneira a aperfeiçoar a resistência de referido canto (6).

Nas concretizações ilustradas na Figura 4a e na Figura 4b, o membro de conexão (13) é formado por intermédio da configuração da primeira porção de flange e da segunda porção de flange. 0 membro de conexão (13) pode ser formado por uma porção de projeção (14) em uma da primeira porção de flange e a segunda porção de flange [a segunda porção de flange (8) no exemplo ilustrado], e uma correspondente porção possuindo um recesso (15) na outra da primeira porção de flange e da segunda porção de flange [a primeira porção de flange (7) no exemplo ilustrado]. A primeira porção de flange (7) e a segunda porção de flange (8) são conectadas uma para a outra por engate entre referida porção de projeção (14) e o recesso (15) . 0 membro de conexão (13) é preferivelmente projetado como uma junção de peça de quebra-cabeça o que implica em que os flanges (7, 8) sejam travados um para o outro em todas as direções dentro do plano de extensão principal dos flanges (7, 8). Nesta concretização da presente invenção, nenhum membro de conexão externo é necessário. A resistência do canto pode ser aperfeiçoada pelo fato de que carga pode também ser transferida diretamente entre os flanges (7, 8) . Na Figura 4b, cada um dos flanges (7, 8) é proporcionado com pelo menos uma de uma projeção na configuração de um dente quadrado e um correspondente recesso configurado em quadrado, por intermédio do que os flanges (7, 8) são conectados um para o outro por engate entre a projeção e o outro flange recebendo a projeção no recesso.

Nas diferentes concretizações ilustradas na Figura 5a, na Figura 5b e na Figura 5c, a primeira porção de flange (7) e a segunda porção de flange (8) são dispostas uma em relação à outra de maneira a receber um membro de conexão externo (13b) entre a primeira porção de flange e a segunda porção de flange, e possibilitar que o membro de conexão (13b) venha a travar a primeira porção de flange e a segunda porção de flange contra um componente adicional do veículo pesado (I). 0 componente adicional é preferivelmente a estrutura (9) do veículo pesado (ver a Figura). A viga pode ser atada para as vigas longitudinais principais (Iongarinas) da estrutura com ou sem espaços intermediários dispostos entre a viga de membro transversal (2) e a estrutura (9). A primeira porção de flange (7) e a segunda porção de flange (8) são preferivelmente dispostas uma próxima da outra, mas separadamente uma a partir da outra. Em outras palavras, os flanges correntes são dispostos substancialmente em um e o mesmo plano geométrico e os flanges não estão se sobrepondo um ao outro quando olhando na vista lateral da viga (2), isto é, em uma direção perpendicular para o plano de extensão principal dos flanges (7, 8) . Vantajosamente, os flanges (7, 8) são dispostos no mesmo plano geométrico de maneira a tornar a instalação mais fácil e a eliminar a necessidade de adaptações da estrutura ou dos espaçadores utilizados, o que de outro modo são requeridos.

Na concretização ilustrada na Figura 5, a distância entre os flanges (7, 8) é adaptada para o membro de conexão (13b), um parafuso, de uma maneira tal que o parafuso pode ser disposto entre os flanges (7, 8) e ao mesmo tempo a cabeça de parafuso tem capacidade para travar ambos os flanges (7, 8) contra a estrutura (9) do veículo pesado (1) . Na concretização ilustrada na Figura 5b e na Figura 5c, a primeira porção de flange (7) é proporcionada com um primeiro recesso (20) e a segunda porção de flange (8) é proporcionada com um segundo recesso (21). A primeira porção de flange (7) e a segunda porção de flange (8) são adicionalmente dispostas de uma maneira tal que o primeiro recesso (20) e segundo recesso (21) juntamente constituem um orifício de lado a lado para recepção do membro de conexão (13b) no mesmo. Isto implica em que o orifício de lado a lado pode ser do mesmo tamanho como o tamanho dos outros orifícios padrão (standard) utilizados para conexão da viga transversal de extremidade e uma correspondente rosca ou um correspondente parafuso padrão pode ser utilizada/o como um recurso de travamento. 0 primeiro recesso (20) é preferivelmente uma parte de um orifício de lado a lado circular e o segundo recesso (21) é preferivelmente substancialmente a parte remanescente de referido orifício de lado a lado circular, e mais preferivelmente, o primeiro recesso substancialmente constitui 50 % de referido orifício de lado a lado circular.

É para ser compreendido que a presente invenção não está limitada para as concretizações descritas anteriormente e para o que é ilustrado nos Desenhos acompanhantes; certamente a pessoa especializada no estado da técnica irá reconhecer que muitas mudanças e modificações são conceptíveis e podem ser feitas dentro do escopo das reivindicações de patente acompanhantes.

Assim, aqueles especializados no estado da técnica irão perceber que a presente invenção é unicamente limitada dentro do escopo de proteção e conceito inventivo como estabelecidos pelas reivindicações de patente posteriormente.

Claims

1. Uma viga (2) para um veículo pesado (1)# compreendendo uma primeira porção (4) e uma segunda porção (5) que são conectadas uma para a outra e anguladas uma em relação à outra de maneira a formar um canto (6), a primeira porção (4) possuindo um flange (7) com uma extensão principal em um plano geométrico, e a segunda porção (5) possuindo um flange (8) com uma extensão principal substancialmente no mesmo plano geométrico, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma parte da porção periférica (12) da primeira porção de flange (7) e pelo menos uma parte da porção periférica (12b) da segunda porção de flange (8) são conectadas uma para a outra por intermédio de um membro de conexão (13; 13b) atuando tanto sobre a primeira porção de flange (7) e quanto sobre a segunda porção de flange (8) de maneira a possibilitar que carga venha a ser transferida entre a primeira porção de flange (7) e a segunda porção de flange (8) por intermédio do membro de conexão (13; 13b) e a contrapor-se à movimentação da primeira porção de flange (7) e da segunda porção de flange (8) uma em relação à outra.

2. Uma viga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que referido membro de conexão (13) é formado por intermédio da configuração da primeira porção de flange (7) e da segunda porção de flange (8) e engatado entre a primeira porção de flange (7) e a segunda porção de flange (8).

3. Uma viga de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que referido membro de conexão (13) é formado por uma porção de projeção (14) em uma da primeira porção de flange (7) e da segunda porção de flange (8), e um recesso (15) para recepção da porção de projeção (14) cujo recesso (15) é disposto na outra da primeira porção de flange (7) e da segunda porção de flange (8).

4. Uma viga de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que referido membro de conexão (13) é projetado como uma junção de peça de quebra-cabeça.

5. Uma viga de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira porção de flange (7) e a segunda porção de flange (8) são projetadas e dispostas uma em relação à outra de maneira a receber referido membro de conexão (13) entre a primeira porção de flange (7) e a segunda porção de flange (8); e o membro de conexão (13b) é disposto para travar tanto a primeira porção de flange (7) e quanto a segunda porção de flange (8) contra um componente adicional (9) do veículo pesado (1) .

6. Uma viga de acordo com a reivindicação I1 caracterizada pelo fato de que a primeira porção de flange (7) é proporcionada com um primeiro recesso (20) e a segunda porção de flange (8) é proporcionada com um segundo recesso (21), a primeira porção de flange (7) e a segunda porção de flange (8) sendo dispostas de uma maneira tal que o primeiro recesso (20) e segundo recesso (21) juntamente constituem um orifício de lado a lado para recepção de referido membro de conexão (13b) no mesmo.

7. Uma viga de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o primeiro recesso (20) é uma parte de um orifício de lado a lado circular e o recesso (21) é substancialmente a parte remanescente de referido orifício de lado a lado circular.

8. Uma viga de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o primeiro recesso (20) constitui substancialmente 50 % de referido orifício de lado a lado circular.

9. Uma viga de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que a primeira porção (4) é uma lâmina e a primeira porção de flange (7) é encurvada a partir da lâmina para formar um ângulo (a) entre a primeira porção de flange (7) e a parte remanescente da primeira porção (4) .

10. Uma viga de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o ângulo (a) é substancialmente de 90°.

11. Uma viga de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que a segunda porção (5) é uma lâmina e a segunda porção de flange (8) é encurvada a partir da lâmina para formar um ângulo (P) entre a segunda porção de flange (8) e a parte remanescente da segunda porção (5).

12. Uma viga de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o ângulo (P) é substancialmente de 90°.

13. Uma viga de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que a primeira porção (4) e a segunda porção (5) formam um ângulo (Θ) que é substancialmente de 90°.

14. Uma viga de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizada pelo fato de que referida viga compreende uma terceira porção (10) conectada para a segunda porção (5), referida primeira porção (4), referida segunda porção (5) e referida terceira porção (10) constituem uma viga em (U) .

15. Uma viga de acordo com qualquer das reivindicações 1 - 14, caracterizada pelo fato de que a referida viga é um membro transversal (2) para uma estrutura de veículo pesado.

16. Uma viga de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a referida viga é um membro transversal de extremidade constituindo um membro de reboque (2) para uma estrutura de veículo pesado.

17. Uma estrutura de veículo pesado (9), caracterizada pelo fato de que compreende uma viga (2) conforme definida em qualquer das reivindicações 1-16.

18. Um veículo pesado (2), caracterizado pelo fato de que compreende uma viga (2) conforme definida em qualquer das reivindicações 1-16.