BRPI0911275B1

BRPI0911275B1 - Bucha ondulada com deslizamento torcional

Info

Publication number: BRPI0911275B1
Application number: BRPI0911275-8A
Authority: BR
Inventors: Robert J. Bost; Robert J Bost
Original assignee: The Pullman Company
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2020-06-02
Also published as: BRPI0911275A2; KR101538422B1; CN101998910B; JP2011520066A; EP2268495A4; KR20100134086A; US20090249581A1; JP5497003B2; CN101998910A; EP2268495A1; US8037573B2; WO2009124120A1; EP2268495B1

Abstract

bucha ondulada com deslizamento torcional conjunto de bucha elastomérica tem um componente interno, um componente externo e uma bucha elastomérica disposta entre os componentes interno e externo. um mancal encaixa o componente interno e é disposto entre a bucha elastomérica e o componente interno. o mancal permite a articulação do componente interno com relação ao mancal. um revestimento com baixo coeficiente de atrito é disposto entre o componente interno e o mancal, para fornecer uma interface de baixo coeficiente de atrito.

Description

ONDULADA COM DESLIZAMENTO TORCIONAL.

Campo da Invenção

A presente divulgação refere-se a uma bucha elastomérica a qual prende um componente a um veículo. Mais particularmente, a presente divulgação refere-se a uma bucha elastomérica para fixação de um componente a um veículo onde a bucha elastomérica inclui uma característica de deslizamento torcional.

Antecedentes da Invenção

As declarações nesta seção apenas fornecem informação básica relacionada com a presente divulgação e não pode constituir técnica anterior.

Aplicações para caminhões, ônibus e outros veículos de carga pesada, são comumente projetadas usando um sistema de suspensão dianteira independente e/ou traseira independente, para conectar o chassi do veículo (a porção sem molas) e a carroceria do veículo (a porção com molas). Os sistemas de suspensão independentes normalmente incluem um braço de controle superior, um braço de controle inferior e um cubo ou pivô que suporta o pneu do veículo. Cada braço de controle é preso à armação ou outro componente estrutural do veículo, usando uma ou mais buchas elastoméricas. Cada bucha elastomérica, usualmente, consiste de um tubo de metal externo o qual é prensado no braço de controle, uma camada de elastômero posicionada dentro do alojamento de metal externo e um alojamento de metal interno, o qual se estende através do centro da camada de elastômero. O alojamento de metal interno é preso a uma braçadeira na armação, a estrutura de suporte ou a porção com molas do veículo ou um parafuso estende-se através do metal interno e prende a extremidade do braço de controle a armação, a estrutura de suporte ou a porção com molas do veículo através de ligação com uma braçadeira apropriada. À medida que o veículo se desloca, movimento relativo entre as porções molas e sem molas do veículo é acomodado por meio de flexão de uma mola espiral, uma barra de torção, uma mola de ar ou por outro dispositivo resiliente. A flexão do dispositivo resiliente faz com que as extremidades dos braços de controle se articulem em ambas as buchas pivô as quais prendem os braços de controle à porção com molas do veículo.

As buchas elastoméricas são usadas para facilitar esse movimento em pivô e isolar o veículo de choque. A camada de elastômero localizada entre os alojamentos de metal interno e externo isola, efetivamente, a porção com molas do veículo da porção sem molas do veículo. Em certas aplicações de carga elevada, as extremidades do metal externo são curvadas ou formadas em direção ao metal interno, a fim de adicionalmente encapsular a camada de elastômero. A curvatura ou formação das extremidades e, desse modo, o adicional encapsulamento da camada de elastômero aperfeiçoa a taxa de mola radial, aperfeiçoa a taxa de mola axial, aperfeiçoa a retenção axial e aperfeiçoa a durabilidade da bucha.

Embora essas buchas em pivô isoladas com elastômero tenham tido um desempenho satisfatório no campo, elas não apresentam-se sem problemas. Os vários problemas associados com essas buchas pivô de técnicas anteriores incluem variações nos diâmetros dos braços de controle e distorção da seção transversal na área onde a bucha pivô é comprimida nos braços de controle. Essas variações de fabricação na configuração dos braços de controle, frequentemente, permitem que a bucha deslize para fora do braço de controle, quando o braço de controle é submetido a uma carga axial.

Também, nas aplicações de carga maior e deslocamento maior, os ângulos rotacionais através dos quais a bucha pivô deve se deslocar colocam um efeito prejudicial sobre a vida útil do componente elastomérico da bucha pivô.

Desse modo, o desenvolvimento continuado de buchas pivô tem sido dirigido para os aperfeiçoamentos de capacidades rotacionais, os aperfeiçoamentos de desempenho, os aperfeiçoamentos de resistência e os aperfeiçoamentos da durabilidade ao mesmo tempo em que minimiza os custos de fabricação associados com a bucha pivô.

Sumário da Invenção

A presente divulgação dota da técnica de uma bucha pivô, a qual fornece o desempenho aperfeiçoado de buchas frizadas de extremidade dupla, ao mesmo tempo em que aumenta as capacidades rotacionais da bucha pivô. A presente divulgação inclui um componente de mancai que é disposto entre o metal interno e o elemento elastomérico para permitir a rotação do metal interno com relação ao elemento elastomérico e ao elemento tubular externo.

Outras áreas de aplicabilidade se tornarão evidentes da descrição aqui fornecida. Deve ser compreendido que a descrição e os exemplos específicos são destinados a fins de ilustração apenas e não são destinados a limitar o escopo da presente divulgação.

Desenhos

Os desenhos aqui descritos são para fins de ilustração apenas e não são destinados a limitar o escopo da presente divulgação de maneira alguma.

A figura 1 é uma vista em perspectiva da bucha elastomérica de acordo com a presente divulgação;

A figura 2 é uma vista seccional transversal da bucha elastomérica ilustrada na figura 1;

A figura 3 é uma vista lateral do metal interno ilustrado nas figuras 1 e 2;

A figura 4 é uma vista seccional transversal lateral do componente de mancai ilustrado nas figuras 1 e 2;

A figura 5 é uma vista seccional transversal lateral do conjunto do metal interno e do componente de mancai ilustrado nas figuras 1 e 2;

A figura 6 é uma vista seccional transversal lateral do conjunto do metal interno, do componente de mancai, do elemento elastomérico e do tubo externo ilustrado nas figuras 1 e 2;

A figura 7 é uma vista seccional transversal lateral de uma bucha elastomérica de acordo com outra modalidade da presente invenção; e

A figura 8 é uma suspensão típica para um veículo que incorpora a bucha elastomérica de acordo com a presente divulgação.

Descrição Detalhada

A descrição a seguir é apenas exemplificativa em natureza e não é destinada a limitar a presente divulgação, aplicação ou usos.

Fazendo referência agora aos desenhos em que numerais de referência semelhantes designam partes semelhantes ou correspondentes por todas as diversas vistas, está ilustrado na figura 8 um sistema de suspensão de caminhão, ônibus ou suspensão altamente carregada, incorporando a bucha elastomérica de acordo com a presente divulgação e que é designada, em geral, pelo numeral de referência 10. O sistema de suspensão 10 compreende uma armação ou estrutura de suporte do veículo 12, um braço de controle superior 14, um braço de controle inferior 16, um cubo ou pivô 18, uma mola em espiral 20, um amortecedor 22 e um conjunto de acionamento de eixo 24. A armação ou estrutura de suporte 12 suporta uma carroceria (não mostrada) e outros componentes do veículo que são, em geral, identificados como a massa com molas. O conjunto de acionamento de eixo 24 é preso a um diferencial ou a um transaxle (inclui a transmissão e o diferencial em uma unidade) (não mostrado), o qual recebe torque de um motor (não mostrado). O conjunto de acionamento de eixo 24 inclui um par de juntas de velocidade constante ou não constante (não mostrado). Uma junta é presa ao diferencial e uma junta é presa ao cubo ou pivô 18. Um eixo de transmissão 26 estende-se entre os dois pontos. O motor transmite rotação e torque para o diferencial ou transaxle, o qual transfere a rotação e o torque do motor para o cubo ou pivô 18 através do conjunto de acionamento de eixo 24. Uma roda (não mostrada) presa ou cubo ou pivô 18 é acionada pelo conjunto de acionamento de eixo 34 através do cubo ou do pivô 18. As juntas de velocidade constante ou não constante permitem a transmissão de torque em vários ângulos, o que permite ao sistema de suspensão 10 sofrer movimentos de trepidação e ricochete, ao mesmo tempo em que ainda transmite torque do diferencial ou do transaxle para a roda do veículo.

A mola em espiral 20 suporta a carga para a porção com molas do veículo e o amortecedor 22 amortece o movimento da roda com relação a armação ou estrutura de suporte 12, como é bem conhecido na técnica. Um bastão de torque ou barra anti-rolante 28 pode ser disposto entre a armação ou estrutura de suporte 12 e o cubo ou pivô 18 de modo a dar assistência no controle da roda com respeito ao quadro ou estrutura de suporte 12 como bem conhecido no estado da técnica.

Fazendo referência agora às figuras 1, 2 e 8, o braço de controle superior 14 e o braço de controle inferior 16 são, cada um deles, presos a armação ou estrutura de suporte 12 usando um par de conjuntos de buchas elastoméricas 46. Cada conjunto de bucha elastomérica 46 é disposto entre os braços de controle 14 e 16 e a armação ou estrutura de suporte 12 para acomodar o movimento entre esses dois componentes e isolar de choque a porção com molas do veículo.

Embora a presente divulgação esteja sendo ilustrada como tendo dois conjuntos de buchas elastoméricas 46 dispostos entre o braço de controle superior 14 e 16 e a armação ou estrutura de suporte 12 e um conjunto de bucha elastomérica 46 disposto entre o braço de controle inferior 16 e a armação ou estrutura de suporte 12, está dentro do escopo da presente divulgação a utilização do conjunto de bucha elastomérica 46 entre quaisquer dois componentes que requeiram que um dos componentes se articule com relação ao outro componente. Além disso, embora a presente divulgação esteja sendo descrita como tendo três conjuntos de buchas elastoméricas idênticas 46 dispostas entre braços de controle 14 e 16 e a armação ou estrutura de suporte 12, está dentro do escopo da presente divulgação utilizar um desenho diferente para cada conjunto de bucha elastomérica 46. Também, embora a presente divulgação esteja sendo ilustrada em conjunto com um sistema de suspensão independente, está dentro do escopo da presente divulgação utilizar conjunto de bucha elastomérica 46 em outros desenhos de suspensões incluindo, mas não limitado aos mesmos, sistemas de suspensão de mola lamelar.

Fazendo referência às figuras 1 a 6, o conjunto de bucha elastomérica 46 compreende um componente interno 60, um mancai tubular 62, uma bucha elastomérica 64 e um componente externo 66. O componente interno 60 está ilustrado como um pino de barra de metal o qual inclui uma seção central em geral cilíndrica 70 e um par de seções geralmente retangulares 72, uma seção geralmente retangular 72 sendo disposta em cada extremidade da seção central cilíndrica 70. Cada seção central geralmente cilíndrica 70 tem uma abertura 74 estendendo-se através dela, a qual é usada para prender o conjunto de bucha elastomérica 46 na braçadeira apropriada. Embora o componente interno 60 esteja ilustrado como um pino de barra tendo uma seção central geralmente cilíndrica 70, está dentro do escopo da presente divulgação ter componentes internos diferentes, incluindo, mas não limitado ao mesmo, um componente interno 160 ilustrado em um conjunto de bucha elastomérica 146 ilustrado na figura 7, tendo uma seção central geralmente esférica 170, um componente interno tubular (não mostrado) ou qualquer outro tipo de componente interno conhecido na técnica. Se um componente interno tubular for usado, tipicamente, um parafuso atravessante, estendendo-se através do componente interno, é usado para prender a bucha pivô ao veículo.

O mancai tubular 62 é um componente de metal ou plástico formado como um elemento geralmente tubular, conforme ilustrado, na figura 4. O mancai tubular 62 é montado sobre a seção central geralmente cilíndrica 70 e as extremidades do mancai tubular 62 são, então, formadas ou enroladas em torno da seção central cilíndrica 70, conforme ilustrado na figura 5. Antes da montagem do mancai tubular 62 sobre a seção central geralmente cilíndrica 70, a seção central geralmente cilíndrica 70 é revestida com um revestimento resistente à abrasão com baixo coeficiente de atrito 80, o qual fornece uma interface de baixo coeficiente de atrito entre a seção central geralmente cilíndrica 70 e o mancai tubular 62 para facilitar o movimento do mancai tubular 62 com relação à seção central cilíndrica 70. Conforme ilustrado na figura 7, um mancai tubular 162 é formado em um formato esférico usando duas inserções separadas para corresponder com a seção central em geral esférica 170 do componente interno 160. 0 revestimento resistente à abrasão de baixo coeficiente de atrito 80 é disposto entre a seção central geralmente esférica 170 e o mancai tubular 162 para fornecer uma interface de baixo coeficiente de atrito. Embora o mancai tubular 162 esteja sendo ilustrado usando duas inserções separadas, está dentro do escopo da presente divulgação usar um mancai tubular de peça única 162 e, então, formar o mancai tubular 162 na forma esférica de maneira similar ao mancai tubular 62 discutido acima.

A bucha elastomérica 64 é um elemento anular elastomérico, que está localizado entre o mancai tubular 62 e o componente externo 66. O diâmetro livre da bucha elastomérica 64 é maior do que o espaço entre o mancai tubular 62 ou o mancai tubular 162 e o componente externo 66 de modo que uma compressão percentual especificada seja aplicada à bucha elastomérica 64, quando ela é montada no conjunto de bucha elastomérica 46 ou conjunto de bucha elastomérica 146. O conjunto de bucha elastomérica 64 é realizado primeiramente pela ligação da bucha elastomérica 64 ao componente externo 66 e, então, inserindo o conjunto de componente interno 60 ou componente interno 160 e mancai tubular 62 ou mancai tubular 162 no centro da bucha elastomérica 64. A compressão da bucha elastomérica 64 durante a montagem do componente interno 60 ou componente interno 160 e mancai tubular 62 ou mancai tubular 162 cria uma ligação mecânica entre a bucha elastomérica 64 e o mancai tubular 62 ou mancai tubular 162 que resiste ao movimento relativo entre os dois. Embora a bucha elastomérica 64 seja descrita como sendo ligada ao componente externo 66, está dentro do escopo da presente divulgação ligar a bucha elastomérica 64 ao mancal tubular 62 ou ao mancal tubular 162 e contar com uma ligação mecânica entre a bucha elastomérica 64 e o componente externo 66; ligar a bucha elastomérica 64 ao mancal tubular 62 ou mancal tubular 162 e ao componente externo 66; ou não ligar a bucha elastomérica ao componente e contar com uma ligação mecânica entre a bucha elastomérica 64 e o mancal tubular 62 ou ao mancal tubular 162 e uma ligação mecânica entre a bucha elastomérica 64 e o componente externo 66 criado pela compressão da bucha elastomérica 64.

O componente externo 66 é um tubo cilíndrico de metal que é ligado à bucha elastomérica 64. Uma vez que o conjunto de bucha elastomérica 64 e o componente externo 66 são montados com o componente interno 60 e o mancal tubular 62, conforme ilustrado na figura 6, as extremidades do componente externo 66 são formadas ou enroladas através da bucha elastomérica 64 para encapsular a bucha elastomérica 64, conforme ilustrado na figura 2.

O conjunto de bucha elastomérica 46 ou o conjunto de bucha elastomérica 146 pode ser utilizado em qualquer aplicação onde alta capacidade de carga e alta capacidade angular sejam requeridas. A operação do conjunto de bucha elastomérica 46 ou conjunto de bucha elastomérica 146 consistem de um momento torcional sendo aplicado em torno do eixo geométrico do componente interno 60 ou do componente interno 160. Esse momento, por sua vez, causa movimento relativo entre o componente interno revestido com baixe coeficiente de atrito 60 ou o componente interno 160 e o mancal tubular 62 ou o mancal tubular 162. O mancal tubular 62 ou o mancal tubular 162 é mantido no lugar devido à ligação mecânica entre o mancal tubular 62 ou o mancal tubular 162 e a bucha elastomérica 64. Porções de abaulamento 84 da bucha elastomérica 64, que ocorrem durante a compressão da bucha elastomérica 64, durante a montagem do conjunto de bucha elastomérica 46 ou do conjunto de bucha elastomérica 146, fornecem uma vedação com o componente interno 60 ou o componente interno 160 para impedir o ingresso de contaminantes, o que aprimora o desempenho do mancal tubular 62 ou do mancal tubular 162.

conjunto de bucha elastomérica 46 ou o conjunto de bucha elastomérica 146 fornecem a capacidade de transporte de carga elevada e isolamento de uma bucha elastomérica ondulada ao mesmo tempo em que permite altos ângulos de articulação. Isso fornece uma bucha muito mais durável em aplicações onde alto movimento angular está presente. Uma vantagem adicional para o conjunto de bucha elastomérica 46 ou o conjunto de bucha elastomérica 146 é a incorporação de vedações elastoméricas na forma de porções de abaulamento

84. Uma vez que o componente externo 66 tenha sido formado ou enrolado através da bucha elastomérica 64, as porções elastoméricas de abaulamento 84 vedam contra o componente interno 60 ou o componente interno 160, fornecendo uma 5 vedação adequada contra contaminantes, a qual protege o mancai tubular 62 ou o mancai tubular 162.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de bucha (46) compreendendo:

um componente interno (60,160);

um componente externo (66) disposto sobre o referido componente interno;

uma bucha elastomérica (64) disposta entre o referido componente interno (60,160) e o referido componente externo (66); e um mancal (62,162) em encaixe com o referido componente interno (60,160) e disposto entre o referido componente interno e a referida bucha elastomérica (64), o referido componente interno sendo capaz de se articular com relação ao referido mancal; caracterizado pelo fato de que o referido componente interno (60,160) define uma seção central, o referido mancal (62,162) incluindo extremidades que são deformadas em torno da referida seção central do referido componente interno (60,160);

em que o referido componente externo (66) é formado sobre a referida bucha elastomérica (64) para encapsular a referida bucha elastomérica, o referido componente externo incluindo extremidades enroladas sobre a referida bucha elastomérica para formar porções de abaulamento (84) da referida bucha elastomérica (64) para vedar contra o referido componente interno (60,160) para vedar o encaixe entre o referido mancal (62,162) e o referido componente interno (60,160).

2/2 o referido componente interno (60,160) e o referido mancal (62,162).

2. Conjunto de bucha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um revestimento de baixo coeficiente de atrito disposto entre

Petição 870200022679, de 17/02/2020, pág. 29/32

3. Conjunto de bucha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita seção central é geralmente cilíndrica (70). 4. Conjunto de bucha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita seção central é

geralmente esférica (170).