BRPI1001225A2

BRPI1001225A2 - Construção de eixo de automóvel e método para a fabricação de uma construção de eixo de automóvel

Info

Publication number: BRPI1001225A2
Application number: BRPI1001225-7A
Authority: BR
Inventors: Martin Zimmer; Robert Sirch
Original assignee: Man Truck & Bus Ag
Priority date: 2009-04-11
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2014-04-29
Also published as: RU2010114151A; BRPI1001225B1; EP2239155A1; DE102009017287A1; EP2239155B1; CN101890878B; RU2437775C1; CN101890878A

Abstract

CONSTRUÇÃO DE EIXO DE AUTOMÓVEL E MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DE UMA CONSTRUÇÃO DE EIXO DE AUTOMÓVEL A presente invenção refere-se a uma construção de eixo de automóvel, especialmente de um veículo utilitário com um eixo rígido (1) não direcionável que sustenta direta ou indiretamente as rodas do automóvel (2,3). De acordo com a invenção, o eixo rígido não direcionável (1) é projetado de tal forma que as rodas do automóvel (2,3) ficam dispostas no eixo rígido no caso do eixo rígido sem carga (1) com um ângulo de inclinação de roda positivo.

Description

I "CONSTRUÇÃO DE EIXO DE AUTOMÓVEL E MÉTODO PARA A FABRICAÇÃO DE UMA CONSTRUÇÃO DE EIXO DE AUTOMÓVEL".

A presente invenção refere-se a uma construção de eixo de automóvel, especialmente para veiculo utilitário, de 5 acordo com o conceito geral da reivindicação 1.

0 uso de eixos rigidos em combinação com veículos utilitários, como por exemplo caminhão ou ônibus, é em geral conhecido. Um eixo rigido desse tipo conecta as rodas de um eixo e mantém constante o alinhamento e a 10 inclinação da roda. Neste aspecto, é especialmente vantajoso um eixo rígido com um conjunto de pneu duplo ou um conjunto de pneu individual bem largo, já que as oscilações da roda de carga, que são provocadas por forças transversais, são relativamente pequenas por meio 15 de um conjunto de pneu duplo desse tipo ou de um conjunto individual de pneu largo. Na prática, são construídos eixos rígidos não direcionáveis com pneus duplos ou pneus individuais desse tipo, conforme são utilziados em veículos utilitários pesados, - construídos e 20 feitos sem inclinação de roda. Os planos de roda direitos e esquerdos ficam paralelos entre si sem carga, conforme aparece ilutrsado na figura 1 de forma esquemática que mostra o estado da técnica, a título de exemplo. Através de uma carga do eixo rígido e de uma aplicação de força 25 do sistema amortecedor dentro das rodas, surge um momento, que resulta em uma deformação elástica da ponte do eixo e, portanto, resulta em uma inclinação de roda negativa do conjunto de pneu gêmeo, conforme aparece ilustrado esquematicamente na figura 2. Disso resulta um 30 comportamento em rodagem desfavorável das rodas, que provoca especialmente no caso de conjunto de pneu largo ou conjunto de pneu gêmeo um desgaste desigual nos lados internos da roda ou nas rodas internas de um cojunto de pneu gêmeo, reduzindo o tempo de vida operacional do 35 conjunto de pneu. Adicionalmente a inclinação de roda negativa gera uma solicitação de flexão alternada na faixa dos eixos d eacionamento axiais ou eixos flutuante ■?

por eixos rígidos projetados como eixos de acionamento. Na figura 3 aparece ilustrado de forma esquemática com base em um conjunto de pneu gêmeo o desgaste desigual entre a roda interna e a roda externa de um conjunto de 5 pneu gêmeo.

É conhecido a partir do documento de patente DE 41 02 313 , Al uma suspensão de roda para veículo utilitário com

conjunto de peneu gêmeo, com o qual o problema das fortes variações na carga da roda é solucionado devido a 10 alterações na inclinação de roda em relação à faixa de rolamento. Concretamente, é previsto que a suspensão da roda apresente um grau de liberdade adicional, que permita ao suporte da roda um movimento de inclinação em um plano transversal do automóvel, na verdade, em torno 15 de um eixo de rotação na direção longitudinal do automóvel. Esse eixo de rotação passa em um plano central longitudinal da roda e situa-se na altura do plano da faixa de rolamento. 0 suporte da roda é conduzido em movimento de inclinação em superfícies de deslize 20 circulares, que formam em centros de curvatura as articulações de guia ideais, sendo que uma linha reta que conecta as articulações de guia representa o eixo de rotação. As superfícies de deslize são fixadas diretamente ou através de rodas-guia na carroceria do 25 automóvel, sendo que o suporte da roda é conduzido através do rolamento-guia longitudinalmente às suérfícies deslizantes.

Portanto, é tarefa da presente invenção dispor uma construção de eixo alternativa para eixos rígidos não 30 direcionáveis de um automóvel, especialmente de um veículo utilitário, por meio do qual pode ser obtida um tempo de vida operacional mais longo do conjunto d epneu e, consequentemente, um desgaste menor dos pneus.

Esta tarefa é solucionada através das carcaterísticas da 35 reivindicação 1. Arranjos vantajosos são objeto das reivindicações dependentes que a ela se reportam.

De acordo com a reivindicação 1, é provida uma construção *)

3

de eixo para automóvel, specialmente para veículo utilitário, com um eixo rígido não direcionável. De acordo com a invenção o eixo rígido não direcionável é projetado no estado não montado no automóvel e, portanto, 5 completamente sem carga, de forma que as rodas do automóvel são dispostas com um ângulo de inclinação positivo definido no eixo rígido não direcionável. Um ângulo de inclinação de roda positivo pré-ajustado desse tipo é chamado na presente invenção de inclinação de 10 construção, e de acordo com um arranjo concreto especialmente preferido situa-se em uma faixa de ângulo preferida superior a 0,0° a Io, no máximo preferivelmente em uma faixa de ângulo superior a 0o até 0,5°.

Com uma construção de eixo, de acordo com a invenção, desse tipo, no estado com carga do eixo rígido não direcionável, pode ser ajustada uma inclinação definida, por exemplo de tal forma que as rodas do automóvel no caso de eixo rígido montado no automóvel, assim como no estado sem carga do automóvel, fiquem dispostas com um ângulo de inclinação sempre positivo no autoOmóvel. Um ângulo de inclinação da roda desse tipo, na invenção denominado de inclinação básica, situa-se preferivelmente em uma faixa de ângulo preferida superior a 0o até 0,5°, no máximo preferivelmente em uma faixa de ângulo superior a 0o até 0,3°. Além disso, pode ser previsto oom uma construção de eixo de acordo com a invenção, desse tipo, por exemplo que em estados de carga definidos do automóvel, o eixo rígido seja elasticamente deformável, de modo que as rodas do automóvel fiquem dispostas com um ângulo de inclinação da roda alterado em relação à inclinação básica na direção de ângulos de inclinação de roda negativos. Um ângulo de inclinação de roda alterado desse modo é chamado na presente invenção de inclinação de carga. Os valores de ângulo dessa inclinação de carga situam-se preferivelmente em uma faixa de -0,3° até 0o. Neste caso, o eixo rígido pode apresentar por exemplo com uma carga de eixo máxima um ângulo de inclinação de roda não obstante também preferivelmente pequeno.

Com um ajuste prévio de acordo com a invenção, desse tipo, de um ângulo de inclinação de roda positivo, em um eixo rígido não direcionável, pode-se obter um tempo de vida mais longo do conjunto de pneus de modo simples, em virtude de um desgaste mínimo do conjunto de penus, uma . vez que o ângulo de inclinação positivo da roda no eixo

rígido pode ser facilmente pré-determinado de acordo com o tipo do automóvel e da situação de carga, de modo que 10 para situações de carga convencionais seja assegurado que as rodas do veículo rodem sem inclinação por exemplo com uma inclinação ligeiramente positiva ou uma incinação ligeiramente negativa no pavimento da faixa de rodagem. Desse modo, obtém-se uma situação de desgaste bem mais 15 homogênea do perfil dos pneus. Uma outra vantagem da solução, de acordo com a invenção, reside no fato de uma pequenaresist-encia à rodagem seja estabelecida o que também produz um desgaste dos pneus menor assim como um consumo de combustível mais baixo.

20 Uma outra vantagem fundamental da solução, de acordo com a invenção, reside no fato de em combinação com eixos rígidos não direcionáveis obtenha-se uma solicitação de flexão alternada bem menor dos eixos de acionamento ou eixos flutuante do que no caso do estado da técnica 25 anteriormente apresentado.

Essas vantagens, de acordo com a invenção, ficam evidentes especialmente em combinação com um conjunto de pneus composto por pneus largos ou por conjunto de pneu gêmeo. Especialmente em combinação com um conjunto de 30 pneus desse tipo obtém-se neste caso uma redução e uma homogeneidade do desgaste de pneus nas rodas.

De acordo com uma concretização especialmente preferida, é previsto que o eixo rígido não direcionável seja projetado para formar o ângulo d einclinação da roda 35 positivo com uma ponte de eixo, que tensionada previamente as rodas do automóvel no estado sem carga do eixo rígido, na inclinação de construção, especialmente ϋ>

que tensiona previamente elasticamente. Por exemplo, neste contexto pode ser previsto que a ponte do eixo rigido não direcionável seja configurada de tal forma em relação à formação do ângulo de inclinação da roda 5 positivo, especialmente seja de tal forma abaulada que os eixos de rotação das rodas do automóvel opostas se cortam em uma faixa de ponte de eixo definida, especialmente média, e incluem entre si um ângulo superior a Oo. Alternativamente ou adicionalmente, os assentos de 10 rolamento de roda no lado do eixo rigido podem ser feitos de forma que estes sejam inclinados de acordo com um ângulo de inclinação de roda definidio, contra a linha horizontal.

Através da reivindicação 12, é reivindicado também um método para a fabricação de uma construção de eixo, por meio do qual um eixo rigido não direcionável pode ser fabricado com as vantagens anteriormente mencionadas.

A invenção é a seguir mais detalhadamente esclarecida com base em um desenho, onde A figura 1 mostra esquematicamente um eixo rigido não direcionável, de acordo com o estado da técnica no estado sem carga;

A figura 2 mostra esquematicamente o eixo rígido não direcionável de acordo com o estado da técnica, conforme figura 1, no estado com carga assim como na operação de marcha;

A figura 3 mostra esquematicamente um conjunto de pneu gêmeo de acordo com o estado da técnica com desgaste de pneu desigual;

A figura 4 mostra esquematicamente uma construção de eixo, de acordo com a invenção, no estado sem carga; e A figura 5 mostra esquematicamente a construção de eixo, de acordo com a invenção, conforme a figura 4, no estado com carga.

Na figura 4, é mostrado esquematicamente um eixo rígido 1 não direcionável, de acordo com a invenção, que é feito de tal forma que neste caso as rodas do automóvel 2,3 no lado esquerdo e no lado direito compostas por conjunto de pneu gêmeo, ficam dispostas com um ângulo de inclinação de roda positivo (G > 0) no eixo rigido 1.

Para formar este ângulo de inclinação de roda positivo, uma ponte 4 do eixo rigido 1 é de tal forma abaulada a título de exemplo, ou seja com relação ao plano da figura curvada para cima, que os eixos de rotação 5, 6 das rodas do automóvel opostas 2,3 se cortem entre si em uma seção central de ponte do eixo 7 e correspondentemente entre si incluam um ângulo superior a 0o. Alternativamente ou adicionalmente a isso, pode ser previsto, o que não está ilustrado, que os assentos de rolamento da roda no lado do eixo rígido sejam feitos de tal forma que fiquem inclinados em relação à linha horizontal, de acordo com um ângulo de inclinação da roda definido.

Se o automóvel e consequentemente o eixo rígido 1 for submetido a carga de acordo com a seta F de força direcionada para baixo, então o eixo rígido 1, de acordo 20 com a invenção, será elasticamente deformado de forma que as rodas do automóvel fiquem dispostas em um ângulo de inclinação de roda reduzido em relação ao ângulo de inclinação positivo de roda da figura 4, que ilustra o estado básico sem carga, e alterado na direção de ângulos 25 de inclinação de roda negativos. Meramente a título de exemplo na ilustração da figura 5 é selecionado um ângulo de inclinação de roda de 6 = 0o.

Conforme podemos observar na ilustração esquemática da figura 5, as todas do automóvel 2,3 com conjunto de pneu 30 gêmeo rodam neste caso sobre o pavimento da pista do rodagem 8 de tal forma que ocorre um desgaste homogêneo nos dois pneus das rodas do automóvel com conjunto de pneu gêmeo, sendo assim obtido um tempo de via operacional mais longo e um desgaste do pneu menor.

Claims

1. Construção de eixo de automóvel, especialmente de veículo utilitário com um eixo rígido não direcionável que sustenta as rodas do automóvel direta ou indiretamente, caracterizada pelo fato de o eixo rígido não direcionável (1) ser projetado de tal forma que as rodas do veículo (2,3) fiquem dispostas no eixo rígido (1) no caso do eixo rígido sem carga (1) com um ângulo de inclinação de roda positivo (inclinação de construção).

2. Construção de eixo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a inclinação de construção ser formada através de um ângulo de inclinação de roda positivo superior a 0o até Io no máximo preferivelmente por um ângulo de inclinação de roda positivo superior a 0o até 0,5°.

3. Construção de eixo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de o eixo rígido (1) não direcionável montado ser deformado elasticamente no caso do veículo sem carga, de modo que as rodas do automóvel (2,3) fiquem dispostas no eixo rígido (1) não direcionável com um ângulo de inclinação de roda (inclinação básica) menor em relação à inclinação de construção, mas sempre positivo.

4. Construção de eixo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de a inclinação básica ser formada por um ângulo de inclinação de roda positivo superior a 0o até 0,5°, no máximo preferivelmente por um ângulo de inclinação de roda positivo superior a 0o até 0,3°.

5. Construção de eixo, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de o eixo rígido não direcionável (1) ser deformado elasticamente, no caso de estados de carga pré-determinados, definidos do automóvel, especialmente no caso de carga máxima admissível do automóvel, de tal forma que as rodas do automóvel (2,3) fiquem dispostas com um ângulo de inclinação de roda (inclinação de carga) alterado em relação à inclinação básica na direção de ângulos de inclinação de roda negativos.

6. Construção de eixo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de a inclinação de carga ser formada por um ângulo de inclinação de roda de -0,3° até 0o .

7. Construção de eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de o eixo rígido não direcionável (1) ser projetado para a formação do ângulo de inclinação de roda positivo com uma ponte de eixo (4) que tensiona previamente as rodas do automóvel (2,3) no estado sem carga do eixo rígido (1) na inclinação de construção, que tensiona previamente especialmente elasticamente (4).

8. Construção de eixo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de a ponte (4) do eixo rígido não direcionável (1) ser configurada para formar o ângulo de inclinação de roda positivo de tal forma que os eixos de rotação (5,6) das rodas do automóvel (2,3) opostas se 20 cortem em uma seção da ponte de eixo (7) definida, especialmente central, e incluam entre si um ângulo superior a 0o.

9. Construção de eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de os assentos de rolamento da roda no lado do eixo rígido serem feitos de tal forma que estes sejam inclinados em relação à linha horizontal de acordo com um ângulo de inclinação de roda definido.

10. Construção de eixo, de acordo com qulaquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de o eixo rígido não direcionável (1) ser formado como eixo rígido acionado com eixos de acionamento axiais, especialmente eixos totalmente flutuantes.

11. Construção de eixo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de as rodas do automóvel (2,3) do eixo rígido (1) não direcionável serem formadas através de um conjunto de pneu individual largo ou por um conjunto de pneu gêmeo.

12. Método para a fabricação de uma construção de eixo de automóvel, especialmente para veiculo utilitário, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de um eixo rigido não direcionável (1) ser projetado na seção de sua ponte (4) de tal forma que as rodas do automóvel (2,3) fiquem dispostas neste referido eixo no estado sem carga do mesmo (1) com um ângulo de inclinação de roda positivo, e/ou os assentos do rolamento da roda no lado do eixo rígido sejam formados de tal maneira que estes fiquem inclinados com relação à linha horizontal de acordo com um ângulo de inclinação de roda pré-determinado.