BRPI1003583A2 - elemento nodal para uma estrutura de chassi de veìculo, perfil de chassi oco para união com um elemento nodal e método para estabelecer uma conexão positiva e não positiva entre um elemento nodal e um perfil de chassi oco - Google Patents

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ELEMENTO NODAL PARA UMA ESTRUTURA DE CHASSI DE VEìCULO, PERFIL DE CHASSI OCO PARA UNIãO COM UM ELEMENTO NODAL E MéTODO PARA ESTABELECER UMA CONEXãO POSITIVA E NãO POSITIVA ENTRE UM ELEMENTO NODAL E UM PERFIL DE CHASSI OCO. é descrito um elemento nodal (10) para uma estrutura de chassi de veículo, com um flange de fixação (12) para estabelecer uma conexão com um perfil de chassi oco (14), em que o flange de fixação compreende um canal de adesivo (18) que opera helicoidalmente em tomo de, substancialmente transversal a uma direção de empuxo (16) do perfil de chassi oco (14).

Description

"ELEMENTO NODAL PARA UMA ESTRUTURA DE CHASSI DE VEÍCULO, PERFIL DE CHASSI OCO PARA UNIÃO COM UM ELEMENTO NODAL E MÉTODO PARA ESTABELECER UMA CONEXÃO POSITIVA E NÃO POSITIVA ENTRE UM ELEMENTO NODAL E UM PERFIL DE CHASSI OCO"
A invenção diz respeito a um elemento nodal para uma estrutura de chassi de veículo, com um flange de fixação para estabelecer uma conexão com um perfil de chassi oco.
Um elemento nodal como este na forma de um encaixe de união está descrito em DE 94 19 777 Ul. O encaixe de união compreende uma seção de recebimento para unir um perfil oco, em que, no lado de dentro da seção de recebimento, é formado um canal de distribuição auto-contido para a injeção de um adesivo. Aqui, injeção do adesivo é realizada através de uma abertura de injeção formada no encaixe de união. Além do mais, o encaixe de união compreende uma abertura de saída por meio da qual se pode verificar se o canal de distribuição está adequadamente cheio com adesivo. Em virtude do desenho auto-contido do canal de distribuição, existe a possibilidade de que ar nele presente seja forçado apenas parcialmente para fora, quando o adesivo é injetado. Finalmente, isto resulta em enchimento incompleto do canal de distribuição com adesivo e assim resultados de união flutuantes.
Portanto, é um objetivo da presente invenção melhorar um elemento nodal do tipo mencionado na introdução com vistas em garantir resultados de união uniforme.
Este objetivo é alcançado por um elemento nodal com os recursos da reivindicação 1 da patente. Configurações vantajosas do elemento nodal estão descritas nas sub-reivindicações.
O elemento nodal para uma estrutura de chassi de veículo de acordo com a invenção compreende um flange de fixação para estabelecer uma conexão com um perfil de chassi oco, em que o flange de fixação compreende um canal de adesivo que opera helicoidalmente substancialmente transversal em torno da direção de empuxo no perfil de chassi oco. Se um adesivo for injetado no canal de adesivo com um perfil de chassi oco empurrado, para o qual uma abertura de injeção de adesivo que termina no canal de adesivo é provido no perfil de chassi oco ou no elemento nodal, o dito adesivo espalha-se gradualmente ao longo da circunferência do flange de fixação, com o deslocamento completo do ar presente no canal de adesivo. O ar escapa através de uma abertura de inspeção de adesivo provida no perfil de chassi oco ou no elemento nodal, que, espaçado da abertura de injeção de adesivo, termina no canal de adesivo. A injeção do adesivo é realizada até que adesivo seja descarregado pela abertura de inspeção de adesivo, de forma a garantir que o canal de adesivo é cheio completamente com adesivo. Resultados de união flutuantes por causa de inclusões de ar indesejáveis podem ser confiavelmente evitadas desta maneira.
Configurações vantajosas do elemento nodal estão descritas nas sub-reivindicações.
O adesivo pode tanto ser um adesivo à base de acrilato de metila de um único componente quanto um adesivo a base de resina epóxi de dois componentes. Adicionalmente, ou alternativamente, o uso de adesivos de cura anaeróbica ou térmica é também possível.
O canal de adesivo preferivelmente opera no lado de fora do flange de fixação do elemento nodal. O lado de dentro do perfil de chassi oco neste caso é de um acabamento liso, pelo menos em uma região de fixação destinada a receber o elemento nodal. O perfil de chassi oco é trefilado sem costura, por exemplo, de um aço ligado adequado. Alternativamente, ele pode também ser um perfil laminado ou, quando se usam metais de alta liga, uma extrusão.
Para injetar o adesivo, o canal de adesivo compreende particularmente uma região de entrada de adesivo e uma região de saída de adesivo, em que as duas regiões podem ser associadas a duas extremidades externas do canal de adesivo. Introduzindo e/ou pressionando o perfil de chassi oco no elemento nodal, a abertura de injeção de adesivo e a abertura de inspeção de adesivo formadas no perfil de chassi oco podem ser respectivamente postas em alinhamento com a região de entrada de adesivo e a região de saída de adesivo do canal de adesivo. Preferivelmente, a região de entrada de adesivo e a região de saída de adesivo são adaptadas em termos de suas geometrias às da abertura de injeção de adesivo e da abertura de inspeção de adesivo, respectivamente, do perfil de chassi oco, de maneira tal que a entrada e saída definidas do adesivo injetado no canal de adesivo sejam garantidas.
Para estabelecer a conexão de união mecânica entre o lado do elemento nodal e o perfil de chassi oco, o perfil de chassi oco pode ser desenhado ou dimensionado de uma maneira tal que, ao empurrar o perfil de chassi oco 14 e/ou pela sua subsequente contração, ou sua união pela expansão térmica do elemento nodal, uma conexão positiva elástica ou plástica entre o elemento nodal e o perfil de chassi oco seja estabelecida.
Contração ou união pela expansão térmica do perfil de chassi oco é geralmente realizada termicamente, mas, alternativamente, pode também ocorrer a formação magnética do perfil de chassi oco ou hidro-conformação do elemento nodal na região da seção de fixação. O estabelecimento de uma conexão enrugada depois que o perfil de chassi oco tiver sido empurrado sobre o elemento nodal é também concebível. Neste caso, o adesivo pode ser pré-aplicado no canal de adesivo, em que, preferivelmente, um assim chamado adesivo microencapsulado é usado, que, mediante estabelecimento da conexão enrugada, é ativado por pressão.
Além disso, é possível que, em virtude da conexão positiva elástica ou plástica, o perfil de chassi oco forma um filete que encaixa pelo menos parcialmente no canal de adesivo. O filete encaixa somente o canal de adesivo até o ponto em que se garante a injeção do adesivo no canal de adesivo sem problemas. A conexão de união mecânica não somente tem um efeito de estabelecimento no perfil de chassi oco, mas, simultaneamente, fixa o perfil de chassi oco em relação ao elemento nodal dependendo da completa cura do adesivo injetado no canal de adesivo.
O canal de adesivo pode ser formado por voltas adjacentes de uma membrana helicoidal, que fica disposta na forma de uma hélice ao longo do lado de fora do flange de fixação substancialmente transversal à direção de empuxo o perfil de chassi oco. Aqui, é possível que a membrana, particularmente projetada como uma parte unitária do elemento nodal, tenha uma seção transversal que se afunila em direção ao lado de fora, de forma que, mediante estabelecimento da conexão de união mecânica entre o elemento nodal e o perfil de chassi oco, a formação do filete no perfil de chassi oco seja favorecida.
A fim de aumentar a resistência à torção da conexão estabelecida entre o perfil de chassi oco e o elemento nodal, existe a possibilidade de que o flange de fixação tenha uma seção transversal substancialmente retangular com relação à direção de empurrar do perfil de chassi oco. Pelo menos na região de fixação destinada a receber o perfil de chassi oco o elemento nodal é provido com uma seção transversal retangular correspondente. Deve-se notar com relação a isto que, em princípio, outras formas seccionais transversais são também possíveis. O uso de perfis da chassi com seção transversal redonda é também concebível no caso de estruturas de chassi de veículo complexas em virtude da melhor conformabilidade.
O elemento nodal consistindo em um aço ou liga leve metálica adequada pode ser fabricado de forma unitária como uma peça fundida e/ou uma peça forjada, ou por hidroformação de uma peça em bruto projetada como um perfil oco. Alternativamente, um desenho multipartes é também concebível, em que o elemento nodal consiste em uma pluralidade de partes individuais na forma de concha ou elementos perfilados soldados uns nos outros. Dependendo do uso pretendido do elemento nodal, uma pluralidade de flanges de fixação de diferentes orientações e/ou dimensões pode ser provida.
E adicionalmente possível que, no elemento nodal, seja formado pelo menos um elemento de suporte, que é particularmente provido para componentes do corpo de fixação e/ou componentes funcionais a ser anexados na estrutura de chassi do veículo. O elemento de suporte é uma parte unitária ou integral do elemento nodal. Se a estrutura de chassi de suporte for usada para uma cabine do motorista de um veículo comercial agrícola, os componentes do corpo podem ser diferentes partes do painel ou cabine e os componentes funcionais podem ser elementos de uma montagem da cabine, ou similares. Adicionalmente, ou pelo menos, é também concebível usar os perfis ocos da chassi arranjados entre os elementos nodais como guias de ar de um dispositivo de condicionamento de ar.
Preferivelmente, o flange de fixação do elemento nodal tem um contorno externo afunilado, de forma que é possível uma pré-montagem simplificada da estrutura de chassi do veículo pelo posicionamento desapertado, ou introduzindo os perfis ocos da chassi e elementos nodais uns nos outros. O contorno externo afunilado pode ser particularmente modelado conicamente.
O elemento nodal de acordo com a invenção será explicado com mais detalhes a seguir com referência aos desenhos anexos.
Componentes correspondentes ou equiparáveis com relação à sua função são marcados com os mesmos números de referência.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A figura 1 mostra uma modalidade exemplar representada esquematicamente de um elemento nodal para uma estrutura de chassi de acordo com a invenção.
A figura 2 mostra uma vista seccional de uma conexão estabelecida entre um elemento nodal de acordo com a invenção e um perfil de chassi oco; e
A figura 3 mostra uma modalidade exemplar representada esquematicamente de um elemento nodal para uma estrutura de chassi de veículo de acordo com a invenção.
A figura 1 mostra uma modalidade exemplar representada esquematicamente de um elemento nodal para uma estrutura de chassi de veículo de acordo com a invenção.
O elemento nodal 10 compreende um flange de fixação 12 para estabelecer uma conexão com um perfil de chassi oco 14. O flange de fixação 12 compreende um canal de adesivo 18 que opera substancialmente transversal em torno da direção de empuxo 16 do perfil de chassi oco 14. De acordo com o exemplo, o canal de adesivo 18 opera no lado de fora do flange de fixação 12. Com relação à direção de empuxo 16 do perfil de chassi oco 14, o flange de fixação 12 tem uma seção transversal substancialmente retangular.
Pelo menos em uma região de fixação 20 destinada a receber o elemento nodal 10 o perfil de chassi oco 14 é provido com uma seção transversal retangular correspondente. O lado de dentro do perfil de chassi oco 14 trefilado sem costura a partir de um aço ligado adequado tem um acabamento liso, pelo menos na região de fixação 20 destinada a receber o elemento nodal 10.
Se, com o perfil de chassi oco introduzido 14, for injetado um adesivo 24 no canal de adesivo 18 por o qual um encaixe de injeção 22, no qual uma abertura de injeção de adesivo 26 que termina no canal de adesivo 18 é provida no perfil de chassi oco 14, o dito adesivo espalha-se gradualmente ao longo da circunferência do flange de fixação 12, com o deslocamento do ar presente no canal de adesivo 18. O ar escapa através de uma abertura de inspeção de adesivo 28 provida no perfil de chassi oco 14, que, espaçada da abertura de injeção de adesivo 26, termina no canal de adesivo 18. A fim de suportar o enchimento uniforme e sem ar do canal de adesivo 18, um vácuo pode ser adicionalmente gerado na região da abertura de inspeção de adesivo 28 por meio de um encaixe de sucção que não está mostrado.
Para injetar o adesivo 24, o canal de adesivo 18 compreende uma região de entrada de adesivo 30 e uma região de saída de adesivo 32, em que as duas regiões 30 e 32 são associadas com as duas extremidades externas do canal de adesivo 18. Com a introdução do perfil de chassi oco 14 no elemento nodal 10, a abertura de injeção de adesivo 26 e a abertura de inspeção de adesivo 28 formadas no perfil oco 14 podem ser respectivamente colocadas em alinhamento com a região de entrada de adesivo 30 e a região de saída de adesivo 32 do canal de adesivo 18. A região de entrada de adesivo 30 e a região de saída de adesivo 32 são adaptadas em termos de suas geometrias à abertura de injeção de adesivo 26 e à abertura de inspeção de adesivo 28, respectivamente, do perfil da chassi 14, de forma que a entrada e saída definidas do adesivo injetado 24 no canal de adesivo 19 sejam garantidas.
O elemento nodal 10 consistindo em um aço ou liga leve metálica é fabricado unitariamente como uma peça fundida e/ou uma peça forjada, ou por hidroformação de uma peça em bruto desenhada como um perfil oco. Alternativamente, um desenho multipartes é também concebível, em que o elemento nodal 10 consiste em uma pluralidade de partes individuais em forma de concha, ou elementos perfilados, soldados uns nos outros.
No presente caso, o elemento nodal 10 é desenhado em forma de T, de forma que, no dito elemento nodal, além do perfil de chassi oco 14, dois perfis de chassi ocos adicionais possam ser anexados em flanges de fixação correspondentes 34 e 36. Com esta finalidade, os flanges de fixação 34 e 36, por sua vez, têm canais de adesivo correspondentes ao canal de adesivo 18, embora esses não estejam mostrados por questão de clareza.
Por exemplo, pelo menos um elemento de suporte 38 é formado no elemento nodal 10, cujo elemento de suporte é provido para apertar componentes do corpo e/ou componentes funcionais a ser anexados na estrutura de chassi do veículo. O elemento de suporte 38 é uma parte unitária ou integral do elemento nodal 10. O elemento de suporte 38 no presente caso está mostrado como uma chapa de fixação com buchas rosqueadas 40 e 42 arranjadas nele. Entretanto, fugindo disto, qualquer outra configuração é também possível.
Se a estrutura de chassi do veículo for usada para uma cabine do motorista de um veículo comercial agrícola, os componentes do corpo podem ser diferentes partes do painel e da cabine, e os componentes funcionais podem ser elementos de uma montagem da cabine, ou similares.
O flange de fixação 12 do elemento nodal 10 tem um contorno externo cônico, de maneira que é possível uma pré-montagem simplificada da estrutura de chassi do veículo pelo posicionamento desapertado, ou empurrando os perfis ocos da chassi e elementos nodais uns para dentro dos outros. O contorno externo afunilado no presente caso é modelado conicamente.
O estabelecimento de uma conexão entre o elemento nodal 10 e o perfil de chassi oco 14 é realizado em duas etapas.
Em uma primeira etapa, o perfil de chassi oco 14 é empurrado sobre o flange de fixação 12 do elemento nodal 10. Com esta finalidade, as duas partes 10 e 14 podem ser posicionadas uma em relação à outra usando um calibre de montagem. Para estabelecer uma conexão de união mecânica, o perfil de chassi oco 14 é desenhado ou dimensionado de uma maneira tal que, ao empurrar o perfil de chassi oco 14 e/ou pela sua subsequente contração, ou sua união pela expansão térmica do elemento nodal 10, seja estabelecida uma conexão positiva elástica ou plástica entre o elemento nodal IOeo perfil de chassi oco 14. Após isto, em uma segunda etapa, o adesivo 24 é injetado no canal de adesivo 18 por meio da abertura de injeção de adesivo 26. A injeção do adesivo 24 é realizada até que ele saia pela abertura de inspeção de adesivo 28 na outra extremidade do canal de adesivo 18.
O adesivo 24 é um adesivo à base de acrilato de metila de um único componente ou um adesivo à base de resina de epóxi de dois componentes. Adicionalmente, ou alternativamente, o uso de adesivos de cura anaeróbica ou térmica é também possível.
A figura 2 mostra uma vista seccional de uma conexão estabelecida entre um elemento nodal de acordo com a invenção e um perfil de chassi oco.
Em virtude da conexão positiva elástica ou plástica estabelecida com o flange de fixação 12 do elemento nodal 10, o perfil de chassi oco 14 forma um filete 44 que encaixa pelo menos parcialmente no canal de adesivo 18. O filete 14 encaixa no canal de adesivo 18 somente até o ponto em que a injeção do adesivo 24 no canal de adesivo 18 é garantida sem problemas. Aqui, o adesivo 24 preenche completamente a folga entre o perfil de chassi oco 14 e o elemento nodal 10 formada através do canal de adesivo 18. A formação uniforme do filete 44 é assistida neste caso pelo contorno externo cônico do flange de fixação 12.
A figura 3 mostra uma modalidade exemplar representada esquematicamente adicional de um elemento nodal para uma estrutura de chassi de veículo de acordo com a invenção. Esta difere da modalidade exemplar mostrada na figura 2 com relação à maneira na qual o canal de adesivo é desenhado.
Dessa maneira, o canal de adesivo 18 é formado por voltas adjacentes uma membrana helicoidal que fica disposta na forma de uma hélice ao longo do lado de forma do flange de fixação 12. A membrana 46, desenhada como uma parte unitária do elemento nodal 10, tem uma seção transversal que se afunila em direção ao lado de fora, de forma que, mediante estabelecimento da conexão de união mecânica entre o elemento nodal 10 e o perfil de chassi oco 14, a formação do filete 44 no perfil de chassi oco 14 é favorecida.

Claims (13)

1. Elemento nodal para uma estrutura de chassi de veículo, com um flange de fixação (12) para estabelecer uma conexão com um perfil de chassi oco (14), caracterizado pelo fato de que o flange de fixação (12) compreende um canal de adesivo (18) que opera helicoidalmente em torno de, substancialmente transversal a uma direção de empuxo (16) o perfil de chassi oco (14).
2. Elemento nodal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o canal de adesivo (18) opera fora do flange de fixação (12).
3. Elemento nodal, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o canal de adesivo (18) compreende uma região de entrada de adesivo (30) e uma região de saída de adesivo (32).
4. Elemento nodal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o canal de adesivo (18) é formado por voltas adjacentes de uma membrana helicoidal (46), que fica disposta na forma de uma hélice ao longo do lado de fora do flange de fixação (12).
5. Elemento nodal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o flange de fixação (12) tem uma seção transversal substancialmente retangular com relação à direção de empuxo (16) o perfil de chassi oco (14).
6. Elemento nodal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o elemento nodal (10) é fabricado unitariamente como uma peça fundida e/ou uma peça forjada, ou por hidroformação de uma peça em bruto desenhada como um perfil oco.
7. Elemento nodal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, no elemento nodal (10), é formado pelo menos um elemento de suporte (38), em que o elemento de suporte (38) é provido particularmente para componentes do corpo de fixação e/ou componentes funcionais.
8. Elemento nodal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o flange de fixação (12) tem um contorno externo cônico.
9. Perfil de chassi oco para união com um elemento nodal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende uma abertura de injeção de adesivo (26) que pode ser posta em alinhamento com a região de entrada de adesivo (30) do canal de adesivo (18) e/ou uma abertura de inspeção de adesivo (28) que pode ser posta em alinhamento com a região de saída de adesivo (32) do canal de adesivo (18).
10. Método para estabelecer uma conexão positiva e não positiva entre um elemento nodal e um perfil de chassi oco, o elemento nodal sendo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8 e o perfil de chassi oco sendo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que, em uma primeira etapa, o perfil de chassi oco (14) é empurrado sobre o flange de fixação (12) do elemento nodal (10), em que o perfil de chassi oco (14) é desenhado de uma maneira tal que, ao empurrar e/ou pela subsequente contração, ou união pela expansão térmica, uma conexão positiva elástica ou plástica entre o elemento nodal (10) e o perfil de chassi oco (14) seja estabelecida, e em que, em uma segunda etapa, um adesivo (24) é injetado no canal de adesivo (18) através da abertura de injeção de adesivo (26).
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o adesivo (24) é injetado no canal de adesivo (18) até que ele saia pela abertura de inspeção de adesivo (28).
12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o perfil de chassi oco (14) forma um filete (44) que encaixa pelo menos parcialmente no canal de adesivo (18).
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações .10 a 12, caracterizado pelo fato de que o adesivo (24) é um adesivo de um único componente ou um adesivo de dois componentes.
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