PT1234696E - Eixo suspenso amortecido, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes - Google Patents

Description

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Descrição "Eixo suspenso amortecido, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes" A presente invenção refere-se a um eixo suspenso amortecido, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes.

Em relação ao abaixo descrito será feita referência particular ao eixo frontal de um tractor. É contudo visível que um eixo de acordo com a presente invenção pode ser vantajcsamente montado em qualquer tipo de máquina agrícola ou veículo industrial que se encontra concebido para se movimentar em redor e/ou trabalhar em condições fora da estrada, por exemplo em campos, assim como na estrada.

Tal como se sabe, todos os veículos munidos com quatro rodas são estruturas redundantes, e, de modo a não saltarem quando viajam, têm que ter as suas rodas livres para se adaptarem às irregularidades do solo.

Tradicionalmente, as rodas são suportadas aos pares por dois eixos, um eixo traseiro e um eixo frontal, que se encontram fixos em diferentes módulos ao chassis da máquina. A estrutura dos eixos é particularmente complicada acima de tudo para o eixo frontal, que é necessário para. executar tanto a função do comando como a função de tracção.

Em tractores tradicionais, as rodas frontais encontram-se suportadas por um eixo frontal que oscila ou balança transversalmente em relação à máquina agrícola ou veículo 2 industrial. Esta solução, se bem que económica e tecnicamente válida desde que a velocidade dos tractores apresente um valor de algum modo limitado (menos de 30 a 40 km/hora) , provou ser no seu conjunto apropriada para os tractores da última geração. Os últimos, de facto, apresentam a possibilidade de se movimentarem livremente tanto fora da estrada, em campos, e na estrada, em velocidades que podem ser elevadas, alcançando as referidas velocidades possivelmente para os veículos em questão valores de 50-60 km/h. A tais velocidades, um eixo simples oscilante ou de balanço de acordo ccm as formas de realização tradicionais mostra ser não só fatigante para o condutor do tractor mas também pouco seguro tendo em conta a fraca aderência das rodas ao solo.

Os eixos suspensos amortecidos para cs tractores da última geração são conhecidos da patente EP-A-512550, EP-A-553516 e EP-A-997328.

Um objectivo da presente invenção é, por isso, o de eliminar os problemas técnicos mencionados acima ao proporcionar um eixo suspenso amortecido melhorado, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes, que seja seguro em todas as condições de condução, tanto fora da estrada e em estradas acidentadas, assim como em estradas asfaltadas, e tanto a baixas velocidades do veículo como em elevadas velocidades do veículo.

Um outro objectivo da presente invenção é o de proporcionar um eixo suspenso amortecido que irá garantir um elevado conforto de condução para o condutor. Isto proporciona obviamente uma fadiga muito reduzida para o condutor.

Ainda um cutro objectivo da presente invenção é o de proporcionar um eixo suspenso amortecido que seja essencialmente económico. É ainda um objectivo não menos importante da presente invenção o de proporcionar um eixo suspenso amortecido, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes, que seja substancialmente simples e seguro.

Estes e outros objectivos de acordo com a presente invenção são alcançados ao proporcionar um eixo suspenso amortecido, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes, de acordo com a reivindicação 1.

Outras características da presente invenção encontram-se adicionalmente referidas nas reivindicações secundárias.

Vantajosamente, um eixo suspenso amortecido de acordo com a presente invenção garante uma tracção maior, e deste modo também uma produtividade mais elevada. Adieionalmente ao permitir economia de energia e menor consumo dos pneus, este facto torna possível um aumento e amplificação das possibilidades da operação do tractor.

Um eixo construído de acordo com a presente invenção permite uma elevada capacidade de auto-estabilização e além disso torna possível aumentar consideravelmente a capacidade 4 para amortecer as tensões resultantes de impactos possíveis no veículo a partir de várias condições do terreno.

Adicionalmente, o eixo de acordo com a presente invenção encontra-se munido com um sistema muito compacto que agrupa todos os elementos auxiliares exigidos para a operação do eixo.

Em particular, formando parte do referido sistema encontram-se acumuladores carregados de gás, um sistema de válvulas, e uma unidade de controlo electrónica.

As características e vantagens adicionais de um eixo suspenso amortecido, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes, de acordo com a presente invenção, tornar-se-ão mais visíveis da descrição seguinte, a qual é proporcionada como exemplo não limitativo, em relação aos desenhos anexos esquemáticos. As figuras representam: Figura 1 vista da planta do topo de uma forma de realização do eixo de acordo com a presente invenção;

Figura 2 vista elevada frontal do eixo da figura 1;

Figura 3 vista elevada traseira de um troço do eixo da figura 1;

Figura 4 secção transversal ampliada, de acordo com a linha IV-IV da figura 1, do eixo de acordo com a presente invenção.

Com referência particular às figuras acima, encontra-se ilustrada nas mesmas uma primeira forma da realização ce um eixc suspenso amortecido, em particular para utilização em máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes, 5 encontrando-se o eixo como um todo assinalado pela referência 11. 0 eixo 11 compreende um suporte superior 62 que compreende uma extremidade tubular 64 do topo nos lados da qual se encontram fixas solidarizadas duas placas 66 que se estendem e unem em conjunto para identificar uma extensão 68 semelhante a uma base de fixação. A extensão 68 suporta, numa extremidade livre, nervuras 82 que suportam, de um modo rotativo, um primeiro pino 70. O pino 70 projecta-se e, em cada uma das suas extremidades, suporta, de um modo solidarizado, um braço 72 que termina num garfo 74. Cada um dos dois garfos 74 encontra-se oscilante numa extremidade 76 que se estende de um braço 7 8 que se encontra solidarizado ao corpo central oco 80 do eixo 11. O corpo central 80 e os braços 78 formam um elemento resistente do eixo 11.

Numa posição que corresponde à extensão 68 encontram-se além disso proporcionadas nervuras 82 que apresentam um furo de passagem em que um segundo pino 84 se encontra inserido. Também o segundo pino 84 projecua-se das nervuras 82 e suporta, solidarizado com cada uma das duas extremidades, um braço 86 colocado acima de um braço correspondente 72. Cada um dos dois braços 76, por sua vez, termina num garfo 88 que se encontra oscilante numa extremidade 90. Naturalmente, também as duas extremidades 90 estendem-se de cada braço 78, que se encontra solidarizado ao corpo central 80. 6

Na extremidade de cada um dos braços 78, o eixo 11 suporta um sistema de cubo de roda de comando 92 do qual se projecta uma alavanca 94 à qual se encontra ligada uma haste articulada 96. A haste articulada 96 pode ser accionada em movimento por um accionador do comando 98, de modo a concrolar o comando dos dois sistemas de cubo de roda 92.

Inserido na extremidade tubular 64 do topo encontra-se um pino 100 por meio do qual o eixo 11 se encontra ancorado ao chassis de uma máquina agrícola ou veículo industrial.

No mesmo pino 100, num dos seus troços que se projecta no lado da extensão 68, encontra-se fixa uma junta 102 de rótula esférica que se encontra solidarizada a uma haste 104 de um amortecedor. A haste 104 passa através de uma abertura 106 do suporte 62 e insere-se para dentro de um cilindro 108. O último encontra-se, por sua vez, articulado numa extremidade 110 que se estende do corpo central 80 do eixo 11 num ponto que corresponde a um eixo de simetria 112 do último. A extremidade 110 encontra-se colocada entre os dois braços 72. 0 cilindro 108 encontra-se ligado a acumuladores 114 carregados de gás por meio de tubos (não apresentados por razões de simplicidade) . Tal como pode ser claramente visto nas figuras 1 e 3, os acumuladores 114 são três em número, um de uma dimensão maior e dois de uma dimensão menor. Os dois acumuladores 114 de dimensão menor encontram-se suportados por um sistema de válvulas 116, que por sua vez se encontra suportado por um dos braços 78 do eixo 11. O restante 7 acumulador 114 de dimensão maior encor.tra-se em vez disto dírectamente fixado ao braço 7 8 do eixo 11. Numa posição contígua ao acumulador 114 de dimensão maior encontra-se fixa uma unidade de controlo electrónica 120 que controla a abertura e/ou fecho das válvulas solenoides (não apresentadas) concebidas para colocar o cilindro 108 em comunicação com os acumuladores 114 e com o circuito hidráulico da máquina ou veículo. O funcionamento do eixo suspenso amortecido 11, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes, de acordo com a presente invenção, é basicamente tal como se descreve a seguir. 0 eixo 11 encontra-se fixado com firmeza por debaixo do chassis da máquina agrícola ou veículo industrial por meio do pino 100.

Quando o eixo 11 é montado por debaixo do chassis do veículo, pode ser operado em dois modos diferentes.

De acordo com um primeiro modo de funcionamento, o cilindro 108 não apresenta óleo sob pressão nos seus compartimentos, e a haste 104 desce, trazendo o pistão que faz parte integrante da haste 104 para entrar em contacto com o fundo do cilindro 108.

Nesta situação, o eixo 11 opera como um eixo tradicional, sendo possível somente oscilar cu baloiçar em redor do pino 100.

De acordo com um segundo modo de funcionamento, em vez disso, o fluído sob pressão é introduzido nos dois compartimentos do cilindro 108.

Neste caso, qualquer tensão no chassis da rr.áquina ou veículo ou no próprio eixo 11 move a haste 104 em uma de duas direcções, ou para o interior ou para o exterior do cilindro 108.

Nesta situação, os braços 72 e 85 rodam, por um lado, em redor dos pinos 70 e 84 e, por outro lado, em redor das respectivas dobradiças, fazendo com que os braços 78 e o corpo central 80 se movam sensivelmente paralelos um ao outro. Ao mesmo tempo, o óleo contido no cilindro 108, ao passar para dentro dos acumuladores carregados de gás, amortece as oscilações.

Na prática, os braços 78 e o corpo central 80 movem-se ao longo do eixo 112, com rotações muito limitadas, e de qualquer modo praticamente negligenciáveis em redor de um eixo transversal 122 ou em redor de outro eixo paralelo ao eixo 122. São naturalmente possíveis modificações e formas de realização alternativas do eixo 11 de acordo com a presente invenção, adicionalmente àquelas já mencionadas.

Em particular, uma segunda forma de realização do eixo 11, não ilustrada por razões de simplicidade, é semelhante àquela previamente descrita e difere da mesma por se encontrar munida com dois elementos amortecedores. 9

Mantendo as mesmas referências que para a primeira forma de realização da invenção, na extremidade superior tubular encontram-se fixos dois pontos de fixação, e a estes encontram-se ligadas as hastes 104 do elemento amortecedor. As hastes 104 encontram-se inseridas no interior dos cilindros 108 que atravessam os garfos 74, 88 e encontram-se fixos aos braços 78.

Adicionalmente, além de estarem colocados na parte frontal do eixo 11 de acordo com a invenção, quando o último se encontra montado numa máquina ou veículo, os elementos amortecedores ou cilindros hidráulicos também podem ser colocados na traseira, sem que a operação do eixo 11 de acordo com a invenção seja sujeita a modificações substanciais. Nestes casos, a extremidade superior tubular 64 apresenta dois pontos de fixação aos quais as extremidades superiores dos elementos amortecedores se encontram fixos por meio de juntas de rótula esférica.

Obviamente que o funcionamento do eixo 11 de acordo com a segunda forma de realização é o mesmo que o descrito para a primeira forma de realização.

Na prática, verificou-se que o eixo suspenso amortecido de acordo com a invenção, em particular para utilização em máquinas agrícolas, veículos industriai s e semelhantes, é parti cu lamente vantajoso ao ponto de ser muito seguro e assegurar um elevado grau de conforto de condução para 0 condutor, juntamente com pouca fadiga. 10

Adicionalmente, o sistema muito compacto de elementos auxiliares, os quais, por sua vez, se encontram solidarizados ao eixo, permite uma acessibilidade fácil aos referidos elementos auxiliares e uma redução nas dimensões globais, assim como garantindo um elevado nível de fiabilidade. O eixo suspenso amortecido, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes, tal como se encontra concebido, pode ser sujeito a várias modificações adicionais e formas de realização alternativas, todas caindo dentro do escopo das reivindicações anexas.

Lisboa, 16 de Março de 2007

Claims (3)

1 Reivindicações 1. Eixo suspenso amortecido (11), para suportar um par de rodas, em particular para máquinas agrícolas, veículos industriais e semelhantes, compreendendo, numa posição frontal central, um suporte superior (62) concebido para ser fixo ao chassis da referida máquina agrícola ou veículo industrial, encontrando-se o referido suporte superior (62) ligado a um elemento amortecedor (78, 80) do eixo (11) para rodas, feito de um corpo central oco (80) do eixo (11) e por dois braços (78) solidarizados ao corpo central oco (80) e que se estendem de cada lado do mesmo, para suportar as rodas nas suas extremidades, encontrando-se o referido suporte (62) ligado de um modo articulado ao referido elemento resistente (78, 80), por meio do primeiro braço (72) e, colocado acima, o segundo braço (86), ligados oscilantes numa extremidade ao suporte superior (62) e na outra extremidade respectivamente a uma extremidade (76), e a uma extremidade (90) dos braços (78) de modo que quando os primeiro e segundo braços rodam, o elemento resistente é movido sensivelmente paralelo a si mesmo, isto é, ao longo do eixo (112) do eixo suspenso (11) que passa através das rodas, pelo menos um elemento amortecedor (104, 108), compreendendo pelo menos um cilindro hidráulico (108) associado a uma haste (104) sendo colocado de modo oscilante entre o suporte superior (62) 2 e o elemento resistente (78, 80) , caracterizado por o referido suporte superior (62) compreender uma extremidade tubular superior (64) nos lados dos quais se encontram fixados solidarizadas duas placas (66) que se estendem e unem para identificar uma extensão semelhante a uma base de fixação (68) e por um pino (100) orientado na direcção frontal traseira, se encontrar inserido na extremidade tubular superior (64) e o eixo (11) por meio do referido pino (100) se encontrar ancorado ao chassis de uma máquina agrícola ou veículo industrial, suportando a extensão (68), numa extremidade livre, nervuras (82) que suportam, de um modo rotativo, um primeiro pino (70), projectando-se o pino (70) e, em cada uma das suas extremidades, suporta, de um modo solidarizado, um braço (72) que termina com um garfo (74), encontrando-se cada um dos dois garfos (74) oscilantes numa extremidade (76) que se estende de um braço (78) que se encontra solidarizado ao corpo central oco (80) do eixo (11), e por numa posição que corresponde à extensão (68) se encontrar além disso munido com nervuras (82) que apresentam um furo de passagem em que um segundo pino (84) se encontra inserido, projectando-se o segundo pino (84) paralelo ao primeiro pino (70) e perpendicular à direcção traseira frontal das nervuras (82) e suportando, solidarizado com cada uma das duas extremidades, o segundo braço (86) colocado acima do braço correspondente (72), terminando cada um dos dois braços (86), per sua 3 vez com um garfo (88) que se encontra articulado na extremidade (90), e por o cilindro (108) do referido elemento amortecedor (104, 108) se encontrar articulado numa extremidade (110) que se estende do referi -do corpo central do eixo (11) e a haste (104 ) do elemento amortecedor (104, 108) se enc entrar artic :ulada por meio de uma junta de rótula esférica (102) para o suporte superior (62), encontrando-se a junta de rótula esférica (102) solidarizada à haste (104) e fixa a um dos troços do pino (100) que se projecta no lado da extensão (68), e por a haste (104) passar através de uma abertura (106) do suporte (62) e se inserir no interior do cilindro (108), encontrando-se o último, por sua vez, articulado a uma extremidade (110) num ponto que corresponde a um eixo de simetria (112) do último, encontrando-se a extremidade (110) colocada entre os dois braços (72), encontrando-se o cilindro (108) ligado aos acumuladores carregados de gás (114) .

2. Eixo suspenso amortecido (11) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por suportar pelo menos um sistema de válvula (116), que por sua vez suporta pelo menos um acumulador carregado de gás (114) associado ao referido elemento amortecedor (104, 108).

3. Eixo suspenso amortecido (11) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o referido braço (78) do referido eixo (11) suportar pelo menos uma unidade de controlo electrónica (120). Lisboa, 16 de Março de 2007