PT1916180E

PT1916180E - Articulação entre duas partes de um veículo ligadas entre si de forma articulada, por exemplo, de um veículo articulado

Info

Publication number: PT1916180E
Application number: PT07014852T
Authority: PT
Inventors: Robert Koch
Original assignee: Huebner Gmbh
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2007-07-28
Publication date: 2011-01-19
Also published as: DK1916180T3; EP1916181A3; DE502007006167D1; ATE494208T1; EP1916180B1; DK1916181T3; PT1916181E; DE102006050210A1; CN101168345A; ES2356510T3; EP1916180A2; PL1916180T3; DE502007005823D1; ATE490157T1; EP1916181B1; EP1916181A2; PL1916181T3; CN101168345B; EP1916180A3; ES2353619T3

Description

DESCRIÇÃO "ARTICULAÇÃO ENTRE DUAS PARTES DE UM VEÍCULO LIGADAS ENTRE SI DE FORMA ARTICULADA, POR EXEMPLO, DE UM VEÍCULO ARTICULADO" A presente invenção refere-se a uma articulação entre duas partes de um veiculo, ligadas entre si de forma articulada, por exemplo, de um veiculo articulado, compreendendo uma articulação de rotação, em que esta articulação de rotação está ligada a uma das partes do veiculo por meio de uma montagem de articulação para a transmissão de movimentos de flexão e de rotação lateral, compreendendo a articulação de rotação dois segmentos de articulação, que estão ligados entre si com liberdade de rotação em torno de um eixo vertical, estando um dos segmentos da articulação ligado a uma das partes do veiculo por meio da montagem de articulação, compreendendo a montagem de articulação um corpo de articulação oscilante, em que este corpo de articulação oscilante está apoiado dentro de um corpo de flexão, que está apoiado num invólucro cilíndrico móvel em rotação, no seu todo, em torno do eixo de flexão, estando o invólucro cilíndrico montado num dos segmentos de articulação, e em que o corpo da articulação oscilante é suportado por uma das partes do veículo. É suficientemente conhecido do estado da técnica um veículo articulado acoplável, constituído por várias partes. As partes de um veículo articulado deste tipo estão acopladas entre si por meio de uma ligação articulada. A ligação articulada é coberta por um fole, existindo uma ponte de passagem para permitir a passagem das pessoas de uma para a outra destas partes do veículo. 1

Como se sabe, os veículos articulados são submetidos aos mais diversos tipos de movimentos. Deste modo, as articulações têm que estar em condições de absorver tanto movimentos de balanço, ou de flexão, como também movimentos de rotação lateral. 0 conceito de articulação compreende, no presente caso, a montagem completa entre as duas partes do veículo. Entendem-se por movimentos de balanço lateral os movimentos em que as duas partes do veículo rodam, uma em relação à outra, em torno do eixo longitudinal, movimentos de rotação são aqueles que se verificam quando um veículo articulado descreve uma curva com as duas partes do veículo, e, pelo contrário, os movimentos de flexão surgem quando um veículo articulado deste tipo transita sobre uma depressão ou sobre uma lomba. Para se descreverem as curvas e, por exemplo, para se passar sobre depressões, uma ligação articulada conhecida possui, entre as partes do veículo, uma articulação de rotação e uma articulação de flexão. Quanto à articulação de flexão, trata-se de uma articulação que permite um movimento das duas partes do veículo, uma em relação à outra, em torno de um eixo transversal ao eixo longitudinal do veículo. Habitualmente, os apoios de flexão previstos para estes casos são construídos como apoios de metal e borracha.

Até ao presente, tem-se partido da hipótese de que, em virtude da elasticidade própria do chassis de cada uma das partes do veículo, os movimentos de balanço são absorvidos pelos próprios chassis. Existiam razões para esta hipótese, em especial porque o ângulo de rotação ascendia, no máximo, a 10 graus, mas habitualmente situava-se apenas entre 5 e 7 graus. Verificou-se, aliás, entretanto, que mesmo para estes ângulos de rotação relativamente pequenos, actuam sobre a articulação e também sobre os chassis momentos até 30 KNm. Por consequência, não são de excluir danos sobre os chassis e/ou sobre a articulação. Em especial, a articulação de rotação, que num 2 autocarro articulado permite a possibilidade de descrever curvas abertas, é também submetida a cargas muito fortes. Isto reflete-se, por sua vez, no facto de, na zona da articulação de rotação, terem que ser construídos apoios cilíndricos com dimensões consideráveis, que, finalmente, não só transmitem as cargas do atrelado entre as partes do veículo, mas, além disso, também estão em condições de, no caso dos movimentos de balanço já elucidados, transmitir as correspondentes forças que surgem. A este respeito, e no que se refere à acção de suporte, são já conhecidos determinados apoios que permitem tanto um movimento na direcção do eixo de flexão, como também na direcção do eixo de rotação longitudinal.

Assim, é conhecida do Documento DE 29803504 Ul uma articulação na qual os membros da articulação estão liqados entre si, na zona da sua ligação, apoiados uns contra os outros de forma flexível elasticamente. A ligação flexível elástica é realizada por meio de um denominado apoio elástico em camadas, que tem várias camadas feitas de um material elástico, entre as quais, no entanto, estão também dispostas guarnições de material rígido. Este apoio permite já, em especial, movimentos de flexão, no entanto, o ângulo segundo o qual se podem realizar os movimentos de flexão e de balanço é tão pequeno que, aquando dos movimentos do veículo que exigem maiores ângulos de flexão ou de balanço, é sempre exercida ainda uma carga considerável sobre os chassis dos veículos.

Além disso, é conhecida do Documento DE 3208615 Al uma articulação que permite tanto movimentos de balanço, como também movimentos de flexão. Tanto para a transmissão dos movimentos de flexão, como também dos movimentos de balanço, estão previstos, neste caso, os chamados apoios de borracha-metal, que estão 3 montados de ambos os lados da articulação de flexão e que suportam o terminal do eixo da parte da articulação de um dos veículos. Também neste caso se verifica que as forças que são exercidas sobre os chassis dos veículos, em especial para grandes movimentos de balanço lateral, são apreciáveis. 0 Documento DE 4235493 AI apresenta também um apoio semelhante ao do documento DE 3208615 Al, tratado acima. Neste caso, no entanto, a rigidez do apoio de borracha-metal pode ser modificada por meios apropriados.

Na montagem de articulação de acordo com o Documento DE 4231323 Al é prevista uma articulação oscilante, em que a articulação oscilante está igualmente ligada articuladamente ao chassis de um dos veículos por meio de dois apoios de borracha-metal. Os movimentos de balanço são transmitidos, neste caso, unicamente dentro dos limites da elasticidade dos apoios de borracha-metal, tanto para os movimentos de balanço como também para os movimentos de flexão, de resto, também neste caso a transmissão dos correspondentes movimentos de flexão e de balanço e, neste caso, em especial os correspondentes movimentos de flexão, estão limitados por construção devido à constituição dos apoios de borracha-metal. Isto aplica-se, em especial, para os movimentos de balanço a suportar, visto que estão previstos dois dos referidos apoios de borracha-metal de ambos os lados do eixo médio longitudinal do veículo.

Na patente EP 1864834 Al, que está publicada, pode ver-se, em especial na figura 7 e na figura 8, uma articulação de flexão e uma articulação de balanço, que consistem em peças especiais para permitirem os respetivos movimentos de flexão e de balanço. Neste caso é previsto um elemento, denominado elemento rotativo, que está alojado num invólucro de articulação oscilante. Este 4 invólucro de articulação oscilante possui terminais de eixo de flexão especiais, que são recebidos pelo suporte de flexão, que é formado pelas duas guarnições embutidas. Deduz-se daqui, claramente, que a articulação de balanço, por um lado, e a articulação de flexão, por outro lado, formam dois pontos de apoio separados no espaço. 0 inconveniente desta construção é o facto de uma montagem de articulação deste tipo ser comprida, o que limita o campo da utilização.

Para se aliviar então o chassis, e também a articulação, das referidas forças causadas pelos movimentos de balanço, e para o movimento de flexão se poder realizar de forma amortecida, é proposto, de acordo com a invenção, que o corpo de flexão possua corpos elastoméricos distribuídos na sua periferia, com os quais o corpo de flexão é fixado no invólucro cilíndrico.

Como o corpo de flexão possui corpos elastoméricos distribuídos na sua periferia, com os quais o corpo de flexão é fixado no invólucro cilíndrico, o movimento de flexão é amortecido. Se for necessária, por conseguinte, a realização de movimentos de flexão, como por exemplo, se ambas as partes do veiculo transitarem sobre uma lomba, então a execução dos movimentos de flexão é realizada contra a força dos corpos elastoméricos. Para se garantir um assentamento seguro dos corpos elastoméricos sobre o corpo de flexão, este corpo de flexão possui uma construção poligonal, em especial uma construção quadrangular, numa parte da sua periferia exterior. Além disso, para se permitir a deformação elástica dos corpos elastoméricos, estes corpos elastoméricos estão montados no corpo de flexão, afastados um do outro na direcção tangencial.

Como é possivel, de ora em diante, a transmissão de movimentos de flexão e, em especial, de grandes movimentos de 5 balanço, por meio da montagem de articulação, podem ser reduzidas as cargas tanto sobre os chassis das duas partes do veiculo, como também sobre a articulação. Em conformidade, podem ser utilizados na articulação de flexão apoios mais pequenos e menos dispendiosos, por exemplo, apoios deslizantes, visto que a articulação de rotação, neste caso, tem que suportar, essencialmente, apenas a carga do atrelado. Também são reduzidas as forças sobre o suporte de flexão, visto que — como já foi referido - no caso dos movimentos de balanço, o apoio de flexão também é, de resto, sempre carregado. Depreende-se daqui, nitidamente, que tanto a transmissão de movimentos de flexão, como também dos movimentos de balanço, é realizada por meio de dois corpos, apoiados um no outro, que estão montados num invólucro, estando este invólucro fixado numa das partes do veiculo ou no chassis. Uma montagem de articulação deste tipo é, por natureza, substancialmente mais curta, uma vez que também uma articulação construída desta forma tem uma estrutura mais curta.

Das reivindicações podem deduzir-se outras formas de realização vantajosas e caracteristicas vantajosas das formas de realização.

No presente caso, um dos segmentos da articulação é construído na forma de uma asa triangular e possui amortecedores laterais para a ligação ao chassis da outra parte do veículo. Por meio destes amortecedores pode ser realizado o amortecimento do movimento de rotação do veículo articulado, o que, num caso extremo, significa que a articulação, em si mesma, é completamente imobilizada pelo amortecedor. 0 corpo da articulação oscilante está apoiado, móvel de forma oscilante, no corpo de flexão do eixo da articulação. Em 6 conformidade, prevê-se que o corpo da articulação oscilante seja abaulado nos seus lados superior e inferior, e nomeadamente que seja construído abaulado na direcção transversal do veiculo articulado, possuindo o corpo da articulação oscilante, nos seus lados abaulados superior e inferior, em cada caso, uma almofada de elastómero, para possibilitar um movimento de balanço amortecido. Ou seja, o movimento de balanço é realizado contra a força das duas almofadas de elastómero. 0 corpo da articulação oscilante possui, nos seus lados anterior e posterior, por conseguinte, na direcção do eixo longitudinal do veiculo, uma construção cilíndrica com uma superfície plana, com a qual o corpo da articulação oscilante confina com a parede interna do corpo de flexão, através de uma delgada camada deslizante. A razão para isso reside no facto de não ser permitido qualquer movimento transversal à direcção de deslocação, para não prejudicar as características da condução.

Para a ligação da montagem da articulação ao chassis está previsto que o corpo da articulação oscilante possua lateralmente terminais de eixo, que servem para a ligação a uma das partes do veículo ou ao chassis. A montagem de articulação está ligada a um segmento da articulação de flexão por meio do invólucro cilíndrico. A invenção será elucidada mais pormenorizadamente a seguir, a título de exemplo, com base nos desenhos. A fig. 1 mostra, esquematicamente, um autocarro articulado, numa vista de lado; a fig. 2 mostra a articulação, numa representação em perspectiva; 7 a fig. 3 mostra uma montagem combinada da articulação de flexão e de balanço, de acordo com a fig. 2, numa representação em perspectiva explodida, as figs. 4a-4c mostram uma representação em corte da montagem de articulação de acordo com a fig. 3.

De acordo com a fig. 1, o autocarro articulado, designado no seu todo por 1, possui as duas partes de veículo 2 e 3, que estão ligadas entre si por uma articulação 100. Para permitir às pessoas a passagem de uma das partes do veículo para a outra, está montada sobre a articulação uma ponte de passagem (não representada), estando, tanto a ponte de passagem como também a articulação, envolvidas por um fole 5 construído com a secção transversal em forma de U. A articulação, referenciada no seu todo por 100, da primeira forma de realização (fig. 2), compreende os dois segmentos da articulação 110, 120, que estão ligados entre si por um eixo vertical 130 para a formação da articulação de rotação 140. O segmento de articulação 120, neste caso, está fixado a uma armação 150 que, por sua vez, está ligada à parte posterior 3 do veiculo. O segmento de articulação 111, que está ligado ao veiculo 3 através da armação 150, por meio de elementos amortecedores 160 dispostos lateralmente, possui um invólucro cilíndrico 227, estando o corpo de flexão 230 alojado fixo no invólucro cilíndrico 227, mas móvel em rotação.

Deste modo, o corpo de flexão 230 recebe o corpo da articulação oscilante 240 (fig. 3) .

Será então elucidada a seguir a constituição do corpo de flexão, com base na fig. 3, mas também com base nas figs. 4a-4c. 8 0 corpo de flexão 230 possui três secções, nomeadamente, em cada caso, uma coroa 231 montada na extremidade, que tem uma constituição circular no seu lado superior. Entre as duas coroas 231 encontra-se uma secção 231a, que é construída na forma de um prisma quadrangular (fig. 4c) . Sobre as superfícies do prisma quadrangular encontram-se os corpos elastoméricos 232, que possuem uma superfície abaulada correspondente à coroa 231, de forma que todo o corpo de flexão adquire um aspecto essencialmente cilíndrico. Entre os corpos elastoméricos 232 individuais existem, no entanto, distâncias 232a, que têm a seguinte função: o corpo de flexão 230 é ajustado no invólucro cilíndrico 227, e por conseguinte é fixado, por meio dos corpos elastoméricos 232. Isto significa que o movimento de flexão é realizado contra a força dos corpos elastoméricos 232, o que significa ainda que, no caso de um movimento de flexão, os corpos elastoméricos são deslocados tangencialmente, de modo que o movimento de flexão do corpo de flexão é realizado de forma amortecida. Deste modo, é também evidente, no entanto, que a intensidade do movimento de flexão é função da elasticidade dos corpos elastoméricos e da sua tensão prévia no invólucro 227. Isto significa que o corpo de flexão 230 é fixado no invólucro cilíndrico 227 contra a força de aperto dos corpos elastoméricos 232, mas em certa extensão é montado com liberdade de rotação. O corpo de flexão 230 possui uma abertura rectangular 234, que serve para a recepção do corpo da articulação oscilante 240. O corpo da articulação oscilante 240 possui dois terminais de eixo 241, que servem para a fixação da montagem de articulação 220 no chassis 2 do veículo. Entre os dois terminais de eixo 241 está construído o corpo de articulação, com o feitio de uma azeitona achatada (seta 243), possuindo este corpo base, em 9 forma de azeitona 243, do corpo de articulação 240 um lado superior e um lado inferior 244 abaulados na direcção vertical, existindo sobre estes lados superior e inferior, em cada caso, uma almofada de elastómero 245, que torna possível um movimento de torção, isto é, um movimento na direcção da seta 260, do corpo de articulação no corpo de flexão 230. O bojo achatado 246 do corpo base em forma de azeitona consiste essencialmente no mesmo material que o próprio corpo base em forma de azeitona, nomeadamente em metal. O corpo base 240 encosta às superfícies verticais da abertura 234 do corpo de flexão 230 por intermédio destes bojos 246. Através da constituição, essencialmente rígida, do bojo 246 em associação com o corpo base em forma de azeitona 243, igualmente de constituição rígida, consegue-se que, no caso de movimentos de vaivém e de compressão, estes movimentos possam ser transmitidos por um dos chassis para o outro chassis, através da articulação, essencialmente sem deslizamento. Somente é amortecido o movimento de flexão, fazendo-se referência, a este respeito, à montagem já referida dos corpos elastoméricos 232 no corpo de flexão 230, sendo os corpos elastoméricos recebidos, ajustados, pelo invólucro 227 da montagem de articulação 220. Essencialmente, é responsável pelos movimentos de balanço o corpo base 243, construído em forma de azeitona, com as almofadas de elastómero 245 e a sua montagem na abertura 234 do corpo de flexão 230. Isto significa que, com esta montagem de articulação, podem ser realizados tanto movimentos de flexão, como também movimentos de balanço, e, através da ligação dos dois segmentos da articulação, também os necessários movimentos de rotação.

Lisboa, 6 de Janeiro de 2011 10

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Articulação (100) entre duas partes de um veiculo (2, 3), ligadas entre si de forma articulada, por exemplo, de um veiculo articulado, compreendendo uma articulação de rotação, em que a articulação de rotação está ligada a uma das partes do veiculo (2, 3) por meio de uma montagem de articulação (220), para a transmissão de movimentos de flexão e de balanço lateral, em que a articulação de rotação (140) compreende dois segmentos de articulação (111, 120), que estão ligados entre si, móveis em rotação em torno de um eixo vertical, estando um dos segmentos da articulação ligado a uma das partes do veiculo (2, 3) por meio da montagem de articulação (220), compreendendo a montagem de articulação (220) um corpo de articulação oscilante (240), em que o corpo de articulação oscilante (240) está montado dentro de um corpo de flexão (230), que está montado num invólucro cilíndrico (227), móvel no seu todo em torno do eixo de flexão, estando o invólucro cilíndrico (227) montado num dos segmentos (111) da articulação, e em que o corpo da articulação oscilante (240) é recebido por uma das partes do veículo, caracterizada por o corpo de flexão (230) possuir corpos elastoméricos (232) distribuídos na sua periferia, com os quais o corpo de flexão (230) é fixado no invólucro cilíndrico (227) .
2. Articulação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o corpo de flexão (230) estar montado no invólucro cilíndrico (227) com liberdade de rotação, em que o corpo de flexão (230) recebe o corpo de articulação oscilante (240) 1 com liberdade de movimento de balanço em torno do eixo longitudinal do veiculo.
3. Articulação de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o corpo de balanço (230) ser construído com forma prismática numa parte da sua periferia externa, para a recepção dos corpos elastoméricos (232) .
4. Articulação de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os corpos elastoméricos (232) possuírem entre si uma distância (232a) na direcção tangencial.
5. Articulação de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o corpo da articulação oscilante (240) ser construído com forma abaulada nos seus lados superior e inferior.
6. Articulação de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o corpo da articulação oscilante (240) possuir uma almofada de elastómero (245) sobre os seus lados abaulados superior e inferior, de modo que o movimento de balanço do corpo da articulação oscilante (240) em torno do eixo longitudinal se realize de forma amortecida.
7. Articulação de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o corpo da articulação oscilante (240) possuir, sobre os seus lados abaulados superior e inferior, um bojo (246) com uma superfície plana, por meio da qual o corpo da articulação oscilante (240) encosta à parede interna do corpo de flexão (230).
8. Articulação de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o corpo da articulação 2 laterais, oscilante (240) possuir terminais de eixo (241) para a ligação a uma das partes (2) do veiculo. Lisboa, 6 de Janeiro de 2011 3 1/4

Fig. 1 2/4

Fig. 2 3/4

244 243 Fig. 3 4/4

Fig. 4c