PT1916181E - Articulação entre duas partes de um veículo ligadas entre si de forma articulada, por exemplo, de um veículo articulado - Google Patents

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, em especial um autocarro articulado, compreendendo uma articulação oscilante, em que esta articulação oscilante está ligada a uma das partes do veiculo por meio de uma montagem de articulação com um apoio esférico para a transmissão de movimentos flexão e de rotação lateral, compreendendo a articulação oscilante 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. É suficientemente conhecido do estado da técnica um veiculo 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.

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, 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 .1. por movimentos de balanço lateral os movimentos em que as duas partes do veiculo rodam, relativamente uma à outra, em torno do eixo longitudinal, movimentos de rotação são aqueles que se verificam quando um veiculo articulado, com as duas partes do veiculo, descreve uma curva, e, pelo contrário, os movimentos de flexão surgem quando um veiculo articulado deste tipo passa por uma depressão ou por uma lomba. Para se descreverem as curvas e, por exemplo, para se passar sobre depressões, uma ligação articulada conhecida possui, entre as partes do veiculo, uma articulação de rotação e uma rotação de flexão. Quanto à articulação de flexão, trata-se de uma articulação que permite um movimento das duas partes do veiculo, relativamente uma à outra, em torno de um eixo transversal ao eixo longitudinal do veiculo. 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, atuam sobre a articulação e também sobre os chassis momentos até 30 KNm. Em conformidade, não podem ser excluídos danos sobre os chassis e/ou sobre a articulação. Em especial, a articulação oscilante, que num 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 oscilante, 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 .2. 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 ao suporte, são já conhecidos determinados apoios que permitem tanto um movimento na direcção do eixo de flexão, como também na direcção do eixo de longitudinal.

Assim, é conhecida do Documento DE 298 03 504 Ul uma articulação na qual os membros da articulação estão ligados 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 e de balanço, no entanto, o ângulo segundo o qual se podem realizar estes movimentos de flexão e de balanço é tão pequeno que, aquando dos movimentos do veículo que exigem maiores ângulos de flexão e de balanço, é sempre exercida ainda uma carga considerável sobre os chassis dos veículos.

Além disso, é conhecida do Documento DE 32 08 615 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 montados de ambos os lados da articulação de flexão e que suportam o munhão 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 .3. especial para grandes movimentos de balanço lateral, são consideráveis. 0 Documento DE 42 35 493 Al apresenta também um apoio semelhante ao do documento DE 32 08 615 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 42 31 323 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 da amplitude da elasticidade dos apoios de borracha-metal, tanto para os movimentos de balanço como também para os movimentos de flexão, sobretudo 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, mesmo que os apoios de borracha-metal sejam construídos com forma esférica.

Para se aliviar então o chassis e também a articulação das referidas forças causadas pelos movimentos de balanço, é proposto, de acordo com a invenção, que a montagem da articulação possua um corpo de articulação oscilante, para a formação de uma articulação oscilante, que possua um apoio esférico que é mantido retido, com liberdade de rotação, dentro de um invólucro cilíndrico, em que existem suportes de apoio de ambos os lados do apoio, que apoiam os corpos da .4. articulação oscilante nos invólucros cilíndricos contra um movimento em torno de um eixo vertical. Um apoio esférico desta natureza permite um movimento em torno do eixo suportado pelo apoio, nas três direções espaciais. Este apoio esférico, que, em princípio, permite um movimento desta natureza, é construído na forma de um anel e estende-se apenas sobre uma parte, em especial uma pequena parte do comprimento do invólucro cilíndrico, de forma que, em especial o chassis ou a articulação, em si mesma, ficam livres de momentos devidos aos movimentos de balanço e de flexão. Basicamente verifica-se que, unicamente em virtude de um apoio deste tipo, no caso dos movimentos de flexão resultantes, por conseguinte, no caso dos movimentos que são causados por uma deslocação de um dos referidos autocarros numa curva, também o eixo do apoio esférico se deslocaria, em conformidade, dentro do invólucro cilíndrico. Ora, isto é impedido pelos suportes de apoio.

Como agora, em virtude da montagem da articulação, é possível a transmissão de movimentos de flexão e em especial de grandes movimentos de balanço, podem ser reduzidas as cargas tanto sobre os chassis das duas partes o veículo, como também sobre a articulação. Em conformidade, podem ser utilizados na articulação de rotação 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 é aliás também sempre carregado o apoio de flexão.

Das reivindicações podem deduzir-se outras formas de realização vantajosas e características vantajosas das formas de realização. .5.

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 flexão do veículo articulado, o que, num caso extremo, significa que a articulação, em si mesma, é completamente imobilizada pelo amortecedor. 0 suporte é caracterizado, em particular, por uma construção em camadas múltiplas, em que existem anéis alternados feitos de um material elastomérico e de um material pouco elástico, por exemplo, um metal, sendo o anel exterior construído de preferência do material pouco elástico, por conseguinte de metal, e comprimido no invólucro cilíndrico. Isto significa que — para permitir os movimentos de flexão — os movimentos de flexão são absorvidos dentro do apoio esférico, pela construção em camadas múltiplas do apoio esférico na forma de camadas alternadas de metal e de material elastomérico. 0 suporte de apoio é também construído em camadas múltiplas, de forma muito semelhante à do apoio esférico, existindo elementos alternados, na forma de segmentos de anel, de material elastomérico e de material pouco elástico, por exemplo, um metal. Neste caso, para se evitar um desgaste excessivo, foi previsto que o elemento exterior com forma de segmento de anel fosse igualmente construído de material pouco elástico, por conseguinte essencialmente de metal. 0 suporte de apoio exterior encosta também, então, na parede interna do suporte de apoio através deste segmento parcial. 0 movimento de flexão da articulação, em si mesma, também não é perturbado por estes suportes de apoio de ambos os lados do apoio esférico, visto que estes suportes de apoio são construídos de .6. forma análoga à do apoio esférico. 0 eixo da montagem de articulação serve, além disso, para a ligação a uma das partes do veiculo. É praticamente impedido um movimento de rotação em torno do eixo z.

Para a ligação da montagem de articulação ao chassis foi previsto que o corpo da articulação oscilante possuísse munhões de eixo laterais, que servem para a ligação com uma das partes do veiculo ou com o chassis. A invenção será elucidada mais pormenorizadamente a seguir, a titulo de exemplo, com base nos desenhos. A fig. 1 mostra um autocarro articulado, esquematicamente, numa vista lateral; a fig. 2 mostra a articulação, numa representação em perspectiva; a fig. 3 mostra a montagem de articulação numa representação em perspetiva, de acordo com a fig. 2, em representação ampliada.

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. O objecto da invenção é, então, a articulação que liga entre si as duas partes 2, 3 do veículo. Em primeiro lugar, deve referir-se que o conceito de articulação compreende todas as peças que são necessárias, entre as duas partes do veículo, .7. para a ligação das partes do veículo entre si, excepto a ponte de passagem e o fole. A articulação, referenciada no seu todo por 100, da primeira forma de realização (fig. 2) compreende os dois segmentos da articulação 111, 120, que são 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 de veículo posterior 3. O segmento de articulação 111, que está ligado ao veículo 3 através de elementos amortecedores 160 dispostos lateralmente através da armação 150, possui um invólucro cilíndrico 327, que recebe, com liberdade de rotação, o corpo da articulação oscilante 340. O corpo da articulação oscilante 340 compreende um eixo 349, ao meio do qual está montado um apoio esférico 345, existindo dos dois lados do apoio esférico 345, em cada caso, dois suportes de apoio 347, 348, que se estendem horizontalmente. O apoio esférico 345 possui uma forma de construção em camadas múltiplas; uma construção em camadas múltiplas significa, neste caso, que o apoio de múltiplas camadas é formado por várias camadas, alternadamente por anéis de um material elastomérico e por um anel metálico que se encontra por cima ou por baixo daquele. Neste caso é essencial que o anel exterior 345a seja feito de metal, o que se encontra por baixo deste 345b seja feito de um material elastomérico, e que o que se encontra por baixo deste último 345c seja de novo feito de metal, etc. Produz-se uma construção correspondente para os suportes de apoio 347, 348; aliás, também os vários elementos em forma de anéis ali existentes 348a, 348b, 348c, têm uma construção alternada de segmentos de metal e segmentos de material elastomérico. A construção do suporte de apoio 347 corresponde à do suporte de apoio 348.

Quando o corpo da articulação oscilante 340 está montado no invólucro cilíndrico 327, o apoio esférico 345 é fixado no invólucro cilíndrico com o seu anel exterior 345a de metal. Isto significa que, quando ocorrem movimentos de flexão, estes movimentos de flexão são realizados pelo apoio esférico 345 como tal, nomeadamente na medida em que os anéis individuais podem rodar uns contra os outros. Resulta daqui que os movimentos de flexão são absorvidos pelo próprio suporte. A grandeza dos movimentos de balanço admissíveis depende, por um lado, da largura do suporte 345, assim como do seu diâmetro e, por fim, do comprimento do invólucro cilíndrico 327. No caso extremo, o movimento de balanço é limitado pelo facto de o eixo 349 encostar na parede interna do invólucro cilíndrico 327.

Como foi já referido, um veículo articulado, ao descrever curvas, realiza movimentos de rotação. Um movimento de rotação deste tipo é realizado em torno do eixo z. Para se impedir então que estes movimentos de rotação se estendam para a montagem de articulação 320, existem os suportes de apoio 347, 348, visto que estes impedem um movimento do eixo 349 em torno do eixo z. Ou seja, nos movimentos de rotação intervém exclusivamente o suporte de rotação. -9.

Claims (8)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Articulação (100) entre duas partes de um veículo (2, 3), ligadas entre si de forma articulada, por exemplo, de um veículo articulado, compreendendo uma articulação de rotação vertical, em que a articulação de rotação vertical está ligada a uma das partes do veículo (2, 3) por meio de uma montagem de articulação (320) com um apoio esférico para a transmissão de movimentos de flexão e de balanço lateral, em que a articulação de rotação vertical (140) compreende dois segmentos de articulação (111, 120), 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 veículo (2, 3) por meio da montagem de articulação (320), caracterizada por a montagem de articulação (320) possuir um corpo de articulação oscilante (340) para a formação de uma articulação oscilante, o qual possui um apoio esférico (345) que é mantido fixado num invólucro cilíndrico (327), com liberdade de rotação em torno do eixo de flexão, em que existem, dos dois lados do apoio (345), suportes de apoio (347, 348), que apoiam o corpo da articulação oscilante (340) no invólucro cilíndrico (327) contra um movimento em torno de um eixo vertical, como se verifica no caso de um movimento de rotação da articulação.
2. 2. Articulação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o apoio esférico (345) ser construído como um anel, e se estender apenas sobre uma parte, em especial uma pequena parte, do comprimento do invólucro cilíndrico (327) . .1.
3. 3. Articulação de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o apoio esférico (320) ser construído em camadas múltiplas (345a, 345b, 345c), em que existem alternadamente anéis feitos de um material elastomérico e de um material pouco elástico, por exemplo, um metal.
4. 4. Articulação de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por o anel exterior (345), de material pouco elástico, ser comprimido no invólucro cilíndrico (327) .
5. 5. Articulação de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por os suportes de apoio (347, 348) serem construídos em camadas múltiplas, em que existem alternadamente elementos em forma de segmento de anel (348 a, b, c; 347 a, b, c) feitos de um material elastomérico e de um material pouco elástico, por exemplo, um metal.
6. 6. Articulação de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por o elemento exterior em forma de segmento de anel (347, 348) ser construído de um material pouco elástico.
7. 7. Articulação de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o corpo de articulação oscilante (340) possuir um eixo (349) para a recepção do apoio esférico (345) e dos suportes de apoio (347, 348), em que os suportes de apoio (347, 348), quando montados, se estendem horizontalmente para ambos os lados do eixo (349) . .2.
8. 8. Articulação de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o eixo da montagem da articulação (320) estar ligado a uma das partes (2) do veiculo. .3.