PT923482E - Veiculo a motor com um elemento de carroceria traseiro substituivel - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

VEÍCULO A MOTOR COM UM ELEMENTO DE CARROCERIA TRASEIRO

SUBSTITUÍVEL A invenção refere-se a um veículo a motor com um elemento de carroceria traseiro substituível e, logo, variável.

Normalmente, os veículos a motor têm uma estrutura da carroceria permanente associada ao veículo para permitir, por exemplo, o transporte de mercadorias e/ou pessoas. Estes veículos vêm com carrocerias não-variáveis.

Uma outra categoria de veículos proporciona as designadas por carrocerias permutáveis, ou seja, as carrocerias traseiras destes veículos podem ser substituídas por outras carrocerias dentro de um período de tempo relativamente curto, sendo estas carrocerias concebidas de diferentes formas com vista a variados fins. Estas carrocerias permutáveis existem cada vez em maior quantidade na área dos grandes veículos comerciais, por permitirem à carroceria estacionada ser carregada ou descarregada independentemente da presença da carroceria motriz.

Os veículos com carrocerias traseiras variáveis passaram a ser conhecidos primeiramente no campo dos veículos pesados e comerciais, sobretudo em relação às carrocerias permutáveis, ou seja, que podem ser facilmente colocadas numa carroceria existente (incluindo o motor de accionamento e a cabina do condutor) e que também podem ser retiradas com facilidade desta. O objectivo deste sistema é o de permitir a uma unidade motriz (carroceria com o motor de accionamento e a cabina do condutor) utilizar uma série de carrocerias variáveis. Desta forma, uma carroceria variável estacionada poderá ser carregada e descarregada enquanto que a unidade motriz faz o transporte de outras carrocerias variáveis. Este tipo de organização poupa tempo, visto a unidade motriz estar a ser utilizada durante o carregamento e o descarregamento da 2

carroceria, e poupa capital visto não ser necessário comprar uma unidade motriz em separado para cada carroceria variável. Para além disso, os elementos de carroceria do veículo da técnica anterior consistem exclusivamente em elementos que não comunicam com o espaço interior do veículo. A utilização de carrocerias traseiras variáveis sob a forma de carrocerias permutáveis é muito fácil no contexto dos tipos de veículos pesados e comerciais referidos, uma vez que a carroceria (incluindo o motor e a cabina do condutor) destes veículos é extremamente estável, sendo fácil a montagem nesta das carrocerias variáveis. Não existe qualquer interferência com uma estrutura de carroceria como a de um automóvel ou de um veículo comercial ligeiro.

Por outro lado, a utilização de carrocerias variáveis para veículos mais pequenos tem sido levada a cabo unicamente sob a forma de estudos e peças únicas. Enquanto que o conceito é por si óbvio e lógico, implementa-lo traduz-se em problemas consideráveis tanto em relação à concepção técnica como em termos financeiros.

Um objecto da invenção é o de proporcionar uma solução técnica que permita a utilização de carrocerias traseiras variáveis para veículos a motor mais pequenos, de preferência com o tamanho dos automóveis e dos veículos comerciais mais pequenos.

Outro objecto da invenção tem a ver com o facto de as carrocerias traseiras variáveis não só deverem poder ser transportadas como carrocerias permutáveis, devendo constituir parte da carroceria do veículo quando montadas nesta, por forma a que o espaço interior de um elemento de carroceria traseira variável possa constituir um espaço integral com o espaço do condutor e/ou dos passageiros do veículo base. A técnica anterior já proporcionou soluções técnicas básicas também nesta área, permitindo a conversão de um automóvel normal num cabriolei ou coupé, por exemplo. No entanto, na técnica anterior as carrocerias variáveis montam-se geralmente na estrutura da carroceria do veículo base, de preferência nas partes laterais e do tejadilho 3

deste, as quais têm de ser reforçadas em conformidade ou complementadas por estruturas de apoio. A desvantagem séria intrínseca a estas concepções é o facto de estas exigirem concepções da carroceria completamente diferentes - em comparação com as cafrocerias dos veículos convencionais - para transferirem e receberem as forças das carrocerias de conversão adicionadas. A estrutura da carroceria relativamente flexível dos automóveis só pode suportar elementos de carroceria leves ou, quando concebida para suportar elementos de carroceria mais pesados, exige reforços sólidos que têm um custo elevado e são pesados.

Um dos vários exemplos da técnica anterior é representado pelo automóvel desportivo Nissan Exa de 1986, em que o elemento de carroceria traseiro atrás da barra de protecção anti-capotamento pode ser substituído, de forma a produzir uma variação coupé, uma variação cabriolei e uma combinação desportiva. No entanto, estas carrocerias traseiras permutáveis representam somente pequenos elementos extremamente leves de menor utilidade e variabilidade em relação ao veículo como um todo. A solução mais sofisticada e avançada - tanto em termos de construção como de sistema - para veículos ligeiros com carrocerias variáveis do automóvel foi apresentada pela Mercedes-Benz na Feira Automóvel de Geneva de 1995, sob a forma de um carro conceptual com o nome Vario Research Car (VRC). Este conceito permite a conversão do automóvel pela substituição da estrutura da carroceria traseira superior em ambos os lados em direcção à parte dianteira, até à coluna B, enquanto que o tejadilho é substituído completamente até ao quadro do pára-brisas frontal. Esta variabilidade produz um impacto substancial sobre todo o conceito de automóvel, e permite ao veículo base passar de um automóvel normal para um automóvel de luxo de duas portas, uma caninha de caixa aberta e um cabriolet, respectivamente. As carrocerias variáveis do automóvel podem ser produzidas relativamente leves aplicando tecnologia sofisticada e construção leve de elevado custo. Por outro lado, as variações também mostram que este conceito refere-se exclusivamente a uma automóvel de passageiros, enquanto que as carrocerias mais pesadas para o veículo não podem ser empregues, sendo uma das razões para isso o facto de uma parte considerável das forças das carrocerias variáveis ser transferida para o quadro do pára-brisas frontal.

Em relação aos elementos de carroceria traseiros mais pesados, indispensáveis para fins industriais, uma desvantagem consiste no facto de a carga ser recebida na área do eixo traseiro num plano acima dos guarda-rodas, através de uma estrutura lateral reforçada da carroceria do veículo. Esta solução dada pela construção continua a permitir apenas a utilização de elementos de carroceria variáveis leves, visto que as forças dos elementos de carroceria têm de ser transferidas para a estrutura inferior seguindo longas trajectórias.

De acordo com a WO 90/09917, os veículos a motor modulares são disponibilizados com veículos centrais ou base de tipos de veículos ligeiros e pesados diferentes e uma série de módulos de chassis e carroceria permutáveis e funcionalmente diferentes que podem ser anexados aos veículos centrais. O veículo central tem uma estrutura inferior de transferência da carga, que consiste numa base e em quadros de carroceria do veículo e está munida de eixos dianteiro e traseiro, e uma carroceria do veículo apoiada na estrutura inferior, em que a parte traseira da carroceria do veículo tem paredes laterais. Os primeiros quadros de acoplamento estandardizados encontram-se montados ao longo dos bordos superiores das paredes laterais na posição mais baixa e mais longe disponível acima da estrutura inferior do veículo central, e apoiados por colunas nos elementos do quadro lateral da estrutura inferior. Os elementos ou módulos da carroceria traseira permutáveis que se juntam em cima às paredes laterais, podem ser montados na carroceria do veículo por umas segundas secções do quadro de acoplamento com elementos de alinhamento e conectores passíveis de serem montados com os primeiros quadros de acoplamento, tendo uma série de elementos de posicionamento e conexão numa espaçamento e numa localização pré-determinados, para ajudar ao alinhamento e apoio dos módulos autónomos e de construção reforçada. A estrutura inferior do veículo central engloba uma placa de adaptador posicionada 5

entre os elementos do quadro do veículo central e concebida para ligar elementos funcionais ao chão do veículo central como, por exemplo, para apoiar bancos extra para passageiros, uma quinta roda, ou outros elementos funcionais que poderão precisar de ser ligados nesta posição. Os elementos de carroceria traseiros poderão ter secções do quadro adicionais a serem suportadas adicionalmente pela placa de adaptador.

Resumindo as desvantagens das construções da técnica anterior dos veículos a motor com elementos de carroceria traseiros variáveis no campo dos veículos ligeiros (sobre os quais se centra a solução de acordo com a invenção), as forças estáticas e dinâmicas resultantes da massa do elemento de carroceria variável são recebidas num local relativamente bem acima do centro de gravidade do veículo base, em que as referidas forças são transferidas para a estrutura da carroceria do veículo, que poderá ser reforçada; e/ou os elementos de carroceria traseiros variáveis só poderão ser relativamenite leves. Por isso, a variabilidade é consideravelmente restrita, em particular em relação às variações para fins industriais, que muitas vezes têm de ser relativamente pesadas e volumosas, para permitir o transporte de cargas maiores e de mercadorias volumosas para que o veículo seja rentável.

De acordo com a invenção, é possível evitar estas desvantagens através do conceito básico de que as forças resultantes da carroceria traseira variável (massa, forças dinâmicas resultantes dos movimentos do veículo e semelhantes) são em grande parte recebidas no ponto mais baixo da carroceria (dependendo do tipo e da construção do veículo), ou seja, na estrutura inferior de transferência da carga na qual estão suspensas as rodas, enquanto que apenas as forças consideravelmente menores resultantes de outras operações, como a inserção e remoção, centralização, impermeabilização e fixação da carroceria traseira variável, relativamente ao veículo base, são transferidas completa ou parcialmente para a estrutura da carroceria do veículo base. O veículo contemplado pela invenção consiste preferencialmente num automóvel de passageiros típico tal como um automóvel de luxo, um coupé, um cabriolei, um carro normal, uma caninha ou uma mini-carrinha, um veículo de todo o terreno, ou um mini-

6 $1 /*» Ê ,4* /> jfoA autocarro. A invenção contempla os automóveis deste tipo até a um preso bruto máximo de 3,5 toneladas, em particular se estes não tiverem uma carroceria em separado mas sim uma base de carroceria autónoma. Para além disso, os camiões pequenos, em especial os veículos de caixa fechada com um peso bruto máximo de 5 toneladas, poderão ser concebidos de acordo com a invenção. O mesmo se aplica aos veículos, de acordo com a invenção, em que a estrutura inferior de transferência da carga, na qual estão suspensas as rodas, é representada por uma carroceria em separado com, por exemplo, duas traves longitudinais, ou uma carroceria em combinação com uma estrutura inferior da carroceria do veículo que participa na transferência da carga.

Cada veículo de acordo com a invenção consiste num veículo base autómano com uma unidade de accionamento motriz e uma estrutura inferior de transferência de carga, que é constituída por uma base da carroceria do veículo e/ou carroceria e encontra-se equipada com um eixo dianteiro e um único eixo traseiro ou eixos traseiros duplos.

Seguindo a terminologia habitual no campo da engenharia automóvel, os termos "eixo dianteiro" e "eixo traseiro" não se destinam a definir quaisquer componentes de eixo contínuo, a não ser as rodas da frente e traseiras, a suspensão e os sistemas de mola associados, e os eixos geométricos imaginários sobre os quais rodam as respectivas rodas durante o curso rectilíneo do veículo. A estrutura inferior da carroceria, na qual estão suspensas as rodas por meio de suspensões das rodas associadas, é constituída pela estrutura inferior de uma carroceria do veículo autónoma e/ou carroceria, dependendo do tipo de veículo, e suporta um elemento da carroceria do veículo que forma uma cabina individual ou uma cabina dupla englobando um espaço para o condutor e, dependendo do caso, um espaço por detrás do banco do condutor. Este espaço poderá ser aberto na direcção da traseira, ou fechado por uma parede que poderá ser desprendível. O elemento de carroceria traseiro, de preferência a parte deste que se encontra logo adjacente à coluna B, compreende ainda paredes laterais que se estendem verticalmente a partir da estrutura inferior e que rodeiam a parte traseira do veículo base nos dois lados longitudinais e no lado traseiro, 7

como se vê na direcção do curso normal do veículo. As paredes laterais poderão juntar-se à carroceria dianteira por meio de porções de carroceria de transição. A parte traseira do veículo base, acima da estrutura inferior, encontra-se amplamente aberta na direcção do topo.

Numa versão básica do veículo de acordo com a invenção, um elemento de carroceria traseiro substituível encontra-se sobre as paredes laterais e cobre por cima a parte traseira aberta, anteriormente mencionada, do veículo base, os lados longitudinais e o lado traseiro, fazendo com que a parte do elemento de carroceria traseiro situado acima das paredes laterais se junte à carroceria do veículo base.

De acordo com a invenção, o elemento de carroceria traseiro - assim como qualquer outro elemento de carroceria traseiro substituível para o elemento de carroceria traseiro da versão básica - encontra-se directamente apoiado, de forma a transferir a carga, sobre a estrutura inferior e encontra-se (a) travado de forma desprendível no veículo base, por meio de um acoplador principal que está directamente apoiado sobre a estrutura inferior de forma a transferir a carga, e (b) preso de forma segura por um acoplador de alinhamento em separado situado a uma certa distância do acoplador principal. O acoplador principal de acordo com a invenção é concebido como travamento principal para fixar a posição do elemento de carroceria traseiro em relação ao veículo base, e para evitar a rotação do elemento de carroceria traseiro. Por isso, o elemento de carroceria traseiro utilizado é travado de forma segura pelo acoplador principal (em cooperação com um acoplador conjugado formado ou fixo no elemento de carroceria traseiro) para receber todas as forças dinâmicas principais que actuam no elemento de carroceria traseiro durante a condução, independentemente de qualquer carga presente ou ausente na carroceria traseira, e o acoplador principal transfere estas forças dinâmicas principais directamente para a estrutura inferior de transferência da carga da carroceria, na qual estão suspensas as rodas do veículo. As forças de carga resultantes do próprio peso e de pesos de carga adicionais do respectivo elemento de carroceria traseiro são primeiro introduzidas directamente na estrutura inferior de transferência da carga. Para 8 8 w

if/l. transferir estas forças de carga, o elemento de carroceria traseiro poderá ser apoiado no acoplador principal de forma a transferir a carga. Adicionalmente ou em alternativa, o elemento de carroceria traseiro poderá estar assente na estrutura inferior, directamente ou por intermédio de dispositivos de apoio interpostos como quadros, blocos de apoio ou barras de protecção e semelhantes. De preferência, estes dispositivos de apoio têm uma elasticidade limitada pelo que são comprimidos na direcção da estrutura inferior quando o elemento de carroceria traseiro está travado no acoplador principal. A concepção geral do acoplador principal e do dispositivo de apoio (se disponibilizado) é de forma a que a carroceria do veículo base seja quanto muito carregada com forças secundárias transferidas pelo respectivo elemento de carroceria traseiro.

Ainda de acordo com a invenção, o elemento de carroceria traseiro encontra-se fixo e travado de forma segura ao veículo base, por meio de um acoplador de alinhamento disposto a uma certa distância do acoplador principal. O acoplador de alinhamento coopera com uma unidade de alinhamento conjugada situada no elemento de carroceria traseiro, em que o acoplador de alinhamento e a unidade de alinhamento conjugada estão concebidos de forma a que, quando o elemento de carroceria traseiro vai ser colocado, a unidade de alinhamento do elemento de carroceria traseiro pode ser inserida de forma segura no acoplador de alinhamento do veículo base, e pré-travada de forma segura numa posição de pré-alinhamento e, depois, conduzida e baixada de forma segura num movimento linear ou pivotado, da posição de pré-alinhamento para uma posição final, até que o acoplador conjugado do elemento de carroceria traseiro seja recebido e travado no acoplador principal do veículo base. Em conformidade com isto, o acoplador principal é concebido para permitir ao acoplador conjugado do elemento de carroceria traseiro ligar-se ao acoplador principal quando o elemento de carroceria traseiro é baixado ou pivotado para baixo.

Por isso, graças ao acoplador de alinhamento, o elemento de carroceria traseiro pode ser colocado no veículo base e pré-alinhado de forma a ser colocado no acoplador principal do veículo base num movimento de deslocamento unitário, permitindo ao elemento de carroceria traseiro ser travado pelo acoplador principal e ser, para além disso, preso de 9

forma segura ao veículo base pelo acoplador de alinhamento a uma certa distância do acoplador principal. No entanto, visto que pelo menos a maior parte das forças que actuam sobre o elemento de carroceria traseiro (que consistem no próprio peso do elemento de carroceria traseiro, na carga recebida pelo elemento de carroceria traseiro a não ser que seja transferida directamente para a estrutura inferior por intermédio de dispositivos de apoio do elemento de carroceria traseiro e, em particular, nas forças dinâmicas exercidas sobre o elemento de carroceria traseiro durante os estados de condução do veículo a motor) é transferida para a estrutura inferior por meio do acoplador principal, só é necessário transferir para o veículo base as forças secundárias através do acoplador de alinhamento. Isto permite que os elementos de alinhamento sejam implementados sob a forma de componentes relativamente leves em termos de peso e rigidez.

Para além disso, o acoplador principal e o acoplador de alinhamento poderão ser concebidos de forma a que o elemento de carroceria traseiro possa ser retirado na ordem inversa das etapas de instalação. Em consequência, quando o elemento de carroceria traseiro vai ser retirado, o acoplador principal é destravado, o elemento de carroceria traseiro é levantado ou pivotado do acoplador principal, elevado até à posição de pré-alinhamento na unidade de alinhamento, e depois puxado para fora daí.

De acordo com uma concretização da invenção, o acoplador principal poderá mesmo ser produzido e concebido de forma a ser ainda adaptado para transferir as cargas e as forças de tracção quando suporta um semi-reboque, permitindo ao veículo base da invenção ser utilizado de forma selectiva como veículo de tracção de um semi-reboque, aumentando assim consideravelmente a versatilidade do veículo base. No caso desta concepção, o acoplador principal de acordo com a invenção é produzido e fixo à estrutura inferior de forma a que as cargas verticais do reboque, em todos os estados de condução, e as forças de tracção necessárias para puxar e impulsionar o reboque em todos os estados de condução, possam ser transferidas para a estrutura inferior e, assim, para o veículo base. Consoante a concepção do acoplador principal, as cargas de reboque verticais compreendidas entre 1000 e 15000 N e as forças horizontais de 10

tracção/impulsão de 5000 a 50000 N, como necessário para operações de reboque do veículo base, poderão ser transferidas para a estrutura inferior. A junta de acoplador necessária para o acoplador de reboque pode ser concretizada sob a forma de um adaptador intermédio, que pode ser travado no acoplador principal da invenção para fixar a posição do adaptador intermédio e para evitar que este rode, como no caso de um elemento de carroceria traseiro; para este fim, o lado do adaptador intermédio virado para o acoplador principal emparelha com o acoplador principal.

Todos os elementos de carroceria traseiros de acordo com a invenção são concebidos para serem travados no veículo base da mesma forma, em cooperação com o acoplador principal, por um lado, e com o acoplador de alinhamento, por outro. Os tipos de elementos de carroceria traseiros permutáveis compreendem, em particular, elementos tipo caixa fechados em todos os lados; os elementos normais acetinados nos lados laterais (longitudinais) e traseiro, abertos ou fechados na extremidade dianteira, com ou sem assentos, incluindo de preferência uma porta traseira e incluindo, possivelmente, um porta-bagagens em separado; barras de protecção do tejadilho incluindo bancos integrados; elementos abertos pelo meio; elementos caravana; elementos caixa combinando uma série de módulos numa unidade estrutural; e semelhantes.

Os elementos de carroceria traseiros permutáveis de acordo com a invenção poderão estar munidos de uma parte inferior concebida de forma a encaixar entre as paredes laterais e englobando uma base, de preferência completamente fechada, sobre a qual se encontram o acoplamento conjugado (em cooperação com o acoplador principal) e o dispositivo de apoio de transferência de carga (se existir), de modo a apoiar o elemento de carroceria traseiro sobre a estrutura inferior do veículo base. Para este fim, a base do elemento de carroceria traseiro é produzida e/ou reforçada de forma a ser autosustentadora.

Para além disso, os elementos de carroceria traseiros permutáveis, ou pelo menos um subconjunto destes, são munidos de flanges que assentam nas paredes laterais 11 11

longitudinais e, possivelmente, na parede traseira. Se o elemento de carroceria traseiro for concebido para alongar o espaço interior do veículo, as referidas flanges poderão ser produzidas como flanges vedantes. As flanges vedantes servem apenas para transferir as forças secundárias na medida do necessário para desempenhar a função vedante pretendida, mesmo quando a carroceria do veículo base e o próprio elemento de carroceria traseiro oscilam durante a viagem. Esta descarga da estrutura da carroceria do veículo base poderá ser conseguida pela característica de que pelo menos os dispositivos de apoio da carroceria traseira, situados na carroceria do veículo base para transferir as forças verticais descendentes e incluindo dispositivos para apoiar os acopladores de alinhamento na carroceria do veículo, encontram-se concebidos para cederem, de preferência de uma forma elástica, com vista a que a maior parte das principais forças verticais sejam directamente transferidas para a estrutura inferior. A parede traseira vertical do veículo base poderá ser concebida como parede fixa. No entanto, é dada preferência a uma parede traseira concebida como porta ou portinhola traseira pivotada. Esta porta traseira poderá ser constituída por um único batente de porta que pode ser pivotado para cima e para baixo por uma dobradiça inferior. Numa concretização preferencial, a porta traseira engloba dois batentes de porta que podem ser puxados em tomo dos cantos formados pelas paredes laterais longitudinais e traseira, e pivotados sobre dobradiças dispostas nas paredes laterais longitudinais a uma distância das extremidades traseiras destas. Esta disposição permite utilizar toda a largura entre as paredes laterais longitudinais no dimensionamento da largura dos elementos de carroceria traseiros. O acoplador de alinhamento poderá vir sob a forma de uma unidade estrutural central situada no eixo longitudinal do veículo, ou sob a forma de duas ou mais unidades do acoplador de alinhamento situadas a uma distância umas das outras na carroceria do veículo base e/ou na estrutura inferior deste. A porção de entrada do acoplador de alinhamento poderá ter um bocal de alinhamento conicamente convergente, no qual poderá ser inserida uma projecção complementar do elemento de carroceria traseiro, numa posição pivotada ou elevada linearmente, de modo a direccionar o elemento de 12

carroceria traseiro até atingir a posição de pré-alinhamento, em que o elemento de carroceria traseiro entra no acoplador de alinhamento. Por sua vez, o bocal de alinhamento poderá situar-se no elemento de carroceria traseiro, e a projecção poderá situar-se no acoplador de alinhamento.

Para além disso, o acoplador de alinhamento vem equipado com um mecanismo de condução para conduzir o elemento de carroceria traseiro desde a respectiva posição de pré-alinhamento para a posição final, em que o elemento de carroceria traseiro engrena no acoplador principal, por pivô ou baixando-se linearmente o elemento de carroceria traseiro. O movimento de pivô conduzido no sentido descendente é particularmente facilitado por um parafuso de pivô horizontal, no qual o elemento de carroceria traseiro se encontra pré-travado de forma desprendível na posição de pré-alinhamento, para pivotar para baixo o elemento de carroceria traseiro. O movimento descendente linear conduzido poderá ser conseguido por um dispositivo de alinhamento vertical, tal como uma calha ou parafuso de condução, ou outro mecanismo de condução qualquer, em que seja possível pré-travar o elemento de carroceria traseiro na respectiva posição de pré-alinhamento, de forma a ser baixado por condução.

Um mecanismo de elevação em separado ou outro tipo de dispositivo auxiliar poderá ser disponibilizado para introduzir um elemento de carroceria traseiro pretendido no acoplador de alinhamento. De forma a instalar o elemento de carroceria traseiro no veículo base, o mecanismo de elevação ou outro dispositivo auxiliar é concebido para elevar o elemento de carroceria traseiro, que se encontra estacionado fora do veículo base, e para mover o elemento de carroceria traseiro para dentro do acoplador de alinhamento. Este tipo de dispositivo auxiliar poderá ser independente do veículo base ou poderá estar incorporado neste. Por outro lado, também é possível elevar a traseira do veículo para instalar nesta o elemento de carroceria traseiro. O acoplador principal poderá ser concebido sob a forma de uma série de subunidades de acoplador principal distantes umas das outras, de forma a que a força do acoplador principal resultante seja transferida para a estrutura inferior ao longo do eixo 13

longitudinal do veículo base na área do eixo traseiro. Em particular, esta concretização é produzida quando a estrutura inferior do veículo base compreende uma carroceria com duas traves longitudinais que se estendem ao longo de lados opostos do eixo longitudinal do veículo base, para suportar directamente as subunidades do acoplador principal. Nestes casos, a base do respectivo elemento de carroceria traseiro substituível compreende, em conformidade, uma série de acopladores conjugados com uma disposição complementar às subunidades do acoplador principal.

Neste caso, a junta do acoplador para acoplar um semi-reboque poderá englobar um quadro intermédio apoiado sobre as subunidades do acoplador principal, de forma a transferir tanto as cargas verticais como as forças horizontais de tracção ou impulsão.

De acordo com a invenção, também é possível fornecer o acoplador principal sob a forma de várias subunidades do acoplador principal, das quais várias se encontram dispostas simetricamente em relação ao eixo longitudinal do veículo base, a uma distância umas das outras, enquanto que uma unidade central de acoplador principal está localizada no eixo longitudinal do veículo base na área do eixo traseiro deste. Graças a esta concepção, as forças a serem transferidas para a estrutura inferior podem ser distribuídas pela estrutura inferior. Nesta concretização, a unidade central do acoplador principal poderá destinar-se a suportar um semi-reboque, de modo a transferir tanto as cargas verticais como as forças de tracção horizontais.

Para a maioria das aplicações, todo o acoplador principal encontra-se sob a forma de uma unidade de acoplador principal no eixo longitudinal do veículo base na área do eixo traseiro. O acoplador principal poderá ser deslocado do eixo traseiro por 300 mm na direcção da extremidade dianteira ou traseira. De preferência, o grau de deslocamento é seleccionado de modo a favorecer uma condução estável da unidade combinada veículo base/semi-reboque.

Para as restantes aplicações, o acoplador principal de acordo com a invenção poderá contemplar um dispositivo de travamento seguro, incluindo em particular elementos de

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aperto que poderão funcionar manualmente e/ou por meio de um comando de forma a engrenar ou apertar de forma segura o acoplador conjugado fixo à base do respectivo elemento de carroceria traseiro. De preferência, o acoplador principal está concebido de modo a que o acoplador conjugado e o elemento de carroceria traseiro sejam comprimidos verticalmente de encontro à estrutura inferior à medida que se trava, e no momento que se trava, o acoplador conjugado no acoplador principal. Com este propósito, o acoplador conjugado poderá englobar um pino esférico ou em cogumelo ou outras faces em cunha adaptadas para engrenarem nos elementos de aperto do acoplador principal, para comprimir verticalmente o acoplador conjugado e, assim, o elemento de carroceria traseiro.

Para além disso, o acoplador principal engloba preferencialmente uma guia centralizadora para centrar e conduzir o acoplador conjugado do elemento de carroceria traseiro preso no acoplador principal, enquanto se baixa o elemento de carroceria traseiro. A guia centralizadora compensa qualquer desvio do elemento de carroceria traseiro da respectiva posição de pré-alinhamento pretendida.. Com vista a evitar que o elemento de carroceria traseiro sofra uma distorção lateral e/ou longitudinal no acoplador de alinhamento, no momento em que o elemento de carroceria traseiro é inserido no acoplador principal, o acoplador de alinhamento poderá ser concebido de forma a ceder de uma forma elástica limitada, para compensar quaisquer distorções deste tipo. Esta elasticidade limitada e/ou suporte limitado do acoplador de alinhamento é em particular proporcionada/o no caso de o acoplador de alinhamento ser suportado pela carroceria do veículo base, de forma a que estas distorções do elemento de carroceria traseiro sejam mantidas longe da carroceria do veículo base.

Os elementos de aperto do acoplador principal poderão ser constituídos por mandíbulas de aperto que podem ser deslocadas linearmente e/ou de forma pivotada. No entanto, o acoplador principal também poderá ter um elemento de aperto sob a forma de um encaixe de aparafusamento rotativo ou tubo roscado, adaptado para engrenar num parafuso de rosca que incorpora o acoplador conjugado do elemento de carroceria 1 traseiro. Nesta concretização, o encaixe de aparafusamento poderá ter um parafuso sem fim adaptado para engatar numa engrenagem de rosca.

Os elementos de aperto ajustáveis do acoplador principal poderão ser controlados por um comando de accionamento, que poderá ser incorporado por um comando pneumático, hidráulico ou eléctrico. Em alternativa ou, de preferência, adicionalmente, é possível conceber os elementos de aperto de forma a serem accionados manualmente.

Seguidamente, a invenção será explicada com referência às concretizações ilustradas pelo menos esquematicamente pelas figuras com desenhos.

As Figuras 1 a 4 mostram concretizações de um veículo a motor de acordo com a invenção, incluindo algumas perspectivas detalhadas que ilustram a forma como o elemento de carroceria traseiro substituível é apoiado e travado no veículo base.

As Figuras 5 a 8 mostram outros veículos exemplificativos de acordo com a invenção.

As Figuras 9 a 14 ilustram esquematicamente desenhos seleccionados de acopladores principais de veículos base para os elementos de carroceria traseiros substituíveis de acordo com a invenção.

Um concretização exemplificativa de um veículo a motor de acordo com a invenção é ilustrada pela Figura 1. O veículo base 1 engloba uma estrutura inferior de transferência da carga 11 sob a forma de uma base da carroceria do veículo autosustentadora 12. Um eixo dianteiro 14 e um eixo traseiro 15 encontram-se suspensos na estrutura inferior 11, e uma carroceria do veículo 16 encontra-se apoiada na estrutura inferior 11. A extremidade traseira da carroceria do veículo 16 tem paredes laterais 17. O elemento de carroceria traseiro variável 2, associado ao veículo base 1, encontra-se montado de forma facilmente desprendível no veículo base 1. Quando se vai colocar o elemento de carroceria traseiro 16

variável 2 no veículo base 1, o elemento de carroceria traseiro 2 é primeiro alinhado em relação ao veículo base 1, através de um ou vários acopladores de alinhamento 4 e, depois, conduzido e centrado e, finalmente, fixado uma vez que o elemento de carroceria traseiro 2 tenha passado para a respectiva posição final pré-determinada. Os acopladores de alinhamento 4 situam-se entre o veículo base 1 e o elemento de carroceria traseiro variável 2, enquanto que os elementos de alinhamento conjugados 41, correspondendo às unidades do acoplador de alinhamento 4, estão presos com firmeza ao elemento de carroceria traseiro 2.

Ao terminar o processo de centralização e ao ter fixado o elemento de carroceria traseiro na sua posição final, o elemento de carroceria traseiro variável 2 é baixado na direcção do veículo base 1 até que o elemento de carroceria traseiro 2 possa ser preso à estrutura inferior 11 do veículo base 1, por intermédio de um acoplador principal desprendível 3. Um acoplador conjugado 31 firmemente preso ao elemento de carroceria traseiro variável 2 é travado no acoplador principal desprendível 3. A ligação de travamento estabelecida pelo acoplador principal 3, proporciona uma ligação forte entre o veículo base 1 e o elemento de carroceria traseiro variável 2, através directamente da estrutura inferior 11 do veículo base 1.

As principais vantagens desta solução, de acordo com a invenção, residem no facto de esta poder aplicar-se às categorias de ligeiros de veículos a motor a serem equipados com elementos de carroceria traseiros, tais como automóveis e veículos comerciais ligeiros. Constitui em particular uma vantagem o facto de as forças estáticas e dinâmicas do elemento de carroceria traseiro variável 2 serem transferidas directamente para a estrutura inferior 11 do veículo base 1; assim, a carroceria 16 do veículo base 1 é carregada apenas com forças relativamente pequenas das unidades do acoplador de alinhamento 4 e, uma vez que as forças estáticas e dinâmicas substancialmente maiores do elemento de carroceria traseiro variável 2 são transferidas para a estrutura inferior mais baixa 11 do veículo base 1, é consideravelmente mais fácil influenciar as características de condução através de medidas a nível da concepção. 17

De preferência, a solução de acordo com a invenção proporciona um acoplador principal desprendível central 3 directamente adjacente acima do eixo traseiro 15 do veículo base 1, e uma unidade do acoplador de alinhamento 4 no centro da área do tejadilho do veículo base 1, no intervalo na direcção do elemento de carroceria traseiro variável 2. No entanto e consoante o fim específico, poder-se-á desejar ter à disposição uma série de unidades do acoplador de alinhamento 4. Nalguns casos, por exemplo, poder-se-á alcançar uma concepção superior ao prever duas unidades do acoplador de alinhamento 4, nas quais será possível pivotar no sentido descendente o elemento de carroceria traseiro variável 2, uma vez que este tenha sido alinhado nelas. Se forem empregues elementos de carroceria traseiros variáveis 2 mais pesados, poderá ser necessário utilizar um dispositivo auxiliar 9, tal como um quadro de pórtico ou manipulador, para elevar e transportar o elemento de carroceria traseiro variável 2 (quando este último é separado do veículo base 1) e para alinhá-lo nas direcções longitudinal, transversal e vertical para montá-lo e desmontá-lo no veículo base 1, o que facilita consideravelmente o trabalho com uma única unidade do acoplador de alinhamento 4. A Figura 2 representa uma concretização preferencial do acoplador principal desprendível 3, e a Figura 3 ilustra uma concretização preferencial da unidade do acoplador de alinhamento 4.

Para colocar o elemento de carroceria traseiro variável 2 no veículo base 16, o elemento de carroceria traseiro 2 é primeiro alinhado com o acoplador de alinhamento 4 fixo ao veículo base 1, sendo a operação de alinhamento realizada por meio do elemento conjugado 24 preso com firmeza ao elemento de carroceria traseiro variável 2. Se o elemento de carroceria traseiro variável 2 for leve, é possível colocá-lo manualmente; os elementos de carroceria traseiros 2 mais pesados poderão ser colocados mediante um dispositivo auxiliar 9, tal como um guindaste de pórtico ou um quadro móvel.

Quando a extremidade dianteira do elemento conjugado 14 tiver sido inserida no acoplador de alinhamento 4, o elemento de carroceria traseiro variável 2 é movido na 18

direcção do acoplador de alinhamento 4, até que o elemento conjugado 24 tenha chegado à sua posição final dentro do acoplador de alinhamento 4. Numa concretização preferencial, a posição final é determinada por um sensor 61, por exemplo, um interruptor de proximidade sem contacto, que leva a que o acoplador de alinhamento 4 seja travado por um comando 62 como, por exemplo, um cilindro pneumático, quando o elemento de carroceria traseiro variável 2 chega à sua posição final dentro da unidade do acoplador de alinhamento 4. A condição de travamento, que ao mesmo tempo prende o elemento de carroceria traseiro variável 2 ao veículo base 1, poderá ser assegurada, numa concretização exemplificativa, por um dispositivo de travamento 42 como, por exemplo, um parafuso, ligado ao comando 62, em que o referido parafuso é impulsionado pelo comando 62 perpendicularmente à direcção de condução e horizontalmente para dentro de orifícios coaxiais que se encontram no elemento conjugado 24 e no acoplador de alinhamento 4, respectivamente, em resposta a um sinal do sensor 61. O destravamento e a remoção do elemento de carroceria traseiro variável 2 do acoplador de alinhamento 4 é realizado na ordem inversa das etapas em resposta a um sinal externo gerado, por exemplo, por um botão de destravamento. Quando o elemento de carroceria traseiro variável 2 é preso pelo acoplador de alinhamento 4 (pelo dispositivo de travamento 42 que se estende através do acoplador de alinhamento 4 e do elemento conjugado 24), o elemento de carroceria traseiro variável 2 é baixado em relação ao veículo base 1. Isto pode ser levado a cabo pelo acto de baixar o elemento de carroceria traseiro variável 2, ou pelo acto de levantar o veículo base 1. Se o elemento de carroceria traseiro 2 for leve, o mesmo pode ser baixado directamente de forma manual, enquanto que os elementos de carroceria traseiros pesados poderão ser seguros por um dispositivo auxiliar 9. A técnica alternativa de levantar o veículo base 1 poderá ser realizada de forma passiva através de um elevador de plataforma de estrado, ou de forma activa por meio de comandos 63 situados no eixo traseiro 15 do veículo base 1. 19

Uma vez que o elemento de carroceria traseiro variável 2 tenha sido pivotado completamente para baixo em relação ao veículo base 1, o elemento de carroceria traseiro variável 2 é travado no acoplador principal desprendível 3 situado na estrutura inferior 11 do veículo base I. Esta condição de travamento poderá ser alcançada com um acoplador conjugado 31 preso com firmeza ao elemento de carroceria traseiro variável 2; quando o elemento de carroceria traseiro variável 2 é baixado, o acoplador conjugado 31 entra num acoplador principal de aperto 3 adaptado para ser aberto e travado.

Quando o elemento de carroceria traseiro variável 2 é baixado, o acoplador principal de aperto 3 é aberto, e é travado de preferência automaticamente logo que o elemento de carroceria traseiro variável 2 tenha chegado à sua posição final relativamente ao veículo base 1. O travamento do acoplador principal 3 é controlado de preferência por dois sensores 64 concebidos para detectar a posição final do elemento de carroceria traseiro variável 2 em relação ao veículo base. Quando o elemento de carroceria traseiro 2 chega à sua posição final, os sensores 64 activam um comando 65 associado à parte deslocável do acoplador principal 3, fazendo com que esta parte deslocável passe para a sua posição de travamento, na qual o acoplador conjugado 31 do elemento de carroceria traseiro variável 2 é apertado no acoplador principal 3, situado na estrutura inferior 11 do veículo base 1. O acoplador principal 3 é de preferência aberto em resposta a um sinal externo, mediante o qual o elemento de carroceria traseiro variável 2 pode ser elevado em relação ao veículo base 1.

Em variações do elemento de carroceria traseiro variável 2, que têm por função formar uma unidade fechada juntamente com o veículo base 1 depois da instalação neste, os bordos superiores das paredes laterais 17 da carroceria 16 do veículo base necessitam de vedantes 26 na área das flanges 23 do elemento de carroceria traseiro variável 2. Numa concretização preferencial da invenção, quando o elemento de carroceria traseiro variável 2 é baixado em relação ao veículo base 1, e fixo no acoplador de alinhamento 4 do veículo base 1 pelo dispositivo de travamento 42, o vedante 26 é comprimido entre a flange 23 do elemento de carroceria traseiro variável 2 e o bordo superior da carroceria do veículo 16, em que o referido bordo e a referida flange 23 encontram-se paralelamente um ao outro quando o elemento de carroceria traseiro variável 2 tiver sido baixado para a respectiva posição final. A Figura 4 ilustra uma possibilidade de proporcionar um suporte adicional aos elementos de carroceria traseiros variáveis 2, ao adicionar o acoplador principal desprendível 3. A concepção mostrada tem elementos de suporte passivos sob a forma de blocos 27 dispostos no elemento de carroceria traseiro 2, e com uma flexibilidade limitada ou com uma ligeira elasticidade para induzir o elemento de carroceria traseiro variável 2 através do acoplador principal 3, relativamente à estrutura inferior 11, de modo a reduzir os movimentos de balanceio dos elementos de carroceria traseiros 2 pesados. A Figura 5 mostra uma concretização de um veículo a motor de acordo com a invenção, englobando um veículo base 1 e um elemento de carroceria traseiro tipo caixa substituível 2. A parte traseira da carroceria 16 do veículo base 1 inclui as paredes laterais e traseira 17, 18. As paredes laterais 17 poderão juntar-se à parte dianteira da carroceria do veículo 16, que inclui a cabina, através de porções de transição 17A. O elemento de carroceria traseiro 2 engloba uma parte inferior 21 para caber entre as paredes laterais e traseira 17, 18 e as porções de transição 17A, e as flanges 23, que se encontram ligeiramente assentes nas faces dos bordos livres das paredes laterais 17 do veículo base 1, ou separadas das referidas faces dos bordos por um intervalo estreito, quando o elemento de carroceria traseiro 2 tiver sido colocado no veículo base 1, e quando o acoplador conjugado 31 (em cogumelo na concretização mostrada), situado na face inferior 22 do elemento de carroceria traseiro 2, tiver sido travado no acoplador principal (não ilustrado pela Figura 5) situado acima do eixo traseiro 15.

Um elemento conjugado proeminente 24 é fixo com firmeza à extremidade superior da parede dianteira 28 do elemento de carroceria traseiro 2 com a forma de uma caixa ou contentor, em que o referido elemento conjugado 24 tem por função cooperar em termos de alinhamento com o acoplador de alinhamento (não ilustrado na Figura 5) situado na parte superior da carroceria 16 do veículo base 1. Para colocar o elemento de carroceria traseiro 2 na estrutura inferior (não ilustrada na Figura 5) do veículo base 1, é possível utilizar um dispositivo auxiliar 9 sob a forma de um quadro de pórtico ou de um manipulador.

As Figuras 6 e 6A ilustram um veículo a motor de acordo com a invenção, englobando um veículo base 1 e um elemento de carroceria traseiro em forma de caixa 2. O veículo base engloba um eixo dianteiro 14, um eixo traseiro 15 e uma carroceria do veículo 16, em que a parte dianteira da carroceria do veículo 16 inclui uma cabina do condutor, e a parte traseira da carroceria do veículo 16 tem paredes laterais 17 e uma parede traseira 18. A parede traseira 18 encontra-se concebida sob a forma de uma porta traseira com dois batentes da porta 19 que curvam em tomo dos cantos traseiros do veículo base 1 para juntarem-se às paredes laterais 17. O elemento de carroceria traseiro 2 tem uma parte inferior 21 para encaixar entre as paredes laterais e traseira 17, 18, e flanges 23 que se ajustam às faces dos bordos superiores das paredes laterais e traseira 17, 18.

As Figuras 6 e 6A ilustram ainda um acoplador de alinhamento 4 situado na parede traseira da cabina do condutor, formada pela carroceria do veículo 16. Nesta concretização, o acoplador de alinhamento 4 engloba um elemento de alinhamento 41 aberto na direcção do lado do topo e do lado traseiro, e encontra-se sob a forma de um bocal de alinhamento que se vai adelgaçando na direcção da frente em ambos os lados laterais definindo uma cunha oca. Quando o elemento de carroceria traseiro 2 é levantado e movido para a frente a partir da parte traseira, um elemento conjugado 24, complementar ao bocal de alinhamento e preso à parede dianteira do elemento de carroceria traseiro 2, pode ser inserido no elemento de alinhamento 41, alinhando assim na horizontal o elemento de carroceria traseiro 2. Para além disso, o acoplador de alinhamento 4 tem no seu centro um elemento de condução vertical 43 sob a forma de um pino de condução que ressalta para cima na vertical e com uma extremidade livre que se vai adelgaçando conicamente. O pino de condução coopera com o elemento 22

conjugado 24 do elemento de carroceria traseiro 2, de forma a que o elemento de carroceria traseiro 2 possa ser baixado enquanto o veículo é conduzido linear ou translacionalmente, até que o elemento de carroceria traseiro 2 fique assente no acoplador principal (não ilustrado aqui).

Um acoplador de alinhamento 4B do tipo acima mencionado, incluindo por exemplo um elemento de condução sob a forma de pino 43', poderá encontrar-se adicionalmente ou em alternativa na extremidade traseira do veículo base 1. Também é possível conceber dois ou mais acopladores de alinhamento 4, 4B deste tipo, dispostos lado a lado a uma distância uns dos outros, de forma a cooperar com a pluralidade correspondente de acopladores conjugados concebidos no elemento de carroceria traseiro 2.

As Figuras 7 e 7 A representam vistas traseiras de um veículo a motor de acordo com a invenção. Nesta concretização, a estrutura inferior de transferência de carga 11 compreende uma base da carroceria do veículo 12 sob a forma de uma placa inferior, e uma carroceria 13 sobre a qual se encontra o acoplador principal sob a forma de subunidades do acoplador principal 3A, 3B, fazendo com que a força do acoplador principal resultante seja transferida para o eixo traseiro 15 ao longo do eixo longitudinal L do veículo base 1. Os acopladores conjugados 31 do elemento de carroceria traseiro tipo caixa 2 encontram-se travados de forma desprendível nas subunidades do acoplador principal 3A, 3B, e o elemento de carroceria inferior 2 encontra-se apoiado adicionalmente sobre a placa inferior da base da carroceria do veículo 12 por meio de blocos de apoio 27. O elemento de carroceria traseiro 2 engloba ainda as flanges 23 que se estendem através das paredes laterais 17 a uma ligeira distância. Como ilustrado esquematicamente na Figura 6, a parede traseira 18 é concebida como uma porta com dois batentes 19 curvados em tomo dos cantos traseiros do veículo base 1, para juntarem-se às paredes laterais 17, em que os batentes da porta 19 giram nas paredes laterais 17 ou num suporte separado (não ilustrado). Graças a esta construção, toda a largura do veículo base 1 entre 23

as paredes laterais encontra-se disponível ao inserir o elemento de carroceria traseiro 2 a partir da extremidade traseira do veículo. A Figura 8 mostra um veículo a motor de acordo com a invenção, que inclui um semi-reboque 5 acoplado ao acoplador principal (não ilustrado) do veículo base 1. Um elemento de carroceria traseiro substituível 2 poderá ser travado no acoplador principal em vez do semi-reboque 5. Este elemento de carroceria traseiro substituível 2 encontra-se representado por linhas desenhadas e poderá ter a forma de um contentor que se prolonga na vertical. Assim, o acoplador principal de acordo com a invenção (não mostrado na Figura 8) é concebido de forma a que, por um lado, um elemento de carroceria traseiro substituível 2 adaptado possa ser travado na estrutura inferior de transferência da carga 11 e, por consequência, nos eixos dianteiro e traseiro suspensos 14, 15 do veículo base 1 e, por outro lado, a que seja possível acoplar um semi-reboque 5 à estrutura inferior 11, de modo a transferir as cargas verticais e as forças horizontais de tracção e impulsão. A junta do acoplador (não representada) do semi-reboque 5 constitui parte do acoplador do semi-reboque 5A. A Figura 9 mostra em esquema um exemplo deste acoplador de semi-reboque. A Figura 9 ilustra esquematicamente um acoplador principal 3 de acordo com a invenção, englobando uma mandíbula de aperto 32A presa à estrutura inferior 11 do veículo base (não representado), e uma mandíbula de aperto 32B que pode ser deslocada por meio de um comando como, por exemplo, um comando hidráulico, nas direcções indicadas pela seta dupla. O acoplador de semi-reboque 5A do semi-reboque 5 está associado a um pino esférico 51 fixo ao semi-reboque 5, em que a bola do pino 51 se encontra engrenada num encaixe de bola 52, para poder mover-se para todos os lados de forma deslizante, e em que o encaixe de bola 52 se encontra travado entre as mandíbulas de aperto 32A, 32B do acoplador principal 3, por intermédio de uma barra de acoplamento em cogumelo 53. Em consequência disso, a carga de reboque vertical F e as forças de tracção horizontais Z exercidas pelo semi-reboque 5 são transferidas para a estrutura inferior 11 do veículo base por meio do pino esférico 51, do encaixe de bola 52, da barra de acoplamento em cogumelo 53 e do acoplador principal 3. 24

Λ

Cada uma das faces inferiores dos elementos de carroceria traseiros de acordo com a invenção (não ilustradas) vem munida de um acoplador conjugado 31, correspondente à barra de acoplamento em cogumelo 53, para travar de forma desprendível o respectivo elemento de carroceria traseiro entre as mandíbulas de aperto 32A, 32B do acoplador principal 3. O acoplador conjugado 31 tem a forma de disco e tem superfícies de aperto cónicas anulares superior e inferior 32D que engrenam nos bocais de aperto complementares das mandíbulas de aperto 32A, 32B.

Como indicado pela seta dupla representada por linhas desenhadas, a mandíbula de aperto mostrada no lado direito da Figura 9 pode igualmente ser deslocada em duas direcções por um comando. Para além disso e como representado pelo componente da força de reboque Z, as mandíbulas de aperto 32 diametricamente opostas uma à outra ao longo do acoplador principal 31 (53) poderão estar viradas uma para a outra numa direcção transversal em relação à direcção de condução do veículo. Esta concepção é em particular favorável se o acoplador conjugado 31 de um elemento de carroceria traseiro (não representado aqui) puder ser pivotado para baixo, a partir de uma posição de pré-alinhamento, para a posição final contra a direcção de condução, de forma a que o acoplador conjugado 31 possa pivotar entre as mandíbulas de aperto abertas 32, numa perpendicular ao plano da figura no desenho. Isto encurta o curso de abertura das mandíbulas de aperto 32B, comparativamente à situação em que o acoplador conjugado 31 é pivotado entre as mandíbulas ao longo de uma trajectória compreendida no plano do desenho da Figura 9. A Figura 10 mostra em esquema uma concretização do acoplador principal 3, quando este último é concebido como um acoplador de aperto de bola. O acoplador principal 3 engloba um bloco de acoplador 33 fixo à estrutura inferior de transferência da carga 11 do veículo base, de forma a transferir as forças. Uma mandíbula de aperto fixa 32A e uma mandíbula de aperto deslocável 32B, que pode ser déslocada hidraulicamente, estão situadas no bloco do acoplador 33, tendo as duas mandíbulas de aperto a forma de encaixes de bola. O acoplador conjugado 31 preso à face inferior do elemento de 25

carroceria traseiro 2 é concebido como pino esférico, cuja cabeça esférica é apertada entre as mandíbulas de aperto 32A, 32B, para impossibilitar o movimento linear e rotacional do pino esférico. A parte superior do bloco do acoplador 33 vem munida de uma porção de condução centralizadora 33A sob a forma de um cone centralizador oco, para conduzir o acoplador conjugado 31 do elemento de carroceria traseiro 2 entre as mandíbulas de aperto 32A, 32B, quando o acoplador 31 do elemento de carroceria traseiro é baixado para dentro do acoplador principal 3. A mandíbula de aperto deslocável 32B é conduzida por deslocação num bloco de condução 34, que está por sua vez preso ao bloco do acoplador 33, de forma a poder ser deslocado na direcção longitudinal. Para além disso, a mandíbula de aperto deslocável 32B é suportada pelo bloco de condução 34 por intermédio de uma mola de propensão 35 que se estende na direcção da deslocação. Esta concepção permite ao acoplador conjugado 31 encaixar tipo mola no acoplador principal 3 de uma forma elástica; neste intuito, a mandíbula de aperto deslocável 32B - tal como a mandíbula de aperto fixa 32A - também tem uma superfície de condução oblíqua 37 para conduzir a cabeça esférica do acoplador conjugado 31 entre as mandíbulas de aperto 32 A, 32 B; com isto, a mandíbula de aperto móvel 32B é primeiro empurrada para longe e depois puxada de volta pela mola 35, uma vez que a cabeça esférica do acoplador 31 tenha encaixado tipo mola nos encaixes de bola formados pelas mandíbulas de aperto. Um elemento de travamento 36, representado por uma trave na Figura 10, pode ser ajustado manualmente e/ou por um comando para travar a mandíbula de aperto móvel 32B na respectiva posição de aperto.

Nesta concretização do acoplador principal, o acoplador de reboque do semi-reboque (não representado) engloba da mesma forma uma barra de acoplamento esférica, em vez da barra de acoplamento em cogumelo 53 da Figura 9.

Na concretização representada esquematicamente nas Figuras 11 e 11 A, o elemento de carroceria traseiro (não representado) também é travado no acoplador principal 3 através de um pino esférico que serve de acoplador conjugado 31. O bloco do acoplador 33 26

preso à estrutura inferior 11 tem a forma de um encaixe semi-esférico; duas mandíbulas de aperto arqueadas e deslocáveis 32B, opostas uma à outra, ressaltam para dentro da secção de inserção cilíndrica e oca do encaixe semi-esférico, de modo a engrenar e apertar a porção estreita da cabeça esférica do acoplador conjugado 31. Isto leva a que o acoplador conjugado 31 seja conduzido para baixo para dentro do bloco do acoplador 33 e apertado na horizontal por todos os lados.

As mandíbulas de aperto deslocáveis 32B são suportadas por molas de propensão 35 que se encontram dentro do bloco do acoplador 33; na presente concretização, estas molas têm a forma anular ou de garfo ou de lâmina. As partes de aperto das mandíbulas 32B que ressaltam para dentro da secção de inserção cilíndrica e oca do encaixe semi-esférico do bloco do acoplador 33 apresentam superfícies de condução e centralização oblíqua 37 que engrenam na cabeça esférica do acoplador conjugado 31, quando este último é baixado para dentro do acoplador principal, pelo que as mandíbulas de aperto 32B são levadas a afastar-se uma da outra contra a força elástica das molas de propensão 35, e a cabeça esférica é presa entre as mandíbulas de aperto.

Para além disso, as mandíbulas de aperto 32B poderão ser travadas, na posição de aperto mediante os elementos de travamento 36 como, por exemplo, parafusos que se estendem transversalmente, conduzidos por deslocação em orifícios de condução associados dentro do bloco do acoplador 33, e apoiados numa ponte de travamento 38, que pode se ajustada manualmente e/ou por um comando nas direcções indicadas pela seta dupla.

De acordo com a Figura 12, o acoplador principal 3 tem a forma de um acoplador de aparafúsamento, no qual o acoplador conjugado 31, fixo à base do elemento de carroceria traseiro 2, tem a forma de um pino de aparafúsamento que é conduzido para dentro de um tubo roscado rotacional 39. O tubo roscado 39 encontra-se apoiado de forma rotativa sobre apoios 39A situados no bloco de acoplador 33 do acoplador principal 3 que, por sua vez, encontra-se preso à estrutura inferior 11 do veículo base. A extremidade livre do tubo roscado 39 dispõe de uma porção de condução centralizadora cónica e oca 33A, adaptada para centrar e conduzir um cone complementar, formado na 27

extremidade livre do acoplador conjugado 31 do elemento de carroceria traseiro 2, para dentro do tubo roscado 39. A circunferência exterior do tubo roscado 39 pode consistir num pinhão sem-fim engrenado numa engrenagem de rosca 39B, que poderá ser accionada manualmente e/ou por um accionamento motor 39C. Um parafuso de travamento 36 encontra-se apoiado numa posição excêntrica na base do orifício roscado do tubo 39 e pode ser inserido num orifício de travamento previsto no acoplador conjugado 31, para travar o acoplador conjugado quando este se encontra no estado acoplado. Para evitar que o acoplador conjugado 31 penetre com demasiada profundidade no acoplador principal 3, o accionamento motor 39C poderá ser desligado na eventualidade de uma sobrecarga; para além disto, um sensor de posição 61 poderá existir para fazer parar o accionamento motor 39C. O acoplador principal ilustrado na Figura 13 é concebido sob a forma de um mecanismo de aperto em tesoura com elementos de aperto tipo garras 32C que cooperam por aperto com um acoplador conjugado 31 ou 53 (cilíndrico na concretização representada) do elemento de carroceria traseiro (não representado) ou com o acoplador do semi-reboque (não representado), respectivamente. O acoplador conjugado 31 ou 53 poderá incluir uma ranhura (não representada) que engrena nas garras de aperto 32C por aperto, e as garras de aperto 32C poderão exercer adicionalmente um componente de força descendente vertical. Também é possível conceber o acoplador conjugado 31 ou 53 sob a forma de um pino em cogumelo ou um pino esférico, e adaptar a forma das garras de aperto 32C à forma deste pino.

As garras de aperto 32C têm braços de accionamento 72 e podem ser pivotadas com estes sobre um pino pivô central estacionário 71. Uma engrenagem motriz 70 engrena nos braços de accionamento 72 para fechar ou abrir as garras 32C, de forma a apertar ou a libertar o acoplador conjugado 31. Em vez da engrenagem motriz mecânica 70 ilustrada na concretização exemplificativa, é possível prever um accionamento hidráulico ou pneumático, em que cilindros hidráulicos ou pneumáticos engrenam directamente nos braços de accionamento 72.

Na concretização ilustrada, o dispositivo de accionamento 39C faz rodar um pinhão impulsor central 77 para operar dois elementos accionados 73, que são incorporados por parafusos matriz com roscas opostas. Os elementos accionados 73 engrenam nas extremidades livres dos braços de accionamento 72; na concretização representada, as porcas esféricas 74 encontram-se montadas nos elementos accionados 73 para ser possível um deslocamento em direcções opostas, em que as porcas esféricas 74 engrenam em receptores de bola dos braços de accionamento 72.

Como qualquer movimento dos braços de accionamento 72 resulta necessariamente num deslocamento dos elementos accionados 73, toda a engrenagem motriz 70 encontra-se montada numa corrediça 75 deslocável em guias longitudinais. As posições deslocadas de vários componentes encontram-se representadas por linhas desenhadas na Figura 13 e indicadas por números de referência incluindo um apóstrofo.

Se for utilizado um accionamento hidráulico ou pneumático, os braços de accionamento 72 ou as garras 32C têm ainda de ser travados mecanicamente (não representado) na posição de aperto, para garantir a segurança na eventualidade de uma queda da pressão do líquido.

Poderão ser disponibilizados apoios auxiliares 78 para as garras 32C para dar um apoio adicional às garras 32C na posição de aperto. Estes apoios auxiliares 78 poderão ser concebidos para desempenhar ao mesmo tempo a função de um travamento mecânico adicional das garras 32C, na respectiva posição de aperto, quando se utiliza um accionamento hidráulico ou pneumático.

Uma porção de condução centralizadora 33A poderá encontrar-se disposta à frente das garras de aperto 32C para conduzir o acoplamento conjugado 31 para dentro das garras de aperto 32C, quando o elemento de carroceria traseiro é pivotado para baixo. 29

A Figura 14 mostra em esquema uma concretização de um acoplador principal compreendendo uma série de subunidades do acoplador principal 3A, 3B, apoiadas a uma distância umas das outras numa carroceria 13, que constitui a estrutura inferior de transferência de carga do veículo base, em que as referidas subunidades do acoplador principal 3A, 3B são concebidas de forma a transferir as cargas verticais e as forças de reboque horizontais. Na concretização ilustrada, as subunidades 3A, 3B (em que apenas uma subunidade se encontra representada na Figura 14) englobam encaixes de acoplador afunilados 30 que engrenam em acopladores conjugados cónicos 31A fixos à base do elemento de carroceria traseiro 2. Cada acoplador conjugado 31A engloba ainda um pino de travamento 31B que engrena no sentido vertical descendente num orifício associado na respectiva subunidade; o pino de travamento 31B engrena numa cunha de aperto 32E apoiada numa carroceria 13 e que pode ser deslocada por um comando.

Através das cunhas de aperto 32E, os acopladores conjugados 31A do elemento de carroceria traseiro 2 são puxados para baixo na direcção da carroceria 13 e travados nesta. Os encaixes de acoplador 30 são revestidos por camadas de desgaste 30A; as forças de compressão transferidas das cunhas de aperto 32E para os acopladores conjugados 31 A, são transferidas para os encaixes de acoplador 30 através das camadas de desgaste 30A.

Será dado apreço à possibilidade de efectuar diversas adições e modificações às concretizações ilustradas e descritas.

Nas concretizações de acordo com as Figuras 10 e 11, por exemplo, a mandíbula de aperto deslocável poderá ser concebida para poder ser desprendida manualmente, ou por um comando, contra a força da mola de propensão 35 quando se vai desacoplar o acoplador conjugado.

Para além disso, no caso de um mero travamento de aperto não ser suficiente para evitar que o elemento de carroceria traseiro rode, é possível conceber projecções de 30

travamento adicionais ou outras do género para impossibilitar de forma segura qualquer rotação.

Para além disso, o acoplador conjugado que se encontra na base do elemento de carroceria traseiro poderá ser concebido por forma a ser baixado ou pivotado para baixo manualmente ou por um comando; no caso desta concepção, poderá ser possível baixar primeiro o elemento de carroceria traseiro para a sua posição final e, depois, baixar o acoplador conjugado para dentro do acoplador principal, de modo a travar o acoplador conjugado no acoplador principal.

Em contraste com as concretizações ilustradas, também é em princípio possível « conceber o mecanismo do acoplador principal na base do elemento de carroceria traseiro, e o acoplador conjugado na estrutura inferior, embora esta concepção possa ser mais complicada e/ou com maiores custos.

As paredes laterais que se encontram na parte traseira do veículo a motor, de acordo com a invenção, poderão ser concebidas de forma a ser possível desprendê-las ou pivotá-las para baixo.

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Claims (18)

1 Μ Λ Áí REIVINDICA ÇÕES 1. Um veículo a motor do tipo de um automóvel de passageiros com um peso bruto máximo permitido de 3,5 toneladas, ou de um camião com um peso bruto máximo permitido de 5 toneladas, compreendendo: um veículo base (1) com uma estrutura inferior de transferência de carga (11), consistindo numa base de carroceria do veículo e/ou numa carroceria (13), em que a referida estrutura inferior (11) tem um eixo frontal (14) e pelo menos um eixo traseiro (15), em que o veículo base (1) inclui ainda uma carroceria do veículo (16) apoiada sobre a estrutura inferior (11), tendo a parte traseira da carroceria do veículo (16) paredes laterais (17,18), e um elemento de carroceria traseiro substituível (2) que se junta em cima às paredes laterais (17, 18), em que o elemento de carroceria traseiro (2) se encontra apoiado directamente sobre a estrutura inferior (11) de forma a transferir a carga, em que o veículo base (1) engloba ainda um acoplador principal (3) directamente montado e disposto na estrutura inferior (11) de forma a transferir a carga, e compreendendo um acoplador de alinhamento (4) disposto em separado a uma certa distância do acoplador principal (3), em que o elemento de carroceria traseiro (2) compreende ainda um acoplador conjugado (31) que emparelha com o acoplador principal (3) do veículo base (1), e um elemento conjugado (24) que emparelha com o acoplador de alinhamento em separado (4) do veículo base (1) caracterizado pelo facto de o elemento de carroceria traseiro (2) encontrar-se, numa posição de travamento, travado de forma desprendível no acoplador principal (3) do 2

veículo base (1), através da engrenagem conjugada do acoplador conjugado (31) e do acoplador principal (3), em que o elemento de carroceria traseiro (2) se encontra adaptado de forma a engatar, com o respectivo elemento conjugado, no acoplador de alinhamento (4) numa posição de pré-alinhamento, e de forma ser baixado da posição de pré-alinhamento para a posição de travamento no acoplador principal (3), para ser aí travado pelo seu acoplador conjugado, e em que o acoplador principal (3) se encontra disposto e concebido para proporcionar uma engrenagem segura do elemento de carroceria traseiro (2), de forma a evitar que este se desloque e rode, e para permitir o acoplamento de um semi-reboque (5) com a estrutura inferior, de forma a que as cargas verticais e as forças de reboque resultantes do acoplamento com o semi-reboque sejam transferidas pelo acoplador principal para a estrutura inferior.

2. O veículo a motor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de pelo menos um elemento de carroceria traseiro (2) adicional, que possa substituir o referido elemento de carroceria traseiro (2), ser concebido e disposto de forma a se encontrar directamente apoiado sobre a estrutura inferior (11) de modo a transferir a carga, em que o elemento de carroceria traseiro (2) adicional engloba um acoplador conjugado (31) e um elemento conjugado (24) para poder ser travado de forma desprendível no acoplador principal (3), e para poder ser preso ao acoplador de alinhamento (4).

3. O veículo a motor de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de cada um dos elementos de carroceria traseiros (2) incluírem uma parte inferior (21) para encaixar entre as paredes laterais (17, 18), em que a parte inferior (21) tem uma parede inferior (22) adaptada para travar o elemento de carroceria traseiro (2) no acoplador principal (3). 3

4. O veículo a motor de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de pelo menos um subconjunto dos elementos de carroceria traseiros (2) vir munido de flanges (23) adaptadas para serem assentes nas paredes laterais (17).

5. O veículo a motor de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de a parede lateral traseira (18) do veículo base (1) ser concebida como porta pivotada com dois batentes de porta (19) pivotados sobre dobradiças, situadas na área das paredes laterais (17) a uma certa distância das extremidades traseiras das paredes laterais (17).

6. O veículo a motor de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de o acoplador de alinhamento (4) se encontrar sob a forma de uma série de subunidades do acoplador de alinhamento (4A, 4B) a uma certa distância umas das outras na carroceria (16) do veículo base (1) e/ou na estrutura inferior (11) deste.

7. O veículo a motor de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de o acoplador de alinhamento (4) englobar pelo menos um elemento de alinhamento que se estende horizontalmente (41), situado a uma distância acima do acoplador principal (3), em que o elemento conjugado (24) do elemento de carroceria traseiro (2) se encontra adaptado para ser inserido horizontalmente no elemento de alinhamento (41), em que o acoplador de alinhamento (4) compreende ainda um dispositivo de travamento (42) que inclui um parafuso deslocável na horizontal adaptado para travar de forma desprendível o elemento de carroceria traseiro (2) na posição de pré-alinhamento, de modo a que o elemento de carroceria traseiro (2) possa ser pivotado para baixo para dentro da engrenagem de travamento no acoplador principal (3).

8. O veículo a motor de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de o acoplador de alinhamento (4) compreender um elemento de alinhamento horizontal ou vertical (41), no qual é possível introduzir horizontal ou verticalmente, respectivamente, um elemento conjugado (24) do elemento de carroceria traseiro (2), e meios de 4

condução verticais ao longo dos quais é possível baixar o elemento de carroceria traseiro (2) num movimento vertical linear.

9. O veículo a motor de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo facto de o acoplador principal (3) encontrar-se sob a forma de uma série de subunidades do acoplador principal (3A, 3B) a uma distância umas das outras, de forma a que a força do acoplador principal resultante seja transferida para a estrutura inferior (11) no eixo longitudinal do veículo base (1), na área do eixo traseiro (15).

10. O veículo a motor de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo facto de o acoplador principal (3) compreender uma unidade do acoplador principal central disposta no eixo longitudinal do veículo base (1) na área do eixo traseiro (15).

11. O veículo a motor de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo facto de o acoplador principal (3) compreender um meio de aperto deslocável (32), adaptado para travar o elemento de carroceria traseiro (2) na estrutura inferior (11), de modo a que o elemento de carroceria traseiro (2) seja apertado verticalmente contra a estrutura inferior (11) e impossibilitado de deslocar-se e rodar, em que o elemento de carroceria traseiro (2) encontra-se apoiado sobre a estrutura inferior (11) por meio de um dispositivo de apoio adicional (27).

12. O veículo a motor de acordo com as reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo facto de qualquer apoio vertical do elemento de carroceria traseiro (2) sobre a carroceria (16) do veículo base (1) ser realizado exclusivamente por dispositivos elásticos.

13. O veículo a motor de acordo com as reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo facto de o acoplador principal (3) englobar uma porção de condução centralizadora (33A) para centrar e conduzir o acoplador conjugado (31) do elemento de carroceria traseiro (2), quando o elemento de carroceria traseiro (2) é baixado para travar o acoplador conjugado (31) no acoplador principal (3), em que o acoplador de 5

alinhamento (4), e/ou o respectivo dispositivo de apoio associado, encontram-se concebidos de forma a terem uma compressibilidade limitada.

14. O veículo a motor de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo facto de o acoplador principal (3) encontrar-se sob a forma de um acoplador de encaixe rápido elástico, com pelo menos um dispositivo de aperto flexível e elástico (32B), adaptado para cooperar por aperto com um acoplador conjugado (31) fixo à base do elemento de carroceria traseiro (2), em que o dispositivo de aperto (32B) é ainda travado por um dispositivo de travamento (36).

15. O veículo a motor de acordo com as reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo facto de o acoplador principal (3) estar provido de um dispositivo de accionamento.

16. O veículo a motor de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo facto de o acoplador principal (3) compreender elementos de aperto (32B; 32C, 32C') que estão opostos uns aos outros diametricamente em relação ao acoplador principal, em que cada elemento de aperto (32B, 32C) pode ser deslocado por um comando.

17. O veículo a motor de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo facto de o acoplador principal (3) e o acoplador conjugado (31) aí travado compreenderem superfícies de aperto cónicas cooperantes (32D).

18. O veículo a motor de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo facto de os elementos de aperto deslocáveis (32B; 32C, 32C') estarem opostos uns aos outros transversalmente em relação à direcção de condução. Lisboa.

Dr. Américo da Silva Carvalho