BR112020003168A2

BR112020003168A2 - sistema de eixo/suspensão com limitador de movimento descendente

Info

Publication number: BR112020003168A2
Application number: BR112020003168-2A
Authority: BR
Inventors: R. Scott Fulton; John E. Ramsey; Donald R. Hester; Benedetto A. Naples; Jacob D. Andreasen
Original assignee: Hendrickson Usa, L.L.C.
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2020-12-01
Also published as: US20190054787A1; AU2018318011B2; MX2023013647A; AU2018318011A1; CA3068073C; CA3068073A1; EP3668730A1; US10759245B2; WO2019036226A1

Abstract

Um conjunto de eixo/suspensão (220) para um veículo de carga pesada apoiado por um chassi (222) e um suspensor (242) inclui uma viga (244), um eixo (268), e um amortecedor (282). O eixo (268) é apoiado por uma primeira porção da viga (244) para o movimento articulado da viga em relação ao suspensor (242) em uma junta articulada (264). A primeira porção da viga está localizada em um primeiro lado da junta articulada. O amortecedor é fixado a pelo menos um entre o chassi, o suspensor, e uma segunda porção da viga. A segunda porção da viga está localizada em um segundo lado oposto da junta articulada. O amortecedor (282) inclui uma porção para contactar a estrutura pelo menos de outro entre o chassi, o suspensor e a viga, a fim de limitar o movimento articulado do eixo em uma direção.

Description

“SISTEMA DE EIXO/SUSPENSÃO COM LIMITADOR DE MOVIMENTO DESCENDENTE” REFERÊNCIA CRUZADA DE PEDIDO RELACIONADO

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente U.S.A., No. 62/546.069, depositado em 16 de agosto de 2017.

FUNDAMENTOS

[002] A presente divulgação refere-se genericamente a sistemas de eixo/suspensão para veículos de carga pesada. Em particular, a presente divulgação refere-se a um sistema de eixo/suspensão com estrutura que limita o movimento articulado de uma viga e de um eixo do sistema de eixo/suspensão.

[003] Os sistemas de eixo/suspensão do tipo de viga têm sido usados em veículos de carga pesada por muitos anos. Os sistemas de eixo/suspensão do tipo de viga incluem tipicamente um par de conjuntos de suspensão. Em alguns veículos de carga pesada, os conjuntos de suspensão são conectados a um chassi ou subchassi do veículo. É feita referência em geral a um veículo de carga pesada para os fins de conveniência com o entendimento de que esta referência inclui caminhões, tratores- reboque e semirreboques, reboques, etc. É feita referência em geral a um chassi para os fins de conveniência com o entendimento de que esta referência é a título de exemplo e inclui chassis principais ou primários, subchassis móveis ou deslizadores, subchassis estáticos, e afins.

[004] Um par de suspensores distanciados lateralmente é afixado a e depende do chassi do veículo de carga pesada. O conjunto de suspensão inclui um par de vigas alongadas estendendo-se longitudinalmente. Cada viga é montada articuladamente em uma de suas porções de extremidade a um suspensor respectivo. Um eixo estende-se transversalmente entre, e tipicamente é afixado às vigas em uma extremidade ou porção intermediária da viga localizada oposta à extremidade de conexão articulada. A porção de extremidade de viga oposta à extremidade de conexão articulada também é conectada tipicamente a uma mola de ar, a qual está conectada ao chassi. O sistema de eixo/suspensão pode incluir uma válvula de controle de altura montada no chassi ou em outra estrutura de suporte para ajustar a altura do veículo de carga pesada. A altura é definida como uma distância estática do fundo de um membro de chassi para um eixo geométrico central longitudinal do eixo. A válvula de controle de altura é conectável operativamente à viga e à mola de ar a fim de manter uma altura desejada do veículo de carga pesada. Um sistema de frenagem do veículo de carga pesada pode ser montado no sistema de eixo/suspensão, juntamente com um ou mais absorvedores de choque que fornecem amortecimento ao sistema de eixo/suspensão, tipicamente se for empregada uma mola de ar não amortecedora.

[005] O sistema de eixo/suspensão do veículo de carga pesada atua para fornecer características de condução, de manuseio e de amortecimento. Por exemplo, à medida que o veículo de carga pesada está deslocando-se pela estrada, seus pneus e rodas encontram condições de estrada que conferem várias forças, cargas e/ou tensões, coletivamente referidas como forças, ao respectivo eixo sobre o qual os pneus e rodas estão montados. Por sua vez, as forças são transferidas para os conjuntos de suspensão que se conectam ao e apoiam o eixo. A fim de minimizar o efeito prejudicial destas forças sobre o veículo de carga pesada enquanto ele está operando, o sistema de eixo/suspensão é concebido para reagir e/ou absorver pelo menos algumas destas forças.

[006] Estas forças incluem forças verticais causadas por movimento vertical dos pneus e rodas à medida que eles encontram certas condições de estrada, forças para frente e para trás provocadas pela aceleração e desaceleração do veículo, e forças laterais e torcionais associadas com o movimento transversal do veículo, tais como virada do veículo e manobras de mudança de faixa. A fim de abordar a aplicação destas diferentes forças, os sistemas de eixo/suspensão possuem distintas exigências estruturais e operacionais. O sistema de eixo/suspensão precisa ser frequentemente bem robusto para minimizar a quantidade de oscilação experimentada pelo veículo de carga pesada e fornecer a ele estabilidade de rolagem. O sistema de eixo/suspensão também necessita ser com frequência relativamente flexível para auxiliar no amortecimento do veículo de forças verticais. Isto fornece adequação, permitindo que os componentes do sistema de eixo/suspensão resistam às forças e permitindo atenuação das vibrações ou oscilações resultantes destas forças. Em consequência, o sistema de eixo/suspensão requer com frequência componentes críticos, tais como molas de ar e/ou absorvedores de choque, para amortecer a marcha do veículo contra impactos verticais e fornecer características de atenuação.

[007] As molas de ar do tipo utilizado em sistemas de eixo/suspensão de carga pesada incluem tipicamente um fole flexível montado no chassi e conectado operativamente a um pistão montado na viga. Os absorvedores de choque do tipo utilizado em sistemas de eixo/suspensão de carga pesada são montados tipicamente em se estendem entre a viga alongada e o suspensor ou o chassi do veículo de carga pesada e incluem um cilindro e uma haste de pistão em movimento alternativo dentro do cilindro. Tanto as molas de ar como os absorvedores de choque possuem limitações estruturais que limitam suas habilidades de se estenderem com movimento articulado para baixo do eixo.

[008] Durante operação, o veículo de carga pesada pode bater em um buraco ou pode ser elevado em um vagão ferroviário, fazendo com que a viga do conjunto de suspensão pivoteie ou gire para baixo sobre o suspensor. De modo similar, quando o veículo de carga pesada, tal como um reboque, está em marcha a ré, os freios do reboque podem ser acionados, referido como frenagem reversa, fazendo com que o conjunto de suspensão se estenda para baixo. Nestas situações, a mola de ar e/ou absorvedor de choque se estendem grandemente ou se esticam entre a viga e o chassi. Tanto a mola de ar como o absorvedor de choque podem ser capazes de estender-se de modo limitado. Logo, a mola de ar e/ou absorvedor de choque fornece alguma restrição sobre o movimento articulado relativo da viga do sistema de eixo/suspensão. No entanto, a mola de ar e o absorvedor de choque podem ser danificados se a carga de tração produzida pela extensão ultrapassar as limitações estruturais da mola de ar e/ou do absorvedor de choque. Em consequência, a mola de ar, o absorvedor de choque, e/ou outros componentes críticos do sistema de eixo/suspensão podem ser danificados. Logo, é desejável que o sistema de eixo/suspensão minimize danos a estes componentes críticos. Especificamente, é desejável limitar o movimento articulado da viga sobre o suspensor para impedir sobre-extensão da mola de ar e/ou absorvedor de choque.

[009] Em alguns veículos de carga pesada, os dispositivos que operam na tensão, tais como correntes, cintas, cabos, cabos de aço, ou afins, foram usados para minimizar os possíveis danos à mola de ar e/ou ao absorvedor de choque em consequência de sobre-extensão. Estes dispositivos são dispostos geralmente entre o suspensor ou o chassi do veículo de carga pesada e a viga do conjunto de suspensão para atuar como estruturas mecânicas limitadoras positivas, ou limitadores de movimento descendente. Os dispositivos limitam o movimento articulado da viga do conjunto de suspensão, reduzindo a extensão ou estiramento que a mola de ar e/ou absorvedor de choque pode experimentar. Estes dispositivos minimizam a possiblidade de danos potenciais à mola de ar, ao absorvedor de choque, e/ou aos outros componentes do sistema de eixo/suspensão. Devido ao fato de que estes dispositivos são dispostos abaixo do veículo de carga pesada, eles podem ficar expostos a respingos e resíduos da estrada que poderiam danificar os dispositivos. Os dispositivos são fabricados com frequência relativamente robustos a fim de sustentar o peso de e as forças que atuam sobre o sistema de eixo/suspensão. Isto resulta no fato de os dispositivos aumentarem o peso e o custo de operação do veículo de carga pesada ao mesmo tempo em que diminuem o espaço disponível no já limitado trem de rolamento do veículo de carga pesada e no sistema de eixo/suspensão.

[010] Logo, existe uma necessidade de um sistema de eixo/suspensão para um veículo de carga pesada que forneça um limitador de movimento descendente positivo que seja simples, durável, leve e compacto e que limite o movimento articulado da viga a fim de evitar danos potenciais à mola de ar, ao absorvedor de choque, e/ou aos outros componentes do sistema de eixo/suspensão durante operação do veículo.

SUMÁRIO

[011] Este sumário é fornecido para introduzir os conceitos que estão na descrição. Este sumário não se destina a identificar fatores-chave ou recursos essenciais da presente divulgação, nem se destina a ser usado para limitar o escopo da presente divulgação.

[012] O sistema de eixo/suspensão para um veículo de carga pesada da presente divulgação resolve problemas associados com sistemas de eixo/suspensão da técnica anterior utilizando batentes de corrente ou outros dispositivos que operam na tensão. O sistema de eixo/suspensão da presente divulgação fornece um limitador de movimento descendente mecânico para a limitação de movimento para baixo do sistema de eixo/suspensão enquanto opera em um modo de compressão. O sistema de eixo/suspensão da presente divulgação fornece um limitador de movimento descendente mecânico que é posicionado para ser mais bem protegido de exposição a respingos e resíduos da estrada. O sistema de eixo/suspensão da presente divulgação fornece um limitador de movimento descendente mecânico que é mais compacto com menos componentes, é de fabricação menos dispendiosa, exige menos tempo de montagem e complexidade, e é relativamente mais leve que os limitadores de movimento descendente da técnica anterior, reduzindo o peso do veículo de carga pesada e ocupando menos espaço no trem de rolamento ou no sistema de eixo/suspensão.

[013] De acordo com um aspecto da presente divulgação um conjunto de eixo/suspensão aprimorado para um veículo de carga pesada é apoiado por um membro de chassi do veículo de carga pesada e um suspensor. O conjunto de eixo/suspensão inclui uma viga. Um eixo é apoiado por uma primeira porção da viga para o movimento articulado em relação ao suspensor em uma junta articulada. À primeira porção da viga é localizada em um primeiro lado da junta articulada. O sistema de eixo/suspensão possui um amortecedor. O amortecedor é fixado a um ou mais entre o chassi, o suspensor, e uma segunda porção da viga, que se encontra em um segundo lado oposto da junta articulada. O amortecedor possui uma porção para contactar um componente associado com pelo menos outro entre o membro de chassi, o suspensor e a viga para limitar movimento articulado relativo da viga e do eixo em uma direção.

[014] O conjunto de eixo/suspensão também pode incluir uma porção de engate tendo uma superfície para contactar o amortecedor para limitar movimento articulado relativo da viga e do eixo em uma direção. O membro de engate pode ser fixo a ou integrado a pelo menos um entre o chassi, o suspensor e a viga.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[015] A descrição e os desenhos a seguir expressam certos aspectos e implementações ilustrativas da presente divulgação. Eles são indicativos de, mas de poucos dos vários caminhos em que um ou mais aspectos e implementações podem ser utilizados. Outros recursos da presente divulgação tornar-se-ão aparentes para aqueles que são versados na técnica a partir da leitura da descrição com referência aos desenhos anexos, em que:

[016] Fig. 1 é uma vista de elevação lateral fragmentária, olhando para uma direção externa com uma porção em seção, de uma porção de um sistema de eixo/suspensão da técnica anterior utilizando um batente de corrente;

[017] Fig. 2 é uma vista em perspectiva fragmentária de uma porção de um sistema de eixo/suspensão, de acordo com um aspecto da presente divulgação, incorporando um limitador de movimento descendente;

[018] Fig. 3 é uma vista de elevação lateral fragmentária da porção do sistema de eixo/suspensão, ilustrada na Fig. 2, com alguns componentes em uma posição relativa;

[019] Fig. 4 é uma vista de elevação lateral fragmentária da porção do sistema de eixo/suspensão ilustrada na Fig. 3, com alguns componentes em outra posição relativa;

[020] Fig. 5 é uma vista em perspectiva fragmentária da porção do sistema de eixo/suspensão ilustrada na Fig. 2, incorporando uma bolsa de elevação;

[021] Fig. 6 é uma vista em perspectiva fragmentária de uma porção de um sistema de eixo/suspensão, de acordo com outro aspecto da presente divulgação, incorporando um limitador de movimento descendente;

[022] Fig. 7 é uma vista de elevação lateral fragmentária da porção do sistema de eixo/suspensão ilustrada na Fig. 6, com alguns componentes em uma posição relativa; e

[023] Fig. 8 é uma vista de elevação lateral fragmentária da porção do sistema de eixo/suspensão ilustrada na Fig. 7, com alguns componentes em outra posição relativa.

[024] Caracteres de referência similares identificam partes e direções similares por todos os desenhos.

DESCRIÇÃO

[025] A presente matéria é descrita com referência aos desenhos, em que são usados caracteres de referência iguais para fazerem referência a componentes e constituintes iguais de orientação por toda a descrição. Os pormenores de exemplo são expressos a fim de fornecer um entendimento da presente divulgação. Ficará compreendido, no entanto, que a presente divulgação pode ser reproduzida sem estes pormenores específicos. Também ficará compreendido que os pormenores específicos não devem ser interpretados como limitativos.

[026] A fim de mais bem compreender o sistema de eixo/suspensão para um veículo de carga pesada da presente divulgação, um sistema de eixo/suspensão 20 do tipo de viga com braço arrastado da técnica anterior está ilustrado na Fig. 1. Fazendo-se referência genericamente a um sistema de eixo/suspensão de braço arrastado para os fins de conveniência com o entendimento de que esta referência inclui vigas que se estendem ou para trás ou para frente no que diz respeito à extremidade frontal do veículo de carga pesada. O sistema de eixo/suspensão da técnica anterior é montado em um par de membros de chassi distanciados e se estendendo longitudinalmente 22 de um veículo de carga pesada (não mostrado). O sistema de eixo/suspensão 20 inclui em geral um par de conjuntos de suspensão espaçados lateralmente 40. Devido ao fato de que os conjuntos de suspensão 40 serem idênticos, a título de clareza e concisão, apenas um dos conjuntos de suspensão será descrito.

[027] O conjunto de suspensão 40 inclui uma viga 44 que é conectada pivotalmente a um suspensor 42. A viga 44 possui uma seção transversal geralmente em U invertido formando uma porção aberta (não mostrada) entre um par de paredes laterais espaçadas lateralmente 46 e uma porção de topo 48. A porção aberta da viga 44 está voltada geralmente para baixo, ou em direção contrária ao chassi 22 do veículo de carga pesada. Uma placa de fundo 60 estende-se entre e está afixada às extremidades mais inferiores das paredes laterais 46 por qualquer meio adequado, tal como por soldagem, para completar e fechar o fundo da estrutura da viga 44. A viga 44 inclui uma porção de extremidade frontal 62 e uma porção de extremidade traseira

66. A porção de extremidade frontal 62 possui uma conexão articulada 64, tal como um conjunto de buchas, como é conhecido, para conectar a viga com o suspensor 42 para gerar um movimento articulado relativo. Um eixo estendendo-se transversalmente 68 é recebido, apoiado por, e fixo à viga 44 por meio adequado, tal como por soldagem. O conjunto de suspensão 40 também inclui uma mola de ar 70 montada a e estendendo-se entre o chassi 22 e a porção de extremidade traseira 66 da viga 44. O conjunto de suspensão 40 pode estar suprido com um absorvedor de choque (não mostrado) para fornecer amortecimento, seja isoladamente ou como um suplemento à mola de ar 70, se a mola de ar possuir capacidades de amortecimento.

[028] Durante a operação do veículo de carga pesada, pode ocorrer movimento articulado para baixo da viga 44 e do eixo 68, tal como quando o sistema de eixo/suspensão subitamente desce em decorrência de um buraco ou outro perigo da estrada, frenagem reversa, ou o reboque sendo elevado em um vagão ferroviário. A mola de ar 70 e/ou absorvedor de choque podem ter algumas capacidades limitadas de restringir ou impedir que a viga 44 e o eixo 68 do sistema de suspensão 20 pivote para baixo e uma maneira excessiva. No entanto, a mola de ar 70 e o absorvedor de choque pode ficar danificado se a carga de tração produzida pela extensão ultrapasse as limitações estruturais da mola de ar e/ou do absorvedor de choque. Em consequência, a mola de ar 70, o absorvedor de choque, e/ou outros componentes do sistema de eixo/suspensão 20 podem ser danificados.

[029] Logo, uma estrutura adicional pode ser desejável ou necessária a fim de limitar ou impedir movimento excessivo para baixo - da viga 44 e do eixo 68 e sobre- extensão de um dano potencial à mola de ar 70, ao absorvedor de choque, e/ou aos outros componentes do sistema de eixo/suspensão 20. A estrutura adicional é tipicamente na forma de uma corrente 82. Dispositivos diferentes de correntes, tais como cintas, cabos, cabos de aço, etc., podem ser utilizados de modo similar. À corrente 82 inclui uma porção de extremidade de fundo 84, uma porção de extremidade de topo 100, e uma pluralidade de elos 106. A porção de extremidade de fundo 84 afixa-se à viga 44 por meio adequado, 86. A porção de extremidade de topo 100 é conectada a um suporte de montagem 102 por meio adequado, tal como um fixador 104. O suporte de montagem 102 é afixado ao suspensor 42 ou ao chassi 22 por soldagem ou outro meio adequado. A corrente 82 atua na tensão para limitar o movimento articulado para baixo da viga 44 do conjunto de suspensão 40. O número, tamanho e dimensão dos elos 106 estabelecem a amplitude de movimento articulado para baixo da viga 44 permitida pela corrente 82. A corrente 82 alcança seu limite extensível antes que a mola de ar 70 ou absorvedor de choque se estenda além das limitações estruturais. Logo, a corrente 82 ajuda a impedir danos à mola de ar, 70, ao absorvedor de choque, e/ou a outros componentes do sistema de eixo/suspensão 20.

[030] O sistema de eixo/suspensão da técnica anterior 20, embora fornecendo um batente mecânico que limita o movimento articulado da viga 44 e do eixo 68, possui limitações, inconvenientes e desvantagens. A corrente 82 do sistema de eixo/suspensão da técnica anterior 20 aumenta indesejavelmente a altura e o custo de operação do veículo de carga pesada e reduz a quantidade de espaço disponível no trem de rolamento para outros componentes. A corrente 82 do sistema de eixo/suspensão da técnica anterior 20 também é exposta a e propensa a danos provenientes de respingos e resíduos da estrada.

[031] O sistema de eixo/suspensão aprimorado para um veículo de carga pesada de acordo com a presente divulgação supera as limitações, inconvenientes e desvantagens do sistema de eixo/suspensão da técnica anterior 20. O sistema de eixo/suspensão da presente divulgação fornece um limitador de movimento descendente mecânico de baixo custo, relativamente mais simples, mais leve e mais compacto que é abrigado ou mais bem protegido de respingos e resíduos da estrada.

[032] Um sistema de eixo/suspensão para um veículo de carga pesada 120, de acordo com um aspecto da presente divulgação, está ilustrado na Fig. 2. O sistema de eixo/suspensão 120 é montado tipicamente a, e apoiado por membros de um chassi 122 distanciados e estendendo-se longitudinalmente e/ou transversalmente de um chassi do veículo de carga pesada (não mostrado). O sistema de eixo/suspensão 120 inclui geralmente um par de conjuntos de suspensão espaçados lateralmente 140. Devido ao fato de os conjuntos de suspensão 140 serem idênticos, a título de clareza e concisão, apenas um dos conjuntos de suspensão será descrito, e fica entendido que esta descrição se aplica igualmente a todos os conjuntos de suspensão 140.

[033] O conjunto de suspensão 140 inclui um suspensor 142 constituído de duas porções laterais de suspensor (apenas uma porção lateral de suspensor está mostrada para fins de clareza e de exemplificação nas Figs. 2-5) fixada ao chassi 122. O suspensor 142 pode ser formado de um material de metal adequadamente espesso e forte, tal como o aço. O conjunto de suspensão 140 inclui uma viga 144 conectada articuladamente ao suspensor 142. A viga 144 está ilustrada na configuração de braço arrastado, mas pode incluir outras configurações, tal como um braço de ataque. A viga 144 pode ser formada a partir de qualquer método e material de fabricação adequado, tal como aço de placa dobrada. A viga 144 inclui uma placa de topo 148, um par de paredes laterais externas e internas 146, e uma parede de fundo 160. A placa de topo 148, as paredes laterais 146 e a parede de fundo 160 podem ser formadas a partir de qualquer material rígido adequado, tal como um metal, e unidas por meio adequado, tal como por soldagem. Alternativamente, duas ou mais entre a placa de topo 148, as paredes laterais 146 e a parede de fundo 160 podem ser formadas como uma única peça de aço e depois dobradas para formar duas ou mais superfícies de parede ou uma estrutura geralmente em U para formar três paredes. Em algumas configurações, a placa de topo 148 e a parede de fundo 160 podem sobrepor-se às paredes laterais

146. A placa de topo 148, as paredes laterais 146, e a parede de fundo 160 podem ser formadas de outros materiais, conformadas ou conectadas juntas de outros modos, e/ou mesmo formadas de uma única peça de material compósito. A viga 144 também inclui uma porção frontal 162 e uma porção traseira 166. Uma parede de fundo 160 estende-se entre as paredes laterais 146 para fechar a viga 144. A porção de extremidade frontal 162 inclui uma conexão articulada 164, tal como um conjunto de buchas, como é conhecido, para conectar a viga 144 ao suspensor 142 para um movimento articulado relativo, como é conhecido. A viga 144 também pode incluir uma extensão 184 localizada à frente da conexão articulada 164. A extensão 184 encontra- se em um lado da conexão articulada 164 oposta à porção de extremidade frontal 162. A extensão 184 pode ser um componente separado afixado permanentemente à viga 144 por meio adequado, tal como por soldagem. Alternativamente, a extensão 184 pode ser formada com a viga 144 como uma peça única.

[034] Um eixo estendendo-se transversalmente 168 (Fig. 2) é recebido, apoiado por e fixado à viga 144 por meio adequado, tal como por soldagem ou fixação. O eixo 168 é apoiado em geral por uma porção intermediária da viga 144 estendendo- se para trás da conexão articulada 164. Especificamente, o eixo 168 é apoiado por uma porção da viga 144 entre a conexão articulada 164 e a porção de extremidade traseira 166. Na alternativa, o eixo 168 pode ser apoiado por uma porção da viga 144 adjacente a, ou atrás da porção de extremidade traseira 166.

[035] O conjunto de suspensão 140 também inclui uma mola de ar 170 montada a e estendendo-se entre o chassi 122 e a porção de extremidade traseira 166 da viga 144. O conjunto de suspensão 140 pode ser suprido com um absorvedor de choque (não mostrado) para fornecer amortecimento. Alternativamente, a mola de ar 170 pode ser concebida e construída para fornecer características de amortecimento. Em consequência, a mola de ar 170 pode trabalhar em conjunto com ou eliminar a necessidade do absorvedor de choque.

[036] O conjunto de suspensão 140 também inclui um conjunto de limitador de movimento descendente novo e aprimorado 180. O conjunto de limitador de movimento descendente 180 inclui um amortecedor 182 e um membro de engate 186. O amortecedor 182 é montado na extensão 184 da viga 144, tal que ele se estende geralmente para cima a partir da extensão e fica, portanto, protegido de respingos e resíduos da estrada. Alternativamente, o amortecedor 182 pode ser montado em qualquer um entre a viga 144, o chassi 122 ou o suspensor 142. O amortecedor 182 pode ser uma estrutura existente de qualquer um entre o chassi 122, o suspensor 142 e a viga 144. O amortecedor 182 pode ser formado de qualquer material com rigidez e durabilidade suficientes, tais como polímeros sintéticos, elastômeros, borrachas ou compósitos. É importante compreender que o amortecedor 182 também pode ser formado de materiais de metal ou materiais compósitos. O amortecedor 182 pode ter um formato geralmente cilíndrico ou frustocônico e pode incluir uma depressão ou abertura centralizada através da qual um fixador (não mostrado) pode ser inserido para afixar o amortecedor à extensão 184. Alternativamente, outros conectores apropriados ou meios de afixação podem ser usados para afixar o amortecedor 182 à extensão 184.

[037] Uma bolsa de elevação 183 (Fig. 5) pode ser usada no lugar do amortecedor 182. Alternativamente, o amortecedor 182 pode ser usado em conjunto com a bolsa de elevação 183, como mostrado. A bolsa de elevação 183 pode estar fixada ao amortecedor 182 ou adjacente ao amortecedor e o chassi 122, e se estender entre o amortecedor e os componentes associados com o suspensor 142 e/ou o chassi do veículo de carga pesada. A bolsa de elevação 183 pode estar conectada operativamente a uma válvula de controle de altura (não mostrada) e a mola de ar

170. Isto permitiria que a bolsa de elevação 183 e o amortecedor 182 atuem como um mecanismo de elevação do conjunto de suspensão capaz de alterar a altura do sistema de eixo/suspensão 120.

[038] O membro de engate 186 pode ser um componente separado, tal como uma estrutura ou superfície, afixado ao suspensor 142, ao chassi 122 à viga 144, ou à extensão 184. Dependendo do arranjo do amortecedor 182 e do conjunto de suspensão 140, o membro de engate 186 pode ser um componente existente do chassi 122, do suspensor 142 ou da viga 144. O membro de engate 186 inclui uma superfície 188 para o amortecedor 182 engatar e restringir o movimento articulado da viga 144 e do eixo 168 sobre a conexão articulada 164. A configuração e o posicionamento relativo do amortecedor 182 e do membro de engate 186 determina a amplitude do movimento articulado da viga 144 e do eixo 168. Especificamente, o movimento articulado para baixo da viga 144 e do eixo 168 pode ser restrito a uma quantidade predeterminada, tal como a aproximadamente 12º, ou aproximadamente 4 polegadas a partir de uma altura do veículo de carga pesada. No entanto, contempla- se que o amortecedor 182 e/ou o membro de engate 186 podem permitir ajuste a fim de fornecer uma quantidade personalizada de movimento articulado da viga 144 e do eixo 168 para uma aplicação de veículo de carga pesada particular.

[039] Como ilustrado na Fig. 3, o amortecedor 182 é distanciado de, ou não entra em contato com o membro de engate 186 ou com qualquer componente do suspensor 142 ou do chassi 122 do veículo de carga pesada quando a viga 144 e o eixo 168 estão em uma altura tipicamente neutra. À medida que a viga 144 e o eixo 168 pivotam para baixo na direção D (Fig. 4) e se aproximam de seus limites de percurso descendente, a extensão 184 pivota de modo correspondente na direção U sobre a conexão articulada 164. Como ilustrado na Fig. 4, isto resulta no fato de que o amortecedor 182 engata a superfície 188 do membro de engate 186 ou de outros componentes (não mostrados) associados com o chassi 122 ou o suspensor 142. Este contato com a superfície 188 restringe o movimento articulado para baixo da viga 144 e do eixo 168 sobre a conexão articulada 164. Em consequência, o movimento articulado limitado da viga 144 e do eixo 168 ajuda a impedir sobre-extensão de, e a evitar danos potenciais à mola de ar 170 e/ou a outros componentes do sistema de eixo/suspensão 120 quando o veículo de carga pesada é elevado em um vagão ferroviário, é submetido a frenagem reversa, ou atinge um buraco ou outros perigos oriundos da estrada.

[040] Um sistema de eixo/suspensão para um veículo de carga pesada 220, de acordo com outro aspecto, é ilustrado na Fig. 6. O sistema de eixo/suspensão 220 é montado em um par de membros distanciados e estendendo-se longitudinalmente e/ou transversalmente de um chassi 222 de um veículo de carga pesada (não mostrado). O sistema de eixo/suspensão 220 inclui geralmente um par de conjuntos de suspensão espaçados lateralmente 240. Devido ao fato de os conjuntos de suspensão 240 serem idênticos, a título de clareza e concisão apenas um dos conjuntos de suspensão será descrito.

[041] O conjunto de suspensão 240 inclui um suspensor 242 constituído de duas porções laterais de suspensor (apenas uma porção lateral de suspensor é mostrada para fins de clareza e de exemplificação nas Figs. 6-8) fixadas ao chassi

222. O suspensor 242 pode ser formado de um material de metal espesso e forte adequado, tal como o aço. Uma viga 244 é conectada pivotalmente ao suspensor 242. A viga 244 inclui uma placa de topo 248, um par de paredes laterais externas e internas 246, e uma parede de fundo 260. A placa de topo 248, as paredes laterais 246 e a parede de fundo 260 podem ser formadas separadamente de qualquer material rígido adequado, tal como um metal. Alternativamente, duas ou mais entre a placa de topo 248, as paredes laterais 246 e a parede de fundo 260 podem ser formadas como uma peça única de aço e depois dobradas para formar duas ou mais superfícies de parede ou uma estrutura geralmente em U para formar três paredes. Em algumas configurações, a placa de topo 248 e a parede de fundo 260 podem sobrepor-se às paredes laterais 246. A placa de topo 248, as paredes laterais 246, e a parede de fundo 260 podem ser formadas de outros materiais, conformadas ou conectadas juntas de outros modos, e/ou mesmo serem formadas a partir de uma peça única de material compósito. A viga 244 também inclui uma porção de extremidade frontal 262 e uma porção de extremidade traseira 266. A porção de extremidade frontal 262 inclui uma conexão articulada 264, tal como um conjunto de buchas, como é conhecido, para conectar a viga 244 com o suspensor 242 para um movimento articulado relativo. A viga 244 também inclui uma extensão 284 localizada à frente da conexão articulada 264 em um lado do conjunto de buchas oposto à porção de extremidade frontal 262. A extensão 284 pode ser um componente separado que é fixo à viga 244 por meio adequado, tal como por soldagem. Alternativamente, a extensão 284 pode ser formada com a viga 244 como uma peça única.

[042] Um eixo estendendo-se transversalmente 268 é recebido, apoiado por e é fixado à viga 244 por meio adequado, tal como por soldagem ou elemento de fixação. O eixo 268 é apoiado por uma porção intermediária da viga 244 localizada atrás da conexão articulada 264. Especificamente, o eixo 268 pode ser apoiado pela porção intermediária da viga 244 entre a conexão articulada 264 e a porção de extremidade traseira 266. Na alternativa, o eixo 268 pode ser apoiado por uma porção da viga 244 na porção de extremidade traseira 266.

[043] O conjunto de suspensão 240 também inclui uma mola de ar 270 montada a, e estendendo-se entre o chassi 222 e a porção de extremidade traseira 266 da viga 244. O conjunto de suspensão 240 pode ser suprido com um absorvedor de choque (não mostrado) para fornecer amortecimento. Alternativamente, a mola de ar 270 pode ser concebida e construída para fornecer características de amortecimento, e usada com ou sem um ou mais absorvedores de choque.

[044] O conjunto de suspensão 240 também inclui um conjunto de limitador de movimento descendente novo e aprimorado 280. O conjunto de limitador de movimento descendente 280 inclui um amortecedor 282. O amortecedor 282 é montado na extensão 284 da viga 244, de tal modo que ele se estende geralmente para cima a partir da extensão e fica, portanto, protegido de respingos e resíduos da estrada. Alternativamente, o amortecedor 282 pode ser montado diretamente ou indiretamente em qualquer um entre a viga 244, o chassi 222 ou o suspensor 242. O amortecedor 282 pode ser uma estrutura existente de qualquer um entre o chassi 222,

o suspensor 242 e a viga 244. O amortecedor 282 pode ser formado de qualquer material com rigidez e durabilidade suficientes, tal como polímeros sintéticos, elastômeros, borrachas ou compósitos. É importante compreender que o amortecedor 282 também pode ser formado de materiais de metal ou materiais compósitos de metal. O amortecedor 282 é de formato geralmente cilíndrico ou frustocônico e pode incluir uma depressão ou abertura centralizada através da qual um fixador (não mostrado) pode ser inserido para afixar o amortecedor à extensão 284. Alternativamente, outros conectores apropriados ou meios de afixação podem ser usados para afixar o amortecedor 282 à extensão 284. Contempla-se que uma bolsa de elevação (não mostrada) pode ser usada no lugar do amortecedor 282. Alternativamente, o amortecedor 282 pode ser usado em conjunto com a bolsa de elevação.

[045] O conjunto de limitador de movimento descendente 280 também inclui um membro de engate 286. O membro de engate 286 pode ser um componente separado, tal como uma estrutura ou superfície, fixado a uma porção do chassi 222 ou do suspensor 242 ou pode ser integralmente formado com o chassi ou o suspensor. Dependendo do arranjo do amortecedor 282 do conjunto de suspensão 240, o membro de engate 286 pode ser um componente existente do chassi 222, do suspensor 242 ou da viga 244. O membro de engate 286 pode ser formado por qualquer processo adequado a partir de qualquer material adequado. Especificamente, o membro de engate 286 pode ser um suporte formado a partir de aço de folha dobrada. O membro de engate 286 pode ser disposto entre, e afixado a uma ou mais das paredes do suspensor 242 por qualquer meio adequado, tal como elementos fixadores ou soldas. Logo, o membro de engate pode ficar pelo menos parcialmente abrigado ou protegido pelo suspensor 242 e/ou chassi 222 do veículo de carga pesada. O membro de engate 286 inclui uma superfície 288 para contactar o amortecedor 282 de modo a restringir o movimento articulado da viga 244 e do eixo

268. A configuração e o posicionamento relativo do amortecedor 282 e do membro de engate 286 determina a amplitude de movimento articulado da viga 244 e do eixo 268. Especificamente, o movimento articulado para baixo da viga 244 e do eixo 268 pode ser restrito a aproximadamente 12º, ou aproximadamente 4 polegadas a partir de uma altura do veículo de carga pesada. Contempla-se adicionalmente que o amortecedor 282 e/ou o membro de engate 286 pode ser ajustável para permitir movimento articulado personalizado da viga 244 e do eixo 268 para uma aplicação particular do veículo de carga pesada.

[046] Como ilustrado na Fig. 7, o amortecedor 282 é distanciado de, ou não está em contato com o membro de engate 286 ou qualquer componente do suspensor 242 e/ou do chassi 222 do veículo de carga pesada quando a viga 244 e o eixo 268 estão em altura. Como ilustrado na Fig. 8, à medida que a viga 244 e o eixo 268 pivotam para baixo na direção D' (Fig. 8), a extensão 284 pivota para cima na direção U', e o amortecedor 282 faz contato e engata a superfície 288 do membro de engate 286 ou de um componente associado com o chassi 222 e/ou o suspensor 242. O contato com a superfície 288 restringe o movimento articulado para baixo da viga 244 e do eixo 268 sobre a conexão articulada 264. Em consequência, o movimento articulado limitado da viga 244 e do eixo 268 pode impedir sobre-extensão de, e evitar danos potenciais à mola de ar 270 e/ou a outros componentes do sistema de eixo/suspensão 220 quando o veículo de carga pesada é elevado em um vagão ferroviário, se submete à frenagem reversa, ou atinge um buraco ou outros perigos da estrada.

[047] Portanto, o sistema de eixo/suspensão 120, 220 fornece um novo e aprimorado conjunto de limitador de movimento descendente positivo simples 180, 280 que requer menos componentes e é efetivo, de baixo custo, leve e supera as desvantagens, inconvenientes e limitações dos sistemas de eixo/suspensão da técnica anterior. O sistema de eixo/suspensão 120, 220 também fornece um conjunto de limitador de movimento descendente 180, 280 que é de baixo custo, relativamente mais simples, mais leve, mais compacto e protegido contra respingos e resíduos da estrada. Além do mais, fica entendido que, ao contrário dos limitadores descendentes da técnica anterior, o conjunto de limitador de movimento descendente novo e aprimorado 180, 280 funciona quando exposto à força compressiva em vez de tensão para limitar movimento articulado para baixo da viga 144, 244 e do eixo 168, 268.

[048] Na descrição, determinados termos foram usados o intuito de concisão, clareza e entendimento. Nenhuma forma de limitações desnecessárias devem ser inferidas a partir desses termos além das exigências da técnica anterior, pois estes termos são usados para fins descritivos e se destinam a ser interpretados em sentido amplo. A descrição e ilustração da presente divulgação é a título de exemplo, e o escopo da presente divulgação não está limitado aos pormenores exatos mostrados ou descritos. Os sistemas de eixo/suspensão 120, 220 da presente divulgação poderiam ser utilizados em caminhões de carga pesada, reboques, ônibus, etc., sem alterar o conceito geral ou operação. O conjunto de suspensão 140, 240 da presente divulgação poderia ser utilizado em todos os tipos de sistemas de eixo/suspensão, incluindo aqueles ou com uma configuração de braço arrastado ou braço de ataque, sem alterar o conceito geral ou a operação. O sistema de eixo/suspensão 120, 220 da presente divulgação poderia ser fabricado de outros materiais, ter diferentes formatos, tamanhos ou poderia ser utilizado em vários tipos de chassis ou subchassis de veículo de carga pesada que montam os sistemas de eixo/suspensão sem alterar o conceito geral ou operação.

[049] Algumas terminologias são usadas apenas com fins de referência, e não se destinam a ser limitativas. Por exemplo, os termos, tais como "para baixo" refere- se a direções nos desenhos aos quais é feita referência. Os termos, tais como "frontal", "traseiro", "para baixo", "para cima", "para frente", "para trás", "longitudinal", e "transversal", descrevem a orientação de porções de um componente dentro de uma referência ao texto e aos desenhos associados descrevendo o objeto em discussão. Estas terminologias podem incluir as palavras especificamente mencionado acima, derivados dos mesmos, e palavras de similar import. Similarmente, os termos "primeiro", "segundo", e outros destes termos numéricos referindo-se a estruturas não implicam uma sequência ou ordem, a menos que claramente indicado pelo contexto.

[050] Embora a descrição tenha sido mostrada e descrita com relação a um ou mais aspectos, aplicações ou implementações, pode ocorrer a aqueles que são versados na técnica com base uma leitura e entendimento desta descrição e dos desenhos que alterações e modificações equivalentes podem ser efetuadas sem se desviar do espírito e escopo dos aspectos ou implementações na descrição. A descrição destina-se a incluir todas estas modificações e alterações.

Claims

REIVINDICAÇÃO

1. Um conjunto de eixo/suspensão para um veículo de carga pesada, o conjunto de eixo/suspensão apoiado por um chassi e um suspensor do veículo de carga pesada, o conjunto de eixo/suspensão CARACTERIZADO por compreender: uma viga; um eixo apoiado por uma primeira porção da viga para o movimento articulado em relação ao suspensor em uma junta articulada, a primeira porção da viga estando localizada em um primeiro lado da junta articulada; e um amortecedor fixado a pelo menos um entre o chassi, o suspensor, e uma segunda porção da viga localizada em um segundo lado oposto da junta articulada, o amortecedor tendo uma porção para contactar a estrutura de pelo menos o outro entre o chassi, o suspensor e a viga para limitar movimento articulado relativo da viga e do eixo em uma direção.

2. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por incluir ainda a viga sendo uma viga de braço arrastado.

3. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por incluir ainda uma porção de engate tendo uma superfície para contactar o amortecedor a fim de limitar movimento articulado da viga e o eixo em uma direção, a porção de engate estando fixa a ou integrada a pelo menos um entre o chassi e o suspensor.

4. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO por incluir ainda a porção de engate estando disposta sobre a viga a fim de proteger a porção de membro de engate de resíduos da estrada.

5. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por incluir ainda o suspensor tendo uma parede interna e uma parede externa; em que ao contactar pelo menos o outro entre o chassi, o suspensor e a viga,

o amortecedor é exposto à força compressiva e disposto pelo menos de uma maneira consistindo de entre a parede interna e a parede externa do suspensor, sobre a parede interna e a parede externa do suspensor, e dentro do chassi.

6. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por incluir ainda o suspensor tendo uma parede interna e uma parede externa; a porção de engate estando disposta entre a parede interna e a parede externa do suspensor a fim de proteger a porção de engate de resíduos da estrada.

7. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o amortecedor funciona exposto à força compressiva para limitar movimento articulado do eixo em uma direção.

8. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por incluir ainda uma porção de engate afixada a ou integrada ao chassi e tendo uma superfície para contactar o amortecedor para limitar movimento articulado da viga e do eixo em uma direção.

9. Um sistema de eixo/suspensão para um veículo de carga pesada, o sistema de eixo/suspensão apoiado por um chassi e um suspensor do veículo de carga pesada, o sistema de eixo/suspensão CARACTERIZADO por compreender: uma viga; um eixo apoiado por um primeiro lado da viga para o movimento articulado em relação ao suspensor em uma junta articulada; uma estrutura montada na viga a uma distância da junta articulada, a estrutura adaptada para contactar um componente de pelo menos um entre o chassi e o suspensor, a estrutura funcionando quando exposta à força compressiva para limitar movimento articulado da viga e do eixo em uma direção.

10. O sistema de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO por incluir ainda a estrutura sendo um amortecedor feito de polímero ou elastômero.

11. O sistema de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO por incluir ainda a viga sendo uma viga de braço arrastado.

12. O sistema de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura é montada à viga em um lado da junta articulada oposto ao primeiro lado da viga.

13. O sistema de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO por incluir ainda uma porção de engate tendo uma superfície para contactar a estrutura e limitar movimento articulado da viga e do eixo, a porção de engate estando afixada a pelo menos um entre o chassi e o suspensor.

14. Um conjunto de eixo/suspensão para um veículo de carga pesada, o conjunto de eixo/suspensão apoiado por um chassi e um suspensor do veículo de carga pesada, o sistema de eixo/suspensão CARACTERIZADO por compreender: uma viga tendo uma primeira porção e uma segunda porção, a viga estando conectada operativamente ao suspensor em uma junta articulada intermediária à primeira porção e segunda porção sobre a qual a viga possui movimento articulado em relação ao suspensor; a primeira porção da viga estendendo-se da junta articulada em uma primeira direção; a segunda porção da viga estendendo-se da junta articulada em uma segunda direção oposta à primeira direção; e estrutura de pelo menos um entre o chassi, o suspensor, e a segunda porção da viga, a estrutura adaptada para contactar pelo menos um da outra estrutura entre o chassi, o suspensor, e a segunda porção da viga para limitar movimento articulado da viga.

15. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO por incluir ainda a viga sendo uma viga de braço arrastado.

16. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO por incluir ainda um eixo apoiado pela primeira porção da viga.

17. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos uma das estruturas funciona quando exposta à força compressiva para limitar movimento articulado para baixo da viga.

18. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO por incluir ainda pelo menos uma das estruturas sendo um amortecedor fixo à segunda porção da viga, o amortecedor estando adaptado para contactar um entre o chassi e o suspensor.

19. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO por incluir ainda uma bolsa de elevação disposta entre pelo menos uma das estruturas e o chassi, a bolsa de elevação estando adaptada para ajustar uma altura do veículo de carga pesada.

20. O conjunto de eixo/suspensão de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO por incluir ainda pelo menos uma das estruturas sendo uma bolsa de elevação disposta entre a segunda porção da viga e o chassi, a bolsa de elevação estando adaptada para ajustar uma altura do veículo de carga pesada.

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