BRPI0609381A2 - torre do eixo de rodas - Google Patents

Abstract

TORRE DO EIXO DE RODAS. A presente invenção refere-se a sistemas de suspensão de veículo e para os componentes do mesmo incluindo dispositivos de conexão para montagem de um mecanismo de alinhamento de eixo de rodas e/ou de reação à carga junto a um eixo de rodas. Neste documento são reveladas torres de eixo de rodas utilizadas para conectar uma caixa de torque com um eixo de rodas. A torre do eixo de rodas da presente invenção pode incluir um os mais aspectos para absorver e dispersar cargas para o eixo de rodas. A torre do eixo de rodas possui uma borda mais contornada ou curvada na chapa lateral que experimenta uma força de compressão do que uma borda similar na chapa lateral que experimenta uma força de tensão. Adicionalmente, a torre do eixo de rodas possui prolongamentos que se estendem a partir das chapas laterais proporcionando uma superfície maior na capa do eixo de rodas. Pelo menos um dos prolongamentos se estendendo a partir da chapa lateral experimentando uma força de compressão possui um canto curvado ou arredondado. Além disso, as torres de eixo de rodas incluem uma chapa interna possuindo uma fenda descentralizada onde a caixa de torque se conecta. A fenda descentralizada proporciona material adicional para absorver a força de compressão experimentada em um lado da chapa interna.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TORRE DO EIXO DE RODAS"

Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US60/662.233, depositado em 16 de Março de 2005 e do Pedido Não Provisório US depositado em 15 de Março de 2006 denominado "Axle Tower" e identificado pelo Protocolo 0715-0171.01.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A presente invenção é direcionada para dispositivos para juntarum componente do sistema de suspensão tal como um dispositivo de alinhamento de eixo de rodas e/ou um mecanismo de reação de carga com acapa do eixo. Em particular, a presente invenção é direcionada para torresde eixo de rodas que juntam um dispositivo multifuncional e alinhamento deeixo e/ou de reação de carga, tal como uma caixa de torque com a capa do eixo.

O sistema de suspensão de um veículo proporciona uma viagemconfortável para os passageiros do veículo e protege a carga que o veículopode estar transportando de vibração excessiva. Igualmente, se não, deforma mais importante, o sistema de suspensão também proporciona estabilidade para o veículo por controlar várias forças atuando sobre o eixo de rodas as quais de outra forma causariam uma alteração não desejada na posição do eixo de rodas em relação ao chassi do veículo. Especificamente, taisforças operam para alterar a posição vertical, lateral, e/ou longitudinal doeixo de rodas em relação ao chassi do veículo e também podem causar movimento do eixo de rodas tal como rolagem, guinada e torção. Cada um doscomponentes do sistema de suspensão reage e controla uma ou mais forças. De modo a reduzir a complexidade e o peso do sistema de suspensão,os componentes do sistema de suspensão estão sendo projetados para controlar várias forças.

Uma montagem de caixa de torque é um tal componente multi-funcional. Ela reage às cargas elásticas verticais do ar, resiste às cargas de frenagem/aceleração, atua como um aspecto principal de resistência à rolagem, resiste à força da curva e à carga lateral e mantém a localização doeixo de rodas em relação às longarinas do chassi e também ajuda a impedirguinada indevida e torção do eixo de rodas.

Em geral, a montagem de caixa de torque compreende uma es-trutura de caixa retangular de aço soldada. As extremidades frontal e traseirasão soldadas com tubos de aço redondos. Quando da montagem, buchas deborracha são inseridas dentro destes tubos e hastes de metal redondas sãocolocadas nas buchas. Em uma extremidade da caixa de torque, a haste éconectada com uma travessa que se expande entre as longarinas do chassido chassi do veículo. Na extremidade oposta da caixa de torque, cada ex-tremidade da haste de mental redonda interna é por sua vez conectada comuma torre de eixo de rodas ligando a caixa de torque com o eixo de rodasatravés da capa do eixo. Detalhes adicionais de uma montagem de caixa detorque são revelados na Patente US 6.527.286. A revelação da Patente US 6.257.286 é incorporada neste documento por referência.

Claramente, o caminho da carga entre a capa do eixo e a caixade torque é de grande importância. Os dispositivos de conexão ou torres deeixo de roda como referidos neste documento são pretendidos para propor-cionar um meio de transferir estas cargas sobre a capa do eixo. Estas torresde eixo de rodas transferem as cargas longitudinais, de entrada de rolagem,lateral e vertical. De preferência, as torres de eixo de rodas são capazesdesta transferência de carga sem sobrecarregar e/ou partir a capa do eixo.

Eixos de roda assimétricos são convencionais na América doNorte. Assimétrico se refere ao fato de que a caixa do diferencial é desloca-da a partir da linha central do eixo de rodas. Eixos de roda assimétricos a-presentam desafios ao se projetar os dispositivos de conexão que conectamos dispositivos de alinhamento do eixo de rodas e/ou os dispositivos de rea-ção a carga, tal como as caixas de torque, com a capa do eixo. A caixa detorque ou outro dispositivo tipicamente é centralizado entre as longarinas dochassi de um veículo e por conseqüência centralizado entre as extremidadesopostas do eixo de rodas. De modo a centralizar a caixa de torque ou outrodispositivo, os dispositivos de conexão, tal como torres de eixo de rodas, sãoseparados por uma distância igual a partir da linha central do eixo de rodas.Por conseqüência, desde que a caixa do diferencial não é centralizada noeixo de rodas, as torres de eixo de rodas tipicamente são montadas em dis-tâncias diferentes a partir de ambos lados da linha central da caixa do dife-rencial. Em outras palavras, as torres de eixo de rodas são montadas empontos assimétricos ao redor da linha central da caixa do diferencial, de mo-do que uma corda conectando os pontos de conexão não é horizontal.

Como tal, as torres de eixo de rodas tipicamente são projetadasde forma diferente uma da outra para acomodar seu posicionamento assimé-trico ao redor da caixa do diferencial. Além de possuir configurações básicasdiferentes para acomodar a posição de montagem na caixa do diferencial, astorres de eixo de roda também são de alturas diferentes de modo a manter aextensão transversal da caixa de torque paralela ao eixo de rodas não ativo.Em outras palavras, desde que uma torre do eixo de rodas pode ser coloca-da em uma posição mais elevada na caixa do diferencial do que a outra torredo eixo de rodas, esta torre do eixo de rodas será mais curta do que a outratorre do eixo de rodas, caso contrário a caixa de torque será desalinhada emrelação ao eixo de rodas não ativo.

As torres de eixo de rodas têm que estar aptas a suportar forçasde tensão exercidas pela caixa de torque ou por outros tais dispositivos, astorres do eixo de rodas têm que estar aptas a absorver e/ou dispersar asforças ao longo da capa do eixo de modo a impedir falha possível do eixo derodas e/ou das caixas de diferencial.

Outros dispositivos de conexão conhecidos na técnica são poracaso as torres de haste de torque longitudinal e transversal encontradas namaioria das suspensões de auto-estrada ou a torre que conecta uma "hasteem V" com a parte de cima da capa do eixo. Entretanto, estes dispositivosnão são pretendidos para serem multifuncionais por natureza como é o casodas torres de eixo de roda da presente invenção. As torres de eixo de rodasda presente invenção são únicas pelo fato de que elas são componentesestruturais multifacetados, multifuncionais, isto é, estruturas que reagem àscargas em vários eixos geométricos, ao passo que os dispositivos existentessão unidimensionais em sua função, isto é, estruturas que reagem às cargasem um único eixo geométrico. De modo a proporcionar as funções listadasacima, vários aspectos que são aperfeiçoamentos em relação às estruturasda técnica anterior podem ser incluídos nas torres de eixo de rodas da presente invenção.

Como será explicado em maiores detalhes abaixo, a caixa detorque está em tensão e reage por puxar as torres de eixo de mola quandouma carga vertical é aplicada junto às molas pneumáticas. Devido a estacarga suportada por viga em balanço dentro das torres de eixo de rodas,existe um lado de compressão (mais próximo da caixa de torque) e um ladode tensão (mais distante da caixa de torque) nas torres de eixo de rodas.Estes dois lados das torres de eixo de rodas portanto podem ser projetadosde forma diferente para proporcionar um projeto eficiente capa de transportaras cargas.

Em uma modalidade das torres de eixo de rodas da presente invenção, as torres de eixo de rodas podem incluir vários aspectos. Enquanto estes aspectos serão discutidos em maiores detalhes abaixo, eles sãoresumidos a seguir. Um aspecto que pode ser incluído e que o lado de compressão da torre do eixo de rodas difere em formato do lado de tensão datorre. Os formatos diferentes afetam a rigidez de cada lado da torre e aperfeiçoam a distribuição de tensão e reduzem a carga de tensão sobre a capado eixo. Uma diferença no formato dos lados da torre é que o lado da torredo eixo de rodas que experimenta forças de compressão mais elevadas érecortado ou contornado até uma maior extensão do que o outro lado ou lado de tensão da torre.

Outro aspecto que pode ser incluído é que a fenda da chapa deconexão interna é formatada de forma assimétrica. A assimetria endereça aconcentração de tensão em um lado da fenda através da concentração dematerial para deslocar o nível de tensão mais elevado. Em outras palavras,existe mais material no lado que experimenta maiores forças de tensão.

Um aspecto adicional que pode ser incluído é uma superfícieassimétrica conectando as torres de eixo de rodas com a capa do eixo. Olado de compressão da torre do eixo de rodas ou o lado com o maior grau deinterrupção ou curvatura possui pelo menos um canto arredondado. O raiode superfície arredondado no lado de compressão da torre do eixo de rodasatenua os efeitos de um canto mais afinado na capa do eixo por distribuir acarga de tensão. Em adição, a superfície possui uma extensão considerávelao longo da capa do eixo. Isto ajuda a dispersar a tensão ao longo de umaárea maior do eixo de rodas e da caixa do diferencial.

Ainda outro aspecto que pode ser incluído é que a formação deestrias ou de contorno da torre do eixo de rodas no lado de compressãopermite que a mesma dobre e se conforme à medida que o eixo de rodas sedeforma sob a carga sem sobrecarregar as soldas de conexão. Uma estrutu-ra não possuindo formação de estrias ou de contornos seria mais rígida enão dobraria à media que o eixo de rodas distorce o que sobrecarregaria assoldas.

Ainda outro aspecto pode ser a soldadura das torres de eixo derodas. A soldadura é mais leve, mais barata e pode ser preferível em relaçãoàs peças de aço fundido comuns. Em adição, a soldadura na requer usina-gem subseqüente como a fundição iria requerer. Entretanto, a torre do eixode rodas poderia ser fabricada em forma de fundição versus a fabricaçãodescrita neste documento sem se afastar do escopo da invenção. As torresde eixo de rodas da presente invenção também poderiam ser alteradas paraservir como conexões de haste de torque.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em um aspecto da presente invenção, uma torre de eixo de ro-das é proporcionada para conexão de um componente da suspensão do ve-ículo com um eixo de rodas do veículo possuindo uma linha central. A torredo eixo de rodas compreende uma chapa lateral de compressão dispostageralmente paralela a uma chapa lateral de tensão, com cada uma dentre achapa de compressão e de tensão possuindo as partes superior e inferior.Cada uma das partes superior e inferior das chapas laterais de compressãoe de tensão possui uma borda próxima posicionada mais próxima da linhacentral do que uma borda distai. Um primeiro e um segundo prolongamentose estendem a partir das bordas distais das partes inferiores das chapas la-terais de compressão e de tensão, respectivamente, e um terceiro e umquarto prolongamento se estendem a partir das bordas próximas das partesinferiores das chapas laterais de compressão e de tensão, respectivamente.As bordas próxima e distai das partes inferiores das chapas laterais de com-pressão e de tensão possuem uma parte arqueada. Uma chapa interna unee está posicionada perpendicular às chapas laterais de compressão e detensão. A chapa interna possui as partes superior e inferior e a parte superi-or da chapa interna possui uma fenda para conexão da torre do eixo de ro-das com o componente de suspensão do veículo.

Em outro aspecto da presente invenção, uma estrutura de mon-tagem é proporcionada para montar um componente da suspensão junto aum eixo de rodas assimétrico que inclui uma caixa do diferencial possuindouma linha central. A estrutura de montagem compreende a primeira e a se-gunda torre de eixo de roda montadas junto a um eixo de rodas assimétricoem lados opostos da linha central, respectivamente. A primeira e a segundatorre do eixo de rodas compreendem a chapas de compressão e de tensãodispostas paralelas uma a outra e cada uma dentre as chapa laterais decompressão e de tensão possui as partes superior e inferior. Cada uma daspartes superior e inferior inclui uma borda próxima voltada para a linha cen-trai e uma borda distai voltada para longe da linha central. O primeiro e osegundo prolongamentos se estendem a partir das bordas distais das partesinferiores das chapa laterais de compressão e de tensão, respectivamente, eo terceiro e o quarto prolongamentos se estendem a partir das bordas pró-ximas das partes inferiores das chapa laterais de compressão e de tensão,respectivamente. Uma chapa interna une as chapas laterais de compressãoe de tensão e é posicionada perpendicular às chapas laterais de compres-são e de tensão. Cada uma das chapas internas possui uma fenda para co-nexão da primeira e da segunda torre de eixo de rodas com o componentede suspensão do veículo e cada uma das fendas é espaçada em distânciasiguais a partir de um centro do eixo de rodas.

Ainda em outro aspecto da invenção, é proporcionado um siste-ma de suspensão para suportar o chassi de um veículo, o qual inclui a pri-meira e a segunda longarinas transversalmente espaçadas, longitudinalmente se estendendo, sobre um eixo de rodas se estendendo de forma transversal que inclui uma linha central. O sistema de suspensão compreende umatravessa se estendendo de forma transversal entre e conectada com a primeira e a segunda longarina do chassi; e um componente multifuncional dasuspensão conectado em uma extremidade com a travessa e conectado emoutra extremidade com a primeira e com a segunda torre de eixo de rodas. Aprimeira e a segunda torre do eixo de rodas são de forma transversal separadas e fixas junto ao eixo de rodas em lados opostos da linha central. Cada uma dentre a primeira e a segunda torre do eixo de rodas compreende aschapas laterais de compressão e de tensão longitudinalmente espaçadas eparalelas uma em relação a outra. Cada uma das chapas laterais de compressão e de tensão possui as partes superior e inferior e cada uma das partes superior e inferior possui uma borda próxima voltada para a linha central e uma borda distai voltada para longe da linha central. O primeiro e o segundo alongamentos se estendem a partir das bordas distais das partes inferiores das chapas laterais de compressão e de tensão, respectivamente, e oterceiro e o quarto prolongamentos se estendem a partir das bordas próximas das partes inferiores das chapas laterais de compressão e de tensão, respectivamente. Uma chapa interna une as chapas laterais de compressãoe de tensão e é posicionada perpendicular às chapas laterais de compressão e de tensão. Cada uma das chapas internas possui uma fenda para conexão da primeira e da segunda torre de eixo de rodas com o componentemultifuncional da suspensão. As fendas da primeira e da segunda torre do eixo de rodas são igualmente espaçadas a partir da linha central

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A FIG. 1 é uma vista em perspectiva de um sistema de suspensão da presente invenção suportando o chassi de um veículo sobre um eixoacoplado.

A FIG.2 é uma visão de perfil do eixo assimétrico do braço dianteiro do eixo acoplado apresentado na FIG. 1 possuindo duas torres do eixo de roda da presente invenção montado no mesmo.A FIG. 2B é uma visão de perfil do eixo assimétrico do braçotraseiro do eixo acoplado apresentado na FIG. 1 possuindo duas torres deeixo de rodas da presente invenção montadas no mesmo.

A FIG. 3 é uma visão de perfil lateral do eixo do braço dianteirona FIG. 2A.

A FIG. 4A é uma vista em perspectiva de uma modalidade deuma torre do eixo de rodas da presente invenção.

A FIG. 4B é uma vista em perspectiva de outra modalidade deuma torre do eixo de rodas da presente invenção.

A FIG. 5A é uma visão de perfil da torre do eixo de rodas apre-sentada na FIG. 4A.

A FIG. 5B é uma vista em elevação da torre do eixo de rodasapresentada na FIG. 4B.

A FIG. 6 é uma vista em seção transversal pega na linha 6-6 daFIG. 5A.

A FIG. 7 é uma vista em seção transversal pega na linha 7-7 daFIG. 5B.

A FIG. 8A é uma visão de perfil da chapa lateral da torre do eixode rodas apresentada na FIG. 5A que experimenta tensão.

A FIG. 8B é uma visão de perfil da chapa lateral da torre do eixode rodas apresentada na FIG. 5A que experimenta compressão e possuindoum prolongamento não curvo.

A FIG. 9A é uma visão de perfil da chapa lateral da torre do eixode rodas apresentada na FIG. 5B que experimenta tensão.

A FIG. 9B é uma visão de perfil da chapa lateral da torre do eixode rodas apresentada na FIG. 5B que experimenta compressão e possuindoum prolongamento não curvo.

A FIG. 10A é uma visão de perfil lateral de uma chapa interna datorre do eixo de rodas apresentada na FIG. 5A.

A FIG. 10B é uma visão de perfil da chapa interna apresentadana FIG. 10A girada 90°.

A FIG.11 é uma visão de perfil de uma chapa interna da torre doeixo e rodas apresentada na FIG. 5B.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Antes de descrever as modalidades da torre de eixo de roda dapresente invenção, será proporcionada uma descrição geral de um sistemade suspensão, do eixo de rodas do veículo e do chassi. As torres de eixo derodas da presente invenção podem ser utilizadas com outros sistemas desuspensão, eixos de rodas de veículo e chassis sem afetar o conceito geralda presente invenção.

Um eixo acoplado, sistema de suspensão de veículo e chassi de veículo, indicados geralmente por 10, são apresentados na FIG. 1. Cadaeixo de rodas incorpora as torres de eixo de roda da presente invenção. Osistema de eixo de rodas e de suspensão 12 é de um tipo de eixo de rodasde braço dianteiro 12 e 14 é um topo e braço traseiro. Cada sistema de eixode rodas e de suspensão 12,14 é apresentado montado em um chassi 16 que inclui as longarinas do chassi se estendendo longitudinalmente 18, 20.As longarinas do chassi 18, 20 são de forma rígida conectadas por um parde membros de travessa paralelos longitudinalmente separados, transversalmente se estendendo 21, 23. Os membros de travessa 21, 23, podem ser conectados por qualquer dispositivo adequado com cada longarina do chassi 18, 20 e tipicamente com suportes angulares de montagem.

O sistema de suspensão de braço dianteiro 22 e o sistema desuspensão de braço traseiro 24 suportam o chassi 16 nos eixos e rodas 26,28, respectivamente. Somente os componentes principais do sistema desuspensão de braço traseiro 24 e que são duplicados no sistema de suspensão de braço dianteiro 22 são resumidamente discutidos. As molas pneumáticas 30 são montadas nas longarinas do chassi 18, 20 em suas extremidades de cima e são conectadas em suas extremidades de baixo com as plataformas 32 dos assentos de eixo de rodas 34. Os assentos de eixo de rodas 34 são ligados com cada extremidade dos eixos de rodas 26, 28. Na extremidade de cada assento de eixo de rodas 34 opostas à plataforma 32, hastes de torque 36 são conectadas de forma articulada utilizando uma disposição de pino e bucha. A outra extremidade das hastes de torque 36 tambémsão conectadas de forma articulada com uma disposição de pino e buchacom um suspensor em formato de V 38 que é montado junto às longarinasdo chassi 18, 20.

Os amortecedores 40 são ligados em uma extremidade com aslongarinas do chassi 18, através de um suporte angular, e conectados deforma articulada com outra extremidade da haste de torque 36. A caixa detorque 42 é ligada em uma extremidade com as longarinas do chassi 18, 20via conexões centrais em ambas extremidades da haste se estendendotransversalmente (não apresentada) com o membro de travessa 23. Na ou-tra extremidade da caixa de torque 42, uma extremidade da haste de esten-dendo transversalmente 44 é conectada com a torre do eixo de rodas 46 e aoutra extremidade da haste 44 é conectada com a torre do eixo de rodas 48.A haste 44 é imprensada entre as extremidades de fixação 50 e mantida nolocal com parafusos de porca. A haste pode ser conectada com a torre doeixo de rodas por outros dispositivos.

Os eixos de roda 26, 28 apresentados nas FIGS. 2A e 2B sãoeixos de rodas assimétricos quase idênticos que são girados 180° depen-dendo de se eles o eixo de rodas é uma configuração de braço dianteiro outraseiro. Os eixos de rodas são referidos como assimétricos devido ao fatode que a parte de caixa do diferencial 52, de cada eixo de rodas 26, 28, édeslocada da linha central A de cada eixo de rodas 26, 28. Desde que a cai-xa do diferencial é deslocada da linha central do eixo de rodas e desde queos dispositivos de alinhamento e/ou os dispositivos de reação a carga tipi-camente são centralizados em relação ao eixo de rodas, as torres do eixo deroda 46, 48 são fixas junto à capa do eixo de rodas 54 em posições assimé-tricas ao longo da caixa do diferencial 52. Em outras palavras, a torre do eixode rodas 46 que é adicionalmente espaçada a partir da linha central D dacaixa do diferencial e possui menos de sua superfície em contato e é posi-cionada inferior na caixa do diferencial 52 do que a torre do eixo de rodas 48que é espaçada mais próxima da linha central D e possui mais de sua super-fície em contato com e posicionada mais alta na caixa do diferencial 52. De-vido a este posicionamento assimétrico ao longo da caixa do diferencial 52,as torres de eixo de rodas 46, 48, como ilustrado nas FIGS. 4A e 4B, podemter configurações de desenho diferentes (além da superfície ou área entran-do em contato com a caixa) e as alturas de modo a manter os pontos demontagem da caixa de torque horizontalmente alinhados. Entretanto, não érequerido que as torres de eixo de rodas possuam uma configuração diferen-te, especialmente se elas forem fixas junto à capa do eixo de rodas sem en-trar em contato com a caixa do diferencial ou se elas entrarem em contatocom a caixa do diferencial em posições simétricas. Na verdade, para eixosde rodas simétricos, duas torres de eixo de rodas poderiam ser utilizadas, asquais são imagens de espelho uma da outra; em particular, a torre de eixo erodas 46 e a imagem de espelho da torre de eixo de rodas 46 poderiam serutilizadas para conectar a caixa de torque com um eixo de rodas simétrico.

A FIG. 3 ilustra algumas das forças/cargas atuando sobre o eixode rodas 26 e sobre a torre do eixo de rodas 46. As setas AL representam acarga aplicada pela mola pneumática (não apresentada), SL representa acarga aplicada pelo fuso 56, TR representa a carga aplicada pela haste detorque (não apresentada), e TB representa a carga aplicada pela caixa detorque (não apresentada). Como ilustrado na FIG. 3. a caixa de torque (nãoapresentada) está em tensão e aplica uma carga na direção da seta TB. Porconseqüência, esta carga coloca a chapa lateral 58 da torre do eixo de rodas46, a qual está mais próxima da caixa de torque, em compressão e coloca achapa lateral 60 da torre do eixo de rodas, que está mais distante da caixade torque, em tensão.

A torre do eixo de rodas 46 inclui uma chapa lateral de compres-são 58 e uma chapa lateral de tensão 60 e a torre do eixo de rodas 48 incluia chapa lateral de compressão 62 e a chapa lateral de tensão 64 como a-presentado nas FIGS. 4A, 4B, 5A e 5B. Cada chapa lateral 58, 60, 62,64pode ter dois prolongamentos 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, respectivamentee as partes superior e inferior 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, respectivamente.Alternativamente, ao invés de dois prolongamentos 66 e 70, de forma inteiri-ça formados com as chapas laterais 58, 60, um único prolongamento incor-porando 66 e 70 poderia ser soldado com as chapas laterais 58, 60. Estaconstrução alternativa também pode ser aplicada junto aos prolongamentos74, 78 e 76, 80 e às chapas laterais 62, 64.

Cada uma das chapas laterais 58, 60 possui duas aberturas 89,91, 93, 95, respectivamente. As aberturas 89, 91 são concêntricas com asaberturas 93, 95, respectivamente, e utilizadas para fixação da haste 44 dacaixa de torque 42 com a torre do eixo de rodas 46. As chapas laterais 62,64 também possuem um par de aberturas 97, 99, 101, 103 respectivamentee são dispostas da mesma maneira para o mesmo propósito.

As chapas laterais 58, 60, 62, 64 podem ser conectadas pelachapa interna 98, 100, respectivamente. As chapas internas 98, 100 tambémpossuem as partes superior e inferior 102, 104, 106, 108, respectivamente.As chapas laterais 58, 60, 62, 64 e as chapas internas 98, 100 podem serconstruídas de um material endurecido e com alta resistência, tal como açoe podem ser soldadas juntas, isto inclui a soldagem do prolongamento 66com o prolongamento 70 e a soldagem do prolongamento 74 com o prolon-gamento 78. Alternativamente, toda a estrutura de torre do eixo de rodaspoderia ser formada como uma fundição.

As partes inferiores 84, 88, 92, 96 possuem as bordas 110, 112,114, 116, respectivamente, que estão voltadas para longe da linha central Aou em direção ao fuso mais próximo. Como discutido acima, as chapas late-rais 58, 62 experimentam forças de compressão aplicadas pela caixa de tor-que ou outro dispositivo de reação à carga/alinhamento de eixo de rodas,enquanto as chapas laterais 60, 64 experimentam forças de tensão. De mo-do a adequadamente absorver e dispersar esta força de compressão, asbordas 110 e 114 podem ser contornadas, ou recortadas. As bordas 112,116 também podem ser contornadas ou ter uma curvatura. Também é dese-jável que as bordas 110, 114 possuam um contorno ou recorte maior do queas bordas 112, 116, respectivamente. Em outras palavras, as bordas 110,114 são espaçadas mais próximas das bordas 138, 146, respectivamente,do que as bordas 112, 116 estão das bordas 142, 150, respectivamente,como apresentado nas FIGS. 8A, 8B, 9A e 9B.

Os prolongamentos 66 e 76 que se estendem a partir das bordas110, 114, respectivamente, podem se curvar em direção às chapas laterais60, 64, respectivamente e possuem cantos arredondados. À medida que aschapas laterais 58, 62 experimentam forças de compressão, estes cantosarredondados reduzem ou espalham a carga sobre o eixo de rodas e às cai-xas de diferencial, as quais de outro modo seriam concentradas com os can-tos mais afinados. Em adição, os cantos arredondados reduzem a concen-tração de tensão junto às soldas conectando as torres de eixo de rodas coma capa do eixo de rodas.

Como apresentado de forma mais clara nas FIGS. 6 e 7, os pro-longamentos 66, 76 se curvam em um ângulo de cerca de 90°. Em outraspalavras, as primeiras seções 118, 120 são orientadas cerca de 90° em rela-ção às terceiras seções 122, 124, respectivamente, com as segundas se-ções curvas 126, 128 se unindo com as primeiras seções 118, 120 e com asterceiras seções 122, 124, respectivamente. Os prolongamentos 66, 76 po-dem ser longos o suficiente para encontrar e serem soldados com os respec-tivos prolongamentos 70, 80. Além disso, as terceiras seções 122, 124 po-dem encontrar em um ângulo de cerca de 90° com o prolongamento 70, 80 eestas primeiras seções 118, 120 se estendem paralelas aos prolongamentos70, 80. Na verdade, os prolongamentos 66, 74 e 76 são apresentados nasFIGS. 8B e 9B antes da aplicação do arqueamento ou curva.

O prolongamento 74 também pode se curar em direção e ter umcomprimento suficiente para encontrar e ser soldado com o prolongamento78, desde que a torre do eixo de rodas 48 é posicionada mais alta na caixado diferencial e tipicamente experimenta tensão mais elevada na área dosprolongamentos 74, 78. O prolongamento 74 também se curva em um ângu-lo de cerca de 90° de modo que a primeira seção 130 fica cerca de 90° coma terceira seção 132 com a segunda seção curvada 134 unindo a primeira ea terceira seções 130,, 132. A terceira seção 132 também pode encontrar oprolongamento 78 em um ângulo de cerca de 90° e esta primeira seção 130se estende paralela ao prolongamento 78. Em adição, os prolongamentos 68e 72 podem se estender paralelos um ao outro como apresentado na FIG.4A ou podem ser conectados um com o outro como descrito com ou outrospares de prolongamentos.

As partes superior e inferior 82, 84, 86, 88 também possuem asbordas 136, 138, 140, 142 que estão voltadas em direção à linha central Acomo melhor visto nas FIGS. 8A e 8B. Da mesma forma, as partes superiore inferior 90, 92, 94, 96 possuem as bordas 144, 146, 148, 150 que estãovoltadas em direção à linha central A. As bordas 136, 140, 144, 148 podemser substancialmente lineares, enquanto as bordas 138, 142, 146, 150 pos-suem alguma curvatura. A curvatura ou raio de curvatura da borda 138 podeser substancialmente a mesma que esta da borda 142 e a curvatura ou raiode curvatura da borda 146 pode ser substancialmente a mesma que esta daborda 150.

A chapa interna 98 da torre do eixo de rodas 46 apresentada nasFIGS. 10A e 10B possui as partes superior e inferior, respectivamente. Achapa interna 100 da torre do eixo de rodas 48 também possui as partessuperior e inferior 106, 108 como apresentado na FIG. 11. As partes superiore inferior 102, 104 podem ser inclinadas em relação uma à outra e podemestar em um ângulo de cerca de 160° até cerca de 170°. Na modalidade a-presentada nas FIGS. 10A e 10B, as partes superior e inferior se encontramem um ângulo de cerca de 165°. Isto ajuda a enrijecer a área das chapaslaterais 58, 62 a partir da parte inferior 104 da chapa interna 98 at a extremi-dade dos prolongamentos 68, 72 apresentados na FIG. 5A. As partes supe-rior e inferior 106, 108 podem ser linearmente dispostas como apresentadona FIG. 5B, especialmente desde da área das chapas laterais 62, 64 a partirda parte inferior 174 da chapa interna 100 até a extremidade dos prolonga-mentos 74, 78.

De modo a conectar a caixa de torque 42 com as torres de eixode rodas 46, 48, as chapas internas 98, 100 podem incluir fendas 160, 162(veja as FIGS. 10 e 11) para aceitar a haste 44 como apresentado nas FIGS.1 e 3. É entendido que um mecanismo de reação à carga/dispositivo de ali-nhamento de eixo de rodas pode ser conectado com as torres de eixo derodas de outros modos conhecidos na técnica sem se afastar do escopo dainvenção.A configuração bifurcada das partes superiores 102, 106 cria asfendas 160, 162 que são em formato de V e possuem as extremidades aber-tas 164, 166 e as extremidades fechadas 168, 170. As extremidades fecha-das 168, 170 das fendas em formato de V 160, 162 podem ser deslocadas.Isto cria uma área de material aumentado 172, 174. As chapas internas 98,100 são conectadas com as chapas laterais 58, 60, 62, 64, respectivamente,de modo que o material aumentado fica mais próximo das chapas laterais60, 64 para proporcionar resistência adicionada para a lateral da chapa in-terna que está sobre força de compressão como apresentado na FIG. 3. A-lém disso, as fendas 160, 162 podem ter o mesmo tamanho e formato, demodo que quando a caixa de torque 42 é conectada com as torres de eixode rodas 46, 48, a extensão transversal da caixa de torque é mantida emrelação paralela com o solo ou com o eixo de rodas inativo.

A parte superior 102 da chapa interna 98 é conectada com asbordas adjacentes 136, 140 das partes superiores 82, 86, e a chapa interna98 se estende até a base 172 da torre do eixo de rodas 46. Da mesma for-ma, a parte superior 106 da chapa interna 100 é ligada com as bordas adja-centes 144, 148 das partes superiores 90, 94, e a chapa interna 100 se es-tende até a base 174 como apresentado nas FIGS. 4A, 4B, 5A e 5B. Devidoà colocação da torre do eixo de rodas 46 mais baixo na caixa do diferencial52 e da torre do eixo de rodas mais alta na caixa do diferencial 52, a chapainterna 98 é mais longa ou mais alta do que a chapa interna 100. Em adição,a chapa interna 98 também é mais longa devido à relação inclinada da partesuperior 102 em relação à parte inferior 104. De modo a centralizar a caixade torque sobre o eixo de rodas (e entre as longarinas do chassi), a partesuperior das chapas internas, particularmente, as fendas, deve ser igualmen-te espaçadas a partir da linha central do eixo.

As torres de eixo de rodas 46, 48 podem ser soldadas com cadacapa de eixo erodas 26, 28. As soldas são feitas ao longo das bases de ca-da uma das chapas laterais, dos prolongamentos e das chapas internas.Desde que as torres de eixo de roda 46, 48 podem ser soldadas junto à capado eixo de rodas e os prolongamentos 66, 76 podem ser soldados junto aosprolongamentos 70, 80, respectivamente, a capa do eixo de rodas e a torredo eixo de rodas formam um volume fechado que pode coletar água. Porconseqüência, como apresentado nas FIGS. 4A e 4B, os entalhes 175, 177podem ser incluídos nos prolongamentos 66, 76, respectivamente, para aju-dar a drenar o excesso de água. Em adição, como apresentado nas FIGS.10B e 11, as chapas internas 104, 108 podem incluir os furos 179, 181, res-pectivamente, para ajudar na drenagem de qualquer água em excesso.

Enquanto a presente invenção foi descrita em detalhes com refe-rência às modalidades precedentes, outras alterações e modificações aindapodem ser feitas sem se afastar do espírito e do escopo da presente inven-ção. É entendido que a presente invenção não é para ser limitada pelas mo-dalidades descritas neste documento. Na verdade, a verdadeira medida doescopo da presente invenção é definida pelas reivindicações anexas incluin-do a faixa completa de equivalentes dada para cada elemento de cada reivindicação.

Claims (20)

1. Torre de eixo de rodas para conectar um componente da sus-pensão do veículo com um eixo de rodas do veículo possuindo uma linhacentral, a torre do eixo de rodas compreendendo:uma chapa lateral de compressão disposta geralmente paralelaa uma chapa lateral de tensão, cada uma dentre a chapa lateral de com-pressão e de tensão possuindo as partes superior e inferior, cada uma daspartes superior e inferior das chapas laterais de compressão e de tensãopossuindo uma borda próxima posicionada mais próxima da linha central doque uma borda distai;primeiro e segundo prolongamento se estendendo a partir dasbordas distais das partes inferiores das chapas laterais de compressão e detensão, respectivamente;terceiro e um quarto prolongamento se estendendo a partir dasbordas próximas das partes inferiores das chapas laterais de compressão ede tensão, respectivamente;as bordas próxima e distai das partes inferiores das chapas late-rais de compressão e de tensão possuindo uma parte arqueada; euma chapa interna unindo as chapa laterais de compressão e detensão e posicionada perpendicular às chapas laterais de compressão e detensão, a chapa interna possuindo as partes superior e inferior, a parte supe-rior da chapa interna possuindo uma fenda para conexão da torre do eixo derodas com o componente de suspensão do veículo.

2. Torre do eixo de rodas, de acordo com a reivindicação 1, ondeo primeiro prolongamento inclui uma primeira seção se estendendo a partirda borda distai ao longo do eixo de rodas, uma segunda senão se estenden-do a partir da primeira seção ao longo do eixo de rodas e curva em direção àchapa lateral de tensão e uma terceira seção se estendendo a partir da se-gunda seção ao longo do eixo de rodas, e a terceira seção está conectadacom o segundo prolongamento adjacente a uma extremidade do mesmo e éaproximadamente perpendicular à primeira seção e ao segundo prolonga-mento.

3. Torre do eixo de rodas, de acordo com a reivindicação 2, ondeas partes arqueadas das bordas próximas das chapas laterais de compressão e de tensão possuem curvaturas substancialmente iguais, a parte arqueada da borda distai da chapa lateral de compressão é espaçada uma primeira distância a partir da borda próxima da chapa lateral de compressão,a parte arqueada da borda distai da chapa lateral de tensão é espaçada umasegunda distância a partir da borda próxima da chapa lateral de tensão, e aprimeira distância é menor do que a segunda distância.

4. Torre do eixo de rodas, de acordo com a reivindicação 3, onde o terceiro prolongamento inclui uma primeira seção se estendendo a partirda borda próxima, uma segunda seção se estendendo a partir da primeiraseção do terceiro prolongamento ao longo do eixo de rodas e se curvandoem direção à chapa lateral de tensão e uma terceira seção se estendendo apartir da segunda seção do terceiro prolongamento ao longo do eixo de rodas, a terceira seção é conectada com o quarto prolongamento adjacente auma extremidade do mesmo e é aproximadamente perpendicular à primeiraseção do terceiro prolongamento e ao quarto prolongamento.

5. Torre do eixo de rodas, de acordo com a reivindicação 3 ondea parte superior da chapa interna inclui uma extremidade bifurcada definindo a fenda, a fenda possuindo uma extremidade aberta e uma extremidade fechada, a extremidade fechada disposta mais próxima da chapa lateral de tensão do que da chapa lateral de compressão.

6. Torre do eixo de rodas, de acordo com a reivindicação 5, ondea parte superior da chapa interna é ligada com as chapas laterais de compressão e de tensão adjacente às bordas próximas das partes superiores das chapas laterais de tensão e de compressão.

7. Torre do eixo de rodas, de acordo com a reivindicação 6, ondea parte inferior da chapa interna é inclinada em relação à parte superior.

8. Estrutura de montagem para montar um componente da suspensão junto a um eixo de rodas assimétrico que inclui uma caixa do diferencial possuindo uma linha central, a estrutura de montagem compreendendo:a) primeira e segunda torres de eixo de roda montadas junto aoeixo de rodas assimétrico em lados opostos da linha central, respectivamente, a primeira e a segunda torre do eixo de rodas compreendendo:i) chapas laterais de compressão e de tensão dispostas paralelas uma a outra e cada uma dentre as chapa laterais de compressão e de tensão possuindo partes superior e inferior, cada uma dentre as partes superior e inferior incluindo uma borda próxima voltada para a linha central e umaborda distai voltada para longe da linha central;ii) primeiro e o segundo prolongamentos se estendendo a partirdas bordas distais das partes inferiores das chapas laterais de compressão ede tensão, respectivamente;iii) terceiro e quarto prolongamentos se estendendo a partir dasbordas próximas das partes inferiores das chapas laterais de compressão ede tensão, respectivamente; eiv) uma chapa interna unindo as chapas laterais de compressãoe de tensão e posicionada perpendicular às chapa laterais de compressão ede tensão, cada uma das chapas internas possuindo uma fenda para conexão da primeira e da segunda torres de eixo de rodas com o componente desuspensão do veículo, cada uma das fendas sendo espaçada em distânciasiguais a partir de um centro do eixo de rodas.

9. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 8, onde:a) cada uma dentre as bordas próximas das partes inferiores daschapas laterais de compressão e de tensão da segunda torre de eixo de rodas possui uma parte arqueada, a parte arqueada da chapa lateral de compressão da segunda torre do eixo de rodas possuindo um raio de curvaturaigual a um raio de curvatura da parte arqueada da chapa lateral de tensãoda segunda torre do eixo de rodas;b) cada uma das bordas distais das partes inferiores das chapaslaterais de compressão e de tensão possui uma parte arqueada;c) cada uma das partes arqueadas das chapas laterais de compressão da primeira e da segunda torres de eixo de rodas é espaçada umaprimeira distância a partir das bordas próximas das chapas laterais de com-pressão da primeira e da segunda torre de eixo de rodas, respectivamente;d) cada uma das partes arqueadas das bordas distais das cha-pas laterais de tensão da primeira e da segunda torre de eixo de rodas éespaçada uma segunda distância a partir das bordas próximas das chapaslaterais de tensão da primeira e da segunda torre de eixo de rodas, respecti-vamente; ee) a primeira distância é menor do que a segunda distância.

10. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 9,onde cada um dos primeiros prolongamentos da primeira e da segunda torrede eixo de roda inclui uma primeira seção de estendendo a partir da bordadistai da parte inferior de sua respectiva chapa lateral de compressão, umasegunda seção se estendendo a partir de sua respectiva primeira seção e securvando em direção ao seu respectivo segundo prolongamento, e uma ter-ceira seção se estendendo a partir de sua respectiva segunda seção, e aterceira seção é conectada com seu segundo respectivo prolongamento ad-jacente a uma extremidade do mesmo, e é aproximadamente perpendicularà sua respectiva primeira seção e ao seu respectivo segundo prolongamento.

11. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 10,onde o terceiro prolongamento da segunda torre de eixo de rodas inclui umaprimeira seção se estendendo a partir da borda próxima da parte inferior dachapa lateral de compressão da segunda torre de eixo de rodas, uma se-gunda seção se estendendo a partir da primeira seção do terceiro prolonga-mento da segunda torre de eixo de rodas e se curvando em direção à chapalateral de tensão da segunda torre de eixo de rodas e uma terceira seção seestendendo a partir da segunda seção do terceiro prolongamento da segun-da torre de eixo de rodas, a terceira seção do terceiro prolongamento é co-nectada com o quarto prolongamento da segunda torre de eixo de rodas ad-jacente a uma extremidade do mesmo e é aproximadamente perpendicular áprimeira seção do terceiro prolongamento da segunda torre de eixo de rodase ao quarto prolongamento da segunda torre de eixo de rodas, e onde o ter-ceiro e o quarto prolongamento da primeira torre do eixo de rodas se estendem paralelos um ao outro.

12. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 11,onde cada uma das chapas internas da primeira e da segunda torre de eixo de montagem possui uma parte superior e uma parte inferior, cada uma daspartes superiores inclui uma extremidade bifurcada definindo a fenda, cadauma das fendas possui uma extremidade aberta e uma extremidade fechada, cada uma das extremidades fechadas é disposta mais próxima de sua respectiva chapa lateral de tensão do que de sua respectiva chapa lateral de compressão.

13. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 12,onde cada uma das partes superiores das chapas internas é ligada com aschapas laterais de compressão e de tensão adjacentes às bordas próximasdas partes superiores das chapas laterais de compressão e de tensão, eonde as fendas da primeira e da segunda torre de eixo de rodas são igualmente espaçadas a partir de um centro do eixo de rodas.

14. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 13,onde a parte interior da chapa interna da primeira torre de eixo de rodas éinclinada em relação à parte superior da chapa interna da primeira torre de eixo de rodas.

15. Estrutura de montagem, de acordo com a reivindicação 14,onde o primeiro e o segundo prolongamento da primeira torre de eixo de roda se estendem uma terceira distância ao longo do eixo de rodas e o primeiro e o segundo prolongamento da segunda torre de eixo de rodas se estendem uma quarta distância ao longo do eixo de rodas, a terceira distância émenor do que a quarta distância, e onde o terceiro e o quarto prolongamentos da primeira torre de eixo de rodas se estendem uma quinta distância aolongo do eixo de rodas e o terceiro e o quarto prolongamentos da segundatorre de eixo de rodas se estendem uma sexta distância ao longo do eixo de rodas, a quinta distância é menor do que a sexta distância.

16. Sistema de suspensão para suportar o chassi de um veículoincluindo a primeira e a segunda longarinas transversalmente espaçadas,longitudinalmente se estendendo, sobre um eixo de rodas se estendendo deforma transversal incluindo uma linha central, o sistema de suspensão compreendendo:a) uma travessa se estendendo de forma transversal entre e conectada com a primeira e a segunda longarina do chassi;b) um componente multifuncional da suspensão conectado emuma extremidade com a travessa e conectado em outra extremidade com aprimeira e com a segunda torre de eixo de rodas; ec) a primeira e a segunda torre do eixo de rodas são de formatransversal separadas e fixas junto ao eixo de rodas em lados opostos dalinha central, cada uma dentre a primeira e a segunda torre de eixo de rodascompreendendo:i) chapas laterais de compressão e de tensão longitudinalmenteespaçadas e paralelas uma em relação a outra, cada uma das chapas laterais de compressão e de tensão possuindo partes superior e inferior, cadauma das partes superior e inferior possuindo uma borda próxima voltada para a linha central e uma borda distai voltada para longe da linha central;ii) primeiro e o segundo alongamentos se estendendo a partirdas bordas distais das partes inferiores das chapas laterais de compressão e de tensão, respectivamente;iii) terceiro e o quarto prolongamentos se estendendo a partirdas bordas próximas das partes inferiores das chapas laterais de compressão e de tensão, respectivamente; eiv) uma chapa interna unindo as chapas laterais de compressão e de tensão e posicionada perpendicular às chapa laterais de compressão ede tensão, cada uma das chapas internas possuindo uma fenda para conexão da primeira e da segunda torre de eixo de rodas com o componente multifuncional da suspensão, as fendas da primeira e da segunda torre do eixode rodas igualmente espaçadas a partir da linha central.

17. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 16,onde:a) cada uma das bordas distais das partes inferiores das chapaslaterais de compressão e de tensão possui uma parte arqueada;b) cada uma das partes arqueadas das chapas laterais de compressão da primeira e da segunda torre de eixo de rodas é espaçada uma primeira distância a partir das bordas próximas das chapas laterais de compressão da primeira e segunda torre de eixo de rodas, respectivamente;c) cada uma das partes arqueadas das bordas distais das chapas laterais de tensão da primeira e da segunda torre de eixo de rodas é espaçada uma segunda distância a partir das bordas próximas das chapaslaterais de tensão da primeira e da segunda torre de eixo de rodas respectivãmente; ed) a primeira distância é menor do que a segunda distância.

18. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 17,onde cada um dos primeiros prolongamentos da primeira e da segunda torrede eixo de rodas inclui a primeira, segunda e terceira seções, cada uma das primeiras seções se estende a partir de suas respectivas bordas distais, cada uma das segundas seções se estende a partir de suas respectivas primeiras seções e se curva em direção a sua respectiva chapa lateral de tensão, e cada uma das terceiras seções se estende a partir de sua respectivasegunda seção e se conecta com seu respectivo segundo prolongamento adjacente a uma extremidade do mesmo e cada uma das terceiras seções éposicionada aproximadamente perpendicular a sua primeira seção e ao seurespectivo segundo prolongamento.

19. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 18,onde o terceiro prolongamento da segunda torre do eixo de rodas inclui uma primeira seção se estendendo a partir da borda próxima da parte inferior dachapa lateral de compressão da segunda torre do eixo de rodas, uma segunda seção se estendendo a partir da primeira seção do terceiro prolongamento do segundo eixo de rodas em direção e se curvando em direção àchapa lateral de tensão da segunda torre do eixo de rodas e uma terceiraseção se estendendo a partir da segunda seção do terceiro prolongamentoda segunda torre do eixo de rodas, e a terceira seção do terceiro prolongamento da segunda torre do eixo de rodas é conectada com o quarto prolon-gamento da segunda torre do eixo de rodas adjacente a uma extremidade domesmo e é posicionada aproximadamente perpendicular á primeira seção doterceiro prolongamento da segunda torre do eixo de rodas e ao quarto pro-longamento da segunda torre do eixo de rodas.

20. Sistema de suspensão, de acordo com a reivindicação 19,onde:a) cada uma das chapas internas possui uma parte superior euma parte inferior, cada uma das partes superiores inclui uma extremidadebifurcada definindo a fenda, cada uma das fendas possui uma extremidadeaberta e uma extremidade fechada, cada uma das extremidades fechadas édisposta mais próxima de sua respectiva chapa lateral de tensão do que desua respectiva chapa lateral de compressão; eb) cada uma das partes superiores das chapas internas da pri-meira e da segunda torre do eixo de rodas é ligada com as chapas lateraisde compressão e de tensão da primeira e da segunda torre do eixo de rodasadjacente às bordas próximas das partes superiores das chapas laterais decompressão e de tensão.