EIXO TRASEIRO PARA VEÍCULO AUTOMOTIVO COMPRENDENDO DOIS BRAÇOS DE SUSPENSÃO COMPORTANDO UMA ABERTURA VERTICAL E O VEÍCULO AUTOMOTIVO"
A presente invenção se refere à um eixo traseiro para veículo automotivo, bem como um veículo automotivo equipado com esse eixo.
Os veículos automotivos compreendem geralmente um eixo traseiro conectado à carroceria do veículo, que suporta os cubos das todas traseiras assegurando o direcionamento dessas rodas permitindo um curso das suspensões. Um tipo de eixo traseiro conhecido denominado eixo com uma travessa deformável, compreendendo dois braços de suspensão, longitudinalmente associados às laterais do veículo, primeiramente esses braços sendo conectados à carroceria do veículo por uma ligação elástica podendo girar seguindo um eixo sensivelmente transversal. Um cubo de roda é fixado na traseira de cada braço.
As ligações elásticas permitem filtrar as vibrações vindas das rodas durante a rodagem, para evitar uma transmissão de vibrações à carroceria do veículo e limitar os ruídos.
O eixo traseiro compreende uma forma geral em « H », uma travessa deformável disposta transversalmente, sendo fixada por suas extremidades sobre uma parte central de cada braço de suspensão. Essa travessa deformável mantendo a geometria do braço de suspensão, assegura uma deformação em torção, a função da barra anti-elevação realiza uma limitação do ângulo de oscilação da carroceria.
O eixo traseiro com travessa deformável é geralmente realizado por soldadura mecânica dos elementos embutidos e soldados. Esse tipo de eixo traseiro com travessa deformável oferece üm bom compromisso entre uma dirigibilidade satisfatória das rodas traseiras e um custo moderado. Ele é amplamente propagado.
A carroceria é suportada por duas molas de suspensão helicoidais, tendo cada uma um apoio sobre a parte traseira de um braço de suspensão. Um amortecedor hidráulico é disposto em cada braço de suspensão, paralelamente às rodas para amortecer as oscilações da carroceria e assegurar o conforto, bem como a continuidade da rota. As molas da suspensão e os amortecedores transmitem aos braços de suspensão esforços relativamente elevados, fazendo- se dimensionar esses braços para limitar sua deformação.
Para dispersar os constrangimentos nos braços de suspensão e evitar uma deformação com torção, é conhecido pelo documento FR-B1-2636571. A disposição de um apoio da mola de suspensão no eixo desses braços. Um vão é formado acima do braço de suspensão sensivelmente seguindo seu eixo, aproximadamente na metade da altura desse braço, para formar um apoio receptor da base da mola de suspensão.
Entretanto será difícil prever uma fixação inferior de um amortecedor que seja também sensivelmente centrado sobre o eixo do braço de suspensão, para do mesmo modo limitar os constrangimentos no braço devido aos esforços de reação desse amortecedor.
A presente invenção tem notadamente por objetivo evitar esses inconvenientes do conhecido estado da técnica, e de propor um eixo traseiro compreendendo uma montagem simples e econômica dos amortecedores permitindo limitar os constrangimentos aplicados aos braços de suspensão.
Propõe-se, nesse sentido, um eixo traseiro para veículo automotivo, compreendendo dois braços de suspensão oscilante em um plano sensivelmente vertical em torno de um eixo situado adiante, e comportando cada um na traseira de seu braço respectivo, um porta-cubo suportando uma roda traseira, o referido eixo compreendendo ainda uma travessa deformável ligando os dois braços de suspensão, caracterizado por cada braço de suspensão compreender uma abertura sensivelmente vertical no contorno fechado, situada na amplidão do braço, disposta na frente do eixo do porta-cubo, entre a travessa e o porta-cubo, e recebendo um amortecedor entre o qual uma fixação inferior é ligada ao braço de suspensão.
Vantajosamente, a referida abertura é transpassada de parte a parte pelo amortecedor. Com efeito, uma vantagem do eixo traseiro de acordo com a invenção, é que o amortecedor atravessando o braço de suspensão na amplidão desse braço, sendo possível fixar a base desse amortecedor sob o braço de suspensão de maneira centrada, e assim equilibrar os esforços de reação. De mais, o eixo traseiro de acordo com a invenção poderá compreender uma ou várias das características seguintes, que poderão ser combinadas entre elas. Vantajosamente, o braço de suspensão compreender uma chapa metálica superior e uma chapa metálica inferior cada uma com uma perfuração alinhada sobre a outra formando a abertura, um tubo de reforço atravessando essa abertura, sendo fixado sobre essas duas chapas metálicas.
A base do tubo de reforço poderá compreender um recorte compreendendo duas perfurações alinhadas transversalmente recebendo um eixo de aperto, para constituir uma chapa que encaixa uma fixação inferior do amortecedor e a ligação ao braço de suspensão.
De acordo com uma configuração, cada braço de suspensão comporta um corpo longitudinal feito por uma chapa metálica embutida seguindo uma seção tendo a forma geral de um « U » compreendendo duas asas sensivelmente ao plano correspondente respectivamente às chapas superior e inferior. O tubo de reforço poderá ser soldado na borda das perfurações das duas asas da seção em « U ».
O tubo de reforço poderá ser feito à partir de uma chapa metálica delgada que é envolvida no interior das perfurações.
A abertura realizada no braço de suspensão poderá ter uma forma alongada longitudinalmente, a fixação inferior do amortecedor sendo sensivelmente centrada seguindo a amplidão dessa abertura.
Uma travessa deformável poderá ser fixada por suas extremidades, à uma parte central do braço de suspensão.
De acordo com uma variante, cada braço de suspensão compreende um semi- braço dianteiro, e um semi-braço traseiro, fixados diretamente na travessa deformável.
De acordo com outra variante, a travessa deformável comporta extremidades recurvadas contra a traseira formando os semi-braço traseira da suspensão integrada, dois semi-braços dianteiros de suspensão voltado para a frente, sendo fixados nessa travessa.
A invenção tem ainda por objetivo um veículo automotivo compreendendo um eixo traseiro tal como abaixo descrito.
A invenção será melhor compreendida, bem como suas vantagens e características, à partir da descrição detalhada dos desenhos em anexo, apresentados em caráter exemplificativo e não limitativo, nos quais: - A Figura 1 apresenta uma vista em perspectiva de um semi-eixo traseiro conhecido no estado da técnica;
- A Figura 2 apresenta uma vista em perspectiva de um semi-eixo traseiro de acordo com a invenção, seguindo uma primeira configuração;
- A Figura 3 apresenta um vista detalhada do braço de suspensão do referido semi-eixo traseiro;
- A Figura 4 apresenta um vista em perspectiva de um semi-eixo traseiro de acordo com a invenção, seguindo uma segunda configuração;
- A Figura 5 apresenta uma vista em perspectiva de um semi-eixo traseiro de acordo com a invenção, seguindo uma terceira configuração.
A Figura 1 (estado da técnica) apresenta a parte lateral direita de um semi-eixo traseiro compreendendo um braço de suspensão 2 disposto longitudinalmente à lateral do veículo. À frente desse braço de suspensão 2 é compreendido um anel cujo eixo é disposto sensivelmente de maneira transversal, esse anel recebendo um bloco elástico se inserindo em uma chapa fixada na carroceria do veículo, para realizar uma articulação elástica filtrando as vibrações.
A traseira do braço de suspensão 2 comporta um porta-cubo de roda 6, suportado por rolamentos um eixo transversal recebendo úma roda traseira. Uma travessa deformável 8 tem suas extremidades fixadas ao braço de suspensão 2, e um ponto central desse braço. Essa travessa deformável 8 mantém a geometria desse braço de suspensão 2, e constitui uma mola helicoidal trabalhando em torção, que limita a diferença do deslocamento desse braço.
O braço de suspensão 2 compreende na traseira, um apoio 12 sensivelmente horizontal formado por uma chapa metálica embutida, recebendo a extremidade inferior de uma mola helicoidal de suspensão.
Um amortecedor hidráulico 10 compreendendo um cilindro deslizante cuja extremidade superior é fixada à carroceria do veículo, passando sobre a lateral exterior do braço de suspensão 2, justamente à frente do porta-cubo de roda 6. A extremidade inferior desse amortecedor hidráulico 10 compreende um anel transversal comportando um aro interno de borracha. Um eixo transversal atravessando esse aro é fixado ao braço de suspensão 2, para assegurar uma ligação elástica. Esse eixo transversal poderá compreender um parafuso de fixação que virá fixar uma perfuração e uma cruzeta ou travessa cilíndrica soldada à lateral do braço de suspensão 2.
O amortecedor hidráulico 10 cujo corpo compreende um determinado diâmetro é suficientemente distanciado do braço de suspensão 2 que lhe ladeia para evitar um contato no momento do deslocamento da suspensão. O eixo transversal de fixação da base do amortecedor 10 poderá ser montado em uma chapa, que dificulta a realização do eixo traseiro.
O eixo transversal poderá também ser montado em uma porta falsa. Esse eixo trabalha então em flexão, devendo comportar um diâmetro importante para suportar as cargas.
Poderá como uma variante dispor o amortecedor 10 na lateral interior do braço de suspensão 2, próximo da travessa deformável 8. Nesse caso, será difícil alinhar e soldar o interior do braço de suspensão 2, uma cruzeta hidráulica recebendo o eixo de fixação do amortecedor 10.
Para essas diferentes soluções, a fixação inferior do amortecedor 10 sendo desalinhado em relação ao eixo do braço de suspensão 2, as torções desse braço acionará esse amortecedor com os defeitos ou ausência de alinhamento de suas fixações. Esses defeitos fatigam os aros de borracha das fixações, provocando atritos internos assim que houver um desgaste mais elevado do amortecedor.
Nestes casos, as chapas metálicas mais' espessas ou os reforços necessários no braço de suspensão para resistir aos esforços de flexão, conduzindo um peso mais elevado do eixo traseiro.
As Figuras 2 e 3 apresentam um eixo traseiro 31 de acordo com a invenção, um braço de suspensão 20 comportando um corpo longitudinal 22 ligando o anel dianteiro 4 a uma porta-cubo de roda 24, no qual é soldada a travessa 8.
O corpo longitudinal 22 compreende uma chapa metálica embutida seguindo uma seção sensivelmente em « U » que se estende ao longo desse corpo. A seção em « U » será virada ao exterior do veículo. O corpo 22 do braço de suspensão 2 realizado em uma só chapa metálica é econômico. A travessa deformável 8 é soldada em direção do interior, na lateral fechada da seção. O porte-cubo 24 suportando uma roda 34, e o apoio 26 recebendo a base da mola helicoidal de suspensão, compreendendo cada um uma chapa metálica no corpo 22.
As asas da seção em « U » do corpo 22, compreendem cada uma, na dianteira do eixo do porta-cubo 24, e entre a travessa deformável 8 e o eixo do porta-cubo 24, uma perfuração alinhada, uma sobre a outra, formando uma abertura sensivelmente vertical que atravessa o braço de suspensão 20. Essa abertura recebendo um tubo de reforço 30 atravessando de parte a parte o corpo 22 do braço de suspensão 2, e ultrapassando de cada lado, esse tubo montado de maneira ajustada nas duas perfurações das asas desse corpo.
Essas soldas realizadas nas bordas das perfurações das duas asas do corpo 22 ligam essas asas ao tubo de reforço 30.
Realiza-se assim, um conjunto rígido, o tubo de reforço 30 soldado sobre as duas asas 22 e reatando essas duas asas, fornecendo um reforço importante do braço de suspensão 20.
A base do tubo de reforço 30 compreende um recorte compreendendo dois ressaltos inferiores, contendo cada um uma perfuração recebendo um parafuso de fixação 32 alinhado seguindo um eixo transversal do veículo, que atravessa esse tubo. Os ressaltos formam uma chapa recebendo no interior a base do amortecedor 10, o parafuso de fixação 32 atravessando o anel inferior desse amortecedor que é sustentado pelas duas laterais do tubo de reforço 30.
Vantajosamente, o tubo de reforço 30 é feito a partir de uma chapa metálica delgada que é enrolada e que representa um método econômico. Forma-se assim, uma montagem em uma chapa equilibrando os esforços, o parafuso de fixação 32 não suportando o constrangimento em flexão. O parafuso de fixação 32 poderá ter um diâmetro, bem como um comprimento reduzido em relação à montagem da porta falsa.
De mais, os esforços transmitidos pelo amortecedor 10 passando sensivelmente pelo eixo do braço de suspensão 20, colocam os constrangimentos na torção sobre os braços. O corpo 32 poderá ser feito mais facilmente a partir de uma chapa metálica embutida de espessura reduzida, que permite uma fabricação mais leve com uma precisão aperfeiçoada. A abertura feita sobre as asas do corpo 22 do braço de suspensão 20, tem uma forma alongada longitudinalmente. O parafuso de fixação 32 é centrado no meio dessa forma alongada, de maneira a dispor seguindo a direção longitudinal, a base do amortecedor 10 sensivelmente ao centro dessa abertura quando a suspensão estiver em repouso.
O amortecedor 10 poderá então quando dos movimentos do braço de suspensão durante o deslocamento das suspensões, oscilar na abertura alongada relativamente à esse braço, para a frente ou para trás.
De mais, o diâmetro longitudinal do tubo de reforço 30 poderá ser reduzido contra o braço e se alargar para o alto, a seção do tubo de reforço 30 sendo assim reduzida ao mínimo necessário para assegurar os movimentos do amortecedor 10.
A Figura 4 apresenta uma variante do eixo traseiro 41, compreendendo uma travessa deformável 42 compreendendo soldado em sua extremidade, um semi- braço dianteiro de suspensão 40 virado para frente, que se liga em um semi- braço traseiro de suspensão 44 virado para trás. Esses dois semi-braços 40, 44 ligados juntos, formam um braço completamente tendo as mesmas funções do braço de suspensão apresentado precedentemente, compreendendo a articulação elástica à frente e atrás do porta-cubo de roda.
O corpo longitudinal do semi-braço traseiro 44 poderá ser da mesma maneira, ou seja ser feito de uma chapa metálica embutida seguindo uma seção sensivelmente em « U » cuja abertura é virada ao exterior do veículo.
As asas da seção em « U » do semi-braço traseiro 44, compreendendo cada perfuração formando uma abertura vertical que recebe o tubo de reforço 30 atravessando o braço de suspensão 20. Se obterá assim para a montagem do amortecedor 10 e o reforço do semi-braço traseira de suspensão 44, as mesmas vantagens que as apresentadas acima.
A Figura 5 apresenta uma segunda variante, um eixo traseiro 51 compreendendo uma travessa deformável 52 cujas extremidades são curvadas para trás, para formar dois semi-braços traseiros de suspensão integrada. Ao nível da curvatura dessa travessa deformável 52, um semi-braço dianteiro de suspensão 40 voltado para frente é soldado. Se reduzirá assim, inúmeras peças constituindo o eixo traseiro 51, o que facilitará a gestão dessa produção.
A travessa deformável 42 compreendendo suas partes da extremidade formando os semi-braços traseiros, é feita por uma placa metálica embutida seguindo uma seção sensivelmente em « U » cuja abertura é voltada para a frente do veículo.
As asas da seção em « U » do semi-braço traseiro recebe da mesma maneira o tubo de reforço 30.