CAMPO DA INVENÇÃO

A presente patente de invenção compreende a um equipamento dotado de plataforma de oscilação vertical para empreender movimento vibratório à suspensão de um veículo, destinado ao setor de equipamentos e dispositivo de diagnose veicular, dispositivos auxiliares à diagnose veicular, em especial a dispositivo para diagnose de ruídos e defeitos mecânicos em suspensão e carroceria de veículos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO E TÉCNICA ANTERIOR

O mercado automotivo apresenta alguns dispositivos que visam auxiliar o profissional de mecânica, na tarefa de detectar ruídos na carroceria e suspensão do veículo.

O pedido PI9101342, intitulado DO SISTEMA E DA MÁQUINA PARA TESTE DE SUSPENSÃO DE VEÍCULOS, compreende estrutura de ferro, motor e caixa de redução, ligados entre si, através de dois discos de alumínio e uma correia, coberta por uma caixa de fibra de vidro, tendo disco-excêntrico, que através de uma articulação transfere a força para o rolamen- to, que movimenta o virabrequim que faz pressão sobre a bucha de borracha, movimentando o suporte de aço, e este, a chapa de ferro.

PI9101342 descreve um equipamento bi componente, tendo em vista que o mecanismo excêntrico e motor fica em uma estação motora que, por meio de uma manivela, provê um movimento oscilante, horizontal, em uma plataforma com rodízios, sobre a qual é posicionada a roda do veículo. Disposto perpendicularmente à estação motora, o veículo tem sua suspensão impulsionada, lateralmente, afim de detectar folgas e defeitos. Trata- se, notadamente, de um equipamento cuja estação motora deve estar fixa e dispende espaço e a plataforma com rodízios estará em atrito direto com o piso, causando danos a este com a carga que suportará e o uso constante. O próprio equipamento estará sujeito a ressonância vibratória e, outro inconveniente deste equipamento reside no esforço lateral que causa na parte mecânica do veículo em teste, vez que o inventor cita uma velocidade na caixa de redução, de 28 RPM e um deslocamento lateral da plataforma, de 80mm.

O pedido de patente MU8001640-5, relata um EQUIPAMENTO TESTADOR DE SUSPENSÃO DE AUTOMÓVEL, exigindo que seja instalado sobre um leito de concreto, com estrutura contendo dois motores que movem eixos excêntricos de bielas que movem placas de apojo para vibrar a suspensão do veículo, cujos dados são captados por sensores que registram a amplitude da frequência de vibração da suspensão e a pressão exercida pelos pneus no momento do teste, verificando, desta forma, o estado da mesma. O modelo compreende uma estrutura metálica, onde são montados os motores, ligados a eixos excêntricos, para movimentar uma chapa de metal, sendo o seu movimento limitado ao sentido vertical através de barras laterais localizadas na parte superior de uma base metálica onde, esta chapa de metal, é encaixada, sendo transpassada pelo eixo excêntrico e o conjunto é, então, unido à estrutura metálica.

O documento de patente n° PI0404805, intitulado BANCADA DE SUSPENSÃO PARA MEDI- ÇÕES E AVALIAÇÕES VEICULARES RODOVIÁRIOS E SISTEMA DE USO, se assemelha ao descrito no MU8001640-5, tendo chassi, plataforma de suporte da roda do carro, quatro células balança, plataforma de suporte das células e coxins, pastilha para deslizamento do rolamento, tarugo para contra balancear o eixo, eixo excêntrico, coxim, moto redutor, corrente, coroa do moto redutor, coroa do eixo, mancai e rolamentos, cujo chassi tem simetria invertida, compostas de um moto redutor com sistema de transmissão engrenado e este por sua vez rotaciona o eixo excêntrico em 6 mm, responsável pelo movimento vertical (sobe/desce) de uma das plataformas que fica apoiada sobre rolamentos fixados nas extremidades do eixo através de calços, localizados na parte inferior da base da plataforma, dotada de bancada para apoio das rodas do veículo, do eixo dianteiro ou traseiro, sendo cada plataforma independente, cuja movimentação em ação com a suspensão do carro (roda, mola, amortecedor e buchas) são avaliadas pelas células balança de cada plataforma, onde coletam dados de precisão através do software (anexo ao sistema) diagnosticando qualquer anormalidade de suspensão.

MU 8102522-0, DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA INTRODUZIDA EM EQUIPAMENTOS DE TESTE ^' PARA SUSPENSÃO E FREIOS DE VEÍCULOS, descreve dispositivo que emprega rolos acio- nados por motor para testar o sistema de frenagem e uma placa suporte acionada por um eixo excêntrico para testar o sistema de suspensão. O equipamento emprega uma redução em 'L' para acoplar o motor aos rolos no módulo de teste do sistema de freios e rodas, conferindo imunidade ao torque do motor e eliminando a interferência deste nas medições, além de incorporar um volante ao módulo de teste da suspensão do veículo que confere maior estabilidade à rotação do excêntrico. Os modelos apresentados em U8001640-5 e PI0404805, dentre os inúmeros inconvenientes construtivos, apresentam uma construção frágil acerca do propósito a que se destina, certamente incorrendo em vibrações do conjunto e desgaste prematuro dos componentes envolvidos. A redução por corrente de PI0404805, também torna o mecanismo mais suscetível a quebras, vez que o peso sobre a plataforma exige grande força para sair da inércia e um contra esforço pode refletir no eixo do motor, reduzindo sua vida útil. Agregar dois conjuntos, requer que essa estrutura fique fixa pois um desbalanceamento em uma das plataformas irá refletir sobre a plataforma adjacente e pode, até, ocasionar a queda da roda de cima da plataforma. Outro fator é o dimensionamento do chassi, que requer muito espaço e não permite que o equipamento seja utilizado em apenas uma roda, exigindo que o eixo, dianteiro ou traseiro, do veículo, seja posicionado sobre o equipamento.

Como se depreende nos documentos relatados, sistema oscilante por meio de um excêntrico acionado por motor, pertence ao estado da técnica. Porém, há inúmeras lacunas a serem preenchidas para se ter um equipamento robusto, eficaz, seguro, compacto, móvel e silencioso.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Posto isto, trazemos à analise o presente dispositivo, ora intitulado EQUIPAMENTO AUXILIAR À DIAGNOSE DE RUÍDOS EM VEÍCULOS e que, sintetizadamente, apresenta um chassi reforçado, construído com uma base em chapa de aço, sobreposta por colunas tubulares em aço, interpostas por travessas de reforço, abrigando sistema mecânico composto por motor elétrico para acionamento, por meio de polia e correias, de um eixo que mancalizam um excêntrico rolamentado, de uma manivela, central, para oscilar uma plataforma guiada por quatro eixos deslizantes em mancais, sendo a plataforma confor- mada por apoio de perfil calha para retenção da roda do veículo. A base do equipamento é conformada por pés reguláveis, em altura, e um conjunto de rodízios montados em mecanismo pivotante, acionado por pistão hidráulico ou pneumático para elevação do equipamento, afim de facilitar sua movimentação, procedida com auxílio de alças. O equipamento é dotado de refletor para iluminação utilizada para iluminar locais mais específicos da suspensão. O equipamento trabalha com inversor de frequência e potenciômetro para variar a velocidade conforme o operador desejar e simular uma estrada mais esburacada ou não. Para testes de amortecedores por exemplo, utiliza-se velocidade total com sensores que medem a amperagem de força do motor demonstrando assim a fadiga de cada amortecedor.

É um equipamento que vibra na posição vertical com um curso máximo de 20mm, por um motor elétrico acionado com inversor de frequência e potenciômetro para variação da velocidade de vibração, transmitindo para a suspensão como se fosse um calçamento ou estrada esburacada onde ruídos, batidas, rangidos e outros podem ter, descoberta, a origem correta e procedido o conserto adequado, evitando, desta forma, as famosas saídas com os veículos de clientes de auto centers, agências e mecânicas para rodar em calça- mentos ruins e estradas esburacadas a fim de descobrir barulhos colocando em riscos esses veículos, funcionários e muitas vezes trocando peças que não eram a verdadeira origem do barulho.

Após muito estudo e vários projetos, obteve-se um equipamento silencioso e que consegue simular uma estrada precária, por meio de testes com veículos e pesos de aproxima- damente 300 kgs, vibrando durante dias. A faixa ideal de trabalho foi conseguida com um curso de 20mm, vertical, que simula perfeitamente um calçamento ou estrada ruim. A estrutura do equipamento, de forma individual, suporta pesos de até 750 kgs e, utilizan- do-se um conjunto com 4 (quatro) unidades, até 3000 kgs.

A inovação permite, aos proprietários de auto centers, agências e mecânicas, mais como- didade e facilidade em diagnosticar ruídos de suspenção e outros de carros pequenos, médios e grandes, além de utilitários pequenos e médios, sem que, para isso, tenham de sair com o veículo da empresa para achar estradas ruins a fim de tentar descobrir barulhos, colocando em risco a integridade de funcionários e do veículo do cliente.

Mesmo no diagnóstico normal com o veículo suspenso em um elevador onde a suspensão fica suspensa, seus braços a forçam pra baixo, em posição de repouso, diferente do esforço quando a suspensão está em compressão, para cima, e oscilante.

Com o veículo em cima do EQUIPAMENTO AUXILIAR À DIAGNOSE DE RUÍDOS EM VEÍCULOS e a vibração vertical que este gera, a suspensão fica livre e as folgas e ruídos que possam existir são perceptíveis.

FIGURAS QUE ILUSTRAM O OBJETO DE PEDIDO DE PATENTE A seguir o objeto desta solicitação de patente será detalhado em seus pormenores, inclusive com referências numéricas conjuntas a descrição que se segue, sem pretender a restrição quanto às proporções, materiais e componentes utilizados na sua fabricação industrial, onde:

A figura 1 é uma vista em perspectiva frontal do equipamento, carenado, ilustrando o posicionamento da roda do veículo sobre a plataforma;

A figura 2 é uma vista em perspectiva posterior do equipamento, sem as carenagens, expondo o chassi tubular;

A figura 3 é uma vista em perspectiva posterior do equipamento, sem as carenagens e chassi tubular, para melhor entendimento da interação entre os módulos mecânicos;

As figuras 4 e 5 são vistas em perspectiva, respectivamente, posterior superior e frontal inferior, do módulo de transmissão e módulo oscilante;

As figuras 6 e 7 são vistas em perspectiva, respectivamente, posterior superior e frontal inferior, da base e seu módulo de elevação do equipamento;

A figura 8 é uma vista ortogonal, lateral, da base e seu módulo de elevação do equipamento, na posição de apoio sobre os pés reguláveis para inércia;

A figura 9 é uma vista ortogonal, lateral, da base e seu módulo de elevação do equipamento, na posição de apoio sobre os rodízios de movimentação;

As figuras 10 a 14 são vistas ortogonais, respectivamente, lateral esquerda, frontal, lateral direita, posterior e superior do equipamento;

A figura 15, vista o corte A-A da figura 13, com o módulo de elevação do equipamento, na posição de apoio sobre os rodízios de movimentação e módulo oscilante na posição de ponto morto inferior (PMI).

A figura 16, vista o corte A-A da figura 13, com o módulo de elevação do equipamento, na posição de apoio sobre os rodízios de movimentação e módulo oscilante na posição de ponto morto superior (PMS);

A figura 17 é uma vista em perspectiva do eixo, isoladamente, para melhor entendimento da conformação do eixo extremo em relação ao eixo;

As figuras 18 e 19 são vistas em perspectiva, de ângulos diversos, do mecanismo de ele- vação do equipamento, isoladamente. A figura 20 é uma vista ortogonal, lateral, do mecanismo de elevação do equipamento, isoladamente;

A figura 21 apresenta um diagrama de composição com dois equipamentos e painel com dois módulos de controle, ilustrando um posicionamento do veículo.

DESCRIÇÃO DETALHADA PA INVENÇÃO

De acordo com as figuras, antes elencadas, a EQUIPAMENTO AUXILIAR À DIAGNOSE DE RUÍDOS EM VEÍCULOS, objeto da presente solicitação de patente consiste em quatro módulos mecânicos, sendo módulo movimentação (1), o módulo motor (2), o módulo de transmissão (3) e o módulo oscilante (4).

O módulo movimentação (1) compreende a base (101) com pés (102), reguláveis em altura, montados em elevações (103), nas extremidades do quatro cantos da dita base (101), provendo o posicionamento dos rodízios paralelos (104) na altura (hl) entre a face inferior da base (101) e o piso, quando o equipamento estiver na posição de inércia, enquanto o rodízio direcional (105) acomoda-se na abertura (106) da base (101). O rodízio direcio- nal (105) está acoplado na placa móvel (107), pivotada em mancais (108), por meio do eixo (120), solidaria ao braço superior (109) e ao braço inferior (110), ao qual está acoplado o braço prolongador (111), dotado de regulagem (112), que eleva os rodízios paralelos (104), pivotantes em mancais inferiores (113). O braço prolongador (111) está acoplado na porção anterior (114) da balança (115), em altura que dista do eixo (116) dos mancais inferiores (113), propiciando que o braço prolongador (111) empurre a porção anterior (114) rotacionando a balança (115), para baixo, descendo os rodízios paralelos (104) que, em contato com o piso/solo, eleva o equipamento, concomitante a rotação da placa móvel (107), por meio do braço (109) que é impulsionado pelo pistão ( 116), pneumático ou hidráulico, mancalizado no suporte frontal (117), alimentado pela bomba (118) de acio- namento manual por meio do manete (119), externo ao equipamento, sob a carenagem (6). A base (101), em chapa de aço, sustenta a estrutura tubular com colunas (5) e travessas (501 e 502), sobrepostas por chapa reforçada (503), envoltos por carenagem (6, 601, 602, 603, 604 e 605), dotada de alças (606) para movimentação do equipamento, quando sustentada sobre os rodízios paralelos (104) e rodízio direcional (105) - ver figuras 9 a 13 e 14 e 15). O módulo motor (2) compreende um motor (201) com, pelo menos, 5cv de potência, numa faixa entre 3,5 e lOcvs, montado sobre base elevada (202), solidaria à base (101) sobrepondo a abertura (106).

O motor (201) é dotado de polia transmissora (203) que aciona, por meio de correia (204) a polia principal (301), no módulo de transmissão (3), montada no mancai rolamentado (302), com rolamentos (303 e 304), tendo o eixo (305) um eixo extremo (306), deslocada do seu centro, que provê uma excentricidade no rotacionamento do eixo extremo (306) em relação ao eixo (305). O deslocamento entre os eixos (305 e 306), compreende uma faixa entre 5 e 20mm, preferentemente de 10mm. O eixo extremo (306) suporta o mancai inferior (308) do garfo (307), rolamentado, e o mancai superior (309) suporta o eixo oscilante (401) do módulo oscilante (4), interligado à plataforma (402) alinhada pelo deslocamento dos eixos secundários (403) nos mancais lineares (504), montados na chapa reforçada (503). Dito eixo oscilante (401) desloca-se, linearmente, no mancai central (505), igualmente montado na chapa reforçada (503). A plataforma (402) consiste em uma cha- pa em formato de calha para impedir deslocamento linear da roda (8) do veículo sobre posicionado-ver figura 1.

0 equipamento é dotado de refletor (7) articulável em relação ao seu suporte curvo (701) que, também, pode ser rotacionado sobre a chapa reforçada (503), onde é montado, para iluminação, podendo ser desacoplado e utilizado para iluminar locais mais específicos da suspensão.

0 equipamento é conectado a um painel de controle (9) externo -ver figura 17- dotado de inversor de frequência (901) e potenciômetro (902) que permitem variar a velocidade conforme o operador desejar, elevando progressivamente para evitar danos ao veículo, permitindo simular uma estrada mais esburacada ou não. Para testes de amortecedores por exemplo, utiliza-se velocidade total com sensores que medem a amperagem de força do motor demonstrando assim a fadiga de cada amortecedor. O painel de controle (9) é dotado de, pelo menos, um módulo de controle com chave geral (903), chave de módulo (904), botão de acionamento (905) do motor (201), botão de parada (906) do motor (201) e botão de emergência (907).

O operador posiciona um ou mais equipamentos junto à borda de uma rampa ou elevador, adentrando a roda (8) do veículo sobre a plataforma (402), retida pelo formato calha. Uma vez definida a operação a ser realizada, de testes de amortecedor ou detecção de ruídos, o operador liga a chave geral (903), no painel de controle (9), comuta a velocidade no inversor de frequência (901), libera o módulo desejado por meio da chave de módulo (904) e aciona o botão de acionamento (905) do motor (201), que arranca gradativamen- te, movendo a polia principal (301) e o eixo (305), cujo eixo extremo (306), dado o deslocamento excêntrico, oscila o movimento vertical do garfo (307) que suporta o eixo oscilante (401) do módulo oscilante (4), interligado à plataforma (402), subindo e descendo a roda (8) do veículo em teste. Durante a operação, pode-se aumentar a rotação do motor (201), no inversor de frequência (901) e, concluída a operação, o operador aciona o botão de parada (906) do motor (201) e bloqueia o módulo por meio da chave de módulo (904), desligando a chave geral (903) do painel de controle (9). Durante a operação, em caso de emergência, o operador aciona o botão de emergência (907), cortando a energia entre o módulo e o equipamento, reduzindo o tempo de parada total.