IT201700003097A1 - Asse portante e frenante per veicoli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un asse portante e frenante per veicoli.

Come noto, attualmente gli assi portanti di un veicolo devono consentire un loro adattamento di carreggiata in funzione delle diverse esigenze di esercizio.

In particolare, nel caso di un veicolo rimorchiato vi è talvolta la necessità di avere la stessa carreggiata della motrice per limitare l'area d'impatto delle ruote sul terreno oppure di avere carreggiata diversa da quella della motrice per meglio distribuire la pressione delle ruote sul terreno

In generale, si presenta di sovente la necessità di rispettare un interasse predefinito tra le ruote del veicolo, ad esempio nel caso di macchina agricola operante in colture a filari, oppure, nel caso di alcune categorie di macchine operatrici, la necessità di incrementare la stabilita del veicolo a fronte di manovre che comportano variazioni notevoli del baricentro della macchina.

Attualmente, gli assi portanti e frenanti di un veicolo sono in grado di aumentare la loro carreggiata di una percentuale piccola prossima al 20% della carreggiata iniziale in quanto gli attuali telescopi usati non permettono di raggiungere sfilamenti maggiori. In aggiunta gli attuali assi portanti non consentono di realizzare una struttura atta a sostenere sia la flessione che la torsione, cioè l'effetto del carico e della coppia frenante.

Il compito che si propone il presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota.

Nell’ambito di questo compito è uno scopo del trovato realizzare un asse portante e frenante per veicoli che consenta di sviluppare un incremento della carreggiata pari ad almeno il 50 % della lunghezza di base dell'asse.

E’ ancora uno scopo del trovato realizzare un asse portante e frenante per veicoli che sia atto a sostenere sia la flessione che la torsione, cioè l'effetto del carico e della coppia frenante.

E’ ancora uno scopo del trovato realizzare un asse portante e frenante per veicoli che sia realizzato da due telescopi identici paralleli ed orientati secondo direzioni opposte in modo da garantire minor gestione dei pezzi a magazzino e minor ingombro totale.

È ancora uno scopo del trovato realizzare un asse portante e frenante per veicoli che consenta la variazione della carreggiata impiegando due corpi paralleli telescopici che consentono l'estensione dell'asse da lati opposti rispetto alla mezzeria dell'asse stesso.

Questo ed altri scopi vengono raggiunti da un asse portante e frenante per veicoli, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo telescopio A presentante un primo cilindro principale 1a, un primo cilindro 2a ed un primo corpo cilindrico 3a di sfilamento ed un secondo telescopio B presentante un secondo cilindro principale 1b, un secondo cilindro 2b ed un secondo corpo cilindrico 3b di sfilamento, detto primo e secondo cilindro principale 1a e 1b essendo tra loro connessi da un telaio 13, detto primo cilindro 2a e detto secondo corpo cilindrico 3b essendo tra loro connessi tramite una prima struttura 8a che presenta un primo gruppo meccanico 9a che supporta una prima ruota del veicolo, detto secondo cilindro 2b e detto primo corpo cilindrico 3a essendo tra loro connessi tramite una seconda struttura 8b che presenta un secondo gruppo meccanico 9b che supporta una seconda ruota del veicolo, detto primo e secondo telescopio A e B essendo attivati da mezzi di comando 11 per effettuare il loro movimento in due sensi opposti per variare la carreggiata dell’asse.

Le rivendicazioni subordinate precisano ulteriormente le caratteristiche dell’asse portante e frenante per veicoli secondo il trovato.

In particolare il primo e secondo telescopio A e B sono disposti tra loro paralleli sul medesimo piano e sono orientati secondo direzioni opposte. Il primo e secondo cilindro principale 1a e 1b comprendono ciascuno alle rispettive estremità una prima e seconda testata 4a e 5a per il primo cilindro principale 1a ed una prima e seconda testata 4b e 5b per il secondo cilindro principale 1b delle quali 4a e 4b sono di fine corsa rispettivamente del primo e secondo cilindro 2a e 2b rientrati, mentre 5a e 5b hanno funzione di guida dei suddetti primo e secondo cilindro 2a e 2 b.

Il primo e secondo cilindro 2a e 2b comprendono ciascuno un primo e secondo anello 14a e 14b, il primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b comprendono un terzo e quarto anello 6a e 6b. Il primo e secondo anello 14a e 14b sono il fine corsa del primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b internamente a detto primo e secondo cilindro 2a e 2b quando il primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b sono completamente sfilati e detto terzo e quarto anello 6a e 6b sono a contatto con detto primo e secondo anello 14a e 14b.

La prima e seconda struttura 8a e 8b è il fine corsa di detto primo e secondo cilindro 3a e 3b completamente rientrato.

I mezzi di comando 11 comprendono una coppia di cilindri fluidodinamici 11 presentanti rispettivi steli 10 per lo sfilamento del primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b e contemporaneamente del primo e secondo cilindro 2a e 2b.

I cilindri fluidodinamici 11 sono articolati a due supporti 12 solidali rispettivamente a detto primo e secondo cilindro principale 1a e 1b e/o a detto telaio 13.

Gli steli 10 sono articolati a due supporti 7 solidali con detta prima e seconda struttura 8a e 8b.

I mezzi di comando comprendono una vite senza fine ed una coclea o una cremagliera.

Vantaggiosamente il cilindro principale è costituito da due semi cilindri 115a e 117a tra loro collegati da un elemento centrale 116a che presenta internamente un anello di guida 118a per consentire lo scorrimento di detto cilindro 102a.

Inoltre, il cilindro principale 101a presenta alle rispettive estremità una prima e seconda testata 104a e 105a.

La prima testata 104a definisce il fine corsa del cilindro 102a quando risulta rientrato e detta seconda testata 105a ha funzione di guida di detto cilindro 102° che comprende un anello 114a mentre il corpo cilindrico 103a comprende un anello 116a.

L’anello 114a opera come fine corsa di detto corpo cilindrico 103a quando esso risulta totalmente sfilato da detto cilindro 102a.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva di un asse portante e frenante per veicoli illustrato a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:

La fig. 1 è una vista prospettica dell’asse portante e frenante per veicoli secondo il trovato;

La fig. 2 è una vista in pianta dell’asse portante e frenante per veicoli in cui il telescopio A aperto è sezionato secondo il trovato; la fig. 3 mostra l’asse di fig. 2 in posizione di chiusura;

La fig. 4 è una vista in pianta del telescopio A sezionato secondo il trovato;

La fig. 5 è una vista in pianta dell’asse portante e frenante per veicoli in cui il telescopio B aperto è sezionato secondo il trovato; La fig. 6 mostra l’asse di fig. 5 in posizione di chiusura;

La fig. 7 è una vista in pianta del telescopio B sezionato secondo il trovato;

La fig. 8 mostra una variante costruttiva del solo telescopio A con barre dentate e ruota dentata secondo il trovato; e

La fig. 9 mostra una ulteriore variante costruttiva nella quale i due semi cilindri sono collegati ad un elemento centrale rappresentato anche ingrandito unitamente all’ingrandimento di una testata.

Con particolare riferimento alle figure sopra descritte, l’asse portante e frenante per veicoli comprende un primo telescopio genericamente indicato con A ed un secondo telescopio genericamente indicato con B.

Il telescopio A presenta un primo cilindro principale 1a, un primo cilindro 2a ed un primo corpo cilindrico 3a tra loro coassiali.

Il secondo telescopio B presenta un secondo cilindro principale 1b, un secondo cilindro 2b ed un secondo corpo cilindrico 3b anch’essi tra loro disposti coassialmente.

Il primo e secondo cilindro principale 1a e 1b sono tra loro connessi tramite un telaio 13 ed in particolare, come rappresentato in fig.1, da due supporti 13.

Il primo cilindro 2a e il secondo corpo cilindrico 3b risultano tra loro connessi alle loro estremità tramite una prima struttura 8a che, oltre alla funzione di connessione, esplica anche la funzione di supporto di un primo gruppo meccanico 9a che definisce nei disegni il mozzo di sinistra che supporta una prima ruota del veicolo non rappresentata.

Allo stesso modo il secondo cilindro 2b e il primo corpo cilindrico 3a sono tra loro connessi tramite una seconda struttura 8b che presenta un secondo gruppo meccanico 9b che definisce nei disegni il mozzo di destra che supporta una seconda ruota del veicolo.

Il primo e secondo telescopio A e B sono disposti tra loro paralleli sul medesimo piano e sono attivati da mezzi di comando 11 per effettuare il loro movimento in due sensi opposti per variare la carreggiata dell’asse.

Più in dettaglio il primo e secondo cilindro principale 1a e 1b comprendono ciascuno alle rispettive estremità una prima e seconda testata 4a e 5a per il primo cilindro principale 1a ed una prima e seconda testata 4b e 5b per il secondo cilindro principale 1b delle quali 4a e 4b sono di fine corsa rispettivamente del primo e secondo cilindro 2a e 2b rientrati, mentre 5a e 5b hanno funzione di guida dei suddetti primo e secondo cilindro 2a e 2 b.

Il primo e secondo cilindro 2a e 2b comprendono ciascuno un primo e secondo anello 14a e 14b ed il primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b comprendono un terzo e quarto anello 6a e 6b la cui funzione viene descritta qui di seguito.

Il primo e secondo anello 14a e 14b operano come fine corsa del primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b quando risultano totalmente sfilati dal primo e secondo cilindro 2a e 2b.

Nella situazione sopra evidenziata il terzo e quarto anello 6a e 6b risultano a contatto con il primo e secondo anello 14a e 14b.

La prima e seconda struttura 8a e 8b realizzano il fine corsa del primo e secondo cilindro 3a e 3b quando sono nella loro posizione completamente rientrata.

Più in particolare, i mezzi di comando 11 comprendono una coppia di cilindri fluidodinamici 11 che, attraverso i rispettivi steli 10, operano contemporaneamente sia lo sfilamento del primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b che quello del primo e secondo cilindro 2a e 2b.

I cilindri fluidodinamici 11 sono articolati a due supporti 12 solidali rispettivamente al primo e secondo cilindro principale 1a e 1b e al telaio 13.

In una variante costruttiva i cilindri fluidodinamici 11 possono essere anche connessi solo al telaio 13.

Gli steli 10 sono invece articolati a due supporti 7 solidali da una parte con la prima struttura 8 a e dall’altra con la seconda struttura 8b.

In una variante costruttiva i mezzi di comando comprendono una vite senza fine ed una coclea, non rappresentate, oppure possono essere anche realizzati con una cremagliera e pignone o un altro dispositivo idoneo.

Una ulteriore variante costruttiva, che nella figura 9 viene rappresentata solo per il telescopio A, può essere utilizzata anche o solo per il telescopio B secondo il trovato.

Nella variante costruttiva il cilindro principale 101a non è realizzato in un sol pezzo come nella precedente versione, ma è costituito da due semi cilindri 115a e 117a tra loro collegati da un elemento centrale 116a.

L’elemento centrale 116a presenta internamente un anello di guida 118a per consentire lo scorrimento del cilindro 102a.

Il cilindro principale 101a presenta, inoltre, alle rispettive estremità, una prima e seconda testata 104a e 105a.

La prima testata 104a definisce il fine corsa del cilindro 102a quando risulta rientrato, mentre la seconda testata 105a ha funzione di guida del suddetto cilindro 102a.

Inoltre, il cilindro 102a comprende un anello 114a ed il corpo cilindrico 103a comprende un anello 106a.

Si precisa anche che l’anello 114a opera come fine corsa del corpo cilindrico 103a quando esso risulta totalmente sfilato dal cilindro Il vantaggio che questa soluzione tecnica consegue è quello di poter utilizzare due semi cilindri 115a e 117a senza eseguire alcuna lavorazione sulla loro superficie interna in quanto la superficie esterna del cilindro 102a lavora solo sull’anello di guida 118a.

Quanto sopra riportato vantaggiosamente si traduce in una diminuzione dei costi per la realizzazione del cilindro principale. Inoltre, anche la realizzazione di due semi cilindri di lunghezza dimezzata dalla presenza dell’elemento centrale 116a consegue tutti i vantaggi che da una siffatta soluzione possono derivare, quali ad esempio, il trasporto, la manipolazione e lo stoccaggio.

L’asse oggetto del trovato è strutturato in modo che la funzione del primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b e del primo e secondo cilindro 2a e 2b sia molteplice.

Infatti, le funzioni esplicate dall’asse oggetto del trovato sono sia quella di reagire alla forza ed al relativo momento nel piano verticale dovuti al peso gravante sull'asse, sia quella di reagire alla forza orizzontale ed al relativo momento dovuti alla reazione della forza esercitata dai freni rispetto al terreno e sia quella relativa al momento torcente dovuto alla coppia frenante esercitata dai freni. È importante evidenziare che le reazioni sopra descritte sono tutte equilibrate all'interno della struttura dell'asse come segue.

In una posizione qualsiasi di esercizio dell'asse che corrisponde ad una particolare misura della carreggiata, il primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b sono configurati come un'asta isostatica con carico a sbalzo avente i vincoli rispettivamente nella prima e seconda testata 4a e 4b del primo e secondo cilindro principale 1a e 1b e nel primo e secondo anello 6a e 6b.

Tale funzione portante e di reazione al momento, vantaggiosamente, viene esercitata anche dal primo e secondo cilindro 2a e 2b che reagiscono alle testate 5a e 5b.

La reazione del primo e secondo anello 6a e 6b viene opportunamente contrastata attraverso il primo e secondo cilindro 2a e 2b, dal primo e secondo cilindro principale 1a e 1b e conseguentemente dalla struttura portante dell'asse alla quale il primo e secondo cilindro principale 1a e 1b appartiene.

Quando l'asse è sottoposto al sistema di forze sopra elencato, quindi, le reazioni si scaricano sempre sul primo e secondo corpo cilindrico principale 1a e 1b in posizioni variabili a seconda della posizione di sfilo dei cilindri e quindi della carreggiata.

L’asse secondo il trovato consente la realizzazione di carreggiate diverse, realizzabili con lo sfilamento in misura diversa dei corpi mobili.

Nel caso descritto lo sfilamento è attuato per mezzo di cilindri oleodinamici che, non assicurano lo sfilamento simultaneo e in egual misura da entrambi i lati. Questo comporterebbe un assetto asimmetrico del veicolo rispetto all’asse longitudinale.

In una ulteriore variante costruttiva per ottenere la simmetria del veicolo rispetto all’asse longitudinale l’asse portante e frenate presenta un vincolo meccanico a correlare le corse dei due elementi sfilabili. Nel caso rappresentato in figura 8, tale vincolo è rappresentato da 2 barre dentate rettilinee 51 e 52 che impegnano una ruota dentata 53 che ruota intorno ad un asse 54. La barra 51 è solidale con l’elemento 2a, la barra 52 è solidale con l’elemento 3a, l’asse 54 è solidale con il corpo 1a. Poiché gli elementi mobili del lato A sono meccanicamente collegati con quelli del lato B per mezzo delle testate 8a e 8b, un solo sistema meccanico come quello descritto è sufficiente a vincolare gli elementi mobili sia del lato A che del lato B.

L’inserimento di un ulteriore dispositivo di blocco, non rappresentato, della ruota dentata 53 o delle barre dentate 51 e 52, può essere implementato come dispositivo di sicurezza in aggiunta al sistema di blocco oleodinamico assicurato dal sistema di comando dei cilindri.

L’asse portante e frenante per veicoli secondo il trovato appare estremamente vantaggioso per consentire di distribuire tutte le forze al suo interno mantenendo sempre i vincoli relativamente distanti tra loro contribuendo così a contenere le sollecitazioni locali e a ridurre la deformabilità dell'asse durante il suo esercizio. L’asse portante e frenante per veicoli così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (19)

1. RIVENDICAZIONI 1. Asse portante e frenante per veicoli, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo telescopio A presentante un primo cilindro principale 1a, un primo cilindro 2a ed un primo corpo cilindrico 3a di sfilamento ed un secondo telescopio B presentante un secondo cilindro principale 1b, un secondo cilindro 2b ed un secondo corpo cilindrico 3b di sfilamento, detto primo e secondo cilindro principale 1a e 1b essendo tra loro connessi da un telaio 13, detto primo cilindro 2a e detto secondo corpo cilindrico 3b essendo tra loro connessi tramite una prima struttura 8a che presenta un primo gruppo meccanico 9a che supporta una prima ruota del veicolo, detto secondo cilindro 2b e detto primo corpo cilindrico 3a essendo tra loro connessi tramite una seconda struttura 8b che presenta un secondo gruppo meccanico 9b che supporta una seconda ruota del veicolo, detto primo e secondo telescopio A e B essendo attivati da mezzi di comando 11 per effettuare il loro movimento in due sensi opposti per variare la carreggiata dell’asse.
2. 2. Asse portante e frenante per veicoli secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto primo e secondo telescopio A e B sono disposti tra loro paralleli sul medesimo piano e sono orientati secondo direzioni opposte.
3. 3. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo e secondo cilindro principale 1a e 1b comprendono ciascuno alle rispettive estremità una prima e seconda testata 4a e 5b di fine corsa del primo e secondo cilindro 2a e 2b.
4. 4. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima e seconda testata 4a e 4b sono di fine corsa rispettivamente del primo e secondo cilindro 2a e 2b rientrati, mentre la prima e seconda testata 5a e 5b hanno funzione di guida dei suddetti primo e secondo cilindro 2a e 2 b.
5. 5. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo e secondo cilindro 2a e 2b comprendono ciascuno un primo e secondo anello 14a e 14b e che detto primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b comprendono un terzo e quarto anello 6a e 6b.
6. 6. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo e secondo anello 14a e 14b è il fine corsa del primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b internamente a detto primo e secondo cilindro 2a e 2b quando detto primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b sono completamente sfilati e detto terzo e quarto anello 6a e 6b sono a contatto con detto primo e secondo anello 14a e 14b.
7. 7. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto prima e seconda struttura 8a e 8b è il fine corsa di detto primo e secondo cilindro 3a e 3b completamente rientrato.
8. 8. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando 11 comprendono una coppia di cilindri fluidodinamici 11 presentanti rispettivi steli 10 per lo sfilamento del primo e secondo corpo cilindrico 3a e 3b e contemporaneamente del primo e secondo cilindro 2a e 2b.
9. 9. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti cilindri fluidodinamici 11 sono articolati a due supporti 12 solidali rispettivamente a detto primo e secondo cilindro principale 1a e 1b e/o a detto telaio 13.
10. 10. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti steli 10 sono articolati a due supporti 7 solidali con detta prima e seconda struttura 8a e 8b
11. 11. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando comprendono una vite senza fine ed una coclea.
12. 12. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di comando comprendono una cremagliera.
13. 13. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cilindro principale è costituito da due semi cilindri 115a e 117a tra loro collegati da un elemento centrale 116a.
14. 14. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento centrale 116a presenta internamente un anello di guida 118a per consentire lo scorrimento di detto cilindro 102a.
15. 15. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cilindro principale 101a presenta alle rispettive estremità detta prima e seconda testata 104a e 105a.
16. 16. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima testata 104a definisce il fine corsa del cilindro 102a quando risulta rientrato e detta seconda testata 105a ha funzione di guida di detto cilindro 102a.
17. 17. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto cilindro 102a comprende un anello 114a e detto corpo cilindrico 103a comprende un anello 106a.
18. 18. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto anello 114a opera come fine corsa di detto corpo cilindrico 103a quando esso risulta totalmente sfilato da detto cilindro 102a.
19. 19. Asse portante e frenante per veicoli secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere due barre dentate rettilinee 51 e 52 che impegnano una ruota dentata 53 che ruota intorno ad un asse 54, detta barra 51 essendo solidale con l’elemento 2a, detta barra 52 essendo solidale con l’elemento 3a, e detto asse 54 essendo solidale con il corpo 1a.