IT201600087598A1 - Sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante - Google Patents

Description

Formano oggetto della presente invenzione un sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante di un veicolo per uso agricolo e il veicolo stesso che lo comprende; in particolare tale veicolo è un trattore o, preferibilmente, un trattorino. Nello specifico, il veicolo per uso agricolo presenta mezzi di moto comprendenti mezzi di trasmissione ai quali il sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante è collegabile.

Preferibilmente, nella presente descrizione, con "sistema a singola-ruota-sospesa-sterzante" si individua un sistema al quale è collegabile un gruppo ruota del tipo a sospensioni con ruote indipendenti. Inoltre, nella seguente descrizione, ci si riferisce con la perifrasi "veicoli per uso agricolo" a quei veicoli tipicamente adatti a muoversi ed operare su terreni agricoli; con il termine "trattore" si intendono sia le trattrici agricole, che, più in generale, le macchine di grandi dimensioni, quali le macchine movimento terra derivate dalle trattrici agricole, in generale macchine specifiche per operazioni di potenza, ad esempio azioni direttamente sul terreno, come l'aratura, o azioni di carico scarico di materiale agricolo; con il termine "trattorino" si intendono quella tipologia di veicoli tipicamente di dimensioni compatte, ad esempio utilizzate nel settore della viticoltura, e quindi tipicamente adatte a muoversi nello spazio tra due filari attigui.

I sistemi a singola-ruota-sospesa-sterzante noti sono adatti a supportare un gruppo ruota al veicolo, ammortizzandolo e permettendone lo sterzo. Tali sistemi noti sono adatti a garantire un efficiente sterzo e una efficace ammortizzazione del veicolo; inoltre, l'indipendenza delle ruote sul terreno è tale da permettere di ovviare a situazioni nelle quali solo tre ruote sono sul terreno mentre una è da esso sollevata, ossia la situazione che tipicamente avviene con soluzioni con assale rigido.

Sono, inoltre, conosciute soluzioni di sistemi a singola-ruota-sospesa-sterzante di tipo motrice, ossia dotate di un gruppo motrice collegato ai mezzi di trasmissione del veicolo adatto a traferire il moto al gruppo ruota. Tali soluzioni presentano un angolo di sterzo limitato dalla presenza del gruppo motrice ed alle sue caratteristiche: i gruppi motrice di tali soluzioni comprendono un giunto omocinetico e l'angolo di sterzo del sistema coincide con l'angolo di lavoro di detto giunto omocinetico.

Obiettivo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema motrice a singola-ruota-sospesasterzante nel quale è superato il problema sopra menzionato tipico dell'arte nota, fornendo un sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante adatto a raggiungere angoli di sterzo maggiori rispetto a quelli raggiungibili dalle soluzioni dell'arte nota.

Tale obiettivo è raggiunto da un sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante realizzato in accordo con la rivendicazione 1, e da un trattore o un trattorino in accordo con la rivendicazione 12. Le rivendicazioni da queste dipendenti descrivono ulteriori forme di realizzazione preferite.

Le caratteristiche ed i vantaggi del sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui: - la figura 1 mostra un veicolo per uso agricolo, in particolare un trattorino, comprendente un sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante oggetto della presente invenzione;

- la figura 2 rappresenta una vista in sezione verticale di un sistema motrice a singola-ruotasospesa-sterzante oggetto della presente invenzione in accordo con una forma preferita di realizzazione, in cui il gruppo ruota da supportare è disposto in maniera tale da direzionare il moto del veicolo in direzione rettilinea;

- le figure 2a e 2b illustrano una vista in sezione verticale del sistema motrice a singola-ruota-sospesasterzante di figura 2, in cui il gruppo ruota è soggetto ad uno scuotimento dell'ammortizzatore rispettivamente verso il basso e verso l'alto;

- la figura 3 mostra una vista dall'alto di una porzione del sistema motrice a singola-ruota-sospesasterzante di cui alle figure 2 e 2a, in cui il gruppo ruota è disposto in una configurazione rettilinea;

- le figure 3a e 3b illustrano rispettivamente due viste dall'alto di una porzione del sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante di cui alle figure 2 e 2a, in cui il gruppo ruota è disposto in due distinte posizioni di sterzo.

In accordo con le figure allegate, con 1 si è complessivamente indicato nella sua interezza un sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante di un veicolo 900 per uso agricolo collegato ad un gruppo ruota. Preferibilmente il veicolo 900 è un trattore. Preferibilmente il veicolo è un trattorino.

Le figure in allegato non sono da considerarsi limitanti alla forma di realizzazione del gruppo ruota rappresentato; infatti, il sistema motrice a singolaruota-sospesa-sterzante 1 prescinde dalla tipologia di gruppo ruota, o dello pneumatico, o degli pneumatici, ad esempio gemellati, supportati.

Preferibilmente, il sistema motrice a singola-ruotasospesa-sterzante 1 è all'anteriore del veicolo per uso agricolo. In altre parole, il gruppo ruota che il sistema a singola-ruota-sospesa-sterzante supporta è un gruppo portaruota anteriore.

Come di seguito illustrato, il sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante è connesso ai mezzi di trasmissione del veicolo per trasmettere il moto a terra attraverso il rispettivo gruppo ruota. Nella forma di realizzazione in cui il sistema a singolaruota-sospesa-sterzante è all'anteriore ci si riferisce quindi a veicoli tali da presentare in via diretta o in via opzionale la trazione integrale a quattro ruote motrici.

In accordo con le figure allegate, con 900 si è complessivamente indicato un veicolo per uso agricolo nella sua interezza.

Il veicolo 900 comprende mezzi di moto per la sua movimentazione comprendenti un motore, ad esempio a combustione interna, e mezzi di trasmissione per la trasmissione del moto dal motore ai gruppi ruota.

Inoltre, il veicolo comprende assale sterzante 910 collegabile o comprendente detti mezzi di trasmissione, in altre parole l'assale sterzante 910 è motrice. L'assale 910 si estende lungo un asse assale A-A, tipicamente trasversale, ossia perpendicolare all'asse longitudinale L-L del trattore 900.

Preferibilmente detto assale sterzante 910 è l'assale anteriore del trattore 900, come rappresentato in figura 1.

Oggetto della presente invenzione un sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante 1 collegabile ad un gruppo ruota di un veicolo 900.

II sistema 1 comprende un portaruota 2 per il gruppo ruota, al quel preferibilmente il gruppo ruota è solidalmente connesso, ad esempio mediante una pluralità di viti.

Il sistema 1 comprende, inoltre, un gruppo di ammortizzazione 3 per il supporto e l'ammortizzazione del portaruota 2.

In particolare, il portaruota 2 è vincolato in rotazione al gruppo di ammortizzazione 3 in modo da risultare ruotabile intorno ad un asse di sterzo S-S. Preferibilmente, il sistema 1 individua un angolo di sterzo γ, ossia l'angolo di rotazione del portaruota 2 intorno all'asse di sterzo S-S a partire dalla configurazione rettilinea, nella quale il veicolo ha moto rettilineo parallelamente all'asse longitudinale L-L; vale a dire che il gruppo portaruota 2 è in una posizione allineata con l'asse assale A-A. Preferibilmente, a partire dalla configurazione rettilinea si individua un angolo di sterzo γ in direzione oraria e un angolo di sterzo γ in direzione antioraria.

In una forma preferita di realizzazione, il gruppo di ammortizzazione 3 comprende almeno un braccio superiore 31 e almeno un braccio inferiore 32 impegnati in rotazione al portaruota 2 mediante una cerniera superiore 310 e una cerniera inferiore 320. Preferibilmente, l'asse di sterzo S-S è passante dai centri di rotazione di detta cerniera superiore 310 e di detta cerniera inferiore 320.

Secondo una forma preferita di realizzazione il portaruota 2 è appositamente conformato, ad esempio comprendendo un'asola superiore e un'asola inferiore appositamente conformate per essere impegnabili rispettivamente dalla cerniera superiore 310 e dalla cerniera inferiore 320. La presente invenzione prescinde dalla forma di realizzazione e dalle caratteristiche, ad esempio strutturali, di suddette cerniera superiore 310 e dalla cerniera inferiore 320. Secondo una forma preferita di realizzazione, il sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante comprende un gruppo motrice 5 adatto a trasmettere il moto indotto dai mezzi di trasmissione del veicolo al gruppo ruota.

Preferibilmente, il gruppo motrice 5 comprende un albero di moto 51 operativamente connesso ai mezzi di trasmissione del veicolo e un albero di rotazione 52 per la rotazione del gruppo ruota.

Inoltre, preferibilmente, il gruppo motrice 5 comprende un giunto omocinetico 55 mediante il quale l'albero di moto 51 e l'albero di rotazione 52 sono operativamente connessi per la reciproca trasmissione del moto rotatorio.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, il giunto omocinetico 55 è alloggiato sul portaruota 2. Secondo una forma preferita di realizzazione, il giunto omocinetico 55 presenta un centro di rotazione Cr.

Preferibilmente, il centro di rotazione Cr è disassato distalmente da detto asse di sterzo S-S. In altre parole, lungo l'asse assale A-A, l'asse di sterzo S-S è più vicino al corpo del veicolo rispetto al centro di rotazione Cr del giunto omocinetico 55.

In accordo con una forma preferita di realizzazione, il centro di rotazione Cr del giunto omocinetico 55 e l'asse di sterzo S-S individuano una distanza di offset D. Preferibilmente, la distanza di offset D si misura lungo l'asse assale A-A, in una configurazione in cui il portaruota 2 e quindi il gruppo ruota non è ruotato, ossia il veicolo non è sterzato, in altre parole nella configurazione rettilinea.

Preferibilmente, la distanza di offset D è maggiore di 5 millimetri.

Preferibilmente, la distanza di offset D è compresa tra i 20 e i 50 millimetri, preferibilmente tra i 20 e i 30 millimetri, preferibilmente la distanza di offset D è pari a 25 millimetri.

Secondo una forma preferita di realizzazione, il giunto omocinetico 55 ha un angolo di lavoro a sostanzialmente di circa 50° (ad esempio compreso tra i 45° e i 55°, ad esempio di 52°; preferibilmente, l'angolo di lavoro a è pari a 50°.

In accordo con quanto sopra descritto, il centro di rotazione Cr è disponibile in una serie di posizioni angolari rispetto all'asse di sterzo S-S, ad esempio il centro di rotazione Cr è posizionato rispetto all'asse di sterzo S-S in una pluralità di posizioni tutte giacenti su su una circonferenza immaginaria avente il centro su detto asse di sterzo S-S e per raggio la distanza di offset D.

Preferibilmente, il sistema 1 individua un angolo di sterzo γ maggiore rispetto all'angolo di lavoro a; ossia il portaruota 2, e quindi il gruppo ruota su di esso montato, sono adatti a ruotare di un angolo di sterzo γ maggiore rispetto all'angolo di lavoro a.

In altre parole, l'angolo di sterzo γ è di circa 5° maggiore rispetto all'angolo di lavoro a, ad esempio di 4° in una soluzione con distanza di offset di 25 mm. Preferibilmente, l'albero di moto 51 presenta un'estremità giunto 515 operativamente connessa al giunto omocinetico 55 e un'estremità di scorrimento 510 operativamente connessa ai mezzi di trasmissione.

Secondo la forma preferita di realizzazione, il gruppo motrice 5 comprende un organo di trasmissione 500, collegabile ai mezzi di trasmissione, al quale l'estremità di scorrimento 510 è operativamente connessa in modo da essere guidata in rotazione ed essere supportata in un predefinito scorrimento longitudinale .

In altre parole, l'organo di trasmissione 500 comprende un elemento campana 580 guidabile in rotazione dai mezzi di trasmissione, individuante una cavità campana 580' alloggiante l'estremità di scorrimento e un elemento carrello 581 operativamente connesso con l'estremità di scorrimento 510 e l'elemento campana 580.

Preferibilmente, l'estremità di scorrimento 510 è libera di scorrere all'interno dell'elemento carrello 580. In funzione dei movimenti del portaruota 2, infatti, l'albero di moto 51 è soggetto a spostamenti longitudinali, in particolare l'estremità giunto 515 è fissa al portaruota 2 mentre l'estremità di scorrimento 510 è invece mobile longitudinalmente.

In altre parole in una configurazione ammortizzata del gruppo ruota, l'albero di moto 51 avente l'estremità giunto 515 in una posizione assiale presenta l'estremità di scorrimento 510 che trasla longitudinalmente rispetto all'elemento campana 580 grazie all'elemento carrello 581 lungo una corsa di ammortizzazione P. Preferibilmente, detta corsa di ammortizzazione P si estende fino a circa 20mm. In altre parole, l'estremità di scorrimento 510 percorre una corsa di ammortizzazione P di circa 20 mm indotta dalla movimentazione in verticale del portaruota 2 permessa dal gruppo di ammortizzazione 3 (come mostrato nelle figure 2a e 2b).

Inoltre, in una configurazione sterzata del gruppo ruota, l'albero di moto 51 avente l'estremità giunto 515 in una posizione assiale fissa presenta l'estremità di scorrimento 510 che trasla longitudinalmente rispetto all'elemento campana 580 mediante l'elemento carrello 581 lungo una corsa di sterzo S. Preferibilmente, detta corsa di sterzo si estende fino a circa 5mm, preferibilmente fino a 5mm. In altre parole, l'estremità di scorrimento 510 percorre una corsa di sterzo S di circa 5 millimetri indotta dalla rotazione del portaruota intorno all'asse di sterzo S-S (come mostrato nelle figure 3a e 3b).

In una forma preferita di realizzazione, detto elemento carrello 581 è adatto a permettere una movimentazione longitudinale dell'estremità di scorrimento 510 fino a circa 25 mm, combinazione della corsa di sterzo S e della corsa di ammortizzazione P.

Preferibilmente, detto elemento carrello 581 è del tipo "carrello omocinetico".

Innovativamente, il sistema motrice a singola-ruotasospesa-sterzante oggetto della presente invenzione consente il raggiungimento dello scopo prefissato dall'invenzione ossia di fornire un sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante dotato di un angolo di sterzo maggiore rispetto alle soluzioni tipiche dello stato dell'arte.

Vantaggiosamente, il sistema motrice a singola-ruotasospesa-sterzante oggetto della presente invenzione è adatto a supportare, ammortizzare e guidare in rotazione efficacemente il gruppo ruota ad esso connesso.

Inoltre, vantaggiosamente, il sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante raggiunge angoli sterzo maggiori rispetto a quelli raggiungibili dalle soluzioni dell'arte nota nelle quali l'angolo di sterzo è pari all'angolo di lavoro del giunto in essi compreso, permettendo al veicolo per uso agricolo sui quali è applicato la percorrenza su curve di raggi più stetti.

Inoltre, vantaggiosamente, il sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante è adatto a sopportare efficacemente le azioni subite dal gruppo ruota nel suo contatto con il terreno, ad esempio le forze laterali indotte al gruppo ruota guidata in rotazione.

Vantaggiosamente, il sistema motrice a singola-ruotasospesa-sterzante è adatto a trovare applicazione sui trattori, ed in particolare, trova straordinari effetti in soluzioni nelle quali è applicato agli assali anteriori.

Inoltre, vantaggiosamente, il sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante è adatto a trovare applicazione anche sui trattorini ed in particolare trova straordinari effetti in soluzioni nelle quali è applicato agli assali anteriori.

Un ulteriore aspetto vantaggioso risiede anche nel fatto che in applicazioni nelle quali non sono necessari angoli di sterzo maggiori rispetto a quelli noti, applicando il sistema motrice a singola-ruotasospesa-sterzante sono utilizzabili giunti omocinetici con angoli di lavoro massimo inferiori. In altre parole, un ulteriore vantaggio risiede nel fatto che la soluzione oggetto della presente invenzione risulta essere estremamente versatile e quindi personalizzabile in modo tale da poter permettere ulteriori step evolutivi quali ulteriori dimensionamenti dei vari componenti.

E' chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche al gruppo portaruota o al trattore, sopra descritti, tutte contenute nell'ambito di tutela definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante (1) collegabile ad un gruppo ruota di un veicolo (900) per uso agricolo in cui il veicolo ha mezzi di moto comprendenti mezzi di trasmissione, in cui il sistema (1) comprende: - un portaruota (2) per il gruppo ruota; - un gruppo di ammortizzazione (3) per il supporto e l'ammortizzazione del portaruota (2), al quale il portaruota (2) è vincolato in rotazione intorno ad un asse di sterzo (S-S); - un gruppo motrice (5) adatto a trasmettere il moto indotto dai mezzi di trasmissione del veicolo al gruppo ruota comprendendo: i) un albero di moto (51) operativamente connesso ai mezzi di trasmissione del veicolo; ii) un albero di rotazione (52) per la rotazione del gruppo ruota; iii) un giunto omocinetico (55), alloggiato sul portaruota (2), operativamente connesso all'albero di moto (51) e all'albero di rotazione (52) per la reciproca trasmissione del moto rotatorio; in cui il giunto omocinetico (55) presenta un centro di rotazione (Cr) disassato distalmente da detto asse di sterzo (S-S).
2. 2. Sistema (1) in accordo con la rivendicazione 1, in cui il centro di rotazione (Cr) del giunto omocinetico (55) e l'asse di sterzo (S-S) individuano una distanza di offset (D), in cui detta distanza di offset (D) è maggiore di 5 millimetri.
3. 3. Sistema (1) in accordo con la rivendicazione 2, in cui la distanza di offset (D) è compresa tra i 20 e i 50 millimetri, preferibilmente la distanza di offset (D) è di 25 millimetri.
4. 4. Sistema (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo portaruota (2) presenta un angolo di sterzo (γ) rispetto all'asse di sterzo (S-S) a partire dalla configurazione rettilinea, in cui il giunto omocinetico (55) presenta un angolo di lavoro (a), in cui l'angolo di sterzo (γ) è maggiore rispetto all'angolo di lavoro (a).
5. 5. Sistema (1) in accordo con la rivendicazione 4, in cui l'angolo di sterzo (γ) è preferibilmente maggiore di circa 5° rispetto all'angolo di lavoro (a), preferibilmente di 4°.
6. 6. Sistema in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni 4 o, 5 in cui l'angolo di lavoro (a) è sostanzialmente di circa 50°, preferibilmente pari a 50°.
7. 7. Sistema (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'albero di moto (51) presenta un'estremità giunto (515) operativamente connessa al giunto omocinetico (55) e un'estremità di scorrimento (510) operativamente connessa ai mezzi di trasmissione, in cui il gruppo motrice (5) comprende un organo di trasmissione (500), collegabile ai mezzi di trasmissione, al quale l'estremità di scorrimento (510) è operativamente connessa in modo da essere guidata in rotazione ed essere supportata in un predefinito scorrimento longitudinale.
8. 8. Sistema (1) in accordo con la rivendicazione 7, in cui l'organo di trasmissione (500) comprende un elemento campana (580) guidabile in rotazione dai mezzi di trasmissione, individuante una cavità campana (580') alloggiante l'estremità di scorrimento e un elemento carrello (581) operativamente connesso con l'estremità di scorrimento (510) e l'elemento campana (580).
9. 9. Sistema (1) in accordo con la rivendicazione 8, in cui l'estremità di scorrimento (510) è libera di scorrere all'interno dell'elemento carrello (580) in funzione della rotazione del portaruota (2), lungo una corsa di sterzo (S) che si estende fino a circa 5mm, preferibilmente fino a 5mm.
10. 10. Sistema (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo di ammortizzazione (3) comprende almeno un braccio superiore (31) e almeno un braccio inferiore (32) impegnati in rotazione al portaruota (2) mediante una cerniera superiore (310) e una cerniera inferiore (320), in cui detto asse di sterzo (S-S) è passante dai centri di rotazione di detta cerniera superiore (310) e di detta cerniera inferiore (320).
11. 11. Sistema (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo ruota collegato mediante un sistema motrice a singola-ruotasospesa-sterzante (1) è all'anteriore.
12. 12. Trattore o trattorino (900) comprendente un sistema motrice a singola-ruota-sospesa-sterzante (1) in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
13. 13. Trattore o trattorino (900) in accordo con la rivendicazione 11, in cui il sistema motrice a singolaruota-sospesa (1) è posto sull'asse anteriore.