IT201800004274A1 - Riduttore compatto per ruota motrice di mezzi cingolati - Google Patents

Description

RIDUTTORE COMPATTO PER RUOTA MOTRICE DI MEZZO CINGOLATO

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce al settore tecnico dei meccanismi di riduzione del moto interposti tra albero motore e ruota motrice di veicoli, in particolare si riferisce ad un riduttore compatto per ruota motrice di mezzo cingolato.

I mezzi cingolati noti, tra l’albero motore e ciascuna ruota porta cingoli, presentano un riduttore del moto a due stadi di riduzione del tipo epicicloidale a planetario tradizionale.

In pratica ciascuna ruota porta cingoli è solidalmente comandata da un riduttore epicicloidale a due stadi installato a sbalzo all'esterno del telaio del mezzo cingolato ed a valle dell'albero motore principale.

Lo svantaggio principale del riduttore epicicloidale noto impiegato consiste nel notevole ingombro nel senso dell’asse della ruota motrice a cui è applicato, con conseguente sbilanciamento delle forze in gioco ed instabilità del movimento. Altro svantaggio consiste appunto nel fatto che il riduttore noto sporge notevolmente dal filo esterno della ruota motrice del mezzo cingolato impedendo anche l’applicazione di dispositivi ausiliari a filo ruota e/o cingolo. Lo scopo principale della presente invenzione è quello di proporre un riduttore ad ingombro assai ridotto che non sporga dal filo esterno della ruota motrice del mezzo a cingoli e che quindi sia in essa contenuto così da trasferire dalla ruota motrice la coppia di forze risultante direttamente al cingolo e/o alla ruota di movimentazione del mezzo cingolato.

Altro scopo è quello di proporre un riduttore con semplici rotismi a maggiore stabilità e semplicità di calcoli a resistenza.

Un ulteriore scopo è quello di proporre un riduttore su cui è fissata una ruota motrice in corpo unico.

Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali:

- la figura 1 illustra una vista in sezione assiale del riduttore oggetto dell'invenzione in cui sono state asportate della parti per meglio evidenziarne altre;

- la figura 2 illustra una vista in sezione secondo il piano ll-ll del riduttore di figura 1 ;

- la figura 3 illustra una vista in sezione secondo il piano lll-lll del riduttore di figura 1 ;

- la figura 4 illustra una vista laterale schematica di un riduttore dell'arte nota; - la figura 5 illustra una vista laterale schematica del riduttore oggetto della presente invenzione.

Con riferimento alle figure da 1 a 3, con 1 viene indicato un riduttore compatto per ruota motrice 2 che si ingrana con un cingolo 37 od una ruota, nota e non illustrata, di un mezzo provvisto di cingoli o ruote gommate o non che sono noti e non illustrati. Nel seguito si farà particolarmente riferimento ad un mezzo cingolato per la movimentazione della terra, con ciò non intendendo comunque una limitazione a tali mezzi.

Il mezzo cingolato è provvisto di un telaio 20 di supporto e di un motore per la propulsione a cui è collegato, facendo riferimento ad un solo cingolo 37 o ruota motrice, un albero motore 3 su cui è calettato un primo rotismo epicicloidale 5 comprendente in ingresso un pignone centrale, cioè un solare 4, che è ingranato con quattro ingranaggi a ruote dentate, cioè satelliti 6.

Tutti i satelliti 6 sono impegnati contemporaneamente sia con il solare 4 che con una ruota dentata internamente, cioè una corona 7, fissata al telaio 20 del mezzo cingolato. I satelliti 6 sono girevolmente supportati tramite un relativo perno 8 da un organo porta-satelliti o portatreno, cioè un planetario 9, che presenta una cavità internamente scanalata 9a destinata ad impegnarsi, come organo di uscita dal primo rotismo epicicloidale 5, con l'organo d’ingresso di un secondo rotismo 19, non epicicloidale ma a rapporto base, costituito da un pignone 11 calettato su un albero interno 10 che funge da trasmissione del moto tra i rotismi, primo 5 e secondo 19. Questo albero interno 10 ad una estremità è ingranato nella cavità scanalata 9a e all’altra estremità è supportato da un cuscinetto d’albero 21 alloggiato in una nicchia 22 di una flangia 23 imbullonata, tramite prime viti 25, ad un supporto 24 a sua volta imbullonato al telaio 20, tramite seconde viti 26 impegnate nelle opportune prime madreviti 27 realizzate nel telaio 20.

Il planetario 9 è girevolmente supportato dal supporto 24 con interposizione di un doppio cuscinetto 28.

Il pignone 11 è ingranato con i denti di cinque ruote dentate 12 ciascuna delle quali è girevolmente supportata, con interposizione di relativi cuscinetti gemelli 29, da un albero fìsso 13 imperniato al supporto 24; i cinque alberi fìssi 13 sono disposti su una medesima circonferenza e risultano angolarmente spaziati uno dall’altro di 72°. Ciascuna ruota dentata 12 è poi impegnata con una corona libera 14 a cui è fissata la ruota motrice 2 di supporto e trasmissione del moto al cingolo 37 o ruota del mezzo cingolato.

Il supporto 24 reca internamente una sede 30 per l’alloggiamento di un cuscinetto interno 16 e reca esternamente, cioè di fronte alla flangia di chiusura 23, un appoggio 41 per il supporto (o battuta di supporto) di un cuscinetto esterno 42 che è tenuto in sede dalla flangia di chiusura 23 tramite una battuta 43.

La corona libera 14 presenta una sede 15 in cui sono alloggiato il cuscinetto interno 16, che risulta interposto tra la corona libera 14 ed il supporto 24. In prossimità dell'estremità libera della corona 14 è realizzata un riscontro 44 che funge da contenimento del cuscinetto esterno 42.

I cuscinetti, interno 15 ed esterno 42 permettono la rotazione della corona libera 14 rispetto al supporto 24 stesso e quindi al telaio 20 al quale è rigidamente bloccato.

Alla flangia 23 è fissato, tramite terze viti 31 , un coperchio 18 le cui estremità fungono da battuta del cuscinetto esterno 42 ed è corredato di un anello di tenuta o-ring 17 il quale, premendo contro la parete mobile del cuscinetto esterno 42, impedisce la fuoriuscita di un lubrificante, normalmente olio, e l’ingresso dall'esterno di polveri abrasive.

Un'ulteriore protezione da liquidi e polveri è realizzata da una tenuta frontale 40, di tipo DO, che è interposta tra un anello seeger 38, di tenuta del cuscinetto interno 15, ed un anelo sagomato 32 bloccato al supporto 24 tramite quarte viti 33.

La ruota motrice 2 è provvista esternamente di una pluralità di denti 36, in cui si impegnano opportune sedi del cingolo 37, ed è bloccata alla corona libera 14 tramite quinte viti 34 avvitate in rispettive seconde madreviti 35 realizzate nella corona stessa.

Il funzionamento del riduttore compatto 1 prevede la messa in rotazione dell'albero motore 3 ad opera del motore propulsore, tramite ad esempio una coppia conica e semialberi noti e non illustrati, che determina la rotazione del solare 4 che trasmette il moto ridotto al planetario 9 tramite i quattro satelliti 6 e la corona fissa 7. La rotazione del planetario 9 mette in rotazione il pignone 11 che trasmette il moto alla corona libera 14 tramite le cinque ruote dentate 12. Il movimento della corona libera 14 pone in movimento l’associata ruota motrice 2 e di conseguenza il relativo cingolo 37 o la relativa ruota gommata del mezzo a cingolo.

Gli organi dei rotismi, primo 5 e secondo 19, sono a bagno nel lubrificante, normalmente olio, la cui fuoriuscita è impedita dall’anello di tenuta o-rìng 17 alloggiato nel coperchio 18 e ferma cuscinetto interno 16, dall’anello di tenuta frontale 40 di tipo DO e da una chiusura 39 imbullonata al supporto 24 in corrispondenza della corona 7.

La figura 4 illustra una vista schematica di un riduttore noto A1 per ruota motrice nota A2 di un mezzo a cingoli (facendo riferimento ad una macchina nota leader nel settore movimento terra) secondo l'arte nota anteriore alla presente invenzione. In particolare questo riduttore noto A1, dotato di due rotismi epicicloidali A5 e A19, si compone di:

un supporto generale A41 fissato al telaio A20 recante le corone fisse dei rotismi, primo A5 e secondo A19,

due cuscinetti portanti del riduttore A1, di un corpo intermedio A42 portante la ruota motrice nota A2;

un portatreno A43 del secondo ruotismo A19 flangiato e solidale con il corpo intermedio A42 e l’annessa ruota motrice A2.

In questo riduttore A1, un albero motore A3 è accoppiato al primo rotismo epicicloidale noto A5 che trasmette il moto d’uscita in ingresso al secondo rotismo epicicloidale A19 il cui portatreno flangiato A43, solidale con il corpo intermedio A42, lo mette in rotazione assieme all’annessa ruota motrice A2. Ad esempio, il riduttore noto A1 di figura 4 ha una lunghezza assiale totale variabile da 1080 mm a 1120 mm. Dalla faccia esterna del riduttore al filo di battuta/fissaggio del gruppo al telaio A20 ci sono 965 mm, mentre le facce delle corone dei due rotismi epicicloidali distano fra loro circa 740 mm.

La ruota motrice A2 è sagomata in una pluralità di settori d'arco, sia per facilitarne il montaggio che perché la parte a valle del corpo intermedio A42 ha un diametro esterno superiore a quello della ruota motrice A2 dovendo contenere all’interno la corona fissa del secondo rotismo A19.

In figura 5 è illustrato il riduttore 1 secondo l'invenzione che presenta un primo rotismo epicicloidale 5 ed un secondo rotismo 19 a rapporto base il quale, unitamente alla altrettanto innovativa e coerente architettura della struttura portante, formata dal supporto generale 24 fissato al telaio 20 e della flangia di chiusura 23, risulta fortemente compatto, tale da essere compreso fra la faccia esterna della ruota motrice 2 ed il telaio 20, come risulta dalla comparazione fra i riduttori illustrati nelle figura 4 (riduttore noto) e figura 5 (riduttore oggetto della presente invenzione).

Il riduttore compatto 1 presenta una lunghezza assiale totale compresa tra 700 mm ed 800 mm; nella preferita forma di realizzazione la lunghezza assiale è di 755 mm. Pertanto il riduttore 1 presenta delle dimensioni di lunghezza assiale che è interamente compresa all'interno della larghezza variabile tra 710 mm e 915 mm del cingolo 37, cioè della cosiddetta “suola", e/o della ruota del mezzo cingolato impegnati con la mota motrice 2.

Nel riduttore compatto 1, la faccia interna della corona 7 del primo rotismo epicicloidale 5 dista circa 340 mm dalla faccia interna della corona libera 14 del secondo rotismo 19. Pertanto il riduttore 1 presenta un compattamento assiale complessivo di oltre il 30% rispetto al riduttore noto A1.

I due rotismi di riduzione, il primo epicicloidale 5 ed il secondo rotismo non epicicloidale, cioè a rapporto base, 19 sono quindi ravvicinati di circa il 45% facendo riferimento ai due rotismi epicicloidali primo A5 e secondo A19 del riduttore noto A1 schematizzato in figura 4.

Il riduttore compatto 1 oltre a presentare la caratteristica vantaggiosa di non sporgere dalla suola del mezzo cingolato consente altresì l'alloggiamento entro la sagoma del cingolo 37 o della ruota del mezzo cingolato di altri attuatori (noti e non illustrati) quali bracci, pistoni e martinetti, ad esempio per il supporto e l'azionamento di utensili vari.

Il fissaggio del supporto 24 al telaio 20 consente l'assemblaggio sulla corona libera 14 di una ruota motrice 2 in corpo unico anziché in segmenti d’arco come è la ruota motrice A2 dell'arte nota. Infatti, la corona libera 14 ed i cuscinetti, interno 15 ed esterno 42, ruotano all'esterno della struttura e in solidale presa diretta con la ruota motrice 2. Quindi la ruota motrice 2 può essere in monoblocco ed anche la corona libera 14 e la ruota motrice 2 potrebbero essere in pezzo unico.

Il principale vantaggio della presente invenzione è quello di fornire un riduttore ad ingombro assai ridotto che non sporge dalla sagoma del mezzo a cìngoli od a ruote e che quindi è in essi contenuto così da trasferire al cingolo 37 direttamente dalla ruota motrice, vincolata alla corona del secondo rotismo, la coppia di forze risultante.

Altro vantaggio consiste nel fornire un riduttore dotato di semplici rotismi che conferiscono maggiore stabilità e semplicità di calcoli a resistenza.

Un ulteriore vantaggio è quello di fornire un riduttore su cui è fissata una ruota motrice in corpo unico.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1) Riduttore compatto per ruota motrice (2) di un mezzo cingolato avente un telaio (20) ed un albero motore (3) su cui è calettato un solare (4) di un primo rotismo epicicloidale (5) ingranato con almeno un satellite (6) impegnato in una corona (7) bloccata al mezzo cingolato e girevolmente supportato su un planetario (9), detto riduttore (1) essendo caratterizzato dal fatto che il planetario (9) si impegna, tramite un albero interno (10), con un pignone (11) di un secondo rotismo (19) a rapporto base impegnato con almeno una ruota dentata (12) girevolmente supportata da un albero fisso (13) vincolato al telaio (20) ed impegnata con una corona libera (14) a cui è fissata la ruota motrice (2); e dal fatto che un supporto (24) è fissato ad un lato al telaio (20) e dall'altro lato reca fissata una flangia di chiusura (23); detto supporto (24) reca internamente almeno una sede (30) per l’alloggiamento di un cuscinetto interno (16) e reca esternamente un appoggio (41) per il supporto di un cuscinetto esterno (42) che è tenuto in sede dalla flangia di chiusura (23) tramite una battuta (43).
2. 2) Riduttore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l’almeno una ruota dentata (12) sono in numero di cinque radialmente spaziate a 3) Riduttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto in cui la corona libera (14) presenta una sede (15) in cui è alloggiato il cuscinetto interno (16) che risulta interposto tra il telaio (20) e la corona libera (14) per permetterne la rotazione rispetto al telaio stesso. 4) Riduttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto in cui la corona libera (14) presenta un riscontro (44) che funge da contenimento del cuscinetto esterno (42) che risulta interposto tra il telaio (20) e la corona libera (14) per permetterne la rotazione rispetto al telaio stesso. 5) Riduttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che tra il telaio (20) e la corona libera (14) sono presenti interspazi almeno parzialmente occupati da un lubrificante. 6) Riduttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che i cuscinetti interno (16) ed esterno (42) sono parzialmente immersi in un lubrificante. 7) Riduttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il riduttore compatto (1) presenta una lunghezza assiale compresa tra 700 e 800 mm, e preferibilmente è di 755 mm. 8) Riduttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il riduttore (1) è interamente compreso all’interno della larghezza variabile tra 710 mm e 915 mm del cingolo (37) e/o della ruota del mezzo cingolato impegnati con la ruota motrice (2). 9) Riduttore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la ruota motrice (2) è in corpo unico.