IT202000016738A1

IT202000016738A1 - Veicolo cingolato

Info

Publication number: IT202000016738A1
Application number: IT102020000016738A
Authority: IT
Inventors: Federico Bona
Original assignee: Conterno & Bona S R L
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2022-01-09
Also published as: CA3185223A1; US20230286601A1; AU2021303799A1; EP4178848A1; BR112023000425A2; CN116194360A; WO2022009146A1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?VEICOLO CINGOLATO?

La presente invenzione riguarda un veicolo cingolato, in particolare per gestire attrezzi agricoli.

L?impiego di veicoli cingolati ? molto diffuso in ambito agricolo per operare attrezzi configurati per lavorare il terreno o per eliminare insetti nocivi o per diserbare il terreno o per eseguire il raccolto. L?impiego di veicoli cingolati offre una migliore trazione rispetto a veicoli con ruote in particolare quando i veicoli operano su terreni ripidi e scoscesi.

Tuttavia, i veicoli cingolati presentano maggiori criticit? in fase di sterzata perch? almeno uno dei cingoli viene ruotato attorno ad un asse perpendicolare al terreno lungo l?intera superfice di appoggio del cingolo stesso sul terreno. Questa azione determina infatti uno scorrimento relativo fra il tratto di cingolo in appoggio sul terreno particolarmente deleteria per il terreno.

Inoltre, sia i veicoli cingolati, sia i veicoli su ruote quando incontrano degli ostacoli lungo il terreno oppure operano lungo terreni fortemente irregolari la posizione del veicolo subisce forti variazioni e, di conseguenza, anche eventuali attrezzi trasportati dal veicolo sono soggetti a spostamenti indesiderati.

Uno scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un veicolo cingolato che mitighi gli inconvenienti dell?arte nota.

In accordo con la presente invenzione viene realizzato un veicolo cingolato, in particolare per impiego in ambito agricolo, il veicolo cingolato comprendendo:

- un telaio estendentesi lungo un asse longitudinale; - due carrelli, i quali sono disposti da bande opposte del telaio e sono configurati per supportare rispettivi cingoli e sono articolati al telaio attorno ad un asse di beccheggio; e

- due ammortizzatori, ciascuno dei quali ? collegato al telaio e ad un rispettivo carrello ed ? regolabile in posizione per controllare la posizione del carrello rispetto al telaio.

Grazie alla presente invenzione, il veicolo cingolato consente di movimentare gli ammortizzatori in modo indipendente o sincrono per controllare i due carelli in funzione delle circostanze. In caso di sterzata, ? possibile ridurre la superficie di appoggio del cingolo che rimane inattivo oppure azionato a velocit? inferiore rispetto alla velocit? dell?altro cingolo riducendo lo strisciamento sul terreno ed il consumo di energia. In caso di superamento di ostacoli il carrello o i entrambi i carrelli possono essere ruotati attorno all?asse di beccheggio per ridurre al massimo gli spostamenti del telaio.

In particolare, ciascun ammortizzatore ? regolabile in rigidezza in modo indipendente dalla posizione.

In particolare, ciascun carrello comprende una struttura allungata alle estremit? opposte della quale sono supportate in modo girevole una ruota motrice ed una ruota di rinvio; la detta struttura allungata essendo articolata al telaio attorno all?asse di beccheggio, in particolare l?asse di beccheggio ? pi? prossimo alla ruota motrice che alla ruota di rinvio.

Questa configurazione ? particolarmente solida e semplice da realizzare.

In particolare, la ruota motrice posteriore presenta dimensioni maggiori rispetto alla ruota di rinvio anteriore in modo da massimizzare la superficie di trasmissione della forza fra la ruota motrice ed il rispettivo cingolo.

In particolare la posizione della ruota di rinvio ? regolabile lungo la struttura allungata in modo da poter regolare la tensione dei cingoli.

In particolare, la ruota motrice comprende due ruote gemelle motrici disposte da bande opposte della struttura allungata e la ruota di rinvio comprende due ruote gemelle di rinvio disposte da bande opposte rispetto alla struttura allungata.

Questa configurazione consente di trattenere il cingolo lungo una costola del cingolo nello spazio fra le ruote gemelle di rinvio e le ruote gemelle motrici.

In accordo con una particolare forma di attuazione, il veicolo cingolato comprende un ponte, il quale ? incernierato al telaio attorno ad un primo asse parallelo all?asse di beccheggio ed a ciascun carrello attorno ad un secondo asse parallelo all?asse di beccheggio tramite rispettivi accoppiamenti.

Il ponte consente di conferire stabilit? all?assieme formato dal telaio e dai carrelli e nello stesso tempo consente il beccheggio dei carrelli grazie agli accoppiamenti. In pratica, il telaio, il ponte e ciascun carello definiscono un triangolo molto schiacciato i cui vertici sono definiti dall?asse di beccheggio e dal primo e dal secondo asse.

In particolare, ciascun ammortizzatore presenta una estremit? accoppiata direttamente al ponte. In questo modo, gli ammortizzatori controllano la posizione del ponte che, a sua volta, orienta il carrello o i carrelli attorno all?asse di beccheggio.

In particolare, il ponte ? articolato al telaio per mezzo di un accoppiamento elastico che consente al ponte di ruotare attorno al primo asse sia di inclinare il secondo asse rispetto al primo asse.

In questo modo ? possibile controllare in modo indipendente i carrelli.

In particolare, il ponte ? collegato ad un rispettivo carrello per mezzo di un accoppiamento che consente deformazioni in tutte le direzioni.

In una particolare forma di attuazione della presente invenzione, ciascuna struttura allungata ? almeno in parte cava. In questo modo, ? possibile alloggiare, almeno in parte, in ciascuna struttura allungata un rispettivo sistema di powertrain configurato per azionare una rispettiva ruota motrice.

In particolare, ciascun sistema di powertrain comprende un rispettivo albero coincidente con l?asse di beccheggio; una trasmissione meccanica alloggiata nella rispettiva struttura allungata per collegare l?albero alla rispettiva ruota motrice, ed un rispettivo motore configurato per ruotare il detto rispettivo albero alloggiato in una cavit? del telaio.

In particolare, il detto motore ? un motore elettrico. Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di suoi esempi non limitativi di attuazione, con riferimento alle Figure dei disegni allegati, in cui:

- La Figura 1 ? una vista prospettica, con parti asportate per chiarezza, di un veicolo cingolato realizzato in accordo con la presente invenzione;

- La Figura 2 ? una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza, del veicolo cingolato della Figura 1 lungo la linea di sezione II-II;

- La Figura 3 ? una vista dal basso, con parti asportate per chiarezza, del veicolo cingolato della Figura 1;

- La Figura 4 ? una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza, del veicolo cingolato della Figura 3 lungo la linea di sezione IV-IV;

- La Figura 5 ? una vista in sezione, in scala ingrandita e con parti asportate per chiarezza, di un dettaglio della Figura 4;

- La Figura 6 ? una vista in elevazione laterale, con parti asportate per chiarezza del veicolo della Figura 1;

- La Figura 7 ? una vista schematica di un sistema di controllo del veicolo cingolato della Figura 1;

- Le Figure da 8 a 11 sono delle viste in elevazione laterale, con parti asportate per chiarezza, del veicolo della Figura 1 in rispettive condizioni operative.

In Figura 1 ? indicato con il numero di riferimento 1 un veicolo cingolato 1, in particolare per impiego in ambito agricolo e per supportare attrezzi non illustrati nelle Figure allegate. Il veicolo cingolato 1 ? configurato per essere avanzato prevalentemente in una direzione di avanzamento D1 sebbene possa essere anche all?occorrenza essere avanzato nella direzione opposta alla direzione D1. Il veicolo cingolato 1 comprende un telaio 2, il quale si estende lungo un asse longitudinale A1; due carrelli 3, i quali sono disposti da bande opposte del telaio 2 e sono configurati per supportare rispettivi cingoli 4 e sono articolati al telaio 2 attorno ad un asse di beccheggio A2; e due ammortizzatori 5, ciascuno dei quali ? collegato al telaio 2 e ad un rispettivo carrello 3 ed ? regolabile in posizione e rigidezza. Ciascun carrello 3 comprende una struttura allungata 6 alle estremit? opposte della quale sono supportate una ruota motrice 7 ed una ruota di rinvio 8 in modo girevole attorno a rispettivi assi paralleli all?asse di beccheggio A2. Ciascuna struttura allungata 6 ? articolata al telaio 2 attorno all?asse di beccheggio A2. In particolare, la ruota motrice 7 ? una ruota posteriore e presenta dimensioni maggiori rispetto alla ruota di rinvio 8, la quale ? in posizione anteriore ed ? regolabile lungo la struttura allungata 6 in modo da selettivamente variare la tensione del rispettivo cingolo 4. Ciascuna ruota motrice 7 comprende due ruote gemelle motrici 9 disposte da bande opposte della struttura allungata 6. In modo analogo, la ruota di rinvio 8 comprende due ruote gemelle di rinvio 10 disposte da bande opposte rispetto alla struttura allungata 6. La ruote gemelle motrici 9 sono assialmente distanziate fra loro di una distanza. Allo stesso modo, le ruote gemelle di rinvio 10 sono distanziate della stessa distanza. Ciascun cingolo 4 comprende una costola 11 che si estende ad anello lungo l?intera lunghezza del cingolo 4 e che ? disposta fra le ruote gemelle motrici 9 e le ruote gemelle di rinvio 10.

Con riferimento alle Figure 2, 3 e 4, il veicolo cingolato comprende un ponte 12, il quale ? incernierato al telaio 2 attorno ad un asse di rotazione A3 parallelo all?asse di beccheggio A2 ed a ciascun carrello 3 attorno ad un secondo asse di rotazione A4 tramite rispettivi accoppiamenti deformabili.

Con riferimento alla Figura 3, il ponte 12 comprende una assale 13 che si estende lungo l?asse A4 ed un braccio 14, il quale ? solidale all?assale 13 e si estende trasversalmente all?assale 13 in corrispondenza della mezzeria dell?assale 13 e presenta un manicotto 15 in corrispondenza della propria estremit? libera per essere articolato al telaio 2 attorno all?asse A3. Una estremit? libera di ciascun ammortizzatore 5 ? articolata al ponte 12, in particolare ad una porzione di estremit? dell?assale 13. Il ponte 12 ? articolato al telaio 2 per mezzo di un accoppiamento elastico che consente al ponte 12 sia di ruotare attorno all?asse A3, sia di inclinare il ponte 12 lungo l?asse A3. In altre parole, l?assale 13 che si estende lungo l?asse A4 pu? ruotare attorno all?asse A3 mantenendosi parallelo all?asse A3, pu? assumere posizioni sghembe rispetto all?asse A3 e pu? compiere entrambi i sopra indicati movimenti.

Con riferimento alla Figura 2, l?accoppiamento elastico fra il ponte 12 ed il telaio 2 prevede di disporre il manicotto 15 attorno ad un albero 16, le cui estremit? sono vincolate al telaio 2, ed un manicotto elastico 17 disposto fra il manicotto 15 e l?albero 16. Il manicotto elastico 17 ? realizzato prevalentemente in gomma o altro materiale deformabile. Con riferimento alle Figure 4 e 5, il ponte 12 ? collegato ad un rispettivo carrello 3 per mezzo di un giunto elastico che consente un movimento sferico. Secondo quanto meglio illustrato nella Figura 5, ciascun accoppiamento elastico comprende un manicotto elastico 18 calzato su una estremit? dell?assale 13 e due cuffie 19, le quali racchiudono il manicotto elastico 18 da bande opposte e sono montate su un rispetto carrello 3. La superficie esterna del manicotto elastico 18 ? definita da due tronchi di cono in reciproco contatto lungo la propria superficie maggiore, mentre le cuffie 19 presentano una superficie interna a forma di tronco cono e sono sostanzialmente complementari al manicotto elastico 18. Questa configurazione approssima un accoppiamento sferico e consente una deformazione elastica in tutte le direzioni fra il ponte 12 ed il carrello 3.

In alternativa al suddetto accoppiamento elastico, ? possibile collegare il ponte 12 ad un carrello 3 tramite un giunto sferico ?rigido? che consenta un movimento di compensazione assiale lungo l?assale 13 quando l?assale 13 assume un configurazione sghemba rispetto all?asse di beccheggio A2.

Con riferimento alla Figura 3, il veicolo cingolato 1 comprende due sistemi di powertrain 20, ciascuno dei quali ? configurato per azionare una rispettiva ruota motrice 7, ? alloggiato, in parte, all?interno di una rispettiva struttura allungata 6 e comprende un rispettivo albero 21 coincidente con l?asse di beccheggio A2.

Inoltre, ciascun sistema di powertrain 20 comprende una trasmissione meccanica 22 alloggiata nella struttura allungata 6 per collegare l?albero 21 alla rispettiva ruota motrice 7. Nella fattispecie illustrata la trasmissione meccanica 22 comprende un treno di ingranaggi. Ciascun sistema di powertrain 20 comprende un rispettivo motore 23, il quale ? configurato per ruotare il rispettivo albero 21 ed ? alloggiato all?interno del telaio 2, il quale ? cavo. Nella fattispecie, i motori 23 sono motori elettrici.

Con riferimento alla Figura 6, ciascuna ruota di rinvio 8 anteriore ? montata su un albero 24 accoppiato alla struttura allungata 6 in modo scorrevole in una direzione sostanzialmente parallela alla direzione di avanzamento D1 in una guida 25 della struttura allungata 6 ed ? supportato da una slitta 26 collegata alla struttura allungata 6 per mezzo di attuatori lineari 27.

Il veicolo cingolato 1 ? configurato per controllare in modo indipendente la posizione di ciascun carrello 3 rispetto al telaio 2 tramite gli ammortizzatori 5 e la tensione di ciascun cingolo 4 tramite gli attuatori lineari 27. A questo scopo, il veicolo cingolato 1 comprende un sistema di controllo raffigurato nella Figura 7 e che comprende un circuito idraulico 28 ed un unit? di controllo 29. Il circuito idraulico 28 comprende una pompa 30 e un distributore idraulico 31 collegato agli ammortizzatori 5 per il controllo attivo degli stessi e gli attuatori lineari 27, nella fattispecie attuatori idraulici, per controllare la posizione delle ruote di rinvio 8 e la tensione dei cingoli 4.

In uso, il veicolo cingolato 1 ? estremamente versatile: nella Figura 8 il veicolo cingolato 1 ? mostrato in una configurazione di sterzata in cui una carello 3 sullo sfondo ? in completo appoggio sul terreno, mentre il carello 3 in primo piano ? parzialmente ruotato attorno all?asse di beccheggio A2 in modo da ridurre la superficie di appoggio del cingolo 4 in primo piano ad un?area molto limitata in corrispondenza della ruota motrice 7. In fase di sterzata il cingolo 4 in primo piano rimane inattivo oppure avanzato ad un velocit? inferiore alla velocit? del cingolo 4 opposto, mentre il cingolo 4 opposto viene azionato in modo da sterzare il veicolo cingolato 1 rispetto alla ridotta superficie di appoggio. In questo modo, il veicolo cingolato 1 limita lo slittamento sul terreno e di conseguenza l?energia dispersa in attrito ed il deterioramento del terreno.

La sequenza delle Figure da 9 a 11 illustra il veicolo cingolato 1 in diverse fasi di superamento di un ostacolo 32 disposto lungo il percorso del solo carrello 3 visibile in primo piano.

Nella Figura 9, il carrello 3 in primo piano ? parzialmente ruotato attorno all?asse di beccheggio A2 in modo da disporre la ruota di rinvio 8 sopra l?ostacolo 32.

Nella Figura 10, l?ostacolo 32 ? disposto fra la ruota motrice 7 e la ruota di rinvio 8 e l?ostacolo deforma il cingolo 4. La deformazione del cingolo 4 ? agevolata dal fatto che in questa fase ? stata ridotta la tensione del cingolo 4.

Nella Figura 11, il carrello 3 in primo piano ? ruotato in senso orario rispetto al telaio 2 e rispetto alla posizione della Figura 10 in modo da consentire un agevole passaggio della ruota motrice 7 sopra l?ostacolo 32.

Nel caso in cui, l?ostacolo 32 si estenda per l?intera larghezza del veicolo cingolato 1, entrambi i carrelli 3 beccheggeranno attorno all?asse di beccheggio A2 ed allenteranno la tensione dei rispettivi cingoli 4.

? evidente infine che la presente invenzione comprende ulteriori varianti delle forme di attuazione descritte incluse nell?ambito di protezione delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Un veicolo cingolato, in particolare per impiego in ambito agricolo, il veicolo cingolato (1) comprendendo:

- un telaio (2) estendentesi lungo un asse longitudinale (A1);

- due carrelli (3), i quali sono disposti da bande opposte del telaio (2) e sono configurati per supportare rispettivi cingoli (4) e sono articolati al telaio (2) attorno ad un asse di beccheggio (A2); e

- due ammortizzatori (5), ciascuno dei quali ? collegato al telaio (2) e ad un rispettivo carrello (3) ed ? regolabile in posizione per controllare la posizione del rispettivo carrello (3) rispetto al telaio (2).

2. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui ciascun ammortizzatore (5) ? regolabile in rigidezza in modo indipendente dalla posizione.

3. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 1 o 2, in cui ciascun carrello (3) comprende una struttura allungata (6), alle estremit? opposte della quale sono supportate in modo girevole una ruota motrice (7) ed una ruota di rinvio (8); la detta struttura allungata (6) essendo articolata al telaio (2) attorno al detto asse di beccheggio (A2), in particolare l?asse di beccheggio (A2) ? pi? prossimo alla ruota motrice (7) che alla ruota di rinvio (8).

4. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 3, in cui la ruota motrice (7) posteriore presenta dimensioni maggiori rispetto alla ruota di rinvio (8) anteriore.

5. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 3 o 4, in cui la posizione della ruota di rinvio (8) ? regolabile lungo la struttura allungata (6).

6. Il veicolo cingolato come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 5, in cui la ruota motrice (7) comprende due ruote gemelle motrici (9) disposte da bande opposte della struttura allungata (6) e la ruota di rinvio (8) comprende due ruote gemelle di rinvio (10) disposte da bande opposte rispetto alla struttura allungata (6).

7. Il veicolo cingolato come rivendicato in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, e comprendente un ponte (12), il quale ? incernierato al telaio (2) attorno ad un primo asse (A3) parallelo all?asse di beccheggio (A2) ed a ciascun carrello (3) attorno ad un secondo asse (A4) parallelo all?asse di beccheggio (A2) tramite rispettivi accoppiamenti.

8. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 7, in cui ciascun ammortizzatore (5) presenta una estremit? accoppiata direttamente al ponte (12).

9. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 7 o 8, in cui il ponte (12) ? articolato al telaio (2) per mezzo di un accoppiamento elastico che consente al ponte (12) di ruotare attorno al primo asse (A3) e/o di inclinare il secondo asse (A4) rispetto al primo asse (A3).

10. Il veicolo cingolato come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui il ponte (12) ? collegato ad un rispettivo carrello (3) per mezzo di un accoppiamento che consente movimenti in tutte le direzioni.

11. Il veicolo cingolato come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 9, in cui ciascuna struttura allungata (6) ? almeno in parte cava.

12. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 11, e comprendente due sistemi di powertrain (20), ciascuno dei quali ? configurato per azionare una rispettiva ruota motrice (7) ed ? alloggiato, in parte, all?interno della rispettiva struttura allungata (6).

13. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 12, in cui ciascun sistema di powertrain (20) comprende un rispettivo albero (21) coincidente con l?asse di beccheggio (A2).

14. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 13, in cui ciascun sistema di powertrain (20) comprende una trasmissione meccanica (22) alloggiata nella rispettiva struttura allungata (6) per collegare l?albero (21) alla rispettiva ruota motrice (7).

15. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 13 o 14, in cui ciascun sistema di powertrain (29) comprende un rispettivo motore (23) configurato per ruotare il detto rispettivo albero (21), il detto motore (23) essendo un motore elettrico.

16. Il veicolo cingolato come rivendicato nella rivendicazione 15, in cui il detto telaio (2) ? cavo in modo da alloggiare al suo interno due motori (23) disposti lungo l?asse di beccheggio (A2) in prossimit? dei rispettivi carrelli (3).