IT202100014498A1

IT202100014498A1 - Dispositivo di sterzatura

Info

Publication number: IT202100014498A1
Application number: IT102021000014498A
Authority: IT
Inventors: Alfredo Mensi
Original assignee: X Ender S R L
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2022-12-04

Description

"Dispositivo di sterzatura"

DESCRIZIONE

La presente invenzione ? relativa a un dispositivo di sterzatura. Il dispositivo trova utile impiego su veicoli, ad esempio veicoli autonomi, con applicazioni in campo logistico, per la movimentazione autonoma di container in spazi ristretti; aerospaziale, per piattaforme di atterraggio ad altezza variabile per macchine volanti, per esempio elicotteri e droni, e per il movimento in rimessa di queste macchine; della costruzione, nei cantieri per la movimentazione dei materiali da costruzione ed in sostituzione a sistemi a gru; spaziale, simulato per Rover lunari e marziani.

? noto nello stato della tecnica un dispositivo di sterzatura, ad esempio di un autoveicolo. Tale dispositivo permette di cambiare l?angolazione delle ruote ruotandole rispetto all?asse perpendicolare al terreno.

RIASSUNTO DELL?INVENZIONE

Svantaggiosamente, il dispositivo della tecnica nota prevede che la sterzatura avvenga soltanto tramite una rotazione attorno all?asse perpendicolare al terreno, comportando un cambio di direzione delle ruote. Di conseguenza, il dispositivo della tecnica nota rende difficoltosa la sterzatura in circostanze in cui il terreno risulta discontinuo o la velocit? elevata.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione ? proporre un dispositivo di sterzatura che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, ? scopo della presente invenzione mettere a disposizione un dispositivo di sterzatura che permette ad un veicolo di sterzare in diverse condizioni di velocit? o di terreno.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo di sterzatura comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni.

In particolare, il dispositivo di sterzatura doppia secondo la presente invenzione comprende una struttura di sostegno che presenta un corpo principale e almeno un braccio, a cui ? collegata una ruota. Il corpo principale si sviluppa lungo un asse di sviluppo prevalente, passante per il centro della ruota.

La ruota presenta un asse di rotazione e un asse trasversale. L?asse trasversale risulta perpendicolare all?asse di rotazione e all?asse di sviluppo prevalente. Una porzione di aggancio, collegata al corpo principale, permette di fissare il dispositivo ad una struttura di un veicolo. Il dispositivo comprende degli attuatori lineari, i quali presentano una prima e una seconda estremit?. Gli attuatori lineari sono disposti simmetricamente rispetto all?asse di rotazione. Le prime estremit? sono collegate in corrispondenza di un lato della ruota e sono disposte lungo una circonferenza; le seconde estremit? sono girevolmente collegate al braccio.

Gli attuatori sono disposti in modo simmetrico rispetto all?asse di rotazione ed ? possibile individuare delle coppie di attuatori lineari. Ciascuna coppia pu? commutare fra almeno una prima e una seconda configurazione. Nella prima configurazione, il primo attuatore della coppia ? completamente esteso e il secondo ? completamente ritratto. Nella seconda configurazione, il primo attuatore ? completamente ritratto e il secondo ? completamente esteso. In una configurazione intermedia, entrambi gli attuatori della coppia presentano la stessa estensione.

Mezzi di rotazione, ad esempio un motore elettrico, sono posti tra la porzione d?aggancio e il corpo principale e sono in grado di ruotare la ruota attorno all?asse di sviluppo prevalente.

Tale dispositivo risolve il problema tecnico in quanto ? possibile ruotare la ruota rispetto all?asse di sviluppo prevalente del corpo principale, in particolare attraverso i mezzi di rotazione. Inoltre, la ruota pu? essere anche sterzata rispetto all?asse trasversale, commutando gli attuatori lineari fra la prima e la seconda configurazione.

Vantaggiosamente, in questo modo ? possibile combinare le due modalit? di sterzata per adeguarsi a diverse condizioni quali velocit? del veicolo, inclinazione del dispositivo rispetto al terreno e condizioni del terreno.

ELENCO DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo di sterzatura, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la Figura 1 ? una vista dall?alto di una prima forma realizzativa di un dispositivo di sterzatura secondo la presente invenzione;

- la Figura 2 ? una vista laterale del dispositivo di Figura 1;

- la Figura 3 ? una vista laterale di una seconda forma realizzativa di un dispositivo di sterzatura secondo la presente invenzione;

- la Figura 4 ? una vista dall?alto del dispositivo di Figure 1 e 2 in una prima configurazione di sterzatura;

- la Figura 5 ? una vista dall?alto del dispositivo di Figure 1 e 2 in una seconda configurazione di sterzatura;

- la Figura 6 ? una vista dall?alto di un veicolo secondo la presente invenzione; - la Figura 7 ? una vista laterale del veicolo di Figura 6 in una prima configurazione operativa;

- la Figura 8 ? una vista laterale del veicolo di Figure 6 e 7 in una seconda configurazione operativa;

- la Figura 9 ? una vista laterale del veicolo di Figure 6 e 7 in una terza configurazione operativa.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alle figure allegate, con 1 ? indicato un dispositivo di sterzatura secondo la presente invenzione.

Il dispositivo 1 comprende una struttura di sostegno 2. La struttura di sostegno 2 comprende un corpo principale 3, che presenta un asse di sviluppo prevalente X. Inoltre, la struttura di sostegno 2 comprende almeno un braccio 4, preferibilmente due. I bracci 4 si estendono dal corpo principale 3 e sono disposti simmetricamente tra loro rispetto all?asse di sviluppo prevalente X.

Con maggior dettaglio, una prima porzione 26 di ciascun braccio 4 si estende dal corpo principale 3 e forma un angolo rispetto all?asse di sviluppo prevalente X. Una seconda porzione 27 di ciascuna prima porzione 26 ? disposta parallelamente rispetto all?asse di sviluppo prevalente X. In altre parole, la struttura di sostegno 2 ha una forma a forcella.

Con particolare riferimento alla figura 1, il dispositivo 1 comprende una ruota 7. Tale ruota 7 comprende un battistrada 8 e presenta due lati 9 opposti fra loro. I due lati 9 risultano opposti e paralleli tra loro rispetto al centro della ruota 7. Inoltre, la ruota 7 presenta un asse di rotazione Y e un asse trasversale Z, il quale ? perpendicolare all?asse di sviluppo prevalente X e all?asse di rotazione Y. Si noti che il centro della ruota 7 ? disposto lungo l?asse di sviluppo prevalente X. Inoltre, ogni lato 9 ? affacciato verso la rispettiva seconda porzione 27 di ciascun braccio 4.

Giova rilevare che il dispositivo 1 comprende una pluralit? di coppie di attuatori lineari 10, 11, in particolare disposti fra la struttura di sostegno 2 e la ruota 7. Su ciascun lato 9 della ruota 7, sono collegati un numero pari di attuatori lineari 10, 11. Il numero di attuatori lineari 10, 11 di ciascun lato ? compreso tra quattro e otto, ed ? preferibilmente sei.

Tali attuatori lineari 10, 11 hanno la funzione di far sterzare la ruota 7 rispetto all?asse trasversale Z.

Con particolare riferimento alla figura 1, si noti che ciascun attuatore lineare 10, 11 presenta una prima estremit? 12 e una seconda estremit? 13. Le prime estremit? 12 sono collegate in corrispondenza di un rispettivo lato 9 della ruota 7 e sono disposte lungo una circonferenza. Su ciascun braccio 4 ? presente una flangia 16 affacciata al rispettivo lato 9 della ruota 7. Le seconde estremit? 13 sono girevolmente collegate alla flangia 16 e sono anch?esse disposte lungo una circonferenza. Gli attuatori lineari 10, 11 cos? disposti formano un angolo con l?asse di rotazione Y, in quanto la circonferenza formata dalla seconde estremit? 13 sulla flangia 16 ? minore rispetto a quella formata dalle prime estremit? 12 sul lato 9 della ruota 7.

Ciascuna coppia di attuatori lineari 10, 11 ? commutabile almeno fra una prima e una seconda configurazione. Nella prima configurazione, mostrata ad esempio nella figura 4, il primo attuatore 10 ? completamente esteso e il secondo attuatore 11 ? completamente ritratto. Nella seconda configurazione, mostrata ad esempio nella figura 5, il primo attuatore 10 ? completamente ritratto e il secondo attuatore 11 ? completamente esteso. In una configurazione intermedia tra la prima e la seconda, come quella di figura 1, entrambi gli attuatori lineari 10, 11 di ciascuna coppia hanno la stessa estensione. Quando le coppie di attuatori lineari 10, 11 commutano almeno tra le due configurazioni, la ruota 7 sterza rispetto all?asse trasversale Z. Vantaggiosamente, gli attuatori lineari 10, 11 permettono di ottenere una maggiore ammortizzazione, contribuendo a una maggiore stabilit?.

Il dispositivo 1 comprende dei mezzi di rotazione 14 collegati alla porzione d?aggancio 5 e al corpo principale 3 della struttura di sostegno 2. I mezzi di rotazione 14 sono configurati per ruotare il corpo principale 3 attorno all?asse di sviluppo prevalente X. I mezzi di rotazione 14 comprendono un albero 25, collegato al corpo principale 3. La rotazione viene trasmessa alla ruota 7, in particolare attraverso l?albero 25, il corpo principale 3, i bracci 4 e gli attuatori lineari 10, 11. La ruota 7 viene sterzata rispetto all?asse di sviluppo prevalente X. A puro titolo di esempio, i mezzi di rotazione 14 possono comprendere un motore 28 di tipo elettrico o idraulico.

Per fornire trazione alla ruota 7, il dispositivo 1 comprende dei mezzi di movimentazione 15. I mezzi di movimentazione 15 sono collegati a ciascun braccio 4 e alla ruota 7 ed i mezzi di movimentazione 15 sono posizionabili simmetricamente rispetto all?asse di sviluppo prevalente X. I mezzi di movimentazione 15 possono comprendere un motore elettrico 29. Tale motore elettrico 29 ? di per s? noto al tecnico del settore, e non verr? quindi ulteriormente descritto.

Nella forma realizzativa mostrata in figura 3, il dispositivo 1 pu? opzionalmente comprendere una sospensione 17, che risulta collegata un prolungamento 24 della struttura di sostegno 2 e ai mezzi di rotazione 14. La sospensione 17 pu? comprendere una molla e un pistone. La sospensione 17 pu? essere utilizzata per migliorare l?ammortizzazione del dispositivo 1. In questo caso, i mezzi di rotazione 14 e l?albero 25 ruotano rispetto a un asse di rotazione X?, parallelo rispetto all?asse di sviluppo prevalente X. I mezzi di rotazione 14 sono collegati alla struttura di sostegno 2 tramite una porzione di collegamento 23.

Nella forma realizzativa mostrata in figura 2, il dispositivo 1 non comprende la citata sospensione 17.

Il dispositivo 1 comprende una porzione di aggancio 5 collegata al corpo principale 3 e fissabile ad un veicolo 18, anch?esso parte della presente invenzione. Il veicolo 18 comprende un telaio 19 e almeno un dispositivo 1, preferibilmente quattro, come mostrato in figura 7. Un ulteriore attuatore lineare 20, mostrato ad esempio in figura 7, comprende una prima porzione 21, collegata al telaio 19 del veicolo 18. L?ulteriore attuatore lineare 20 comprende anche una seconda porzione 22, collegata alla porzione di aggancio 5.

Il veicolo 18 comprende una batteria 30 collegabile al telaio 19.

Il telaio 19, avente un asse longitudinale T, ? in grado di commutare il proprio assetto reversibilmente tra una configurazione ribassata, mostrata in figura 7, e una rialzata, mostrata in figura 8. Nella configurazione ribassata, l?asse di sviluppo prevalente X dei dispositivi 1 ? disposto parallelamente al terreno. Nella configurazione rialzata, l?asse di sviluppo prevalente X dei dispositivi 1 ? disposto sostanzialmente perpendicolarmente al terreno. Durante la commutazione tra la configurazione rialzata e quella ribassata, il battistrada 8 della ruota 7 rimane a contatto con il terreno. Inoltre, i dispositivi 1 sono indipendenti gli uni dagli altri durante la commutazione. Agendo individualmente su ciascun dispositivo 1, ? possibile orientare l?asse longitudinale T secondo diverse inclinazioni rispetto al terreno, come mostrato ad esempio in figura 9.

I contributi delle due modalit? di sterzata dipendono da fattori tra cui la velocit? e la configurazione del telaio 19. A velocit? ridotte, ? maggiore il contributo della modalit? che sterza la ruota 7 attorno all?asse trasversale Z. A velocit? crescenti, ? maggiore il contributo della modalit? che sterza la ruota 7 attorno all?asse di sviluppo prevalente X. Inoltre, considerando basse velocit?, se il telaio 19 ? nella configurazione ribassata, la modalit? prevalente di sterzatura ? quella rispetto all?asse trasversale Z. Invece, se il telaio 19 ? nella configurazione rialzata, la modalit? prevalente di sterzatura ? quella rispetto all?asse di sviluppo prevalente X.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo (1) di sterzatura comprendente:

- una struttura di sostegno (2), comprendente un corpo principale (3) e almeno un braccio (4) estendentesi dal corpo principale (3);

- una porzione di aggancio (5) collegata al corpo principale (3) e fissabile ad una struttura di un veicolo (18);

- una ruota (7), comprendente un battistrada (8) e presentante due lati (9) opposti fra loro; il braccio (4) essendo collegato ad un rispettivo lato (9); il corpo principale (3) presentando un asse di sviluppo prevalente (X) passante per il centro della ruota (7); la ruota (7) presentando un asse di rotazione (Y) e un asse trasversale (Z) perpendicolare all?asse di sviluppo prevalente (X) del corpo principale (3) e all?asse di rotazione (Y);

- una pluralit? di coppie di attuatori lineari (10, 11), ciascun attuatore (10, 11) presentando una prima (12) e una seconda estremit? (13); le prime estremit? (12) essendo collegate in corrispondenza di un lato (9) della ruota (7), le prime estremit? (12) essendo disposte lungo una circonferenza; le seconde estremit? (13) essendo girevolmente collegate al braccio (4); gli attuatori (10, 11) di ciascuna coppia essendo disposti simmetricamente rispetto all?asse di rotazione (Y); ciascuna coppia di attuatori (10, 11) essendo configurata per commutare fra almeno una prima configurazione, in cui un primo attuatore (10) ? completamente esteso e un secondo attuatore (11) ? completamente ritratto, una seconda configurazione in cui il primo attuatore (10) ? completamente ritratto e il secondo attuatore (11) ? completamente esteso e una configurazione intermedia in cui entrambi gli attuatori (10, 11) della coppia presentano la stessa estensione;

- mezzi di rotazione (14) posti tra la porzione d?aggancio (5) e il corpo principale (3); i mezzi di rotazione (14) essendo configurati per ruotare il corpo principale (3) attorno all?asse di sviluppo prevalente (X) per inclinare la ruota (7).

2. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che comprende dei mezzi di movimentazione (15) collegati alla ruota (7) e al braccio (4) per fornire trazione alla ruota (7).

3. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che i mezzi di movimentazione (15) comprendono un motore elettrico.

4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una sospensione (17) collegata al corpo principale (3) e ai mezzi di rotazione (14).

5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una flangia (16) collegata al braccio (3) e affacciata alla ruota (7); le seconde estremit? (12) degli attuatori lineari (10) essendo collegate alla flangia (16).

6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere due bracci (4), la ruota (7) essendo posta fra i bracci (4), ciascun braccio (4) essendo collegato ad un rispettivo lato (9) della ruota (7).

7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un numero pari di detti attuatori lineari (10, 11) collegati a ciascun lato (9) della ruota (7).

8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che di comprendere un numero di attuatori lineari (10, 11) tra quattro e otto, preferibilmente sei, per ciascun lato (9).

9. Veicolo (18) comprendente un telaio (19), almeno un dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; un ulteriore attuatore lineare (20), presentante una prima porzione (21) collegata al telaio (19) e una seconda porzione (22) collegata alla porzione di aggancio (5) del dispositivo (1).

10. Veicolo (18) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il telaio (19) ? commutabile tra una configurazione ribassata, in cui l?asse di sviluppo prevalente (X) del dispositivo (1) ? disposto parallelamente al terreno, e una configurazione rialzata, in cui l?asse di sviluppo prevalente (X) del dispositivo (1) ? disposto sostanzialmente perpendicolarmente al terreno.