ITBO20080677A1 - Apparecchiatura per la frenatura di stazionamento di un veicolo, in particolare, di un trattore agricolo - Google Patents

Description

del Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: “APPARECCHIATURA PER LA FRENATURA DI STAZIONAMENTO DI

UN VEICOLO, IN PARTICOLARE, DI UN TRATTORE AGRICOLO”

La presente invenzione è relativa ad una apparecchiatura per la frenatura di stazionamento di un veicolo, in particolare, di un trattore agricolo.

In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa, ma non esclusiva, applicazione nel campo dei trattori agricoli, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Come è noto, nei trattori agricoli vengono utilizzate delle apparecchiature per la frenatura di stazionamento che comprendono una leva di parcheggio collegata meccanicamente ad una leva di azionamento mediante una catena cinematica. Inoltre, la leva di azionamento comprende un dente che si impegna con un organo frenante del veicolo, organo frenante costituito, nella maggior parte dei casi, da una ruota dentata calettata sull’albero del pignone conico che porta il moto alla scatola del differenziale.

Uno degli inconvenienti riscontrati nell’uso di tali apparecchiature consiste nel fatto che, quando il veicolo viene caricato, se il dente della leva di azionamento non si ingrana esattamente con uno dei vani che si trovano tra due denti della ruota dentata di frenatura si potrebbe avere una brusca rotazione della ruota dentata di frenatura stessa che può provocare la rottura di almeno uno dei due denti liberando in questo modo il freno di stazionamento. Pertanto, se il trattore con rimorchio si trova stazionato in pendenza l’improvvisa rottura di uno dei due denti (o addirittura di tutti e due) comporta, evidentemente, il rilascio del freno.

Tutto ciò, evidentemente, può avere delle conseguenze disastrose nel momento in cui il veicolo non più frenato ed in discesa comincia a spostarsi senza alcun controllo da parte del conducente.

Pertanto, scopo della presente invenzione è quello di realizzare una apparecchiatura per la frenatura di stazionamento di un veicolo, la quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione viene realizzata, quindi, una apparecchiatura per la frenatura di stazionamento di un veicolo in accordo alle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, in cui:

- la figura 1 illustra un complessivo schematico di una apparecchiatura per la frenatura di stazionamento secondo una prima forma di attuazione del dispositivo di cedimento oggetto della presente invenzione;

- la figura 2 mostra un ingrandimento di un particolare dell’apparecchiatura di figura 1;

- la figura 3 fa vedere una prima configurazione di un accoppiamento tra due organi appartenenti alla apparecchiatura di figura 1;

- la figura 4 illustra una seconda configurazione di un accoppiamento tra due organi appartenenti alla apparecchiatura di figura 1; e

- la figura 5 mostra una terza configurazione di un accoppiamento tra due organi appartenenti alla apparecchiatura di figura 1; e

- la figura 6 mostra una seconda forma di attuazione del dispositivo di cedimento di figura 1.

In figura 1, con 10 è indicata, nel suo complesso, una apparecchiatura per la frenatura di stazionamento adatta, in particolare, ad essere applicata ad un trattore agricolo.

Tale apparecchiatura 10, come vedremo meglio in seguito, agisce su una ruota dentata 11 calettata su un albero 12, il quale, alla sua estremità libera, porta anche un pignone conico (non mostrato) di rimando del moto verso la scatola del differenziale (non illustrata).

L’apparecchiatura 10 comprende, inoltre, una leva di parcheggio 13 per l’inserimento manuale della funzione di frenatura della ruota dentata 11 e quindi del veicolo nella sua totalità. La leva di parcheggio 13 è collegata meccanicamente ad una leva di frenatura 14, che, come vedremo, agisce direttamente sulla ruota dentata 11, tramite una catena cinematica (CC) i cui elementi costitutivi saranno descritti qui di seguito.

La leva di parcheggio 13 è infulcrata al telaio del veicolo tramite una cerniera (HG1) ed è provvista di un dispositivo (BD) di bloccaggio della posizione della leva di parcheggio 13 stessa una volta che questa sia stata spinta verso il basso dal conducente del veicolo.

Come mostrato in maggior dettaglio in figura 2, il dispositivo (BD) comprende una scanalatura (SCN) provvista, a sua volta, di un punto morto superiore (PMS), in cui si trova la leva di parcheggio 13 quando il veicolo è in moto, e di un punto morto inferiore (PMI) dove la leva di parcheggio 13 stessa trova alloggio se il conducente inserisce la funzione di frenatura del veicolo. Nella scanalatura (SNC) è definito un percorso (PRC) tra il punto morto superiore (PMS) ed il punto morto inferiore (PMI) seguito dalla leva di parcheggio 13 quando il conducente vuole inserire il freno di parcheggio. Evidentemente la leva di parcheggio 13 segue il percorso (PRC) in senso inverso nel caso in cui il freno di parcheggio viene tolto dal conducente. In questo caso il conducente deve premere verso il basso la leva di parcheggio 13 in modo da disinserirla dal punto morto inferiore (PMI) e poi sollevare la leva di parcheggio 13 stessa verso l’alto fino al punto morto superiore (PMS).

La catena cinematica (CC) comprende una asta 15 infulcrata alla leva di parcheggio 13 tramite una cerniera (HG2).

All’asta 15 sono fissati due piattelli 16, 17. Inoltre, l’asta 15 attraversa un foro passante 18 eseguito su un cilindro 19, provvisto anche di uno scasso centrale 20. Come mostrato in figura 1, il foro passante 18 collega lo scasso centrale 20 con l’esterno.

Il piattello 16 si trova all’esterno dello scasso centrale 20, mentre il piattello 17 è alloggiato proprio nello scasso centrale 20 e serva da guida al cilindro 19. Inoltre, tra il piattello 16 ed una faccia 19A del cilindro 19 si trova una molla elicoidale 21, la quale viene compressa quando la leva di parcheggio 13 è spinta dall’operatore verso il basso secondo una direzione data da una freccia (F1) (figura 1). Evidentemente la compressione della molla elicoidale 21 provoca uno spostamento verso il basso del cilindro 19.

Al cilindro 19 è infulcrata una biella 22 per mezzo di una cerniera (HG3). Alla biella 22 è fissata una forcella 23.

Sia la biella 22 che la forcella 23, solidali tra loro, sono infulcrate al telaio per il tramite di una cerniera (HG4).

Come illustrato sempre in figura 1, tra i rebbi 23A della forcella 23 viene posto un primo nottolino 24 solidale, a sua volta, ad una prima estremità 25A di una leva intermedia 25 atta a traslare orizzontalmente scorrendo in una guida 26.

In corrispondenza di una seconda estremità 25B della leva intermedia 25 viene posto un secondo nottolino 26, il quale, in uso, è accolto nello spazio compreso tra i rebbi 28A posti ad una prima estremità 28B di un elemento di trasmissione 28.

Una seconda estremità 28C dell’elemento di trasmissione 28 è provvista di una camma 29 opportunamente sagomata. Inoltre l’elemento di trasmissione 28 è infulcrato al telaio per il tramite di una cerniera (HG5).

La camma 29 si appoggia ad una superficie superiore 14A della leva di frenatura 14 che è infulcrata al telaio per mezzo di una cerniera (HG6).

Su una superficie inferiore 14B della leva di frenatura 14 ed in corrispondenza di una sua estremità libera si trova un dente 30 atto ad impegnarsi, in uso, con un vano 31 compreso tra due denti 32, 33 della ruota dentata 11 (vedi oltre).

Un corretto inserimento del dente 30 nel vano 31 consente di frenare la ruota dentata 11, l’albero 12 e quindi, in definitiva, l’intero veicolo.

In uso, se in conducente preme verso il basso la leva di parcheggio 13 secondo la freccia (F1) induce un abbassamento dell’asta 15 e del cilindro 19 secondo direzioni individuate, rispettivamente, da una freccia (F2) e da una freccia (F3). L’asta 15 scorre nel foro passante 18, mentre il cilindro 19 scorre sul piattello 17 presente nello scasso 20.

La rotazione della biella 22 e della forcella 23, tra loro solidali, intorno alla cerniera (HG4) (secondo una direzione data da una freccia (F4)) provoca una traslazione del nottolino 24, e quindi della leva intermedia 25, secondo una direzione indicata da una freccia (F5).

A sua volta il nottolino 27, impegnandosi nello spazio compreso tra i due rebbi 28A induce una rotazione (secondo una direzione data da una freccia (F6)) dell’elemento di trasmissione 28 intorno alla cerniera (HG5).

In questo modo si ottiene un rotolamento della camma 29 sulla superficie superiore 14A della leva di frenatura 14. La leva di frenatura 14, pertanto, si abbassa secondo una direzione data da una freccia (F7).

In una situazione di funzionamento ideale dell’apparecchiatura 10 tale abbassamento della leva di frenatura 14 e del dente 30 comporta, come abbiamo detto, l’inserimento di tale dente nello spazio compreso tra due denti 32, 33 della ruota dentata 11 (figura 3) e la frenatura stabile di quest’ultima. Come è stato già detto in precedenza una frenatura stabile della ruota dentata 11 ha come conseguenza una frenatura stabile dell’albero 12 del pignone conico del differenziale, e quindi, in definitiva, dell’intero veicolo.

Tuttavia, durante la fase di stazionamento non sempre si ha la situazione ideale mostrata in figura 3.

Difatti, spesso si presenta una delle due situazioni illustrate nelle figure 4 e 5.

Nella condizione illustrata in figura 4, dopo la frenatura, il dente 30 della leva di frenatura 14 si trova proprio sopra la cresta del dente 33 della ruota dentata 11.

In questo caso il conducente, per frenare il veicolo, ha abbassato la leva di parcheggio 13 dal punto morto superiore (PMS) al punto morto inferiore (PMI) senza che siano state riscontrate anomalie particolari. Pertanto il conducente, visto che la leva di parcheggio 13 si trova adesso nel punto morto inferiore (PMI), è convinto che il veicolo sia correttamente frenato.

Ciò non è del tutto vero perché il fatto che il dente 30 si appoggia sulla cresta del dente 33 non blocca il sistema. Tuttavia, non appena il veicolo, per esempio un trattore con il rimorchio, viene caricato si ha una piccola rotazione della ruota dentata 11 che fa in modo che il dente 30 si porti nel vano 31 ritornando nelle condizioni mostrate in figura 3. In questo modo si ottiene un’altra volta una corretta frenatura accidentale di parcheggio del veicolo.

Una situazione più critica è senza dubbio quella illustrata in figura 5 dove uno spigolo (SP) del dente 30 si è impuntato su una porzione esterna di un fianco (FNC) del dente 33.

In questo caso, se il rimorchio viene caricato si ha una brusca rotazione della ruota dentata 11 che può provocare la rottura di almeno uno dei due denti 30, 33 liberando il freno di stazionamento. Pertanto, se il trattore con rimorchio si trova stazionato in pendenza l’improvvisa rottura di uno dei due denti 30, 33 (o addirittura di tutti e due) comporta, evidentemente, il rilascio del freno che non trattiene più la ruota dentata 11, l’albero 12 e quindi l’intero veicolo.

Tutto ciò, evidentemente, può avere conseguenze disastrose nel momento in cui il veicolo non più frenato ed in discesa comincia a spostarsi senza alcun controllo da parte del conducente.

Pertanto, per ovviare a questo inconveniente si è pensato di applicare, in maniera innovativa, un dispositivo di cedimento 40 alla leva di frenatura 14 in corrispondenza della propria cerniera (HG6).

Nella sua forma più semplice tale dispositivo di cedimento 40 comprende una asola 41 in cui è inserita la cerniera (HG6) e due molle elicoidali 42, 43.

La molla elicoidale 42 è compresa tra una prima porzione (PZ1) della superficie della cerniera (HG6) ed una prima porzione (SC1) della superficie dell’asola 41. Analogamente, la molla elicoidale 43 si trova nello spazio compreso tra una seconda porzione (PZ2) della superficie della cerniera (HG6) ed una seconda porzione (SC2) della superficie dell’asola 41.

E’ evidente che l’uso di due molle non è necessario, difatti, per avere lo stesso effetto, è sufficiente una singola molla posizionata tra una porzione (PZ1, oppure PZ2) della superficie della cerniera (HG6), ed una porzione (SC1, oppure SC2) della superficie dell’asola 41.

In uso, se il dente 30 si dovesse trovare in una delle due situazioni mostrate nelle figure 4, 5 è possibile un movimento della leva di frenatura 14 nella direzione data da una freccia (F8). La forza di contatto che esiste tra i denti 30 e 33 è trasmessa, quindi, alla leva di frenatura 14, e, quindi, alle molle elicoidali 43, 43 che cedono di conseguenza.

Una altra possibilità si ha quando vi è una rotazione della ruota dentata 11, anche piccolissima, ed in tal caso, grazie alla cedevolezza del vincolo, la leva di frenatura 14 si sposta leggermente secondo una direzione data dalla freccia (F8) in modo tale che il dente 30 vada ad ingranarsi esattamente con il vano 31 compreso tra i due denti 32, 33.

In una seconda forma di attuazione della presente invenzione mostrata in figura 6, il dispositivo di cedimento 40 è stato sostituito con un dispositivo di cedimento alternativo 140. Il dispositivo di cedimento 140 comprende un piatto 45 con una asola 41 in cui è inserita la cerniera (HG6). Due molle ad elica 42 e 43 posizionano la cerniera (HG6) all’interno dell’asola 41. Il piatto 45 del dispositivo di cedimento 140 è connesso al telaio del veicolo, mentre la cerniera (HG6) è connessa alla leva di frenatura 14. Quando il dente 30 non è allineato correttamente con il vano 31, la cerniera (HG6) , e quindi la leva di frenatura 14 con il dente 30, può muoversi all’indietro o in avanti grazie alla presenza delle molle 42 e 43 all’interno dell’asola 41 del piatto 45 del dispositivo di cedimento 40. Di nuovo, per avere lo stesso effetto è sufficiente la presenza di una sola molla alloggiata all’interno dell’asola 41 del piatto 45.

Il principale vantaggio dell’apparecchiatura per la frenatura di stazionamento sopra descritta consiste nell’aver migliorato in maniera considerevole la stabilità della frenatura, ed aumentato nel contempo la sicurezza per quanto riguarda eventuali spostamenti involontari del veicolo dovuti al caricamento dello stesso. Anche se la ruota del differenziale dovesse ruotare un poco, il dente 30 e quindi la leva di frenatura 14 sarebbe in grado di muoversi contro la forza delle molle 42, 43 che si trovano all’interno dell’asola 41, modo tale che le forze sul dente 30 quando entra in contatto i fianchi dei denti 32, o 33 non superino il punto di rottura del dente 30. Oltre tutto, un corretto allineamento del dente 30 nel foro 31 è possibile e non dipende più da un movimento accidentale della ruota dentata 11.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura (10) per la frenatura di stazionamento di un veicolo, in particolare, di un trattore agricolo; apparecchiatura (10) comprendente: - un comando di parcheggio (13) collegato meccanicamente a mezzi di frenatura (14) mediante una catena cinematica (CC), detti mezzi di frenatura (14) comprendendo mezzi di impegno (30) atti a muoversi secondo una freccia (F7) ed atti ad impegnarsi con almeno un organo (11, 31) del veicolo, detto organo (11, 31) essendo cinematicamente o idraulicamente collegato alle ruote o ai cingoli; detta apparecchiatura (10) essendo caratterizzata dal fatto che detti mezzi di frenatura (14) sono provvisti di un dispositivo di cedimento (40; 140), che consente un movimento secondo una freccia (F8) sostanzialmente trasversale alla detta freccia (F7) dei mezzi d’impegno (30) verso l’organo del veicolo (11, 31), in modo tale che l’impegno di detti mezzi di impegno (30) con detto organo (11, 31) è facilitato per assicurare una frenatura di stazionamento affidabile del veicolo.
2. 2. Apparecchiatura (2), come rivendicato alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cedimento (40; 140) è connesso operativamente con una cerniera (HG6) di detti mezzi di frenatura (14).
3. 3. Apparecchiatura (10), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cedimento (40; 140) comprende una asola (41) in cui è inserita la cerniera (HG6) e mezzi elastici (42, 43).
4. 4. Apparecchiatura (10), come rivendicato alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti mezzi elastici (42, 43) comprendono primi mezzi elastici (42), alloggiati tra una prima porzione (PZ1) della superficie della cerniera (HG6) ed una prima porzione (SC1) della superficie dell’asola (41).
5. 5. Apparecchiatura (10), come rivendicato alla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi elastici comprendono, inoltre, secondi mezzi elastici (43), alloggiati tra una seconda porzione (PZ2) della superficie della cerniera (HG6) ed una seconda porzione (SC2) della superficie dell’asola (41).
6. 6. Apparecchiatura (10), come rivendicato alla rivendicazione 4 o alla rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta cerniera (HG6) è connessa al telaio del veicolo.
7. 7. Apparecchiatura (10), come rivendicato alla rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cedimento (40) è collegato ai mezzi di frenatura (14).
8. 8. Apparecchiatura (10), come rivendicato alla rivendicazione 4 o alla rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di cedimento (140) comprende un piatto (45), detto piatto (45) essendo connesso al telaio del veicolo.
9. 9. Apparecchiatura (10), come rivendicato alla rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta cerniera (HG6) è collegata ai mezzi di frenatura (14).