ITMI992214A1

ITMI992214A1 - SIMPLIFIED AXLE CUSHIONED IN PARTICULAR FOR AGRICULTURAL VEHICLES INDUSTRIAL VEHICLES AND SIMILAR

Info

Publication number: ITMI992214A1
Application number: IT1999MI002214A
Authority: IT
Inventors: Aldo Blini; Eugenio Vincenti
Original assignee: Dana Italia Spa
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-04-21
Also published as: ITMI992214A0; IT1314059B1

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale DESCRIPTION of the industrial invention

La presente invenzione si riferisce ad un assale sospeso ammortizzato semplificato, in particolare per macchine agricole, veicoli industriali e simili. The present invention refers to a simplified amortized suspended axle, in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like.

In particolare nel seguito si farà riferimento ad un assale anteriore di un trattore; è comunque chiaro che un assale secondo la presente invenzione potrà essere vantaggiosamente montato su qualsiasi tipo di macchina agricola o veicolo industriale destinato a muoversi e/o lavorare in fuoristrada, ad esempio su campi, e su strada. In particular, in the following reference will be made to a front axle of a tractor; however, it is clear that an axle according to the present invention can be advantageously mounted on any type of agricultural machine or industrial vehicle intended to move and / or work off-road, for example on fields, and on the road.

Come noto tutti i veicoli provvisti di quattro ruote sono iperstatici e, per non saltellare durante la marcia, devono avere le ruote libere di adattarsi alla non perfetta planarità del terreno. As is known, all vehicles equipped with four wheels are hyperstatic and, in order not to skip while driving, they must have the wheels free to adapt to the imperfect flatness of the ground.

Tradizionalmente le ruote sono supportate a coppie da due assali, uno posteriore ed uno anteriore, che vengono fissati in varia maniera al telaio della macchina. La struttura degli assali si rivela particolarmente complicata soprattutto per l'assale anteriore, che deve implementare sia la funzione di sterzo che quella di trazione. Traditionally, the wheels are supported in pairs by two axles, one rear and one front, which are fixed in various ways to the frame of the machine. The axle structure is particularly complicated, especially for the front axle, which has to implement both the steering and traction functions.

Nei trattori tradizionali le ruote anteriori sono supportate mediante un assale anteriore oscillante o basculante in senso trasversale rispetto alla macchina agricola o al veicolo. Tale soluzione, seppur economica e tecnicamente valida finché le velocità dei trattori avevano un valore abbastanza limitato (inferiore a 30-40 km/h), si è dimostrata del tutto inadatta per trattori dell'ultima generazione. Questi, infatti, hanno la possibilità di muoversi con disinvoltura sia fuoristrada, sui campi, sia su strada, con velocità anche elevate, che possono raggiungere per i veicoli in questione valori di 50-60 km/h. A tali velocità un semplice assale oscillante o basculante secondo le realizzazioni tradizionali si rivela non solo molto affaticante per il trattorista, ma anche poco sicuro, a causa della scarsa aderenza delle ruote al terreno. In traditional tractors, the front wheels are supported by means of a front axle which oscillates or pivots in a transverse direction with respect to the agricultural machine or vehicle. This solution, although economical and technically valid as long as the tractor speeds were quite limited (less than 30-40 km / h), proved to be completely unsuitable for latest generation tractors. These, in fact, have the ability to move with ease both off-road, on the fields, and on the road, with even high speeds, which can reach values of 50-60 km / h for the vehicles in question. At such speeds, a simple oscillating or tilting axle according to traditional embodiments is not only very tiring for the tractor driver, but also unsafe, due to the poor adhesion of the wheels to the ground.

Scopo della presente invenzione è, pertanto, quello di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati, realizzando un assale sospeso ammortizzato semplificato, in particolare per macchine agricole, veicoli industriali e simili, che sia sicuro in tutte le condizioni di guida, sia in fuoristrada o su strade sconnesse che su strade asfaltate, sia a velocità ridotte che elevate del veicolo. Therefore, the aim of the present invention is to eliminate the technical drawbacks complained of, realizing a simplified suspended suspension axle, in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like, which is safe in all driving conditions, both off-road or on roads. bumpy and on paved roads, both at low and high vehicle speeds.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di realizzare un assale sospeso ammortizzato semplificato che garantisca un elevato comfort di guida per il conducente. Ciò, ovviamente, si traduce in un affaticamento molto ridotto per l'autista. Another object of the invention is that of realizing a simplified suspended suspension axle which guarantees a high driving comfort for the driver. This, of course, results in very little fatigue for the driver.

È ancora uno scopo dell'invenzione quello di realizzare un assale sospeso ammortizzato semplificato che sia sostanzialmente economico. Another object of the invention is to provide a simplified suspended suspension axle which is substantially economical.

Non ultimo scopo dell'invenzione è quello di realizzare un assale sospeso ammortizzato semplificato, in particolare per macchine agricole, veicoli industriali e simili, che sia sostanzialmente semplice ed affidabile. Not least object of the invention is that of realizing a simplified amortized suspended axle, in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like, which is substantially simple and reliable.

Questi ed altri,scopi, secondo la presente invenzione, vengono raggiunti realizzando un assale sospeso ammortizzato semplificato, in particolare per macchine agricole, veicoli industriali e simili, secondo la rivendicazione 1. These and other objects, according to the present invention, are achieved by realizing a simplified suspension amortized axle, in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like, according to claim 1.

Altre caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive . Other characteristics of the present invention are also defined in the subsequent claims.

Vantaggiosamente, assale sospeso ammortizzato semplificato secondo la presente invenzione, garantisce una maggior trattività e, quindi, una maggior produttività. Questo permette, oltre che di ottenere un risparmio di energia ed un minor consumo di pneumatici, un incremento ed un ampliamento delle possibilità operative del trattore. Advantageously, the simplified amortized suspended axle according to the present invention guarantees greater traction and, therefore, greater productivity. This allows, in addition to obtaining energy savings and lower tire consumption, an increase and expansion of the operating possibilities of the tractor.

Un assale realizzato secondo la presente invenzione presenta una elevata capacità autostabilizzante e, inoltre, permette di incrementare notevolmente la capacità di smorzamento delle sollecitazioni dovute ad eventuali urti indotti sul veicolo dalle variabili condizioni del terreno. An axle made according to the present invention has a high self-stabilizing capacity and, moreover, allows to considerably increase the damping capacity of the stresses due to possible impacts induced on the vehicle by the variable ground conditions.

Inoltre, l'assale secondo la presente invenzione è dotato di un assieme molto compatto che raggruppa tutti gli elementi ausiliari per il suo funzionamento .. Furthermore, the axle according to the present invention is equipped with a very compact assembly which groups all the auxiliary elements for its operation.

In particolare fanno parte di tale assieme degli accumulatori a gas, un gruppo valvole ed una centralina elettronica. In particular, gas accumulators, a valve group and an electronic control unit are part of this assembly.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi di un assale sospeso ammortizzato semplificato, in particolare per macchine agricole, veicoli industriali e simili, secondo la presente invenzione, risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati, nei quali: Further characteristics and advantages of a simplified amortized suspended axle, in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like, according to the present invention, will become more evident from the following description, exemplary and not limiting, referring to the attached schematic drawings, in which:

la figura 1 mostra una vista prospettica di un assale secondo la presente invenzione; Figure 1 shows a perspective view of an axle according to the present invention;

la figura 2 mostra una vista in pianta dall'alto dell'assale di figura 1; Figure 2 shows a top plan view of the axle of Figure 1;

la figura 3 mostra una vista in alzata laterale dell'assale di figura 1; Figure 3 shows a side elevation view of the axle of Figure 1;

la figura 4 mostra una sezione ingrandita, realizzata secondo la linea IV-IV di figura 2, dell'assale secondo la presente invenzione; e Figure 4 shows an enlarged section, made along the line IV-IV of Figure 2, of the axle according to the present invention; And

la figura 5 mostra una vista in alzata posteriore di una porzione dell'assale di figura 2 secondo la presente invenzione. Figure 5 shows a rear elevation view of a portion of the axle of Figure 2 according to the present invention.

Con particolare riferimento alle figure citate, viene mostrato un assale sospeso ammortizzato semplificato, in particolare per macchine agricole, veicoli industriali e simili, ove l'intero assale è indicato complessivamente con il numero di riferimento 11. With particular reference to the aforementioned figures, a simplified amortized suspended axle is shown, in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like, where the entire axle is indicated as a whole with the reference number 11.

L'assale 11 comprende un supporto superiore 12 che può essere ancorato ad un telaio di una macchina agricola o di un veicolo industriale, che non sono mostrati per semplicità The axle 11 comprises an upper support 12 which can be anchored to a frame of an agricultural machine or an industrial vehicle, which are not shown for the sake of simplicity

Il supporto 12 comprende un'estremità superiore tubolare 14 alla quale è solidale una piastra 16 che si estende verso la parte anteriore dell'assale e si ingrossa all'estremità libera, in modo da individuare un'estensione 18 ingrossata. La parte anteriore è naturalmente riferita ad una situazione in cui l'assale 11 è montato su una macchina o veicolo. The support 12 comprises a tubular upper end 14 to which a plate 16 is integral which extends towards the front of the axle and widens at the free end, so as to identify an enlarged extension 18. The front part naturally refers to a situation in which the axle 11 is mounted on a car or vehicle.

L'estensione 18 presenta un incavo 20, realizzato in corrispondenza della sua estremità libera dalla parte opposta dell'assale 11 rispetto a quella ove è posta l'estremità tubolare 14. L'incavo 20 è delimitato lateralmente da due porzioni dell'estensione 18, ognuna delle quali è provvista di un foro passante in cui è inserito un primo perno 22. The extension 18 has a recess 20, made at its free end on the opposite side of the axle 11 with respect to that where the tubular end 14 is located. The recess 20 is delimited laterally by two portions of the extension 18, each of which is provided with a through hole in which a first pin 22 is inserted.

Il perno 22 è inserito all'interno di un foro passante di un blocco 24 che, a sua volta, è inserito nell'incavo 20. Attraverso il perno 22, il blocco 24 è imperniato all'estensione 18 del supporto 12. The pin 22 is inserted inside a through hole of a block 24 which, in turn, is inserted in the recess 20. Through the pin 22, the block 24 is hinged to the extension 18 of the support 12.

Il blocco 24 è solidale ad un corpo centrale 26 dell'assale 11 che è.cavo ed al cui interno è contenuto un differenziale. The block 24 is integral with a central body 26 of the axle 11 which is a cable and inside which a differential is contained.

Al corpo centrale 26 sono solidali due bracci 28, in modo da realizzare un elemento portante dell'assale 11. Ognuno dei bracci 28 porta all'estremità libera un gruppo mozzo ruota 30 sterzante. Ogni mozzo ruota 30, inoltre, è provvisto di un disco 32 per il fissaggio di ruote, non mostrate per semplicità. Two arms 28 are integral with the central body 26, so as to form a bearing element of the axle 11. Each of the arms 28 carries at the free end a steering wheel hub assembly 30. Furthermore, each wheel hub 30 is provided with a disk 32 for fixing wheels, not shown for simplicity.

Come noto, ogni disco 32 può ruotare rispetto al mozzo ruota 30 e, per questo motivo, è collegato con un semiasse contenuto all'interno dei bracci 28 e pertanto non mostrato. Ogni semiasse a sua volta è collegato con il differenziale contenuto all'interno del corpo centrale 26 dell'assale 11. As is known, each disc 32 can rotate with respect to the wheel hub 30 and, for this reason, is connected to a semi-shaft contained inside the arms 28 and therefore not shown. Each drive shaft in turn is connected to the differential contained within the central body 26 of the axle 11.

Ognuno dei due gruppi mozzo ruota 30 presenta una leva sporgente 34, collegata con un'asta articolata 36 azionabile in traslazione, per comandare la sterzata dei gruppi mozzo ruota 30, da un attuatore dello sterzo 38. Each of the two wheel hub assemblies 30 has a protruding lever 34, connected to an articulated rod 36 which can be actuated in translation, to control the steering of the wheel hub assemblies 30, by a steering actuator 38.

Sopra ognuno dei bracci 28 è montato un fermo 40 atto a limitare le oscillazioni dell'assale 11. Above each of the arms 28 there is mounted a stop 40 adapted to limit the oscillations of the axle 11.

Nell'estremità tubolare 14 è inserito un perno 42 di ancoraggio del assale 11 al telaio della macchina agricola o veicolo industriale. A pin 42 for anchoring the axle 11 to the frame of the agricultural machine or industrial vehicle is inserted in the tubular end 14.

Un'estremità del perno 42, che sporge dalla parte dell'estensione 18, è inserita in un giunto sferico 44 al quale è solidale un'asta 46 di un elemento ammortizzato. One end of the pin 42, which protrudes from the side of the extension 18, is inserted in a ball joint 44 to which a rod 46 of a cushioned element is integral.

L'asta 46 attraversa un'apertura passante 48 della piastra 16 e si inserisce all'interno di un cilindro idraulico 50 dell'elemento ammortizzato. All'interno dell'apertura 48, inoltre, si inserisce parzialmente anche una porzione di estremità del cilindro 50. Il cilindro 50, a sua volta, è inserito all'interno di una seconda apertura passante 52 del blocco 24 ed è imperniato allo stesso blocco 24 mediante un perno 54, che è disposto in senso trasversale rispetto all'apertura 52. The rod 46 passes through a through opening 48 of the plate 16 and is inserted inside a hydraulic cylinder 50 of the cushioned element. Furthermore, an end portion of the cylinder 50 is also partially inserted inside the opening 48. The cylinder 50, in turn, is inserted inside a second through opening 52 of the block 24 and is hinged to the same block 24 by means of a pin 54, which is arranged transversely with respect to the opening 52.

L'asta 46 porta alla propria estremità un pistone scorrevole a tenuta nel cilindro 50; inoltre il cilindro 50 viene collegato, quando l'assale 11 viene montato, ad un accumulatore a gas (non mostrato) che dà al cilindro l'azione ammortizzante, poiché ad esso è collegato mediante^ fluido in pressione, solitamente olio. The rod 46 carries at its end a piston which can slide sealed in the cylinder 50; moreover the cylinder 50 is connected, when the axle 11 is mounted, to a gas accumulator (not shown) which gives the cylinder the damping action, since it is connected to it by means of a pressurized fluid, usually oil.

Il cilindro 50 è collegato con accumulatori 114 a gas, attraverso tubi non mostrati per semplicità. Come evidente in figura 5, gli accumulatori 114 sono in numero di tre, uno di dimensioni maggiori e due di dimensioni minori. I due accumulatori 114 di dimensioni minori sono supportati da un gruppo valvole 116 il quale, a sua volta, è supportato da uno dei bracci 28 dell'assale 11. L'altro accumulatore 114, di dimensioni maggiori, è direttamente fissato al braccio 28 dell'assale 11.Adiacente all'accumulatore 114 di dimensioni maggiori è fissata una centralina elettronica 120 che comanda l'apertura e/o la chiusura di elettrovalvole (non mostrate) atte a mettere in comunicazione il cilindro 50 con gli accumulatori 114 e con un circuito oleodinamico della macchina o veicolo. The cylinder 50 is connected to gas accumulators 114, through pipes not shown for simplicity. As evident in Figure 5, the accumulators 114 are three in number, one of larger dimensions and two of smaller dimensions. The two smaller accumulators 114 are supported by a valve assembly 116 which, in turn, is supported by one of the arms 28 of the axle 11. The other accumulator 114, of larger dimensions, is directly fixed to the arm 28 of the axle 11. Axle 11. Adjacent to the accumulator 114 of larger dimensions there is fixed an electronic control unit 120 which controls the opening and / or closing of solenoid valves (not shown) suitable for putting the cylinder 50 in communication with the accumulators 114 and with a circuit hydraulic system of the machine or vehicle.

Il funzionamento dell'assale 11 sospeso ammortizzato semplificato, in particolare per macchine agricole, veicoli industriali e simili, secondo la presente invenzione, è sostanzialmente il seguente. The operation of the simplified amortized suspended axle 11, in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like, according to the present invention, is substantially as follows.

L'assale 11 viene ancorato al telaio della macchina agricola o veicolo industriale; successivamente si collega l'interno del cilindro 50 con gli accumulatori a gas. The axle 11 is anchored to the frame of the agricultural machine or industrial vehicle; subsequently the inside of the cylinder 50 is connected to the gas accumulators.

Quando l'assale 11 è montato sotto al telaio della macchina, lo si può far funzionare in due diverse modalità. When the axle 11 is mounted under the machine frame, it can be operated in two different modes.

In una prima modalità di funzionamento il cilindro 50 non ha olio in pressione nelle sue camere e l'asta 46 si abbassa portando il pistone solidale all'asta 46 a contatto del fondo del cilindro 50. In questa situazione l'assale 11 funziona come come un assale tradizionale, potendo solamente oscillare o pendolare intorno al perno 42. In a first operating mode the cylinder 50 has no oil under pressure in its chambers and the rod 46 is lowered bringing the piston integral with the rod 46 in contact with the bottom of the cylinder 50. In this situation the axle 11 works as described above. a traditional axle, being able only to oscillate or pendulum around the pivot 42.

In una seconda modalità di funzionamento, invece, viene immesso fluido in pressione nelle due camere del cilindro 50. In a second operating mode, on the other hand, pressurized fluid is introduced into the two chambers of cylinder 50.

In questo caso, eventuali sollecitazioni sul telaio della macchina o del veicolo o sullo stesso assale 11 muovono l'asta 46 in uno dei due sensi, verso l'interno o verso l'esterno del cilindro 50. In questa situazione il corpo 26 oscilla rispetto al supporto 12 intorno al perno 22 e, contemporaneamente, l'olio contenuto nel cilindro 50, passando nell'accumulatore a gas, smorza le oscillazioni. Sia il cilindro 50 che l'asta 46 possono oscillare intorno ad assi paralleli al perno 22; in particolare il cilindro 50 può oscillare intorno al perno 54 e l'asta intorno al giunto sferico 44. In this case, any stresses on the frame of the machine or vehicle or on the axle 11 itself move the rod 46 in one of the two directions, towards the inside or the outside of the cylinder 50. In this situation, the body 26 oscillates with respect to the support 12 around the pin 22 and, at the same time, the oil contained in the cylinder 50, passing into the gas accumulator, dampens the oscillations. Both the cylinder 50 and the rod 46 can oscillate around axes parallel to the pin 22; in particular the cylinder 50 can oscillate around the pin 54 and the rod around the ball joint 44.

Modifiche e varianti dell'assale 11 secondo"la presente invenzione, oltre a quelle di cui si è già detto, sono naturalmente possibili. Modifications and variants of the axle 11 according to the present invention, in addition to those already mentioned, are naturally possible.

Ad esempio l'assale 11 può prevedere due elementi ammortizzati o cilindri disposti lateralmente all'estensione 18. Naturalmente gli elementi ammortizzati o cilindri idraulici possono essere disposti oltre che anteriormente all'assale 11 secondo l'invenzione, quando questo è montato su una macchina o veicolo, anche posteriormente, senza che il suo funzionamento subisca sostanziali modifiche. In tali casi l'estremità superiore tubolare 14 presenta due punti di attacco ai quali sono fissate, tramite giunti sferici, le estremità superiori degli elementi ammortizzati. For example, the axle 11 can have two shock-absorbing elements or cylinders arranged laterally to the extension 18. Naturally, the shock-absorbing elements or hydraulic cylinders can be arranged as well as in front of the axle 11 according to the invention, when this is mounted on a machine or vehicle, even at the rear, without its operation undergoing substantial changes. In such cases, the tubular upper end 14 has two attachment points to which the upper ends of the cushioned elements are fixed by means of ball joints.

Si è in pratica constatato come assale sospeso ammortizzato semplificato, in particolare per macchine agricole, veicoli industriali e simili secondo l'invenzione risulti particolarmente vantaggioso perché è molto sicuro e garantisce un elevato comfort di guida per l'autista unitamente ad un affaticamento molto limitato. In practice it has been found that a simplified amortized suspended axle, in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like according to the invention, is particularly advantageous because it is very safe and guarantees a high driving comfort for the driver together with a very limited fatigue.

Inoltre, l'assieme molto compatto di elementi ausiliari, peraltro tutti solidali all'assale, permette di avere una facile accessibilità ad essi, di limitarne gli ingombri complessivi oltre a garantire una elevata affidabilità. Furthermore, the very compact assembly of auxiliary elements, all of which are integral with the axle, makes it possible to have easy access to them, to limit their overall dimensions as well as guaranteeing high reliability.

L'assale sospeso ammortizzato semplificato, in particolare per macchine agricole, veicoli industriali e simili così concepito è suscettibile di ulteriori numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. The simplified amortized suspended axle, in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like thus conceived, is susceptible of further numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the invention; furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the technical requirements.

Claims

CLAIMS 1.Simplified suspension and amortized axle (11), in particular for agricultural machines, industrial vehicles and the like, comprising a support (12), able to be anchored to a frame of said agricultural machine or industrial vehicle, said support (12) being connected to a bearing element (26, 28) of wheels, characterized by the fact that said support (12) is hinged to said bearing element (26, 28) and by the fact that at least one cushioned element (46, 50) is interposed between them , so that any stresses that may act on said frame or on said axle (11) cause oscillations of said load-bearing element (26, 28) with respect to said support (12), dampened by said shock-absorbing element (46, 50).

Simplified axle (11) according to claim 1, characterized in that said support (12) has at least one extension (18) to which said bearing element (26, 28) is pivoted.

Simplified axle (11) according to claim 2, characterized in that said extension (18) extends towards a front part of said axle (11), with reference to a situation in which said axle (11) is mounted on a car or vehicle.

4. Simplified axle (11) according to claim 2, characterized in that said extension (18) has at least one recess (20), at one of its free ends, in which a block (24) of said load-bearing element (-26, 28).

5. Simplified axle (11) according to claim 2, characterized in that said support (12) comprises at least one tubular end (14) integral with said extension (18), from said tubular end (14) projecting a first pin ( 42), to which a first end of said cushioned element (46, 50) is connected.

6. Simplified axle (11) according to claim 5, characterized in that said first end of said cushioned element (46, 50) is connected to said first pin (42) at a front part of said axle (11), in a situation in which it is mounted on a car or vehicle, moreover, said cushioned element (46, 50) passes through a through opening (48) of said support (12) to connect to said bearing element (26, 28) .

Simplified axle (11) according to claim 6, characterized in that also said bearing element (26, 28) has at least one opening (52), in which said cushioned element (46, 50) is inserted.

Simplified axle (11) according to claim 5, characterized in that said first end of said cushioned element (46, 50) is connected to said pin (42) protruding from said tubular end (14) at least through a ball joint ( 44).

9. Simplified axle (11) according to claim 1, characterized in that it supports at least one valve group (116), which in turn supports at least one gas accumulator (114) associated with said cushioned element (46, 50).

Simplified axle (11) according to claim 9, characterized in that one of its arms (28) supports at least one electronic control unit (120).

Simplified axle (11) according to claim 1, characterized in that said cushioned element (46, 50) comprises at least one hydraulic cylinder (50) associated with a rod (46).

Simplified axle (11) according to claim 1, characterized in that said cushioned elements (46, 50) are connected at the rear to said axle (11) with reference to a situation in which it is mounted on a machine or vehicle.

13. Simplified suspension axle (11) with amortization, in particular for agricultural machinery, industrial vehicles and the like, as described and illustrated and for the specified purposes.