ITMO20100067A1

ITMO20100067A1 - Gruppo motore idraulico e centro ruota

Info

Publication number: ITMO20100067A1
Application number: IT000067A
Authority: IT
Inventors: Felice Pecorari
Original assignee: R & D Srl
Priority date: 2010-03-13
Filing date: 2010-03-13
Publication date: 2011-09-14
Also published as: US20130069419A1; EP2547544A1; WO2011114362A1; CN102892607A; IT1398852B1

Description

GRUPPO MOTORE IDRAULICO E CENTRO RUOTA.

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo motore idraulico e centro ruota, ossia ad una combinazione giÃ nota nella tecnica in cui un motore idraulico viene alloggiato all'interno di un mozzo di centro ruota di un veicolo od altro mezzo od applicazione e con esso realizza la generazione del moto rotatorio della ruota direttamente nel centro ruota alimentato dalla sola energia idraulica.

Arte nota

Lo stato della tecnica comprende vari tipi di centri ruota motorizzati con l'applicazione di un motore idraulico sia di tipo con cilindri assiali sia con cilindri radiali. Tutti, peraltro presentano lâ€™unione tra il corpo del motore idraulico ed il centro ruota rotante con una serie di cuscinetti ad attrito volvente disposti in posizioni assiali differenti ad assicurare il corretto supporto del centro ruota alle spinte assiali e radiali, nonchÃ© ai momenti flettenti che lo sollecitano, dovuti allo specifico uso a cui il centro ruota Ã ̈ destinato.

Nella tecnica, inoltre, al motore idraulico Ã ̈ sovente abbinato un riduttore ad ingranaggi coassiale al motore idraulico ed al centro ruota medesimo. Un altro modo di risolvere il problema di trasmissione del moto nei centri ruota, in particolare di veicoli semoventi, noto nella tecnica, Ã ̈ quello di posizionare un motore idraulico lento a cilindri radiali, del tipo cosiddetto a camma esterna, in modo da non essere obbligati allâ€™impiego del riduttore ad ingranaggi. Peraltro, simili soluzioni non consentono una riduzione delle masse se viene richiesta una elevata elasticitÃ d'impiego, cioÃ ̈ viene richiesto al complesso motore idraulico e centro ruota di poter operare in modo soddisfacente a bassi, medi ed alti regimi di rotazione, anche per il fatto che il tipo di motore idraulico con cilindri radiali a camma esterna Ã ̈ a cilindrata fissa limitando, cosÃ¬ lâ€™elasticitÃ della trasmissione risultante.

Infine, con l'impiego di motori idraulici a cilindri assiali o radiali, a camma od albero a gomito interno, la trasmissione risulta penalizzata dal modo di montaggio, che richiede di dimensionare i supporti e parti in contatto con i cuscinetti ad attrito volvente impiegati nel supporto del centro ruota rotante, cosÃ¬ da realizzare gruppi di accoppiamento di un motore idraulico e centro ruota di massa non trascurabile; inoltre, impedendo di utilizzare i detti gruppi in applicazioni su veicoli in cui Ã ̈ richiesta una massa minore e nel contempo una maggiore elasticitÃ nel campo di impiego ottimale, cioÃ ̈ con un buon rendimento complessivo della trasmissione idraulica e meccanica combinata.

Tale stato della tecnica Ã ̈ suscettibile di ulteriori perfezionamenti con riguardo alia possibilitÃ di realizzare un gruppo motore idraulico e centro ruota che superi gli inconvenienti suddetti e renda piÃ¹ pratico ed agevole l'impiego su veicoli o applicazioni in cui i limiti di massa e prestazioni energetiche della tecnica nota attuale non lo consentono.

Il problema tecnico, quindi, che sta alla base della presente invenzione Ã ̈ quello di realizzare un montaggio per un motore idraulico entro al centro ruota tale da permettere lâ€™alloggiamento del motore idraulico e che risulti supportato nel modo piÃ¹ semplice ed efficace.

Un ulteriore e non ultimo scopo della presente invenzione Ã ̈ quello di consentire la realizzazione di un gruppo tra motore idraulico e centro ruota con il minore ingombro possibile del motore idraulico entro il centro ruota.

Infine, un ulteriore parte del problema tecnico piÃ¹ sopra esposto riguarda la realizzazione di un gruppo motore idraulico e centro ruota in cui il motore idraulico abbia una grande cilindrata e la massa del gruppo sia concentrata in corrispondenza del cuscinetto ad attrito volvente.

Sommario dell'invenzione

Questo problema Ã ̈ risolto, secondo la presente invenzione, da un gruppo motore idraulico e centro ruota, comprendente: un in motore idraulico posizionato in asse ad un centro ruota e ad esso connesso a rotazione col centro ruota medesimo; attacchi per un mezzo di reazione meccanica alla rotazione collegato tra il motore idraulico ed un organo o telaio di supporto del gruppo; caratterizzato in ciÃ², che presenta realizzato sul diametro esterno del mantello del motore idraulico almeno una pista interna per una corrispondente corona di corpi rotolanti di un cuscinetto ad attrito volvente.

In una ulteriore forma costruttiva: il centro ruota presenta, corrispondentemente alla pista interna, almeno una pista esterna, del detto cuscinetto ad attrito volvente, realizzata direttamente sul diametro interno del centro ruota.

PiÃ¹ ancora, in una specifica realizzazione, la pista interna del cuscinetto ad attrito volvente Ã ̈ realizzata sul mantello del motore idraulico in due metÃ sul piano diametrale della pista medesima.

Inoltre, in una ulteriore forma di realizzazione, la pista esterna del cuscinetto ad attrito volvente Ã ̈ realizzata al diametro interno del centro ruota in due metÃ , sul piano diametrale della pista medesima, e su parti scomponibili costituenti il centro ruota medesimo.

PiÃ¹ ancora, in una specifica realizzazione, il cuscinetto ad attrito volvente presenta piÃ¹ corone di corpi rotolanti, tutte con almeno le corrispondenti piste interne realizzate direttamente sul mantello del motore idraulico.

Inoltre, in una forma di realizzazione perfezionata, il cuscinetto ad attrito volvente con piÃ¹ corone di corpi rotolanti presenta le corrispondenti piste esterne tutte realizzate direttamente sul diametro interno del centro ruota.

PiÃ¹ ancora, in una ulteriore e preferita forma di realizzazione, il piano diametrale di carico del cuscinetto ad attrito volvente Ã ̈ posizionato sul piano diametrale caratteristico del motore idraulico impiegato.

Inoltre, in una preferita e specifica forma di realizzazione, un motore idraulico del tipo a cilindri radiali presenta il piano diametrale contenente la corona di cilindri in corrispondenza del piano diametrale di carico del cuscinetto ad attrito volvente.

PiÃ¹ ancora, in una specifica e preferita forma di realizzazione, la trasmissione meccanica del moto di rotazione tra motore idraulico e centro ruota comprende un riduttore ad ingranaggi.

Infine, in una ulteriore forma costruttiva, un motore idraulico, comprendente: un mantello esterno a sviluppo circonferenziale connesso ad un mezzo di reazione meccanica alla rotazione; caratterizzato in ciÃ², che presenta realizzato sul mantello esterno del motore idraulico almeno una pista per una corrispondente corona di corpi rotolanti di un cuscinetto ad attrito volvente.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione, nella realizzazione di un gruppo motore idraulico e centro ruota, fatta di seguito, di un esempio di realizzazione dato a titolo indicativo e non limitativo con riferimento alle cinque tavole di disegno allegate.

Breve descrizione dei disegni

- La Figura 1 rappresenta una sezione assiale schematica di un gruppo centro ruota e motore idraulico, nel caso del tipo a cilindri radiali e variazione della cilindrata, e con riduttore incorporato, secondo lâ€™invenzione;

- Figura 2 rappresenta una vista schematica di fianco di un gruppo centro ruota e motore idraulico con riduttore incorporato, di Figura 1, in cui in sezione parziale Ã ̈ raffigurato il supporto di reazione del centro ruota al telaio o veicolo su cui il gruppo Ã ̈ montato;

- Figura 3 rappresenta una sezione schematica diametrale lll-lll, di Figura 2, cioÃ ̈ fatta in corrispondenza del piano di mezzeria dei cilindri, corrispondente al piano di giacitura della corona di corpi rotolanti del cuscinetto ad attrito volvente di Figura 1;

- Figura 4 rappresenta una sezione schematica assiale di una variante nella realizzazione dell'anello interno del cuscinetto ad attrito volvente;

- Figura 5 rappresenta una sezione schematica di una variante nella realizzazione dell'anello esterno del cuscinetto ad attrito volvente.

Descrizione dettagliata di una preferita forma di realizzazione Nella Figura 1 Ã ̈ visibile un gruppo motore idraulico e centro ruota 1 in cui il motore idraulico 2 Ã ̈ del tipo a cilindri radiali oscillanti 3, a cilindrata variabile, con l'oscillazione controllata da un sensore 4 di ampiezza di oscillazione, a determinare la cilindrata effettiva raggiunta, in seguito alla disposizione dellâ€™anello 5 presente nella manovella 6, nel modo noto nella tecnica. Il motore idraulico presenta dal lato interno 7 un distributore rotante 8 del fluido idraulico in pressione, in modo noto, connesso allâ€™albero a gomito 9, che dalla parte opposta Ã ̈ direttamente accoppiato all'ingranaggio solare 10 di una riduttore epicicloidale 11. Il riduttore presenta gli ingranaggi satelliti 12 supportati a rotazione su perni fÃ¬ssi 13 al guscio sul lato esterno 14 del motore idraulico; dalla parte opposta il guscio sul lato interno 15 del motore idraulico 2 supporta il corpo del distributore 16 ed Ã ̈ connesso tramite un anello di collegamento 17 alla struttura di supporto, non raffigurata, del gruppo 1 centro ruota e motore idraulico.

Nellâ€™unione tra il guscio esterno 14 ed il guscio interno 15 del motore idraulico Ã ̈ presente un anello centrale del mantello 18 Ã ̈ serrato da viti di collegamento 19 tra i gusci esterno 14 ed interno 15 del motore idraulico 2. Lâ€™anello centrale del mantello 18 del motore idraulico presenta al diametro esterno almeno una pista interna 20 per corpi rotolanti 21 di un cuscinetto ad attrito volvente, qui raffigurato a sfere e gola profonda, o simili cuscinetti che sopportino sia le spinte assiali sia le spinte radiali ed i momenti flettenti. Nella Figura 1 , sono inoltre visibili il centro ruota 22, su cui Ã ̈ ricavata la pista esterna 23 del cuscinetto ad attrito volvente, dotato di bordo eterno anulare 24 su cui sono posizionati i perni 25 filettati per il montaggio delle parti della ruota, non raffigurate, e destinati a supportare la rotazione di essa.

Tra i perni filettati 25 ed il centro ruota 22 Ã ̈ interposto lâ€™anello esterno 26 con la corona dentata interna 27 del riduttore epicicloidale, come noto nella tecnica, un coperchio esterno 28 chiude il vano lubrificato del riduttore 29 che include il cuscinetto ad attrito volvente 30 suddetto.

Nella Figura 2 Ã ̈ visibile un organo di supporto 31 del gruppo motore idraulico e centro ruota 1 al telaio della macchina o veicolo su cui il gruppo Ã ̈ montato.

Nelle Figure 4 e 5 Ã ̈ visibile un gruppo motore idraulico e centro ruota 32 in cui sono raffigurate una variante dell'invenzione realizzata costruendo, nella Figura 4, un anello interno del cuscinetto, cioÃ ̈ l'anello centrale del mantello del motore idraulico 2 in due metÃ 33 e 34. Oppure, come in Figura 5, un anello esterno del cuscinetto in due metÃ 35 e 36, cioÃ ̈ la parte rotante del centro ruota del gruppo 1 . Tale costruzione permette di realizzare un cuscinetto a pieno riempimento senza una nicchia assiale per l'introduzione dei corpi rotolanti tra le piste 20 interna e 23 esterna.

Inoltre, nelle dette Figure 4 e 5 sono visibili una campana 37 montata mediante i perni 25 sul centro ruota 35-36, Figura 5, o 38 e 39 in Figura 4. Le due Figure sono completate da un cilindro coassiale 40 per il freno di una specifica applicazione del gruppo centro ruota e motore idraulico.

Nella realizzazione delle piste dellâ€™anello interno del cuscinetto volvente, possono essere previste le varie versioni di piste di cuscinetti noti per la loro capacitÃ di sopportare spinte sia radiali sia assiali od anche momenti flettenti, pertanto la raffigurazione di una singola pista, cioÃ ̈ come visibile nelle Figure, con un singola corona di sfere Ã ̈ solo indicativa di uno dei tanti possibili tipi di cuscinetti ad attrito volvente noti per le loro caratteristiche di capacitÃ di supportare i detti carichi o spinte e momenti.

Il funzionamento del gruppo motore idraulico e centro ruota avviene come segue. I carichi sia radiali sia assiali, tramite il cuscinetto ad attrito volvente sono supportati e trasmessi dal centro ruota, al quale sono applicati, direttamente al mantello del motore idraulico in quanto la o le pista/e intema/e Ã ̈/sono di pezzo, cioÃ ̈ senza interposizione di accoppiamenti o montaggi tra i loro diametri, evitando cosÃ¬ i maggiori spessori necessari per rendere sicuro, con una interferenza, od un montaggio con viti o ghiere o quantâ€™altro noto nella tecnica, il contatto tra un diametro interno di un anello interno di un cuscinetto volvente ed il diametro esterno del mantello del motore idraulico interessato. Questo accoppiamento meccanico eliminato, con l'applicazione della presente invenzione, Ã ̈ noto che genera un aumento di raggio complessivo debordine da 20 a 40 mm, cioÃ ̈ un gruppo motore idraulico e centro ruota con un cuscinetto montato sul mantello del motore idraulico risulta con un ingombro maggiore di 40-80 mm sul diametro complessivo a paritÃ di dimensionamento del motore idraulico, di qualunque tipo, e di dimensionamento del centro ruota.

Inoltre, nelle Figure allegate Ã ̈ stato presentato un esempio di realizzazione con uno specifico tipo di motore idraulico a cilindrata variabile, peraltro dâ€™ingombro radiale non ridotto, che con un cuscinetto ad attrito volvente, posizionato in corrispondenza del piano diametrale dei cilindri radiali, riesce a minimizzare le spinte interne al gruppo tra il motore idraulico ed il centro ruota e ad ottenere il minimo ingombro possibile per l'impiego di un motore idraulico con le medesime caratteristiche in un centro ruota. La riduzione dâ€™ingombro si evidenzia non solo nella riduzione di materiale nellâ€™accoppiamento tra il cuscinetto ad attrito volvente ed il mantello del motore idraulico, ma anche nella riduzione d'ingombro assiale del gruppo cosÃ¬ da ridurre le masse delle parti impiegate e la loro posizione assiale, cioÃ ̈ consentendo di minimizzare lo spazio occupato dal gruppo, secondo l'invenzione, nel montaggio su un veicolo o telaio.

I vantaggi nell'adozione di un gruppo motore idraulico e centro ruota descritto possono essere riassunti in quanto segue. Il gruppo motore idraulico e centro ruota consente di ridurre gli ingombri e le masse interessate nell'accoppiamento tra un centro ruota ed un motore idraulico in esso montato. Inoltre, la realizzazione della o delle piste del cuscinetto ad attrito volvente direttamente sul mantello del motore idraulico consente di semplificare e minimizzare la trasmissione di forze, spinte radiali od assiali e momenti interni al gruppo stesso. Infine, con la conformazione raffigurata, cioÃ ̈ con un motore idraulico a cilindri radiali posizionato nel piano diametrale del cuscinetto volvente si realizza la minima sollecitazione interna tra il motore idraulico, che essendo radiale Ã ̈ noto per avere le spinte tutte generate nel piano diametrale della stella di cilindri, ed il centro ruota cosÃ¬ da superare i limiti imposti nella tecnica nota che presenta sviluppi assiali dei gruppi anche assai rilevanti. Concludendo, la possibilitÃ di realizzare il numero di piste necessario sul mantello del motore idraulico permette una versatilitÃ d'impiego della presente invenzione su tutti i tipi di gruppi motore idraulico e centro ruota noti nella tecnica ottenendo gli indubbi vantaggi citati piÃ¹ sopra.

Ovviamente, ad un gruppo motore idraulico e centro ruota, sopra descritto, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze, potrÃ apportare numerose modifiche, tutte peraltro contenute nell'ambito di protezione della presente invenzione quale definita dalle seguenti rivendicazioni. CosÃ¬, seppur meno vantaggiosamente, solo la pista interna del cuscinetto ad attrito volvente puÃ² essere realizzata sul mantello del motore idraulico, come detto piÃ¹ sopra, e la pista esterna potendo essere indifferentemente riportata o realizzata di pezzo su un diametro interno del centro ruota.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Gruppo motore idraulico e centro ruota (1), comprendente: un in motore idraulico (2) posizionato in asse ad un centro ruota e ad esso connesso a rotazione col centro ruota medesimo; attacchi per un mezzo di reazione meccanica alla rotazione collegato tra il motore idraulico ed un organo o telaio di supporto del gruppo; caratterizzato in ciÃ², che presenta realizzato sul diametro esterno del mantello del motore idraulico almeno una pista interna (20) per una corrispondente corona di corpi rotolanti di un cuscinetto ad attrito volvente (30).
2. Gruppo motore idraulico e centro ruota, secondo la rivendicazione 1 , in cui il centro ruota presenta, corrispondentemente alla pista interna (20), almeno una pista esterna (23), del detto cuscinetto ad attrito volvente (30), realizzata direttamente sul diametro interno del centro ruota.
3. Gruppo motore idraulico e centro ruota secondo una delle rivendicazioni precedenti 1 , 2, in cui la pista interna (20) del cuscinetto ad attrito volvente (30) Ã ̈ realizzata sul mantello del motore idraulico in due metÃ (33, 34) sul piano diametrale della pista medesima.
4. Gruppo motore idraulico e centro ruota secondo la rivendicazione precedente 2, in cui la pista esterna (23) del cuscinetto ad attrito volvente (30) Ã ̈ realizzata al diametro interno del centro ruota in due metÃ (35, 36), sul piano diametrale della pista medesima, e su parti scomponibili costituenti il centro ruota medesimo.
5. Gruppo motore idraulico e centro ruota secondo la rivendicazione precedente 1 , in cui il cuscinetto ad attrito volvente (30) presenta piÃ¹ corone di corpi rotolanti, tutte con almeno le corrispondenti piste interne realizzate direttamente sul mantello del motore idraulico.
6. Gruppo motore idraulico e centro ruota secondo la rivendicazione precedente 6, in cui il cuscinetto ad attrito volvente con piÃ¹ corone di corpi rotolanti presenta le corrispondenti piste esterne tutte realizzate direttamente sul diametro interno del centro ruota.
7. Gruppo motore idraulico e centro ruota (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il piano diametrale di carico del cuscinetto ad attrito volvente (30) Ã ̈ posizionato sul piano diametrale caratteristico del motore idraulico (2) impiegato.
8. Gruppo motore idraulico e centro ruota secondo la rivendicazione precedente 7, in cui un motore idraulico del tipo a cilindri radiali presenta il piano diametrale contenente la corona di cilindri in corrispondenza del piano diametrale di carico del cuscinetto ad attrito volvente.
9. Gruppo motore idraulico e centro ruota (1), secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la trasmissione meccanica del moto di rotazione tra motore idraulico (2) e centro ruota (22) comprende un riduttore ad ingranaggi.
10. Motore idraulico (2), comprendente: un mantello esterno a sviluppo circonferenziale connesso ad attacchi per un mezzo di reazione meccanica alla rotazione; caratterizzato in ciÃ², che presenta realizzato sul mantello esterno del motore idraulico almeno una pista (20) per una corrispondente corona di corpi rotolanti di un cuscinetto ad attrito volvente (30).