ITMO20130099A1 - Accoppiamento di ruote gemellate motrici per un assale motore di un veicolo - Google Patents

Description

ACCOPPIAMENTO DI RUOTE GEMELLATE MOTRICI PER UN ASSALE

MOTORE DI UN VEICOLO

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un accoppiamento di ruote gemelle motrici per un assale motore di un veicolo. In modo specifico, ma non esclusivo, esso trova un'utile applicazione in veicoli come mezzi di sollevamento e movimentazione di materiale come ad esempio : reach-staker per container, carrelli elevatori, macchine per miniere, mezzi portuali ecc.

Si tratta comunque di veicoli semoventi pesanti destinati a movimentare carichi considerevoli e a curvare e manovrare in spazi ristretti. Per questi veicoli semoventi à ̈ frequente l'impiego di assali motori equipaggiati con coppie di ruote gemellate. La soluzione di impiegare ruote gemellate fisse l'una rispetto all'altra produce l'inconveniente di provocare un'usura importante dei pneumatici e un consumo elevato di carburante dovuto proprio alla difficoltà di curvare in spazi ristretti (in tale situazione infatti le differenti velocità delle due ruote gemelle producono strisciamenti rispetto al suolo che sono particolarmente sensibili).

Si à ̈ cercato di risolvere il problema istallando tra le due ruote gemellate un differenziale classico che renda quindi le due ruote libere di movimento relativo l'una rispetto all'altra con la coppia motrice che viene trasmessa al corpo del differenziale.

Con questa soluzione la coppia motrice viene ripartita alle due ruote, ma nel caso di perdita di aderenza di una delle due il veicolo perde in frenatura e in motricità perché non é previsto un bloccaggio del differenziale tra le ruote. Inoltre il meccanismo é complicato ed ingombrante.

Una seconda soluzione ,meccanicamente più semplice,oltreché più datata della precedente, prevede che una delle due ruote sia folle mentre soltanto la sua gemella é motrice. Un esempio di questo tipo si trova nel documento anteriore US6419325. La soluzione ivi proposta presenta gli stessi inconvenienti di quella precedentemente illustrata con l'aggravio però di avere motricità e frenatura per il veicolo solamente sempre e soltanto su una delle due ruote.

Un'ulteriore linea di soluzione, più perfezionata, consiste nell'avere una ruota sempre motrice mentre l'altra é selettivamente bloccabile alla prima per mezzo di una frizione comandata allo scopo dall'esterno. E' questo il caso descritto nel documento US6527073. Si tratta però di una soluzione che, così come risulta prospettata dalla tecnica nota, richiede realizzazioni quantomeno assai complicate e costose.

Scopo principale del presente trovato é quello di ovviare agli inconvenienti e alle manchevolezze della tecnica nota dando luogo ad un accoppiamento di ruote gemelle motrici per un assale motore di un veicolo secondo quanto qui di seguito descritto e rivendicato.

In particolare la presente invenzione si propone di porre in atto una soluzione caratterizzata da una notevole semplicità costruttiva e che possa essere utilizzata con tutti i tipi di ruote e valori di carico garantendo sicurezza nella frenatura e nella motricità.

Un vantaggio del presente trovato é quello di essere strutturato per consentire di effettuare il bloccaggio o lo sbloccaggio delle ruote gemellate in modo automatico o manuale a seconda delle necessità.

Ulteriori caratteristiche e vantaggio del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita, ma non esclusiva di realizzazione,illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nell'allegata figura in cui:

-la figura 1 ne mostra parte di una sezione eseguita secondo un piano comprendente l'assedi rotazione delle ruote gemellate.

Con riferimento alle menzionate figure, con 1 si à ̈ indicato un fusello fisso,cioà ̈ vincolato alla struttura portante di un assale motore di un veicolo. Un tale tipo di assale motore trova principale applicazione in veicoli come mezzi semoventi di sollevamento e movimentazione di materiale come ad esempio : reach-staker per container, carrelli elevatori pesanti, macchine per miniere, mezzi portuali ecc. E’ proprio per far fronte agli ingenti carichi che tali mezzi sono destinati a manovrare i mezzi stessi presentano assali motori dotati di ruote gemellate. Il moto viene trasmesso da un albero A, coassiale con l'asse di rotazione delle ruote gemellate, ad un riduttore epicicloidale 8 il quale,aziona la corona dentata fissa 9 mettendo in rotazione un elemento rotante 10

Sul fusello 1 à ̈ girevolmente accoppiato, per mezzo di cuscinetti 11 e 12 l'elemento rotante 10 che à ̈ coassiale con l'asse di rotazione A che trasmette il moto di rotazione allo stesso elemento rotante 10 con l'interposizione del riduttore epicicloidale 8. All'elemento rotante 10 à ̈ solidalmente vincolato il cerchio 4 della prima di dette ruote gemelle 40, quella esterna cioà ̈ collocata esternamente rispetto all'assale. La seconda ruota gemella indicata con 30 cioà ̈ quella interna delle due in quanto più prossima al centro dell'assale, à ̈ dota di un cerchio 3 il quale à ̈ solidalmente e coassialmente vincolato a un elemento 14. Quest'ultimo à ̈ libero di ruotare rispetto all' elemento rotante 10, infatti à ̈ accoppiato rotoidalmente, per tramite di un cuscinetto radiale 21 su una superficie esterna solidale all' elemento rotante 10. Esso à ̈ inoltre trattenuto assialmente in entrambi i sensi, rispetto all'elemento rotante 10, per tramite di cuscinetti reggispinta assiali 26 e 27.

In particolare la superficie esterna solidale all' elemento rotante 10 sulla quale à ̈ rotoidalmente accoppiato, mediante il cuscinetto 21, del tipo a strisciamento, l'elemento rotante 14, à ̈ ricavata su un corpo tubolare 13 il quale à ̈ fissato coassialmente sull'elemento rotante 10 ed à ̈ provvisto di un'appendice radialmente sporgente 37 che costituisce l'anello esterno del cuscinetto assiale 27.

Con tale disposizione il cerchio 3 della ruota interna à ̈ vincolato rigidamente,ma in modo amovibile, all'elemento 14.

Una porzione di superficie anulare radialmente sporgente 46 prevista sull'elemento rotante 10 costituisce l'anello esterno del cuscinetto assiale reggispinta 26.

Mezzi frenanti 15 operano tra l'elemento 14 e un elemento anulare fisso 28 il quale à ̈ solidale al fusello 1 ed à ̈ dotato di un pistone anulare mobile coassialmente 16 che agisce, attraverso l'interposizione di un cuscinetto.assiale (25), ad esempio del tipo a sfere, contro un elemento anulare mobile 23 per attivare i mezzi frenanti medesimi.

I mezzi frenanti 15 comprendono un freno a dischi multipli nel quale dischi, rispettivamente indicati con 15b 15a, sono disposti affiancati e alternativamente vincolati con solidarietà alla rotazione, in corrispondenza del loro diametro minore, all'elemento 14 e, in corrispondenza del loro diametro maggiore, all'elemento anulare mobile 23 che à ̈ allo scopo provvisto di una porzione a campana atta ad ospitare il collegamento con le porzioni esterne dei dischi 15a solidali alla rotazione con l'elemento anulare mobile 23 medesimo.

I mezzi frenanti 15 agiscono tra il corpo tubolare 13, che à ̈ solidalmente vincolato all'elemento rotante 10, e l'elemento 14. Detti elementi sono tutti dotati della possibilità di ruotare attorno al comune asse di rotazione A. Attraverso i mezzi frenanti 15 é così possibile impedire o consentire, su richiesta e/o necessità la rotazione relativa tra l'elemento rotante 10 e l'elemento 14.

Il pistone anulare mobile coassialmente 16 é premuto, con un carico assiale prestabilito, contro l'elemento anulare mobile 23. L'elemento anulare mobile 23 é vincolato alla rotazione in modo scorrevole al corpo tubolare 13 mediante un accoppiamento a profili scanalati.

In particolare esso può essere azionato idraulicamente in modo da attuare una funzione frenante capace di generare il blocco della ruota gemellata interna rispetto a quella esterna in modo efficace e operativamente predeterminato fino al raggiungimento di una prestabilita differenza di momento torcente tra le due ruote gemelle. Oltre tale valore di differenza inizia lo slittamento relativo tra i pacchi di dischi 15a e 15b. Il che consente una mobilità di rotazione relativa tra il corpo tubolare 13, solidalmente vincolato all'elemento rotante 10, e l'elemento 14,ovverosia tra le due ruote gemelle. in virtù della disposizione adottata dei vari componenti l'azionamento idraulico può essere facilmente realizzato aprendo così la possibilità di realizzare un facile comando dall'esterno del pistone anulare 16 che consente di operare la descritta azione frenante anche variando la spinta sui pacchi di dischi 15a e 15b e, di conseguenza,di variare il limite valore della sollecitazione al di sopra del quale inizia ad essere consentita la rotazione relativa tra le ruote .

La determinazione di un carico assiale prestabilito con il quale il pistone anulare mobile 16 opera sui mezzi frenanti 15 può essere realizzata ad opera di mezzi a molla come le molle 36 che premono il pistone anulare medesimo contro l'elemento anulare mobile 23.

In pratica viene fissato un limite al di sotto del quale le due ruote gemellate rimangono rigidamente connesse. Al superamento di tale limite inizia uno slittamento che ne consente una rotazione relativa. Sicché in condizioni di normale moto rettilineo del veicolo entrambe le ruote gemellate risultano solidali quindi in grado di operare con il massimo di motricità e il massimo di capacità frenante perché i mezzi frenanti sono attivi realizzando il blocco della ruota gemellata interna. La solidarietà inizia a venire meno "automaticamente" soltanto quando la sollecitazione causata dallo strisciamento della ruota interna rispetto a quella esterna raggiunge e supera un valore prestabilito che corrisponde ad un predeterminato valore del carico assiale esercitato dal pistone anulare 16 sui dischi dei mezzi frenanti 15.

L'accoppiamento é inoltre dotato di un dispositivo frenante di grande capacità che assolve allo scopo di provvedere all'arresto o alla decelerazione del veicolo. Tale dispositivo à ̈ costituito da due serie di dischi 18, vincolati in modo alterno all'elemento rotante 10 e all'elemento anulare fisso 28 così da consentire il movimento assiale degli stessi per mezzo dell'azionamento di un pistone anulare 29 i dischi vengono forzati gli uni contro gli altri in modo da generare per attrito la coppia frenante voluta indipendentemente dalla situazione esistente di blocco o meno delle rotazione tre le due ruote gemelle. Questo dispositivo frenante à ̈ dotato di circolazione forzata di olio di raffreddamento, per dissipare l'energia termica prodotta dalla frenatura. La camera del freno é separata dal resto dell'assale per mezzo di guarnizioni.

.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Accoppiamento di ruote gemelle motrici per un assale motore di un veicolo nel quale à ̈ previsto un fusello (1), fisso, vincolato alla struttura portante dell'assale, sul quale à ̈ girevolmente accoppiato, con disposizione coassiale, un elemento rotante (10) a cui à ̈ solidalmente vincolato il cerchio (4) della prima di dette ruote gemelle, caratterizzato per il fatto che il cerchio (3) della seconda di dette ruote dentate gemelle à ̈ solidalmente e coassialmente vincolato a un elemento (14) che à ̈ trattenuto assialmente in entrambi i sensi, rispetto all'elemento rotante (10), per tramite di cuscinetti assiali (26) (27) ed à ̈ a sua volta accoppiato rotoidalmente, per tramite di un cuscinetto radiale (21) su una superficie esterna solidale all' elemento rotante (10); essendo previsti mezzi frenanti (15) operanti tra il detto elemento (14) e un elemento anulare fisso (28) il quale à ̈ solidale al fusello (1) ed à ̈ dotato di un pistone anulare mobile coassialmente (16) che opera, attraverso l'interposizione di un cuscinetto assiale (25), contro un elemento anulare mobile (23) per attivare i detti mezzi frenanti; detto pistone anulare mobile coassialmente (16) essendo premuto con un carico assiale prestabilito contro il detto elemento anulare mobile (23) il quale é vincolato alla rotazione in modo assialmente scorrevole ad un corpo tubolare (13) che , a sua volta, é solidale all'elemento rotante (10).
2. 2) Accoppiamento di ruote gemelle motrici per un assale motore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato per il fatto che i detti mezzi frenanti comprendono un freno a dischi multipli nel quale i dischi sono disposti affiancati e alternativamente vincolati con solidarietà alla rotazione, in corrispondenza del diametro minore , all'elemento (14) e, in corrispondenza del diametro maggiore, all'elemento anulare mobile (23) che à ̈ allo scopo provvisto di una porzione a campana atta ad ospitare il collegamento con le porzioni esterne dei dischi solidali alla rotazione con l'elemento anulare mobile (23) medesimo.
3. 3) Accoppiamento di ruote gemelle motrici per un assale motore secondo la rivendicazione 2 caratterizzato per il fatto che i mezzi a molla che premono detto pistone anulare mobile coassialmente (16) con un carico assiale prestabilito contro il detto elemento anulare mobile (23) comprendono molle (36).
4. 4) Accoppiamento di ruote gemelle motrici per un assale motore secondo la rivendicazione 3 caratterizzato per il fatto che la detta superficie esterna solidale all' elemento rotante (10) sulla quale à ̈ rotoidalmente accoppiato, mediante il cuscinetto (21) l'elemento rotante (14), à ̈ ricavata su un corpo tubolare (13) il quale à ̈ fissato coassialmente sull'elemento rotante (10) ed à ̈ provvisto di un'appendice radialmente sporgente (37) che costituisce l'anello esterno del cuscinetto assiale (27); una porzione di superficie anulare radialmente sporgente (46) prevista sull'elemento rotante (10) costituendo l'anello esterno del cuscinetto assiale (26).
5. 5) Accoppiamento di ruote gemelle motrici per un assale motore secondo la rivendicazione 3 caratterizzato per il fatto che la detta prima delle dette ruote gemelle à ̈ la ruota esterna.