ITPN20090014A1 - Veicolo con dispositivo di sterzo perfezionato - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

“VEICOLO CON DISPOSITIVO DI STERZO PERFEZIONATO”

DESCRIZIONE

SETTORE TECNICO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce a un veicolo, in particolare di tipo industriale, dotato di un dispositivo di sterzo perfezionato.

TECNICA DI BASE DELL’INVENZIONE

Come è noto, i veicoli di tipo industriale o commerciale sono degli automezzi che devono consentire un'elevata capacità di carico e, quindi, sono normalmente provvisti anteriormente di una cabina di guida e posteriormente di un contenitore, aperto o chiuso, nel quale vengono caricati i prodotti da trasportare.

il contenitore è montato su un telaio comprendente due longheroni, uno per lato, ai quali sono collegati gli assali delle ruote mediante le sospensioni.

Le ruote, provviste di pneumatici, sono controllate dallo sterzo sistemato nella cabina di guida.

Il comando dello sterzo è realizzato per mezzo di una scatola di idroguida a cui vengono trasmessi i comandi di sterzata da parte del guidatore, e dalla quale esce e si proietta una barra di sterzo che è imperniata sulla sua estremità esterna ad un braccio collegato solidalmente al mozzo o fusello di supporto del cerchione.

Sia detta barra dello sterzo sia detto braccio devono passare in uno spazio compreso fra il longherone e il pneumatico, e tale spazio deve essere sufficientemente ampio per garantire adeguati margini di sicurezza quando il veicolo viene fatto sterzare.

Questa soluzione costruttiva richiede quindi la disponibilità di ampi spazi di manovra perchè il pneumatico, durante una fase di sterzata, chiude verso il longherone dei telaio rìducendo la luce per il passaggio dalla barra dello sterzo relativo braccio.

Con riferimento alle figure 1A, 1 B e 1C si mostrano, in forma simbolica, le rispettive tre viste piane laterale, dall'alto e di fronte di un telaio di un veicolo industriale secondo la tecnica nota.

La fig. 1 F mostra una vista simile alla fig. 1C, ma con alcune forme di realizzazione costruttiva meno simboliche.

In dette figure si mostra che i due longheroni 1 e 2 sono paralleli ed orizzontali, e sostengono rispettive balestre 3, 4.

Al di sotto, oppure subito sopra a dette balestre, è connesso a queste con mezzi noti e quindi non mostrati, un assale trasversale 5.

La ruota 6 è impegnata ad un mozzo 7 mediante un dispositivo a perno 8 avente asse di rotazione verticale.

Da detto mozzo 7 si proietta in modo solidale un braccio 9 connesso, mediante un dispositivo a perno 10, alla barra di sterzo 11 la quale viene azionata dalla scatola di guida 12 che a sua volta riceve i comandi di sterzata da parte del guidatore.

In condizioni di guida rettilinea, con il pneumatico 6 parallelo a detti longheroni 1 e 2 come mostrato nelle figure descrìtte, la distanza "S" tra il bordo interno anteriore o posteriore del pneumatico 6 e la rispettiva balestra 3, è naturalmente sufficiente per alloggiarvi sia detto mozzo 7 che il rispettivo braccio 9; in queste condizioni la distanza ”d" tra l'estremità del braccio 9, (cioè il punto di perno 10 con cui si connette con detta barra di sterzo 11 ), e la rispettiva balestra 3, è una distanza non nulla, ma anzi deve essere adeguata per evidenti margini di sicurezza.

Quando invece la ruota 6 sterza, questo dipende dal fatto che, per effetto dei comando della scatola guida, detta barra di sterzo 10 viene spostata, facendo ruotare il relativo braccio 9, che trascina in rotazione il relativo mozzo 7 e quindi la ruota 6.

Si osservi ora la fig. 1D che rappresenta la figura 1B in condizione di ruota girata, e secondo lo stato della tecnica; è evidente che in questo caso la distanza "S" risulta ancora sufficiente a consentire la rotazione della ruota, perchè detto punto di perno 10 non entra ancora in interferenza con la rispettiva balestra 3 ma si trova ad una distanza "di" che, benché ridotta rispetto alla distanza originale ”d" a ruota diritta, non è ancora nulla.

Tuttavia sorge spesso l'esigenza di produrre dei veicoli che siano dotati di una minore distanza trasversale tra le ruote di uno stesso assale, ma caratteristiche simili rispetto a veicoli o telai già in produzione.

Su questi veicoli quindi devono essere montati del motori del tutto simili, o identici, e comunque che presentano la stessa larghezza; dato che tali motori devono essere installati tra i due longheroni, ne viene come logica conseguenza che, per ragioni di standardizzazione produttiva facilmente condivisibili, si preferisce mantenere la struttura e quindi la larghezza dei telai già disponibili (cioè si preferisce mantenere invariata la distanza tra i longheroni).

Ne consegue che l'unica via che si può seguire per ridurre la distanza trasversale tra le ruote è di avvicinare queste al rispettivo longherone o balestra, cioè di ridurre detta distanza "S".

È chiaro però che tale procedimento è naturalmente limitato dal fatto che, riducendo detta distanza "S" sotto un certo limite, allora, procedendo a sterzare la ruota, ad un certo valore dell’angolo di sterzata il punto di perno 10 del rispettivo braccio 9 entra in interferenza e collide con la rispettiva balestra nel punto "P", impedendo un ulteriore aumento dell'angolo di sterzata, e quindi riducendo in modo inaccettabile il diametro di sterzata del veicolo, come simbolicamente rappresentato nella fig. 1 E.

È evidente che tale grave limitazione non consente, nel caso generale, di utilizzare lo stesso tipo e dimensione di telaio per la produzione di veicoli che presentano una distanza anche ridotta tra le ruote.

RIASSUNTO DELL’INVENZIONE

Scopo principale dell’invenzione è quindi quello di eliminare l'inconveniente citato realizzando una soluzione efficace e affidabile, che assicuri le richieste dimensioni del veicolo senza né modificare la struttura fondamentale del telaio, né soffrire di alcuna riduzione del diametro di sterzata.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di utilizzare una soluzione innovativa che interferisca nella minor misura possibile con gli altri elementi strutturali del telaio, quali longheroni, sospensioni e simili, e con quelli funzionali del veicolo, quali barra dello sterzo, scatola deil'ìdroguida e simili.

Questi e altri scopi verranno raggiunti in un veicolo industriale secondo la presente invenzione come definita dalle rivendicazioni che concludono il brevetto.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione diverranno più evidenti dalla seguente descrizione di una realizzazione data a titolo di esem limitativo con riferimento alla annesse figure, in cui:

- la figura 2 rappresenta una vista in prospettiva diagonale dal davanti e dall’alto di una porzione di telaio secondo l’invenzione,

- ia figura 3 mostra una vista frontale e parziale del particolare del telaio di figura 2;

- la figura 4 rappresenta una vista in prospettiva diagonale della porzione di telaio di fig. 2, ma osservata dal basso,

- la fig. 5 mostra una vista piana laterale della stessa porzione di telaio, - la fig. 6 e la figura 7 mostrano due viste prospettiche, rispettivamente dall'alto e dal basso, della porzione del telaio delle figure precedenti, in una forma più semplificata di rappresentazione, senza il longherone, la balestra, la barra di torsione e l’ ammortizzatore.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Per maggior chiarezza, nel seguito della descrizione i componenti e dispositivi che verranno discussi, e che corrispondono ai dispositivi illustrati nelle figure da 1A a 1 F verranno identificati con la medesima numerazione utilizzata per questi ultimi.

Inoltre nel seguito della descrizione ci si riferirà ad un particolare e semplice tipo di sospensioni, costituito da convenzionali balestre a foglia; tuttavia il brevetto non riguarda il tipo di sospensione specifica che può essere utilizzata in un veicolo che utilizza l'invenzione, e pertanto si deve intendere che l’invenzione stessa non è limitata o condizionata in alcuna maniera dal tipo di sospensione utilizzata.

Secondo lo stato della tecnica, un veicolo, in particolare di tipo industriale o commerciale, comprende:

- uno o più longheroni 1 , 2 paralleli ed orizzontali, ed orientati in senso longitudinale rispetto all'asse del veicolo;

- rispettive balestre 3, 4 applicate, in modo convenzionale ed in sé noto, sotto ai rispettivi longheroni 1 , 2;

- un assale trasversale 5 montato solidalmente al di sotto, oppure al di sopra di dette balestre 3, 4; secondo la tecnica nota entrambe queste forme di realizzazione sono egualmente possibili ed utilizzate; tuttavia per semplicità nei seguito della descrizione ci si riferirà al caso in cui detto assale 5 è montato al di sotto delle balestre;

- un primo mozzo 7 montato girevolmente su un asse verticale mediante un dispositivo a perno 8 su una estremità di detto assale, e sul quale applicato un cerchione che supporta il relativo pneumatico 6;

- un braccio 9 solidalmente connesso con una sua estremità a detto primo mozzo 7, e con l'altra estremità è connesso, mediante un rispettivo perno di rotazione 10, ad una barra di sterzo 11 che viene comandata, generalmente tramite una scatola di sterzo 12 che funziona anche da idroguida, dal guidatore.

Si è detto sopra che la presenza di detto braccio 9 può interferire, durante la manovra di sterzata, con la relativa balestra 3, ed anche eventualmente con altri organi, come ad es. lo stesso longherone 1, oppure con la barra di torsione 13 (che come noto genera una reazione elastica automatica che si oppone al rollio laterale del veicolo), o con il corpo del l'ammortizzato re 14, oppure con tutti detti organi.

Si ricorda al riguardo che sia detta barra di torsione 13 che detto ammortizzatore 14 sono applicati ad una rispettiva estremità, su due corrispondenti punti di detto longherone 3, mentre l'opposta estremità, che si trova nella zona inferiore dei rispettivi elementi, è applicata su detto primo mozzo 7.

Questa interferenza avviene per la semplice ragione che il punto di applicazione su detto primo mozzo 7 di detto braccio 9 è posto nella porzione superiore del mozzo stesso, per cui, essendo detto mozzo disposto coassiale con l'assale 5, il quale è a sua volta posto subito sotto alla balestra 3, risulta che sostanzialmente detto braccio 9 si trova alla stessa altezza della balestra, della barra di torsione 13 e di detto ammortizzatore 14.

Allo scopo di eliminare completamente detta interferenza, secondo l'invenzione il punto di applicazione del braccio 9 sul primo mozzo 7 viene disposto sulla porzione inferiore del mozzo stesso; e naturalmente, allo scopo di ridurre al minimo la possibilità di interferenza con gli altri dispositivi appena elencati, detto punto di applicazione viene scelto in sostanziale corrispondenza dello spigolo o lato inferiore 15 dello stesso primo mozzo 7.

Pertanto, se si dimensiona opportunamente in altezza detto mozzo 7, particolarmente nel lato inferiore 15 di questo su cui viene applicato il braccio 9, allora viene naturalmente conseguito il risultato cercato, che detto braccio 9 si sposta sempre al di sotto dei dispositivi elencati, cioè la balestra 3, l'assale 5, la barra di torsione 13 e il corpo ammortizzatore 14.

Pertanto la rotazione di detto braccio 9, comandato da detta barra di sterzo non provoca alcuna interferenza tra il braccio 9 stesso e gli altri organi e disposi quindi diventa possibile avvicinare ie ruote 6 al relativo longherone, e quindi ridurre la larghezza del veicolo, senza dover né ridurre anche la larghezza tra i longheroni, né naturalmente dover soffrire di alcuna limitazione del diametro di sterzata.

La soluzione appena descritta consente alcuni vantaggiosi perfezionamenti: a) il primo consiste neH'orientare detto braccio 9 in senso orizzontale ed anche farlo muovere su un piano orizzontale "p"; ciò è possibile se detti perni 8 e 10 sono orientati in senso verticale, e se anche, coerentemente, la relativa barra di sterzo 11 è orientata e si muove sostanzialmente su! medesimo piano "p"; ovviamente detto piano ”p" deve essere definito in posizione inferiore a detti organi, ed in particolare in posizione inferiore a detta balestra 3;

b) inoltre detto piano "p" deve essere posto anche ad un livello inferiore alla porzione inferiore dell'assale 5, in modo da evitare la possibile interferenza tra questo ed il braccio 9;

c) inoltre detto piano "p" deve essere posto anche ad un livello inferiore al bordo inferiore 16 della barra di torsione 13, in modo da evitare la possibile interferenza tra questa ed il braccio 9;

d) analogamente, detto piano "p" deve essere anche posto ad un livello inferiore dell'estremità inferiore 17 del corpo dell'ammortizzatore 14, evidentemente per il medesimo motivo.

L'invenzione descritta può essere anche facilmente estesa alla seconda ruota 6A posta sul lato opposto dei veicolo rispetto alla ruota 6; infatti, evidentemente, anche per detta seconda ruota 6A è presente lo stesso problema di dover consentire un accorciamento della distanza tra la ruota 6A ed il rispettivo longherone 2.

Allo scopo, analogamente a quanto appena illustrato per la ruota 6, che riceve il comando di rotazione dalla scatola 12 tramite la barra di sterzo 11 ed il braccio 9, e relativi perni 10 e 8, il mozzo 7A che sostiene la ruota 6A, vicina al longherone 2, viene dotato di un secondo braccio 9A la cui estremità è connessa, mediante un opportuno perno, non mostrato, ad un tirante di comando 20 che è azionato dal movimento di rotazione di detto stesso primo mozzo 7.

Più precisamente, e con particolare riferimento alle figure 3, 4, 6 e 7, detto tirante 20 è applicato su una terzo perno 22 disposto su una porzione opportunamente e geometricamente estesa di detto braccio 9, in modo che la rotazione di detto braccio 9, attorno al perno 8 del mozzo , provoca anche la spinta, attraverso detto perno 22, su detto tirante 20 ed il suo conseguente spostamento longitudinale in modo da trasmettere il movimento di sterzo anche all'altra ruota.

In modo convenzionale questo consente che detto secondo mozzo 7A, e quindi la relativa ruota 6A, vengano comandati in sterzata in modo sincrono e con un angolo di sterzata del tutto identico all'angolo di sterzata della ruota 6.

Per evitare il problema già superato per la prima ruota 6, anche i dispositivi associati alla seconda ruota 6A devono presentare sostanzialmente le medesime caratteristiche già descritte sopra, e che per brevità non si ripetono, poiché del tutto immaginabili da un esperto del settore.

E quindi anche per tale ruota 6A, il relativo braccio 9A viene applicato sulla porzione inferiore del rispettivo secondo mozzo 7A in modo da non interferire, nella sua rotazione, con nessuno degli altri organi disposti intorno, e particolarmente per le relative balestre, la barra di torsione e l'ammortizzatore.

E quindi si consegue anche per tale ruota lo stesso risultato ottenuto per la prima ruota.

Per quanto riguarda specificamente detto tirante 20, si deve fare la seguente facile considerazione:

evidentemente, la condizione che deve essere soddisfatta affinché detto tirante 20 possa trasferire il movimento dal primo braccio 9 al secondo braccio 9A, ed anche che non si creino limitazioni dell'angolo di sterzata, è che lo stesso tirante 20 non interferisca con gli organi vicini.

Peraltro, se entrambe le estremità di detti bracci 9 e 9A sono disposte in posizione inferiore agli organi rispettivamente vicini, e se entrambi detti bracci si muovono su uno stesso piano, oppure anche su due piani distinti ma inferiori agli organi sopra descritti e spiegati, ed essendo detto tirante 20 applicato alle estremità dei rispettivi bracci 9 e 9A che sono posti in posizione inferiore rispetto ai rispettivi organi di funzionamento, come longheroni, balestre, barre di torsione ed ammortizzatori, tale condizione di non-interferenza viene automaticamente soddisfatta, poiché detto tirante 20 non può che passare e muoversi in posizioni permanentemente più in basso di detti organi, e quindi senza creare nessun rischio di interferenza.

Claims (8)

1. Rivendicazioni del breveto per invenzione industriale avente per titolo: 'VEICOLO CON DISPOSITIVO DI STERZO PERFEZIONATO’ RIVENDICAZIONI 1 ) Veicolo, in particolare di tipo industriale o commerciale, dotato di mezzi atti a sterzare una coppia di ruote, comprendenti: uno o più longheroni (1 , 2) disposti in senso longitudinale, un assieme di sospensioni, (3, 4) applicate in modo stabile al di sotto di almeno uno di detti longheroni, un assale (5) disposto in senso trasversale e sostanzialmente orizzontale a dette sospensioni, ed applicato solidalmente a queste, un primo mozzo o fusello (7) applicato in modo rotante mediante un primo perno (8), su un asse sostanzialmente verticale (Y), ad una rispettiva estremità di detto assale (5), ed atto a sostenere un relativo cerchione per il montaggio di un rispettivo pneumatico (6), un braccio una cui estremità e solidale a deto primo mozzo (7), e l'altra estremità e connessa girevolmente, mediante un rispettivo perno di rotazione (10), ad una barra di sterzo (11) comandata, anche indirettamente, da una relativa scatola di sterzo (12), caraterizzato dai fato che detto braccio (9) è applicato sulla porzione sostanzialmente inferiore, e preferibilmente in corrispondenza dello spigolo inferiore, di detto primo mozzo (7).
2. 2) Veicolo secondo la rivendicazione 2, caraterizzato dai fato che detto perno di rotazione (10) tra deto braccio e deta barra di sterzo è orientato in senso sostanzialmente verticale.
3. 3) Veicolo secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caraterizzato dal fato che detto braccio (9) è atto a ruotare, con la rotazione di detto primo mozzo, in un piano di rotazione (p) sostanzialmente orizzontale.
4. 4) Veicolo secondo la rivendicazione 3, caraterizzato dal fato che detto piano di rotazione (p) è disposto in posizione inferiore al bordo inferiore dì detto assale, così che detto braccio (9) non interferisce con questa durante la sua rotazione in detto piano di rotazione (p).
5. 5) Veicolo secondo la rivendicazione 4, ed inoltre dotato di una barra di torsione (13) applicata con una estremità su detto mozzo, caratterizzato dal fatto che detto piano di rotazione (p) di detto braccio (9) è disposto inferiormente al bordo inferiore (16) di detta barra di torsione (13).
6. 6) Veicolo secondo la rivendicazione 4 oppure 5, ed inoltre dotato di un ammortizzatore (14) disposto con la sua estremità inferiore (17) su detto primo mozzo (7), caratterizzato dal fatto che detto piano di rotazione (p) di detto braccio (9) è disposto inferiormente a detta estremità inferiore (17) di detto ammortizzatore (14).
7. 7) Veicolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, ed inoltre dotato di un tirante (20) di trasmissione del movimento di rotazione di detto braccio (9) da detto primo mozzo (7) ad un secondo braccio (9A) di un secondo mozzo (7A) disposto alla seconda estremità di detto assale (5), caratterizzato dal fato che detto secondo braccio (9A) è applicato sulla porzione sostanzialmente inferiore, e preferibilmente in corrispondenza delio spigolo inferiore, di detto secondo mozzo (7A).
8. 8) Veicolo secondo la riv. 7, caraterizzato dal fatto che detto tirante (20) è disposto e si muove in una posizione inferiore rispetto alle sospensioni, ed eventualmente alle barre di torsione ed agli ammortizzatori associati e relativi alle ruote di entrambi detti primo e secondo mozzo (7, 7A).