ITTO20010216A1 - Veicolo cingolato provvisto di carrelli cingolati oscillanti. - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

del brevetto per Invenzione Industriale

La presente invenzione è relativa ad un veicolo cingolato provvisto di carrelli cingolati oscillanti ed impiegato normalmente come macchina movimento terra e, in particolare, come apripista. La presente invenzione è relativa, in particolare, ad un veicolo presentante un asse longitudinale e comprendente un telaio portante e due carrelli longitudinali, i quali sono disposti da parti laterali opposte del telaio, portano rispettivi cingoli di movimentazione del veicolo e sono accoppiati al telaio stesso tramite rispettive cerniere posteriori per ruotare attorno ad un asse trasversale posteriore in un piano di oscillazione sostanzialmente verticale, in funzione delle asperità del terreno su cui transita il veicolo.

Nei veicoli del tipo appena descritto, l'estremità anteriore di ciascun carrello è accoppiata al telaio mediante una relativa guida verticale, la quale guida lo spostamento del carrello stesso nel piano di oscillazione .

Tali guide, però, necessitano di una continua manutenzione e devono essere sostituite frequentemente, in quanto i veicoli cingolati noti sopra descritti operano in condizioni ambientali gravose e, in particolare, in presenza di polvere e fango, per cui le guide che vincolano l'estremità anteriore dei carrelli sono soggette ad elevati usura e rischi di danneggiamento .

Secondo una soluzione alternativa, le estremità anteriori dei carrelli sono collegate tra loro da una traversa anteriore, una cui porzione centrale è incernierata al telaio per ruotare attorno ad un asse di fulcro parallelo all'asse longitudinale. In particolare, ciascuna estremità della traversa è incernierata al relativo carrello mediante un perno di cerniera cilindrico ortogonale all'asse trasversale posteriore .

Anche , questa soluzione risulta scarsamente soddisfacente, in quanto i carrelli, le cerniere posteriori e i perni di cerniera anteriori sono soggetti a sollecitazioni meccaniche flessionali e/o torsionali pericolose per la resistenza dei componenti quando i carrelli sono ruotati nei rispettivi piani di oscillazione, l'uno, verso l'alto e, l'altro, verso il basso a seguito delle asperità del terreno.

Infatti, all'aumentare della rotazione relativa dei carrelli attorno all'asse trasversale posteriore in sensi opposti tra loro, la distanza tra le estremità anteriori dei carrelli tende a crescere, mentre la traversa mantiene vincolate tra loro tali estremità anteriori in maniera sostanzialmente rigida, per cui genera tensioni e conseguenti deformazioni sia sui carrelli che, indirettamente, sulle cerniere posteriori .

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un veicolo cingolato provvisto di carrelli cingolati oscillanti, il quale consenta di risolvere in maniera semplice ed economica i problemi sopra esposti.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un veicolo cingolato presentante un asse longitudinale e comprendente un telaio estendentesi lungo il detto asse longitudinale; due carrelli cingolati disposti da parti laterali opposte del detto telaio; primi mezzi di accoppiamento interposti tra ciascun detto carrello ed il detto telaio per consentire oscillazioni di ciascun detto carrello rispetto al detto telaio almeno attorno ad un primo asse di cerniera ortogonale al detto asse longitudinale; una traversa di collegamento sostanzialmente parallela al detto primo asse di cerniera; e secondi mezzi di accoppiamento interposti tra la detta traversa e ciascun detto carrello per consentire oscillazioni relative tra la detta traversa ed il carrello stesso attorno ad un secondo asse di cerniera ortogonale al detto primo asse di cerniera; caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, mezzi di compensazione per variare la lunghezza della detta traversa tra due valori determinati durante l'oscillazione dei detti carrelli attorno al detto primo asse di cerniera.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista in pianta, con parti asportate per chiarezza, di una preferita forma di attuazione del veicolo cingolato provvisto di carrelli cingolati oscillanti realizzato secondo la presente invenzione;

la figura 2 è una vista schematica frontale, in scala ingrandita, di un particolare del veicolo cingolato della figura 1 disposto in diverse posizioni funzionali;

la figura 3 è una sezione secondo la linea III-III della figura 2;

le figure 4 e 5 sono sezioni, in scala ingrandita, secondo la linea IV-IV e, rispettivamente, secondo la linea V-V della figura 2 ed illustrano il particolare della figura 2 disposto in due rispettive posizioni funzionali; e

la figura 6 è una vista parziale, in elevazione laterale, di una variante del veicolo cingolato delle figure precedenti ed illustra un carrello cingolato in due diverse posizioni operative.

Nella figura 1, con 1 è indicato un veicolo cingolato impiegato normalmente come macchina movimento terra e, in particolare, come apripista. Il veicolo 1 presenta una direzione 3 longitudinale e comprende un telaio 2 portante estendentesi lungo la direzione 3, e due carrelli 4 cingolati disposti da parti laterali opposte del telaio 2 ed estendentisi in direzioni sostanzialmente parallele alla direzione 3 stessa.

Con riferimento alle figure 1 e 2, ciascun carrello 4 comprende una struttura 6 di supporto ed un cingolo 7, il quale è portato dalla struttura 6 in maniera scorrevole lungo la periferia della struttura 6 stessa ed è motorizzato in modo noto e non illustrato per movimentare il veicolo 1. Le strutture 6 comprendono rispettive porzioni posteriori 8 accoppiate al telaio 2 mediante rispettivi gruppi 9 di accoppiamento non descritti in dettaglio (di cui solo uno illustrato in fig. 1), i quali consentono ai carrelli 4 di oscillare rispetto al telaio 2 stesso attorno ad un asse 10 di cerniera orizzontale ed ortogonale alla direzione 3 da parti opposte di una posizione intermedia di riferimento, nella quale i carrelli 4 sono paralleli tra loro. I gruppi 9 presentano un gioco radiale ed un gioco assiale nell'accoppiamento tra le porzioni posteriori 8 ed il telaio 2.

Con riferimento alle figure da 1 a 5, le strutture 6 comprendono, inoltre, rispettive forcelle 12 d'attacco anteriori, ciascuna delle quali comprende una coppia di bracci 13,14 rivolti verso il telaio 2 e delimitanti rispettive sedi 15,16 cilindriche ricavate lungo un relativo asse 17 ortogonale all'asse 10.

Le strutture 6 sono collegate tra loro e supportate da una sospensione anteriore definita da una traversa 18, la quale è sostanzialmente parallela all'asse 10 e comprende, a sua volta, una porzione 19 centrale accoppiata al telaio 2 mediante un dispositivo di incernieramento 20 di tipo noto (fig. 1), per consentire alla traversa 18 stessa di oscillare attorno ad un asse 21 mediano parallelo alla direzione 3 e in un piano P verticale ortogonale all'asse 21 stesso (fig. 3) e coincidente con il piano di figura 2.

La traversa 18 comprende due bracci 22 contrapposti terminanti, ciascuno, con una relativa porzione 23, la quale è interposta tra i bracci 13,14 di una relativa forcella 12 ed è accoppiata alla forcella 12 stessa mediante un gruppo 25 di accoppiamento comprendente, a sua volta, le sedi 15,16, una sede 26 longitudinale passante ricavata nella porzione 23 (fig. 4 e 5) ed un perno 30 di cerniera impegnante le sedi 15,26,16.

Con particolare riferimento alle figure da 3 a 5, il perno 30 comprende due tratti 36,37 terminali cilindrici contrapposti, i quali sono coassiali tra loro ed impegnano le sedi 15 e, rispettivamente, 16 lungo l'asse 17 in posizione assiale fissa ed in maniera angolarmente girevole per consentire un'oscillazione relativa tra la traversa 18 e ciascun carrello 4. Il perno 30 comprende, inoltre, un tratto 38 cilindrico intermedio, il quale si estende tra i tratti 36 e 37 lungo un proprio asse 40 parallelo ed eccentrico rispetto all'asse 17 e presenta un diametro intermedio tra quelli dei tratti 36,37 e due generatrici diametralmente opposte tra loro definenti i prolungamenti di rispettive generatrici dei tratti 36 e 37 stessi.

Il tratto 38 impegna la sede 26 ed è accoppiato alla porzione 23 mediante l'interposizione di uno snodo 0 giunto 44 sferico, il quale costituisce parte del gruppo 25 e comprende un anello esterno 45 solidalmente collegato alla porzione 23 e definente una sede 46 sferica, ed un anello interno 47 accoppiato al tratto 38 in maniera assialmente scorrevole in sensi opposti (fig. 3) e comprendente una testa sferica 48 che impegna la sede 46.

Con riferimento alle figure da 1 a 5, in uso, la posizione dei carrelli 4 rispetto al telaio 2 si adatta in modo automatico in base alle asperità del terreno. Quando il veicolo 1 percorre un terreno piano, i carrelli 4 rimangono nella posizione intermedia di riferimento (fig. 5 e parti illustrate con linea a tratto continuo in fig. 2) e ciascun perno 30 si dispone in una prima posizione funzionale tale per cui 1 relativi assi 17 e 40 sono paralleli all'asse 21 e giacciono in un piano Q ortogonale all'asse 10 e parallelo ai piani di oscillazione dei carrelli 4. Quando il veicolo 1 percorre un avvallamento o un rilievo del terreno, i carrelli 4 tendono a ruotare attorno all'asse 10 in sensi opposti tra loro, per cui la traversa 18 bascula attorno all'asse 21 nel piano P. Durante le oscillazioni dei carrelli 4 e della traversa 18, gli assi 17 sono vincolati dalle strutture 6 a ruotare sui relativi piani Q attorno all'asse 10, mentre gli assi 40 sono vincolati dalla traversa 18 e dagli snodi 44 a ruotare attorno all'asse 21. A seguito della differenza tra le traiettorie degli assi 17 e 40 nel piano P, ciascun perno 30 ruota nelle sedi 15,16 attorno al relativo asse 17 in maniera automatica e tale da variare la lunghezza della traversa 19, ossia l'interasse tra gli assi 17.

Ciascun perno 30 è libero di ruotare dalla citata prima posizione funzionale (fig. 2 e 5), in cui la traversa 18 presenta una lunghezza di valore LI (fig.

2), fino ad una seconda posizione funzionale limite (fig. 2 e 4), in cui gli assi 17,40 intersecano una medesima retta R radiale rispetto all'asse 21 e la lunghezza della traversa 18 assume un valore L2 maggiore di LI. In particolare, la differenza tra i valori LI e L2 è pari al doppio dell'eccentricità del tratto 38.

Nel contempo, ciascuno snodo 44 adatta l'inclinazione del relativo perno 30 a quella della traversa 18, mentre l'accoppiamento scorrevole dell'anello interno 47 sul tratto 38 consente di guidare assialmente il perno 30 stesso e di compensare la differenza D tra le traiettorie percorse dalla forcella 12 e dalla porzione 23 lungo l'asse 17 (fig.

3) durante le oscillazioni del carrello 4.

Nella figura 6 è illustrata schematicamente una variante del gruppo 25, secondo cui l'anello interno 47 è solidalmente collegato al tratto 38, mentre i bracci 13,14 definiscono rispettive guide lungo l'asse 17 ed i tratti 36,37 definiscono rispettive slitte accoppiate in maniera assialmente scorrevole ai bracci 13,14.

Nel contempo, i giochi tra le strutture 6 e il telaio 2 previsti dai gruppi 9 di accoppiamento posteriori, unitamente ai perni 30, consentono a ciascun carrello 4 di oscillare anche attorno ad un qualsiasi asse trasversale all'asse 10 e di adattare la propria posizione laterale parallelamente all'asse 10 con corse relativamente piccole, ma tali da migliorare ulteriormente la capacità di adattamento del carrello 4 stesso alle asperità del terreno su cui transita il veicolo 1.

Da quanto precede appare evidente che i carrelli 4 possono adattare la propria posizione rispetto al telaio 2 in base alle asperità del terreno senza esercitare sollecitazioni gravose e, quindi, senza generare deformazioni sulle strutture 6 e sui gruppi 9,25. Infatti, i gruppi 25 conferiscono a ciascun carrello 4 una capacità di adattamento di posizione rispetto alla traversa 18 praticamente in ogni direzione dello spazio. Tale capacità di adattamento non è casuale, ma controllata dallo snodo 44 e, in particolare, dal perno 30, la cui posizione è variabile tra due posizioni funzionali limite determinate dall'eccentricità del tratto 38.

Il gruppo 25 presenta, poi, una struttura affidabile, in quanto l'accoppiamento tra le forcelle 12 e il perno 30 è protetto in maniera relativamente semplice dagli agenti esterni, quali la polvere.

Inoltre, grazie alla propria geometria, il perno 30 può essere montato in maniera relativamente semplice mediante un’unica operazione di inserimento assiale nella sede 15, attraverso l'anello interno 47 e nella sede 16.

Da quanto precede appare, infine, evidente che al veicolo cingolato descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione.

In particolare, potrebbero essere previsti dispositivi di compensazione diversi dai perni 30 per variare la lunghezza della traversa 18 e/o gruppi di collegamento interposti tra il tratto 38 e la porzione terminale 23 diversi dallo snodo 44.

Inoltre, lo snodo 44 potrebbe essere portato dalla struttura 6, invece che dalla traversa 18, mentre il perno 30 potrebbe essere portato da una forcella solidale alla traversa 18.

Claims (1)

1. R IV E N D I CA Z I O N I 1.- Veicolo cingolato (1) presentante un asse longitudinale (3) e comprendente un telaio (2) estendentesi lungo il detto asse longitudinale (3); due carrelli (4) cingolati disposti da parti laterali opposte del detto telaio (2); primi mezzi di accoppiamento (9) interposti tra ciascun detto carrello (4) ed il detto telaio (2) per consentire oscillazioni di ciascun detto carrello (4) rispetto al detto telaio (2) almeno attorno ad un primo asse di cerniera (10) ortogonale al detto asse longitudinale (3); una traversa (18) di collegamento sostanzialmente parallela al detto primo asse di cerniera (10); e secondi mezzi di accoppiamento (25) interposti tra la detta traversa (18) e ciascun detto carrello (4) per consentire oscillazioni relative tra la detta traversa (18) ed il carrello (4) stesso attorno ad un secondo asse di cerniera (17) ortogonale al detto primo asse di cerniera (10); caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, mezzi di compensazione (30) per variare la lunghezza della detta traversa (18) tra due valori determinati (L1,L2) durante l'oscillazione dei detti carrelli (4) attorno al detto primo asse di cerniera (10). 2.- Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di compensazione (30) costituiscono parte dei detti secondi mezzi di accoppiamento (25). 3.- Veicolo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di compensazione (30) comprendono, per ciascun detto carrello (4), un corpo cilindrico (30) accoppiato ad uno (4) tra la detta traversa (18) ed il detto carrello (4) in maniera girevole attorno al relativo detto secondo asse di cerniera (17) e comprendente una porzione eccentrica (38); mezzi di collegamento (44) essendo previsti per collegare la detta porzione eccentrica (38) all'altro (18) tra la detta traversa (18) ed il detto carrello (4). 4.- Veicolo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di collegamento (44) comprendono uno snodo sferico (44). 5.- Veicolo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che ciascun detto snodo sferico (44) comprende una testa sferica (48) portata dalla relativa detta porzione eccentrica (38) ed una sede sferica (46) impegnata dalla detta testa sferica (48) e portata dalla detta traversa (18). 6.- Veicolo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che ciascun detto corpo cilindrico (30) è accoppiato al relativo detto carrello (4) in posizione fissa lungo il detto secondo asse di cerniera (17), e dal fatto che ciascuna detta testa sferica (48) è accoppiata alla relativa detta porzione eccentrica (38) in maniera scorrevole in sensi opposti lungo il secondo asse di cerniera (17) stesso. 7.- Veicolo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che ciascuna detta testa sferica (48) è solidalmente collegata alla detta porzione eccentrica (38), e dal fatto che ciascun detto corpo cilindrico (30) comprende mezzi a slitta (36,37) accoppiati a mezzi di guida (12) portati dal relativo detto carrello (4) ed atti a consentire una traslazione relativa in sensi opposti della detta porzione eccentrica (38) lungo il detto secondo asse di cerniera (17) . 8.- Veicolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 7, caratterizzato dal fatto che ciascun detto corpo cilindrico comprende due porzioni terminali cilindriche (36,37) coassiali tra loro e disposte da parti assiali opposte della detta porzione eccentrica (38). 9.- Veicolo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la detta porzione eccentrica (38) presenta un diametro intermedio tra quelli delle dette porzioni terminali cilindriche (36,37). 10.- Veicolo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti primi mezzi di accoppiamento (9) consentono oscillazioni di ciascun detto carrello (4) rispetto al detto telaio (2) attorno ad almeno un asse trasversale al detto primo asse di cerniera (10). 11.- Veicolo cingolato provvisto di carrelli cingolati oscillanti, sostanzialmente come descritto ed illustrato nelle figure allegate.