ITMI971159A1 - Struttura di sospensione elastica per asssali di veicoli industriali e simili - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una struttura di sospensione elastica per assali, sia anteriori che posteriori, di veicoli industriali, particolarmente veicoli per il movimento terra e per impieghi analoghi, quali escavatori, carrelli elevatori, trattori e simili.

" Come è noto, i veicoli industriali con velocità massima stabilita in circa 40 km/h affidano ai pneumatici la capacità di assorbire gli urti e le vibrazioni sia durante la libera marcia su strada che durante il loro impiego.

Ciò è dovuto al fatto che almeno un assale (o ponte) di questi veicoli essendo del tipo rigido, portante e direttamente vincolato al telaio in modo rigido trasmette direttamente alle ruote (che sono del tipo non indipendenti) i carichi agenti sul telaio dell'autoveicolo e quindi alle velocità massime consentite i veicoli tendono a saltellare, influendo negativamente sulla sicurezza di guida.

Inoltre, è anche noto che, ad esempio, i trattori agricoli sono stati da tempo dotati di sospensioni idropneumatiche a controllo elettronico per i ponti anteriori proprio per stabilizzare il veicolo alla massima velocità consentita; così pure, sempre nel caso di trattori agricoli e simili, risulta pressoché impossibile utilizzare le classiche sospensioni elastiche, quali quelle costituite da molle a balestra, disposte longitudinalmente al veicolo e colleganti l'assale anteriore al telaio a causa del ristretto ingombro frontale del trattore agricolo che non consente alle balestre di sporgere anteriormente al telaio, ove spesso si trova una forca, una pala o simili.

E' pure noto un sistema per rendere elasticamente cedevole la sospensione per assali di veicoli industriali, particolarmente di trattori agricoli e simili.

Questa sospensione elastica è predisposta in modo da poter essere applicata all'asse sterzante di guida di un veicolo fuoristrada, ad esempio un trattore agricolo; essa è costituita da due tratti di asse o codoli, coassiali all’asse dell'albero cardanico e all'asse di un albero di torsione parallelo ad un primo tratto dell'asse di guida; detti codoli sono disposti perpendicolarmente e anteriormente (nel senso di marcia) all'assale e sono fra loro rigidamente collegati da un supporto o biella, parallelo all'assale, agente a torsione tramite una traversa a ponte collegata a detto albero di torsione; posteriormente al ponte è previsto un secondo supporto, parallelo a quello posteriore e basculante intorno all'albero cardanico. Un'estremità di detto supporto basculante è collegata a detto tratto dell'asse di guida, mentre l'altra estremità è collegata girevolmente all'estremità dell'albero di torsione. Quest'ultimo è poi collegato, con la sua estremità libera, al telaio del veicolo. Gli assi dell'albero di guida, dell'albero cardanico e dell'albero di torsione sono disposti nello stesso piano contenente l'asse sterzante.

Questo tipo di sospensione elastica è strutturalmente piuttosto complesso ed ingombrante, è utilizzabile solo per l'assale anteriore di un trattore e non prevede alcun elemento o dispositivo di regolazione della torsione.

Scopo pertanto del presente trovato è quello di realizzare una struttura di sospensione elastica per assali di veicoli industriali, e particolarmente ma non esclusivamente per assali di veicoli per il movimento terra, concepita e strutturata in modo da ovviare agli inconvenienti e limitazioni presentati dai vari tipi di sospensioni elastiche note e soprattutto tale da non rendere sempre necessario l'impiego di qualsiasi sistema o dispositivo pneumatico od idraulico a controllo elettronico.

Altro scopo del trovato è quello di realizzare una sospensione elastica per assali industriali strutturata in modo da risultare molto semplice, di ridotto ingombro e di elevata affidabilità.

Ulteriore scopo è quello di realizzare una sospensione elastica del tipo sopra specificato concepita in modo da risultare applicabile sia agli assali anteriori che posteriori di veicoli industriali, a seconda del tipo di lavoro che il veicolo è destinato ad eseguire.

Altro scopo ancora è quello di realizzare detta sospensione elastica senza richiedere alcuna particolare lavorazione degli attuali ponti oscillanti nè costi aggiuntivi.

Non ultimo scopo è quello di realizzare una sospensione elastica per ponti di veicoli industriali concepita e strutturata in modo da consentire di rendere sospeso oppure fisso il ponte rispetto al telaio del veicolo pur lasciando al ponte stesso il necessario grado di libertà di oscillazione intorno all'asse dell'albero cardanico, come avviene normalmente.

Questi ed altri scopi ancora, che più chiaramente potranno essere evidenziati dalla descrizione che segue, vengono raggiunti da una struttura di sospensione elastica per assali di veicoli industriali, particolarmente assali di veicoli per il movimento terra, trattori agricoli e simili, utilizzante mezzi elasticamente cedevoli interposti direttamente fra le due piastre l'una vincolata all'assale, l'altra al telaio del veicolo, la quale struttura di sospensione è costituita, secondo il presente trovato, da due piastre metalliche sostanzialmente uguali e sovrapposte, delle quali quella superiore è ancorata solidalmente al telaio del veicolo e quella inferiore è collegata agli usuali supporti oscillanti dell'assale, dette piastre essendo fra loro incernierate lungo un lato diretto in senso longitudinale al veicolo in modo da potersi fra loro divaricare e avvicinare tramite mezzi elastici capaci di assorbire il carico massimo gravante sull'assale, detti mezzi elastici essendo costituiti preferibilmente da una barra di torsione calettata, con una sua estremità, sull'asse di detta cerniera e, con la sua estremità opposta, vincolata al telaio del veicolo tramite un braccio trasversale a manovella a sua volta collegata allo stelo di un pistone idropneumatico capace di fornire all'albero di torsione la necessaria precarica per il corretto funzionamento e a consentire di rendere sospeso o fisso il ponte rispetto al telaio mediante regolazione della corsa di detto pistone idropneumatico.

Più particolarmente, a detti due elementi a piastra sono associati mezzi meccanici atti a limitare l'apertura massima di dette piastre e mezzi elastici, sostanzialmente in gomma, atti a limitare la chiusura minima delle stesse piastre.

Inoltre, la condizione di ponte sospeso è realizzata dall'elasticità di detta barra di torsione.

Cosi pure, detta struttura di sospensione elastica è applicabile all'assale anteriore dei trattori agricoli e veicoli simili, come gli escavatoti gommati mentre è normalmente applicabile all'assale posteriore dei carrelli elevatori o delle pale, mentre è applicabile su tutti e due gli assi nel caso di carrelli telescopici con cilindri di bilanciamento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati dalla seguente dettagliata descrizione, fatta con riferimento all'allegata tavola di disegno, data a solo titolo indicativo e non limitativo, nella quale l'unica figura mostra, in vista prospettica, una struttura di sospensione elastica realizzata secondo il trovato e applicata ad un assale rigido o sterzante a struttura portante di un veicolo industriale, ad esempio, un carrello elevatore o un escavatore.

Con riferimento a detta figura, la sospensione elastica oggetto del presente trovato è in sostanza applicata ad un usuale assale rigido, globalmente indicato con 1 nella figura, solidale in modo noto a due ruote 2, sterzanti o fisse; detto assale è oscillante su supporti centrali, globalmente indicati con 3, in quanto di tipo noto.

La sospensione elastica oggetto del presente trovato è costituita da una piastra quadrangolare 4, rigidamente ancorata in testa ai supporti oscillanti 3 e da una piastra 5 solidalmente ancorata al telaio del veicolo (non rappresentato nella figura) tramite viti o altri mezzi adatti illustrati schematicamente ed indicati con 6 nella figura. Dette piastre 4 e 5, fra loro sovrapposte e mantenute a breve distanza l'una dall'altra, sono collegate fra loro da mezzi a cerniera costituiti da occhielli 4a-4b coassiali e solidali ad un lato della piastra inferiore 4 e da un occhiello 5a, solidale al corrispondente lato della piastra superiore 5. Sull'asse di incernieramento delle due piastre è inserita l'estremità di un albero cilindrico 7, la quale è solidalmente ancorata all'interno degli occhielli 4a e 4b, solidali alla piastra mobile inferiore 4, mentre è liberamente girevole entro l'occhiello centrale 5a della piastra fissa superiore 5. In tal modo, l'albero 7 può funzionare come albero di torsione se la sua estremità opposta è ancorata al telaio.

Infatti, l’estremità libera dell'albero 7 è collegata al telaio tramite un elemento 8 con funzione di manovella utilizzata per precaricare a torsione l'albero 7 in relazione al peso del telaio e del carico supportato dallo stesso; a tale scopo, l’albero di torsione 7 è guidato liberamente entro una o più boccole o manicotti 9 solidali al telaio ed è posizionato sostanzialmente in direzione dell'asse longitudinale del veicolo. La precarica della manovella 8 è realizzata tramite un pistone idropneumatico 10, collegato in modo oscillante al telaio del veicolo; detto pistone presenta il proprio stelo 10a collegato, pure in modo oscillante, alla manovella 8 sottostante per cui azionando detto pistone 10 è possibile precaricare la manovella 8, e quindi l'albero di torsione 7, in modo da assicurare, come già detto, il corretto funzionamento della sospensione elastica Inoltre, a dette piastre 4-5 è associato un elemento 11, sostanzialmente una o più piastre piegate ad "U", montate solidali alla piastra superiore 5 e pertanto nel telaio, le quali sono posizionate e dimensionate in modo da accogliere tra le loro opposte ali le estremità libere delle due piastre nella loro posizione di massimo divaricamento, al fine di costituire un sicuro arresto all'apertura delle due piastre; così pure, è previsto un elemento 12, sostanzialmente uno strato di gomma, interposto tra le stesse piastre 4—5 atto a limitare l'urto alla chiusura delle stesse piastre.

Possono inoltre essere previsti anche dei cuscinetti in gomma (silent-block) tra telaio e piastra inferiore 4 o anche ammortizzatori idraulici, atti a smorzare le vibrazioni indotte durante la marcia del veicolo.

Sempre secondo il trovato, la struttura di sospensione elastica più sopra descritta ed illustrata nell'allegata figura offre, innanzitutto, il vantaggio di rendere l'assale, entro certi limiti cinematicamente libero in senso verticale e di rotazione intorno al suo asse mantenendolo nello stesso tempo vincolato al telaio senza possibilità di oscillare in altri sensi, e poi offre la possibilità di rendere sospeso o fisso in senso verticale il ponte stesso rispetto al telaio pur lasciando allo stesso assale il normale grado di libertà di oscillare, come nei sistemi noti, intorno all'asse dell'albero cardanico.

Dette posizioni di ponte fisso o sospeso vengono ottenute mediante due diverse corse dello stelo 10a di detto pistone 10; infatti, mediante la chiusura del pistone si portano stabilmente le due piastre 4-5 in posizione di chiusura stabile per cui il ponte la rimane rigidamente vincolato al telaio, mentre azionando il pistone mediante la fuoriuscita dello stelo si portano le piastre in posizione di apertura e così si ottiene la condizione di ponte la sospeso rispetto al telaio, condizione che è consentita dall'elasticità della barra di torsione 7. Inoltre, nel caso di veicoli presentanti sul ponte anteriore (ad esempio escavatori e carrelli telescopici con due ponti oscillanti) i normali due cilindri idropneumatici 1313a interposti fra ponte e telaio, è possibile utilizzare questi due cilindri, mediante comandi predisposti nella cabina di guida del veicolo, come cilindri idropneumatici per il controllo e la stabilizzazione dei ponti rispetto al telaio, in modo da ottenere un'effettiva e più efficace sospensione.

Infine, in pratica, la presente sospensione elastica è utilizzabile normalmente sull'assale anteriore nel caso di trattori e veicoli simili, mentre è applicabile sull'assale posteriore nel caso di carrelli elevatori e pale nel caso specifico di carrelli elevatori a bracci telescopici e degli escavatori, che prevedono l'impiego di due cilindri idraulici destinati a bloccare l'oscillazione dell'assale durante il lavoro, la presente sospensione elastica può essere montata sull'assale anteriore.

Ovviamente, nella realizzazione pratica, al trovato come descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti strutturalmente e funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito di protezione del trovato stesso.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura di sospensione elastica per assali di veicoli industriali, particolarmente assali per veicoli di movimento terra, trattori e simili, mediante impiego di mezzi elasticamente cedevoli interposti direttamente fra assale e telaio del veicolo, caratterizzata dal fatto che è costituita da due piastre metalliche sostanzialmente uguali e sovrapposte, delle quali quella superiore è ancorata solidalmente al telaio del veicolo e quella inferiore è collegata agli usuali supporti oscillanti dell'assale, dette piastre essendo fra loro incernierate lungo un lato diretto in senso longitudinale al veicolo in modo da potersi fra loro divaricare e avvicinare tramite mezzi elastici capaci di assorbire il carico massimo gravante sull'assale, detti mezzi elastici essendo costituiti preferibilmente da una barra di torsione calettata, con una sua estremità, sull'asse di detta cerniera e, con la sua estremità opposta, vincolata al telaio del veicolo tramite un braccio trasversale a manovella a sua volta collegata allo stelo di un pistone idropneumatico ad asse verticale capace di fornire all'albero di torsione la necessaria precarica per il corretto funzionamento e a consentire di rendere sospeso o fisso il ponte rispetto al telaio mediante regolazione della corsa di detto pistone idropneumatico.
2. 2. Struttura di sospensione elastica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che a detti due elementi a forma di piastra sono associati mezzi meccanici atti a limitare l'apertura massima delle piastre stesse, nonché mezzi elastici, sostanzialmente strati di gomma interposti fra le due piastre, atti a limitare la chiusura minima delle stesse piastre .
3. 3. Struttura di sospensione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta condizione di ponte sospeso è realizzata dall'elasticità di detta barra di torsione, precaricata dalla manovella azionata da cilindro con le opposte piastre in posizione variabile fra la minima e la massima consentita.
4. 4. Struttura di sospensione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la condizione di ponte fisso è realizzata a piastre stabilmente chiuse tra assale e telaio e mantenuta stabile da detto albero di torsione precaricato dalla manovella azionata dal relativo cilindro.
5. 5. Struttura di sospensione secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che a dette piastre sono associati elementi in gomma e/o ammortizzatori idraulici, atti a smorzare le vibrazioni indotte durante la marcia del veicolo.
6. 6. Struttura di sospensione elastica per assali di veicoli industriali, caratterizzata dal fatto che è realizzata per gli scopi e gli impieghi sopra specificati, secondo quanto più sopra descritto, illustrato e rivendicato.