IT201800007368A1

IT201800007368A1 - Sistema di trazione idrostatica per veicoli.

Info

Publication number: IT201800007368A1
Application number: IT102018000007368A
Authority: IT
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2020-01-20
Also published as: CN112449621A; US20210268898A1; DE112019003652T5; WO2020016796A1

Description

"Sistema di trazione idrostatica per veicoli".

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un sistema di trazione idrostatica per veicoli.

Sono noti diverse tipologie di veicoli, industriali e non, che impiegano sistemi di trazione comprendenti un gruppo di trasmissione idrostatica per l'azionamento in rotazione di ruote motrici mediante interposizione di assali dotati di un dispositivo differenziale per la ripartizione della coppia motrice da un asse conduttore a sviluppo longitudinale a due semiassi condotti a sviluppo trasversale connessi a rispettive ruote.

Tali gruppi di trasmissione idrostatica comprendono essenzialmente un circuito idraulico che sfrutta la pressione di un fluido di lavoro in uscita da una pompa per l'azionamento di un motore idraulico dotato in uscita di un albero conduttore rotante .

Tra l'albero conduttore del motore idraulico e il dispositivo differenziale dell'assale viene interposto un albero di trasmissione di raccordo.

Generalmente l'albero conduttore è provvisto di un tratto terminale dotato di profili scanalati e l'albero di trasmissione è dotato, ad una prima estremità, di una sede femmina provvista di corrispondenti profili scanalati per il collegamento con l'albero rotante. Inoltre, viene previsto un manicotto esterno di sicurezza per il vincolamento dell'albero rotante e dell'albero di trasmissione .

L'albero di trasmissione prevede, inoltre, un pignone conico associato alla seconda estremità, contrapposta alla prima, ingranato con la corona conica di azionamento in rotazione del dispositivo differenziale e dei semi-assi ad esso collegati.

La carcassa esterna dell'assale prevede, quindi, un'appendice tubolare in cui è inserito passante l'albero di trasmissione supportato in rotazione da relativi cuscinetti, che è munita di una flangia di collegamento alla carcassa del motore idraulico.

Questa soluzione di tipo noto non è scevra di inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che la presenza dell'albero di trasmissione comporta un notevole incremento dell'ingombro assiale del sistema, con conseguenti problematiche di installazione, in particolare, su veicoli compatti .

Inoltre, la necessità di prevedere un collegamento meccanico tra l’albero di trasmissione e l'albero rotante del motore idraulico, nonché di supportare in rotazione l'albero di trasmissione stesso incrementa il numero di componenti necessari, con conseguenti complicazioni di lavorazione e montaggio e aumento dei costi di produzione.

Ancora, il fatto di dover prevedere un alloggiamento per l'albero di trasmissione complica la realizzazione della carcassa dell'assale e incrementa i relativi costi di produzione.

Compito precipuo del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota escogitando un sistema di trazione idrostatica per veicoli che consenta di ridurre notevolmente gli ingombri in senso longitudinale, favorendone l'installazione su veicoli anche di dimensioni compatte senza comportare particolari adattamenti in fase progettuale .

Nell'ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato è quello di ridurre il numero di componenti impiegati, semplificando il ciclo produttivo e riducendone i costi. In particolare il presente trovato consente di ridurre il numero di cuscinetti di supporto in rotazione impiegati.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di semplificare la struttura delle parti componenti, con particolare rifermento alla carcassa dell'assale.

Altro scopo del presente trovato è quello di presentare una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto.

Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dal presente sistema di trazione idrostatica per veicoli comprendente un gruppo di trasmissione idrostatica comprendente un motore idraulico provvisto di un corpo di contenimento e di un albero conduttore supportato in rotazione attorno ad un asse principale all'interno di detto corpo di contenimento e provvisto di un tratto terminale sporgente all'esterno del corpo stesso, e un assale comprendente una carcassa di alloggiamento di un dispositivo differenziale per la trasmissione della coppia motrice a due semialberi portanti rispettive ruote e rotanti lungo un asse secondario trasversale a detto asse principale, il dispositivo differenziale essendo provvisto di una corona dentata conica di azionamento in rotazione attorno detto asse secondario operativamente associata a detto albero conduttore per la trasmissione della coppia motrice mediante un organo di accoppiamento, caratterizzato dal fatto che detto organo di accoppiamento comprende un pignone conico associato solidale in rotazione attorno a detto asse principale a detto albero conduttore e direttamente ingranato con detta corona, detto pignone essendo posizionato lungo il tratto terminale di detto albero conduttore .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un sistema di trazione idrostatica per veicoli, illustrate a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 è una schematica vista in pianta dall'alto di un sistema di trazione idrostatica per veicoli, secondo il trovato, parzialmente sezionato in corrispondenza della zona di accoppiamento tra albero conduttore e dispositivo differenziale;

la figura 2 è una schematica vista su scala ingrandita di una porzione di figura 1 comprendente la zona di accoppiamento tra albero conduttore e dispositivo differenziale;

la figura 3 è una schematica e parziale vista in sezione secondo il piano di traccia III-III di figura 1;

la figura 4 è una schematica e parziale vista in sezione secondo il piano di traccia IV- IV di figura 1 secondo un'alternativa forma di attuazione del trovato;

la figura 5 è una schematica vista in pianta dall'alto del motore idraulico previsto nel sistema secondo il trovato, parzialmente sezionato in corrispondenza dell'albero conduttore;

la figura 6 è una schematica vista in pianta dall'alto di un'alternativa forma di realizzazione del motore di figura 5.

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 un sistema di trazione idrostatica per veicoli.

Il sistema 1 comprende comprende un gruppo di trasmissione idrostatica, non rappresentato e descritto nel dettaglio in quanto di tipo noto. Tale gruppo comprende, essenzialmente, un circuito idraulico che sfrutta la pressione di un fluido di lavoro (olio idraulico) in uscita da una pompa per l'azionamento di un motore idraulico 2.

Il motore idraulico 2 comprende un corpo di contenimento 3 sostanzialmente scatolare, al cui interno sono alloggiati componenti per la trasformazione dell'energia idraulica del fluido di lavoro in energia meccanica trasmessa ad un albero conduttore 4 in uscita, tali componenti non essendo rappresentati e descritti nel dettaglio in quanto di tipo noto.

L'albero conduttore 4 è supportato in rotazione attorno ad un asse principale A, coincidente con l'asse longitudinale dell'albero stesso, all'interno del corpo di contenimento 3 e presenta un tratto terminale 4a sporgente all’esterno del corpo stesso.

All'interno del corpo di contenimento 3 sono previsti convenzionali organi di supporto 5 in rotazione dell'albero conduttore 4, del tipo di cuscinetti o simili.

Nelle figure è rappresentato un motore idraulico 2 a pistoni assiali a corpo inclinato. Non si esclude, tuttavia, che il sistema 1 possa prevedere l'impiego di una diversa tipologia di motore idraulico 2, ad esempio a pistoni assiali con piatto oscillante, a pistoni radiali, ad ingranaggi o orbitale. Inoltre, il motore idraulico 2 può essere a cilindrata fissa o variabile .

Il sistema 1 comprende, inoltre, un assale 6 dotato di una carcassa 7 di alloggiamento di un dispositivo differenziale 8 per la trasmissione della coppia motrice a due semi-alberi 9 portanti alle estremità rispettivi mozzi 10 di supporto di corrispondenti ruote (non rappresentate) e giacenti lungo un asse secondario B trasversale all'asse principale A.

Il dispositivo differenziale 8 è dotato di una corona 11 dentata conica che si sviluppa attorno all'asse secondario B e che è operativamente associata all'albero conduttore 4 per la trasmissione della coppia motrice mediante un organo di accoppiamento 12.

Secondo il trovato l'organo di accoppiamento è costituito da un pignone 12 conico associato solidale in rotazione attorno all'asse principale A all'albero conduttore 4 e direttamente ingranato con la corona 11, che è posizionato lungo il tratto terminale 4a dell'albero conduttore 4.

In questo modo si evita di interporre lungo l'asse principale A ulteriori organi di accoppiamento tra l'albero conduttore 4 e la corona dentata 11, in modo da contenere l'ingombro del sistema 1 in senso assiale.

Preferibilmente il pignone 12 è posizionato in prossimità dell'estremità libera del tratto terminale 4a dell'albero conduttore 4.

In una preferita forma di attuazione il pignone 12 è direttamente associato all'estremità libera del tratto terminale 4a dell'albero conduttore 4.

Il pignone 12 può essere ricavato integrale con l'albero conduttore 4 in un pezzo unico (figura 6), ovvero essere associato al tratto terminale 4a dell'albero stesso mediante mezzi di collegamento rigido 13.

Nelle figure 1-5 il pignone 12 presenta un foro 14 assiale in cui è inserito il tratto terminale 4a. Preferibilmente i mezzi di collegamento rigido 13 sono di tipo per ostacolo e attrito e comprendono una chiavetta 15 inserita in una corrispondente cava 16 definita tra la parete del foro 14 e il mantello esterno dell'albero conduttore 4 .

Non si esclude, tuttavia, che possano essere previste diverse forme di realizzazione dei mezzi di collegamento rigido, che potrebbero prevedere ad esempio l'impiego di altri sistemi di collegamento per ostacolo e/o attrito o per dilatazione ovvero con profili scanalati.

In una possibile forma di realizzazione (figura 3), l'asse principale A e l'asse secondario B sono complanari ed incidenti tra loro, preferibilmente ortogonali. In questo caso i denti della corona 11 e del pignone 12 possono essere dritti, come rappresentato, ovvero elicoidali .

In un'alternativa forma di attuazione (figura 4) l'asse principale A e l'asse secondario B sono sghembi. In questo caso i denti della corona 11 e del pignone 12 sono di tipo ipoide.

La carcassa 7 è dotata di una flangia 17 di collegamento al corpo di contenimento 3, attraverso la quale è inserito passante il tratto terminale 4a dell'albero conduttore 4.

Il tratto terminale 4a è inserito libero attraverso la flangia 17, ovvero non sono interposti organi di supporto in rotazione dell'albero conduttore 4 all'interno della carcassa 7.

In questo modo la struttura del sistema 1, e in particolare della carcassa 7, risulta semplificata rispetto alle soluzioni note, riducendo anche il numero di componenti impiegati e semplificando la realizzazione e l'assemblaggio del sistema 1.

Inoltre, si fa notare che nell'uso il sistema 1 può essere installato sia anteriormente che posteriormente in un veicolo, in base alle esigenze della specifica applicazione.

Si è in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che il sistema secondo il trovato presenta ingombri contenuti lungo l'asse principale rispetto alle soluzioni note, facilitandone l'impiego in veicoli compatti.

Inoltre la soluzione secondo il trovato presenta una struttura semplificata e un minor numero di componenti rispetto alle soluzioni note.

Ancora il sistema secondo il trovato può essere realizzato con differenti tipologie di motore idraulico e di assale, risultando versatile al variare delle caratteristiche della specifica applicazione .

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti .

In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall'ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema (1) di trazione idrostatica per veicoli comprendente un gruppo di trasmissione idrostatica comprendente un motore idraulico (2) provvisto di un corpo di contenimento (3) e di un albero conduttore (4) supportato in rotazione attorno ad un asse principale (A) all'interno di detto corpo di contenimento (3) e provvisto di un tratto terminale (4a) sporgente all'esterno del corpo stesso, e un assale (6) comprendente una carcassa (7) di alloggiamento di un dispositivo differenziale (8) per la trasmissione della coppia motrice a due semi-alberi (9) portanti rispettive ruote e rotanti attorno ad asse secondario (B) trasversale a detto asse principale (A), il dispositivo differenziale (8) essendo provvisto di una corona (11) dentata conica di azionamento in rotazione attorno detto asse secondario (B) operativamente associata a detto albero conduttore (4) per la trasmissione della coppia motrice mediante un organo di accoppiamento caratterizzato dal fatto che detto organo di accoppiamento comprende un pignone (12) conico associato solidale in rotazione attorno a detto asse principale (A) a detto albero conduttore (4) e direttamente ingranato con detta corona (11), detto pignone (12) essendo posizionato lungo il tratto terminale (4a) di detto albero conduttore (4).
2. Sistema (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto pignone (12) è associato a detto albero conduttore (4) in prossimità dell'estremità libera del relativo tratto terminale (4a).
3. Sistema (1), secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto pignone (12) e detto albero conduttore (4) sono ricavati integrali in un pezzo unico.
4. Sistema (1), secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto pignone (12) è associato al tratto terminale (4a) di detto albero conduttore (4) mediante mezzi di collegamento rigido (13) .
5. Sistema (1), secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto pignone (12) è direttamente associato al tratto terminale (4a) di detto albero conduttore (4).
6. Sistema (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti asse principale e secondario (A, B) sono complanari.
7. Sistema (1), secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti asse principale e secondario (A, B) sono tra loro ortogonali.
8. Sistema (1), secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detta corona (11) e detto pignone (12) presentano rispettivi denti dritti o elicoidali.
9. Sistema (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti asse principale e secondario (A, B) sono sghembi, detta corona (11) e detto pignone (12) avendo dentatura ipoide.
10. Sistema (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta carcassa (7) è dotata di una flangia (17) di collegamento a detto corpo di contenimento (3) attraverso la quale è inserito passante il tratto terminale (4a) di detto albero conduttore (4).