k 11 N. de publicación: ES k 21 Número de solicitud: k 51 Int. Cl. 4 : B62D 5/26

Transcripción

1 k 19 REGISTRO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL ESPAÑA k 11 N. de publicación: ES k 21 Número de solicitud: k 1 Int. Cl. 4 : B62D /26 A01B 69/00 k 12 PATENTEDEINVENCION A6 22 kfecha de presentación: k Titular/es: Kubota, Ltd. 47-Go, 2- Ban, 1-Chome, Shikitsuhigashi Naniwa-Ku, Osaka, JP k 30 Prioridad: JP JP kfecha de anuncio de la concesión: k Inventor/es: Nakata, Masaru y Tomiyama, Yuji k 46 Fecha de publicación del folleto de patente: k 74 Agente: Elzaburu Márquez, Fernando k 4 Título: Un aparato de dirección asistida para vehículos con ruedas, particularmente tractores agrícolas. 7 k Resumen: Un aparato de dirección asistida que comprende palancas de dirección para dirigir ruedas delanteras de un vehículo montadas en extremos opuestos de un eje, y un cilindro de potencia o accionamiento que se extiende paralelamente al eje para accionar las palancas de dirección. El eje estáos- cilablemente soportado por un bastidor de eje a través de un árbol central. El cilindro de potencia está conectado al eje mediante un dispositivo de conexión para que pueda moverse en direcciones tridimensionales. El dispositivo de conexión incluye un árbol de soporte que se extiende paralelamente al eje, un brazo oscilable conectado al árbol de soporte y una junta universal para interconectar el miembro oscilante y el cilindro. La junta universal tiene un eje geométrico que se extiende perpendicularmente al eje central. Venta de fascículos: Registro de la Propiedad Industrial. C/Panamá, Madrid

2 DESCRIPCION Antecedentes del invento. (1) Campo del invento. El presente invento se refiere a un aparato de dirección mecánica o asistida para un vehículo con ruedas y particularmente para un tractor agrícola. (2) Descripción de la técnica anterior. Como se describe en la patente norteamericana , por ejemplo, un aparato de dirección mecánica para un tractor comprende un eje oscilablemente soportado por un bastidor de eje a través de un árbol central, ruedas dirigibles sujetas a extremos opuestos del eje mediante pivotes de orientación, y un cilindro de potencia o accionamiento que incluye un tubo cilíndrico que se extiende paralelamente al eje. El cilindro de potencia incluye vástagos de pistón, cada uno conectado a una palanca de dirección a través de un tensor de tornillo que actúa como tirante. Sin embargo, en la construcción anteriormente conocida, el tirante que tiene dos juntas está conectado a cada vástago de pistón en un extremo final del cilindro de potencia. Dichos tirantes se forman cortos, ya que es tomada una larga distancia transversalmente con respecto al tractor desde el extremo final de uno de los vástagos de pistón y hasta el extremo final del otro vástago de pistón. Esto permite sólo una pequeña distancia para el ajuste de rodadura o vía. Puesto que el tubo del cilindro de potencia se extiende paralelamente al eje y las palancas de dirección oscilan en direcciones tridimensionales, los tirantes que tienen cada uno dos juntas deben ser usados para los fines de conexión con el fin de absorber dichas oscilaciones. Con la anterior construcción, existet una limitación para la reducción de la rodadura o vía debido a que el cilindro de potencia y los tirantes al menos requieren sus espacios de acomodación transversalmente al tractor. Existe una desventaja más por el hecho de que ocurrirá una périda en la transmisión de una fuerza de dirección a las palancas de dirección. Resumen del invento. El objeto del presente invento es proporcionar un aparato de dirección mecánica o asistida que incluye un cilindro de potencia montado para efectuar movimientos tridimensionales en torno a un eje geométrico central del eje, para permitir un gran ángulo de dirección incluso en momentos de una rodadura o vía reducida. Con el fin de conseguir el objeto anterior, un aparato de dirección mecánica o asistida comprende un eje para soportar ruedas dirigibles en extremos opuestos del mismo, estando el eje soportado oscilablemente por un bastidor de eje a través de un árbol central, palancas de dirección para dirigir las ruedas dirigibles, respectivamente un cilindro de potencia que se extiende en esencia paralelamente al eje, incluyendo el cilindro de potencia medios de vástago de pistón deslizablemente montados en un tubo cilíndrico y funcionalmente conectados a las palancas de dirección en posiciones en una prolongación axial del mismo, y un dispositivo de conexión o unión para conectar el tubo cilíndrico del cilindro de potencia al eje para ser movible en direcciones tridimensionales, incluyendo el dispositivo de conexión un árbol de soporte que se extiende paralelamente al eje, un miembro oscilable conectado al árbol de soporte y una junta universal para interconectar el miembro oscilable y el tubo cilíndrico, teniendo la junta universal un eje que se extiende perpendicularmente al eje central. De acuerdo con la anterior construcción, cuando se hace girar una rueda de dirección, se conmuta una válvula de control para aplicar una presión hidráulica al tubo cilíndrico del cilindro de potencia para hacer que los medios de vástago de pistón deslicen y transmitan fuerza de dirección a las palancas de dirección. Entonces las palancas de dirección son hechas pivotar sobre pivotes de orientación para hacer girar las ruedas orientables o dirigibles. En este momento, las palancas de dirección efectúan movimientos tridimensionales en torno a los pivotes de orientación. Al tubo cilíndrico se le permite efectuar movimientos tridimensionales suavemente siguiendo a las palancas de dirección, ya que el tubo está sujeto al eje mediante el dispositivo de conexión como se ha indicado anteriormente. Concretamente, este dispositivo de conexión incluye un miembro oscilable que tiene un árbol de soporte que se extiende paralelamente a los ejes de las ruedas, y una junta universal que tiene un eje geométrico dispuesto perpendicularmente al eje geométrico central. Además, en esta construcción, la transmisión de la fuerza de dirección desde los medios de vástago de pistón a las palancas de dirección se efectúa directamente a través de juntas entre ellos. En consecuencia, la construcción de acuerdo con el presente invento elimina completamente la pérdida de transmisión que ocurre inevitablemente y el problema de torsión entre los vástagos de pistón y las palancas de dirección en la construcción conocida. Además, la presente construcción prescinde del espacio en un grado importante que era requerido en la técnica anterior para los tirantes que tenían un par de juntas. Esto permite reducir la rodadura o ancho de vía del vehículo mientras se mantiene un gran ángulo de dirección como en la técnica anterior. Inversamente, cuando el ancho de vía se mantiene grande, se puede permitir una larga carrera para los vástagos de pistón, con lo que se consigue un mayor ángulo de dirección. La ausencia de pérdida de fuerza de dirección y torsión de los componentes permite reducir el tubo cilíndrico de tamaño para comunicar la misma fuerza. Esta característica proporciona la ventaja de permitir que el tubo cilíndrico sea montado en un estrecho espacio y realice, sin embargo una función satisfactoria de transmisión de potencia. En un modo de trabajo preferido del presente invento, cada vástago de pistón tiene una construcción hueca que define un ánima axial para recibir una barra de conexión. El vástago de pistón está conectado a la correspondiente palanca de dirección a través de la barra de conexión. Esta disposición permite efectuar el ajuste del ancho de vía ajustando una magnitud de la barra de conexiónque sesitúa dentro del ánima axial del vástago de pistón, es decir, una magnitud de extensión y contracción.

3 Como se ha descrito anteriormente, el presente invento proporciona un mayor intervalo para seleccionar distancias entre el vástago de pistón y la palanca de dirección, y permite cambiar libremente la longitud de cada barra de conexión cuando se desean una pequeña anchura de vía y un gran ángulo de dirección. Este aparato de dirección asistida se considera eficaz para hacer el vehículo muy conveniente en el uso práctico. Otras características y ventajas del invento resultarán evidentes de la siguiente descripción. Breve descripción de los dibujos. La figura 1 es una vista en planta de un tractor, La figura 2 es una vista lateral en sección de un bastidor de eje, La figura 3 es una vista en planta del bastidor de eje, La figura 4 es una vista frontal del bastidor de eje, La figura es una vista en sección de una junta de bola, y La figura 6 es una vista en sección, parcialmente arrancada, de un cilindro de potencia. Descripción de la realización preferida. A continuación se describirá con detalle una realización del presente invento con referencia a los dibujos. La figura 1 muestra un tractor 1 de dos ejes y cuatro ruedas que comprende un par de ruedas delanteras 2 derecha e izquierda y un par de ruedas traseras 3 derecha e izquierda. Las ruedas delanteras 2 son ruedas dirigibles u orientables. El número 4 indica una rueda o volante de dirección que conmuta una válvula de control hidráulica, no mostrada. Las ruedas delanteras 2 están sujetas a extremos opuestos de un eje para ser pivotables en torno a pivotes de orientación. Las ruedas delanteras 2 pueden ser ruedas de accionamiento o de tracción, además de ser orientables. Cuando las ruedas delanteras 2 son ruedas de tracción o motrices, el eje contiene un mecanismo diferencial e incluye ruedas dentadas cónicas montadas en extremos opuestos del eje para conexión funcional al mecanismo diferencial. Haciendo referencia a la figura 2, un bastidor 6deejesoportaunárbol central 7 que tiene un eje geométrico que se extiende longitudinalmente al tractor 1. El eje está sujetoalárbol central 7 que actúa como pivote central para permitir las oscilaciones del eje. El eje tiene una construcción telescópica que comprende una parte de árbol 8 de forma de caja y partes de árbol extremas opuestas 9 insertadas en la parte de árbol 8 en forma de caja para ser deslizables y fijables por tornillos 10 o similares. Cada una de las partes de árbol extremas 9 incluye un codo 9A en un extremo de la misma que está vueltohaciaatrás, visto en planta. El codo 9A soporta la rueda orientable 2 mediante el pivote orientable, e incluye una palanca de dirección 11 que se extiende hacia delante. La referencia 12 indica un cilindro de potencia que comprende un tubo 13 de cilindro, un pistón 14 montado en el tubo 13 de cilindro, y un par de vástagos de pistón izquierdo y derecho 1 y 16. El tubo 13 de cilindro está en comunicación con tuberías 17 y 18 de fluido a través de las cuales es suministrada presión hidráulica desde la válvula de control. El pistón 14 es hecho deslizar por la presión hidráulica, con lo que se accionan los vástagos de pistón 1 y 16. El ejemplo ilustrado es del tipo de doble acción, con los vástagos de pistón 1 y 16 conectados por sus extremos finales a correspondientes palancas de dirección 11 a través de acoplamientos 19. Alternativamente, el cilindro puede comprender un solo vástago de pistón conectado a las palancas de dirección 11, las cuales están, a su vez, conectadas entre sí mediante un elemento de acoplamiento. El tubo 13 del cilindro 12 se extiende en esencia paralelamente al eje geométrico del eje y está conectado al eje mediante un dispositivo de conexión 20 para que pueda oscilar en direcciones tridimensionales. Como se muestra en la figura, el dispositivo de conexión 20 comprende una bola 22 dispuesta en un extremo de un árbol de soporte 21, y una bola oscilable 24 que tiene un receptáculo 23 de bola en el que se monta la bola 22. El árbol de soporte 21 se extiende a través de una ménsula 13A que sobresale del tubo 13 y se sujeta mediante una tuerca 2. El eje tiene una ménsula A que sobresale hacia delante del mismo y que soporta un árbol de soporte y está recibido en rotación en la ménsulaa.elárbol de soporte 26 está conectado a un brazo 27, y un árbol 23A del receptáculo 23 de bola estáfijoaunextremo superior del brazo 27. Es decir, el tubo 13 está sujetoalejemediante el dispositivo de conexión 20 que incluye la junta de bola 24 sobre un plano vertical X-X del árbol central 7 y el árbol de soporte 26 sobre un plano horizontal Y-Y del árbol central 7. Esta construcción permite que el cilindro de potencia o accionamiento 12, aunque inmóvil axialmente con respecto al eje, oscile en torno a la junta de bola 24 en las direcciones de la flecha A en la figura 3 y de la flecha B en la figura 4 y en torno al árbol de soporte 26 en las direcciones de la flecha C en la figura 2. Así, el cilindro de potencia 12 es capaz de efectuar movimientos en direcciones tridimensionales siguiendo las oscilaciones de las palancas de dirección 11. Cada uno de los vástagos de pistón 1 y 16 está conectado mediante el acoplamiento 19 al extremo de la palanca de dirección 11 situada en el eje geométrico del vástago de pistón. En esta realización, el acoplamiento 19 forma parte de una barra de conexión28 unidaal vástagode pistón1 ó 16 mediante una abrazadera 29. Cada vástago de pistón 1 ó 16 define un ánima axial 1A, y la barra de conexión 28 está recibida de manera deslizable en el ánima 1A y asegurada en ella mediante la abrazadera 29. Como se muestra en la figura 6, la barra de conexión 28 define vaciados 28A en periferias exteriores de la misma, en lugares separados axialmente. La abrazadera 29 incluye un pasador de fijación 29A aplicable en los vaciados 28A para fijar la barra de conexión 28 al vástago de pistón 1 ó 16. Cada vástago de pistón 1 ó 16 define una hendidura 1B en un extremo abierto del mismo continua con el ánimaaxial 1Apara permitir que la abrazadera 29 realice una función de fuerte su- 3

4 jeción. En el ejemplo ilustrado, el tubo 13 de cilindro está dispuesto por encima del eje, pero se puede situar por debajo del eje. Además, el arbol de soporte 26 está conectado a un brazo 27, pero se pueden prever dos brazos 27 en oposición mutua a través del árbol central 7 y sujetos al eje a través de árboles de soporte 26 de manera que soporten la junta de bola 24 en dos lugares opuestos. En los dibujos, la referencia 24A indica una envuelta elástica, y la referencia 6A indica un tope de árbol central

5 REIVINDICACIONES 1. Un aparato de dirección asistida que comprende: un eje para soportar ruedas orientables en extremos opuestos del mismo, estando dicho eje oscilablemente soportado por un bastidor de eje a través de un árbol central; palancas de dirección para dirigir dichas ruedas orientables, respectivamente; un cilindro de potencia o de accionamiento que se extiende en esencia paralelamente a dicho eje, incluyendo dicho cilindro de potencia unos medios de vástago de pistón deslizablemente montados en un tubo de cilindro y funcionalmente conectados a dichas palancas de dirección en lugares de una prolongación axial de las mismas; y un dispositivo de conexión para conectar dicho tubo de cilindro de dicho cilindro de 10 1 potencia a dicho eje para que sea movible en direcciones tridimensionales, incluyendo dicho dispositivo de conexión un árbol de soporte que se extiende paralelamente a dicho eje, un miembro oscilable conectado a dicho árbol de soporte y una junta universal para interconectar dicho miembro oscilable y dicho tubo de cilindro, teniendo dicha junta universal un eje geométrico que se extiende perpendicularmente a dicho árbol central. 2. Un aparato según la reivindicación 1, en el que cada uno de dichos vástagos de pistón tiene una construcción hueca para recibir de manera deslizable y fijable una barra conectada funcionalmente a cada una de dichas palancas de dirección. 3. Un aparato según la reivindicación 1, en el que dicha junta universal es una junta de bola

6

7

8

9