IT201600093789A1 - Gruppo sterzo con comando by-wire - Google Patents

Description

“GRUPPO STERZO CON COMANDO BY-WIRE”

La presente invenzione è relativa ad un gruppo di sterzo per un veicolo, in particolare ad un gruppo di sterzo con comando by-wire per un veicolo industriale.

Le cabine di guida dei veicoli industriali presentano la necessità di garantire il massimo comfort ed al contempo il massimo dello spazio per aumentarne la vivibilità e garantire un’adeguata ergonomia durante le ore di guida.

Allo stato dell’arte è noto l’utilizzo di gruppi di sterzo con comando by-wire per veicoli terrestri. Il comando by-wire consente di eliminare la necessità di una catena meccanica o oleodinamica continua tra il gruppo di sterzo e le ruote del veicolo per consentire il cambio di direzione e dunque di ridurre gli ingombri del gruppo di sterzo.

E’ però ancora sentita l’esigenza di realizzare gruppi di sterzo che consentano di avere ingombri ridotti ed un’alta ergonomia.

Il suddetto scopo è raggiunto per mezzo di un gruppo di sterzo con comando by-wire secondo la rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene descritta nel seguito una forma preferita di attuazione, a titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati nei quali:

- la figura 1 è una vista prospettica di un gruppo di sterzo con comando by-wire secondo la presente invenzione;

- le figure 2A-2D sono viste prospettiche illustranti i gradi di libertà del gruppo di sterzo di figura 1; e

- le figure 3A-3C sono viste schematiche illustranti le possibili configurazioni del gruppo di sterzo di figura 1.

In figura 1 è illustrato un gruppo di sterzo 1 con comando by-wire alloggiato all’interno di una cabina di un veicolo industriale (non rappresentata) e comprendente essenzialmente un piantone 2, un corpo 3 portato dal piantone ed un mozzo 4 portato dal corpo 3, dove il mozzo 4 è rivolto di fronte all’utilizzatore.

Il piantone 2 comprende una base 6 fissata al pavimento della cabina del veicolo ed una coppia di montanti 7 laterali estendentesi assialmente dalla base 6.

Preferibilmente i montanti laterali 7 sono fissati a rispettive sporgenze 6a estendentisi assialmente dalla base 6 in corrispondenza dei montanti 7 stessi. Il guidatore può dunque alloggiare le gambe nello spazio compreso tra i montanti 7.

Ancor più preferibilmente i montanti 7 sono di forma sostanzialmente prismatica a sezione romboidale e comprendono una porzione inferiore 7a inclinata rispetto ad un piano orizzontale in modo da allontanarsi dall’utilizzatore ed una porzione superiore 7b inclinata sostanzialmente dello stesso angolo della porzione inferiore rispetto ad un piano orizzontale ma diretta in modo da avvicinarsi all’utilizzatore. Le due porzioni superiore ed inferiore 7b, 7a sono sostanzialmente della stessa dimensione e definiscono dunque una forma a C stilizzata o a “boomerang” con la concavità rivolta verso l’utilizzatore.

Su superfici laterali interne 7c dei montanti 7, preferibilmente delle porzioni inferiori 7a, sono realizzate una pluralità di aperture 9 poste in successione tra loro per definire sostanzialmente una successione lineare di aperture percorrente l’intera lunghezza della porzione inferiore 7a. Tali aperture 9 sono prese d’aria dalle quali fuoriesce almeno parte dell’aria dell’impianto di condizionamento della cabina.

Ovviamente le aperture 9 possono essere realizzate in altre forme, numero o tipologie, ad esempio attraverso un numero limitato di bocchettoni di dimensioni maggiori o una feritoia per un getto d’aria laminare.

Su superfici laterali interne 7d delle porzioni superiori 7b è provvista rispettivamente una guida 11 di forma sostanzialmente rettangolare e percorrente le porzioni superiori 7b da una posizione limite superiore ed una posizione limite inferiore. Le guide 11 sono configurate per cooperare con un risalto 12 portato dal corpo 3 come descritto nel seguito.

Il corpo 3 ha forma sostanzialmente di parallelepipedo definito da una coppia di superfici superiori 3a ed inferiore 3b rispettivamente concava e convessa e da una coppia di superfici laterali 3c aventi la concavità rivolta verso l’interno del corpo 3 stesso.

Su ciascuna delle superfici laterali 3c, è previsto, coassiale, almeno un risalto 12 configurato per cooperare con le guide 11 sopra descritte per permettere lo scorrimento del corpo 3 rispetto ai montanti 7.

Il corpo 3 può dunque scorrere liberamente entro una posizione di fine corsa superiore, nella quale il risalto 12 è a contatto con la posizione limite superiore delle guide 11 e un fine corsa inferiore nel quale il risalto 12 è a contatto con la posizione limite inferiore delle guide 11.

L’accoppiamento per scorrimento tra i risalti 12 e le guide 11 (vedi figura 2A) è configurato per consentire il posizionamento del corpo 3 rispetto ai montanti 7 in tre posizioni prefissate:

• Una prima posizione presso il fine corsa superiore;

• Una seconda posizione presso il fine corsa inferiore; ed

• Una terza posizione in una posizione intermedia, corrispondente a metà della corsa utile del corpo 3 entro i montanti 7.

Sulla superficie superiore 3a (figura 2D) è fissato un quadro di comando 15 comprendente uno schermo principale 16, preferibilmente di forma sostanzialmente rettangolare, ed una coppia di schermi ausiliari 17 portati in modo mobile da detto schermo principale.

In particolare gli schermi ausiliari 17 possono scorrere dietro allo schermo principale 16 per essere alloggiati quando non è necessario utilizzare tutta l’ampiezza del quadro di comando 15. Ad esempio, gli schermi ausiliari scorrono grazie ad un accoppiamento prismatico con lo schermo principale 16.

Sulla porzione terminale sporgente del corpo 3 è portato un mozzo 4. Il mozzo 4 ha una forma sostanzialmente tronco conica e comprende mezzi di presa 20 connessi al mozzo 4 stesso e rivolti verso l’utente del gruppo di sterzo 1.

Il mozzo 4 (figura 2B) è portato dal corpo 3 in modo da poter liberamente ruotare attorno ad un asse A longitudinale del corpo 3 stesso per comandare la sterzata secondo la tecnologia by-wire in modo noto.

Il mozzo 4 può altresì ruotare, entro un limite prefissato, attorno ad un asse B trasversale e perpendicolare rispetto all’asse A longitudinale del corpo 3 tra una posizione inferiore in cui l’asse longitudinale del mozzo 4 è sostanzialmente orizzontale ed una pozione in cui l’asse longitudinale del mozzo 4 è sostanzialmente coassiale all’asse A del corpo 3.

I mezzi di presa 20 (figura 2C) sono connessi al mozzo 3 in modo da potere ruotare attorno ad un asse orizzontale C rispetto al mozzo 4 e ad un asse verticale D per portarsi da una posizione inferiore aperta, rivolta verso il guidatore, ad una posizione superiore chiusa, in cui sono rivolti verso il quadro di comando 15. Attraverso i mezzi di presa 20 l’utente può ruotare il mozzo 3 attorno al suo asse longitudinale per consentire la sterzata.

Preferibilmente, i mezzi di presa 20 sono una coppia di manubri 21 aventi forma sostanzialmente a “C” la cui estremità inferiore è fissata al mozzo 4 e la cui estremità superiore è rivolta verso il quadro di comando 15.

Il gruppo di sterzo 1 descritto possiede in sintesi una pluralità di gradi di libertà che consentono una sua riconfigurazione nello spazio della cabina del veicolo, precisamente:

• Lo scorrimento del corpo 3 sui montanti 7 lungo l’asse A longitudinale del corpo 3;

• La rotazione del mozzo 4 attorno all’asse A longitudinale del corpo 3;

• La rotazione del mozzo 3 attorno ad un asse B trasversale rispetto all’asse A del corpo 3:

• La rotazione dei mezzi di presa 20 attorno ad un asse verticale D ed un asse orizzontale C rispetto al mozzo 3; e

• Lo scorrimento degli schermi laterali 17 del quadro di comando 15 dietro lo schermo principale 16.

I detti scorrimenti e rotazioni possono essere effettuati manualmente oppure essere effettuati tramite attuatori elettrici comandati da appositi telecomandi o pulsanti, come noto.

Preferibilmente, il gruppo di sterzo 1 comprende una pluralità di posizioni preconfigurate per massimizzare il comfort durante alcune situazioni tipiche di uso della cabina di guida del veicolo industriale.

Una prima configurazione del gruppo di sterzo 1, illustrata in Figura 3A, è una configurazione di minimo ingombro all’interno della cabina e può venire usata nei momenti di sosta per massimizzare lo spazio utile della cabina. In tale configurazione il corpo 3 è posizionato al fine corsa inferiore , il mozzo 4 è in una posizione superiore in cui è allineato al corpo 3 e i mezzi di presa 20 sono posti nella loro posizione chiusa verso il quadro di comando 15.

Una seconda configurazione del gruppo di sterzo 1, illustrata in Figura 3B, è una configurazione adatta a migliorare l’ergonomia durante la guida in città, in particolare essendo rialzata e consentendo al guidatore di vedere immediatamente davanti al veicolo. In tale configurazione il corpo 3 è posizionato nella sua posizione intermedia, il mozzo 4 è in una posizione superiore in cui è allineato al corpo 3 e i mezzi di presa 20 sono posti aperti verso il guidatore.

Una terza configurazione del gruppo di sterzo 1, illustrata in Figura 3C, è una configurazione adatta a migliorare l’ergonomia durante la guida su autostrada, in particolare essendo più inclinata consente di migliorare la vista a distanza. In tale configurazione il corpo 3 è posizionato nella sua posizione limite superiore , il mozzo 4 è in una posizione inferiore in cui l’asse longitudinale è sostanzialmente orizzontale e i mezzi di presa 20 sono posti aperti verso il guidatore.

Il funzionamento del gruppo di sterzo 1 è il seguente. A seconda della configurazione richiesta, il gruppo di sterzo 1 viene configurato nei seguenti modi.

Ad esempio, in una transizione tra la prima configurazione e la seconda configurazione, il corpo 3 dalla posizione limite inferiore scorre verso la posizione intermedia, i mezzi di presa 20 da avvolti sul mozzo 4 si aprono sull’asse orizzontale e sull’asse verticale.

Ad esempio, in una transizione tra la seconda configurazione e il la terza configurazione, il corpo 3 scorre dalla posizione intermedia alla posizione limite superiore, ed il mozzo 4 si inclina verso il guidatore.

Ancora, in una transizione tra la prima configurazione e la terza configurazione, il corpo 3 dalla posizione limite inferiore scorre verso la posizione limite superiore, i mezzi di presa 20, da avvolti sul mozzo 4, si aprono sull’asse orizzontale e sull’asse verticale ed il mozzo 4 si inclina verso il guidatore.

Le operazioni inverse possono essere facilmente desunte essendo la semplice ripetizione delle operazioni sopra elencate in senso contrario e per questioni di brevità non saranno descritte nel dettaglio.

Da quanto precede, risultano evidenti i vantaggi di un gruppo di sterzo con comando by-wire secondo la presente invenzione.

Il gruppo di sterzo 1 con comando by-wire descritto può facilmente riconfigurare le proprie dimensioni all’interno della cabina in modo rapido, semplice ed economico.

Le varie posizioni possono essere preconfigurate per massimizzare l’abitabilità del veicolo od il comfort del guidatore durante le differenti condizioni di guida.

Risulta infine chiaro che al gruppo di sterzo descritto possono essere apportate modifiche che tuttavia non esulano dall’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

Ad esempio, le forme ed il numero degli elementi compresi dal gruppo di sterzo 1 potrebbero variare. Inoltre, le configurazioni preconfigurate descritte potrebbero essere molteplici, dunque l’invenzione non risulta limitata dalle tre configurazione descritte.

Infine, il quadro di comando 15 potrebbe essere realizzato differentemente, così come le prese d’aria 9 sui montanti 7 o la forma dei mezzi di presa 20 del mozzo 4.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Gruppo di sterzo (1) con comando by-wire comprendente: - un piantone (2) comprendente una base (6) fissabile all’interno di una cabina di un veicolo ed una coppia di montanti (7) estendentisi da detta base (6), - un corpo (3) portato da detti montanti (7) e mobile rispetto ad essi, ed - un mozzo (4) portato da detto corpo (3) e mobile rispetto ad esso, detto mozzo (4) essendo provvisto di mezzi di presa (20), detto gruppo di sterzo (1) potendo essere riconfigurato per modificare lo spazio che esso occupa all’interno di detta cabina per mezzo della movimentazione relativa di detto corpo (3), di detto mozzo (4) e di detti mezzi di presa (20) tra di essi e rispetto a detto piantone (2). 2.- Gruppo di sterzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo (3) è mobile a scorrimento relativamente a detto piantone (2). 3.- Gruppo di sterzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato che detto scorrimento è realizzato per mezzo di un accoppiamento prismatico tra detto corpo (3) e detti montanti (7). 4.- Gruppo di sterzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto scorrimento avviene tra un fine corsa superiore ed un fine corsa inferiore, detto scorrimento potendo essere bloccato in una qualsiasi posizione intermedia tra detti finecorsa. 5.- Gruppo di sterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto mozzo (4) è supportato rotazionalmente libero attorno ad un asse (A) longitudinale di detto corpo (3). 6.- Gruppo di sterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto mozzo (4) può inclinarsi, entro un dato intervallo angolare, rispetto ad un asse (B) perpendicolare all’asse (A) di detto corpo (3). 7.- Gruppo di sterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di presa (20) possono ruotare attorno a rispettivi assi orizzontale e verticale (C, D) rispetto a detto mozzo (4) per posizionarsi rispettivamente in una posizione chiusa su detto mozzo (4) ed una posizione aperta rispetto a detto mozzo (4). 8.- Gruppo di sterzo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di presa (20) comprendono due elementi arcuati (21) aventi forma a “C” e collegati a detto mozzo (4) per una loro estremità inferiore. 9.- Gruppo di sterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un quadro di comando (15) portato da detto corpo (3). 10.- Gruppo di sterzo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto quadro di comando (15) è fissato a detto corpo (3), detto quadro di comando (15) comprendendo uno schermo centrale (16) e rispettivi schermi laterali (17), detti schermi laterali (17) essendo configurati per scorrere da una posizione terminale interna in cui sono alloggiati posteriormente a detto schermo centrale (16) ad una posizione terminale esterna al fine di aumentare la superficie utile di detto quadro di comando (15). 11.- Gruppo di sterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti montanti (7) comprendono una pluralità di prese d’aria (9). 12.- Gruppo di sterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 11, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di sterzo (1) può essere riconfigurato manualmente o tramite attuatori elettrici. 13.- Gruppo di sterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 12, caratterizzato dal fatto che detto gruppo di sterzo (1) può essere riconfigurato in una tra molteplici configurazioni prefissate. 14.- Gruppo di sterzo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che una di dette configurazioni prefissate è una configurazione di minimo ingombro in cui: - detto corpo (3) è posizionato in detto fine corsa inferiore; - detto mozzo (4) non è ruotato rispetto a detto asse (B) trasversale; - detti mezzi di presa (20) sono posizionati in detto fine corsa superiore. 15.- Gruppo di sterzo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che una di dette configurazioni prefissate è una configurazione di guida “autostradale” in cui: - detto corpo (3) è posizionato in una posizione intermedia; - detto mozzo (4) non è ruotato rispetto a detto asse (B) trasversale; - detti mezzi di presa (20) sono posizionati in detto fine corsa inferiore. 16.- Gruppo di sterzo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che una di dette configurazioni prefissate è una configurazione di guida “urbana” in cui: - detto corpo (3) è posizionato in detto fine corsa superiore; - detto mozzo (4) è ruotato rispetto a detto asse (B) trasversale; - detti mezzi di presa (20) sono posizionati in detto fine corsa inferiore.