IT201600113081A1 - Smorzatore con rigidezza torsionale variabile per colonne di sterzo di sistemi idraulici di sterzo - Google Patents

Description

“SMORZATORE CON RIGIDEZZA TORSIONALE VARIABILE PER COLONNE DI STERZO DI SISTEMI IDRAULICI DI STERZO”

CONTESTO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce generalmente a macchine da lavoro quali trattori agricoli, più in particolare a sistemi idraulici di servosterzo per tali macchine da lavoro e, più in particolare ancora, a sistemi di smorzatori per colonne di sterzo per risolvere il problema delle vibrazioni dell’unità di sterzo idraulica del sistema di servosterzo in tali macchine da lavoro.

Le macchine da lavoro di molti differenti tipi, quali trattori agricoli e altri attrezzi semoventi, sono dotate di sistemi idraulici di sterzo per facilitare il funzionamento della macchina. Solitamente, gli operatori passano lunghi periodi di tempo a manovrare una macchina in modo più o meno continuo. Per esempio, nelle operazioni agricole, le finestre temporali disponibili per preparare i campi e piantare le colture e per mietere i raccolti nelle condizioni ottimali possono essere abbastanza limitate. I sistemi idraulici di sterzo riducono l’affaticamento e migliorano il comfort di una persona che manovra l’attrezzo. Le moderne macchine da lavoro di questo tipo sono spesso dotate di cabine per l’operatore per la sicurezza e il comfort dell’operatore stesso.

Un tipico sistema idraulico di sterzo include una unità di sterzo idraulica collegata per mezzo di linee di un fluido idraulico agli attuatori idraulici collegati operativamente alle ruote sterzanti. Una volante è collegato meccanicamente all’unità di sterzo idraulica da una colonna di sterzo in modo da controllare il funzionamento del sistema idraulico di sterzo. Ruotando in senso orario o antiorario il volante, l’operatore della macchina controlla il funzionamento dell’unità di sterzo idraulica per far ruotare le ruote sterzanti.

Naturalmente, l’unità di sterzo idraulica genera delle vibrazioni a causa della sua azione di pompaggio. Le vibrazioni sono trasmesse attraverso la colonna di sterzo e a tutto quanto collegato ad essa. Le vibrazioni indotte dall’unità di sterzo idraulica possono essere avvertite dall’operatore che tiene il volante e possono causare rumore che può essere amplificato nella o dalla cabina dell’operatore. Le vibrazioni avvertite attraverso il volante e i rumori inutili nella cabina dell’operatore sono indesiderati e possono contribuire all’affaticamento e al disagio dell’operatore. Lo smorzamento o il controllo delle vibrazioni indotte dell’unità di sterzo idraulica sono impegnativi per il fatto che le vibrazioni generate variano al variare delle prestazioni dell’unità di sterzo idraulica in base ai comandi di sterzata impartiti attraverso la rotazione del volante. Lo smorzamento graduale, che può essere vantaggioso o desiderabile in condizioni di piccola o nessuna rotazione del volante, può essere troppo graduale e troppo morbido quando il volante viene manovrato e si applica una maggiore coppia. Al contrario, una rigidezza torsionale troppo elevata può essere inefficace per smorzare le vibrazioni in alcune condizioni.

La pubblicazione della domanda di brevetto USA n.

2002/0190450 illustra un meccanismo smorzatore per un dispositivo di sterzo per evitare le micro-vibrazioni generate dalle ruote che possono essere trasferite al volante. Un elemento interno è collegato a un piantone dello sterzo, un elemento esterno è collegato a un giunto universale e un corpo elastico è posto tra i due elementi. Il corpo elastico ha uno spessore variabile. Per piccole rotazioni angolari, la parte più spessa del corpo elastico fornisce l’unica struttura di smorzamento fino a coprire uno spazio. Per rotazioni angolari maggiori, la parte spessa e la parte sottile vengono combinate per fornire resistenza. Sebbene la rigidezza torsionale variabile venga fornita, questa viene fornita in solo due fasi.

Di conseguenza, è desiderabile disporre di uno smorzatore con bassa trasmissibilità delle vibrazioni torsionale, assiale e trasversale. È desiderabile avere uno smorzatore a resistenza variabile in una colonna di sterzo di un sistema idraulico di sterzo che possa essere facilmente personalizzato per differenti macchine e utilizzi della macchina e che è più graduale o più morbido in alcune condizioni operative del sistema di sterzo e più rigido e più resistente in altre condizioni operative del sistema di sterzo. Più in particolare, è desiderabile disporre di uno smorzatore in una colonna di sterzo di un sistema idraulico di sterzo avente rigidezza torsionale variabile in funzione della coppia di torsione applicata per ottimizzare la trasmissibilità del sistema, rendendo variabile la frequenza di risonanza, a seconda della coppia istantanea trasmessa.

I sistemi idraulici di sterzo noti possono presentare problemi di difficile installazione e montaggio. I sistemi idraulici di sterzo noti offrono minima regolazione angolare delle articolazioni e scarsa o nessuna regolazione assiale. Poiché le tolleranze di montaggio per il supporto della colonna di sterzo sulla cabina possono essere abbastanza strette, durante la produzione può essere difficile mantenere la distanza tra la posizione dell’unità di sterzo idraulica sulla parete della cabina dell’operatore e il supporto della colonna di sterzo sulla cabina entro le strette tolleranze comuni.

Di conseguenza, è desiderabile avere una colonna di sterzo in un sistema idraulico di sterzo che si autoallinei e si regoli automaticamente assialmente tra il volante e l’unità di sterzo idraulica per facilitare montaggio e installazione.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione fornisce uno smorzatore con struttura compatta che realizza le funzioni di smorzamento torsionale, assiale e trasversale entro una struttura compatta. Lo smorzatore traslazionale può essere modellato in differenti modi per ottenere differenti strategie di rigidezza torsionale desiderate. Con bassi carichi, le superfici di contatto dello smorzatore sono piccole per cui l’area di compressione iniziale è piccola. Con carichi maggiori, le superficie di contatto è maggiore e una maggiore area di compressione viene utilizzata.

In una forma, l’invenzione è rivolta a un gruppo di smorzamento per un sistema di servosterzo per controllare le vibrazioni che si propagano da una unità di sterzo idraulica a un piantone dello sterzo nel sistema di servosterzo. Il gruppo di smorzamento è dotato di smorzatori di vibrazione tra il piantone dello sterzo e l’unità di sterzo idraulica. Il gruppo di smorzamento include smorzatori orari e antiorari che sono configurati in modo da fornire la resistenza variabile in risposta alla rotazione del piantone dello sterzo.

In un’altra forma, l’invenzione è rivolta a un gruppo di smorzamento per un sistema di servosterzo per controllare le vibrazioni che si propagano da una unità di sterzo idraulica a un piantone dello sterzo nel sistema di servosterzo. Il gruppo di smorzamento è dotato di smorzatori di vibrazione tra il piantone dello sterzo e l’unità di sterzo idraulica. Il gruppo di smorzamento include un volano avente un fondo e un lato che definiscono una cavità e un coperchio sulla cavità. Gli smorzatori orari e antiorari sono disposti nella cavità e sono configurati in modo da fornire la resistenza variabile in risposta alla rotazione del piantone dello sterzo.

In un’altra forma ancora, l’invenzione è rivolta a un gruppo di smorzamento per un sistema di servosterzo per controllare le vibrazioni che si propagano da una unità di sterzo idraulica a un piantone dello sterzo nel sistema di servosterzo. Il gruppo di smorzamento è dotato di smorzatori di vibrazione tra il piantone dello sterzo e l’unità di sterzo idraulica. Il gruppo di smorzamento include un volano avente un fondo e un lato che definiscono una cavità. Un rotore avente un mozzo con bracci è disposto nella cavità e ha un collare che si estende attraverso il coperchio ed è collegato al piantone dello sterzo. Gli smorzatori orari e antiorari sono presenti tra i bracci del rotore e le razze del volano.

In un’ulteriore forma, l’invenzione è rivolta a un gruppo di smorzamento per un sistema di servosterzo per controllare le vibrazioni che si propagano da una unità di sterzo idraulica a un piantone dello sterzo nel sistema di servosterzo. Il gruppo di smorzamento è dotato di smorzatori di vibrazione tra il piantone dello sterzo e l’unità di sterzo idraulica. Il gruppo di smorzamento include un volano configurato in modo da avere una frequenza naturale minore delle frequenze di vibrazione generate dal funzionamento dell’unità di sterzo idraulica.

Un vantaggio del gruppo di smorzamento consiste nel fatto che esso realizza lo smorzamento delle vibrazioni assiali, trasversali e torsionali in una configurazione compatta che è facile da montare.

Un altro vantaggio del gruppo di smorzamento consiste nel fatto che esso fornisce la rigidezza torsionale variabile contro le vibrazioni torsionali provenienti dall’unità di sterzo idraulica.

Caratteristiche e vantaggi ulteriori dell’invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di realizzazioni illustrative, che procede facendo riferimento ai disegni allegati.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Le suddette e altre caratteristiche e vantaggi di questa invenzione e il modo di ottenerle saranno più evidenti e l’invenzione sarà meglio compresa facendo riferimento alla seguente descrizione delle realizzazioni dell’invenzione unitamente ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è un’illustrazione schematica e frammentaria di una macchina da lavoro con un sistema idraulico di servosterzo in cui è possibile utilizzare il gruppo smorzatore qui descritto;

la figura 2 è una vista in prospettiva della colonna di servosterzo del sistema di servosterzo;

la figura 3 è una vista esplosa di una parte del sistema di servosterzo;

la figura 4 è una vista in elevazione di una parte del sistema di servosterzo;

la figura 5 è una vista in sezione trasversale della parte del sistema di servosterzo mostrato nella figura 4, presa lungo la linea 5-5 della figura 4;

la figura 6 è una vista in sezione trasversale della parte del sistema di servosterzo mostrato nella figura 5, presa lungo la linea 6-6 della figura 5;

la figura 7 è una vista in prospettiva dell’estremità del gruppo di smorzamento;

la figura 8 è una vista in elevazione dell’estremità del gruppo di smorzamento;

la figura 9 è una vista in elevazione dell’estremità simile a quella della figura 8, ma che illustra il gruppo di smorzamento in una condizione di rotazione oraria del sistema di servosterzo;

la figura 10 è una vista in elevazione dell’estremità simile a quelle delle figure 8 e 9, ma che illustra il gruppo di smorzamento in una condizione di rotazione oraria del sistema di servosterzo e

la figura 11 è una illustrazione schematica e frammentaria simile alla figura 1, ma che illustra diverse relazioni dimensionali.

A numeri di riferimento uguali corrispondono parti uguali in tutte le varie viste. Le esemplificazioni indicate illustrano realizzazioni dell’invenzione e tali esemplificazioni non devono in alcun modo essere intese come limitazioni della portata dell’invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Facendo riferimento ai disegni, e più in particolare alla figura 1, viene mostrata in una illustrazione schematica e frammentaria una macchina da lavoro 100, quale un trattore agricolo 100, avente un telaio 102, una cabina dell’operatore 104 fissata al telaio 102 e un sistema di servosterzo 200 che si estende nella cabina dell’operatore 104 e operativamente connesso agli attuatori idraulici 106 che azionano le ruote sterzanti 108. Il modo in cui il sistema di servosterzo 200 è connesso alle ruote sterzanti 108 per il loro azionamento è ben noto agli esperti del settore e non sarà ulteriormente qui descritto.

Sebbene la presente domanda si riferisca a un trattore agricolo come macchina da lavoro descritta, deve essere chiaro che il gruppo di smorzamento qui descritto può essere utilizzato su vari tipi di sistemi di servosterzo per vari tipi di macchine da lavoro, nonché per macchine di altro tipo.

Il sistema di servosterzo 200 è ancorato all’interno della cabina dell’operatore 104 tramite un supporto della colonna 110 ancorato alla cabina dell’operatore 104 in corrispondenza delle connessioni 112. Le connessioni snodate 114 collegano il supporto della colonna 110 a un alloggiamento regolabile 116 della colonna di sterzo. La parte nella cabina del sistema di servosterzo 200 è ancorato alla cabina 104 tramite gli ancoraggi 118.

Facendo ora riferimento anche alla figura 2, il sistema di servosterzo 200 include una colonna di sterzo 202 collegata operativamente ad una unità di sterzo idraulica 204 del servosterzo connessa alla cabina 104 tramite gli ancoraggi 118. La colonna di sterzo 202 include un volante 206, un piantone dello sterzo 208 e un gruppo di allineamento 210 del piantone dello sterzo connesso all’unità di sterzo idraulica 204. Un gruppo di smorzamento 212 del servosterzo è disposto operativamente tra il piantone dello sterzo 208 e il gruppo di allineamento dello sterzo 210 che, come mostrati nei disegni e qui successivamente descritti, sono semplicemente esemplificativi e non limitano l’utilizzo del gruppo di smorzamento. Il gruppo di smorzamento 212, per esempio, può essere utilizzato senza il tipo di sistema di allineamento qui mostrato e può connettersi più direttamente all’unità di sterzo idraulica 204.

Facendo ora riferimento alle figure 3-6, il gruppo di smorzamento del servosterzo 212 include un volano 214, uno smorzatore assiale/trasversale 216, un rotore 218 e un coperchio 220. Il volano 214 è un alloggiamento aperto alle estremità, all’incirca simile a una scodella, che accoglie al suo interno lo smorzatore assiale/trasversale 216 e il rotore 218. Il rotore 218 si inserisce nello smorzatore assiale/trasversale 216 che, a sua volta, si inserisce nel volano 214. Il coperchio 220 è fissato al volano 214 con lo smorzatore assiale/trasversale 216 e il rotore 218 inseriti al suo interno. Di conseguenza, gli smorzatori torsionale, assiale e traslazionale sono contenuti nel gruppo compatto di volano 214 e coperchio 220.

In una realizzazione preferita, il volano 214 è realizzato in metallo o altro materiale rigido e robusto. Il volano 214 include un fondo 222 e un lato generalmente cilindrico 224. Una colonnina centrale 226 sporge dal fondo 222. Le razze periferiche 228 sono distanziate dalla colonnina centrale 226 e tra di loro intorno alla periferia del volano 214 definita dal lato 224. In questo modo, il volano 214 definisce al suo interno una cavità a quattro lobi 230 tra il lato 224 e la colonnina centrale 226, i lobi della cavità 230 essendo gli spazi tra le razze 228. La cavità 230 è configurata in modo da accogliere al suo interno lo smorzatore assiale/trasversale 216.

Il volano 214 può essere utilizzato per attenuare le vibrazioni e i rumori trasmessi nella cabina 104 controllando il peso e le dimensioni del volano 214 rispetto alla frequenza di vibrazione dell’unità di sterzo idraulica 204. Nelle configurazioni convenzionali, le frequenze naturali dei componenti della colonna di sterzo 202 possono avvicinarsi all’intervallo delle frequenze di vibrazione dell’unità di sterzo idraulica 204 in modo che rumori e vibrazioni siano trasmessi tramite risonanza e amplificati. Il volano 214 fornisce una massa facilmente configurabile per cui composizione, peso e dimensioni possono essere selezionati da progetto in modo da avere una frequenza naturale esterna all’intervallo di frequenze che disturbano gli operatori. Per esempio, variando le dimensioni e la massa del volano 214, la frequenza naturale del volano 214 può essere controllata in modo che sia minore dell’intervallo di frequenze generate dal funzionamento dell’unità di sterzo idraulica 204, attenuando così la trasmissione risonante delle vibrazioni dall’unità di sterzo idraulica 214. Più in particolare, se l’unità di sterzo idraulica 214 genera frequenze nell’intervallo 110-540 Hz, progettando il volano 214 con massa e dimensioni per una frequenza naturale minore di 100 Hz, si può ottenere l’attenuazione desiderata.

Lo smorzatore assiale/trasversale 216 è realizzato in gomma o altro materiale resiliente di forma tale da inserirsi nella cavità 230 e coprire un parte notevole delle superfici interne del volano 214. Di conseguenza, lo smorzatore assiale/trasversale 216 include un fondo 240 e un lato 242. Il lato 242 include delle rientranze intagliate 244 configurate in modo da circondare le razze 228 e contemporaneamente esporre le relative superfici laterali. Un cilindro centrale 246 sporge dal fondo 240 e è dimensionato e sagomato in modo da scorrere sopra la colonnina centrale 226. Lo smorzatore assiale/trasversale 216 definisce i coperchi delle razze 248 che si estendono verso l’interno dal lato 242 vicino al suo bordo esterno, distanziati così dal fondo 240 e dal cilindro centrale 246. I coperchi delle razze 248 sono distanziati tra di loro intorno alla periferia dello smorzatore assiale/trasversale 216 definita dal lato 242. I coperchi delle razze 248 coprono le superfici terminali esterne delle razze 228, lasciando le superfici laterali delle razze 228 esposte nelle rientranze intagliate 244. In questo modo, lo smorzatore assiale/trasversale 216 definisce una cavità anulare aperta alle estremità 250 sopra il fondo 240 e tra il lato 242 e il cilindro centrale 246, la cavità 250 essendo interrotta dalle rientranze intagliate 244. La cavità 250 è configurata in modo da accogliere al suo interno il rotore 218. Come si può osservare nelle figure 5 e 6, lo smorzatore assiale/trasversale 216 praticamente copre le superfici interne del volano 214, eccetto le superfici laterali esposte delle razze 228, e fornisce un cuscinetto tra volano 214 e rotore 218. Di conseguenza, lo smorzatore assiale/trasversale 216 realizza un effetto di imbottitura o smorzamento contro la trasmissione delle vibrazioni dal volano 214 al rotore 218, e, principalmente, delle vibrazioni assiali e trasversali.

Il rotore 218 include un collare biforcato 260 che si estende assialmente attraverso il coperchio 220 ed è configurato per accogliere al suo interno il piantone dello sterzo 208. Il rotore 218 definisce inoltre quattro bracci 262, 264, 266, 268 che si estendono radialmente da un mozzo centrale 270. Come descritto finora, il rotore 218 può essere di metallo o altro materiale rigido e robusto. I bracci 262, 264, 266, 268 sono associati agli smorzatori 272, 274, 276, 278, gli smorzatori essendo realizzati in gomma o altro materiale resiliente. Gli smorzatori 272, 274, 276, 278 sono smorzatori rotazionali funzionanti quando il volante 206 viene ruotato in senso orario o antiorario. Di conseguenza, gli smorzatori 272, 274, 276, 278 sono posizionati sui lati successivi dei bracci 262, 264, 266, 268 in modo che, durante la rotazione oraria del rotore 218, i due smorzatori 272, 276 vengano portati avanti ai relativi bracci 262, 266 ai quali sono associati e, durante la rotazione antioraria del rotore 218, gli altri due smorzatori 274, 278 vengano portati avanti ai relativi bracci 264, 268 ai quali sono associati. Il mozzo 270 e i relativi bracci 262, 264, 266, 268, insieme agli smorzatori 272, 274, 276, 278 ad essi associati, sono dimensionati, sagomati e configurati in dodo da inserirsi nella cavità 250 dello smorzatore assiale/trasversale 216 delimitata dalle razze 228 esposte al suo interno.

Facendo ora riferimento più in particolare alle figure 7-10, sarà descritto il funzionamento del gruppo di smorzamento 212. Con i riferimenti qui fatti a una “direzione di rotazione diretta” di qualsiasi degli smorzatori 272, 274, 276, 278 si intende la direzione di rotazione nella quale lo smorzatore dirige il braccio di supporto 262, 264, 266, 268 al quale esso è associato. Di conseguenza, la direzione di rotazione diretta degli smorzatori 272, 276 corrisponde alla rotazione oraria del rotore 218, mentre la direzione di rotazione diretta degli smorzatori 274, 278 corrisponde alla rotazione antioraria del rotore 218. Inoltre, durante la rotazione oraria, gli smorzatori 272, 276 possono essere indicati come smorzatori di testa e gli smorzatori 274, 278 possono essere indicati come smorzatori di coda rispetto ai bracci 262, 266, 264, 268 ai quali essi sono associati. Durante la rotazione antioraria, gli smorzatori 274, 278 sono gli smorzatori di testa e gli smorzatori 272, 276 sono gli smorzatori di coda rispetto ai bracci 264, 268, 262, 266 del rotore ai quali essi sono associati.

Alla rotazione del rotore 218 nella direzione di rotazione diretta di uno smorzatore, lo smorzatore fronteggia una razza periferica 228 del volano 214 esposta in una rientranza intagliata 244 dello smorzatore assiale trasversale 216. Le superfici di testa degli smorzatori 272, 274, 276, 278 sono inclinate all’indietro rispetto alle superfici opposte delle razze 228 nelle direzioni di rotazione dirette e le superfici di coda degli smorzatori 272, 274, 276, 278 sono inclinate in avanti rispetto alle superfici opposte dei bracci 262, 264, 266, 268 associati ad esse. Gli smorzatori 272, 274, 276, 278 sono dotati di una minima compressione di precarico tra i bracci 262, 264, 266, 268 associati e le razze 228. Di conseguenza, come mostrato nelle figure 7-9, senza la rotazione del rotore 218 (vale a dire, con il volante 206 in posizione centrale) sono presenti delle aree di contatto minime tra ognuno degli smorzatori 272, 274, 276, 278 e i bracci 262, 264, 266, 268 ad essi associati e con la razza 228 immediatamente davanti nella direzione di rotazione diretta. Come risultato, lo smorzatore è in una condizione di gradualità e smorza le vibrazioni torsionali provenienti dall’unità di sterzo idraulica 204. Con l’applicazione di una maggiore forza di torsione dovuta alla rotazione del volante 206 in una direzione o l’altra, gli smorzatori di testa rivolti in avanti cominciano a comprimersi, aumentando così le aree di contatto con i bracci adiacenti e le razze incontrate. Quando le aree di contatto aumentano, aumenta anche la resistenza torsionale e viene mantenuta la sensibilità dell’unità di sterzo idraulica 204 alla rotazione del volante 206. Le figure 9 e 10 illustrano le aree di contatto minime “A” e le maggiori aree di contatto “B” per uno degli smorzatori orari (272) derivanti dalla rotazione oraria. È evidente che una simile variazione si verifica anche per l’altro smorzatore orario (276) della figura 10 e che tale simile variazione si verifica sugli smorzatori antiorari (274, 278) quando vengono ruotati nella relativa direzione di rotazione diretta.

Oltre o invece dell’orientamento angolare delle superfici degli smorzatori 272, 274, 276, 278, anche i bracci 262, 264, 266, 268 possono essere di forma tale da influenzare le variazioni delle aree di contatto alla rotazione del rotore 218. Anche il materiale per le superfici di contatto può essere scelto con le caratteristiche desiderate per influenzare la variazione della resistenza torsionale. Con il gruppo smorzatore qui descritto, la variazione di resistenza torsionale è altamente controllabile. È anche possibile stabilire un tasso di variazione per la rotazione oraria e un diverso tasso di variazione per la rotazione antioraria selezionando dei materiali desiderati e sagomando le superfici di contatto in modo da ottenere il risultato desiderato.

Sebbene la realizzazione esemplificativa sia stata mostrata e descritta con il rotore 218 comprendente quattro bracci 262, 264, 266, 268, due smorzatori orari 272, 276 e due smorzatori antiorari 274, 278, è evidente che è possibile utilizzare un numero maggiore o minore di bracci o smorzatori. A titolo di esempio, possono essere previsti un braccio e uno smorzatore orari singoli e un braccio e uno smorzatore antiorari singoli oppure se ne possono utilizzare tre o più. Inoltre, non è necessario che nella rotazione oraria e antioraria siano presenti numeri uguali di smorzatori. Se si desidera, in una direzione possono essere presenti più o meno smorzatori rispetto all’altra. Gli smorzatori possono comportarsi in modo diverso per la rotazione oraria e la rotazione antioraria del piantone dello sterzo, se si desidera una tale differenza.

Si deve riconoscere che le strutture aperte, simili a una scodella, del volano 214 e dello smorzatore assiale/trasversale 216 per accogliere il rotore 218 e gli smorzatori torsionali consentono il facile montaggio dell’intero gruppo smorzatore.

Facendo ora riferimento alla figura 11, si può riconoscere che l’interfaccia della cabina dell’operatore 104 con il supporto della colonna 110, la colonna di sterzo 202 e l’unità di sterzo idraulica 204, se variata rispetto alle tolleranze di progetto, può impedire il corretto allineamento del piantone dello sterzo 208 con l’unità di sterzo idraulica 204. Più in particolare, il corretto allineamento può essere influenzato dalla relazione tra una dimensione “W” che rappresenta la larghezza tra l’asse della colonna di sterzo 202 e le connessioni di supporto 112 e una dimensione “L” che rappresenta la lunghezza dalla superficie di ancoraggio della cabina 104 alle connessioni snodate 114. Il corretto allineamento è importante per minimizzare la trasmissione delle vibrazioni.

Il piantone dello sterzo 208 è segmentato, con una parte prossimale 210 e una parte distale 212 e connesso in un giunto cardanico 214.

Facendo di nuovo riferimento principalmente alla figura 3 e in più alle figure 4-6, il gruppo di allineamento del piantone dello sterzo 210 fornisce una semplice articolazione per piccoli spostamenti e fornisce delle funzionalità di auto-allineamento. Un connettore a snodo 290 include alla sua estremità distale un ingranaggio 292 innestato in un ricevitore 294 dell’unità di sterzo idraulica 204 (figura 11). Un elemento globulare 296 all’estremità prossimale del connettore a snodo 290 presenta delle aperture trasversali 298. Un fuso 300 si estende attraverso le aperture trasversali 298 ed è fissato dalle spine 302. Nella sua parte centrale 304, il fuso 300 è cilindrico. Nell’estremità prossimale globulare 296 è presente anche uno snodo 306 trattenuto da una spina 308. L’interno dello snodo 306 definisce una parte sferica 310 che coopera con la parte cilindrica 304 del fuso 300. I punti di contatto sferico tra la parte centrale 304 e la parte sferica 310 forniscono l’immediata rotazione relativa tra il fuso 300 e lo snodo 304. Una molla 312 spinge lo snodo 306 in modo da mantenere il contatto tra snodo 306 e fuso 300.

Il gruppo smorzatore 212 fornisce una sufficiente flessibilità per compensare il disallineamento provocato dalle variazioni delle dimensioni “W” e “L” sopra descritte. Il contatto sulla superficie che può ruotare tra il fuso 300 e lo snodo 304 consente una semplice e rapida compensazione.

La regolazione lineare nel senso della lunghezza della colonna di sterzo 202 è svolta dal piantone dello sterzo 208 accolto nel collare biforcato 260 e trattenuto in esso da un bullone, una spina o una chiavetta 314 (figura 2) presente in un canale 316 del piantone 208 (figura 3).

Sebbene questa invenzione sia stata descritta in base ad almeno una realizzazione, la presente invenzione può essere ulteriormente modificata senza discostarsi dalla portata di questa descrizione. Questa domanda è, pertanto, intesa a coprire qualsiasi variante, utilizzo o adattamento dell’invenzione sfruttando i relativi principi generali. Inoltre, questa domanda è destinata a coprire le varianti della presente invenzione come avviene nelle applicazioni pratiche note o abituali del settore a cui si riferisce questa invenzione e che ricadono entro i limiti delle rivendicazioni allegate.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo di smorzamento (212) per un sistema di servosterzo (200) per controllare le vibrazioni che si propagano da una unità di sterzo idraulica (204) a un piantone dello sterzo (208) nel sistema di servosterzo (200), il gruppo di smorzamento (212) comprendendo: smorzatori di vibrazione (216, 272, 274, 276, 278) tra l’unità di sterzo idraulica (204) e il piantone dello sterzo (208); caratterizzato dal fatto che: detti smorzatori di vibrazione includono uno smorzatore orario (272, 276) e uno smorzatore antiorario (274, 278); lo smorzatore orario (272, 276) e lo smorzatore antiorario (274, 278) forniscono la resistenza variabile alle vibrazioni torsionali dell’unità di sterzo idraulica (204) e la resistenza variabile degli smorzatori orari e antiorari (272, 274, 276, 278) è la risposta alla rotazione del piantone dello sterzo.
2. 2. Gruppo di smorzamento secondo la rivendicazione 1, in cui: sono previsti più smorzatori orari (272, 276) e smorzatori antiorari (274, 278).
3. 3. Gruppo di smorzamento (212) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, caratterizzato inoltre dal fatto che: un volano (214) è connesso tra detto piantone dello sterzo (208) e detta unità di sterzo idraulica (204) e detti smorzatori orari e antiorari (272, 274, 276, 278) sono contenuti in detto volano.
4. 4. Gruppo di smorzamento (212) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, caratterizzato inoltre dal fatto che: detto gruppo di smorzamento (212) include un rotore (218) e detti smorzatori orari e antiorari (272, 274, 276, 278) vengono portati contro il rotore (218).
5. 5. Gruppo di smorzamento (212) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato inoltre dal fatto che: un volano (214) comprendente un fondo (222) e un lato (224) che definiscono una cavità (230) è disposto tra il piantone dello sterzo (208) e l’unità di sterzo idraulica (204); un coperchio (220) è presente sopra detta cavità (230) e detti smorzatori orari e antiorari (272, 274, 276, 278) sono disposti in detta cavità (230).
6. 6. Gruppo di smorzamento (212) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato inoltre dal fatto che; un rotore (218) ha un mozzo (270) con bracci (262, 264, 266, 268) disposti in detta cavità (230) e un collare (260) che si estende attraverso detto coperchio (220) e connesso a detto piantone dello sterzo (208) e detti smorzatori orari e antiorari (272, 274, 276, 278) vengono portati contro detti bracci (262, 264, 266, 268).
7. 7. Gruppo di smorzamento (212) secondo la rivendicazione 5 o la rivendicazione 6, in cui: sono previsti più smorzatori orari (272, 276) e smorzatori antiorari (274, 278).
8. 8. Gruppo di smorzamento (212) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, in cui: detto volano (214) presenta delle razze (228) lungo detto lato (224) e detti smorzatori orari e antiorari (272, 274, 276, 278) operano contro dette razze (228).
9. 9. Gruppo di smorzamento (212) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzato inoltre dal fatto che: uno smorzatore assiale/trasversale (216) è disposto in detto volano (214).
10. 10. Gruppo di smorzamento (212) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9, in cui: sono presenti due smorzatori orari (272, 276) e due smorzatori antiorari (274, 278).
11. 11. Gruppo di smorzamento (212) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10, in cui: gli smorzatori orari e antiorari (272, 274, 276, 278) hanno delle direzioni di rotazione dirette e sono inclinati rispetto alle relative superfici opposte anteriori nelle direzioni di rotazione dirette.
12. 12. Gruppo di smorzamento (212) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10, in cui: gli smorzatori orari e antiorari (272, 274, 276, 278) sono configurati in modo da aumentare le aree di contatto all’aumentare della rotazione di detto piantone dello sterzo (208).
13. 13. Gruppo di smorzamento (212) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10 in cui il volano (214) è configurato in modo da avere una frequenza naturale al di sotto di un intervallo di frequenze di vibrazione generate dal funzionamento dell’unità di sterzo idraulica (204).
14. 14. Gruppo di smorzamento (212) secondo una qualsiasi delle 1-10 in cui il volano (214) è configurato in modo da avere una frequenza naturale che attenui le vibrazioni provocate dall’unità di sterzo idraulica (204).
15. 15. Gruppo di smorzamento (212) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato inoltre dal fatto che: è presente un volano avente delle razze (228) distanziate; all’interno del volano è presente un rotore avente dei bracci (262, 264, 266, 268) e detti smorzatori orari e antiorari (272, 274, 276, 278) sono precaricati in compressione tra dette razze (228) e detti bracci (262, 264, 266, 268).