IT201900015668A1

IT201900015668A1 - Sistema di sterzatura per imbarcazioni, per natanti o simili

Info

Publication number: IT201900015668A1
Application number: IT102019000015668A
Authority: IT
Inventors: Marcella Gai
Original assignee: Ultraflex Spa
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2021-03-05
Also published as: EP3789287A1; US11242124B2; EP3789287B1; US20210070415A1

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo: “Sistema di sterzatura per imbarcazioni, per natanti o simili”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L’invenzione ha per oggetto un sistema di sterzatura per imbarcazioni, per natanti o simili, il quale è previsto in combinazione con almeno un motore del tipo cosiddetto fuoribordo, il quale motore comprende un’elica di propulsione destinata ad operare in condizione immersa ed un terminale di fissaggio amovibile allo scafo dell’imbarcazione, in particolare allo specchio di poppa,

ed il quale sistema comprende:

almeno un organo di comando di sterzatura, come un volante, una barra od una ruota di timone;

almeno un attuatore di variazione dell’orientamento della detta elica di propulsione mediante variazione della posizione angolare dell’asse di rotazione della stessa rispetto alla direzione dell’asse longitudinale dell’imbarcazione, in particolare grazie ad uno spostamento angolare dell’asse dell’elica intorno ad un asse verticale o sostanzialmente verticale e comunque trasversale all’asse di rotazione dell’elica;

il detto attuatore di variazione dell’orientamento dell’elica è comandato dal detto organo di comando di sterzatura in funzione della corsa di spostamento del detto organo di comando di sterzatura e/o della velocità di spostamento e/o dell’accelerazione di spostamento lungo la detta corsa di spostamento in modo tale per cui detto organo di comando di sterzatura determina la variazione dell’orientamento dell’elica secondo una prestabilita legge di trasformazione dello spostamento dell’organo di comando di sterzatura in un corrispondente spostamento angolare dell’asse dell’elica rispetto all’asse longitudinale dell’imbarcazione,

essendo previsto un gruppo di azionamento del detto attuatore di variazione direzionale che genera un segnale di azionamento del detto attuatore in funzione almeno della corsa di spostamento del detto organo di comando di sterzatura e/o della velocità di spostamento e/o dell’accelerazione di spostamento lungo la detta corsa di spostamento;

ed essendo prevista almeno una sorgente di energia che alimenta almeno il detto gruppo di azionamento dell’attuatore di variazione direzionale.

Sistemi di sterzatura di questo tipo sono noti allo stato dell’arte con diverse configurazioni e per diverse tipologie di imbarcazioni.

Un dispositivo di sterzatura di tipo idraulico, in particolare oleodinamico è descritto nel documento EP3372487 della stessa titolare. In questo documento un volante od una ruota del timone azionano direttamente l’alberino di una pompa a stantuffi assiali che a seconda della direzione di rotazione del volante alimenta con un fluido a pressione l’una o l’altra di due camere di un cilindro a doppio effetto. Lo stelo del cilindro è trattenuto stazionario e vincolato al motore, ovvero all’intelaiatura di fissaggio del motore all’imbarcazione, mentre il cilindro scorre lungo il detto stelo e comanda l’orientamento dell’elica di propulsione rispetto all’asse longitudinale dell’imbarcazione determinandone il cambio di direzione.

Come appare dal documento EP3372487, gli organi che costituiscono il sistema sono distribuiti sull’imbarcazione e devono essere collegati per mezzo di condotti del fluido di pressione relativamente lunghi. Detti condotti devono essere anche di diametro relativamente grande, per cui nella posa in opera costituiscono anche un ingombro notevole.

Una alternativa a questa soluzione è data dall’utilizzo di una trasmissione meccanica ad esempio per mezzo di cavi push-pull che agiscono direttamente sul braccetto di sterzatura del motore oppure mediante una trasmissione. I cavi vengono posti sotto trazione o spinta dalla rotazione di una corrispondente puleggia che è azionata dal volante o simili.

Ancora una forma esecutiva alternativa dei noti sistemi prevede che l’attuatore di movimentazione del braccetto di sterzatura del motore sia di tipo elettromeccanico o elettro idraulico essendo il moto di un motore utilizzato per azionare un meccanismo di attuazione o per azionare una pompa per alimentare un cilindro idraulico od oleodinamico. In questo caso, uno o più dei parametri fisici che caratterizzano lo spostamento dell’organo di comando di variazione direzionale dell’imbarcazione ovvero dell’organo di comando di sterzatura viene letto da un trasduttore che codifica i detti uno o più parametri fisici in un segnale elettrico elettromagnetico od ottico. Questo segnale viene elaborato da una centralina che genera un corrispondente segnale di attivazione del motore.

Generalmente questa tecnica di sterzatura viene definita con la denominazione “Steer by wire”, intendendosi che il segnale di comando di sterzatura viene trasmesso via cavo e non è costituito da un organo di trazione o spinta meccanico o da un fluido a pressione. Una soluzione di questo tipo è nota dal documento EP1598267.

Sistemi di sterzatura che utilizzano tecniche ibride, ovvero in cui la trasmissione meccanica o oleodinamica manuale è solamente assistita da un motore elettrico o da una pompa nel caso la pressione necessaria sia relativamente levata e quindi la rotazione dell’organo di comando di sterzatura sia pesante è descritta ad esempio nel documento EP3228523 con riferimento ad un sistema di sterzatura di tipo idraulico come quello descritto nel documento EP3372487.

L’utilizzo dei noti sistemo presenta un ulteriore inconveniente dovuto al fatto che il raccordo del sistema, ovvero dell’attuatore al braccetto del motore deve avvenire in modo dedicato e ad hoc per i motori di diversi costruttori. Non esiste uno standard relativamente alla disposizione, alla conformazione ed alle dimensioni del braccetto di sterzatura e queste caratteristiche e grandezze variano da costruttore a costruttore ed anche da modello di motore a modello di motore.

Al fine di superare gli inconvenienti sopra descritti, la presente invenzione prevede di realizzare un sistema di sterzatura per imbarcazioni, per natanti o simili, il quale è previsto in combinazione con almeno un motore del tipo cosiddetto fuoribordo, il quale motore comprende un’elica di propulsione destinata ad operare in condizione immersa ed un terminale di fissaggio amovibile allo scafo dell’imbarcazione, in particolare allo specchio di poppa,

ed il quale sistema comprende:

ed essendo prevista almeno una sorgente di energia che alimenta almeno il detto gruppo di azionamento dell’attuatore di variazione direzionale, quale sistema è ulteriormente caratterizzato dal fatto che è prevista una intelaiatura intermedia fra la detta parte stazionaria dell’imbarcazione ed il terminale di fissaggio del motore, la quale intelaiatura intermedia comprende una parte di cassa di alloggiamento per almeno parte del detto gruppo di azionamento e/o del detto attuatore e/o essendo almeno parte del detto gruppo di azionamento e/o del detto attuatore fissati alla detta intelaiatura intermedia.

Secondo questo primo aspetto dell’invenzione, è possibile che almeno una parte delle unità operative od egli organi che costituiscono il sistema vengano accorpati e raggruppati sulla detta intelaiatura intermedia e quindi nelle vicinanze dell’utenza, ovvero dell’attuatore e del motore fuoribordo da ruotare.

Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa quando l’intelaiatura intermedia è costituita da una cosiddetta Jack-plate che prevede due telai collegati fra loro in modo tale per cui i detti telaio presentano almeno un grado di liberta relativo fra loro, preferibilmente due, tre o più gradi di libertà.

La jack plate presenta quindi due parti di telaio fra loro spostabili l’una rispetto all’altra e che si raccordano una all’imbarcazione e l’altra al motore fuoribordo e per operare secondo la presente invenzione richiede solo poche modifiche essenzialmente dimensionali.

I telai delle due parti della Jack-plate possono costituire ciascuno od alternativamente fra loro una cassa di alloggiamento di almeno parte delle unità che compongono il sistema di sterzatura e sono in sostanza già presenti per consentire dei movimenti di modifica della posizione del motore fuoribordo rispetto allo scafo. Dispositivi come le suddette Jack-plates sono descritti ad esempio nel documento EP3241735.

Secondo una forma esecutiva dell’invenzione, quindi, la detta intelaiatura è costituita da una cosiddetta jack-plate, ovvero da una intelaiatura costituita da due parti collegate fra loro in modo da consentire uno spostamento relativo secondo almeno un grado di libertà traslazionale, essendo la detta parte di detto gruppo di azionamento e/o il detto attuatore fissati od alloggiati in una cassa associata ad almeno una delle dette due parti di intelaiatura.

Lo spostamento di quasi tutti gli organi od elementi operativi del sistema di sterzatura od almeno di parte di essi sulla detta intelaiatura intermedia sia che questi siano solo fissati alla detta intelaiatura, sia che la detta intelaiatura porti a sua volta una cassa di alloggiamento in cui sono contenuti almeno parte dei detti organi o dei detti elementi operativi o sia che detta intelaiatura sia conformata per una parte della stessa a forma di cassa o scatola porta il vantaggio di avere tutti gli elementi raggruppati e vicini e di limitare le lunghezze di cavi e/o tubazioni che possono costituire fonte di ingombro ed anche aumentare i rischi di rottura e quindi di fallimento del sistema di sterzatura.

Inoltre tale collocazione di almeno parte degli organi o degli elementi operativi del sistema sulla o nella detta intelaiatura intermedia offre la possibilità di configurare il sistema di sterzatura secondo un notevole numero di varianti.

In una prima variante esecutiva, le due parti di intelaiatura sono incernierate fra loro in modo spostabile angolarmente l’una rispetto all’altra intorno ad un asse verticale o sostanzialmente verticale, una delle dette parti di sterzatura essendo fissata all’imbarcazione mentre l’altra delle dette due parti di intelaiatura essendo fissata al terminale del motore ed essendo l’attuatore di sterzatura configurato in modo tale da spostare angolarmente una delle dette due parti di intelaiatura intermedia rispetto all’altra corrispondentemente allo spostamento angolare dell’organo di comando di sterzatura.

In questo caso, il supporto a rotazione del motore fuoribordo sulla sua intelaiatura di fissaggio risulta superfluo ed è previsto che tale rotazione venga inibita mediante l’utilizzo di un blocco.

Una forma esecutiva prevede che il motore è un motore fuoribordo provvisto di una intelaiatura che supporta la detta elica in modo girevole intorno ad un asse di sterzatura perpendicolare all’asse dell’elica e/o all’asse longitudinale dell’imbarcazione e la quale intelaiatura è fissabile al corrispondente terminale della detta intelaiatura intermedia, essendo detto motore provvisto di un braccetto di sterzatura per il comando della rotazione dello stesso intorno all’asse di sterzatura, essendo la detta intelaiatura intermedia provvista di un organo di bloccaggio in posizione fissa del detto braccetto di sterzatura del motore.

In questo modo si rende il sistema di sterzatura largamente indipendente dalla configurazione specifica del braccetto di sterzatura o del meccanismo di sterzatura previsto sul motore fuoribordo, agevolando la messa in opera del sistema di sterzatura che può essere essenzialmente identico per ogni tipo di motore.

Una forma esecutiva alternativa prevede invece che venga utilizzato il meccanismo di sterzatura previsto sul motore fuoribordo, per cui il detto motore fuoribordo è provvisto di una intelaiatura che supporta la detta elica in modo girevole intorno ad un asse di sterzatura perpendicolare all’asse dell’elica e/o all’asse longitudinale dell’imbarcazione e la quale intelaiatura è fissabile al corrispondente terminale della detta intelaiatura intermedia, essendo detto motore provvisto di un braccetto di sterzatura per il comando della rotazione dello stesso intorno all’asse di sterzatura, essendo il detto attuatore di sterzatura fissato alla detta intelaiatura intermedia od alla detta parte di intelaiatura intermedia a cui è fissato il motore ed essendo il detto attuatore collegato dinamicamente al braccetto di sterzatura del motore per comandare lo spostamento angolare del detto braccetto di sterzatura.

Diverse varianti attuative di questa forma esecutiva sono possibili e queste varianti sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

Le suddette caratteristiche generali ed ulteriori caratteristiche dell’invenzione insieme ai corrispondenti vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui:

Le figure 1 a 3 mostrano rispettivamente una vista di dettaglio sullo specchio di poppa di una imbarcazione provvisto di un sistema di sterzatura secondo la presente invenzione e due viste in pianta di sopra sull’intera imbarcazione, in una di dette due viste essendo mostrato uno schema a blocchi del sistema di sterzatura.

Le figure 4 a 6 sono tre viste analoghe a quelle delle figure 1 a 3 ed in cui è rappresentata una seconda forma esecutiva dell’invenzione.

Le figure 7 a 9 sono te viste analoghe a quelle delle figure 1 a 6 ed in cui è rappresentata una terza forma esecutiva dell’invenzione.

Gli esempi esecutivi descritti a seguito non sono da considerarsi limitativi del concetto inventivo più generale espresso nella precedente descrizione, ma costituiscono solo esempi di realizzazione dei detti insegnamenti tecnici più generali senza per questo limitare l’ambito di protezione delle corrispondenti rivendicazioni.

Per quanto riguarda gli elementi e gli organi che verranno descritti a seguito, l’illustrazione dell’insegnamento inventivo rivendicato non richiede descrizioni dettagliate di questi elementi. Tuttavia nella precedente descrizione sono stati più volte indicati i documenti pubblicati e le parti costruttive che sono descritte in dettaglio negli stessi, essendo l’eventuale adattamento costruttivo degli elementi descritti rientrante nelle normali facoltà di progettazione che sono di routine per il tecnico esperto del ramo.

Con riferimento alle figure 1 a 3, queste illustrano una prima forma esecutiva della presente invenzione.

La figura 1 mostra inoltre anche uno schema a blocchi di principio del sistema di sterzatura nel suo complesso. In particolare, detto sistema comprende un organo 1 di comando di sterzatura il quale è spostabile lungo una prestabilita corsa e la detta corsa corrispondendo ad una determinata deviazione dalla traiettoria rettilinea parallela all’asse longitudinale dell’imbarcazione 100.

Nella figura l’organo di comando di sterzatura 1 è costituito a titolo d’esempio da un volante che può essere ruotato intorno al suo asse nelle due direzioni indicate dalla freccia. Lo spostamento del volante 1 viene tradotto in un segnale di attivazione di un attuatore indicato schematicamente e genericamente dal blocco 2.

Sono possibili diverse modalità di trasduzione o trasmissione dello spostamento dell’organo di comando di sterzatura, ad esempio del volante 1 del presente esempio, all’attuatore 2 per generare uno spostamento di sterzatura del motore fuoribordo 3 corrispondente o correlata allo spostamento del detto organo 1 ovvero del volante 1.

Nella forma esecutiva delle figure 1 a 3 il sistema è del tipo cosiddetto steer by wire, in cui lo spostamento dell’organo di comando di sterzatura 1 è trasformato in un segnale elettrico di comando per mezzo di un trasduttore 4 che trasforma il movimento meccanico in un segnale elettrico.

Nel segnale elettrico possono essere codificati i valori dei parametri fisici che descrivono lo spostamento dell’organo di comando di sterzatura 1 e che sono causati od imposti dall’azione di spostamento esercitata sull’organo di comando di sterzatura 1 da parte di un utente.

I segnali elettrici di comando generati dal trasduttore 4 sono trasmessi ad una centralina di controllo 5 che esegue un software di comando dell’attuatore 2 il quale elabora corrispondenti segnali di attivazione dell’attuatore 2 eseguendo un programma in cui sono codificate le istruzioni per l’esecuzione dell’algoritmo di elaborazione ed il quale programma è memorizzato in una memoria 6.

L’energia elettrica per il segnale di attivazione dell’attuatore 2 e per l’alimentazione delle unità operative del sistema è fornita da una sorgente di energia 7 ad esempio una batteria o simili.

Una interfaccia 8 di comunicazione dell’utente con la centralina di comando 5 è prevista per l’immissione di comandi o impostazioni e per l’output di segnali, avvisi, allarmi ed altre indicazioni generate dalla centralina 5.

Oltre al volante 1 è possibile prevedere anche altri tipi di organi di comando di sterzatura che possono essere attivati alternativamente od in parallelo al detto volante oppure che entrano in funzione per il governo dell’imbarcazione in particolari condizioni di lavoro, come ad esempio l’accosto, l’attracco, od altre manovre.

Alternativamente alla generazione di segnali di comando di sterzatura di tipo elettrico è possibile prevedere un trasduttore di tipo meccanico/ottico che trasforma lo spostamento dell’organo di comando di sterzatura 1 in segnali ottici, venendo detti segnali trasformati in segnali elettrici dalla centralina 5.

Altre forme esecutive possono prevedere una trasmissione del comando di variazione direzionale imposto per mezzo dell’organo di comando di sterzatura 1 ad esempio di tipo idraulico essendo il detto organo 1 di comando di sterzatura utilizzato per azionare ad esempio una pompa che alimenta una corrispondente quantità di fluido di pressione ad un attuatore di sterzatura di tipo idraulico od oleodinamico.

Nell’esempio esecutivo illustrato, il motore fuoribordo 3 è fissato ad una parte 110 di una intelaiatura intermedia 10 la quale parte di intelaiatura 110 è incernierata ad una seconda parte di intelaiatura 120 che è fissata allo specchio di poppa 101 dell’imbarcazione 100.

Le due parti di intelaiatura 110 e 120 sono articolate fra loro in modo oscillante intorno ad un asse perpendicolare all’asse longitudinale dell’imbarcazione e sostanzialmente parallelo all’asse e di sterzatura del motore fuoribordo 3.

In una forma esecutiva un alberino 130 è solidale a rotazione con la parte 110 di intelaiatura, mentre ruota liberamente rispetto alla parte 120. Un motore aziona a rotazione il detto alberino 130 in funzione dei segnali di attivazione generati dalla centralina 5 sulla base dei segnali di comando di sterzatura generati dal trasduttore 4. Il motore può essere collegato direttamente all’alberino 130 oppure può essere prevista una trasmissione fra l’albero di uscita del motore e l’alberino 130.

Questa soluzione è puramente esemplificativa essendo il tecnico del ramo in grado di scegliere fra molteplici alternative presenti allo stato dell’arte nell’ambito delle sue normali attività di progettazione.

La figura 2 mostra il sistema della figura 1 con il motore sterzato nella direzione simmetricamente opposta a quella della figura 1 con riferimento all’asse centrale, longitudinale dello scafo.

La figura 3 mostra una vista ingrandita della zona dello specchio di poppa dell’imbarcazione.

Con riferimento alla presente forma esecutiva è da considerare che generalmente i motori fuoribordo sono provvisti di una intelaiatura di fissaggio allo specchio di poppa e che questa intelaiatura di cui il motore fuoribordo è dotato porta il gruppo motore ed gambo con il piede dell’elica in modo ruotabile intorno ad un asse di sterzatura che è perpendicolare all’asse di rotazione dell’elica, per cui una rotazione del motore intorno al detto asse di sterzatura causa uno spostamento angolare dell’asse dell’elica e quindi una variazione di direzione dell’imbarcazione corrispondente alla posizione angolare del detto asse dell’elica rispetto all’asse longitudinale dell’imbarcazione. La rotazione di sterzatura del motore fuoribordo può venire comandata con una leva che costituisce la barra di comando del motore per mezzo dell’azione umana o con un braccetto di comando di sterzatura. Nel sistema del presente esempio esecutivo, il braccetto di comando di sterzatura del motore è bloccato nella posizione corrispondente ad un allineamento sostanziale dell’asse dell’elica con l’asse longitudinale dello scafo o con un asse parallelo a quest’ultimo, mentre lo spostamento angolare dell’asse dell’elica viene causato dall’oscillazione dell’intelaiatura 110 a cui è fissato il motore 3 rispetto all’intelaiatura 120 solidale allo specchio di poppa dell’imbarcazione.

L’asse di oscillazione della parte di intelaiatura 110 relativamente alla parte 120 è sostanzialmente parallelo all’asse di sterzatura del motore 3.

Le figure 4 a 6 mostrano analogamente alle figure 1 a 3 una seconda variante esecutiva dell’invenzione. In questo caso, l’attuatore di sterzatura agisce sul braccetto di sterzatura 103 del motore che pertanto non viene bloccato rispetto all’intelaiatura intermedia 11.

Questa non è formata da due parti fra loro incernierate. Nella forma esecutiva delle figure 4 a 6, l’attuatore 12 di sterzatura del motore 3, ovvero dell’orientamento dell’asse di rotazione dell’elica è costituito da una cremagliera a forma di settore circolare che è montata simmetricamente rispetto al braccetto di sterzatura 103 ed all’asse longitudinale centrale dell’imbarcazione e che è impegnata con il suo settore dentato previsto sulla faccia radialmente interna o d’intradosso con un pignone motorizzato indicato con 13.

Il pignone sporge dall’alto superiore dell’intelaiatura 11 conformata a forma di scatola o cassa ed all’interno della detta cassa sono alloggiati almeno uno o più dei seguenti elementi:

il motore di azionamento a rotazione indicato schematicamente dal blocco 20 nella figura 5;

e/o la centralina di controllo 5;

e/o la sorgente di alimentazione 7;

e/o la memoria 6;

con i relativi collegamenti.

Analogamente alla forma esecutiva precedente il sistema può essere del tipo steer by wire, in cui lo spostamento dell’organo 1 di comando di sterzatura viene trasformato in un segnale elettrico od ottico e viene poi elaborato dalla centralina 5 che a sua volta genera il segnale di attivazione del motore 20 corrispondentemente ai parametri dello spostamento dell’organo di comando di sterzatura 1 codificati nel segnale di comando generato dal detto rogano.

Anche in questo caso sono possibili una o più delle varianti esecutive alternative descritte con riferimento all’esempio esecutivo delle figure 1 a 3.

Nella figura 5 è illustrata una imbarcazione 100 in combinazione con uno schema a blocchi del sistema di sterzatura che è realizzato analogamente a quanto descritto con riferimento alla figura 1 con l’unica modifica che il blocco 20 mostra un motore di azionamento a rotazione del pignone 13.

La forma esecutiva delle figure 7 a 9 è sostanzialmente analoga a quella delle figure 4 a 6. La differenza risiede nella forma dell’attuatore di sterzatura 23 che è costituito da un cilindro idraulico a doppio effetto, in particolare ad un cilindro del tipo come descritto nel documento EP3372487.

In questo documento come nell’esempio illustrato, il cilindro attuatore a doppio effetto 23 è collegato al braccetto 103 di sterzatura del motore 3 per mezzo di un leverismo indicato globalmente con 123. Il cilindro 23 scorre nei due sensi lungo uno steso 223 che è stazionario ed è fissato al motore 3 per mezzo di due braccetti di estremità 323.

Una intelaiatura intermedia che nell’esempio è non limitativamente a forma di cassa ed è indicata con 21 può alloggiare una o più delle diverse unità operative destinate a generare il flusso di fluido di pressione in una delle due camere del cilindro a doppio effetto per causare una traslazione del cilindro 23 sullo stelo 323 di misura tale per cui il motore 3 viene ruotato di un angolo di sterzatura corrispondente a quello impostato con l’organo di comando di sterzatura 1, ovvero con il volante.

La figura 8 mostra una imbarcazione 100 in combinazione con uno schema a blocchi del sistema analoga a quella della figura 1 e della figura 5. In questo schema a blocchi si è scelto di optare per una soluzione steer by wire di in cui l’organo 1 di comando di sterzatura, ovvero il volante 1 genera per mezzo del trasduttore 4 un segnale elettrico od ottico di comando di sterzatura il quale viene elaborato dalla centralina 5 sulla base di un programma contenuto nella memoria 6, essendo prevista ulteriormente una sorgente di alimentazione 7 e possibilmente una interfaccia utente comprendente organi di input e/o di output di dati, informazioni o schemi.

In questa versione una pompa viene comandata dalla centralina 5 e alimenta la corrispondente camera del cilindro 23.

Una o più fra i seguenti elementi è alloggiato in una intelaiatura intermedia che può essere conformata a forma di scatola o cassa di alloggiamento:

la pompa idraulica di alimentazione del fluido in pressione;

il motore di azionamento della detta pompa; la centralina di controllo 5;

la sorgente di alimentazione 7,

la memoria 6 ed i collegamenti di queste unità fra loro.

Dettagli costruttivi di questa forma esecutiva sono presenti nel documento EP1598267.

Una variante esecutiva prevede l’utilizzo di un sistema secondo lo stato dell’arte noto ed in cui la pompa è collegata meccanicamente all’organo di comando di sterzatura 1, lo spostamento di detto organo azionando la detta pompa in modo da fornire la quantità di fluido in pressione alla pressione prestabilita alla corrispondente camera del cilindro.

Una variante esecutiva può prevedere la presenza sia della pompa manuale azionata dall’organo di comando di sterzatura 1, sia la presenza di una pompa motorizzata che fornisce il fluido di pressione in direzione concorde a quello fornito dalla pompa manuale per coadiuvare l’azione di comando manuale, rendendo l’azione manuale più leggero e facile, cioè richiedendo meno forza manuale per lo spostamento dell’organo di comando di sterzatura 1. In questo caso l’intelaiatura intermedia può alloggiare la pompa, il motore di azionamento della stessa ed eventualmente un serbatoio polmone per il flusso di fluido ed il gruppo di valvole e sensori che gestisce l’alimentazione del flusso di mandata nel corretto ramo di alimentazione del fluido di pressione ad una delle due camere del cilindro 23.

Le figure 8 e 9 mostrano il motore 3 nelle due posizioni estreme della corsa dell’organo di comando di sterzatura.

Per quanto attiene le forme esecutive qui sopra descritte le varianti illustrate non devono costituire una limitazione, ma sono da intendersi come un puro suggerimento di attuazione dell’invenzione.

In tutte le forme esecutive illustrate e descritte, l’inteiatura intermeida può essere vantaggiosamente costituita dalla cosiddetta Jackplate, ovvero da una intelaiatura intermedia di fissaggio del motore fuoribordo all’imbarcazione che consente al motore di essere spostato secondo almeno un asse di traslazione rispetto allo specchio di poppa, o secondo due o tre assi di traslazione ed eventualmente secondo almeno un ulteriore asse di rotazione, come un asse di ribaltamento laterale del motore. Le diverse possibilità di spostamento sono descritte ad esempio nel documento EP3241735.

Le suddette Jack plates comprendono due parti di intelaiatura che sono fra loro dinamicamente vincolate e possono eseguire i movimenti relativi, l’una rispetto all’altra, corrispondenti ai gradi di libertà di spostamento del motore.

In tutte le forme esecutive illustrate e descritte, almeno una delle dette due parti di intelaiatura porta o è realizzata almeno in parte a guisa di cassa o scatola per il supporto o per l’alloggiamento di almeno parte degli elementi od organi operativi del sistema di sterzatura secondo una o più delle varianti previste.

Preferibilmente la parte di intelaiatura è quella a cui è fissato il motore.

In relazione all’esempio esecutivo delle figure 1 a 3, la parte di intelaiatura 110 a cui è fissato il motore può essere allo stesso tempo una parte dell’intelaiatura che forma una Jack plate ed a cui è fissato il motore. In questo caso la jack-plate presenta l’ulteriore grado di libertà di spostamento del motore secondo l’asse di sterzatura ovvero l’asse dell’alberino di incernieramento 130.

Alternativamente le parti di intelaiatura intermedia 110 e 120 formano insieme una delle due parti della jack-plate e cioè quella a cui è fissato il motore e che ulteriormente è fissata in modo spostabile relativamente alla stessa secondo i gradi di libertà di spostamento del motore previsti per la Jack-plate ad una ulteriore parte della jack-plate che è fissata a sua volta all’imbarcazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di sterzatura per imbarcazioni, per natanti o simili, il quale è previsto in combinazione con almeno un motore del tipo cosiddetto fuoribordo, il quale motore comprende un’elica di propulsione destinata ad operare in condizione immersa ed un terminale di fissaggio amovibile allo scafo dell’imbarcazione, in particolare allo specchio di poppa ed il quale sistema comprende: almeno un organo di comando di sterzatura, come un volante, una barra od una ruota di timone; almeno un attuatore di variazione dell’orientamento della detta elica di propulsione mediante variazione della posizione angolare dell’asse di rotazione della stessa rispetto alla direzione dell’asse longitudinale dell’imbarcazione, in particolare grazie ad uno spostamento angolare dell’asse dell’elica intorno ad un asse verticale o sostanzialmente verticale e comunque trasversale all’asse di rotazione dell’elica; il detto attuatore di variazione dell’orientamento dell’elica è comandato dal detto organo di comando di sterzatura in funzione della corsa di spostamento del detto organo di comando di sterzatura e/o della velocità di spostamento e/o dell’accelerazione di spostamento lungo la detta corsa di spostamento in modo tale per cui detto organo di comando di sterzatura determina la variazione dell’orientamento dell’elica secondo una prestabilita legge di trasformazione dello spostamento dell’organo di comando di sterzatura in un corrispondente spostamento angolare dell’asse dell’elica rispetto all’asse longitudinale dell’imbarcazione, essendo previsto un gruppo di azionamento del detto attuatore di variazione direzionale che genera un segnale di azionamento del detto attuatore in funzione almeno della corsa di spostamento del detto organo di comando di sterzatura e/o della velocità di spostamento e/o dell’accelerazione di spostamento lungo la detta corsa di spostamento; ed essendo prevista almeno una sorgente di energia che alimenta almeno il detto gruppo di azionamento dell’attuatore di variazione direzionale, caratterizzato dal fatto che è prevista una intelaiatura intermedia fra la detta parte stazionaria dell’imbarcazione ed il terminale di fissaggio del motore, la quale intelaiatura intermedia comprende una parte di cassa di alloggiamento per almeno parte del detto gruppo di azionamento e/o del detto attuatore e/o essendo almeno parte del detto gruppo di azionamento e/o del detto attuatore fissati alla detta intelaiatura intermedia.
2. Sistema di sterzatura per imbarcazioni secondo la rivendicazione 1, in cui la detta intelaiatura è costituita da una cosiddetta jack-plate, ovvero da una intelaiatura costituita da due parti collegate fra loro in modo da consentire uno spostamento relativo secondo almeno un grado di libertà traslazionale, essendo la detta parte di detto gruppo di azionamento e/o il detto attuatore fissati od alloggiati in una cassa associata ad almeno una delle dette due parti di intelaiatura.
3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui le due parti di intelaiatura sono incernierate fra loro in modo spostabile angolarmente l’una rispetto all’altra intorno ad un asse verticale o sostanzialmente verticale, una delle dette parti di sterzatura essendo fissata all’imbarcazione mentre l’altra delle dette due parti di intelaiatura essendo fissata al terminale del motore ed essendo l’attuatore di sterzatura configurato in modo tale da spostare angolarmente una delle dette due parti di intelaiatura intermedia rispetto all’altra corrispondentemente allo spostamento angolare dell’organo di comando di sterzatura.
4. Sistema secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la parte di intelaiatura fissata al motore è realizzata in due parti che sono incernierate fra loro in modo spostabile angolarmente l’una rispetto all’altra intorno ad un asse verticale o sostanzialmente verticale, essendo l’attuatore di sterzatura configurato per spostare angolarmente una delle dette due parti di intelaiatura intermedia rispetto all’altra corrispondentemente allo spostamento angolare dell’organo di comando di sterzatura.
5. Sistema secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui il motore è un motore fuoribordo provvisto di una intelaiatura che supporta la detta elica in modo girevole intorno ad un asse di sterzatura perpendicolare all’asse dell’elica e/o all’asse longitudinale dell’imbarcazione e la quale intelaiatura è fissabile al corrispondente terminale della detta intelaiatura intermedia, essendo detto motore provvisto di un braccetto di sterzatura per il comando della rotazione dello stesso intorno all’asse di sterzatura, essendo la detta intelaiatura intermedia provvista di un organo di bloccaggio in posizione fissa del detto braccetto di sterzatura del motore.
6. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il motore è un motore fuoribordo provvisto di una intelaiatura che supporta la detta elica in modo girevole intorno ad un asse di sterzatura perpendicolare all’asse dell’elica e/o all’asse longitudinale dell’imbarcazione e la quale intelaiatura è fissabile al corrispondente terminale della detta intelaiatura intermedia, essendo detto motore provvisto di un braccetto di sterzatura per il comando della rotazione dello stesso intorno all’asse di sterzatura, essendo il detto attuatore di sterzatura fissato alla detta intelaiatura intermedia od alla detta parte di intelaiatura intermedia a cui è fissato il motore ed essendo il detto attuatore collegato dinamicamente al braccetto di sterzatura del motore per comandare lo spostamento angolare del detto braccetto di sterzatura.
7. Sistema secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 3 a 5, caratterizzato dal fatto che l’attuatore di spostamento angolare delle dette due parti di intelaiatura è costituito da un albero od un mozzo azionato a rotazione da un motore il quale albero o mozzo è coassiale all’asse di incernieramento e costituisce l’albero di incernieramento delle dette due parti di intelaiatura, essendo detto albero supportato girevole rispetto ad una delle dette due parti di intelaiatura ed essendo fissato in modo da ruotare insieme rispetto alla seconda parte di intelaiatura.
8. Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che l’attuatore di spostamento angolare del braccetto di sterzatura del motore comprende una cremagliera arcuata fissata simmetricamente al braccetto di sterzatura del motore e la quale cremagliera è impegnata con un pignone azionato a rotazione da un motore, il detto motore di azionamento del pignone essendo supportato od alloggiato nella detta intelaiatura intermedia o nella parte di questa a cui è fissato il motore fuoribordo, ed il pignone essendo supportato da un alberino in posizione esterna alla detta intelaiatura e di impegno con la detta cremagliera, la detta cremagliera essendo anch’essa disposta esternamente alla detta intelaiatura intermedia o alla parte di questa a cui è fissato il motore fuoribordo.
9. Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che l’attuatore di spostamento angolare del braccetto di sterzatura del motore comprende un cilindro attuatore montato scorrevole su uno stelo stazionario, essendo il detto cilindro collegato dinamicamente al braccetto di sterzatura del motore fuoribordo ed essendo il gruppo di alimentazione e comando del detto cilindro attuatore integrato almeno in parte nella detta intelaiatura intermedia o nella parte di questa a cui è fissato il motore o alloggiata in una cassa formata o fissata alla detta intelaiatura intermedia od alla parte di questa a cui è fissato il motore fuoribordo.
10. Sistema secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, in cui la trasmissione dello spostamento dell’organo di comando di sterzatura è di tipo meccanico, idraulico, elettromeccanico, elettroidraulico od elettrico.
11. Sistema secondo la rivendicazione 10 in cui l’attuatore di spostamento delle due parti di intelaiatura relativamente fra loro è di tipo elettromeccanico e comprende un motore elettrico, mentre l’organo di comando di sterzatura trasmette il moto di spostamento ad un trasduttore elettromeccanico che trasforma il detto spostamento in un corrispondente segnale elettrico, essendo prevista una sorgente di alimentazione di energia elettrica ed una centralina di controllo che genera il segnale di alimentazione del motore del detto attuatore in funzione del segnale elettrico corrispondente allo spostamento dell’organo di comando di sterzatura, essendo almeno il motore elettrico e/o la sorgente di alimentazione e/o la centralina di controllo montati sulla e/o alloggiati in una cassa formata o fissata alla detta intelaiatura intermedia e/o ad una parte di questa.
12. Sistema di sterzatura secondo la rivendicazione 10, in cui l’attuatore è costituito da un cilindro idraulico del tipo a doppio effetto, in particolare per dispositivi di sterzatura idraulica di motori nautici fuoribordo, i quali motori fuoribordo comprendono un terminale di fissaggio allo specchio di poppa di una imbarcazione su cui è montato girevole intorno ad un asse sostanzialmente verticale di sterzatura il detto motore fuoribordo, il quale cilindro è montato scorrevole su di almeno uno stelo coassiale al detto cilindro, il quale stelo sporge a tenuta da almeno una testata del cilindro attuatore e porta uno stantuffo separatore che divide il cilindro in due camere a volume variabile, ciascuna delle quali due camere presenta almeno un ingresso/uscita per il fluido idraulico di comando la quale entrata/uscita è collegata alla mandata ed all’aspirazione di una pompa, essendo il detto stelo previsto per essere collegato ad una staffa di fissaggio del detto cilindro al detto motore fuoribordo e/o ad una parte della detta intelaiatura intermedia, in modo non scorrevole e in modo da consentire la rotazione relativa del detto motore fuoribordo rispetto allo specchio di poppa secondo un asse parallelo all’asse dello stelo ed in cui l’organo di comando di sterzatura aziona la detta pompa di alimentazione alternativa di un fluido di pressione all’una od all’altra delle dette due camere del cilindro in funzione della direzione di spostamento del detto organo di comando di sterzatura, l’azionamento della detta pompa avvenendo alternativamente od in combinazione grazie ad una rotazione meccanica dell’alberino di azionamento della pompa che è dinamicamente collegato al detto organo di comando di sterzatura e/o grazie all’attivazione di un motore elettrico di azionamento della detta pompa il quale motore elettrico viene comandato con un segnale elettrico di azionamento che è generato da una centralina di controllo in funzione di un segnale corrispondente allo spostamento dell’organo di comando di sterzatura, preferibilmente un segnale elettrico generato da un trasduttore che trasforma lo spostamento del detto organo di comando di sterzatura in un corrispondente segnale preferibilmente elettrico.
13. Sistema di sterzatura secondo le rivendicazioni 10 o 12, in cui lo spostamento angolare di sterzatura del motore fuoribordo è comanda to da un dispositivo di sterzatura comprendente in combinazione le seguenti parti: una pompa idraulica accoppiata ad un motore di azionamento per l’alimentazione di un fluido di azionamento alternativamente secondo due direzioni di flusso; almeno un cilindro attuatore idraulico che è collegato alla mandata ed al ritorno della detta pompa; un distributore del flusso di fluido che commuta il collegamento della mandata e dell’aspirazione della detta pompa alternativamente ad una di due entrate/uscite del cilindro comunicanti con una di due camere del detto cilindro; il detto cilindro attuatore essendo meccanicamente articolato ad un organo di variazione della direzione, il quale organo di variazione della sterzatura determina la variazione della direzione modificando il suo orientamento relativamente ad un asse della detta imbarcazione, del detto natante o simili, preferibilmente ad un asse longitudinale; la modifica dell’orientamento del detto organo di variazione della direzione venendo attuata dal detto cilindro attuatore in funzione dell’alimentazione del fluido idraulico al detto cilindro causata dall’azionamento della pompa; ed in cui il detto motore presenta ingressi per un segnale di alimentazione per l’azionamento della detta pompa all’alimentazione del flusso di fluido secondo una delle due direzioni di flusso previste, almeno un organo di comando di sterzatura (1), come un volante, una barra od una ruota di timone; il quale organo di comando di sterzatura comanda un generatore di un segnale di comando di sterzatura costituito da un trasduttore dello spostamento del detto organo di comando in un segnale elettrico corrispondente; una centralina di controllo che trasforma il detto segnale elettrico di comando di sterzatura in un corrispondente segnale di alimentazione del detto motore; una sorgente di energia elettrica per il detto segnale di alimentazione del motore essendo almeno parte di dette parti supportate sulla detta intelaiatura intermedia o parte di essa o contenute in una cassa associata alla detta intelaiatura intermedia od a parte di essa.