ITBO20120535A1 - Colonna di sterzo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“COLONNA DI STERZOâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad una colonna di sterzo.

La presente colonna di sterzo trova valida applicazione nel campo delle macchine operatrici (graders, ruspe ecc.), oppure nei battelli dove vi à ̈ la necessità per l’operatore di cambiare postura e passare da quella seduta (posizione assisa) a quella in piedi (posizione eretta) nel caso debba eseguire una manovra particolarmente delicata, come, per esempio, se si tratta di un battello, l’attracco ad una banchina.

Difatti, à ̈ noto che, mentre durante la crociera del battello la migliore postura dell’operatore sia quella seduta, per l’esecuzione, invece, di operazioni più delicate à ̈ preferibile che l’operatore si metta in piedi per avere, per esempio, una visuale più precisa di dove si trova, istante per istante, lo scafo rispetto alla banchina a cui deve attraccare.

Quindi, la presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire una colonna di sterzo che sia comoda da utilizzare sia quando l’operatore à ̈ seduto, sia quando à ̈ in piedi.

Pertanto, secondo la presente invenzione viene realizzata una colonna di sterzo secondo quanto rivendicato nella rivendicazione 1 o in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti, direttamente o indirettamente, dalla rivendicazione 1 stessa.

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

- la figura 1A illustra una prima configurazione di una colonna di sterzo oggetto della presente invenzione in abbinamento con un sedile ed un operatore;

- la figura 1B mostra una seconda configurazione della colonna di sterzo oggetto della presente invenzione in abbinamento con un sedile ed un operatore;

- la figura 2A illustra, nella prima configurazione, alcuni particolari della colonna di sterzo secondo la figura 1A;

- la figura 2B mostra, nella seconda configurazione, alcuni particolari della colonna di sterzo secondo la figura 1B;

- la figura 3A illustra, sotto un diverso punto di osservazione, i particolari della colonna di sterzo rappresentati in figura 2A;

- la figura 3B mostra, sotto un diverso punto di osservazione, i particolari della colonna di sterzo rappresentati in figura 2B;

- la figura 4A, illustra una vista laterale di alcuni particolari della colonna di sterzo secondo la prima configurazione mostrata nelle figure 1A, 2A, 3A;

- la figura 4B, mostra una vista laterale di alcuni particolari della colonna di sterzo secondo la seconda configurazione illustrata nelle figure 1B, 2B, 3B;

- la figura 5 illustra una vista tridimensionale ingrandita di un piantone associato ad uno sterzo;

- la figura 6 mostra una vista tridimensionale ingrandita del solo piantone visto da una angolazione differente rispetto alla figura 5;

- la figura 7 illustra una prima vista tridimensionale di un ingrandimento di alcuni particolari del piantone mostrato in figura 6;

- la figura 8 mostra una seconda vista tridimensionale di un ingrandimento di alcuni particolari del piantone illustrato in figura 6; e

- la figura 9 illustra una vista tridimensionale ingrandita di una pluralità di leve di comando associate a relativi tiranti.

Nelle figure allegate, con 100 Ã ̈ stata indicata, nel suo complesso, una colonna di sterzo oggetto principale della presente invenzione.

La colonna di sterzo 100 comprende un meccanismo a quadrilatero articolato (MEC1) su cui à ̈ montato uno sterzo (SW) di per sé conosciuto.

Più in dettaglio e con particolare riferimento alla figura 4, il meccanismo a quadrilatero articolato (MEC1) comprende un membro fisso 10, solidale alla parete anteriore della cabina (non illustrata) su cui à ̈ snodato un primo membro mobile 20 ed un secondo membro mobile 30.

Si noti che, mentre il primo membro mobile 20 à ̈ collegato al membro fisso 10 per mezzo di una cerniera 21, una cerniera 31 collega il secondo membro mobile 30 al membro fisso 10. Il terzo membro mobile del meccanismo (MEC1), che completa il quadrilatero articolato, à ̈ rappresentato da un mozzo 40 su cui à ̈ montato lo sterzo (SW). Il terzo membro mobile 40 (mozzo) à ̈ articolato, rispettivamente, sul primo membro mobile 20 e sul secondo membro mobile 30 tramite una rispettiva cerniera, 41, 42.

In altre parole, il meccanismo a quadrilatero articolato (MEC1) comprende i membri 10, 20, 30, 40 articolati tra di loro per mezzo di rispettive cerniere 21, 31, 41, 42.

Al membro 10 fisso à ̈ attaccata una idroguida 11 comandata, tra l’altro, da un pedale dell’acceleratore 12 e da un pedale del freno 13 (figure 2A, 2B).

Sul mozzo 40 si trovano, invece, oltre al già citato sterzo (SW), un display (DSP) provvisto di relativi pulsanti di navigazione (BT), un joystick (JST) ed un interruttore elettrico (ES1).

Al secondo membro mobile 30 sono invece fissati i seguenti dispositivi:

- sei leve (LV) collegate ai rispettivi attuatori (non illustrati) mediante rispettivi cavi (CV) (figura 9);

- un dispositivo di accensione (IL);

- un pulsante di allarme (AB); ed

- una pluralità di interruttori elettrici (ES2).

Per portare il meccanismo a quadrilatero articolato (MEC1) dal una (prima configurazione I) (figura 4A) ad una (seconda configurazione II) (figura 4B) si utilizza un attuatore (ATT) a stelo azionato da un apposito pedale (PDL).

In particolare, l’attuatore (ATT), che à ̈ vantaggiosamente un attuatore oleodinamico, à ̈ articolato rispetto al primo membro 10 per mezzo di una cerniera 61, e rispetto al secondo membro mobile 30 per mezzo di una cerniera 62. In altre parole, se lo stelo dell’attuatore (ATT) si allunga (figura 4B) il secondo membro mobile 30 viene ruotato secondo una freccia (F1) (figura 4A).

Tale secondo membro mobile 30 viene così ad assumere una posizione sostanzialmente verticale (figura 4B) trascinandosi direttamente nel suo spostamento verso l’alto:

- le sei leve (LV) degli attuatori con i rispettivi cavi (CV);

- il dispositivo di accensione (IL);

- il pulsante di allarme (AB); e

- la pluralità di interruttori elettrici (ES2);

ed indirettamente (perché montati sul mozzo 40):

- lo sterzo (SW);

- il display (DSP) provvisto dei relativi pulsanti di navigazione (BT);

- il joystick (JST); e

- l’interruttore elettrico (ES1).

Nello spostamento secondo la freccia (F1) anche il primo membro mobile 20 ed il terzo membro mobile 40 si pongono in rispettive posizioni quasi verticali.

Sempre dalla comparazione delle figure 4A e 4B si evince che, rispetto ad un piano di riferimento (RIF) l’altezza massima dello sterzo (SW) à ̈ aumentata da un valore minimo (H1) (configurazione I) ad un valore massimo (H2) (configurazione II), mentre da un angolo iniziale (α) di inclinazione dello sterzo (SW) rispetto ad un piano di riferimento (Σ) all’incirca uguale a 45° (figura 4A) si passa ad una configurazione (figura 4B) nella quale il piano di sostanziale giacenza dello sterzo (SW) diventa quasi parallelo al piano di riferimento (Σ) stesso.

In questo modo, e come mostrato nelle figure 1A, 1B, la posizione dello sterzo (SW) à ̈ ergonomica sia nel caso che l’operatore (OP) sia seduto (figura 1A), che quando l’operatore (OP) si trova in posizione eretta (figura 1B).

Si noti, altresì, che nel passaggio dalla configurazione I (figura 1A) alla configurazione II (figura 1B) lo sterzo (SW), oltre a porsi in una posizione sostanzialmente verticale, si à ̈ anche allontanato dal sedile (ST) dell’operatore (OP) mettendo a disposizione più spazio libero di manovra (tra lo sterzo (SW) stesso ed il bordo anteriore del sedile (ST)) per l’operatore (OP) quando tale operatore (OP) si trova in piedi.

Come illustrato nelle figure 1A, 1B, 2A, 2B la maggior parte dei dispositivi à ̈ protetta con dei carter che non verranno qui descritti nel dettaglio per non appesantire la presente descrizione.

Una particolare attenzione va posta alla progettazione del piantone 70 dello sterzo (SW) il quale, come si à ̈ visto, deve consentire l’innalzamento dello sterzo (SW) stesso rispetto al piano di riferimento (RIF) e la rotazione dello stesso sterzo (SW) (freccia (F1)).

Tale piantone 70, ed alcuni particolari ingranditi, sono mostrati in maggior dettaglio nelle figure 5, 6, 7, 8.

Il piantone 70 comprende un albero telescopico 71.

Ciascuna estremità 71A, 71B di tale albero telescopico 71 à ̈ munito di un giunto a doppia cerniera (GT1), rispettivamente, (GT2).

Più in particolare possiamo dire che l’albero telescopico 71 comprende un cannotto esterno 71* in cui à ̈ inserito coassialmente un albero motore 71** una cui estremità à ̈ solidale allo sterzo (SW).

Se ci riferisce adesso al giunto (GT1) (ma gli stessi ragionamenti valgono per l’identico giunto (GT2)) illustrato nelle figure 6, 7, 8, tale giunto (GT1) comprende, per prima cosa, i seguenti elementi:

- una forcella 80, provvista di un foro passante 80A in cui, in uso, à ̈ inserita senza interferenza una estremità dell’albero motore 71** (figure 7, 8); ed

- una forcella 81, dotata di un foro passante 81A, in cui, in uso, à ̈ inserita senza interferenza una estremità di un albero mosso 85 inserito coassialmente in un cannotto inferiore 86 (figura 8).

L’albero mosso 85 comanda l’idroguida 11 atta a sterzare il veicolo (figura 5).

Come mostrato in particolare sempre in figura 8, una estremità dell’albero motore 71** termina con una forcella 92 ad essa solidale. Tale forcella 92 si trova all’interno della suddetta forcella 80 (figura 8).

Analogamente, ad una estremità dell’albero mosso 85 à ̈ fissata una forcella 87. Tale forcella 87 si trova all’interno della suddetta forcella 81 (figura 8).

Inoltre, come abbiamo detto, l’albero mosso 85 comanda l’idroguida 11 atta a sterzare il veicolo.

Le forcelle 92 e 87 sono collegate meccanicamente tra di loro mediante un mozzo centrale 88 (figura 8).

In particolare, il mozzo centrale 88 Ã ̈ incernierato alla forcella 92 per mezzo di una cerniera 88A, ed alla forcella 87 tramite una cerniera 88B.

Come illustrato in maggior dettaglio nelle figure 7, 8, le due forcelle 80, 81 sono collegate meccanicamente tra di loro per mezzo di due piastre laterali interne 89, ciascuna delle quali à ̈ fornita di una relativa guida sagomata 89A. Ciascuna piastra laterale interna 89 à ̈ incernierata su un rispettivo rebbio della forcella 80, per mezzo di una cerniera 95, e su un rispettivo rebbio della forcella 81 tramite una cerniera 96.

Dalla parte opposta rispetto a ciascuna piastra laterale interna 89 si trova una rispettiva bielletta 97 anch’essa provvista di due cerniere 97A, 97B.

Le due cerniere 97A e 97B sporgono verso la rispettiva piastra 89 e si impegnano con la relativa guida sagomata 89A.

Pertanto, in definitiva si ottengono così due meccanismi a quadrilatero articolato (MEC2) che si trovano da bande opposte rispetto al mozzo centrale 88.

Ciascun meccanismo a quadrilatero articolato (MEC2) comprende un rebbio della forcella 80, un rebbio della forcella 81, una piastra 89 ed una bielletta 97.

In uso, l’intero piantone 70 à ̈ trascinato dal sollevamento dell’intero meccanismo a quadrilatero articolato (MEC1) (secondo la freccia (F1), figura 4A) ad opera dell’attuatore (ATT) dopo che l’operatore (OP) ha impartito l’ordine mediante il pedale (PDL).

Gli allungamenti dell’albero motore 71** nella fase di sollevamento sono attuati da corrispondenti allungamenti dei due giunti (GT1), (GT2) resi possibili dall’esistenza dei meccanismi (MEC2).

Ovviamente il passaggio dalla configurazione I di figura 1A alla configurazione II di figura 1B à ̈ reversibile, nel senso che l’operatore (OP), agendo sempre sul pedale (PDL), può fare ritrarre lo stelo dell’attuatore (ATT) in modo che lo sterzo (SW) si sposti secondo una freccia (F2) (avente senso opposto alla suddetta freccia (F1)) mostrata in figura 4B.

Il principale vantaggio della colonna di sterzo oggetto della presente invenzione consiste nel fatto che essa fornisce un adeguato confort all’operatore in ogni condizione di marcia, cioà ̈ sia quando l’operatore deve azionare la sterzo da seduto, sia quando deve effettuare le manovre in posizione eretta.

Claims (10)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Colonna di sterzo (100) comprendente una idroguida (11) comandata da uno sterzo (SW) tramite un piantone (70); colonna di sterzo (100) caratterizzata dal fatto che detto sterzo (SW) Ã ̈ montato su un meccanismo a quadrilatero articolato (MEC1) che consente a tale sterzo (SW) di passare in maniera reversibile, se sottoposto ad una azione da parte di un operatore (OP), da una (prima configurazione I), quando detto operatore (OP) si trova in una posizione assisa, ad una (seconda configurazione II), quando detto operatore (OP) si trova in una posizione eretta, e viceversa.
2. 2. Colonna di sterzo (100), come rivendicato alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto meccanismo a quadrilatero articolato (MEC1) comprende quattro membri (10, 20, 30, 40) articolati tra di loro per mezzo di rispettive cerniere (21, 31, 41, 42).
3. 3. Colonna di sterzo (100), come rivendicato alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che ad un membro (10) fisso à ̈ fissata detta idroguida (11) comandata da un pedale dell’acceleratore (12) e da un pedale del freno (13).
4. 4. Colonna di sterzo (100), come rivendicato alla rivendicazione 2 o alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che su un primo membro mobile (40) sono fissati detto sterzo (SW), un display (DSP) provvisto di relativi pulsanti di navigazione (BT) ed un joystick (JST).
5. 5. Colonna di sterzo (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni 2-4, caratterizzata dal fatto che su un secondo membro mobile (30) sono fissati i seguenti dispositivi: - una pluralità di leve (LV) collegate a rispettivi attuatori; - un dispositivo di accensione (IL); - un pulsante di allarme (AB); ed - una pluralità di interruttori elettrici (ES2).
6. 6. Colonna di sterzo (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedente, caratterizzata dal fatto che rispetto ad un piano di riferimento (RIF) l’altezza massima di detto sterzo (SW) viene aumentata da un valore minimo (H1) (configurazione I) ad un valore massimo (H2) (configurazione II), mentre da un angolo iniziale (α) di inclinazione dello sterzo (SW) rispetto ad un piano di riferimento (Σ) all’incirca uguale a 45°, si passa ad una configurazione nella quale il piano di sostanziale giacenza di detto sterzo (SW) diventa quasi parallelo al piano di riferimento (Σ) stesso.
7. 7. Colonna di sterzo (100), come rivendicato alla rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che nel passaggio da detta (prima configurazione I) a detta (seconda configurazione II) detto sterzo (SW), oltre a porsi in una posizione sostanzialmente verticale, si allontana anche da un sedile (ST) dell’operatore (OP) mettendo a disposizione più spazio libero di manovra per l’operatore (OP) stesso quando tale operatore (OP) si trova in piedi.
8. 8. Colonna di sterzo (100), come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto piantone (70) comprende un albero telescopico (71).
9. 9. Colonna di sterzo (100), come rivendicato alla rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che ciascuna estremità (71A, 71B) di tale albero telescopico (71) à ̈ munita di un giunto a doppia cerniera (GT1), rispettivamente, (GT2).
10. 10. Colonna di sterzo (100), come rivendicato alla rivendicazione 8 o alla rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto albero telescopico (71) comprende un cannotto esterno (71*) in cui à ̈ inserito coassialmente un albero motore (71*) una cui estremità à ̈ solidale a detto sterzo (SW).