ITMI20100655A1 - Colonna di sterzo - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

COLONNA DI STERZO

DESCRIZIONE

La presente invenzione à ̈ relativa ad una colonna di sterzo.

In particolare, la colonna di sterzo in oggetto alla presente invenzione viene vantaggiosamente impiegata negli apparati di guida di macchine operatrici a lenta movimentazione, come ad esempio macchine agricole, macchine movimento terra e simili, o carrelli elevatori in genere, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità.

Stato dell’arte

In generale, negli apparati di guida per macchine operatrici a lenta movimentazione la colonna di sterzo à ̈ del tipo noto comprendente un piantone tubolare con un’estremità inferiore ancorabile ad un supporto (ad esempio una superficie a pavimento di una macchina agricola o di un veicolo carrello elevatore), un albero montato girevole all’interno del citato piantone tubolare, ed un volante di guida angolarmente accoppiato ad una estremità superiore dell’albero.

Il piantone comprende una prima porzione fissa a lunghezza regolabile e con un primo asse longitudinale, la porzione a sua volta generalmente definita da due elementi tubolari fra loro accoppiati telescopicamente, ed una seconda porzione con un secondo asse longitudinale, la seconda porzione essendo accoppiata alla prima porzione per ruotare attorno ad un terzo asse trasversale ad entrambi i citati primo e secondo asse longitudinali.

Dal brevetto statunitense US 7,263,910 B1 à ̈ nota una colonna di sterzo del tipo sopradescritto ed un cui dispositivo di regolazione della posizione del volante di guida rispetto alla estremità inferiore del piantone prevede organi di regolazione atti a modificare la posizione reciproca dei citati due elementi tubolari accoppiati telescopicamente, e secondi organi di regolazione per il controllo della posizione angolare del volante attorno al terzo asse, entrambi i primi e secondi organi di regolazione essendo attivabili mediante l’azionamento di un unico comando del tipo a leva manuale disposta immediatamente al di sotto del volante medesimo.

Secondo tale soluzione nota, il sollevamento della leva manuale da parte di un operatore determina la movimentazione di appositi mezzi a eccentrico che provocano uno sblocco del volante rispetto al piantone in modo da poter consentire sia la regolazione telescopica della posizione del volante che la propria posizione angolare attraverso i citati primi e secondi organi di regolazione.

La soluzione sopradescritta e nota dal citato brevetto statunitense presenta l’inconveniente di risultare poco efficace e spesso disagevole, in particolare a causa dei mezzi a eccentrico che sono soggetti a rapida usura e/o ad inceppamenti e quindi non permettono una facile e rapida azione di sblocco del volante di guida rispetto al piantone per permetterne la successiva regolazione. Scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di realizzare una colonna di sterzo che sia esente dall'inconveniente della tecnica nota sopracitato.

In particolare, uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una colonna di sterzo in cui la posizione del volante risulti velocemente e rapidamente regolabile, preceduta da un’agevole e veloce azione di sbloccaggio, sia per ciò che riguarda l’estensione telescopica in altezza che relativamente alla posizione angolare.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una colonna di sterzo comprendente un piantone tubolare dotato di una estremità inferiore ancorabile ad un supporto, il detto piantone essendo definito da una prima porzione dotata di un primo asse longitudinale, ed una seconda porzione con un secondo asse longitudinale, la seconda porzione accoppiata in modo regolabile alla detta prima porzione per ruotare attorno ad un terzo asse trasversale ai detti primo e secondo asse tramite mezzi a giunto; un albero montato girevole all’interno del detto piantone tubolare; un volante angolarmente accoppiato ad una estremità superiore del detto albero; ed un gruppo di comando per permettere l’attivazione della regolazione della posizione del detto volante rispetto al detto piantone, la colonna essendo caratterizzata dal fatto che il detto gruppo di comando comprende mezzi di collegamento fra la detta prima porzione e la detta seconda porzione, montati scorrevoli sulla detta prima porzione; i detti mezzi di collegamento comprendendo mezzi ingranaggi dentati conformati sui mezzi di collegamento stessi, mezzi cursori fissati scorrevoli parallelamente al detto primo asse sui detti mezzi di collegamento e provvisti di una porzione di estremità atta ad accoppiarsi con i detti mezzi ingranaggi dentati, e mezzi di azionamento atti ad determinare il movimento di scorrimento dei detti mezzi cursori fra una posizione di accoppiamento della detta porzione con i detti mezzi dentati, ed una posizione di disaccoppiamento dai mezzi dentati stessi.

Le caratteristiche tecniche dell'invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue fatta con riferimento alle figure allegate nelle quali viene schematicamente illustrata una preferita ma non limitativa forma di attuazione della colonna di sterzo in oggetto, in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista schematica frontale, con alcune parti asportate per chiarezza, di una preferita forma di attuazione della colonna di sterzo in oggetto;

- la figura 2 rappresenta una porzione della colonna di sterzo della figura 1 , in vista prospettica;

- la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica di un particolare della colonna di sterzo della figura 1 in una prima posizione operativa;

- la figura 4 à ̈ un’altra vista prospettica in scala ingrandita della colonna di sterzo illustrata nella posizione operativa della figura 3;

- la figura 5 rappresenta una vista parzialmente in sezione della colonna di sterzo illustrata nella posizione operativa della figura 4;

- la figura 6 Ã ̈ una vista prospettica in scala ingrandita di un particolare della colonna di sterzo della figura 1 in una seconda posizione operativa; e - la figura 7 rappresenta una vista parzialmente in sezione della colonna di sterzo illustrata nella posizione operativa della figura 6.

Descrizione dell’invenzione

Con riferimento alla figura 1, con 1 viene globalmente indicata una colonna di sterzo, in particolare in uso negli apparati di guida di macchine operatrici a lenta movimentazione, preferibilmente ma non limitatamente macchine agricole, macchine movimento terra e simili, o carrelli elevatori in genere.

La colonna 1 à ̈ del tipo comprendente un piantone 2 tubolare con una estremità inferiore 2’ ancorabile ad un scocca (ad esempio una superficie a pavimento di una macchina agricola o di un veicolo carrello elevatore), un albero 3 (figure 5 e 7) montato girevole all’interno del citato piantone 2 tubolare, ed un volante 4 di guida angolarmente accoppiato ad una estremità superiore 3’ dell’albero 3 per permettere ad un operatore di muovere l’albero 3 tramite un meccanismo di sterzo (noto e non illustrato).

Il piantone 2 comprende una prima 5 porzione inferiore dotata di un asse X1 longitudinale ed una seconda 6 porzione superiore avente un asse X2 longitudinale, la seconda 6 porzione essendo accoppiata in modo regolabile alla prima porzione 5 per ruotare attorno ad un terzo asse X3 trasversale ad entrambi i citati assi X1 e X2 longitudinali, per mezzo di un giunto cardanico 7 di tipo noto e supportante calettato il volante 4.

Secondo quanto illustrato nella figure 1 e 2, la colonna 1 comprende inoltre mezzi C di collegamento per collegare la prima porzione 5 con la seconda porzione 6 del piantone 2, una parte indicata con K dei mezzi C stessi essendo atta a scorrere sulla, e rispetto a, la prima porzione 5 (freccia L nella figura 1), racchiudendo parzialmente la prima porzione 5 medesima immediatamente al disotto del giunto 7.

Secondo quanto illustrato nelle figure da 1 a 4, i mezzi C di collegamento comprendono un elemento 8 sostanzialmente scatolare definito da due semigusci 8’ e 8†fra loro accoppiati e fissati tramite opportuni mezzi 9 di fissaggio.

Sempre secondo quanto illustrato nelle figure da 1 a 4, i mezzi C di collegamento comprendono, inoltre, un elemento 10 a forcella, il quale à ̈ accoppiato superiormente alla seconda porzione 6 del piantone 2, ed inferiormente à ̈ fulcrato al citato elemento 8 per ruotare rispetto all’elemento 8 stesso ed attorno all’asse X3.

Specificatamente, l’elemento 10 a forcella comprende due semigusci 10’ e 10†, rispettivamente fulcrati ai semigusci 8’ e 8".

Secondo quanto illustrato nelle figure 3 e 4, solo il semiguscio 10’ porta montato, preferibilmente conformato in un unico blocco sul semiguscio 10’ stesso, in corrispondenza di una superficie periferica laterale di una propria estremità, un settore 11 semicircolare piano dentato.

Nella presente invenzione, i semigusci 8’ e 8†, e 10’ e 10†, ed il settore semicircolare 11 dentato del semiguscio 10’, vengono vantaggiosamente realizzati mediante pressofusione, preferibilmente ma non limitatamente in lega di alluminio o simile.

La colonna 1 comprende inoltre un gruppo G di comando per permettere l’attivazione della regolazione della posizione del volante 4 di guida rispetto alla porzione 5 inferiore del piantone 2.

Secondo quanto illustrato nelle figure da 3 a 7, il gruppo G comprende, oltre ai già citati mezzi C di collegamento, un elemento allungato o cursore 12 provvisto di due apposite asole 13 allungate per il fissaggio, in modo scorrevole longitudinalmente sulla superficie periferica del semiguscio 8’, mediante mezzi di fissaggio noti indicati con 14.

Secondo quanto illustrato nelle figure da 3 a 7, sul cursore 12 fissato scorrevole sul semiguscio 8’, à ̈ inoltre conformata una sede 15 a calotta sostanzialmente troncoconica concava, con concavità rivolta verso il semiguscio 8’ stesso, la quale à ̈ atta a scorrere rispetto ad una sfera 16 posizionata in una apposita sede fissa prevista sul semiguscio 8’.

Il cursore 12 presenta una estremità 17 dentellata atta ad ingranare con i denti del settore 11 dentato e collegata superiormente in modo noto con un tratto T di un cavo 18 di collegamento metallico inguainato, una cui estremità à ̈ fissata ad un perno 19 sul semiguscio 8'. Il cavo 18 à ̈ ad esempio non limitativo un cavo noto di tipo “bowden", ovvero del tipo uguale a quello utilizzato nei sistemi di frenatura da bicicletta.

Il cavo 18 à ̈ inoltre fissato con una propria estremità opposta al semiguscio 10’, ed à ̈ collegato, in modo noto e non illustrato, ad una leva 20 di comando manuale. Il cursore 12 in uso, à ̈ atto a scorrere, parallelamente rispetto all’asse X1 e nel senso della freccia M delle figure 3, 4, 5 e 7, sotto la spinta di rotazione effettuata dall’operatore sulla leva 20 ed attraverso la tensione sul cavo 18 di collegamento, fra una posizione A di bloccaggio (figure 3, 4 e 5) in cui l’estremità 17 à ̈ in accoppiamento con il settore 11 ingranando con i denti del settore 11 stesso, ed una posizione B di sbloccaggio (figure 6 e 7), in corrispondenza della quale l'estremità 17 dentata stessa à ̈ disaccoppiata dal settore 11 allontanandosi dai denti del settore 11 stesso, innalzandosi leggermente per effetto dell’azione della calotta 15 troncoconica che scorre sulla sfera 16.

E’ da notare che anche il cursore 12 viene vantaggiosamente realizzato mediante pressofusione, preferibilmente ma non limitatamente in lega di alluminio o simile. Mezzi di contrasto 21 e 22 a molla (figure, 3,4 e 6) sono inoltre previsti per permettere il ritorno elastico del cursore 12 nella propria posizione A di bloccaggio, a seguito di un nuovo azionamento o rilascio della leva 20 da parte dell’operatore. In tal modo, in uso, a seguito di un azionamento della leva 19 che porta alla citata posizione B di sbloccaggio, l’operatore à ̈ in grado di effettuare rapidamente ed agevolmente e senza inceppamenti sia la regolazione telescopica in altezza del volante 4 che la regolazione della posizione angolare del volante 4 medesimo per mezzo del giunto 7 cardanico.

Un successivo azionamento o rilascio della leva 20 porta di nuovo al bloccaggio del volante 4 all’altezza voluta e nella posizione angolare o orientazione desiderata, con l’estremità 17 dentellata del cursore 12 nuovamente ingranante con il settore 11 dentato.

Secondo una forma di attuazione alternativa non illustrata, la leva 20 ad azionamento manuale viene sostituita da un comando a pedale posizionabile in corrispondenza dell’estremità 2’ del piantone 2 vicino all’ancoraggio alla scocca: tale configurazione à ̈ vantaggiosamente permessa grazie all’impiego del citato cavo 18 di collegamento, che può infatti essere allungato fino a coprire la distanza esistente fra la zona del settore 11 e del cursore 12 a cui à ̈ connesso e l’estremità 2’ del piantone 2 dove à ̈ posizionato il citato comando a pedale.

In tal modo l’azionamento del bloccaggio/sbloccaggio diviene ancor più agevole e comodo da parte dell’operatore con il proprio piede, permettendo allo stesso operatore di regolare vantaggiosamente la posizione e l’orientazione del volante 4 con entrambe le mani.

L’invenzione così concepita può essere oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito dei concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Colonna (1) di sterzo comprendente un piantone (2) tubolare dotato di una estremità (2’) inferiore ancorabile ad un supporto, il detto piantone (2) essendo definito da una prima porzione (5) dotata di un primo asse (X1) longitudinale, ed una seconda porzione (6) con un secondo asse (X2) longitudinale, la seconda porzione (6) accoppiata in modo regolabile alla detta prima porzione (5) per ruotare attorno ad un terzo asse (X3) trasversale ai detti primo e secondo asse (X1 ,X2) tramite mezzi a giunto (7); un albero (3) montato girevole all'interno del detto piantone (2) tubolare; un volante (4) angolarmente accoppiato ad una estremità (3’) superiore del detto albero (3); ed un gruppo (G) di comando per permettere l’attivazione della regolazione della posizione del detto volante (4) rispetto al detto piantone (2); la colonna (1) essendo caratterizzata dal fatto che il detto gruppo (G) di comando comprende mezzi (C) di collegamento fra la detta prima porzione (5) e la detta seconda porzione (6), montati scorrevoli sulla detta prima porzione (5); i detti mezzi (C) di collegamento comprendendo mezzi (11) ingranaggi dentati conformati su una estremità dei mezzi (C) di collegamento stessi, mezzi (12) cursori fissati scorrevoli parallelamente al detto primo asse (X1) sui detti mezzi (C) di collegamento e provvisti di una porzione (17) di estremità atta ad accoppiarsi con i detti mezzi ingranaggi (11) dentati, e mezzi (20,18) di azionamento atti ad determinare il movimento di scorrimento dei detti mezzi (12) cursori fra una posizione (A) di accoppiamento della detta porzione (17) con i detti mezzi (11) dentati, ed una posizione (B) di disaccoppiamento dai mezzi dentati (11) stessi.
2. 2. Colonna di sterzo secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che i detti mezzi (20,18) di azionamento comprendono mezzi (18) a cavo, i detti mezzi a (18) cavo essendo connessi ai detti mezzi (12) a cursore, in corrispondenza della detta porzione (17) di estremità, e un organo (20) di comando collegato ai detti mezzi (18) a cavo.
3. 3. Colonna di sterzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il detto organo (20) di comando à ̈ una leva (20) ad azionamento manuale.
4. 4. Colonna di sterzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il detto organo (20) di comando à ̈ una leva a pedale posizionata sostanzialmente in prossimità della detta estremità (2’) inferiore del detto piantone (2).
5. 5. Colonna di sterzo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi (C) di collegamento comprendono un elemento (8) scatolare in parziale sovrapposizione della detta prima porzione (5), ed un elemento (10) a forcella accoppiato alla detta seconda porzione (6) e fulcrato al detto elemento (8) scatolare per ruotare rispetto all’elemento (8) scatolare stesso ed attorno al detto terzo asse (X3).
6. 6. Colonna di sterzo secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che il detto elemento (8) scatolare comprende due semigusci (8’,8†) fissati accoppiati tra loro attorno al detto piantone (2), ed il detto elemento (10) a forcella comprende due semigusci (10’, 10†) accoppiati tra loro e fulcrati, rispettivamente, ai detti semigusci (8’, 8†) del detto elemento (8) scatolare.
7. 7. Colonna di sterzo secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi ingranaggi (11) dentati comprendono un settore (11) semicircolare dentato conformato su una superficie periferica laterale di un semiguscio (10’) dei detti semigusci (10’, 10†) del detto elemento a forcella (10).
8. 8. Colonna di sterzo secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che il detto settore (11) à ̈ conformato sul detto semiguscio (10’) del detto elemento a forcella (10) insieme all’elemento a forcella (10) stesso in unico blocco preferibilmente realizzato per pressofusione.
9. 9. Colonna di sterzo secondo una o più delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi (12) a cursore comprendono un elemento a cursore (12), detto cursore (12) essendo fissato scorrevole su un semiguscio (8’) dei detti semigusci (8’, 8†) del detto elemento (8) scatolare e presentante conformata una sede (15) a calotta sostanzialmente troncoconica concava, con concavità rivolta verso detto semiguscio (8’), la detta sede (15) essendo atta a scorrere rispetto ad una sfera (16) posizionata in una apposita sede fissa prevista su detto semiguscio (8’).
10. 10. Colonna di sterzo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 9, caratterizzata dal fatto che il detto gruppo (G) di comando comprende inoltre mezzi (21 ,22) di contrasto elastici montati sui detti mezzi (C) di collegamento per permettere il movimento elastico di ritorno dei detti mezzi (12) a cursore dalla detta posizione (B) di disaccoppiamento alla detta posizione (A) di accoppiamento.
11. 11. Macchina operatrice, in particolare una macchina agricola a lenta movimentazione o un carrello elevatore, caratterizzata dal fatto di comprendere la colonna (1) di sterzo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.