ITUB20154611A1 - Sistema di controllo direzionale di una imbarcazione - Google Patents

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ITUB20154611A1
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steering
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electromechanical
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ITUB2015A004611A
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Marcella Gai
Enrico Pagani
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Ultraflex Spa
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63H20/00Outboard propulsion units, e.g. outboard motors or Z-drives; Arrangements thereof on vessels
    • B63H20/08Means enabling movement of the position of the propulsion element, e.g. for trim, tilt or steering; Control of trim or tilt
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Description

"Sistema di controllo direzionale di una imbarcazione"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un sistema di controllo direzionale di una imbarcazione comprendente
- una barra oscillante di sterzatura azionata manualmente ed operativamente collegata ad un organo di variazione della direzione che agisce sul o nell 'acqua, come una pala di timone od un motore fuoribordo ;
- mezzi di bloccaggio della barra di sterzatura nella posizione di sterza tura ed i quali mezzi sono attivabili per mantenere la detta barra in una prestabilita posizione di oscillazione e disattivabili per consentire di spostare la detta barra in una posizione di oscillazione per eseguire un cambio direzionale .
Sistemi di questo tipo sono noti ad esempio dal brevetto US 7 ,325,507. Questo documento prevede che 1'azione di sterzatura cioè la forza esercitata sulla barra di sterzatura o sul braccetto di sterzatura del motore attraverso la detta barra sia generata manualmente dal timoniere . Il sistema esercita solamente una azione di bloccaggio del motore o del timone e quindi della barra di sterzatura quando non si vuole operare una variazione direzionale, cioè una modifica della rotta . Ciò è vantaggioso poiché in presenza di motori molto potenti o di superfici del timone importanti, la forza che deve venire esercitata sulla barra di sterzatura è notevole e questa deve venire mantenuta per tutto il tempo, onde evitare un cambio spontaneo di orientamento della pala del timone o del motore che in combinazione con il comportamento idrodinamico dell 'imbarcazione e del motore con riferimento anche alla forma dell 'elica, tende a raggiungere il massimo angolo possibile di oscillazione della barra e cioè del timone o del motore . Una situazione di questo genere è molto pericolosa soprattutto quando la velocità di crociera è elevata, A fianco di questo sistema passivo, nel documento US 6,715,438 è descritto un sistema attivo in cui il comando di sterzatura eseguito sulla barra si traduce in un impulso di comando nel senso di variazione dell'angolo di barra corrispondente si un attuatore di variazione della rotazione del motore o del timone. Il documento mostra come attuatore un attuatore oleodinamico del tipo noto negli impianti di sterzatura oleodinamici utilizzati nelle imbarcazioni sia per la movimentazione delle pale del o dei timoni con motori entro bordo sia per la movimentazione dei motori stessi quando questi sono di tipo fuoribordo.
In ambedue i documenti , tuttavia , 1'organo di comando che è costituito da una parte terminale di manopola della barra di sterzatura la quale parte è montata oscillante secondo un asse sostanzialmente parallelo all'asse di rotazione del motore o della pala di un timone aziona un a valvola che apre un circuito di alimentazione del fluido in pressione ad una o ad ambedue le camere di un cilindro attuatore.
Nel caso del documento US7,325,507 , si tratta di un circuito di collegamento delle due camere di un cilindro a doppio effetto. L'apertura della valvola comandata meccanicamente dall'oscillazione della parte terminale della barra di sterzatura rispetto alla parte associata al motore , consente il passaggio da una camera all'altra del cilindro del fluido e quindi libera l'oscillazione della barra.
Nella versione in cui la rotazione della barra è eseguita da una forze non manuale, l'oscillazione della parte terminale della barra di sterzatura attiva sempre con un controllo mediante una valvola il passaggio di un fluido in pressione da un serbatoio in pressione alla camera del cilindro che quindi spostandosi rispetto allo stelo sposta il braccetto del motore stesso collegato al cilindro stesso.
Riportando la manopola nella posizione di riposo, la valvola chiude il passaggio ed il movimento resta bloccato fino ad un nuovo azionamento della parte terminale della barra di sterzatura.
Attualmente sono noti anche sistemi di attuazione della sterzatura di timoni o di motori fuoribordo o simili che utilizzano attua tori meccanici che trasmettono direttamente mediante un trasmissione ad esempio con cavi del tipo push pulì il moto di un volante alla pala od al motore.
Inoltre sono noti sistemi che utilizzano combinazioni di attuatori elettromeccanici , elettromagnetici , od elettroidraulici .
La previsione di valvole di attivazione delle condizioni di bloccaggio e sbloccaggio dello spostamento della barra di sterzatura o di attivazione dei mezzi oleodinamici di attuazione della sterzatura sono richiedono accorgimenti relativamente complessi ed ingombri importanti . Inoltre nelle note barre di sterzatura moderne si tende sempre più a montare sulla barra di sterzatura una pluralità di comandi di diverse funzionalità di governo dell 'imbarcazione , come ad esercpio comandi per il tilt dei motori, comandi per il trim dei motori comandi per 1'invertitore del motore , per il controllo del numero di giri del motore ed altri ancora. Ciò rende gli spazi disponibili nella barra di sterzatura sempre più ridotti e diviene sempre più difficile evitare interferenze fra i vari meccanismi alloggiati nel corpo della barra , con conseguenti condizioni di potenziale pericolo o di difficoltà di manutenzione .
L'invenzione mira al perfezionamento di un sistema del tipo descritto all'inizio che grazie ad accorgimenti semplici consenta di ovviare agli inconvenienti descritti e di rendere il sistema sempre più flessibile, facilmente montabile e riparabile e ci limitato ingombro all 'interno della barra di sterzatura .
L'invenzione consegue gli scopi su esposti con un sistema di controllo direzionale di una imbarcazione comprendente
- una barra oscillante di sterzatura azionato manualmente ed operativamente collegato ad un organo di variazione della direzione che agisce sul o nell 'acqua, come una pala di timone od un motore fuoribordo ;
mezzi di bloccaggio della barra di sterzatura nella posizione di sterzatura ed i quali mezzi sono attivabili per mantenere la detta barra in una prestabilita posizione di oscillazione e disattivabili per consentire di spostare la detta barra in una posizione di oscillazione per eseguire un cambio direzionale ,
caratterizzato dal fatto che
i detti mezzi di bloccaggio sono commutabili mediante attua tori di commutazione che sono comandati da un organo di commando previsto sul braccetto.
In questo caso , prevedendo nella barra di attuazione solamente un organo di comando di un attuatore , è possibile spostare 1'attuatore stesso al di fuori della barra e localizzarlo ad esempio in una versione oleodinamica come quella sopra descritta nella zona del cilindro attuatore.
Come si vedrà in seguito ciò consente non solo la possibilità di semplificare e rendere più sicura la costruzione della barra stessa , ma anche di prevedere facilmente interfacce per il collegamento del sistema a una o più stazioni di comando remote non solo fisse, ma anche spostabili e collegate mediante cavi o via radio secondo una o più dei protocolli di comunicazione oggi disponibili , come wifi o simili.
I mezzi attua tori che agiscono sui mezzi di bloccaggio possono essere sia di tipo di tipo meccanico , elettrico , elettromeccanico , elettromagnetico , elettronico idraulico , oleodinamico o simili ed analogamente anche i mezzi di comando di comando del detto attuatore possono essere anch' essi di tipo meccanico , elettrico , elettromeccanico , elettromagnetico , elettronico , idraulico o oleodinamico .
Vantaggiosamente tuttavia una forma esecutiva preferita prevede che gli organi di comando siamo meccanici , elettromeccanici elettromagnetici o elettrici od elettronici.
In questo caso una azione manuale sui detti mezzi di comando può operare su un commutatore di attivazione/ disattivazione di una centralina di generazione di un impulso di potenza di azionamento dei mezzi di bloccaggio oppure può chiudere un circuito di alimentazione dei detti mezzi di bloccaggio.
Nella barra di sterzatura devono quindi essere alloggiati semplicemente due switch che sentono le diverse direzioni di spostamento ad esempio della parte terminale della barra associata alla manopola di afferramento rispetto alla parte della barra fissata al motore o direttamente od indirettamente alla pala del timone o di un organo di comando diverso.
L'azionamento dell'uno o dell'altro switch può generare un impulso che viene interpretato da una centralina di alimentazione dei mezzi di bloccaggio per generare il segnale disabilitazione dei detti mezzi o può chiudere il circuito di alimentazione dei mezzi di bloccaggio causandone la temporanea disabilitazione e quindi il liberamento del movimento di rotazione della barra e quindi del motore o della pala di timone.
Se il sistema prevede mezzi attuatori attivi di sterzatura come nel caso del documento US 6,715,438, allora il segnale di comando può essere inviato alla valvola di abilitazione dell 'alimentazione del fluido in pressione che aziona il cilindro attuatore di sterzatura .
Nella barra devono quindi venire alloggiati almeno due switch od un commutatore a tre vie e non allo stesso tempo strutture come valvole complesse e mezzi idraulici di apertura e chiusura delle stesse. Oltre al vantaggio dal punto di vista della semplicità e dello spazio , si ha anche il vantaggio di ridurre i pericoli di malfunzionamento poiché il sistema è più semplice e soprattutto le valvole ed i mezzi idraulici di comando non richiedono una eccessiva miniaturizzazione .
Anche quando i mezzi di bloccaggio sono di tipo elettromeccanico , elettromagnetico o simili , è possibile prevedere che l'organo di comando che genera gli impulsi di comando per la attivazione/ disattivazione dei detti mezzi di bloccaggio sia costituito da uno o più switch che aprono e chiudono un circuito di alimentazione dell 'attuatore nel senso rispettivamente dell 'attivazione o disattivazione della condizione di bloccaggio o che comandano un circuito elettronico di generazione di segnali di alimentazione.
Nel caso di un dispositivo di bloccaggio meccanico , invece , 1'organo di comando trasmette un movimento di comando o di attuazione ad un meccanismo di bloccaggio attraverso una trasmissione meccanica che in una soluzione preferita è costituita da uno o più cavetti del tipo push-pull . Il movimento dell'organo di comando viene trasmesso dal cavo ad un meccanismo che agisce su una parte mobile dei mezzi di bloccaggio operativamente collegata al braccetto di rotazione del motore od alla barra di sterza tura, la quale parte mobile è accoppiata ad una parte stazionaria vincolata all'imbarcazione, ad esempio allo specchio di poppa ed il quale meccanismo solidale alla parte fissa impegna impedendone il movimento relativo con la parte mobile.
Secondo una ulteriore caratteristica , il dispositivo di bloccaggio può essere previsto in combinazione con un freno od essere costituito da un freno che agisce fra la parte mobile e la parte fissa dei mezzi di bloccaggio .
Il freno può essere di tipo idraulico, meccanico, elettromeccanico, elettromagnetico o simili e può agire solo per modificare 1'attrito della rotazione del motore o del timone oppure anche per esercitare 1'azione di bloccaggio ,
Nel caso della presenza di un sistema idraulico ad esempio , il fremo può essere costituito da una ulteriore valvola di regolazione della portata del flusso di fluido. Regolando la portata , la resistenza allo spostamento della barra di sterzatura , ovvero della rotazione del motore o della pala del timone varia corrispondentemente .
Analogamente il freno nella versione meccanica può essere costituito da uno o più ceppi o da uno o più elementi a frizione portati dall'una o dall'altra della parte mobile o stazionaria ed agenti sulla corrispondente parte rispettivamente stazionaria o mobile in combinazione con mezzi di compressione dei detti ceppi o elementi di frizione.
In questo caso è possibile la versione completamente meccanica con una trasmissione meccanica fra organo di comando e supporto del ceppo o della pastiglia di frizione oppure un aversione con comando idraulico come negli autoveicoli o nelle moto.
Alternative questo freno meccanico sono costituite dai be noti freni elettromagnetici od elettromeccanici .
Liazionamento del freno avviene mediante un attuatore elettrico oppure il freno agisce non per attrito , ma generando forse elettromagnetiche contrapposte grazie a fenomeni di elettromagnetismo .
Il freno elettromagnetico è noto ad esempio ed ampiamente utilizzato per variare la resistenza nei dispositivo di training come ciclette, stepper ed altri dispositivi ,
Nella versione in cui è previsto l'azionamento del freno mediante un segnale elettrico è possibile prevedere di variare automaticamente e/o su comando manuale la frizione esercitata sulla rotazione del motore e/o della pala di timone.
In questo caso 1 'organo di comando agisce generando impulsi di regolazione che vengono interpretati da una centralina nel senso di regolare 1'azione di frenatura modificandole per passi di incremento o di decremento a seconda del numero di impulsi .
Un perfezionamento può prevedere che la regolazione sia attuata in modo corrispondente alla lunghezza dell 'impulso .
Una ulteriore caratteristica può prevedere che quando l'impulso di comando supera una certa durata la regolazione si quella di massima frenatura o massima riduzione dell'azione di frenatura , sostanzialmente corrispondente alla condizione di bloccaggio e di liberazione della rotazione .
Secondo una variante esecutiva, il sistema della presente invenzione , consente di prevedere facilmente stazioni almeno di comando direzionale remote.
Nella versione che prevede quale mezzo di bloccaggio un cilindro idraulico , il colmando manuale sulla barra di sterzatura può essere bypassato prevedendo una interfaccia di collegamento alle camere del cilindro attuatore di condotti di alimentazione e ritorno di un fluido di pressione che viene alimentato da una tradizionale pompa azionata da un volante o simili e che è prevista nella stazione remota.
Una combinazione di valvole di non ritorno in un collettore a più vie permette di collegare allo stesso cilindro più stazioni remote distribuite sull 'imbarcazione .
La variante in cui è previsto un cilindro attuatore la cui attivazione viene comandata dalla barra di sterzatura è anch'essa facilmente collegabile ad una stazione remota di sterzatura analogamente alla soluzione sopra descritta .
Nel caso di comandi elettrici , elettromeccanici od elettromagnetici, poiché l'organo di comando agisce su uno o più commutatori o su uno o più generatori di segnale il by pass dei detti commutatori è ancora più semplice . In questo caso tuttavia è necessario prevedere attuatori attivi di movimentazione del motore o della pala.
Ulteriori caratteristiche sono oggetto delle sottorivendicazioni .
Queste ed altre caratteristiche ed vantaggi da essere derivanti risulteranno più chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui:
La figura 1, illustra schematicamente un esempio schematico di un sistema secondo la presente invenzione , in cui oltre al controllo direzionale utilizzando una barra di sterzatura 1, il controllo direzionale può essere eseguito anche mediante una stazione remota indicata genericamente con 10.
La figura 2 illustra uno schema a blocchi del sistema in cui la possibile ulteriore stazione di controllo direzionale è indicata con linee tratteggiate .
La figura 3 illustra uno schema circuitale primo esempio esecutivo di un sistema di tipo oleodinamico in cui è previsto un dispositivo oleodinamico di bloccaggio della rotazione di sterzatura del motore o della barra di sterzatura.
La figura 4 illustra uno schema circuitale di un secondo esempio esecutivo di un sistema di tipo oleodinamico in cui è previsto un dispositivo oleodinamico di attuazione della sterzatura comandato dalla barra di sterzatura.
Con riferimento alla figura 1 nella stessa è illustrata schematicamente una imbarcazione con un motore fuoribordo 2 fissato allo specchio di poppa. Al motore fuoribordo 2 è fissata una barra di sterzatura 1 che può essere provvista di diversi organi di comando per comandare diverse funzionalità del motore, come ad esempio il numero di giri del motore, la direzione di avanzamento o la condizione folle, la posizione del motore rispetto allo specchio di poppa.
La barra di sterzatura 1 è solidale al motore è montato girevole insieme alla barra stessa intorno ad un asse di sterzatura indicato con A.
Nella figura 1 è prevista una ulteriore stazione di controllo direzionale 10 che presenta un volante 110, un generatore di segnali di comando di una unità di attuazione 20.
La figura 2 illustra il sistema con maggiore dettaglio .
Secondo la presente invenzione , alla barra di sterzatura 1 sono associati organi di comando 3 e 4.
Le caratteristiche dell'invenzione che verranno a seguito esplicitate possono essere previste alternativamente od in combinazione fra loro.
Inoltre gli esempi esecutivi illustrati sono relativi alla realizzazione di tipo oleodinamico . Come appare già chiaro dalla introduzione alla descrizione esistono alternative di tipo elettrico , elettromeccanico, elettromagnetico o meccanico. Queste alternative verranno descritte solo verbalmente e per le caratteristiche necessarie al loro adattamento all 'esecuzione delle funzioni descritte con riferimento agli esempi oleodinamici . Non verranno invece descritte caratteristiche considerate note o comprese nel bagaglio di conoscenze tecniche dell 'esperto di settore.
Una prima caratteristiche dell'invenzione prevede mezzi di blocco della rotazione del motore che sono indicati con 21 e che sono comandati da un organo di comando 3.
L'attuatore di bloccaggio 21, agisce o sul motore stesso o sulla barra 1 di sterzatura impedendo la rotazione del motore intorno all 'asse A fintanto che un segnale di comando generato dall'organo di comando 3 non comporta la disattivazione dell'attuatore di bloccaggio rendendo possibile nuovamente la rotazione del motore intorno all'asse A.
Esistono diverse possibilità di generazione del segnale di comando che può essere di tipo elettrico, meccanico od idraulico , ovvero oleodinamico a seconda del tipo di attuatore di bloccaggio 21 previsto.
In caso di un attuatore di bloccaggio elettrico, elettromeccanico od elettromagnetico , 1'organo di comando può essere un semplice commutatore che chiude ed apre un circuito di alimentazione del segnale di alimentazione del detto attuatore.
In alternativa i segnali generati dall'organo di comando possono essere inviati a unità di trasformazione/ elaborazione che a loro volta controllano 1 'attuatore di bloccaggio.
Tale unità di trasformazione/ elaborazione indicata con 5 può essere una centralina elettrica , elettronica od una centralina idraulica provvista ad esempio di una o più elettrovalvole , oppure anche un attuatore elettrico di motorizzazione di un meccanismo di bloccaggio .
Un esempio di questa prima variante che utilizza una attuatore di bloccaggio idraulico 21 è illustrato nella figura 3.
Nell'esempio della figura 3, un cilindro attuatore 121 con uno stelo 221 ed uno stantuffo 321 che divide la camera del cilindro 121 in due camere separate è fissato con il detto stelo ad esempio allo specchio di poppa dell'imbarcazione , direttamente o per mezzo dell 'organo di fissaggio del motore all imbarcazione. In questo modo una variazione dell'olio nelle camere rispettivamente in entrata nell 'una ed in uscita dall 'altra delle due camere genera lo spostamento del cilindro lungo lo stelo . Al cilindro è vincolato ad esempio il braccetto di sterzatura del motore od alternativamente od in combinazione una parte della barra di sterzatura 1.
Le due camere del cilindro sono collegate fra loro da un circuito di bypass 821 in cui sono presenti almeno una , preferibilmente due elettrovalvole 421 , 521 di chiusura/ apertura del circuito.
Preferibilmente , in assenza di un segnale di comando, le due valvole 421, 521 sono stabilmente nella condizione di chiusura del circuito, per cui il fluido non può passare da una camera all'altra e quindi la rotazione del motore intorno all'asse A è impedita, Quando grazie a un organo di comando viene generato un segnale di attivazione delle due valvole 421 , 521, le stesse vengono portate in condizione di apertura ed il fluido può circolare fra le due camere del cilindro 121 consentendo al motore di ruotare intorno all'asse A.
I mezzi di generazione del segnale , ovvero 1'porgano di comando può essere di tipo qualsivoglia e può essere montato direttamente sulla od integrato con la barra 1.
Una forma esecutiva particolare , ma non limitativa , prevede che la barra 1 presenti una estremità 101 oscillante intorno ad un asse B ad esempio in due direzioni opposte rispetto ad una posizione centrale neutra come indicato dalle frecce C.
L'oscillazione della parte terminale 101 è sfruttata per il comando ad esempio di commutatori (non illustrati in dettaglio) che chiudono un circuito di alimentazione elettrica 301 verso le due valvole, in modo tale per cui le valvole vengono aperte quando una sollecitazione della barra 1 in una direzione o nell 'altra direzione di sterzatura viene esercitata sulla barra stessa determinando come prima risposta una oscillazione della parte terminale nella direzione di sollecitazione e quindi 1'apertura delle valvole 421, 521 e lo sblocco della rotazione del motore intorno all 'asse A grazie all'azione di sterzatura esercitata sulla barra 1 che si sposta corrispondentemente al perdurare della sollecitazione di sterzatura sulla stessa .
In alternativa a questa forma esecutiva è possibile prevedere al posto di un cilindro 121 attua tori di bloccaggio di tipo elettromeccanico , meccanico , elettromagnetico o simili.
In questo caso i commutatori comandati dalla parte terminale di barra 101 chiudono ad esempio un circuito di alimentazione del detti attuatori di tipo elettrico, elettromeccanico , elettromagnetico o simili o comandano generatori di segnali di comando di questi attuatori nel senso di uno sbloccaggio della rotazione del motore.
In generale gli attuatori elettrici , elettromeccanici od elettrornagentici possono prevedere due parti spostabili 1'una rispetto all'atra e di cui una stazionaria che costituisce 1'equivalente all 'asta 221 ed una spostabile rispetto alla detta stazionaria che costituisce l'equivalente del cilindro 121 . Fra dette due parti è possibile prevedere mezzi di vincolo reciproco in una prestabilita posizione relativa che possono venire rimossi mediante 1'alimentazione di un segnale di sbloccaggio.
I mezzi di vincolo possono essere costituiti da mezzi meccanici , come incastri o mezzi di frizione o da forze elettromagnetiche che si oppongono allo spostamento reciproco delle dette due parti.
La figura 4 mostra uno schema a blocchi di una variante del sistema secondo la figura 3.
Nella figura 4 parti identiche od aventi identiche funzioni verranno indicate con gli stessi numeri di riferimento della figura 3.
1/ esempio della figura 4 prevede come ulteriore perfezionamento il fatto che oltre a trattenere bloccato in posizione il motore relativamente alla sua posizione angolare con riferimento all'asse A di sterza tura dello stesso, la rotazione del motore non sia più generata da una forza esercitata direttamente, manualmente dalla barra 1 di sterzatura , ma questa venga esercitata dall'attuatore oleodinamico 31.
Questo attuatore agisce sul braccetto di sterzatura del motore ed è alimentato con olio a pressione, alimentato da una pompa 621 di alimentazione dell 'olio. L'olio alimentato ad una delle camere del cilindro , a seconda della direzione di rotazione del motore, viene prelevato da un serbatoio 721 e l'olio espulso dall'altra camera viene riportato al serbatoio.
Nel circuito sono presenti due elettrovalvole 421 e 521 che sono comandate analogamente a quanto descritto per la figura 3 da commutatori che aprono e chiudono un circuito di alimentazione e che vengono azionati grazie ad organi di comando previsti sulla od integrati nella barra 1.
In particolare anche 1'esempio della figura 4 prevede una parte terminale 101 di barra oscillante intorno ad un asse B , al cui corsa viene utilizzata per comandare i commutatori.
Anche questa variante può prevedere in alternativa altri tipi di attuatori di sterza tura che possono essere meccanici, elettromeccanici, elettromagnetici e simili ed anche per questa forma esecutiva valgono le diverse varianti già descritte per la forma esecutiva della figura 3 con eventualmente ovvi adattamenti.
Ritornando all'esempio della figura 3, ma ciò può essere previsto anche nell 'esempio della figura 4, è possibile prevedere interfacce di collegamento di almeno una o di più ulteriori stazioni di controllo della sterzatura che sono previste in altre posizioni dell 'imbarcazione , così come illustrato a titolo di esempio nella figura 1.
Con riferimento alla forma esecutiva della figura 3 che prevede specificatamente un sistema oleodinamico, la stazione di sterzatura remota 10 può essere costituita da un tradizionale sistema di sterzatura oleodinamico che prevede un organo di controllo direzionale, come un volante o simili 110 (vedi figura 1) , il quale volante è calettato sull'alberino di azionamento di una pompa. La pompa è azionata dalla rotazione del volante ed è collegata alle due camere del cilindro attraverso condotti che hanno la funzione di alimentazione o di ritorno a seconda del senso rotazione del volante 110 . Questo tipo di impianti è noto e viene ampiamente utilizzato nei sistemi di sterzatura oleodinamici .
I condotti 210, 310 di alimentazione/ritorno vengono collegati rispettivamente a ciascuna delle due camere del cilindro 121.
La soluzione è schematizzata con linee tratteggiate nella figura 3. Tale soluzione è applicabile anche all'esempio della figura 4 con ovvie e semplici adattamenti a questa variante rispetto a quella della figura 3.
Appare immediatamente chiaro che eccetto per 1'eventuale previsione di valvole di non ritorno per evitare che l'olio in pressione generato dalla stazione remota 10 passi nel circuito di by pass, non esistono difficoltà ne sono richieste modifiche od accorgimenti importanti per collegare la stazione remota.
Per quanto riguarda 1'eventuale variante elettrica , elettromeccanica od elettromagnetica , con riferimento alla figura 3, rispetto a quanto più sopra descritto, la presenza di una stazione remota richiede di prevedere almeno un attuatore atto a ricevere segnali di questo tipo e trasformarli in una corsa di attuazione della sterzatura del motore.
Per quanto riguarda la figura 4, detto attuatore dovrebbe già essere previsto poiché sarebbe in sostituzione del cilindro 121.
Lo schema della figura 2 mostra la possibilità di prevedere una stazione remota con il blocco tratteggiato 10 che in questo caso si collega ad un attuatore di sterzatura 40.
Per quanto concerne una soluzione puramente meccanica sia per la variante della figura 3 che per quella della figura 4, gli organi di comando 3 possono comprendere leve, ruote od altri organi di afferramento manuale che eseguono una prestabilita corsa fra due posizioni estreme e che trasmettono questa corsa mediante una trasmissione ad un attuatore di bloccaggio meccanico . Un particolare tipologia di trasmissione è costituita ad esempio da uno o due cavi del tipo push pulì .
Questi cavi, ad esempio fissati ciascuno a due estremità diametralmente opposte di una leva di azionamento oscillante, la cui oscillazione è comandata ad esempio dal tratto terminale 101 della barra , trasmettono la corsa di attuazione direttamente a mezzi di bloccaggio meccanici o comandano ad esempio le valvole 421 , 521 della variante della figura 3.
Per quanto attiene la variante della figura 4, anche in questo caso quanto sopra descritto è applicabile con le ovvie modifiche di adattamento.
Secondo ancora una ulteriore caratteristica , anche nella versione meccanica è possibile prevedere facilmente stazioni remote 10 che si collegano preferibilmente mediante propri cavi push pulì all 'attuatore di bloccaggio della rotazione del motore.
Secondo una ulteriore caratteristica dell 'invenzione , è possibile prevedere mezzi di generazione di una forza di resistenza variabile alla rotazione del motore.
Nella figura 2 tali mezzi sono indicati con 50. Detti mezzi possono essere di tipo idraulico , meccanico , elettromeccanico , elettrico , elettromagnetico .
Nella variante idraulica od oleodinamica della figura 3, è possibile prevedere ad esempio regolatori di flusso servocomandabili che sono posti in serie alle elettrovalvole e che vengono comandati da ulteriori organi di comando . Nella figura 2 detti organi di comando sono previsti sulla barra 1 di sterzatura e sono indicati con 4.
Altre varianti sono possibili, come ad esempio una variante elettromeccanica in cui mezzi di frizione vengono azionati in modo da generare una maggiore o minore resistenza alla rotazione del motore mediante impulsi elettrici di comando generati dai detti organi di comando 4.
Alternativamente nella versione meccanica i mezzi di frizione sono comandati da un organo di comando ad esempio per mezzo di una trasmissione ed in particolare eventualmente per mezzo di uno o due cavetti del tipo push-pull comandati dall 'organo di comando e che trasferiscono uno spostamento generato da una corsa dell 'organo di comando sui mezzi di frizione.
Nella forma esecutiva elettromagnetica , è possibile prevedere un freno elettromagnetico del tipo utilizzato ad esempio nelle ciclette o simili, come un motore elettrico in corto circuito ed un variatore della corrente di cortocircuito .
In particolare nelle versioni che prevedono comandi di tipo elettrico per variare la forza di resistenza alla rotazione del motore , è possibile prevedere che la regolazione della detta fora abbia luogo non solo mediante un comando manuale dell'utente attraverso un organo di comando 4, ma anche in modo automatico grazie ad una centralina di comando 60 che acquisisce segnali di rilevamento del numero di giri del motore e genera in base al detto numero di giri un segnale di regolazione della resistenza alla rotazione del motore , redendo la rotazione più o meno facile a seconda del numero di giri del motore stesso.
I de11i mezzi di generazione di una forza di resistenza variabile alla rotazione del motore possono costituire un dispositivo aggiuntivo ai mezzi di bloccaggio della rotazione secondo la figura 3 e/o ai mezzi di bloccaggio ed attuazione della rotazione del motore secondo la figura 4, oppure possono costituire allo stesso tempo parte di detti mezzi o del sistema che li comanda.
Così ad esempio nella versione idraulica in luogo delle elettrovalvole 421 e 521 che chiudono o aprono il circuito è possibile prevedere regolatori di flusso che provvedono a modificare la sezione di passaggio del fluido in modo continuo e progressivo da una condizione di completa interdizione d una condizione di massima luce di passaggio del fluido.
Analoga modalità attuativa può essere prevista con le ovvie varianti per la soluzione elettromeccanica od elettromagnetica o meccanica , essendo possibile prevedere una regolazione della forza di resistenza da una intensità massima in cui la rotazione del motore è praticamente bloccata ad una intensità minima in cui il motore ruota liberamente.
La centralina 60 può essere anche utilizzata per generare gli impulsi di attivazione dei mezzi di bloccaggio 21, degli attua tori di sterzatura 40 su comando di impulsi generati dagli organi di cornando 3 e 4 previsti sulla barra 1 od integrati nella stessa.
Infine è da notare che anche se non esplicitamente illustrato e descritto, Il sistema secondo la presente invenzione può essere previsto in combinazione od essere parte integrata in un sistema di comando delle funzionalità del motore in cui gli organi di comando delle diverse funzionalità sono presenti almeno in parte sulla barra 1 di sterzatura, come ad esempio una manopola girevole per variare il numero di giri del motore ; un comando dell'invertitore di marcia ; un comando di attuatori di tilt o di trim del motore ed altre funzioni possibili .

Claims (10)

  1. esempio per mezzo di una trasmissione ed in particolare eventualmente per mezzo di uno o due cavetti del tipo push-pull comandati dall 'organo di comando e che trasferiscono uno spostamento generato da una corsa dell 'organo di comando sui mezzi di frizione. Nella forma esecutiva elettromagnetica , è possibile prevedere un freno elettromagnetico del tipo utilizzato ad esempio nelle ciclette o simili, come un motore elettrico in corto circuito ed un variatore della corrente di cortocircuito . In particolare nelle versioni che prevedono comandi di tipo elettrico per variare la forza di resistenza alla rotazione del motore , è possibile prevedere che la regolazione della detta fora abbia luogo non solo mediante un comando manuale dell'utente attraverso un organo di comando 4, ma anche in modo automatico grazie ad una centralina di comando 60 che acquisisce segnali di rilevamento del numero di giri del motore e genera in base al detto numero di giri un segnale di regolazione della resistenza alla rotazione del motore , redendo la rotazione più o meno facile a seconda del numero di giri del motore stesso. I de11i mezzi di generazione di una forza di resistenza variabile alla rotazione del motore possono costituire un dispositivo aggiuntivo ai mezzi di bloccaggio della rotazione secondo la figura 3 e/o ai mezzi di bloccaggio ed attuazione della rotazione del motore secondo la figura 4, oppure possono costituire allo stesso tempo parte di detti mezzi o del sistema che li comanda. Così ad esempio nella versione idraulica in luogo delle elettrovalvole 421 e 521 che chiudono o aprono il circuito è possibile prevedere regolatori di flusso che provvedono a modificare la sezione di passaggio del fluido in modo continuo e progressivo da una condizione di completa interdizione d una condizione di massima luce di passaggio del fluido. Analoga modalità attuativa può essere prevista con le ovvie varianti per la soluzione elettromeccanica od elettromagnetica o meccanica , essendo possibile prevedere una regolazione della forza di resistenza da una intensità massima in cui la rotazione del motore è praticamente bloccata ad una intensità minima in cui il motore ruota liberamente. La centralina 60 può essere anche utilizzata per generare gli impulsi di attivazione dei mezzi di bloccaggio 21, degli attua tori di sterzatura 40 su comando di impulsi generati dagli organi di cornando 3 e 4 previsti sulla barra 1 od integrati nella stessa. Infine è da notare che anche se non esplicitamente illustrato e descritto, Il sistema secondo la presente invenzione può essere previsto in combinazione od essere parte integrata in un sistema di comando delle funzionalità del motore in cui gli organi di comando delle diverse funzionalità sono presenti almeno in parte sulla barra 1 di sterzatura, come ad esempio una manopola girevole per variare il numero di giri del motore ; un comando dell'invertitore di marcia ; un comando di attuatori di tilt o di trim del motore ed altre funzioni possibili . RIVENDICAZIONI 1. Un Sistema di controllo direzionale di una imbarcazione comprendente - una barra oscillante di sterzatura azionato manualmente ed operativamente collegato ad un organo di variazione della direzione che agisce sul o nell 'acqua, come una pala di timone od un motore fuoribordo ; mezzi di bloccaggio della barra di sterzatura nella posizione di sterza tura ed i quali mezzi sono attivabili per mantenere la detta barra in una prestabilita posizione di oscillazione e disattivabili per consentire di spostare la detta barra in una posizione di oscillazione per eseguire un cambio direzionale , caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di bloccaggio sono commutabili mediante attua tori di commutazione che sono comandati da un organo di commando previsto sul braccetto.
  2. 2. Sistema di controllo direzionale secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di bloccaggio sono di tipo idraulico , ovvero oleodinamico e comprendono un cilindro idraulico il cui stelo è fissato stazionario allo specchio di poppa dell'imbarcazione ed il cui corpo cilindrico è spostabile lungo detto stelo ed è collegato ad un braccetto di sterzatura del motore o dell 'organo di timone, o viceversa, essendo previsto un circuito chiuso di circolazione dell'olio fra le due camere del detto cilindro nel quale circuito è prevista un valvola di apertura e di chiusura del detto circuito, essendo i detti attuatori di commutazione dei mezzi di bloccaggio di tipo meccanico , elettrico , elettromeccanico , elettromagnetico , elettronico idraulico , oleodinamico o simili, ed essendo organo di comando del detto attuatore anch' esso di tipo meccanico , elettrico , elettromeccanico , elettromagnetico , elettronico , idraulico o oleodinamico .
  3. 3. Sistema secondo le rivendicazioni 1 e 2, in cui 1'attuatore di comando dei mezzi di bloccaggio è una elettrovalvola che apre e chiude il circuito idraulico di comunicazione delle camere del cilindro idraulico, mentre 1 'organo di comando previsto sulla barra di sterzatura è un generatore di impulsi di comando, come un interruttore, un commutatore od un generatore di un impulso di comando.
  4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui i i mezzi di bloccaggio sono di tipo elettrico , elettromeccanico od elettromagnetico , ovvero e comprendono un meccanismo di bloccaggio azionato mediante motori elettrici o mediante forza elettromagnetica, il quale meccanismo comprende almeno una parte mobile spostabile relativamente ad una parte stazionaria , essendo la parte mobile collegata al braccetto del motore o dell'organo di timone e la parte stazionaria collegata all'imbarcazione , ovvero allo specchio di poppa della stessa , mentre fra la parte mobile e la parte stazionaria sono previsti mezzi di bloccaggio azionabili elettricamente o magneticamente e commutabili da una condizione di non interferenza in cui la detta parte mobile e spostabile relativamente alla detta parte stazionaria in una posizione di interferenza in cui detta parte mobile e detta parte stazionaria sono bloccate 1'una all 'altra relativamente allo spostamento relativo essendo l'organo di comando previsto sulla barra di sterzatura e comprendendo un generatore di impulsi di comando, come un interruttore , un commutatore che genera un impulso di comando che viene fornito ad un circuito di potenza per 1'emissione di un impulso di potenza al detto attuatore elettromeccanico od elettromagnetico o che chiude ed apre semplicemente un circuito di alimentazione dell'attuatore elettromagnetico od elettromeccanico .
  5. 5. Sistema secondo la rivendicazione 1 , in cui 1'organo di comando di tipo meccanico , comanda lo spostamento in trazione e spinta di cavi push-pull che trasmettono il movimento ad un trasduttore di comando dei detti attuatori di commutazione dei mezzi di bloccaggio di tipo meccanico , elettrico , elettromeccanico , elettromagnetico , elettronico idraulico , oleodinamico o simili.
  6. 6. Sistema secondo una o più delle precedenti rivendicazioni , caratterizzato dal fatto che i mezzi di bloccaggio comprendono un freno la cui forza frenante è regolabile per la variazione della resistenza di spostamento dell 'organo di timone o del motore, il detto freno essendo al tempo stesso l'organo di bloccaggio od essendo previsto in combinazione con un organo di bloccaggio.
  7. 7. Sistema secondo la rivendicazione 6, in cui il freno è scelto alternativamente fra le seguenti alternative: un freno meccanico che comprende mezzi di generazione di un attrito variabile fra la parte mobile e la parte stazionaria dei mezzi di bloccaggio mediante trasmissione meccanica di una forza di frenatura imposta con un organo di comando manuale previsto sulla barra di sterzatura ; un freno elettromeccanico od elettromagnetico che comprende mezzi elettromeccanici od elettromagnetici di generazione di una forza che si oppone allo spostamento relativo fra la parte mobile e la parte stazionaria i quali mezzi elettromagnetici od elettromeccanici sono attivati dall'organo di comando ed il quale organo di comando comprende mezzi di regolazione del segnale di azionamento dei mezzi elettromeccanici ed elettromagnetici per regolare 1'intensità della forza che si oppone all'oscillazione della barra di sterzatura; una valvola di regolazione del flusso del fluido nel circuito idraulico la quale valvola di regolazione del flusso è comandata mediante l'organo di comando in modo da limitare la portata del fluido attraverso la stessa.
  8. 8. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni 6 o 7, in cui sono previsti mezzi elettronici di controllo del freno che ricevono un segnale corrispondente al numero di giri del motore e generano un segnale di attivazione del freno per impostare una forza di frenatura correlata al numero di giri del motore .
  9. 9. Sistema secondo una o più delle precedenti rivendicazioni , caratterizzato dal fatto che presenta interfacce di collegamento di un organo di comando associato ad una o più stazioni remote di sterzatura, essendo associabili al detto sistema attua tori di sterzatura di tipo idraulico, oleodinamico, meccanico, elettromeccanico , eiettrornagentico.
  10. 10. Sistema secondo la rivendicazione 9 in cui i mezzi di bloccaggio sono costituiti da un cilindro oleodinamico secondo la rivendicazione 2 , essendo previsti in corrispondenza delle entrate delle camere del cilindro terminali di collegamento di tubi di alimentazione di olio a pressione generato da una pompa di un sistema di sterzatura oleodinamico , elettrico, elettromeccanico , elettromagnetico o meccanico.
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