ITVI20010199A1

ITVI20010199A1 - Ruota di timone per imbarcazione

Info

Publication number: ITVI20010199A1
Application number: IT2001VI000199A
Authority: IT
Inventors: Giancarlo Brun
Original assignee: Giancarlo Brun; Finozzi Marino; Sella Adriano; Testolin Pietro
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2003-03-21
Also published as: WO2003024785A1; ES2254764T3; US20060090683A1; DK1441944T3; US7600482B2; PT1441944E; DE60207599D1; DE60207599T2; EP1441944B1; EP1441944A1; ATE310669T1

Description

Titolo·.

Ruota di timone per imbarcazione

Riassunto:

Ruota di timone per imbarcazione a dimensioni di ingombro riducibili. La riduzione è ottenuta mediante scomposizione della ruota in una configurazione a coppie di settori circolari uguali. La configurazione ridotta viene raggiunta tramite una successione opportuna di traslazioni e rotazioni coassiali di dette coppie, oppure, in alternativa, tramite un moto elicoidale continuo, fino alla loro completa sovrapposizione. Sono previsti elementi di guida dei movimenti e di blocco nella configurazione ordinaria e ridotta.

Introduzione e campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce ad una ruota di timone per imbarcazione. Più precisamente, la presente invenzione riguarda una ruota di timone le cui dimensioni di ingombro possono essere ridotte, in modo da rendere disponibile, per gli occupanti l’imbarcazione, lo spazio così guadagnato.Tale riduzione delle dimensioni di ingombro viene ottenuta mediante scomposizione della configurazione geometrica della ruota del timone, secondo le modalità descritte nella presente domanda di brevetto d’invenzione.

Stato della tecnica

L’esigenza di dispone della maggiore quantità di spazio possibile, per gli occupanti le imbarcazioni moderne e per le necessità durante la navigazione, è molto avvertita, sia in fase di guida manuale, sia durante la guida automatica. Nello stato della tecnica , il problema è affrontato in una serie di documenti. Il brevetto US 5048444 prevede la possibilità di ruotare, lateralmente alla posizione ordinaria di guida, la ruota del timone. A tale scopo la ruota è connessa alla colonna tramite un giunto articolato che consente la rotazione laterale attorno al perno del giunto. Altre tecniche prevedono di poter regolcre la colonna che sostiene la ruota tramite dispositivi telescopici, come nel documento US 5199319. In campo automobilistico, il documento JP 58030867 prevede il ribaltamento di un settore della mota, con relative razze, sul rimanente, al fine di facilitare l’accesso al posto guida. In campo nautico, lo stato della tecnica noto non prevede di poter diminuire il volume di ingombro della mota del timone, tramite modifica della sua configurazione geometrica e riduzione delle dimensioni lineari massime, al fine di ricavare spazio disponibile agli occupanti.

Descrizione delle ligure e dell’invenzione

Viene qui di seguito indicata la lista delle figure relative all’invenzione, seguita dilla descrizione dell’invenzione stessa,

con riguardo alla versione preferita, secondo due modalità di attuazione del movimenta di scomposizione.

La fig.1 rappresenta, in vista frontale, la mota del timone della presente invenzione rella sua configurazione ordinaria e nella configurazione scompostaci fine di ridurne il volume di ingombro, secondo la versione preferita.

La fig.2 rappresenta, in vista frontale, la mota del timone della presente invenzione scomposta nei tre elementi a struttura tubolare, coassiale e telescopica, seconda la versione della fig.l, ovvero in tre coppie di settori circolari opposti al vertice, ciascuno di 60 gradi di ampiezza.

La fig.3 rappresenta, in sezione verticale, una vista dello snodo che congiunge la ruota del timone della presente invenzione all’albero, in due distinte posizioni, la prima nonnaie, l’altra inclinata sull’albero stesso.

Le fig.4 a, b,c rappresentano una vista tridimensionale esplosa della struttura tubolare, coassiale e telescopica del dispositivo che, secondo la presente invenzione, rende possibile la riduzione del volume di ingombro della ruota del timone. Si tratta di tre manicotti cilindrici coassiali e telescopici, ognuno dei quali sostiene una coppia di settori circolari. In particolare, la fig.4 a mostra due viste, la seconda delle quali ruotata di 180° in senso orario rispetto alla prima, del manicotto più interno, dotato di due scanalature atte a consentire e a regolare il moto relativo dei restanti due manicotti.

Le fig.5 rappresenta, in vista frontale, la ruota del timone a volume di ingombro ridotto secondo una seconda versione della presente invenzione.

La fig.6 e la fig.7 rappresentano una vista tridimensionale esplosa della struttura tubolare, coassiale e telescopica del dispositivo della presente invenzione, nella versione preferita a tre settori, con modalità di moto elicoidale e continuo per la scomposizione della ruota.

Con riferimento alle figure 1 e 2, la mota del timone della presente invenzione si compone, nella versione preferita, di tre coppie di settori circolari S1S1,S2S2,S3S3, opposti al vertice, nel centro della mota. Ognuno di detti settori possiede la stessa ampiezza angolare, ovvero 60 gradi. Ognuno di tali settori è delimitato da due raggi e da un arco di circonferenza della mota. I raggi di tutti i settori intersecano la circonferenza in punti che costituiscono i vertici di un esagono regolare.

La prima coppia di settori circolari, S1S1 è resa solidale all’asse o albero della mota, tramite il manicotto MI. Detto manicotto, a forma cilindrica, possiede, sulla sua superficie esterna, due scanalature, fig.4 a, indicate con si e s2. Le scanalature sono ricavate su porzioni diametralmente opposte della superficie cilindrica. Esse hanno la stessa configurazione geometrica, composta da una parte longitudinale seguita, ad angolo retto con la prima, da una parte circolare in senso antiorario, guardando il manicotto MI di fronte. La esatta posizione e funzione delle scanalature apparirà più chiara nel corso della presente descrizione. E’ possibile intuire, fin d’ora, che le due scanalature qui descritte, assieme ad una feritoia, che si trova sul manicotto M2, consentono e regolano la successione di moti traslatori e rotatori atti a far passare la ruota del timone dalla configurazione ordinaria a quella a volume di ingombro ridotto. Nel caso qui descritto, che si riferisce alla versione preferita dell’invenzione, il senso di rotazione prescelto per poter operare la scomposizione della mota del timone è il senso antiorario. Detta scelta non è limitativa delle caratteristiche dell’invenzione, essendo il senso orario altrettanto applicabile, purché mantenuto per ognuno dei manicotti soggetti a movimento di rotazione.

La seconda coppia di settori circolari, in cui è suddivisa la mota del timone, è indicata con S2S2, vedi fig.1,2 e 4 b.

Detta seconda coppia possiede, come già anticipato, due settori opposti al vertice, ognuno di ampiezza pari a 60 gradi. Essi sono delimitati dai corrispondenti archi di circonferenza della ruota, mentre al centro sono uniti e resi solidali al manicotto M2. Detto manicotto, fig.4 b, conserva la forma cilindrica del manicotto MI ed è coassiale a questo. Più precisamente, il diametro interno del manicotto M2 corrisponde, a meno della tolleranza richiesta dal funzionamento dell’intero dispositivo, al diametro esterno del manicotto MI sopra descritto.

La parte frontale del manicotto M2 differisce dalla corrispondente parte del manicotto MI nel possedere due cavità C2, ricavate nello spessore del manicotto, contigue ai settori S2S2 e diametralmente opposte rispetto al centro del sistema.

Dette cavità, che geometricamente si configurano come segmenti di settore cilindrico, sono destinate a ricevere, durante il funzionamento del dispositivo, nella configurazione ordinaria, le porzioni di volume, indicate con Al, dei settori S1S1 sopra descritti. Il manicotto M2 è dotato, inoltre di un foro filettato F2, la cui funzione è quella di alloggiare un grano G2, la cui estremità interna sporge dalla superficie interna del manicotto di una quantità tale da potersi ingaggiare convenientemente nella scanalatura indicata con s2, nella seconda parte, ruotata, della fig.4 a.

Il manicotto M2 possiede, sulla sua superficie esterna, una feritoia f, secondo lo sviluppo già descritto a riguardo delle scanalature sl,s2, appartenenti al manicotto MI. Va notato che f indica una feritoia, passante l’intero spessore del manicotto M2, e non una scanalatura, come nel caso del manicotto MI. Anche in questo caso, l’esatta posizione e la lunghezza delle due parti, longitudinale e circolare, della feritoia saranno meglio specificate in seguito.

La terza coppia di settori circolari, mostrata in dettaglio, nella sua parte centrale nella fig.4c, è indicata con S3S3. Essa è composta da due settori opposti al vertice, ognuno di ampiezza pari a 60 gradi. Essi sono delimitati dai corrispondenti archi di circonferenza della ruota del timone. Al centro essi sono solidali al manicotto cilindrico M3, fig.4c. Detto manicotto possiede il diametro interno che, a meno della tolleranza richiesta per il funzionamento dell’intero dispositivo, corrisponde al diametro esterno del manicotto M2. Il manicotto, presenta, nella sua parte frontale due cavità C3, ricavate nello spessore del medesimo, contigue ai settori S3S3 e diametralmente opposte rispetto al centro del sistema. Dette cavità sono destinate a ricevere, nella configurazione ordinaria della mota, la somma dei volumi Al A2 per ognuna delle coppie di settori circolari S1S1 e S2S2, sopra descritti.

Il manicotto M3 è dotato, inoltre, sulla sua superficie esterna di un foro filettato F3, destinato ad alloggiare la vite V, di fissazione del sistema o nella configurazione circolare ordinaria, o nella sua configurazione sovrapposta.

La vite di fissazione passa attraverso la feritoia , posta sul manicotto M2,e percorre, con la sua estremità, la scanalatura s2, nelle sue due parti: longitudinale e circolare. I punti di fissaggio della vite V avvengono nelle estremità della scanalatura, corrispondenti alla

configurazione ordinaria e a quella a volume di ingombro ridotto, o configurazione

ridotta.

La scelta della posizione dei fori filettati destinati ad alloggiare il grano G e la vite V, le

scanalature si, s2, la feritoia f, non è arbitraria. Essa deve tener conto delle modalità di

funzionamento dell’intero dispositivo, come verrà di seguito descritto in dettaglio. Poiché

detto funzionamento si basa su sequenze di movimenti di traslazione e di rotazione di

elementi costituenti la ruota del timone, la scelta della posizione, delle parti lineari, delle

parti circolari delle scanalature e della feritoia, come anche quella dei fori del grano e

della vite, è interdipendente e soggetta alle condizione iniziale della ruota (configurazione

intera) e a quella finale(configurazione a volume di ingombro ridotto).

.y La fig.3 mostra che il sistema dei manicotti cilindrici e coassiali può essere connesso

all’albero del timone tramite un giunto sferico, in luogo di una solidarizzazione fissa

all’albero della mota del timone, come sopra descritto. Il giunto sferico, rimanendo ogni

altra caratteristica dell’invenzione invariata, consente una ulteriore possibilità di disporre o il volume di ingombro della ruota del timone, a scelta nella configurazione ordinaria o in

quella ridotta, in posizione inclinata, liberando altro spazio utile. Il giunto si compone di !

una sfera disposta all’estremità dell’asse della ruota. Detta sfera possiede un foro

diametrale, attraverso cui passa un perno alle cui estremità è connesso il primo manicotto. \

Funzionamento dell’invenzione

Nella sua configurazione circolare ordinaria, la mota del timone rimane un sistema

solido, privo di movimenti relativi tra i suoi componenti. Questo stato è ottenuto

mantenendo chiusa la vite di fissazione V. Questa è montata sul foro filettato F3 del

manicotto M3, passa attraverso la feritoia f del manicotto M2 , occupa l’estremità iniziale

\ della scanalatura s2 del manicotto Mie, in questo punto, preme contro il manicotto MI. In tal modo, la mota del timone permane fissa nella sua configurazione ordinaria. La cavità C2 del manicotto M2 è completamente e precisamente occupata dal volume A 1 del manicotto MI. Quest’ultimo è connesso, sia in maniera solidale, sia tramite il giunto sferico sopra descritto, all’ albero della ruota. La cavità C3 del manicotto M3 è, nella configurazione circolare ordinaria, è completamente e precisamente occupata dalla somma dei volumi A1+ A2. Questa disposizione degli elementi di cui si compone il sistema, fa si che, con la sola fissazione della vite V, lo stesso rimanga un corpo solido unico, sia nella posizione ordinaria, sia in quella ridotta.

Per disporre la mota del timone nella sua configurazione ridotta, si opera come segue. La vite V viene allentata e il sistema è reso mobile. Si spinge all’ indietro la coppia S3S3, imponendo un moto di traslazione: l’estremità della vite V percorre completamente la parte longitudinale della feritoia f, ricavata sul manicotto M2. La parte longitudinale della feritoia f è sovrapposta esattamente alla corrispondente parte della scanalatura si. A questo punto, il manicotto M3 può essere fatto ruotare in modo che la vite V percorra la parte circolare della feritoia f su M2. Questa rotazione è possibile in quanto il percorso longitudinale della vite V è necessario e sufficiente a svincolare completamente la coppia S3S3 dalla sua posizione relativa alle rimanenti coppie in configurazione ordinaria. In altre parole, la coppia S3S3, tramite la detta traslazione, si sottrae al vincolo posto alla rotazione, costituito dallo spessore stesso dei settori di mota, pone detti settori in posizione sfalsata di una quantità pari allo spessore stesso, e consente la rotazione del manicotto M3, sul sottostante manicotto M2, di un angolo pari all’ampiezza angolare della feritoia F. La parte circolare della feritoia è esattamente sovrapposta alla corrispondente parte circolare della sottostante scanalatura s2, ricavata, come detto, sul manicotto MI. L’ampiezza angolare della parte circolare della feritoia è di 60 gradi, mentre l’ampiezza angolare della parte circolare della sottostante scanalatura è di 120 gradi. Eseguita questa prima rotazione di M3, a seguito della traslazione sopra descritta, è necessario spingere il manicotto M3 longitudinalmente: la vite V, appoggiandosi all’estremità della parte longitudinale della feritoia f, trascina il sottostante manicotto M2 lungo il manicotto MI, di una quantità pari al percorso completo, svolto daH’estremità della vite V, di tutto il tratto longitudinale della scanalatura s2. Questo movimento è necessario e sufficiente a svincolare, ora, la coppia S2S2 , tramite sfalsamento dei piani dei settori, dalla coppia S1S1, consentendone, rispetto a quest 'ultima, una rotazione di 60 gradi.Durante questa rotazione, l’estremità della vite V, che ha già esaurito la tutta la parte circolare della feritoia f, percorre completamente la parte residua di altri 60 gradi, della scanalatura s2. La successione di movimenti qui sopra descritta ha come risultato quanto segue: spostamento all’ indietro e rotazione di 60 gradi su SI SI della coppia S2S2 fino a sovrapposizione completa dietro a S1S1; spostamento aH’indietro di S3S3 e rotazione di 60 gradi su S2S2 (120 gradi su SI SI), con sovrapposizione completa su S2S2 e su SI SI. Con ciò viene raggiunta la configurazione ridotta. Si stringe, a questo punto, la vite V che, trovandosi nella posizione circolare estremarla della feritoia f, sia della scanalatura s2, permette di bloccare la ruota del timone nella configurazione ridotta e di mantenervela. I movimenti sopra descritti sono rappresentati dalla successione seguente: traslazione-rotazione-traslazione-rotazione.

In alternativa, il manicotto M3 può essere fatto proseguire nel moto di traslazione: in questo caso la vite V, esaurita la parte longitudinale della feritoia f, trascina il sottostante manicotto M2 nel moto traslatorio, imponendo all’ estremità inferiore del grano G di percorrere completamente la parte longitudinale della scanalatura s2, ricavata sul manicotto MI . Non resta, a questo punto, che ruotare nel senso consentito dalla parte circolare della feritoia f il manicotto M3, fino ad esaurirne completamente il percorso.

Ora la successione dei movimenti è la seguente: traslazione-traslazione-rotazionerotazione.

II risultato finale è esattamente lo stesso: il raggiungimento, per la mota del timone, della configurazione a volume di ingombro ridotto.

Una seconda modalità di esecuzione del movimento di scomposizione della mota del timone dalla configurazione ordinaria alla configurazione ridotta viene qui di seguito descritta, con riferimento alle figure 6 e 7. Secondo questa modalità, il movimento di scomposizione è un movimento elicoidale continuo che congiunge le due configurazioni della mota. Per ottenere ciò, ferma restando la struttura a tre settori circolari, congiunti al centro a tre manicotti tubolari, coassiali e telescopici .come sopra diffusamente descritto, la geometria dell’invenzione e la sua esecuzione meccanica sono così modificate. La feritoia passante sul manicotto M2 e le scanalature sl,s2 sul manicotto MI sono costituite da segmenti di elica cilindrica. Inoltre, i bordi laterali, indicati con B, dei settori circolari sono tagliati non ad angolo retto sulla superficie frontale degli stessi, bensì ad inclinazione pari a quella dell’elica cilindrica. Questa esecuzione consente di scompone la mota del timone mediante un movimento elicoidale e continuo, anziché con una successione di traslazioni e rotazioni , come descritto sopra. La funzione della vite e del grano rimane invariata.

La descrizione e le modalità di funzionamento dell’ invenzione sopra riportate si riferiscono alla versione preferita dell’invenzione, ovvero a quella in cui la mota viene scomposta in tre coppie di settori circolari uguali. Detta descrizione non è in alcun modo limitativa per versioni a due coppie, o a più di tre coppie di settori circolari, così come per il verso di rotazione prescelto per i movimenti rotatori di scomposizione, le caratteristiche dell’invenzione rimanendo inalterate anche per queste versioni.

Claims

Rivendicazioni 1. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della ruota di timone per imbarcazioni, caratterizzato dal fatto di far passare la ruota del timone dalla ordinaria configurazione circolare ad una configurazione a volume di ingombro ridotto tramite scomposizione della mota in settori circolari coassiali sovrapponibili.
2. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della mota di timone per imbarcazioni, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detti settori sono raggruppati a coppie , ogni coppia essendo costituita da due settori opposti al vertice e resi solidali su un manicotto tubolare centrato sull’asse della mota. 3. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della mota del timone per imbarcazioni, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il manicotto più interno, o della prima coppia, è reso solidale all’albero dell’asse della mota del timone mentre il manicotto di ogni altra coppia è tubolare e coassiale al precedente e scorre a cannocchiale sul precedente.
3. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della mota del timone per imbarcazioni, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ogni manicotto è dotato di scanalature, o feritoie, o entrambe, o di fori filettati tali da alloggiare degli appositi grani e viti che hanno la funzione, percorrendo dette scanalature feritoie, di guidare e delimitare la serie di movimenti necessaria a scomporre la mota del timone per portarla dalla configurazione circolare ordinaria a quella a volume di ingombro ridotto.
4. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della mota del timone per imbarcazioni, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fato che il manicoto più esterno è dotato di una vite passante di fissazione della ruota nelle posizioni ordinaria e ridotta, l’estremità della vite agendo dentro una scanalatura del manicoto più interno.
5. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della ruota del timone per imbarcazioni, secondo le rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fato che il movimento di passaggio dalla configurazione ordinaria a quella ridotta può essere eseguito tramite una delle seguenti modalità: Luna successione di sole traslazioni lungo l’asse della mota, verso l’intemo, seguita da una successione di sole rotazioni nello stesso senso, atorno al medesimo asse; 2. una successione alternata traslazione -rotazione tra le medesime configurazioni iniziale e finale, in queste prime due modalità i movimenti essendo indoti dalle medesime scanalature e dalla medesima feritoia aventi forma mista longitudinale-circolare; 3. un movimento elicoidale cilindrico che congiunge le due configurazioni iniziale e finale della ruota, indoto da scanalature e feritoia aventi forma di segmento di elica cilindrica, e dai bordi dei setori circolari inclinati dello stesso angolo dell’elica, il movimento, in ognuna delle tre modalità, essendo guidato da un grano e fissato da una vite alloggiati in corrispondenti feritoie e scanalature e fori otenuti nei manicoti.
6. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della ruota del timone per imbarcazioni, secondo le rivendicazioni precedenti, caraterizzato dal fatto che l’ampiezza di ogni singola traslazione non è inferiore allo spessore massimo della ruota del timone e che l’ampiezza di ogni singola rotazione è pari all’ampiezza di ognuno dei setori circolari in cui la mota viene scomposta.
7. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della ruota del timone per imbarcazioni, secondo la rivendicazione precedente, caraterizzato dal fatto che, nel caso in cui la ruota venga scomposta in tre coppie di settori circolari, l’ampiezza di ogni settore risulta di 60 gradi.
8. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della mota del timone per imbarcazioni, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il primo manicotto, solidale all’asse della ruota, possiede due scanalature, il manicotto successivo possiede una feritoia e,aH’intemo, un grano che impegna una scanalatura del sottostante primo manicotto, il manicotto esterno possiede una vite di bloccaggio, passante attraverso la feritoia del sottostante secondo manicotto, fino a impegnare l’altra scanalatura dell’ancora sottostante primo manicotto, al fine di bloccare, alle due estremità di questa scanalatura, la ruota nella configurazione ordinaria o nella configurazione ridotta.
9. Metodo e dispositivo per la riduzione dello spazio di ingombro della mota del timone per imbarcazioni, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il primo manicotto è connesso all’asse della mota tramite un giunto sferico , che consente, in aggiunta alla riduzione di spazio, di inclinare il piano della ruota secondo una prescelta giacitura dello stesso, all 'interno di un prefissato intervallo di variazione.