ITRE20120014A1 - Dispositivo distributore per idroguida - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“DISPOSITIVO DISTRIBUTORE PER IDROGUIDAâ€

La presente invenzione inerisce a un distributore a camicia destinato a essere impiegato nei dispositivi di sterzo idraulico.

I dispositivi di sterzo idraulico comprendono un attuatore idraulico atto a funzionare in due opposte direzioni, generalmente costituito da un gruppo cilindro pistone a stelo passante, il quale à ̈ collegato al quadrilatero dello sterzo.

L’olio viene inviato all’attuatore idraulico da un dispositivo distributore che ruota all’interno di un corpo fisso cui fa capo la pompa di alimentazione dell’olio.

Il distributore rotante indirizza quantità controllate di fluido idraulico in pressione all’attuatore al quale à ̈ collegato, ed indirizza allo scarico il fluido proveniente dall’attuatore.

La presente invenzione si riferisce in modo specifico ai distributori rotanti del tipo a camicia, che comprendono all’interno del corpo fisso due elementi cilindrici concentrici accoppiati a tenuta, i quali sono atti ad assumere diverse posizioni angolari relative uno rispetto all’altro.

L’elemento interno, comunemente chiamato cassetto, à ̈ cavo assialmente ed à ̈ rigidamente accoppiato al volante del veicolo, mentre l’elemento esterno, comunemente chiamato camicia, à ̈ torsionalmente collegato all’elemento interno mediante mezzi elastici, limitatamente a prime piccole reciproche rotazioni, e mediante mezzi rigidi oltre le piccole rotazioni.

In particolare il distributore può assumere sostanzialmente tre posizioni operative, in una delle quali, detta posizione neutra, il fluido in pressione proveniente dalla pompa associata viene inviato direttamente allo scarico e quindi lo sterzo non viene interessato, mentre in ognuna delle altre due posizioni, il fluido in pressione viene inviato all’attuatore idraulico che comanda lo sterzo in una direzione o nella direzione opposta, ed il fluido proveniente dall’attuatore idraulico viene inviato allo scarico.

Sia il cassetto sia la camicia sono dotati di aperture distribuite sulla loro superficie, che sono poste in reciproca corrispondenza (posizione neutra) oppure sfalsate in funzione della posizione angolare relativa tra cassetto e camicia.

I mezzi elastici mantengono la camicia e il cassetto nella posizione relativa corrispondente alla posizione neutra, mentre l’azionamento del volante modifica la reciproca posizione relativa di cassetto e camicia per indirizzare il fluido idraulico nell’una o nell’altra direzione corrispondenti alle due diverse direzioni di sterzata.

L’azionamento del volante provoca una sfasatura tra cassetto e camicia che si mantiene costante finché si continua a ruotare il volante mentre, quando cessa la rotazione del volante, i mezzi elastici rimettono in fase la camicia e il cassetto nella posizione neutra.

La camicia ruota all’interno del corpo fisso del distributore, in una cavità cilindrica del corpo esterno che comprende scanalature circonferenziali per alimentare l’olio alle aperture della camicia.

In un distributore a camicia del tipo suddetto assumono grande importanza le aperture radiali distribuite sulla superficie del cassetto e della camicia, nonché l’estensione circonferenziale delle aperture interne della camicia.

L’invenzione interessa in modo specifico le aperture attraverso le quali l’olio attraversa la camicia ed il cassetto e viene mandato allo scarico, attraverso le aperture della camicia che sono poste in corrispondenza di aperture omologhe ricavate sul cassetto.

E’ noto un dispositivo distributore a camicia nel quale le aperture della camicia sono costituite da fori radiali, che interessano la parete della camicia, i quali comprendono un primo tratto che penetra solo parzialmente nella parete esterna della camicia, seguito da un tratto a sezione ridotta che prosegue sino alla superficie interna della camicia.

In alternativa il tratto a sezione ridotta può essere sostituito da una fessura posta su un piano diametrale della camicia, ed avente larghezza (estensione circonferenziale) inferiore al diametro del primo tratto dei fori presenti nella parete della camicia.

Questo distributore à ̈ descritto nel brevetto europeo EP 1 009 649 B1.

Grazie a questa conformazione vengono risolti alcuni problemi inerenti la limitazione delle deformazioni dei componenti del distributore a camicia come conseguenza di un eccesso di pressione all’interno della camicia, deformazioni che possono compromettere la libera rotazione della camicia nel corpo, e/ del cassetto nella camicia.

La larghezza della fessura, per garantire un buon funzionamento, deve essere, come detto, più piccola possibile al fine di garantire tra fessure adiacenti un ampio spazio circonferenziale di tenuta dell’olio.

Questa soluzione tuttavia, pur risolvendo i problemi postulati, presenta inconvenienti che ne limitano sensibilmente l’impiego.

La riduzione della sezione di passaggio dell’olio che si verifica dal primo tratto al secondo tratto del foro, oppure dal primo tratto del foro alla fessura, modifica il regime idraulico dell’olio.

Inoltre questa riduzione realizza una strozzatura che modifica il regime delle pressioni dell’olio.

Questi fenomeni possono tradursi nell’instabilità di funzionamento del dispositivo, o anche in un incremento dell’energia necessaria al suo funzionamento, o in rumorosità indesiderate.

Lo scopo della presente invenzione à ̈ di ridurre i sopra lamentati fenomeni nell’ambito di una soluzione semplice ed economica.

Questo risultato à ̈ conseguito, secondo l’invenzione, da un dispositivo distributore avente le caratteristiche recitate nella rivendicazione indipendente.

Le rivendicazioni dipendenti ineriscono a ulteriori vantaggiose caratteristiche dell’invenzione.

I pregi e le caratteristiche costruttive e funzionali dell’invenzione saranno evidenti dalla particolareggiata descrizione che segue, riferita alle figure delle allegate tavole che ne mostrano una particolare preferita forma di attuazione data a titolo di esempio non limitativo.

La Fig.1 mostra una vista laterale della camicia del distributore.

La Fig.2 Ã ̈ la sezione II di Fig.1.

La Fig.3 à ̈ la sezione III-III di Fig.1, con il cassetto all’interno della camicia.

La Fig.4 mostra il dispositivo di Fig.3 in una diversa posizione operativa

La Fig.5 Ã ̈ la sezione V-V di Fig.2.

Dalle figure si rileva la camicia (1) dotata di quattro serie circonferenziali (t), (u), (v), (w) e (z) di aperture. La presente invenzione inerisce in modo specifico alle aperture della serie (z).

Nell’esempio illustrato queste aperture comprendono ognuna una coppia di fori radiali (4) che si dipartono dalla superficie esterna della camicia, senza raggiungere la superficie interna. Tuttavia, come detto, detti fori possono essere uno o più di uno per ogni apertura, e ad esempio essi possono essere tre per ogni apertura.

Gli assi dei fori di ogni coppia di fori dell’esempio sono posti sul medesimo piano diametrale della camicia.

Essi sfociano in una fessura (5), a sviluppo assiale, il cui piano centrale di simmetria comprende l’asse dei fori (4).

Detta fessura (5) può essere convenientemente ricavata con un utensile a fresa, e viene talvolta indicata come fresatura.

In alternativa le aperture possono comprendere ognuna un solo foro (4).

La larghezza (L) della fessura (5) à ̈ convenientemente minore del diametro (à ̧) dei fori (4), preferibilmente à ̈ compresa tra 0,30à ̧ e 0,85à ̧, mentre la sua impronta sulla superficie interna della camicia à ̈ preferibilmente compresa tra due e cinque volte la somma dei diametri dei fori.

Ciò consente non solo di mantenere l’arco tra due fessure (5) adiacenti molto minore dell’arco tra due fori adiacenti, ma anche di evitare riduzioni della sezione di passaggio dell’olio nelle aperture comprendenti i fori (4).

La riduzione di sezione che si verifica nella tecnica nota nel passaggio tra i fori e la fessura in cui essi sfociano viene evitata per il fatto che, come detto, i fori si prolungano all’interno della fessura.

All’interno della camicia (1) à ̈ posto il cassetto (6), di usuale costruzione, il quale à ̈ dotato di aperture (7) costituite da fessure o fresature svasate verso l’esterno del cassetto, che non vengono descritte in maggior dettaglio in quanto usuali.

Con riferimento alla Figure si rileva che nel dispositivo la camicia (1) esterna ha spessore (S) e aperture ognuna comprendente due fori (4) di diametro (à ̧) che scendono, a partire dalla superficie esterna, per una profondità (P1) inferiore allo spessore della camicia.

Al centro dei fori à ̈ presente, nella superficie interna della camicia, una fresatura assiale (5) avente una larghezza (L) inferiore al diametro (à ̧) dei fori, nell’esempio L= 0,8à ̧ .

La fresatura penetra nella parete interna della camicia sino ad una distanza (P2) dalla parete esterna della camicia.

La fresatura (5) e i fori (4) si sovrappongono di una quantità media(a), che nel caso specifico dei due fori illustrati in figura à ̈ a = (a1+ a2):2.

La sezione d’ingresso dell’olio nella camicia, dall’esterno verso l’interno, à ̈

Sin= 2·[1⁄4·Î ·Ã ̧<2>]

la sezione di passaggio dell’olio dai fori della camicia alla fresatura, dall’esterno verso l’interno, à ̈

Sout= 2·[(a1+a2+ Ã ̧)·L]

La sezione di passaggio dell’olio dalla camicia al cassetto à ̈ certamente maggiore di Sout.

Regolando opportunamente il diametro, la profondità ed il numero dei fori 5 presenti in ogni apertura, la larghezza L della fresatura 5, e la interferenza (a) tra la fresatura ed i fori, à ̈ sempre possibile mantenere la sezione del passaggio dell’olio nelle aperture almeno uguale alla sezione di ingresso attraverso i fori, evitando ogni indesiderata strozzatura.

Si intende che l’invenzione non à ̈ limitata all’esempio sopradescritto e che varianti e perfezionamenti possono esservi apportati senza uscire dall’ambito delle seguenti rivendicazioni.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo distributore rotante per uno sterzo idraulico, che riceve l’olio da una pompa e lo invia selettivamente allo scarico o all’attuatore dello sterzo in una direzione desiderata, comprendente un corpo esterno, un elemento tubolare esterno, detto camicia, ruotante nel corpo del distributore, un elemento tubolare interno, detto cassetto, ruotante a tenuta nella camicia, una serie (z) di aperture che attraversano la parete della camicia, poste di fronte a una serie di corrispondenti aperture (7) che attraversano la parete del cassetto, mezzi elastici posti tra camicia e cassetto per mantenere le aperture della camicia in corrispondenza delle aperture del cassetto, mezzi rigidi di collegamento del cassetto all’asse del volante di guida, caratterizzato dal fatto che ogni apertura della camicia comprende almeno un foro radiale che si diparte dalla supeficie esterna della camicia e si ferma a distanza dalla superficie interna della camicia, ed una fessura giacente in un piano radiale, disposta simmetricamente rispetto all’asse del foro, la cui larghezza (L) à ̈ minore del diametro à ̧ del foro, e la cui profondità à ̈ maggiore della distanza della superficie interna della camicia dalla base del foro, in guisa da entrare nel foro e sovrapporsi ad ogni foro di una distanza media (a).
2. 2. Dispositivo secondo la riv.1 caratterizzato per il fatto che i fori (4) di ogni apertura sono due.
3. 3. Dispositivo secondo la riv.1 caratterizzato per il fatto che la larghezza della fessura à ̈ compresa tra 0,30 e 0,85 volte il diametro à ̧ del foro.
4. 4. Dispositivo secondo la riv.1 caratterizzato per il fatto che la lunghezza assiale dell’impronta della fessura sulla superficie interna della camicia e di almeno tre volte il diametro del foro.
5. 5. Dispositivo secondo la riv.1 caratterizzato per il fatto che la lunghezza assiale dell’impronta della fessura sulla superficie interna della camicia à ̈ compresa tra tre e almeno 5 volte la somma dei diametri dei fori.
6. 6. Dispositivo secondo la riv.1 caratterizzato per il fatto che i fori (4) di ogni apertura sono tre.