IT8367279A1

IT8367279A1 - Apparecchiatura di rivelazione di rotazione

Info

Publication number: IT8367279A1
Application number: ITTO1983A067279A
Authority: IT
Original assignee: Tokai Trw & Co
Priority date: 1982-03-15
Filing date: 1983-03-14
Publication date: 1984-09-14
Also published as: GB2117521B; KR840004263A; GB8306932D0; IT1159370B; JPS58156857A; KR890004667B1; ES520548A0; DE3309214A1; AU1231083A; NL8300926A; GB2117521A; DE3309214C2; ES8403389A1; FR2523295A1; CA1194179A; BE896149A; AU552356B2; IT8367279A0; US4512367A

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

^DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale avente per titolo: E 2916 I /'Apparecchiatura di rivelazione di rotazione" t

,a nome:TOKAI TRW & CO.,LTD.,di nazionalit? giapponese,con

sede in 1203,Aza Shimotamonaka,Ushiyama-cho, Kasugai-shi, ,

?

!Aichi-ken,Giappone.

I

^Inventori designati:

I

?Michio ABE,di nazionalit? giapponese,residente in 2-119, \

IMino-cho, Kasugai-shi,Aichi-ken,Giappone; ^

Naoyuki MAEDA,di nazionalit? giapponese, residente in 671-1,',

Aza Higashikoken,Oaza Inuyama, Inuyama-shi,Aichi-ken,Giap-T

pone;

Robert M. LYNAS,di nazionalit? statunitense, residente in

,32081,Meadowlark Way,Pepper Pike,Ohio 44124 U.S.A.

canco Depositata il 1 4 MAR. 1983 al N? EUG BBA ?6727S A/83

RIASSUNTO

I

E1descritta un'apparecchiatura di rivelazione di rota- ,

.zione per un sistema di servosterzo di un veicolo,che com- .

.prende una valvola di regolazione accoppiata ad un albero co-,

mando sterzo di un volante del veicolo per regolare-un flusso

di fluido di comando alimentato ad un attuatore per effettuale un'operazione di sterzatura,un magnete di rotore assicura

,to ad un albero di ingresso della valvola di regolazione in * w?? /

r

.modo da ruotare insieme ad esso come un corpo unico,una bobi ; '?

na di statore a forma di cerchio concentrico disposta in modo

da affacciarsi al magnete di rotore,ed una carcassa che ser

I

ve anche da giogo di nucleo di ferro,montato su un involucroi

della valvola di regolazione per accogliere il magnete di ro-(

4tore e la bobina di statore e sostenere la bobina di statore j

cosicch? quando l'albero di ingresso ? fatto ruotare insegui*

t

(to all'azionamento di sterzatura del volante si produce una t

?

forza elettromotrice onde rivelare uno spostamento di rotazio.

ne dell'albero di ingresso. j

i

t DESCRIZIONE }

I

, La presente invenzione concerne un'apparecchiatura di ri_i

gelazione di rotazione ed in particolare un'apparecchiatura ,

atta a rivelare un'entit? di cambiamento dell'angolo di ster-,

izatura quale uno dei parametri di regolazione di un meccani- .

smo di servosterzo che contribuisce all'operazione di sterza-,

per incarico tura di un'automobile in marcia. j EUGENIO ROEB4 Finora il cambiamento dell'angolo di sterzatura in un ;

meccanismo il servosterzo ? stato rivelato per mezzo di un ri

Relatore che ? montato sull'albero comando sterzo o nella vi-,

cinanza del volante e converte il cambiamento dell'angolo di

sterzatura in un segnale elettrico,o per mezzo della conver-,

,sione della sollecitazione di torsione di una barra di torsioj

ne di una valvola di regolazione (servovalvola) in un segnale

elettrico, la valvola regolando l'alimentazione di fluido di

.Comando ad un attuatore in cooperazione con il volante. Per?

tale mezzo di rivelazione non pu? rivelare correttamente anche una lieve variazione dell'effettivo angolo di sterzatura

I I

I

'del volante e fornire un'entit? di assistenza di comando per j

il meccanismo di servosterzo perch? esso ? negativamente injfluenzato dalla sollecitazione dell'albero comando sterzo, ,

del giunto cardanico,della barra di torsione della valvola ?

i !

,di regolazione e simili,quando la rotazione del volante ? j

^trasmessa con un'operazione manuale al meccanismo di servo- ..

^sterzo. Inoltre nell'applicazione pratica.? molto difficile. .

munire un meccanismo di servosterzo di un mezzo di rivel?z.ion

ne convenzionale come sopra descritto perch? esso ? di costru_

zione complicata_ i^

La presente invenzione fornisce una nuova apparecchiatu-(

' . . I

,ra di rivelazione di rotazione che consente di superare i.pro^.

i i

blemi sopra descritti. t

per incarico i

i Pertanto lo scopo della presente invenzione ? la realiz-j EUGENIO ROBBA i

<'>zazione di un'apparecchiatura di rivelazione di rotazione che

I

.sia di costruzione semplice e capace di fornire un segnale e-j

i

.satto di uscita di rivelazione mediante incorporazione di una*.

jcostruzione di alternatore nella valvola di regolazione che

i

jcoopera con il volante in modo che l'alternatore riveli un cam

biamento angolare di rotazione di un albero di ingresso della

|Valvola di regolazione.

( Questo ed altri scopi e vantaggi della presente invenzio*

i

ne appariranno pi? chiaramente dalla seguente descrizione det:

.tagliata letta insieme ai disegni allegati. I

i

; La fig.1 ? uno schema di un sistema di servosterzo per ;

un'operazione di sterzatura di un'automobile, in j

cui pu? essere incorporata un'apparecchiatura di rivelazione j

di rotazione secondo la presente invenzione; }

J

, la fig.2 ? una vista in sezione illustrante la costru- ?

zione meccanica dell'apparecchiatura di rlvelazi.one.d.i rota- j.

zione_secondo la.presente invenzione; _ . . 4

t la fig.3 ? una vista ingrandita del]'apparecchiatura di+

rivelazione di rotazione come illustrata in fig.2,con una i

> 1

.parte asportata; t

:

| la fig.4 ? uno schema illustrante un'altra forma prefe-:

Irita di realizzazione sia della parte del magnete di rotore

.che dalla parte di statore,come illustrato in fig.3;

la fig.5 ? un diagramma della forma d'onda del segnale

di uscita della forma di realizzazione illustrata in fig.4;

per incarico la fig.6 ? uno schema illustrante ancora un'altra forma EUGENIO ROBB4 preferita di realizzazione della parte di statore illustrata

[in fig.3; e

le figg.7,8 e 9 sono curve caratteristiche illustranti

ila relazione tra il rendimento della pompa d'olio e la veloci.

t? del veicolo,che entrambi variano in seguito alla velocit? dell'operazione di sterzatura,rivelata dall'apparecchiatura

i

secondo la presente invenzione.

1

J La fig.1 ? uno schema di un sistema di servosterzo per

effettuare un'operazione di sterzatura in un'automobile,nel

quale pu? essere incorporata un'apparecchiatura di rivelazio-1

1

I

^ne di rotazione secondo la presente invenzione. Un volante 1,

s? accoppiato attraverso un albero comando sterzo T ,ad una ,

.valvola di regolazione 3 nella quale ? incorporata l'apparec

chiatura 2 di rivelazione di rotazione. Un lato di ingresso

..della valvola di regolazione 3 ? collegato,sia ad un orificio.

Tdi alimentazi.one P che ad un orificio di ritorno T. di una pomi

i

tpa d'ol.io elettrica 4 quale.fonte di potenziamento. Degli o-j.

i

Jrifici A e B di un lato di uscita della valvola di regolazio-j

! . !

jne 3 sono collegati attraverso una valvola di bipasso 5 a ri-+

<1>| ?I

Jspettive camere di un circuito idraul ico in un cil indro 6 che!

j jServe da attuatore. La valvola di bipasso 5 comunica tra gli!t

i

orifici A e B e serve per ridurre la resistenza al fluido di (

comando nel circuito quando si cambia dallo stato di servo- 4

sterzo allo stato di sterzo manuale. Il fluido di comando t

l per incarico proveniente dalla pompa d'olio 4 pu? essere alimentato attraEUGENIO ROBBA verso la valvola di regolazione 3 ad una o l'altra delle carnei

re del cilindro 6 il quale in seguito al fluido di comando t

jsotto pressione ? azionato spostando un pistone del cilindro

i

,6 nella direzione a sinistra o destra per produrre Tassisten;

;za di comando. La pressione di ritorno del cilindro ? appii

I

cata all'orificio di ritorno T dalla pompa d'olio 4 attraverso la valvola di regolazione 3. La forza di uscita del ciliru

Uff V.

dro 6 si trasmette alle ruote, sinistra e destra (non illu- [

jStrate),dell'automobile alle due estremit? di una cremaglie-j

ra er effettuare l' eraz e d rz d

jnotore elettrico 7 per r azionamento del la pompa d'olio 4 ? j

icollegato ad un combinatore elettrico di azionamento 8. Il ?;

combinatore ? collegato ad una fonte di energia 9,come una ,

I

|batteria od un alternatore,e riceve i segnali rivelati dal- .

1^apparecchiatura di rivelazione di rotazione 2 ed un'apparea

cimatura 10 di,rivelazione_della velocit? del veicolo per ap-j plica.re^un.segnale.di uscita di energia elettrica per il co-,:

mando dell'operazione di sterzatura al motore 7. In pratica ,

il combinatoredi azionamento 8 ? cos? costruito che esso vie^

ne azionato quando riceve il segnale rivelato dall'apparecchiatura 2 di rivelazione di rotazione,o quando si gira il ?

iVolante,per fornire un segnale elettrico per la rotazione +

jdel motore in seguito al segnale rivelato dall'apparecchiatu-?

I

ra di rivelazione della velocit? del veicolo,vale a dire in

I per incarico relazione alla velocit? del veicolo, per regolare cos? la for] EUGENIO ROBBA i

I

[za di sterzatura supplementare/alimentando sotto pressione il

^fluido di comando dalla pompa d'olio 4 al cilindro 6 in uno .

.stato di servosterzo tale che la velocit? del veicolo non su-,perer? un predeterminato valore. [

<; >l

| La fig.2 mostra la costruzione concreta dell?apparec- i

!

chiatura 2 di rivelazione di rotazione secondo la presente in.,

I

menzione, che ? incorporata nella valvola di regolazione illa

;strata in fig. 1. L'apparecchiatura di rivelazione di rota-!

jzione comprende un magnete di rotore 13 montato ad una estremit? della valvola di regolazione 3,una bobina di statore 17

I

ed una carcassa 18 che serve anche da giogo di nucleo di:fer-;

. Iro per accogliere il magnete e la bobina. Il magnete di roto

|re 13 ? assicurato ad un albero di ingresso 11 della valvola 4

tdi regolazione 3 in modo da ruotare insieme ad esso come cor-;

i

ipo unico. Pertanto 1'apparecchiatura di rivelazione di rota^f

!

azione ha una costruzione di.alternatore per generare una for-L

.za elettromotrice tramite rotazione dell'albero di ingresso

,11 della valvola di regolazione 3. |

<; >!

| Quando l'albero di ingresso 11 girevolmente accoppiato y

;all'albero comando sterzo 1'riceve una coppia di rotazione

^durante l'azionamento del volante,l'albero di ingresso 11 ed

^il magnete di rotore 13 vengono fatti ruotare da una barra di.

^torsione 12 entro i limiti di un predeterminato angolo. A |

questo punto il fluido di comando in un manicotto di valvola j

per incarico jl4 perde l'equilibrio nella sua quantit? di flusso e viene api EUGENIO ROBBA !

plicato ad uno o l'altro degli orifici A e B per azionare la

cremagliera 15. L'azionamento della cremagliera 15 determina(

|la rotazione dell'albero di un pignone che ingrana con essa, ?

'e contemporaneamente la rotazione del manicotto di valvola 14.

I

!iper ritornare alla sua posizione neutra.

I

| In sostanza vi ? una relazione sincrona di inseguimento

jtra gli spostamenti dell'albero di ingresso 11 e del manicot-,

jto di valvola 14 perch? il fluido di comando ? applicato alla!

camera del cilindro in seguito ad uno spostamento relativo del

manicotto di valvola 14 rispetto allo spostamento rotante del,

.l'albero di ingressa 11 della valvola di regolazione 3.

| Pertanto,come illustrato in fig.2,mediante rivelazio-,

ne dello spostamento rotante dell'albero di ingresso si pu?

ottenere un'informazione esatta sul cambiamento angolare del-jl.'.operazione,di sterzatura, la quale_informazione ? adatta.

per -.regolare il meccanismo di servosterzo. . . .. . _ p

? . La fig.3 ? una vista.parziale ingrandita del1<1>apparec- f

cimatura 2 di rivelazione di rotazione del la valvola di regof azione 3 illustrata in fig. 2. Il magnete di rotore 13, che,

ha una pluralit? di poli di magnete alla sua superficie estejr(

na, ? montato alla periferia dell 'albero di ingresso 11 attra?;

?

.verso un materiale non magnetico ed ? atto a ruotare insieme ?

' I

all'albero di ingresso 11 come corpo unico. Il lato di stato!

i ^

<'>re, che ? soggetto al campo magnetico indotto dai poli del ma|

i <? >! per incarico !gnete di rotore 13,comprende una pluralit? di componenti di , EUGENIO ROBBA I

<'>statore come un nucleo di statore 20 di polo N,un nucleo di ^

' I

statore 21 di polo S,un giogo di statore 22 ed una bobina di

i ^

i ;

.statore per generare una corrente di induzione,e questi com-|

I <

ponenti di statore sono assicurati dalla carcassa 18 all'invoj

j I

jlucro 19 della valvola di regolazione 3. Con questa costru-: :

Izione una tensione alternata pu? essere erogata dalla bobina f

F

di statore 17 durante la rotazione dell'albero di ingresso 11!

| Bench? l'apparecchiatura di rivelazione di rotazione siaj

I

realizzata sotto forma di alternatore nella forma preferita ,

idi realizzazione ? da notare che 1'apparecchiatura pu? anche

T

8.

!

.essere concepita quale generatore di corrente continua purch?;

l j

si prevede una costruzione di commutatore a tenuta d'olio perf

.evitare le perdite d'olio. j.

, Poich? inoltre con questo tipo di apparecchiatura di rit

yel.azione.d_i.rotazione si.pu? generare.una_tens-ione proporzioi

naie alla velocit? di rotazione,dell.'albero di ingresso, si j

pu? anche simultaneamente rivelare la velocit? angolare di ,

sterzatura durante l'operazione di sterzatura. Di conseguen-l

.za ? possibile regolare elettricamente il numero esatto di gw

I

'ri della pompa d'olio in relazione alla velocit? di sterzatu-,

ra, alta o bassa,e la quantit? e pressione del fluido di co-;

mando.proporzionali ad essa. . J.

| Poich? inoltre nella forma preferita di realizzazione 1a| apparecchiatura di rivelazione di rotazione ? stata spiegata 1

I

.al fine di regolare la quantit? di fluido di comando nel mec-;

per incarico? panismo di servosterzo ? da notare che l'apparecchiatura se- , EUGENIO ROSSA secondo la presente invenzione pu? anche essere usata quale

sensore di sterzatura in un'apparecchiatura di livellamento t

'del carico con cui si pu? regolare e correggere l'assetto del,

|

veicolo in marcia. La fig.4 mostra un esempio di costruzio-,

ne adatto per tale scopo, il quale ? capace di rivelare l'an-|

?

golo di sterzatura, la velocit? angolare di sterzatura eie dir. pj? direzioni di sterzatura. Poich? in questo caso ? necessario !

rivelare in maniera affidabile ogni direzione di sterzatura, < ?^JSIl?3 sia in senso orario che antiorario,del volante, il sensore

di sterzatura ? cos? costruito che una pluralit? di poli di ma

gnete sono disposti lungo la direzione assiale di un magnete J

di rotore 23 in pi? file in modo da produrre due segnali avenjti tra loro una differenza di fase di 90?,come i segnali ri-,

velati a e b come il lustrato in fig. 5, dai terminal i a e bj

<1 >e e ? ? ?

di uscita della bobina in seguito allo spostamento rotante del_

l 'albero di ingresso 11 in senso orario od antiorario cosicch?

con questi segnal i di uscita si pu? regolare l 'assetto del vei_

Icolo,vale a dire l'inclinazione a destra o a sinistra della >

carrozzeria.D'altra parte, se le bobine ed i nuclei^ e/3,sul

i

.lato dello statore sono costruiti in fase,come illustrato in.

iI

.fig.6, si pu? usare un magnete di rotore ad una sola fila,come illustrato in fig.3,ponendo la differenza di fase di 90?.

tra?^ e |? in relazione ai poli del nuclei sul lato dello sta.-tore, purch? i magneti sul lato del rotore siano disposti, COT

: perincarico me illustrato in fig.4, in pi? file con una differenza di fase EUGENIO ROBBA di 90? tra di essi.

: Le figg.7,8 e 9 sono curve caratteristiche che vengono,

preferibilmente conseguite con la presente invenzione,e mo- ;

strano le variazioni della quantit? di fluido di comando scaricato dalla pompa d'olio in relazione alla velocit? di ster-,

zatura. In particolare le figg.7 e 8 sono le curve carette->

ristiche nel caso che il rendimento della pompa d'olio giran-.

do al minimo sia mantenuto ad un valore fisso per tutta la ve

locit? globale del veicolo e la fig.9 ? la curva caratteristi

'

Claims

RIVENDICAZIONI

I 1. Apparecchiatura di rivelazione di rotazione per un sr sterna di servosterzo di un veicolo,comprendente:

una valvola di regolazione accoppiata ad un albero cornar^, do sterzo di un volante del veicolo per regolare un flusso dii fluido di comando alimentato ad un attuatore per effettuare na operazione di sterzatura;

un magnete di rotore assicurato ad un albero di ingresso. <Ji detta valvola di regolazione in modo da ruotare insieme ad esso come corpo unico;

una bobina di statore a forma di cerchio concentrico atta ad affacciarsi a detto magnete di rotore; e

| una carcassa che serve anche da giogo di nucleo di ferro1,

montato su un involucro di detta valvola di regolazione per

.accogliere detto.magnete di rotore e detta bobina di statore

Je_sostenere detta bobina di statore,^.per cui durante la rotaazione dellAa.lbero.di ingresso,in reiazione,al1Operazione di

,sterzatura di detto volante si produce una forza elettromotri

fce per rivelare uno spostamento di rotazione di detto albero

i

[di ingresso.

I 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1,ulteriorj

I

.mente.caratterizzata dal fatto che detto magnete di rotore ha*

..una pluralit? di poli di magnete che sono montati alla perife,

^ria di detto albero di ingresso per fare s? che detta bobina i

1

Vii statore produca un segnale di corrente alternata quale se-j per incarico EUGENIO ROBBA

gnale rivelato in seguito alla rotazione di detto albero di

ingresso.

I 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1,ulterion

mente caratterizzata dal fatto che detto magnete di rotore ha;

due gruppi di poli di magnete che si affacciano a detta bobi-'

I

.na di statore e sono disposti lungo una direzione assiale del1

magnete di rotore in pi? file per fare s? che la bobina di

,statore produca due segnali rivelati,aventi una differenza

!

di fase di 90? fra loro, in seguito alla rotazione di detto (

albero di ingresso in senso orario od antiorario. t

I 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1,ulterior mente caratterizzata dal fatto che detta bobina di statore (comprende due gruppi di bobine di statore che si affacciano at <

detto magnete di rotore e sono disposte lungo una direzione assiale del magnete di rotore in pi? file per fare s? che le , bobine di statore producano due segnali rivelati,aventi una * differenza di fase di 90? tra loro, in seguito alla rotazione^ di detto albero di ingresso in senso orario od antiorario.

?anco