ITTO20000712A1 - Bloccasterzo elettrico per veicolo. - Google Patents

Description

La presente invenzione è relativa ad un bloccasterzo elettrico per veicoli.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un bloccasterzo elettrico del tipo comprendente un elemento allungato di bloccaggio a slitta, il quale è spinto verso una propria posizione avanzata operativa, in cui blocca in posizione angolarmente fissa l'albero di sterzatura del veicolo, ed è spostato in una sua posizione arretrata di riposo, in cui consente la libera rotazione dell'albero di sterzatura stesso tramite un motore elettrico.

Nei bloccasterzi noti, il motore elettrico è, generalmente, accoppiato all'elemento di bloccaggio tramite una trasmissione del tipo a camma e punteria, la quale, anche se utilizzata, risulta essere scarsamente soddisfacente, dal momento che comporta parecchi problemi da un punto di vista réalizzativo essendo, soprattutto la camma utilizzata, relativamente complessa e particolarmente costosa. In alcuni casi, le trasmissioni note, nonostante siano realizzate con particolare attenzione, risultano essere comunque scarsamente affidabili.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un bloccasterzo elettrico, il quale risolva i problemi sopra esposti e, in particolare, risulti particolarmente semplice, efficiente ed affidabile e di costi contenuti.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un bloccasterzo elettrico per veicoli comprendente un elemento di bloccaggio angolare, e mezzi di azionamento per spostare l'elemento di bloccaggio angolare tra una posizione avanzata operativa, in cui è atto a mantenere un albero di sterzatura in posizione angolarmente fissa, ed una posizione arretrata di riposo, in cui consente <' >una libera rotazione dell'albero di sterzatura, i detti mezzi di azionamento comprendendo un motore elettrico e mezzi di trasmissione interposti tra il motore e l'elemento di bloccaggio, caratterizzato dal fatto che i .detti mezzi di trasmissione comprendono una trasmissione a rocchetto cremagliera.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica con parti asportate per chiarezza di una preferita forma di attuazione del bloccasterzo elettrico secondo la presente invenzione; e

la figura 2 è una vista prospettica in scala ingrandita di un particolare della figura 1.

Nella figura 1, con 1 è indicato, nel suo complesso, un bloccasterzo elettrico per veicoli accoppiato ad un gruppo di sterzatura noto, un cui albero di sterzatura è indicato con 2 nelle figure allegate, e presenta una sede radiale 3 (figura 2}.

Il bloccasterzo 1 comprende un involucro 4 esterno, il quale definisce una sede 5 esterna (figura 1) in cui l'albero 2 è trattenuto da un gruppo di collegamento noto e non illustrato, ed alloggia un elemento allungato 6 di bloccaggio angolare dell'albero 2 rispetto all'involucro 3. L'elemento 6 è accoppiato all'involucro 4 in maniera assialmente scorrevole in una direzione A (figura 2) ortogonale all'albero 2, ed è mobile, sotto la spinta di un gruppo 8 di movimentazione, tra una posizione avanzata di bloccaggio angolare, in cui sporge all'interno della sede 5 ed impegna la sede 3 radiale (figura 2), ed una porzione arretrata di riposo, in cui consente all'albero 2 di ruotare <' >liberamente rispetto all'involucro 4.

Secondo quanto illustrato nella figura 1 e, in particolare, nella figura 2, il gruppo 8 di movimentazione comprende una molla 9 di spinta dell'elemento 6 verso la sua posizione avanzata, ed un motore 10 elettrico comandato da un circuito elettronico 11 di pilotaggio provvisto di un primo connettore 12 per la presa di potenza e di un secondo connettore 13 di ingresso segnali e comandi provenienti da una centralina 14 di controllo del veicolo, nota e schematicamente illustrata.

Il motore 10 presenta un proprio involucro esterno solidalmente collegato ad una superficie interna dell'involucro 4, ed un proprio albero 15 di uscita disposto ortogonalmente sia alla direzione A, che all'albero 2 ed accoppiato all'elemento 6 tramite una trasmissione 16 meccanica. La trasmissione 16 costituisce parte del-gruppo 8 e comprende un assieme 18 a rocchetto-cremagliera, a sua volta, comprendente un rocchetto 19 accoppiato all'involucro 4 per ruotare attorno ad un proprio asse parallelo all'albero 15 di uscita e trasversalmente distanziato dall'albero 15 stesso. L'assieme 18 comprende, inoltre, una cremagliera 20, la quale ingrana con il rocchetto 19, si estende a contatto dell'elemento 6 per definire un prolungamento dell'elemento 6 stesso, ed è accoppiata all'elemento 6 tramite un assieme 22 a guida e slitta atto a consentire uno spostamento della cremagliera 20 rispetto all'elemento 6 parallelamente alla direzione A tra due posizioni assiali estreme di fine corsa, di cui una arretrata ed una avanzata. In particolare, l'assieme 22 a guida e slitta comprende un'asola 23 ricavata nella cremagliera 20 parallelamente alla direzione A attraverso una dentatura della cremagliera 20 stessa, ed un perno 23 solidalmente collegato all'elemento 6 ed impegnante l'asola 22 in maniera assialmente scorrevole.

Ancora-con riferimento alla figura 2, l'elemento 6 è trattenuto, in uso, nella sua posizione arretrata da un dispositivo meccanico 25 di ritenzione rilasciabile comprendente un dente 26, il quale è accoppiato all'involucro 4 in maniera scorrevole, ed è spinto verso una sua posizione avanzata di bloccaggio, in cui impegna una sede 27 laterale dell'elemento 6, da una molla 28 di compressione, e verso una sua posizione arretrata di riposo da una superficie 29 "inclinata della cremagliera 20 che si comporta alla stregua di una camma di arretramento durante lo spostamento relativo della cremagliera 20 rispetto all'elemento 6.La disposizione dell'elemento 6 nella sua posizione arretrata è rilevata tramite un sensore 31 di presenza, di per sé noto, convenientemente un fotodiodo o, alternativamente, un micro-interruttore, il quale costituisce parte del circuito 11, è attivato da una appendice 32 della cremagliera 20, ed è atto ad emettere un segnale di arresto del motore 10 non appena l'elemento 6 raggiunge la sua posizione arretrata.

Sempre con riferimento alle figure allegate, la trasmissione 16 comprende, infine, due coppie di ruote dentate, indicate con 33 e 34, le quali sono interposte tra il motore 10 ed il rocchetto 19 e definiscono rispetti stadi di riduzione della velocità di rotazione del motore 10. In particolare, la coppia 33 comprende una ruota motrice 35 calettata sull'albero 15 di uscita del motore 10, ed una ruota 36 condotta, la quale è calettata su di un albero 37 intermedio accoppiato all'involucro 4 in maniera girevole ed in posizione assialmente fissa. Sull'albero intermedio 37 è inoltre calettata una ruota motrice 38 della coppia 34, una cui ruota condotta 39 è solidalmente collegata al rocchetto 19 coassialmente al rocchetto 19 stesso. Quando l'elemento 6 è disposto nella sua posizione arretrata, la rotazione della ruota 39 è impedita da un dispositivo elettromeccanico 40 alloggiato nell'involucro 4 e comprendente un piolo 41 di bloccaggio, il quale è solidalmente collegato ad un organo di uscita di un attuatore lineare 42 elettromagnetico controllato dal circuito elettronico 11 ed atto a spostare il piolo 41 tra una posizione avanzata operativa, in cui il piolo 41 stesso si estende attraverso un foro 43 ricavato nella ruota 39, ed una posizione arretrata di riposo, in cui consente una libera rotazione della ruota 39. Il raggiungimento della posizione avanzata da parte del piolo 41 è rilevata da un micro interruttore 44, il quale costituisce parte del circuito 11, ed è atto ad essere commutato da una flangia radiale 45 esterna dell'organo di uscita dell'attuatore 42 quando il piolo 41 raggiunge la citata posizione avanzata per arrestare sia all'attuatore 42, che il motore 10.

Il funzionamento del bloccasterzo 1 verrà ora descritto a partire da una condizione di bloccaggio, in cui l'elemento 6 e la cremagliera 20 sono disposti nelle loro posizioni avanzate, e l'attuatore 42 e la stessa cremagliera 20 mantengono il piolo 41 e, rispettivamente, il dente 26 nelle loro posizioni arretrate di riposo.

A partire da tale condizione, non appena la centralina 14 del veicolo invia un segnale di consenso allo, sbloccaggio, il circuito 11 attiva il motore 10 in modo da arretrare la cremagliera 20, la quale vincendo la spìnta della molla 9 trascina con sé tramite il piolo 24 l'elemento 6 spostandolo verso la sua posizione arretrata. Non appena tale posizione arretrata viene raggiunta, il dente 26 scatta all'interno della sede 27 bloccando meccanicamente l'elemento 6 nella sua posizione arretrata; contemporaneamente il circuito 11 riceve il segnale dal sensore 31 e provvede a disattivare il motore 10 e ad attivare l'elettromagnete 42<' >che porta il proprio piolo 41 in impegno al foro 43 bloccando,la trasmissione 16. L'impegno del foro 43 da parte del piolo 41, ossia il corretto funzionamento dell'elettromagnete 42 è controllato, dal micro-interruttore 44.

Nel momento in cui si rende necessario ripristinare le condizioni originarie di bloccaggio, la centralina 14 invia un nuovo segnale di consenso, ed il circuito 11 comanda, dapprima, l'attuatore 42 in modo tale per cui il piolo 41 viene arretrato ed il foro 43 disimpegnato e, successivamente, il motore 10 che ruotando in senso inverso a prima avanza la cremagliera 20 dapprima rispetto all'elemento 6 senza spostare quest'ultimo dalla sua posizione arretrata; durante tale avanzamento iniziale la superficie 29 della cremagliera riporta progressivamente il dente nella sua posizione arretrata liberando l'elemento 6 che, spinto dalla molla 9, avanza rispetto alla cremagliera 20 e scatta all'interno della sede 3.

Da quanto precede appare evidente che, rispetto alle soluzioni note, il bloccasterzo 1 descritto risulta essere estremamente semplice da un punto di vista realizzativo ed estremamente efficiente, affidabile e soprattutto di indubbia sicurezza, oltre che di costi contenuti. Per quanto riguarda, in particolare, l'affidabilità e la sicurezza operativa è evidente-che nel bloccasterzo 1 descritto sono presenti due dispositivi di ritenzione dell'elemento 6 nella sua posizione arretrata di sbloccaggio disposti fra loro in serie, e di cui uno elettromagnetico disattivabile solo a seguito di un segnale di consenso proveniente al circuito elettronico 11 dalla centralina 14 del veicolo, ed uno puramente meccanico che viene disattivato a seguito dello spostamento iniziale della cremagliera 20. L'avvenuto bloccaggio della trasmissione 16 da parte dell'attuatore 42 è poi controllato ogni volta <">tramite il micro-interruttore 44

Da quanto precede appare, infine, evidente che la presenza della sede 5 sull'involucro 4, consente di realizzare un bloccasterzo elettrico, il quale può essere sostituito ad un bloccasterzo tradizionale senza alcuna operazione di adattamento, né dell'involucro, né del piantone dello sterzo dal momento che la sede 5 è esattamente uguale <' >a quella che presente sui bloccasterzi tradizionali.

Da quanto precede appare, in ultimo, evidente che a-1 bloccasterzo 1 descritto possono essere apportate delle modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione delle rivendicazioni. In particolare, potrebbero essere previsti dispositivi diversi di accoppiamento della cremagliera 20 all'elemento 6 e potrebbe essere prevista una diversa trasmissione tra il motore 20 e la trasmissione 18 a rocchetto-dentiera.

Claims (1)

1. R IV E N D I C A Z I 0 N I 1.- Bloccasterzo (1) elettrico per veicoli comprendente un elemento (6) di bloccaggio angolare, e mezzi di azionamento (8) per spostare l'elemento (6) di bloccaggio angolare tra una posizione avanzata operativa, in cui è atto a mantenere un albero (2) di sterzatura in posizione angolarmente fissa, ed una posizione arretrata di riposo,, in cui consente<' >una libera rotazione dell'albero (2) di sterzatura, i detti mezzi di azionamento (8) comprendendo un motore elettrico (10) e mezzi di trasmissione (16) interposti tra il motore (10) e l'elemento (6) di bloccaggio, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di trasmissione (8) comprendono una trasmissione (18) a rocchetto cremagliera. 2.- Bloccasterzo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta trasmissione (18) a rocchetto cremagliera comprendente una cremagliera accoppiata al detto elemento di bloccaggio angolare. 3.- Bloccasterzo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di mobilità relativa (22) interposti tra la detta cremagliera (20) . ed il detto elemento (6) di bloccaggio. 4.- Bloccasterzo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di mobilità relativa comprendono un assieme (22) a guida e slitta e mezzi di fine corsa (23,24) per consentire uno spostamento assiale della detta cremagliera (20) rispetto al detto elemento (6) di bloccaggio tra due posizioni estreme di fine corsa. 5.- Bloccasterzo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi a guida e slitta ed i detti mezzi di fine corsa comprendono un piolo (24) portato da uno tra la detta cremagliera (20) ed il detto elemento (6) di bloccaggio ed un'asola (23) impegnata in maniera assialmente scorrevole dal detto piolo (24) e portata dall'altro tra il detto elemento (6) di bloccaggio e la detta cremagliera (20). 6.- Bloccasterzo secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzato dal fatto di comprendere primi mezzi di ritenzione (26) meccanici rilasciabili per mantenere il detto elemento (6) di bloccaggio nella propria posizione arretrata; mezzi di disattivazione (29) dei detti primi mezzi di ritenzione (26) essendo comandati dalla detta cremagliera<' >(20). 7.- Bloccasterzo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di disattivazione sono mezzi a camma (29) portati dalla detta cremagliera (20). 8.- Bloccasterzo secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che i detti primi mezzi di ritenzione comprendono un organo (26) di ritenzione mobile rispetto al detto elemento (6) di bloccaggio tra una posizione avanzata di ritenzione, in cui impegna una sede (27) ricavata nell'elemento (6) di bloccaggio, ed una posizione arretra, nella quale consente la libera traslazione dell'elemento (6) di bloccaggio; i detti mezzi a camma (29) agendo direttamente sul detto organo di ritenzione (26). 9.- Bloccasterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta trasmissione (18) a rocchetto dentiera comprende una ruota dentata (19) ingranante con la cremagliera (20) e girevole attorno ad·un proprio asse di rotazione parallelo all'asse di rotazione del detto motore elettrico (10); secondi mezzi di ritenzione rilasciabili essendo previsti per mantenere la ruota dentata (19) stessa in posizione angolarmente fissa quando il detto elemento (6) di bloccaggio è disposto nella sua posizione arretrata di riposo. Ί 0.- Bloccasterzo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i detti secondi mezzi di ritenzione comprendono un perno (41) parallelo al detto asse di. rotazione della detta ruota dentata (19) e mezzi attuatori elettromagnetici (42) per spostare il detto perno (41) da e verso una sede (43) di ritenzione associata alla detta ruota dentata (19). 11.- Bloccasterzo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di rilevamento e comando (44) associati al detto perno (41) per rilevare la posizione assiale del perno (41) stesso ed emettere un segnale di inibizione del detto motore (10) quando il perno (41) è disposto in impegno alla detta sede (43). 12.- Bloccasterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di trasmissione (16) comprendono, inoltre, una trasmissione (33,34) a ruote dentate interposta tra il detto motore (10) e la detta trasmissione (18) a rocchetto cremagliera; la detta trasmissione (33,34) a ruote dentate presentando un primo (33) ed almeno un secondo stadio (34) di riduzione . 13.- Bloccasterzo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un involucro esterno (4) presentante una sede esterna (5) atta ad accogliere, almeno parzialmente un albero (2) di sterzatura; il detto elemento (6) di bloccaggio angolare sporgendo all'esterno dell'involucro (4) ed all'interno di detta sede esterna (5). 14.- Bloccasterzo elettrico per veicoli, sostanzialmente come descritto, con riferimento alle figure allegate.