BR102023011270A2 - Atuador eletromecânico para a caixa de câmbio de um veículo motorizado - Google Patents

Abstract

atuador eletromecânico para a caixa de câmbio de um veículo motorizado. um atuador linear eletromecânico (10) que compreende um eixo roscado (14), um elemento de cremalheira (15) adjacente ao eixo roscado (14) móvel paralelo e perpendicular ao mesmo, com uma superfície longitudinal retilínea (32a) voltada para longe do eixo roscado (14), e uma mola de emergência (22) exercendo uma força de polarização no elemento de cremalheira (15). um ressalto eletromagneticamente móvel (31) é operado por um eletroímã (34) contra uma força de liberação elástica. em condições normais de operação, o eletroímã (34) é energizado mantendo o ressalto eletromagneticamente móvel (31) contra a superfície longitudinal retilínea (32a) e o elemento cremalheira (15) e eixo roscado (14) engatados. em uma condição de emergência, o eletroímã (34) não é energizado, portanto, a força de liberação elástica move o ressalto eletromagneticamente móvel (31) para longe da superfície longitudinal retilínea (32a) e a mola de emergência (22) desengata o elemento de cremalheira (15) do eixo roscado (14) e desloca-o para a posição de estacionamento (p).

Description

Campo técnico

[001] A presente invenção faz referência a um atuador eletromecânico para a caixa de câmbio de um veículo motorizado. A função do atuador é transferir um controle dado por meio de uma alavanca (shifter) ou sistema de câmbio (rotativo ou botão de pressão ou outros) para uma caixa de câmbio, que pode ser uma caixa de câmbio automática ou uma caixa de câmbio do tipo dupla embreagem.

Estado da arte

[002] Como se sabe, os atuadores eletromecânicos podem desempenhar diversas funções operacionais. A função mais abrangente é transferir todos os modos de controle: neutro, drive, ré e estacionamento (N, D, R, P). Dependendo do pedido do fabricante do veículo; em algumas aplicações simplificadas, o atuador pode servir apenas para alternar a caixa de câmbio entre as posições de estacionamento e não estacionamento e condições de operação.

[003] Em caso de falha de energia, por exemplo, devido a um acidente, o atuador eletromecânico, mesmo não alimentado, pode passar automaticamente para a posição de estacionado, realizando assim uma função de bloqueio, que bloqueia a transmissão para que o veículo não possa mais se mover. A função travar no estacionamento pode ser desativada ao sair da posição de estacionamento em condução normal ou, se a bateria não funcionar, é necessária a capacidade de operar manualmente uma alavanca para alcançar a posição de liberação do estacionamento.

Sumário da invenção

[004] É um objetivo geral da presente invenção fornecer um atuador linear eletromecânico para acionar uma caixa de câmbio de veículo, tendo o atuador uma liberação eletromagnética para colocar automaticamente a caixa de câmbio em uma condição de estacionamento no caso de uma falha.

[005] Os objetivos específicos da presente invenção são fornecer um atuador que seja confiável, preciso, compacto, fácil de fabricar, montar e instalar. Outros objetivos são fornecer um atuador que seja capaz de exercer uma força de atuação elevada, proporcionando um curso linear cujo comprimento pode variar de acordo com os requisitos do projeto.

[006] Um outro objetivo é fornecer um atuador particularmente silencioso, adequado para ser colocado dentro do compartimento do motor, diretamente na caixa de câmbio, ou remotamente, com transferência de movimento através de um cabo flexível, dentro do compartimento de passageiros.

[007] Os objetivos e vantagens acima e outros são alcançados, de acordo com um aspecto da presente invenção, por um atuador linear eletromecânico com as características definidas na reivindicação 1. As configurações preferidas são definidas nas reivindicações dependentes.

[008] Em resumo, um atuador linear eletromecânico para acionar uma caixa de câmbio de veículo motorizado através de um cabo mecânico, compreende um alojamento, um eixo roscado acionável rotativamente dentro do alojamento em uma direção longitudinal, um motor elétrico para acionar o eixo roscado para rotação e um elemento de cremalheira fixável a uma extremidade do cabo. O elemento de cremalheira é montado adjacente e paralelo ao eixo do parafuso e é móvel dentro do alojamento tanto em uma direção longitudinal paralela ao eixo roscado quanto em uma direção radial perpendicular ao eixo roscado. O elemento de cremalheira tem uma primeira superfície longitudinal retilínea voltada para fora do eixo roscado. Uma mola de emergência exerce uma força de polarização longitudinal no elemento da cremalheira. Um eletroímã, dentro do alojamento, opera um ressalto eletromagneticamente móvel contra a ação de uma força de liberação elástica. O atuador linear eletromecânico tem uma condição de operação normal e uma condição de emergência. Em condições normais de operação, o eletroímã é energizado e mantém o ressalto eletromagneticamente móvel contra a primeira superfície longitudinal retilínea do elemento de cremalheira, mantendo assim o elemento de cremalheira rosqueado com o eixo roscado para controlar a posição longitudinal do cabo. Em uma condição de emergência, na qual o eletroímã não é mais energizado, a força de liberação elástica move instantaneamente o ressalto eletromagneticamente móvel para longe da primeira superfície longitudinal retilínea do elemento de cremalheira, assim a mola de emergência impele o elemento de cremalheira, desengatando-o radialmente do eixo roscado, e move o elemento de cremalheira e o cabo a ele ligado a uma posição de estacionamento longitudinal.

Breve descrição das figuras

[009] Para que a presente invenção possa ser bem compreendida, serão agora descritas algumas configurações preferidas da mesma, dadas a título de exemplo, sendo feita referência às figuras anexas, nas quais: - a figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática de um atuador linear eletromecânico conectado a uma caixa de câmbio de veículo motorizado por meio de um cabo de atuação; - a figura 2 é uma vista esquemática do interior do atuador da figura 1 mostrando parte de seus componentes; - a figura 3 é uma vista em perspectiva parcialmente explodida de alguns dos componentes do atuador da figura 2; - a figura 4 é uma vista em perspectiva de alguns dos componentes do atuador da figura 2; - as figuras 5 e 6 são vistas em perspectiva parcialmente explodidas de alguns dos componentes do atuador da figura 2; - as figuras 7 a 10 são vistas esquemáticas do interior do atuador da figura 2 em quatro posições operacionais diferentes; - a figura 11 é uma vista em perspectiva de alguns dos componentes do atuador da figura 2; - as figuras 12 a 19 são vistas parciais em perspectiva representando o atuador em uma sequência de condições de operação; - as figuras 20 a 23 são vistas esquemáticas mostrando etapas para uma mudança de modo operacional do atuador; - as figuras 24 a 27 são vistas que mostram diferentes disposições operacionais do atuador; e - a figura 28 é uma vista plana de uma placa de circuito impresso que pode ser ajustada com o atuador mostrado nas figuras 24 a 27.

Descrição detalhada da invenção

[0010] Com referência inicialmente à figura 1, o número 10 designa na sua totalidade um atuador linear eletromecânico com liberação eletromagnética para acionar uma caixa de câmbio de veículo 11 através de um cabo mecânico 12, particularmente um cabo de empurra-puxa.

[0011] O atuador 10 (figura 2) compreende um alojamento 13 de formato essencialmente de paralelepípedo, no qual um eixo roscado 14 é montado rotativamente ao longo de uma direção paralela à direção longitudinal na qual o cabo 12 se estende.

[0012] Neste contexto, o termo "longitudinal" designa a direção na qual o cabo 12 se estende. Termos como "radial" e "transversal" designam direções que são orientadas radialmente e transversalmente em relação à direção longitudinal do cabo.

[0013] Uma porção de extremidade do cabo 12 é presa longitudinalmente a um elemento de cremalheira 15 que é acomodado longitudinalmente de forma deslizante adjacente ao eixo roscado 14 dentro do alojamento 13. O elemento de cremalheira 15 forma uma fileira de reentrâncias roscadas 15a, uma pluralidade das quais são engatadas por uma porção roscada 14a do eixo roscado 14.

[0014] A título de indicação, o ângulo das roscas no elemento de cremalheira e o eixo do parafuso pode variar entre 25° e 45°, e mais preferencialmente pode ser de cerca de 40°. Além disso, a título indicativo, a altura radial das roscas pode ser preferencialmente da ordem de 2 mm.

[0015] De acordo com uma configuração, uma unidade de redução de marcha 29 incluindo um alojamento de redução de marcha 16 tendo um formato que corresponde a parte do formato do alojamento do atuador 13 é acoplada ao alojamento do atuador 13.

[0016] De preferência, o alojamento de redução de marcha 16 tem uma forma de L em forma de caixa com um recesso retangular 17 (FIG. 21) encaixado contra duas paredes consecutivas 24, 25 do alojamento do atuador 13.

[0017] O alojamento de redução de marcha 16 acomoda um motor elétrico DC 18 que aciona o eixo roscado 14 através da unidade de redução de marcha que compreende uma engrenagem de pinhão 19 e uma engrenagem acionada 20. A engrenagem de pinhão 19 engrena e aciona a rotação da engrenagem acionada 20, que é fixado para rotação com o eixo do parafuso 14. A engrenagem acionada 20 tem um diâmetro maior e um número maior de dentes do que a engrenagem de pinhão 19.

[0018] De acordo com configurações alternativas (não mostradas), o motor elétrico 18 pode ser acomodado no alojamento do atuador 13.

[0019] A unidade de redução de marcha é opcional. As figuras 24 e 25 mostram configurações de atuadores sem uma unidade de redução de marcha e tendo um motor elétrico 18 montado na parte externa do alojamento do atuador 13.

[0020] Em uma configuração preferencial, dois rolamentos de impulso 21a, 21b são formados com ou presos a qualquer extremidade do eixo roscado 14. Os rolamentos de impulso 21a, 21b têm preferencialmente uma mesma forma e tamanho. Cada um dos rolamentos axiais 21a, 21b pode ser formado com um aro anular 23 engatando em uma respectiva ranhura semicircular 26 vantajosa mente fornecida em duas paredes longitudinalmente opostas 24, 27 do alojamento do atuador. As ranhuras 26 fornecem ressaltos para restringir longitudinalmente o movimento do eixo roscado 14 enquanto permite sua rotação.

[0021] A parede 27 é uma parede lateral do alojamento do atuador em direção à caixa de câmbio e fornece uma abertura 28 através da qual passa o cabo 12. A parede 27 está localizada no lado da caixa de câmbio do atuador 10.

[0022] Uma mola de emergência, para colocar automaticamente o atuador e a caixa de câmbio em uma condição de estacionamento (P) em caso de emergência, é designada em 22. Na configuração da figura 2 a mola de emergência 22 tem a forma de uma mola de compressão, comprimida longitudinalmente entre a parede TJ no lado da caixa de câmbio do alojamento do atuador e o elemento de cremai hei ra 15, de modo a exercer uma força de polarização longitudinal atuando no elemento de cremalheira 15, paralela a ou essencialmente ao longo da direção longitudinal do eixo roscado 14.

[0023] No exemplo ilustrado na figura 2, a mola de emergência 22 impele o elemento de cremalheira 15 longitudinalmente para longe da parede 27 e, portanto, para longe do lado da caixa de câmbio.

[0024] De preferência, como na configuração ilustrada na figura 2, a mola de emergência 22 está disposta coaxialmente em torno da porção final do cabo empurra- puxa 12.

[0025] O atuador linear eletromecânico 10 inclui um eletroímã 34 que, em condições normais de operação, é energizado por uma bateria (não mostrada nas figuras) montada a bordo do veículo motorizado.

[0026] O eletroímã 34 opera um ressalto eletromagnética mente móvel 31 que atua no elemento de cremalheira 15, conforme descrito a seguir. De acordo com uma configuração preferencial, o ressalto eletromagnética mente móvel 31 é configurado como uma porção radialmente saliente 31 de uma placa deslocável 30 que é montada dentro do alojamento do atuador 13 de maneira transversalmente móvel em relação à direção longitudinal. Na configuração ilustrada nas figuras, a placa móvel 30 é disposta de modo a ser deslocável na direção vertical. A placa móvel 30 incorpora um ímã ou pelo menos uma porção feita de um material ferromagnético que, sob condições normais de operação, é atraído para baixo pelo eletroímã energizado 34.

[0027] De acordo com uma configuração preferida, o elemento de cremalheira 15 tem uma primeira superfície longitudinal retilínea 32a e uma segunda superfície longitudinal retilínea 32b, que são dispostas longitudinalmente no elemento de cremalheira 15 e são espaçadas vertical e radialmente. A primeira 32a e a segunda 32b superfícies longitudinais retilíneas estão voltadas radialmente para longe do eixo roscado 14 e estão voltadas para o ressalto eletromagnética mente móvel 31 (figura 11).

[0028] Na configuração ilustrada na figura 11, as duas superfícies longitudinais retilíneas 32a, 32b estão dispostas em degraus. Em particular, a segunda superfície longitudinal retilínea 32b está em uma posição adjacente à placa móvel 30 e a primeira superfície longitudinal retilínea 32a está em uma posição inferior.

[0029] Em condições normais de operação do veículo (figuras 11 e 12), o ressalto eletromagnética mente móvel 31 atua contra a primeira superfície longitudinal retilínea 32a do elemento de cremalheira 15 voltada radialmente para longe do eixo roscado 14. A placa móvel 30, através do seu ressalto 31, mantém o elemento de cremalheira 15 rosqueado no eixo roscado 14, evitando que o elemento de cremalheira se mova radialmente para longe do eixo roscado.

[0030] O eletroímã 34 se opõe a uma força de liberação elástica que tende a desengatar o ressalto eletromagneticamente móvel 31 da primeira superfície longitudinal retilínea 32a do elemento de cremalheira 15. De acordo com uma configuração preferencial, a dita força de liberação elástica é fornecida por uma ou mais molas de liberação 35 (figura 3), preferencialmente uma pluralidade de molas de liberação 35, dispostas paralelamente e espaçadas umas das outras e comprimidas contra uma superfície da placa deslocável 30 em uma direção transversal, que neste exemplo é uma direção vertical, orientada perpendicularmente em relação à direção longitudinal e perpendicular à direção radial (transversal) na qual o ressalto eletromagneticamente móvel 31 atua contra o elemento de cremalheira 15.

[0031] Sob condições normais de operação, o motor elétrico 18 gira o eixo roscado 14 de modo a controlar a posição longitudinal linear do cabo 12. As figuras 7 a 10, respectiva mente, mostram uma posição de estacionamento (P) (figura 7), uma posição neutra (N) (figura 8), uma posição reversa (R) (figura 9) e uma posição de condução (D) (figura 10). Em todas as posições, o ressalto eletromagneticamente móvel 31 e a primeira superfície longitudinal retilínea 32a do elemento de cremalheira estão em contato.

[0032] A mola de emergência 22 é progressivamente comprimida a partir da posição de estacionamento (P) da figura 7, na qual o elemento de cremalheira 15 encosta em uma parede 24 do compartimento do atuador 13 mais distante do lado da caixa de câmbio, até a posição de acionamento da figura 10. A posição de estacionamento (P) da figura 7 é uma posição de fim de curso na qual o elemento de cremalheira 15 encosta na parede 24 do alojamento do atuador 13 mais distante do lado da caixa de câmbio do alojamento.

[0033] Em um modo de emergência, principalmente devido à falha da bateria, o eletroímã 34 desliga e para de exercer energia magnética para atrair a placa móvel 30 para baixo. Quando a placa móvel 30 não é mais atraída pelo eletroímã, ela é empurrada para cima devido às molas de liberação 35, que levantam o ressalto eletromagneticamente móvel 31, desengatando assim o ressalto 31 da primeira superfície longitudinal retilínea 32a do elemento de cremalheira 15 (figura 13).

[0034] Assim que a primeira superfície longitudinal retilínea 32a do elemento de cremalheira 15 não estiver mais engatada pelo radialmente pelo ressalto 31, a inclinação longitudinal exercida pela mola de emergência 22 impele o elemento de cremalheira 15 radialmente para longe do eixo roscado 14 (figura 14), devido a uma reação de deslizamento radial ou lateral causada pelo ângulo das roscas de engate do roscado 14 e do elemento de cremalheira 15. Particularmente, a polarização longitudinal exercida pela mola de emergência 22 no elemento de cremalheira 15 gera uma reação das roscas do eixo roscado 14 tendo um componente direcionado radialmente para longe do eixo roscado 14.

[0035] De preferência, na posição da figura 14, a segunda superfície longitudinal retilínea 32b do elemento de cremalheira 15 encosta no ressalto eletromagneticamente móvel 31, limitando assim a distância máxima do elemento de cremalheira 15 do eixo do parafuso 14.

[0036] O elemento de cremalheira 15 é então desengatado do eixo roscado 14 e é impelido longitudinalmente pela mola de emergência 22 para a posição de estacionamento (P) (figura 15). Durante este movimento longitudinal do elemento de cremalheira 15, a segunda superfície longitudinal retilínea 32b do elemento de cremalheira desliza no ressalto eletromagneticamente móvel 31.

[0037] Portanto, em uma situação de emergência em que a energia elétrica não está disponível, devido à mola de emergência 22, o atuador eletromecânico chega automaticamente a uma posição de estacionamento (P), movendo assim o cabo empurra- puxa e, como resultado do movimento do cabo, controlando uma alavanca acionada (não mostrada) na caixa de câmbio 11 de modo a colocar a caixa de câmbio em condição de estacionamento (P).

[0038] Conforme explicado acima, o elemento de cremalheira 15 sofre movimentos longitudinais e radiais em relação ao alojamento do atuador 13. A fim de otimizar os movimentos do elemento de cremalheira 15 e dar ao elemento de cremalheira um grau de liberdade otimizado tanto na direção longitudinal quanto na direção radial, de acordo com uma configuração preferencial (figuras 3 a 6), o elemento de cremalheira 15 pode ser fabricado separadamente e, em seguida, preso a um cursor de cremalheira 38 que é preso a uma extremidade do cabo 12.

[0039] De acordo com uma configuração preferencial, o cursor de cremalheira 38 repousa sobre e tem a capacidade de deslizar longitudinalmente ao longo de uma placa guia 39. A placa guia 39 é guiada radialmente de forma deslizante por um par de trilhos que se estendem radialmente 40, neste exemplo ambos formados por uma base 41 que é preso ou integrado ao alojamento do atuador 13.

[0040] De preferência, uma mola radial 47 exerce uma inclinação radial que impele o elemento de cremalheira 15 radialmente em direção ao eixo roscado 14 em sua posição de encaixe roscado.

[0041] De acordo com uma configuração particularmente compacta, a mola radial 47 pode ter a forma de uma mola de lâmina, atuando entre o alojamento do atuador 13 e a placa guia 39 na qual o cursor de cremalheira 38 está localizado.

[0042] Uma guia retilínea que se estende longitudinalmente 45, por exemplo na forma de um alívio ou ranhura ou degrau (figura 5) pode ser formada na interface do cursor de cremalheira 38 e a placa de guia 39, a fim de guiar longitudinalmente o cursor de cremalheira 38 ao longo a placa de guia 39 e, assim, definir a posição radial da placa de guia 39 na condição de trabalho na qual o elemento de cremalheira é engatado por rosca no eixo roscado 14.

[0043] O cursor de cremalheira 38 fornece preferencialmente duas fixações de cabo longitudinalmente opostos (figura 6), um em cada lado longitudinal oposto da cremalheira: um primeiro acessório de cabo 42 para um cabo 12 funcionando em um modo de puxar para estacionar e um segundo, acessório de cabo longitudinalmente oposto 43 para um cabo 12 operando em um modo de puxar para estacionar.

[0044] As fixações de cabo 42, 43 podem ter a forma de orifícios alinhados longitudinalmente configurados para receber e prender, preferencialmente com meios de acoplamento rápido, uma porção final do cabo 12.

[0045] De acordo com uma versão simplificada (não mostrada nas figuras), o elemento de cremalheira 15 é formado em uma única peça, fixável ao cabo 12 configurado para deslizar radialmente e longitudinalmente dentro do alojamento do atuador 13.

[0046] A mola radial ou mola de lâmina 47 impele permanentemente o elemento de cremalheira 15 em direção ao eixo roscado 14 com uma determinada força.

[0047] Quando o elemento de cremalheira atinge a posição de estacionamento (P), a mola de emergência 22 é estendida e exerce uma força longitudinal mínima. Nesta posição, a força radial da mola de lâmina comprimida 47 é maior do que o componente direcionado radialmente exercido pela mola de emergência 22.

[0048] Portanto, quando o elemento de cremalheira 15 atinge a posição de estacionamento (P) no modo de emergência, a mola de lâmina 47 empurra (figuras 16, 17) o elemento de cremalheira 15 de volta à sua posição normal de trabalho engatada no eixo roscado 14. Isso é, a segunda superfície longitudinal retilínea 32b do elemento de cremalheira 15 é afastada e desengata do ressalto eletromagneticamente móvel 31. O engate do elemento de cremalheira 15 com o eixo roscado 14 mantém o elemento de cremalheira 15 e o cabo 12 firmemente na condição de estacionamento (P) e, como resultado, a caixa de câmbio 11 é mantida na condição de estacionamento (P).

[0049] Quando a energia elétrica é restaurada, o eletroímã 34 puxa a placa móvel 30 de volta para baixo (figura 18) e o ressalto eletromagneticamente móvel 31 engata novamente com a primeira superfície longitudinal retilínea 32a do elemento de cremalheira 15.

[0050] Ocasionalmente, pode ocorrer que as roscas no elemento de cremalheira não se encaixem adequadamente imediatamente nas roscas do eixo roscado. Isso pode acontecer se as cristas das roscas no eixo roscado 14 estiverem alinhadas radialmente com as cristas das roscas no elemento de cremalheira 15. Nesse caso, o elemento de cremalheira 15 permanece em uma posição radialmente mais afastada do eixo roscado 14. Nessa posição, o elemento de cremalheira 15 não permite que o ressalto radial 31 seja abaixado e, portanto, mantém a placa móvel 30 em uma posição elevada (posição de emergência).

[0051] De acordo com uma configuração preferencial (figura 17), um sensor 49, por exemplo, um sensor liga/desliga atuando entre a placa móvel 30 e o alojamento do atuador 13 é capaz de detectar se a placa móvel 30 está em sua posição abaixada para operação normal ou se a placa móvel 30 permaneceu na posição de emergência levantada, apesar da energia ter sido restaurada. O sensor 49 pode ser conectado eletricamente a uma placa de circuito impresso (PCB) 50 (figura 28) que controla o motor elétrico 18. A PCB 50 pode ser configurada para fazer com que o motor elétrico 18 gire o eixo roscado 14, por exemplo, para frente ou para trás em uma extensão limitada, ao receber um sinal do sensor 49 indicando uma condição de desalinhamento do elemento de cremalheira 15 em relação ao eixo roscado 14. A rotação do eixo roscado permitirá que o elemento de cremalheira 15 se encaixe novamente no eixo roscado (figura 18) sob o viés da mola de lâmina 47, permitindo que a placa móvel 30 volte para sua posição normal, devido à atração causada pelo eletroímã 34 contra a força oposta das molas de liberação 35.

[0052] O sensor liga/desliga 49 verificará a posição da placa móvel 30 em relação ao alojamento do atuador 13, ou seja, a posição do ressalto eletromagneticamente deslocável 31 em relação ao alojamento do atuador 13. De preferência, após verificar a posição de trabalho correta da placa móvel 30, o motor elétrico 18 será ativado automaticamente para fazer com que o elemento de cremalheira 15 complete um percurso completo (figura 19). Finalmente, a condição de emergência terminará e o eletroímã 34 permanecerá alimentado.

[0053] Será apreciado que a ausência de jogo, devido à ação da mola de emergência 22, evita ruídos e, portanto, reduz também o ruído do atuador.

[0054] Com referência agora às figuras 20 a 23, o atuador 10 pode funcionar alternativa mente em um modo de puxar para estacionar, conforme ilustrado aqui acima, ou em um modo de empurrar para estacionar. Em um arranjo de empurrar para estacionar (figura 20), a extremidade do cabo 12 é presa à fixação do cabo 42 (figura 6) e o alojamento de redução de marcha 16 é encaixada no alojamento do atuador 13 em um lado oposto à mola de emergência 22. Uma segunda abertura 28' pode ser fornecida na parede 24 do alojamento do atuador 13 alinhada longitudinalmente com a abertura 28 formada na parede 27 do alojamento do atuador. Para o uso do atuador 10 no modo empurrar para estacionar (figura 23), a parede 24 está no lado da caixa de câmbio do alojamento do atuador 13. As figuras 21 a 22 mostram esquematicamente como o cabo 12 pode ser movido do lado da parede 27 para o lado da parede 24 e passado através da abertura 28', enquanto o alojamento 16 da unidade de redução pode ser movido inversamente do lado da parede 24 para o lado da parede 27 do atuador 10. No modo empurrar para estacionar, a operação do atuador 10 é essencialmente a mesma descrita anteriormente para o modo puxar para estacionar.

[0055] Com referência às figuras 24 a 27, configurações de um atuador linear eletromecânico 10 configurado para um modo operacional puxar para estacionar (figuras 24 e 26) e configurações de um atuador linear eletromecânico configurado para um modo operacional empurrar para estacionar (figuras 25 e 27). As configurações das figuras 24 e 25 têm um motor elétrico 18 montado no alojamento do atuador 13, particularmente na parte externa, e não possuem uma unidade de redução de marcha.

[0056] A figura 28 mostra uma configuração preferencial de uma placa de circuito impresso (PCB) 50 com uma pluralidade de conectores elétricos 51, neste exemplo quatro conectores elétricos 51a, 51b, 51c e 51d localizados em posições diferentes para se conectar eletricamente com os respectivos motores elétricos 18 instalados respectiva mente em posições diferentes no alojamento do atuador 13 (figuras 24 e 25) ou em um alojamento de redução de marcha 16 (figuras 26 e 27) montado no alojamento do atuador 13.

Claims (16)

1. Atuador linear eletromecânico (10) para acionar uma caixa de câmbio de um veículo motorizado (11) por meio de um cabo (12), o atuador sendo caracterizado por compreender: - um alojamento de atuador (13); - um eixo roscado (14) acionável rotativamente dentro do alojamento do atuador (13) em torno de uma direção longitudinal; - um motor elétrico (18) para acionar o eixo roscado para rotação; - um elemento de cremalheira (15) fixado a uma extremidade do dito cabo (12) e montado adjacente e paralelo ao eixo roscado (14), o elemento de cremalheira sendo móvel dentro do alojamento do atuador (13) em uma direção longitudinal paralela ao eixo roscado e em uma direção radial perpendicular ao eixo roscado, tendo o elemento de cremalheira (15) uma primeira superfície longitudinal retilínea (32a) voltada para fora do eixo roscado (14); - uma mola de emergência (22) exercendo uma força de polarização longitudinal no elemento de cremalheira (15); - um eletroímã (34) dentro do alojamento do atuador (13); e - um ressalto eletromagneticamente móvel (31) operado pelo eletroímã contra uma força de liberação elástica; o atuador linear eletromecânico (10) tendo: - uma condição operacional normal, na qual o eletroímã (34) é energizado e mantém o ressalto eletromagneticamente móvel (31) contra a primeira superfície longitudinal retilínea (32a) do elemento de cremalheira (15), mantendo assim o elemento de cremalheira (15) enroscado com o eixo roscado (14) para controlar a posição longitudinal do cabo (12); - uma condição de emergência, na qual o eletroímã (34) não é energizado e a força de liberação elástica move o ressalto eletromagneticamente móvel (31) para longe da primeira superfície longitudinal retilínea (32a) do elemento de cremalheira (15), sendo que a mola de emergência (22) impele o elemento cremalheira (15) desengatando-o radialmente do eixo roscado (14) e desloca o elemento cremalheira (15) e o cabo (12) a ele fixado para posição longitudinal de estacionamento (P).

2. Atuador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o ressalto eletromagneticamente móvel (31) ser configurado como uma porção radialmente saliente (31) de uma placa móvel (30) incluindo material ferromagnético e montado dentro do alojamento do atuador (13) de maneira transversalmente móvel em relação à dita direção longitudinal, sendo que a dita força de liberação elástica é fornecida por pelo menos uma mola de liberação (35) atuando na placa móvel (30) para impelir o ressalto eletromagneticamente móvel (31) para longe do eletroímã (34).

3. Atuador, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender uma pluralidade das ditas molas de liberação (35), dispostas paralelamente e espaçadas umas das outras e comprimidas contra uma superfície da placa móvel (30) em uma direção transversal.

4. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender um sensor (49) para detectar a posição do ressalto eletromagneticamente móvel (31) em relação ao alojamento do atuador (13).

5. Atuador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda uma mola radial (47) que exerce uma força que impele o elemento de cremalheira (15) radialmente em direção ao eixo roscado (14).

6. Atuador, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o elemento de cremalheira (15) ser preso ou integrado a um cursor de cremalheira (38) que pode ser fixado a uma porção final do cabo (12), sendo que o cursor de cremalheira (38) repousa sobre e tem a capacidade de deslizar longitudinalmente ao longo de uma placa guia (39) que é guiada radialmente de forma deslizante dentro do alojamento do atuador (13) e é impelida pela dita mola radial (47) em direção ao eixo roscado (14).

7. Atuador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por uma guia retilínea que se estende longitudinalmente (45) ser formada na interface do cursor de cremalheira (38) e da placa guia (39) para guiar longitudinalmente o cursor de cremalheira (38) ao longo da placa guia (39).

8. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender duas fixações de cabo longitudinalmente opostas (42, 43), cada uma presa para se mover longitudinalmente com o elemento de cremalheira (15).

9. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o elemento de cremalheira (15) e o eixo roscado (14) terem roscas com um ângulo de rosca compreendido entre cerca de 25° e cerca de 45°, e preferencialmente de cerca de 40°.

10. Atuador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento de cremalheira (15) ter uma segunda superfície longitudinal retilínea (32b) voltada para longe do eixo roscado (14) e espaçada vertical e radialmente da primeira superfície longitudinal retilínea (32a), e sendo que quando a mola de emergência (22) impele o elemento de cremalheira (15) na condição de emergência, a segunda superfície longitudinal retilínea (32b) encosta no ressalto eletromagneticamente móvel (31).

11. Atuador, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a mola de emergência (22) ser uma mola de compressão disposta coaxialmente em torno de uma porção de extremidade do dito cabo (12) e comprimida longitudinalmente entre uma parede lateral (27) do alojamento do atuador (13) e o elemento cremalheira (15).

12. Atuador, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o compartimento do atuador (13) fornecer a primeira (28) e a segunda (28') aberturas alinhadas longitudinalmente, respectiva mente formadas em duas primeiras (27) e segundas (24) paredes longitudinalmente opostas e paralelas do alojamento do atuador (13), sendo cada abertura (28, 28') configurada de modo a permitir que uma porção de extremidade do dito cabo (12) passe por ela, para que o atuador (10) funcione, alternativa mente, seja em modo puxe para estacionar, com a extremidade do cabo (12) passando pela primeira abertura (28) obtida na primeira (27) parede do alojamento do atuador, ou no modo empurre para estacionar, com a extremidade do cabo (12) passando pela segunda abertura (28') obtida na segunda (24) parede do alojamento do atuador.

13. Atuador, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender ainda uma unidade de redução de marcha (29) compreendendo um alojamento de redução de marcha (16) incluindo um motor elétrico (18) e engrenagens de redução (19, 20) para acionar o eixo roscado (14), o alojamento de redução de marcha (16) sendo configurado para ser encaixado no alojamento do atuador (13), ou em uma primeira posição, contra a segunda parede (24) do alojamento do atuador (13) de modo a acionar o eixo roscado (14) quando a dita porção de extremidade do cabo (12) passar pela segunda abertura (28') obtida na segunda parede (24) do alojamento do atuador com o atuador (10) operando em um modo puxar para estacionar, ou em uma segunda posição, contra a primeira parede (27) do alojamento do atuador (13) de modo a acionar o eixo roscado (14) quando a dita porção de extremidade do cabo (12) passar pela primeira abertura (28) obtida na primeira parede (27) do alojamento do atuador com o atuador (10) operando em um modo empurre para estacionar.

14. Atuador, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o alojamento do atuador (13) ter um contorno com uma forma que corresponde parcialmente a um contorno do alojamento de redução de marcha (16).

15. Atuador, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o alojamento de redução de marcha (16) ter um formato em L que corresponde parcialmente a um contorno do alojamento de atuador (13), que tem um formato de paralelepípedo.

16. Caixa de câmbio (11) de veículo motorizado apresentando uma posição de estacionamento (P), caracterizada por compreender um atuador linear eletromecânico (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.