IT201600082166A1 - Gruppo attuatore per controllare la posizione angolare di un organo di comando, particolarmente per trasmissione di veicolo. - Google Patents

Gruppo attuatore per controllare la posizione angolare di un organo di comando, particolarmente per trasmissione di veicolo.

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Description

"Gruppo attuatore per controllare la posizione an-golare di un organo di comando, particolarmente per trasmissione di veicolo"
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda in generale un gruppo attuatore per controllare la posizione ango-lare di un organo di comando, in particolare un or-gano di comando utilizzato in una trasmissione di veicolo, ad esempio per comandare un dispositivo di bloccaggio della trasmissione per il parcheggio del veicolo (il cosiddetto "park look").
Un tipico gruppo attuatore comprende un organo di comando, un motore primario (ad esempio un motore elettrico) e un meccanismo di trasmissione in-terposto fra il motore primario e l'organo di co-mando per trasmettere all'organo di comando il moto generato dal motore primario. La presente invenzio-ne riguarda in particolare il caso in cui l'organo di comando è un organo girevole, ad esempio un albero su cui è montata una ruota dentata, e dunque il motore primario controlla la posizione angolare dell'organo di comando.
Scopo della presente invenzione è fornire un gruppo attuatore del tipo sopra identificato, che sia dotato di una funzione di sicurezza tale per cui in caso di emergenza, ad esempio in caso di avaria o mancato funzionamento del motore primario, l'organo di comando sia portato in una posizione angolare predefinita.
Questo e altri scopi sono pienamente raggiunti secondo la presente invenzione grazie a un gruppo attuatore avente le caratteristiche definite nella rivendicazione indipendente 1.
Forme di realizzazione preferite dell'inven-zione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto è da intendersi come parte inte-grale e integrante della descrizione che segue.
In sintesi, l'invenzione si fonda sull'idea di realizzare un gruppo attuatore in cui il meccanismo di trasmissione comprende:
un primo organo di trasmissione girevole col-legato a un albero motore del motore primario per essere comandato in rotazione dal motore primario, un secondo organo di trasmissione girevole solidale a rotazione con l'organo di comando, un or-gano d'innesto selettivamente spostabile fra una posizione d'innesto, in cui accoppia a rotazione l'uno con l'altro il primo e il secondo organo di trasmissione, e una posizione di disinnesto, in cui disaccoppia l'uno dall'altro il primo e il secondo organo di trasmissione,
un dispositivo di azionamento ausiliario pre-disposto per comandare lo spostamento dell'organo d'innesto dalla posizione d'innesto, in cui è nor-malmente mantenuto, alla posizione di disinnesto, e mezzi accumulatori di energia meccanica interposti fra il primo e il secondo organo di trasmis-sione per provocare una rotazione relativa del secondo organo di trasmissione rispetto al primo or-gano di trasmissione quando l'organo d'innesto si trova nella posizione di disinnesto.
In caso di emergenza, ad esempio in caso di avaria o mancato funzionamento del motore primario, il dispositivo di azionamento ausiliario viene co-mandato per spostare l'organo d'innesto nella posi-zione di disinnesto in modo da disaccoppiare l'uno dall'altro il primo e il secondo organo di trasmis-sione. Con l'organo d'innesto in posizione di disinnesto, il secondo organo di trasmissione, che è solidale a rotazione con l'organo di comando, ruota rispetto al primo organo di trasmissione per effet-to dell'energia meccanica accumulata nei mezzi ac-cumulatori di energia meccanica sino a raggiungere una posizione angolare predefinita. Nel caso di utilizzo del gruppo attuatore in una trasmissione di veicolo, la suddetta posizione angolare predefi-nita dell'organo di comando può corrispondere a una data modalità di funzionamento della trasmissione, ad esempio la modalità di folle o la modalità di parcheggio. A tale proposito, il gruppo attuatore può essere vantaggiosamente associato a un disposi-tivo di bloccaggio della trasmissione per il par-cheggio del veicolo (qui di seguito indicato semplicemente come "dispositivo di park look") al fine di attivare automaticamente il dispositivo di park look in caso di emergenza, ad esempio in caso di avaria o mancato funzionamento (a causa ad esempio di un livello di carica della batteria del veicolo troppo basso o a causa di un guasto dell'impianto elettrico del veicolo) del motore primario.
Grazie al fatto che l'organo d'innesto è nor-malmente mantenuto nella posizione d'innesto (per cui il primo e il secondo organo di trasmissione sono normalmente accoppiati a rotazione l'uno con l'altro) e che lo spostamento dell'organo d'innesto dalla posizione d'innesto alla posizione di disin-nesto deve essere comandato dal dispositivo di azionamento ausiliario, lo spostamento dell'organo di comando nella posizione angolare predefinita non avviene in modo automatico in caso di emergenza, ma deve essere autorizzato da un'unità di controllo elettronica che sovrintende al funzionamento del gruppo attuatore, nel caso in cui il dispositivo di azionamento ausiliario sia un motore, ad esempio un motore elettrico, o dall'utente, nel caso in cui il dispositivo di azionamento ausiliario sia un dispo-sitivo manuale. In questo modo, è possibile evitare che un evento non qualificabile come "emergenza" (ad esempio una brevissima interruzione dell'ali-mentazione elettrica) possa portare all'attivazione della modalità di sicurezza del gruppo attuatore, cioè allo spostamento dell'organo di comando nella posizione angolare predefinita. Nel caso ad esempio in cui il gruppo attuatore sia destinato a comanda-re un dispositivo di park look del veicolo, l'atti-vazione della modalità di sicurezza del gruppo at-tuatore potrà così essere soggetta a una serie di verifiche preliminari (fra cui ad esempio la verifica della velocità di marcia del veicolo), in modo che lo spostamento dell'organo di comando nella po-sizione angolare predefinita (in questo caso, la posizione angolare corrispondente all'inserimento della modalità di parcheggio) avvenga se e solo se tutte le verifiche preliminari hanno dato esito po-sitivo.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni alle-gati, in cui:
la figura 1 è una vista prospettica di un gruppo attuatore secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, associato a un dispositivo di park lock di un veicolo a motore;
le figure 2 e 3 sono viste in esploso, da pun-ti di vista diversi, del gruppo attuatore di figura 1; e
la figura 4 è una vista in elevazione laterale del gruppo attuatore di figura 1.
Con riferimento alle figure, un gruppo attua-tore secondo una forma di realizzazione della pre-sente invenzione è complessivamente indicato con 10. Il gruppo attuatore 10 è predisposto per controllare la posizione angolare di un organo di comando 12 (particolarmente, ma non necessariamente, un organo di comando di una trasmissione di veico-lo) intorno a un asse di rotazione x. Nell'esempio di realizzazione mostrato nelle figure, l'organo di comando 12 è un albero girevole intorno all'asse di rotazione x, su cui è montata una ruota dentata 14. L'invenzione non è tuttavia limitata al caso di un organo di comando realizzato come albero, l'organo di comando potendo essere realizzato come un qualsiasi altro tipo di organo girevole. Inoltre, nell'esempio di realizzazione proposto l'organo di comando 12 serve per comandare un dispositivo di bloccaggio della trasmissione per il parcheggio del veicolo (dispositivo park look), complessivamente indicato con 16, ma potrebbe naturalmente essere utilizzato per comandare un qualsiasi altro dispo-sitivo, non necessariamente un dispositivo instal-lato nella trasmissione di un veicolo. Il disposi-tivo 16 non sarà qui descritto in dettaglio, sia perché è di tipo per sé noto sia perché non forma oggetto della presente invenzione.
Il gruppo attuatore 10 comprende innanzitutto un motore primario 18, preferibilmente realizzato come motore elettrico, avente un albero motore 20 su cui è montato un pignone 22. Il gruppo attuatore 10 comprende inoltre un meccanismo di trasmissione interposto fra il motore primario 18 e l'organo di comando 12 per trasmettere all'organo di comando 12 11 moto rotatorio generato dal motore primario 18.
II meccanismo di trasmissione comprende un primo organo di trasmissione girevole 24 collegato, ad esempio in modo permanente, all'albero motore 20 del motore primario 18 in modo da essere comandato a rotazione da tale albero e un secondo organo di trasmissione girevole 26 collegato in modo solidale a rotazione con l'organo di comando 12. Secondo la forma di realizzazione mostrata nelle figure, il primo organo di trasmissione 24 è una ruota dentata (e per tale motivo il primo organo di trasmissione 24 verrà di qui in avanti indicato come ruota den-tata 24) ingranante con il pignone 22. La ruota dentata 24 può ingranare direttamente con il pigno-ne 22, come nell'esempio di realizzazione proposto, o in alternativa possono essere previste una o più ruote dentate intermedie fra il pignone 22 e la ruota dentata 24, opportunamente dimensionate a se-conda del rapporto di trasmissione che si desidera ottenere fra il pignone 22 e la ruota dentata 24. Secondo la forma di realizzazione mostrata nelle figure, il secondo organo di trasmissione 26 è un albero (e per tale motivo il secondo organo di tra-smissione 26 verrà di qui in avanti indicato come albero 26), preferibilmente disposto coassialmente all'organo di comando 12. La ruota dentata 24 è montata folle sull'albero 26.
Il gruppo attuatore 10 comprende inoltre un manicotto d'innesto 28 che è montato sull'albero 26 in modo da essere solidale a rotazione con tale al-bero, ma assialmente scorrevole con tale albero. Il manicotto d'innesto 28 comprende una flangia 30 presentante un foro 32 atto a essere impegnato da un perno 34 sporgente assialmente dalla faccia del-la ruota dentata 24 rivolta verso il manicotto d'innesto 28. Il manicotto d'innesto 28 è spinto da una molla 36 verso la ruota dentata 24, in maniera tale per cui il foro 32 del manicotto d'innesto 28 è normalmente impegnato dal perno 34 della ruota dentata 24 e dunque il manicotto d'innesto 28 è ac-coppiato a rotazione con la ruota dentata 24. Essendo il manicotto d'innesto 28 solidale a rotazio-ne con l'albero 26, come sopra spiegato, in tale condizione la ruota dentata 24 e l'albero 26 sono accoppiati a rotazione 1'una con l'altro tramite il manicotto d'innesto 28.
II gruppo attuatore 10 comprende inoltre un dispositivo di azionamento ausiliario 38 predispo-sto per comandare lo spostamento assiale del mani-cotto d'innesto 28 dalla posizione d'innesto alla posizione di disinnesto, nella quale posizione di disinnesto il perno 34 della ruota dentata 24 è di-simpegnato dal foro 32 del manicotto d'innesto 28, e dunque la ruota dentata 24 e l'albero 26 sono li-beri di ruotare l'uno rispetto all'altro. Il dispo-sitivo di azionamento ausiliario 38 può essere un motore (ad esempio un motore elettrico) o un dispo-sitivo di azionamento manuale, atto ad essere co-mandato direttamente o indirettamente dall'utente (ad esempio tramite cavo). Il dispositivo di azio-namento ausiliario 38 agisce sul manicotto d'innesto 28 tramite ad esempio una forcella 40, come mo-strato in particolare in figura 4. Nel caso di di-spositivo di azionamento ausiliario 38 realizzato come motore, esso può essere indifferentemente un motore lineare, quale ad esempio un solenoide lineare (come nell'esempio di realizzazione mostrato nelle figure), o un motore rotativo, preferibilmen-te un motore elettrico, ed essere in questo secondo caso provvisto di un meccanismo di conversione del moto (ad esempio un meccanismo a vite e madrevite) atto a convertire il moto rotatorio in uscita dal motore in moto traslatorio della forcella 40, o al-meno di una porzione della forcella 40. In alterna-tiva, il dispositivo di azionamento ausiliario 38 può anche essere configurato per comandare direttamente il manicotto d'innesto 28, senza dunque che vi sia bisogno di una forcella, o altro organo di azionamento, interposta fra il dispositivo di azio-namento ausiliario 38 e il manicotto d'innesto 28.
Nel caso di dispositivo di azionamento ausi-liario 38 realizzato come motore, il dispositivo di azionamento ausiliario 38, così come il motore pri-mario 18, è controllato da un'unità di controllo elettronica (non mostrata) che sovrintende al fun-zionamento del gruppo attuatore 10.
II gruppo attuatore 10 comprende inoltre mezzi accumulatori di energia meccanica interposti fra la ruota dentata 24 e l'albero 26 per provocare una rotazione relativa dell'albero 26 rispetto alla ruota dentata 24 quando il manicotto d'innesto 28 è nella posizione di disinnesto. Detti mezzi accumu-latori di energia meccanica sono ad esempio formati da una molla 42 precaricata, avente un'estremità vincolata alla ruota dentata 24 e l'estremità oppo-sta vincolata all'albero 26. Secondo la forma di realizzazione mostrata nelle figure, la molla 42 è una molla a spirale piana a sezione rettangolare ed è preferibilmente accolta all'interno della ruota dentata 24.
Si descriverà ora brevemente il funzionamento del gruppo attuatore 10 sopra illustrato, con rife-rimento in particolare al caso di dispositivo di azionamento ausiliario realizzato come motore.
In condizioni normali di funzionamento, il ma-nicotto d'innesto 28 è mantenuto dalla molla 36 nella posizione d'innesto, in cui è accoppiato a rotazione alla ruota dentata 24 grazie all'impegno del perno 34 della ruota dentata 24 nel foro 32 del manicotto d'innesto 28. In tale condizione, quindi, il moto rotatorio in un verso o nell'altro generato dal motore primario 18 viene trasmesso all'albero 26, e quindi all'organo di comando 12, tramite il pignone 22, la ruota dentata 24 e il manicotto di innesto 28. Quando in caso di emergenza il disposi-tivo di azionamento ausiliario 38 viene attivato dall'unità di controllo elettronica, ad esempio -nel caso di impiego del gruppo attuatore 10 su una trasmissione per veicolo - a causa di un'avaria all'impianto elettrico del veicolo o a causa di un livello di carica della batteria del veicolo eccessivamente basso, il dispositivo di azionamento ausiliario 38 provoca lo spostamento del manicotto d'innesto 28 dalla posizione d'innesto alla posi-zione di disinnesto, con la conseguenza che 1'albe-ro 26, e quindi l'organo di comando 12, è libero di ruotare rispetto alla ruota dentata 24, non essendo più accoppiato a tale ruota tramite il manicotto d'innesto 28. Per effetto quindi del precarico del-la molla 42 interposta fra la ruota dentata 24 e l'albero 26, la ruota dentata 24 e l'albero 26 ruo-tano l'uno rispetto all'altro. Preferibilmente, al-la ruota dentata 24 sono associati mezzi di fine-corsa atti a impedire la rotazione della ruota den-tata 24 oltre un certo limite, in modo che l'ener-gia elastica accumulata nella molla 42 garantisca la rotazione dell'albero 26, e quindi dell'organo di comando 12, sino a una data posizione di fine-corsa corrispondente alla suddetta posizione ango-lare predefinita.
Il gruppo attuatore 10 può essere poi agevolmente riportato nella posizione normale di funzio-namento caricando la molla 42 e riportando il mani-cotto d'innesto 28 nella posizione d'innesto in cui è accoppiato alla ruota dentata 24 tramite impegno del perno 34 nel foro 32. Tale operazione può essere effettuata comandando opportunamente il motore primario 18.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione e i parti-colari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto e illu-strato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (7)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo attuatore (10) per controllare la posi-zione angolare di un organo di comando (12), parti-colarmente per trasmissione di veicolo, comprendente un motore primario (18) e un meccanismo di tra-smissione (22, 24, 26, 28, 38) atto a trasmettere all'organo di comando (12) il moto generato dal mo-tore primario (18), in cui il meccanismo di tra-smissione (22, 24, 26, 28, 38) comprende un primo organo di trasmissione girevole (24) collegato a un albero motore (20) del motore prima-rio (18) per essere comandato in rotazione dal mo-tore primario (18), un secondo organo di trasmissione girevole (26) atto a essere collegato in modo solidale a ro-tazione con l'organo di comando (12), un organo d'innesto (28) selettivamente spo-stabile fra una posizione d'innesto, in cui accop-pia a rotazione l'uno con l'altro il primo e il secondo organo di trasmissione (24, 26), e una posi-zione di disinnesto, in cui disaccoppia l'uno dall'altro il primo e il secondo organo di trasmis-sione (24, 26), l'organo d'innesto (28) essendo normalmente mantenuto nella posizione d'innesto, un dispositivo di azionamento ausiliario (38) predisposto per comandare lo spostamento dell'orga-no d'innesto (28) dalla posizione d'innesto alla posizione di disinnesto, e mezzi accumulatori di energia meccanica (42) interposti fra il primo e il secondo organo di tra-smissione (24, 26) per provocare una rotazione re-lativa del secondo organo di trasmissione (26) ri-spetto al primo organo di trasmissione (24) quando l'organo d'innesto (28) si trova nella posizione di disinnesto.
  2. 2. Gruppo attuatore secondo la rivendicazione 1, in cui il primo organo di trasmissione (24) è una ruota dentata e il secondo organo di trasmissione (26) è un albero su cui è montato folle il primo organo di trasmissione (24).
  3. 3. Gruppo attuatore secondo la rivendicazione 2, in cui l'organo d'innesto (28) è un manicotto mon-tato sul secondo organo di trasmissione (26) in mo-do da essere solidale a rotazione con il secondo organo di trasmissione (26), ma assialmente scorre-vole rispetto al secondo organo di trasmissione (26) fra la posizione d'innesto e la posizione di disinnesto, e in cui l'organo d'innesto (28) e il primo organo di trasmissione (24) sono provvisti di rispettivi mezzi d'innesto (32, 34) atti a impegnarsi gli uni con gli altri quando l'organo d'in-nesto (28) è nella posizione d'innesto.
  4. 4. Gruppo attuatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi accu-mulatori di energia meccanica (42) comprendono una molla precaricata, che è vincolata a una sua prima estremità al primo organo di trasmissione (24) e all'altra sua estremità al secondo organo di tra-smissione (26).
  5. 5. Gruppo attuatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre mezzi elastici (36) tendenti a spingere elastica-mente l'organo d'innesto (28) nella posizione d'in-nesto.
  6. 6. Gruppo attuatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di azionamento ausiliario (38) è un motore, preferi-bilmente un motore elettrico.
  7. 7. Gruppo attuatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 1 alla 5, in cui il dispositi-vo di azionamento ausiliario (38) è un dispositivo di azionamento a comando manuale, diretto o indi-retto.
IT102016000082166A 2016-08-04 2016-08-04 Gruppo attuatore per controllare la posizione angolare di un organo di comando, particolarmente per trasmissione di veicolo. IT201600082166A1 (it)

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