IT201800000717A1

IT201800000717A1 - Sensore angolare.

Info

Publication number: IT201800000717A1
Application number: IT201800000717A
Authority: IT
Inventors: Michele Cristanini; Emanuele Cavallo
Original assignee: Bitron Spa
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2019-07-11
Also published as: FR3076609B1; DE102019200029A1; FR3076609A1

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: “Sensore angolare”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce in generale a un sensore angolare, in particolare per rilevare l’altezza delle sospensioni di un veicolo.

Più specificamente, la presente invenzione riguarda un sensore angolare del tipo comprendente un corpo sensore nel quale è ricavata una cavità di alloggiamento,

una leva di comando comprendente un albero solidale in rotazione con la leva di comando e inserito girevole nella cavità di alloggiamento del corpo sensore, detto albero portando a un’estremità un elemento emettitore di segnale,

un elemento rivelatore di segnale disposto sul corpo sensore e separato dall’elemento emettitore di segnale da una parete di materiale, e

una boccola solidale in rotazione con il corpo sensore e applicata in corrispondenza di una superficie laterale della cavità di alloggiamento, la superficie laterale interna della boccola e la superficie laterale dell’albero della leva di comando essendo configurati in modo tale che l’albero sia inserito e innestato nella boccola per deformazione elastica della boccola,

in cui una superficie laterale dell’albero comprende una zona cilindrica circolare giacente contro una zona cilindrica circolare di una superficie laterale interna della boccola.

Un sensore angolare di questo tipo è noto da DE 10 2011 118 775, nella quale l’albero presenta una zona sferica e, conseguentemente, la superficie laterale interna della boccola presenta una zona a forma di calotta sferica. Tale soluzione può essere affetta da una certa complessità realizzativa.

Uno scopo della presente invenzione è quello di rendere disponibile un’alternativa rispetto ai sensori angolari noti, la quale possa essere realizzata in maniera relativamente semplice.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l’invenzione con un sensore del tipo inizialmente definito, caratterizzato dal fatto che

la superficie laterale dell’albero comprende una zona svasata circolare e una gola ricavata fra la zona svasata circolare e la zona cilindrica circolare della superficie laterale dell’albero, e la superficie laterale interna della boccola comprende una zona svasata circolare e mezzi di aggancio ricavati fra la zona svasata circolare e la zona cilindrica circolare della superficie laterale interna della boccola, in cui i mezzi di aggancio della boccola sono elasticamente accoppiati con la gola dell’albero.

La geometria della boccola è pertanto realizzata in modo da permettere l’accoppiamento con la leva tramite deformazione elastica della boccola stessa applicando un carico assiale tra la leva e la boccola; le geometrie realizzative della boccola e del corpo sensore sono tali per cui una volta resi solidali limitano la possibilità della boccola di deformarsi elasticamente sotto carico e, di conseguenza, rendono impossibile lo smontaggio non distruttivo dell’assieme.

Una volta completato l’assemblaggio del sistema, nel caso la leva venga rimossa forzatamente dalla boccola il sistema non può essere riutilizzato perché si sarebbe verificata la rottura di almeno un componente. La boccola integra pertanto le funzioni di trattenimento dei componenti leva e corpo, lubrificazione delle superfici di attrito e anti-manomissione del sistema.

Quanto sopra indicato è conseguito tramite una boccola realizzata in modo semplice, senza l’utilizzo di geometrie costruttive particolarmente complesse.

Secondo una forma di realizzazione, i mezzi di aggancio sono ricavati come una pluralità di denti disposti nella direzione circonferenziale della boccola, e in particolare separati l’uno dall’altro nella direzione circonferenziale da fenditure ricavate nella boccola.

In particolare, i denti di aggancio presentano un gradino rivolto verso la zona cilindrica circolare della superficie laterale interna della boccola.

Secondo una forma di realizzazione, detta parete di materiale è ricavata nel corpo sensore, e in cui la boccola presenta almeno una formazione terminale sporgente assialmente inserita in maniera occlusiva in una rispettiva apertura passante ricavata nella parete di materiale.

Inoltre, la boccola può comprendere un collare di montaggio tramite il quale la boccola è fissata al corpo sensore.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è una vista in esploso di un sensore angolare secondo l’invenzione;

la figura 2 è una vista in sezione del sensore di figura 1;

le figure 3a e 3b sono viste, rispettivamente in sezione e in prospettiva, di una leva di comando del sensore di figura 1;

la figura 4 è una vista in spaccato di una boccola del sensore di figura 1;

la figura 5 è una vista in pianta di un corpo sensore del sensore di figura 1;

le figure 6a e 6b sono viste in sezione che rappresentano l’assemblaggio della leva di comando alla boccola;

la figura 7 è una vista in sezione che rappresenta l’assemblaggio del gruppo leva-boccola al corpo sensore; e

la figura 8 è una vista prospettica del sensore di figura 1, dal lato di un elemento trasduttore.

Con riferimento alle figure 1 e 2, un sensore angolare secondo l’invenzione comprende un corpo sensore 10, costituito ad esempio da un unico pezzo di materiale plastico. Il corpo sensore 10 è previsto di mezzi di fissaggio 11, ad esempio sedi per viti, per il fissaggio del corpo sensore 10 a una delle due parti il cui movimento angolare reciproco deve essere rilevato dal sensore qui descritto.

Nel corpo sensore 10 è ricavata una cavità di alloggiamento 12, delimitata da una superficie laterale 13a e da una superficie di fondo 13b. In corrispondenza dell’estremità opposta alla superficie di fondo 13b, la cavità di alloggiamento 12 è aperta verso l’esterno, e la superficie laterale 13a presenta una zona svasata 13c. Tale zona svasata 13c della cavità di alloggiamento 12 è circondata da una parte a collare 14 del corpo sensore 10.

Nel corpo sensore 10 è inoltre ricavata una sede trasduttore 16, la quale è separata dalla cavità di alloggiamento 12 da una parete di materiale 17 del corpo sensore 10. Attraverso la parete di materiale è ricavata almeno un’apertura passante 18, visibile ad esempio in figura 5.

Il sensore comprende inoltre una leva di comando 20, formata ad esempio da un unico pezzo di materiale plastico. La leva di comando 20 comprende una parte di leva 21, comprendente mezzi di fissaggio 22 per il fissaggio della leva di comando 20 a una seconda delle due parti il cui movimento angolare reciproco deve essere rilevato dal sensore, e un albero 23 solidale in rotazione con la leva di comando 21. L’albero 23 è inserito girevole nella cavità di alloggiamento 12 del corpo sensore 10.

Con riferimento anche alle figure 3a e 3b, l’albero 23 della leva di comando 20 presenta una superficie laterale 24, comprendente una zona svasata circolare 24a raccordata alla parte di leva 21, una gola circonferenziale 24b raccordata alla zona svasata circolare 24a, e una zona cilindrica circolare 24c che si estende fino a un’estremità dell’albero 23 lontana dalla parte di leva 21.

In corrispondenza di tale estremità lontana dalla parte di leva 21, l’albero 23 porta un elemento emettitore di segnale 25 quale parte mobile di un sistema di rilevamento posizione angolare. L’elemento emettitore di segnale 25 può essere ad esempio un magnete costampato con la leva di comando 20.

Il sensore comprende inoltre un elemento rivelatore di segnale 30 quale parte fissa del sistema di rilevamento posizione angolare, il quale è disposto nella sede trasduttore 16 ricavata nel corpo sensore 10, ed è pertanto separato dall’elemento emettitore di segnale 25 dalla parete di materiale 17. L’elemento rivelatore di segnale 30 può essere ad esempio un dispositivo a effetto Hall. Nelle figure sono anche visibili contatti elettrici 31 disposti nel corpo sensore 10, i quali sono conduttivamente collegati con l’elemento rivelatore di segnale 30 per permettere l’allacciamento elettrico del dispositivo a un sistema elettronico di controllo (non illustrato).

Con riferimento anche alla figura 8, l’elemento rivelatore di segnale 30 è parte di un SIP (System In Package). In alternativa potrebbe invece essere assemblato su una scheda elettronica da fissare al corpo sensore.

Inoltre, nell’esempio rappresentato l’elemento rivelatore di segnale 30 è reso solidale al corpo sensore 10 e ai contatti elettrici 31 prima dell’assemblaggio degli altri componenti al corpo sensore 10. In una realizzazione alternativa l’elemento rivelatore di segnale 30 potrebbe essere accoppiato al corpo sensore 10 dopo che l’accoppiamento delle parti sia stato realizzato. Inoltre, nell’esempio illustrato l’elemento rivelatore di segnale 30 viene reso stagno (e ulteriormente solidarizzato al corpo sensore 10) tramite l’aggiunta di materiale isolante (potting, ad es. con una resina epossidica, silicone, poliuretano…). In una realizzazione alternativa, l’elemento rivelatore di segnale 30 potrebbe essere incorporato in un corpo di materiale plastico, sul quale viene successivamente costampato un materiale plastico differente, in modo da formare il corpo sensore 10.

Il sensore angolare comprende inoltre una boccola 40 solidale in rotazione con il corpo sensore 10 e applicata in corrispondenza della superficie laterale 13a della cavità di alloggiamento 12. La boccola 40 può essere ad esempio un pezzo unico di materiale plastico.

Considerando la forma complessiva della boccola 40, si può identificare una parte di testa 41 e una parte di fusto 43. Nella condizione assemblata del sensore, la parte di testa 41 è in appoggio in parte sulla formazione a collare 14 del corpo sensore e in parte sulla zona svasata 13c della cavità di alloggiamento 12 del corpo sensore 10, e presenta un collare 44 che è disposto attorno alla formazione a collare 14 del corpo sensore 10. Tramite tale collare 44, la boccola 40 è fissata, ad esempio saldata o incollata, al corpo sensore 10.

La boccola 40 comprende inoltre almeno una formazione terminale 45 estendentesi assialmente dalla parte di fusto 43, che nella condizione assemblata del sensore è inserita in maniera occlusiva nella rispettiva apertura passante 18 ricavata nella parete di materiale 17 del corpo sensore 10. Secondo una realizzazione alternativa, la parete di materiale potrebbe essere invece parte della boccola stessa.

La boccola 40 presenta inoltre una superficie laterale interna 47, comprendente una zona svasata circolare 47a disposta in corrispondenza della parte di testa 41 e una zona cilindrica circolare 47b disposta in corrispondenza della parte di fusto 43 della boccola 40. Fra la zona svasata circolare 47a e la zona cilindrica circolare 47b sono ricavati mezzi di aggancio 47c, che nella condizione assemblata del sensore sono accoppiati alla gola 24b dell’albero 23 della leva di comando 20. Nella condizione assemblata del sensore, inoltre, la zona cilindrica circolare 24c della superficie laterale 24 dell’albero 23 giace contro la zona cilindrica circolare 47b della superficie laterale interna 47 della boccol1 47.

La superficie laterale interna 47 della boccola 40 e la superficie laterale 24 dell’albero 23 della leva di comando 20 sono così configurati in modo tale che l’albero 23 sia inserito e innestato nella boccola 40 per deformazione elastica della boccola 40.

Più specificamente, i mezzi di aggancio 47c sono ricavati come una pluralità di denti disposti nella direzione circonferenziale della boccola 40 (si veda in particolare la figura 4), e separati l’uno dall’altro nella direzione circonferenziale da fenditure 48 ricavate nella boccola 40. Ciascuno dei denti di aggancio 47c presenta un gradino 49 rivolto verso la zona cilindrica circolare 47b della superficie laterale interna 47 della boccola 40. Ciò permette di avere una geometria di trattenimento assiale della leva di comando 20 che lascia libertà di rotazione.

Con riferimento alle figure 6a e 6b, la leva di comando 20 viene dapprima accoppiata assialmente con la boccola 40; durante questa operazione il profilo dell’albero della leva di comando 20 forza i denti di aggancio 47c della boccola 40 ad essere deformati elasticamente sino a permettere il passaggio dell’albero 23. Una volta in posizione i denti di aggancio 47c della boccola 40 tornano nella configurazione non sollecitata, bloccando assialmente i due componenti. Una guarnizione 50 servirà ad evitare l’intrusione di polvere tra le superfici di strisciamento leva-boccola.

Con riferimento alla figura 7, il sottogruppo leva-boccola viene quindi assemblato assialmente con il corpo sensore 10 su cui è posizionata la parte fissa 30 del sistema di rilevamento posizione. La boccola (4) in questa posizione viene successivamente resa solidale al corpo sensore 10, ad esempio tramite saldatura del collare 44, formando una connessione stagna.

La superficie laterale 13a della cavità 12 del corpo 10 è tale per cui una volta ricevuto il sottogruppo leva-boccola non permette alla parte elastica (denti di aggancio) della boccola 40 di deformarsi, impedendo ogni possibilità di smontare il sistema in modo non distruttivo.

Durante l’assemblaggio del gruppo boccola-leva al corpo sensore 10 le formazioni terminali 45 della boccola 40 vanno a chiudere le aperture passanti 18 presenti sul corpo sensore 10 realizzando un foro cieco.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sensore angolare, comprendente un corpo sensore (10) nel quale è ricavata una cavità di alloggiamento (12), una leva di comando (20) comprendente un albero (23) solidale in rotazione con la leva di comando (20) e inserito girevole nella cavità di alloggiamento (12) del corpo sensore (10), detto albero portando a un’estremità un elemento emettitore di segnale (25), un elemento rivelatore di segnale (30) disposto sul corpo sensore (10) e separato dall’elemento emettitore di segnale (25) da una parete di materiale (17), e una boccola (40) solidale in rotazione con il corpo sensore (10) e applicata in corrispondenza di una superficie laterale (13a) della cavità di alloggiamento (12), una superficie laterale interna (47) della boccola (40) e una superficie laterale (24) dell’albero (23) della leva di comando (20) essendo configurate in modo tale che l’albero (23) sia inserito e innestato nella boccola (40) per deformazione elastica della boccola (40), in cui la superficie laterale (24) dell’albero (23) comprende una zona cilindrica circolare (24c) giacente contro una zona cilindrica circolare (47b) della superficie laterale interna (47) della boccola (40), caratterizzato dal fatto che la superficie laterale (24) dell’albero (23) comprende una zona svasata circolare (24a) e una gola (24b) ricavata fra la zona svasata circolare (24a) e la zona cilindrica circolare (24c) della superficie laterale (24) dell’albero (23), e la superficie laterale interna (47) della boccola (40) comprende una zona svasata circolare (47a) e mezzi di aggancio (47c) ricavati fra la zona svasata circolare (47a) e la zona cilindrica circolare (47b) della superficie laterale interna (47) della boccola (40), in cui i mezzi di aggancio (47c) della boccola (40) sono accoppiati con la gola (24b) dell’albero (23).
2. Sensore secondo la rivendicazione 1, in cui la superficie laterale (13a) della cavità di alloggiamento (12) del corpo sensore (10) è configurata in modo tale da impedire una deformazione elastica dei mezzi di aggancio (47c) della boccola (40), impedendo un’estrazione non distruttiva dell’albero (23) della leva di comando (20) dalla boccola (40).
3. Sensore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i mezzi di aggancio (47c) sono ricavati come una pluralità di denti disposti nella direzione circonferenziale della boccola (40).
4. Sensore secondo la rivendicazione 3, in cui i denti di aggancio (47c) sono separati l’uno dall’altro nella direzione circonferenziale da fenditure (48) ricavate nella boccola (40).
5. Sensore secondo la rivendicazione 4, in cui i denti di aggancio (47c) presentano un gradino (49) rivolto verso la zona cilindrica circolare (47b) della superficie laterale interna (47) della boccola (40).
6. Sensore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta parete di materiale (17) è ricavata nel corpo sensore (10), e in cui la boccola (40) presenta almeno una formazione terminale (45) sporgente assialmente, inserita in maniera occlusiva in una rispettiva apertura passante (18) ricavata nella parete di materiale (17).
7. Sensore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la boccola (40) comprende un collare di montaggio (44) tramite il quale la boccola (40) è fissata al corpo sensore (10).