IT201800006901A1 - Serratura per portello di veicolo con sensore di posizione. - Google Patents

Serratura per portello di veicolo con sensore di posizione. Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
“SERRATURA PER PORTELLO DI VEICOLO CON SENSORE DI POSIZIONE”.
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente domanda di brevetto d’invenzione ha per oggetto una serratura per portello per veicolo, in particolare una serratura per portello carburante nei veicoli con motore a combustine interna o per portello per presa di ricarica elettrica per veicoli con motore elettrico.
Anche se inseguito si farà specifico riferimento a un portello carburante, l’invenzione si estende anche a una serratura per portello per presa di ricarica elettrica.
Sono noti in commercio vari tipi di serrature per portello del serbatoio di carburante.
La domanda di brevetto EP1295748, a nome Volkswagen, descrive una serratura per portello del serbatoio di carburante comprendente un gruppo attuatore che aziona un perno di chiusura rototraslante avente una testa a forma di “T”, in sezione assiale, che si impegna in un’asola o occhiello ricavata in una sede di un portello del serbatoio di carburante in modo da chiudere in sicurezza il serbatoio di carburante. Tuttavia EP1295748 non descrive l’utilizzo di sensori per rilevare la chiusura del portello o del perno di chiusura rototraslante.
È noto l’utilizzo di sensori, generalmente micro-switch, per rilevare la chiusura del perno di chiusura della serratura del portello. Infatti, quando viene chiuso manualmente il portello, tale portello spinge il perno di chiusura che arriva a fine corsa di chiusura. Un sensore rileva tale posizione di chiusura del perno di chiusura ed invia un segnale di consenso ad un attuatore che blocca il perno di chiusura in posizione di chiusura.
Tuttavia, tale sistema di rilevazione ha un grande inconveniente. Infatti, se con lo sportello aperto l’utente inavvertitamente spinge il perno di chiusura, tale perno di chiusura arriva nelle posizione di chiusura; quindi il sensore rileva che il perno è in posizione di chiusura e l’attuatore blocca il perno quando lo sportello è aperto. Bisogna considerare che un tale involontario azionamento del perno di chiusura è tutt’altro che raro se si pensa tutte le volte che l’utente porta l’erogatore della pompa di benzina nell’imboccatura del condotto di carburante che è vicina al perno di chiusura.
Scopo della presente invenzione è di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota fornendo una serratura per portello del serbatoio carburante per veicolo che sia affidabile ed atta a evitare manomissioni involontarie del perno di chiusura della serratura.
Altro scopo è di fornire una tale serratura che abbia un ingombro limitato, un numero limitato di componenti e che sia economica e di semplice realizzazione ed installazione.
Questi scopi sono raggiunti in accordo all’invenzione con le caratteristiche della rivendicazione indipendente 1.
Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.
La serratura secondo l’invenzione è definita nella rivendicazione 1
Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita a una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui:
la Fig. 1 è una vista laterale illustrante in esploso i vari componenti della serratura secondo l’invenzione;
la Fig. 2 è una vista in prospettiva, illustrante la serratura di Fig. 1 assemblata, senza il coperchio;
le Figg. 2a e 2B sono viste in sezione illustranti due particolari della serratura di Fig. 2;
le Figg. 3 e 4 sono due viste laterali della serratura di Fig. 1 rispettivamente in posizione aperta e chiusa;
le Figg. 5 e 6 sono due viste in sezione assiale prese lungo i piani di sezione V-V e VI-VI rispettivamente delle Figg. 3 e 4;
le Figg. 7A, 7B, 7C sono viste in prospettiva e laterali illustranti un azionamento accidentale del perno di chiusura della serratura secondo l’invenzione;
la Fig. 8 è una vista frontale dell’attuatore della serratura secondo l’invenzione in posizione di blocco;
la Fig. 9 è una vista laterale dell’attuatore di Fig. 8; la Fig. 10 è una vista in prospettiva di una porzione dell’attuatore di Fig. 8;
la Fig. 11 è una vista frontale dell’attuatore della serratura secondo l’invenzione in posizione di sblocco;
la Fig. 12 è una vista laterale dell’attuatore di Fig. 11; la Fig. 13 è una vista in prospettiva di una porzione dell’attuatore di Fig. 11;
le Figg. 14A, 14B, 14C, 14D e 14E sono viste laterali e in prospettiva illustranti cinque fasi di funzionamento della serratura secondo l’invenzione.
Con l’ausilio delle Figure viene descritta la serratura secondo l’invenzione, indicata complessivamente con il numero di riferimento 100.
In seguito i termini superiore ed inferiore si riferiscono alla disposizione della serratura nelle figure, fermo restando fermo restando che la serratura può essere disposta nel veicolo con qualunque orientamento.
Per ora con riferimento alle Figg. 1 e 2 la serratura (100) comprende una scatola (1) e un coperchio (10) che racchiudono i componenti della serratura. Un connettore elettrico (11) è collegato alla scatola (1) tramite una guarnizione.
Il coperchio (10) ha un canale assiale (13) (Fig. 2B) entro il quale è montato un perno di chiusura (2). Il perno di chiusura (2) ha una testa (20) atta ad agganciare una sede (201) (Fig. 5) di un portello (200). La testa (20) del perno di chiusura ha una forma a “T” in sezione assiale. La testa (20) del perno di chiusura sporge superiormente dal coperchio (10).
Il perno di chiusura (2) si muove entro il coperchio con un movimento di rototraslazione per passare da una posizione estratta di apertura (Figg. 3 e 5) in cui il portello (200) è aperto ad una posizione retratta di chiusura (Figg. 4 e 6) in cui il portello (200) è chiuso e la testa (20) del perno di chiusura aggancia la sede (201) del portello.
Un accoppiamento di tipo elicoidale è previsto tra il perno di chiusura (2) e la scatola (1) o il coperchio (10), in modo da ottenere un movimento di roto-traslazione del perno di chiusura (2). Il perno di chiusura (2) è internamente cavo e presenta un canale passante assiale (21) (Figg. 5 e 6) aperto superiormente ed inferiormente. Un codolo (65) è solidale alla scatola (1). Il codolo (65) è disposto entro il canale assiale (21) del perno di chiusura.
Il codolo (65) ha una sporgenza (66) che sporge verso l’esterno e si impegna in una scanalatura di giuda (22) ricavata in una superficie interna del perno di chiusura (2). La scanalatura di guida (22) ha una forma elicoidale. In questo modo il perno di chiusura (20) è forzato ad eseguire un movimento di
rototraslazione.
Un perno centrale (4) è montato scorrevole assialmente nel codolo (65) e nel canale assiale (21) del perno di chiusura per passare da una posizione estratta (Figg 3 e 5) in cui una porzione del perno centrale sporge superiormente dalla testa (20) del perno di chiusura ad una posizione retratta (Figg. 4 e 6) in cui il perno centrale è retratto entro il perno di chiusura.
Il perno centrale (4) ha un collare esterno (40) che sporge radialmente verso l’esterno. Il codolo (65) ha un collare interno (67) che sporge radialmente verso l’interno. Il perno di chiusura (2) ha uno spallamento (25).
Una molla (M) è disposta entro il codolo (65) attorno al perno centrale (4). La molla (M) ha una prima estremità (M1) in battuta sul collare interno (67) del codolo e una seconda estremità (M2) in battuta contro il collare esterno (40) del perno centrale. In questo modo, la molla (M) spinge il perno centrale (4) verso l’alto, finché il collare esterno (40) del perno centrale va in battuta contro lo spallamento (25) del perno di chiusura. In questa situazione la molla (M) continua a spingere verso l’alto sia il perno centrale (4) che il perno di chiusura (2).
Quando il collare (40) del perno centrale è in battuta contro lo spallamento (25) del perno di chiusura, il perno centrale è in posizione estratta.
Mezzi di rilevazione (3) rilevano quando il perno centrale (4) è in posizione retratta o in posizione estratta. I mezzi di rilevazione (3) sono collegati ad una centralina del veicolo, per fornire informazioni sullo stato del perno centrale (4).
Vantaggiosamente i mezzi di rilevazione (3) sono montati nella scatola (1) o entro il codolo (65) per rilevare quando un’estremità inferiore del perno centrale (4) si avvicina o tocca i mezzi di rilevazione (3), in modo da rilevare quando il perno centrale (4) è arrivato nella sua posizione retratta.
Vantaggiosamente i mezzi di rilevazione (3) comprendono un interruttore Reed (30) montato su una scheda di circuito stampato (31) provvista di un foro per far passare una parte inferiore del perno centrale (4). In questo caso un magnete (43) è disposto in una parte inferiore del perno centrale (4). Quando il magnete (43) del perno centrale arriva in prossimità dell’interruttore Reed (30), l’interruttore Reed (30) cambia stato segnalando che il perno centrale (4) è in posizione retratta. L’interruttore Reed (30) può essere normalmente aperto e si chiude quando il magnete (43) del perno centrale si avvicina all’interruttore Reed.
Al posto dell’interruttore Reed, i mezzi di rilevazione (2) possono prevedere un microswitch disposto in modo tale da essere attivato dall’estremità inferiore del perno centrale (4).
La serratura (100) è di tipo push, cioè viene aperta spingendo il portello (200) verso la serratura in modo da spingere il gancio di chiusura (2) verso l’interno.
Per svolgere tale funzione push la serratura (100) comprende:
- una camma inferiore (6) fissata alla scatola (1);
- una camma superiore (7) solidale al coperchio (10); e - almeno un inseguitore (50) collegato al perno di chiusura (2) e disposto tra la camma inferiore (6) e la camma superiore (7).
La camma inferiore (6) può essere solidale al codolo (65). La camma inferiore (6) ha un corpo cilindrico disposto attorno al codolo (65). La camma inferiore (6) presenta un bordo superiore con un profilo a dente di sega triangolare comprendente una pluralità di rampe (60) che conducono a rispettive sedi (61).
Con riferimento a Fig. 2B, la camma superiore (7) è disposta entro il coperchio (10). La camma superiore (7) ha un corpo cilindrico che presenta un bordo inferiore con profilo ad onda quadra comprendente prime rampe (71) che conducono a rispettive sedi (72) e seconde rampe (73) che conducono a scanalature longitudinali (70).
Con riferimento alla Fig. 14B la camma inferiore (6) e la camma superiore (7) sono disposte una di fronte all’atra, in modo le sedi (61) della camma inferiore siano in corrispondenza delle prime rampe (71) della camma superiore; le sedi (72) della camma superiore siano in corrispondenza della rampe (60) della camma inferiore; e le scanalature longitudinali (70) della camma superiore siano in corrispondenza delle rampe (60) della camma inferiore.
La serratura comprende un anello (5) montato girevole in una sede anulare (23) ricavata sul perno di chiusura (2). Una pluralità di inseguitori (50) sporgono radialmente dall’anello. Si può prevedere almeno un inseguitore (50). Vantaggiosamente gli inseguitori (50) possono essere in numero di 3 o multiplo di 3 e in questo caso sono disposti equidistanti angolarmente tra loro. Ciascun inseguitore (50) ha una forma esagonale con una punta rivolta verso l’alto e una punta rivolta verso il basso.
La serratura (100) comprende un dispositivo di blocco (9) atto a bloccare il perno di chiusura (2) in posizione retratta di chiusura. Il dispositivo di blocco può passare da una posizione di blocco in cui blocca il perno di chiusura ad una posizione di sblocco in cui non blocca il perno di chiusura.
Il dispositivo di blocco (9) è comandato da un attuatore (8) che è azionato dalla centralina del veicolo. Ad esempio l’attuatore (8) è attivato quando il veicolo e fermo per muovere il dispositivo di blocco nella posizione di blocco.
Il dispositivo di blocco (9) comprende una sporgenza (90) che sporge radialmente dal dispositivo di blocco e si impegna in una sede di bloccaggio (24) del perno di chiusura (2). La sede di bloccaggio (24) può avere una forma anulare definita tra due nervate anulari ed è ricavata la di sopra della sede anulare (23) che alloggia l’anello con gli inseguitori (50).
L’attuatore (8) comprende un motore elettrico (80) avente un albero motore (81) sul quale è montata una vite (82) che ingrana in una madrevite (83). La madrevite (83) ha almeno un inseguitore (84) che scorre in una camma (92) del dispositivo di blocco (9). Una traslazione della madrevite (83) provoca una traslazione del dispositivo di blocco (9) in modo che la sporgenza (90) del dispositivo di blocco impegni o disimpegni la sede di bloccaggio (24) del perno di chiusura.
La madrevite (83) ha un aggancio (85) agganciato ad un cavo di emergenza (86) che può essere tirato manualmente da un utente per muovere il dispositivo di blocco (9) in modo da spostarlo nella sua posizione di sblocco.
Le Figg. 7, 8 e 10 illustrano l’attuatore (80) e il dispositivo di blocco (9) in posizione di blocco.
Le Figg. 11, 12 e 13 illustrano l’attuatore (80) e il dispositivo di blocco (9) in posizione di sblocco.
Con riferimento alla Fig. 7A, quando il portello è aperto, il perno di chiusura (2) e il perno centrale (4) sono in posizione estratta, quindi i mezzi di rilevazione (3) non rilevano il perno centrale (2) segnalando una condizione di apertura.
Se incidentalmente un utente schiaccia il perno centrale (4) e il perno di chiusura (2) spingendoli in posizione retratta come mostrato in Fig. 7B, i mezzi di rilevazione (3) rilevano il perno centrale (4) ed inviano un segnale alla centralina del veicolo. Durante il tempo che il perno centrale è premuto, i mezzi di rilevazione (3) segnalano la presenza del perno centrale.
Pertanto la centralina può essere programmata per avere un delay nella lettura del segnale dai mezzi di rilevazione (3) per evitare un eventuale segnale dovuto ad un involontario azionamento del perno centrale (4).
Bisogna considerare che il perno centrale (4), avendo un movimento indipendente rispetto al perno di chiusura (2), non rimane chiuso o retratto se non c’è una forza esterna (come lo sportello (200)) che lo tiene costantemente spinto e a contatto con i mezzi di rilevazione (3). Perciò, se inavvertitamente l’attuatore (8) viene chiuso, il perno di chiusura (2) resterà bloccato, mentre il perno centrale (4) è libero di tornare in posizione estratta, quindi la centralina della vettura riceverà il segnale di sportello aperto.
Successivamente quando l’utente lascia il perno centrale (4) e il perno di chiusura (2), come mostrato in Fig. 7C, il perno centrale (4) ritorna in posizione estratta per azione di spinta della molla (M) sul perno centrale (4). Quindi i mezzi di rilevazione (3) non rilevano il perno centrale e segnalano alla centralina la condizione di sportello aperto.
Con l’ausilio delle Figg. da 14A a 14E viene descritto il funzionamento della serratura (100).
Con riferimento a Fig. 14A, la serratura (100) è chiusa, quindi la sporgenza (90) del dispositivo di blocco è nella sede di blocco (24) del perno di chiusura (2) e il perno di chiusura (2) non si può muovere assialmente. Quando il veicolo si ferma (ed è chiuso), la centralina dl veicolo comanda l’attuatore (8) che muove il dispositivo di blocco (9) facendolo arretrare nel verso della freccia F1.
Con riferimento a Fig. 14B, il dispositivo di blocco (9) è in posizione di sblocco; quindi la sporgenza (9) del dispositivo di sblocco non impegna la sede di blocco (24) e il perno di chiusura è sbloccato. Tuttavia la serratura non si apre, poiché l’inseguitore (50) collegato al perno di chiusura è in battuta contro la camma superiore (7).
Per aprire la serratura, l’utente spinge il portello che spinge il perno di chiusura (2) verso il basso nella direzione della freccia (F2). L’inseguitore (50) va in battuta contro la rampa (60) della camma inferiore; quindi l’anello (5) ruota nella direzione della freccia F3, mentre l’inseguitore (50) segue la rampa (60) fino alla sede 61) della camma inferiore.
La Fig. 14C mostra quando l’inseguitore (50) è arrivato nella sede (61) della rampa inferiore. A questo punto, la molla (M) è compressa, quindi, quando l’utente lascia lo sportello, il perno di chiusura (2) tende a salire per spinta della molla (M) e l’inseguitore (50) si muove verso l’alto nella direzione della freccia (F4), andando in battuta contro la seconda rampa (73) della camma superiore. L’anello (5) ruota mentre l’inseguitore (50) segue la seconda rampa (73) della camma superiore verso la scanalatura longitudinale (70).
La Fig. 14D mostra quando l’inseguitore (50) è arrivato in corrispondenza della scanalatura longitudinale (70) della camma superiore. A questo punto, il perno di chiusura (2) tende a salire per spinta della molla (M), quindi l’inseguitore (50) si muove verso l’alto nella scanalatura longitudinale (70) della camma superiore, nel verso della freccia F5. Durante il movimento verso l’alto del perno di chiusura (2), la scanalatura di guida elicoidale (66) (Fig. 2A) del perno di chiusura scorre sulla sporgenza (66) del codolo, provocando una rotazione del perno di chiusura nella direzione della freccia F6.
Il passo di elica della scanalatura di guida elicoidale (22) del perno di chiusura e la lunghezza della scanalatura longitudinale (70) della camma superiore sono tali da consentire una rotazione di circa 90° del perno di chiusura (2). Ovviamente il dispositivo può funzionare anche con una rotazione del perno di chiusura inferiore a 90°. Come risultato, la testa (20) del perno di chiusura ruota di 90° e disimpegna la sede (201) del portello (Fig. 5).
La Fig. 14D mostra quando l’inseguitore (50) è arrivato a finecorsa della scanalatura longitudinale (70) della camma superiore e quindi la testa (20) del perno di chiusura è ruotata di 90° rispetto alla posizione di Fig. 14D, in modo da disimpegnare la sede (201) del portello.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Serratura (100) per portello per veicolo comprendente: - una scatola (1) e un coperchio (10), - un perno di chiusura (2) provvisto di una testa (20) che sporge dal coperchio (10) per impegnarsi in una sede (201) di un portello (200) per chiudere il portello; detto perno di chiusura (2) essendo montato in modo rototraslante in detto coperchio (10) per passare da una posizione retratta di chiusura in cui la testa del perno di chiusura aggancia la sede del coperchio ad una posizione estratta di apertura; caratterizzata dal fatto che detto perno di chiusura (2) è internamente cavo e comprende un canale passante assiale (21); e detta serratura comprende inoltre: - un perno centrale (4) montato scorrevole assialmente entro detto canale passante assiale (21) del perno di chiusura, per passare da una posizione retratta entro detto perno di chiusura ad una posizione estratta in cui una parte superiore del perno centrale sporge superiormente dalla testa (20) del perno di chiusura, - una molla (M) disposta tra detta scatola (1) e detto perno centrale (4) per spingere il perno centrale (4) e il perno di chiusura (2) verso la loro posizione estratta, e - mezzi di rilevazione (3) disposti in detta scatola (1) per rilevare quando il perno centrale (4) è in posizione retratta o in posizione estratta.
  2. 2. Serratura (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto perno di chiusura (2) comprende uno spallamento (25); detto perno centrale (4) comprende un collare esterno (40) che sporge radialmente verso l’esterno per andare in battuta contro detto spallamento (25) del perno di chiusura; e detti mezzi a molla (M) sono disposti tra detta scatola (1) e detto collare esterno (40) del perno centrale.
  3. 3. Serratura (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi di rilevazione (3) sono allestiti in modo da rilevare una parte inferiore di detto perno centrale (4).
  4. 4. Serratura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di rilevazione (3) comprendono un interruttore Reed (30) ed un magnete (43) è disposto in detto perno centrale (4) per essere rilevato dall’interruttore Reed (30)
  5. 5. Serratura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un codolo (65) fissato alla scatola (1) e disposto entro detto canale passante assiale (21) del perno di chiusura; detto codolo (65) essedo provvisto di una sporgenza (66) disposta in una scanalatura di guida elicoidale (22) ricavata in una superficie interna di detto perno di chiusura.
  6. 6. Serratura (100) secondo la rivendicazione 5 quando dipende dalla rivendicazione 2, in cui detto codolo (65) ha un collare interno (67) e detta molla (M) ha una prima estremità (M1) sul collare interno (67) del codolo e una seconda estremità (M2) in battuta contro detto collare esterno (40) del perno centrale.
  7. 7. Serratura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre: - una camma inferiore (6) fissata alla scatola (1); - una camma superiore (7) solidale al coperchio (10); - e almeno un inseguitore (50) collegato al perno di chiusura (2) e disposto tra la camma inferiore (6) e la camma superiore (7).
  8. 8. Serratura (100) secondo la rivendicazione 7, comprendente: - un anello (5) montato girevole in una sede anulare (23) di detto perno di chiusura; e - una pluralità di inseguitori (50) che sporgono radialmente da detto anello (5).
  9. 9. Serratura (100) secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui la camma inferiore (6) ha un corpo cilindrico avente un bordo superiore con un profilo a dente di sega triangolare comprendente una pluralità di rampe (60) che conducono a rispettive sedi (61); e la camma superiore (7) ha un corpo cilindrico avente un bordo inferiore con profilo ad onda quadra comprendente prime rampe (71) che conducono a rispettive sedi (72) e seconde rampe (73) che conducono a scanalature longitudinali (70).
  10. 10. Serratura (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre: - un dispositivo di blocco (9) atto a bloccare detto perno di chiusura (2) e - un attuatore (8) che aziona detto dispositivo di blocco (9); detto attuatore (8) essendo collegato elettricamente ad una centralina del veicolo.
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