IT201800007883A1

IT201800007883A1 - Adattatore per un’unità integrata con valvola di spurgo, sensore di temperatura e sensore di pressione per una pinza freno.

Info

Publication number: IT201800007883A1
Application number: IT102018000007883A
Authority: IT
Inventors: Roberto Allifuoco; Demetrio Artuso
Original assignee: Maserati Spa
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2020-02-06
Also published as: EP3608183A1; ES2877634T3; EP3608183B1

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione dal titolo:

"Adattatore per un’unità integrata con valvola di spurgo, sensore di temperatura e sensore di pressione per una pinza freno"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un adattatore per un’unità integrata con valvola di spurgo, sensore di temperatura e sensore di pressione per una pinza freno.

Tecnica nota

Come noto, nel corso delle operazioni di sviluppo e collaudo dei freni di un nuovo autoveicolo, occorre misurare la temperatura e la pressione del fluido freni. L’impianto frenante, e in particolare il circuito del fluido freni, deve infatti essere dimensionato in modo tale che la temperatura del fluido freni non raggiunga mai, neanche in condizioni particolarmente pesanti, la temperatura massima ammissibile, oltre la quale il fluido vaporizza. Essendo comprimibili, sostanze gassose quali vapori del fluido e aria eventualmente intrappolata nel fluido freni, non consentono di trasmettere la pressione necessaria per l’azionamento dei freni.

Attualmente la temperatura del fluido freni di un impianto frenante di un autoveicolo viene misurata tramite una termocoppia applicata in una sede filettata con estremità conica prevista in una parte alta della pinza freno. Nell’uso normale dell’autoveicolo, la sede filettata ospita una vite cava di spurgo. La vite di spurgo è attraversata da un canale centrale che serve per rimuovere bolle d’aria dal fluido freni. Nella fase di collaudo, la termocoppia viene montata nella sede filettata per la vite di spurgo mediante un elemento di fissaggio filettato con estremità conica di forma e dimensioni corrispondenti a quelle della vite di spurgo.

Ogni volta che il circuito idraulico dell’impianto frenante viene aperto, è richiesto di effettuare uno spurgo prima di richiudere il circuito.

Per applicare la termocoppia, occorre prima rimuovere la vite di spurgo dalla sua sede nella pinza freno, poi effettuare una prima fase di spurgo, e quindi applicare la termocoppia e serrare l’elemento di fissaggio filettato che porta la termocoppia. Terminato il test, e rilevata la temperatura, occorre smontare la termocoppia, effettuare una seconda operazione di spurgo, e quindi rimontare la vite di spurgo sulla pinza freno.

Per rilevare la pressione del fluido freni, attualmente si applica un sensore di pressione a monte della pinza freno, in un punto intermedio dell’impianto frenante interposto tra un tubo rigido di adduzione ed un tubo flessibile che porta il fluido freni alla pinza. In questa posizione intermedia si introduce un raccordo a T (a tre vie) che permette il passaggio del fluido freni e consente anche il collegamento di un trasduttore di pressione. Per applicare il trasduttore di pressione, quindi, il circuito idraulico viene nuovamente aperto, causando l’introduzione di notevoli quantitativi di aria nel circuito frenante. Una parte dell’aria penetrata nel circuito migra, attraverso il tubo flessibile, verso la pinza freno; un’altra parte dell’aria infiltrata sale attraverso il tubo rigido verso la centralina oleodinamica, la quale è situata nel vano motore, in una posizione più alta rispetto alla pinza freno e al punto dove viene innestato il raccordo per il sensore di pressione.

Ciascuna procedura di spurgo richiede un certo numero di cicli di spurgo per rimuovere completamente l’aria. Occorre effettuare diversi cicli di spurgo successivi e attendere ogni volta che le bollicine d’aria disperse all’interno dei tubi si ricompattino dopo ogni ciclo di spurgo per formare bolle d’aria più grandi, più facili da espellere.

Le operazioni di spurgo sopra descritte vanno ripetute per ciascuna ruota dell’autoveicolo e richiedono l’intervento di due operatori, uno per agire sulla valvola di spurgo, l’altro per schiacciare il pedale del freno dall’interno dell’autoveicolo.

Sintesi dell’invenzione

Uno scopo generale della presente invenzione è di sopperire agli inconvenienti sopra citati, rilevando la temperatura e la pressione del fluido freni in modo più semplice e spedito. Un altro scopo è di evitare o almeno ridurre drasticamente l’immissione di aria nel circuito dell’impianto frenante.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti, secondo un aspetto della presente invenzione, da un adattatore avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferenziali dell’adattatore sono definite nelle rivendicazioni dipendenti. Secondo un altro aspetto, l’invenzione propone di attuare un metodo come definito nella rivendicazione 8.

La presente invenzione propone di realizzare un adattatore per un’unità integrata con valvola di spurgo, sensore di temperatura e sensore di pressione per una pinza freno; l’adattatore consente sia di spurgare il fluido freni e sia di rilevarne la temperatura e la pressione senza dover sezionare i condotti del circuito idraulico dell’impianto frenante.

In sintesi, un adattatore presenta un corpo cavo, che forma una cavità interna, ed un’appendice di connessione, la quale presenta una filettatura esterna e un passaggio interno. Tale passaggio si apre su un’estremità dell’appendice di connessione ed è in comunicazione di fluido con la cavità interna. Nel corpo cavo sono formate due sedi filettate, entrambe aperte esternamente ed entrambe in comunicazione di fluido con la cavità interna. Una prima sede filettata è configurata per ricevere almeno un trasduttore di temperatura e/o pressione. Una seconda sede è configurata per ricevere una vite di spurgo, e presenta una superficie terminale conica di raccordo rastremata verso la cavità interna e comunicante con questa.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo. Si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista laterale di un adattatore secondo una forma di realizzazione dell’invenzione;

la figura 2 è una vista in sezione longitudinale dell’adattatore secondo la traccia II-II in figura 1;

le figure 3 e 4 sono rispettive viste delle due estremità opposte dell’adattatore della figura 1;

la figura 5 è una vista laterale di una vite di spurgo applicabile all’adattatore della figura 1;

la figura 6 è una vista in sezione longitudinale della vite di spurgo secondo la traccia VI-VI in figura 5;

la figura 7 è una vista in sezione longitudinale di una forma di realizzazione dell’adattatore alternativa a quella della figura 2;

la figura 8 è una vista prospettica parziale di una pinza freno; e

la figura 9 è una vista schematica dell’adattatore con una vite di spurgo e un trasduttore montati.

Descrizione dettagliata

Con riferimento inizialmente alle figure da 1 a 4 un adattatore, indicato complessivamente con il numero 10, comprende un corpo 11 cavo che forma una cavità interna 12. Il corpo cavo 11 è fatto di materiale rigido, preferibilmente di materiale metallico. Ad esempio, il corpo cavo 11 può essere fatto di alluminio o sue leghe, in grado di sopportare picchi di temperatura (800°C-1000°C) dovuti alla vicinanza del disco freno.

Il corpo cavo 11 forma un’appendice di connessione 13 attraversata da un passaggio interno 14 che si apre esternamente ed è in comunicazione di fluido con la cavità interna 12 del corpo cavo 11.

L’appendice di connessione 13 presenta una porzione cilindrica 15 con una filettatura esterna 16, che permette l’avvitamento in una corrispondente sede di spurgo filettata A formata nel corpo B di una pinza freno (figura 8), al quale l’adattatore va montato. La sede di spurgo filettata A della pinza freno è la sede nella quale può essere avvitata una tradizionale vite di spurgo. Durante l’uso normale del veicolo, la sede di spurgo A è chiusa da un tappo filettato (non illustrato).

L’appendice di connessione 13 può presentare una porzione terminale 17 conica, come nella forma di realizzazione illustrata, corrispondente ad una tradizionale superficie conica nella sede di spurgo A della pinza freno.

L’appendice di connessione 13 permette di montare l’adattatore nella sede di spurgo A della pinza freno. Nella condizione montata, il passaggio interno 14 consente l’immissione di fluido freni dal corpo B della pinza freno alla cavità 12 dell’adattatore.

Il corpo 11 dell’adattatore forma almeno due sedi cilindriche con rispettive filettature interne: una prima sede 18 cilindrica con una filettatura interna 19 e una seconda sede 20 cilindrica con filettatura interna 21. Entrambe le sedi 18 e 20 si aprono all’esterno e sono in comunicazione di fluido con la cavità interna 12.

Almeno una delle sedi 18, 20 presenta una rispettiva superficie terminale conica di raccordo 22, 23, rastremata verso la cavità 12 e comunicante con questa.

La prima sede 18 è configurata per ricevere una vite di spurgo 24 (figure 5 e 6) atta a consentire di rimuovere le bolle d’aria e vapore dal fluido freni contenuto nella cavità 12 e proveniente dal circuito idraulico che aziona la pinza freno.

La vite di spurgo 24 ha una struttura che non si discosta sensibilmente da una vite di spurgo tradizionale, e presenta un’estremità conica 25 coniugata o corrispondente alla porzione terminale conica di raccordo 20 della sede 18. Secondo una configurazione di per sé nota, la vite di spurgo 24 può presentare un canale longitudinale 26 che si apre su un’estremità della vite destinata in uso ad essere rivolta verso l’esterno, ed un canale trasversale 27 che si apre in prossimità dell’estremità conica 25 e comunica con il canale longitudinale 25.

La parte esterna della vite di spurgo 24 può essere miniaturizzata per questioni di ingombro, affinché non sporga in modo apprezzabile dall’adattatore quando montata ad esso.

La seconda sede filettata 20 è configurata per ricevere un trasduttore 28 di pressione con sensore di temperatura integrato per rilevare la temperatura e la pressione del fluido freni immesso nella cavità 12. Il trasduttore integrato 28 è noto nella tecnica e non richiede di essere qui descritto in dettaglio. Si può, ad esempio, installare un trasduttore integrato commercializzato

Il trasduttore 28 può essere collegato elettricamente, mediante un cavo 29, ad un connettore 30 contenente l’elettronica di alimentazione e gestione dei sensori di temperatura e pressione. Il connettore 30 è preferibilmente applicato nel passaruota dell’autoveicolo, dove le temperature di esercizio sono meno alte rispetto alla zona del freno.

Quando l’adattatore 10 è montato sulla pinza freno, l’appendice di connessione è rivolta verso il basso e inserita nella sede di spurgo A, mentre le sedi filettate 18, 20 sono rivolte verso l’alto.

Le sedi 18, 20 posso essere di forma e dimensioni identiche, il che consente di montare indifferentemente il trasduttore integrato o la valvola di spurgo nell’una o nell’altra sede 18, 20.

Le operazioni di rilevamento e spurgo possono svolgersi nel modo seguente. Viene dapprima rimosso dalla sede A della pinza freno il tappo di chiusura esterno che normalmente chiude il circuito. Quindi si avvita l’appendice di connessione 13 dell’adattatore nella sede A della pinza. Un trasduttore 28 di pressione con sensore di temperatura integrato viene montato nella prima sede 18 dell’adattatore. Una vite di spurgo 24 viene montata nella seconda sede 20. Il connettore 30 viene applicato e connesso elettricamente ad una centralina elettronica (non illustrata), convenientemente disposta in una zona non eccessivamente calda del veicolo da testare, tipicamente nel passaruota. L’aria presente nel circuito viene quindi rimossa agendo sulla vite di spurgo 24, che poi viene chiusa. Dopodiché si può effettuare il test rilevando la temperatura e la pressione del fluido freni attraverso il trasduttore 28. Dopo aver effettuato i rilevamenti, il connettore 30 viene scollegato, e l’adattatore 10 viene rimosso dalla sede A della pinza freno. Si effettua un’ultima fase di spurgo del fluido freni; tale fase di spurgo può essere svolta applicando nella sede A della pinza freno una tradizionale vite di spurgo, oppure la stessa vite di spurgo 24 svitata dall’adattatore 10.

Come si potrà apprezzare, grazie alla configurazione sopra descritta, la pressione e la temperatura del fluido freni in un impianto frenante possono essere rilevate senza sezionare i condotti del circuito idraulico. Prove sperimentali svolte dalla Richiedente hanno evidenziato che l’utilizzo di un adattatore come sopra descritto permette una riduzione complessiva dei tempi di preparazione e svolgimento dei test di circa il 50%. Si apprezzerà che è eliminato il rischio che dell’aria venga immessa nell’impianto frenante e vi rimanga intrappolata. Sono eliminate possibili complicazioni legate, secondo la tecnica tradizionale, al sezionamento del circuito idraulico ad una quota dalla quale eventuali bolle d’aria immesse nel circuito tendevano a risalire verso la centralina oleodinamica del veicolo. L’ingombro ridotto dell’adattatore ne permette il montaggio su virtualmente qualsiasi pinza freno, senza problemi di interferenza con organo meccanici vicini alla pinza freno.

Secondo una forma di realizzazione (figura 2), la cavità interna 12 può essere realizzata come una camera interna 12 comunicante da un lato con il passaggio interno 14 e comunicante direttamente, dall’altro lato, con le sedi filettate 18, 20.

Secondo una forma di attuazione alternativa (figura 7), la cavità interna 12 può essere realizzata sotto forma di una canalizzazione ramificata ottenuta all’interno del corpo 11 dell’adattatore. La canalizzazione può comprendere due condotti 12a, 12b che si biforcano dal passaggio interno 14 e lo collegano rispettivamente alla prima 18 e alla seconda sede 20.

Secondo una ulteriore forma di attuazione alternativa (non illustrata), l’adattatore può presentare due sedi filettate distinte e separate, anziché una sola sede filettata per un singolo trasduttore integrato di temperatura e pressione. Secondo tale variante, una prima sede può servire per montare un sensore di pressione ed una seconda sede filettata può servire per montare un sensore di temperatura.

Sono stati descritti diversi aspetti e forme di realizzazione dell’adattatore e del metodo di rilevamento. Si intende che ciascuna forma di realizzazione può essere combinata con qualsiasi altra forma di realizzazione. Inoltre, fermo restando il principio dell’invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo fuoriuscire dall'ambito dell’invenzione come definita nelle annesse rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Adattatore (10) per un’unità integrata con valvola di spurgo, sensore di temperatura e sensore di pressione per una pinza freno, dove l’adattatore presenta: - un corpo (11) cavo, che forma una cavità interna (12); - un’appendice di connessione (13), la quale presenta una filettatura esterna (16) e un passaggio interno (14) che si apre su un’estremità dell’appendice di connessione ed è in comunicazione di fluido con la cavità interna (12); - almeno una prima sede (18) in comunicazione di fluido con la cavità interna (12) ed avente una filettatura interna (19) configurata per ricevere almeno un trasduttore (28) di temperatura e/o pressione; - almeno una seconda sede (20) in comunicazione di fluido con la cavità interna (12) dove la seconda sede (20) presenta una filettatura interna (21) la quale è configurata per ricevere una vite di spurgo (24), ed una superficie terminale conica di raccordo (23) rastremata verso la cavità interna (12) e comunicante con questa.
2. Adattatore secondo la rivendicazione 1, in cui l’appendice di connessione (13) presenta una porzione cilindrica (15) avente la filettatura esterna (16), ed una porzione terminale (17) conica.
3. Adattatore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui anche la prima sede (18) presenta una superficie terminale conica di raccordo (22) rastremata verso la cavità interna (12) e comunicante con questa.
4. Adattatore secondo la rivendicazione 3, in cui le sedi (18, 20) hanno forma e dimensioni identiche.
5. Adattatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la cavità interna (12) è realizzata come una camera (12) comunicante da un lato con il passaggio interno (14) e comunicante direttamente, dall’altro lato, con entrambe le sedi filettate (18, 20).
6. Adattatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui la cavità interna (12) è realizzata come una canalizzazione comprendente due condotti (12a, 12b) che si biforcano dal passaggio interno (14) e lo collegano rispettivamente alla prima (18) e alla seconda (20) sede.
7. Adattatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, dove l’adattatore presenta una ulteriore terza sede filettata, distinta e separata dalla prima e seconda sede filettata (18, 20), la terza sede filettata essendo in comunicazione di fluido con la cavità interna (12) ed avendo una filettatura interna configurata per ricevere un sensore di temperatura o di pressione.
8. Metodo per rilevare la temperatura e la pressione del fluido freni in un impianto frenante di un autoveicolo, il metodo comprendendo le fasi di: predisporre un adattatore (10) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, applicare l’adattatore (10) ad una pinza freno di un autoveicolo, avvitando l’appendice di connessione filettata (13) in una sede di spurgo (A) filettata formata nel corpo (B) della pinza freno, montare un trasduttore (28) di pressione con sensore di temperatura integrato nella prima sede (18) filettata dell’adattatore, montare una vite di spurgo (24) nella seconda sede (20) filettata, collegare elettricamente il trasduttore (28) ad una centralina elettronica dell’autoveicolo, posta in posizione remota rispetto alla pinza freno, mediante un connettore (30) connesso elettricamente al trasduttore (28) tramite un cavo (29), rimuovere aria e vapori dal fluido freni del circuito idraulico dell’impianto frenante tramite la vite di spurgo (24), e quindi chiudere il circuito idraulico dell’impianto frenante agendo sulla vite di spurgo (24), rilevare la temperatura e la pressione del fluido freni mediante il trasduttore (28), scollegare il connettore (30) dalla centralina elettronica dell’autoveicolo, rimuovere l’adattatore (10) dalla sede di spurgo (A) della pinza freno, effettuare una fase finale di spurgo applicando una vite di spurgo nella sede di spurgo (A), e chiudere la sede di spurgo (A) mediante un tappo di chiusura filettato.