IT201800020113A1 - Sistema di blocco di parcheggio migliorato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“SISTEMA DI BLOCCO DI PARCHEGGIO MIGLIORATO”

SETTORE TECNICO

La presente invenzione è relativa ad un sistema di blocco di parcheggio, più in particolare ad un sistema di blocco di parcheggio per un veicolo provvisto di un cambio automatico per la riduzione della velocità.

STATO DELL’ARTE NOTA

E’ noto l’utilizzo di un dispositivo di blocco di parcheggio, altresì noto in inglese come Parking Lock, configurato per bloccare meccanicamente le ruote del veicolo, quando quest’ultimo è parcheggiato.

In particolare, l’uso di tale dispositivo è volto ad impedire un sovraccarico degli elementi della trasmissione, svincolando il propulsore dalle ruote del veicolo stesso.

Un esempio di dispositivo di blocco di parcheggio noto prevede un accoppiamento di forma comprendente una ruota dentata solidale ad un albero della trasmissione del veicolo ed un nottolino, altresì noto come “pawl lever”, configurato per cooperare con la ruota dentata al fine di bloccarne la rotazione impegnando una sua porzione d’estremità in uno degli spazi definiti dai denti della ruota dentata.

Tale nottolino può essere comandato in vari modi, ad esempio idraulicamente, meccanicamente od elettricamente quando l’utente del veicolo utilizza la leva del freno a mano.

L’accoppiamento di forma deve inoltre prevedere un sistema cosiddetto “Return Fail Safe”, cioè un sistema intrinsecamente sicuro anche in caso di guasto di uno dei componenti dell’attuatore idraulico, meccanico od elettrico che comanda il nottolino. In particolare, è richiesto che, in caso di guasto del sistema di attuazione l’accoppiamento di forma venga comandato al fine di arrestare il veicolo in uno stato di sicurezza stabile.

Tuttavia, è sempre più sentita l’esigenza di prevedere attuazioni elettriche dei componenti di veicolo al fine di permettere una sempre maggiore automazione nella guida dei veicoli.

E’ dunque sentita l’esigenza di prevedere un sistema di blocco di parcheggio ad attuazione elettrica che sia attuato elettricamente e che sia intrinsecamente sicuro secondo i requisiti dei sistemi “Fail Safe”.

E’ inoltre sentita l’esigenza di prevedere un sistema di blocco di parcheggio efficace, di fabbricazione economica e di montaggio rapido.

Scopo della presente invenzione è soddisfare le esigenze sopra esposte in modo economico ed ottimizzato.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Il suddetto scopo è raggiunto da un sistema di blocco di parcheggio come rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene descritta nel seguito una forma preferita di attuazione, a titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati nei quali:

- figura 1 illustra una vista frontale in sezione schematica, con parti rimosse per chiarezza, di un sistema di blocco di parcheggio secondo l’invenzione in una prima fase di funzionamento; e

- figura 2 illustra una vista frontale in sezione schematica, con parti rimosse per chiarezza, di un sistema di blocco di parcheggio secondo l’invenzione in una seconda fase di funzionamento.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

Nelle figure 1 e 2 è illustrato un sistema di blocco di parcheggio 1 comprendente essenzialmente un primo elemento d’arresto 2 configurato per essere portato da un elemento della trasmissione di un veicolo ed un secondo elemento d’arresto 3 configurato per assumere una prima posizione (figura 1) in cui non coopera con il primo mezzo d’arresto 1 ed una seconda posizione (figura 2) in cui coopera con il secondo mezzo d’arresto 2 bloccandone il movimento e dunque bloccando il movimento della trasmissione del veicolo.

In particolare, come noto, il primo mezzo d’arresto 2 può comprendere una ruota dentata 4 calettata sull’albero della trasmissione del veicolo ed il secondo mezzo d’arresto 3 può comprendere un nottolino 5 configurato per cooperare selettivamente con la ruota dentata 4 bloccandone il movimento similmente ad un sistema ad arpionismo bidirezionale.

Sempre come noto, il nottolino 5 comprende una prima porzione d’estremità 5a portata in modo rotazionalmente libero, ad esempio incernierata, rispetto ad una carcassa della trasmissione del veicolo o ad un altro elemento dello stesso fisso rispetto all’albero d’uscita della trasmissione a cui è collegata la ruota dentata 4 ed una seconda porzione d’estremità 5b, posizionata da parte opposta rispetto alla prima porzione 5a e comprendente un risalto 6 radiale configurato per cooperare selettivamente a contatto con la ruota dentata 4, in particolare in uno spazio 7 tra due denti 8 consecutivi della ruota dentata 4 in modo da impedirne la rotazione.

In particolare, la prima porzione d’estremità 5a comprende mezzi elastici 5c configurati per mantenere la seconda porzione d’estremità 5b, e dunque il risalto 6, in una prima posizione corrispondente condizione di non cooperazione con la ruota dentata 4. Il collegamento di cerniera della prima porzione d’estremità 5a permette il movimento della seconda porzione d’estremità 5b attorno all’asse di cerniera definito dalla suddetta prima porzione d’estremità 5a sotto l’azione di una conseguente forza di movimentazione, al fine di raggiungere la summenzionata seconda posizione corrispondente ad una condizione di cooperazione a contatto del risalto 6 con la ruota dentata 4.

Il sistema di blocco di parcheggio 1 comprende ulteriormente mezzi attuatori 9 configurati per fornire una forza di movimentazione al nottolino 5 in modo che la seconda porzione d’estremità 5b passi dalle summenzionate prima posizione e seconda posizione e dunque prima e seconda condizione operativa.

Secondo l’invenzione i mezzi attuatori 9 comprendono ulteriormente mezzi di sicurezza 10 configurati per fornire automaticamente una forza di movimentazione al nottolino 5 in modo che la seconda porzione d’estremità 5b passi dalle summenzionate prima posizione e seconda posizione secondo una condizione prefissata.

Vantaggiosamente i mezzi attuatori 9 comprendono un attuatore di tipo elettrico 11, preferibilmente un motore elettrico, ed un sistema vite-madrevite 12 controllato dall’attuatore di tipo elettrico 11 e configurato per spostare la seconda porzione d’estremità 5b dalla prima alla seconda posizione operativa, come sotto descritto. Conseguentemente, la condizione prefissata d’azionamento dei mezzi di sicurezza 10 può essere una mancanza d’alimentazione elettrica dell’attuatore di tipo elettrico 11, ad esempio un calo di tensione od un corto circuito, o un qualsivoglia guasto che ne comprometta il funzionamento.

Secondo la forma esemplificativa descritta, il sistema vite-madrevite 12 comprende una vite 13 rotante attorno ad un asse A e configurata per essere attuata dall’attuatore rotativo di tipo elettrico 11 ed una madrevite 14 portata dalla vite 13 in modo noto grazie ad sistema di filettatura maschio-femmina realizzate tra la vite 13 e la madrevite 14. Preferibilmente la vite 13 è collegata ad un rotore del motore elettrico compreso dall’attuatore 11, tuttavia è chiaro che potrebbe essere attuata elettromagneticamente tramite una coppia di magneti rotanti su impulso dell’attuatore 11. In particolare il sistema vite-madrevite 12 è auto frenante, cioè necessita di una coppia minima prefissata per poter permettere il movimento della madrevite 14 rispetto alla vite 13.

La madrevite 14 comprende preferibilmente un elemento anulare 15 di forma sostanzialmente cilindrica e configurato per portare un’asta 16 estendentesi lungo l’asse A da parte opposta dell’elemento anulare 15 rispetto alla vite 13 e configurata per cooperare a contatto con la seconda estremità 5b del nottolino 5.

Secondo la forma di realizzazione descritta l’asta 16 comprende una porzione d’estremità 16b estendentesi radialmente da una porzione centrale 16a dell’asta 16 e configurata per cooperare a contatto con la seconda porzione d’estremità 5b. Preferibilmente tale porzione d’estremità 16b è portata dalla porzione centrale 16 in modo scorrevole lungo l’asse A e sono previsti mezzi elastici 17 interposti tra l’elemento anulare 15 e la porzione d’estremità 16b configurati per mantenere quest’ultima contro un elemento d’arresto 18, ad esempio un elemento filettato portato da una porzione terminale della porzione centrale 16a dell’asta 16, fuoriuscente rispetto alla porzione d’estremità 16b.

In particolare dunque, i mezzi elastici 17 comprendono una molla di torsione cioè una molla configurata a generare una forza assiale, ad esempio una molla elicoidale,

al fine di mantenere a contatto la porzione 16b con il nottolino 5 durante tutta la fase di avanzamento dei mezzi attuatori 9. In questa fase infatti la possibile residua rotazione della ruota 4 potrebbe opporre resistenza al subitaneo inserimento del parking lock, di conseguenza il nottolino 5 inizierebbe a “saltellare” sulla ruota 4. La molla 17 impone il continuo contatto tra le parti in modo da far avvenire l’innesto appena le condizioni siano favorevoli all’inserimento del dente del nottolino 5 nel vano 7 della ruota 4.

Secondo la forma di realizzazione descritta, il sistema di blocco di parcheggio 1 può inoltre comprendere mezzi di contenimento laterale 19, portati dal veicolo in modo fisso rispetto alla porzione d’estremità 16b e configurati per sopportare carichi laterali dovuti alla reazione impartita dalla seconda porzione d’estremità 5b alla porzione d’estremità 16b dell’asta 16 quando cooperante a contatto con quest’ultima al fine di portarla dalla prima alla seconda posizione. Ad esempio tali mezzi di contenimento laterale 19 possono comprendere rullini o cuscinetti volventi.

Vantaggiosamente l’elemento anulare 15 è cavo e la vite 13 può impegnarsi coassialmente all’interno di quest’ultimo; conseguentemente alla forma di realizzazione descritta, la porzione centrale 16a definisce, in una seconda porzione d’estremità 16c opposta alla porzione 16b e rivolta alla vite 13, una sede 21 configurata per delimitare un fine corsa superiore per l’elemento anulare 15. Infatti, mentre la vite 13 ruota attorno l’asse A in una prima direzione rotazionale, l’elemento anulare 15 risale il filo della vite 13, portando con sé l’asta 16; conseguentemente la vite 13 tende ad inserirsi sempre più nella sede 21 fino a quando una sua porzione d’estremità non tocca una parete di fondo della sede 21 che delimita così il massimo movimento possibile dell’elemento anulare 15.

Vantaggiosamente i mezzi di sicurezza 10 comprendono mezzi elastici 22 interposti tra la madrevite 14 ed un elemento solidale alla vite 13 configurati per impartire un carico prefissato alla madrevite 14 in modo da metterla in movimento in una seconda direzione rotazionale rispetto alla vite 13 in modo che l’elemento anulare 15, ruotando, avanzi lungo l’asse A allontanandosi dalla vite 13 e dunque portando con sé l’asta 16 di modo che la porzione terminale 16b di quest’ultima cooperi con il nottolino 5 come sopra descritto.

In particolare i mezzi elastici 22 comprendono una molla di torsione comprendente una prima estremità collegata al suddetto elemento solidale ed una seconda estremità collegata alla madrevite 14 e configurata per impartire una forza assiale configurata per far avanzare la madrevite 14 lungo l’asse A

Vantaggiosamente, tale elemento solidale è una carcassa 24 configurata per alloggiare il sistema vite-madrevite 12, in particolare configurata per alloggiare l’elemento anulare 15 e cooperare con quest’ultimo a strisciamento in modo da fornire altresì una guida laterale al movimento assiale di quest’ultimo lungo l’asse A, come meglio descritto nel seguito. Vantaggiosamente la carcassa 24 è fissata ad una porzione del veicolo fissa rispetto alla trasmissione del veicolo stesso, preferibilmente la stessa cui è incernierato il nottolino 5.

Vantaggiosamente la carcassa 24 comprende una parete laterale anulare cilindrica 25 comprendente una porzione d’estremità 25a assiale superiore configurata per permettere il passaggio della vite 13 e il fissaggio di un’estremità della molla di torsione 23 ed una seconda porzione d’estremità 25b assiale inferiore sostanzialmente aperta e configurata per permettere l’alloggiamento dei mezzi elastici 17 e dell’asta 16.

Come noto, e non descritto in dettaglio per brevità, la carcassa 24 è configurata per ospitare inseriti mezzi volventi di montaggio per permettere la rotazione della vite 13 ed una guarnizione rotante per olio.

Vantaggiosamente, tra la madrevite 15 e la carcassa 24 è previsto un sistema di anti-rotazione 26 configurato per non permettere la rotazione della madrevite 15 rispetto alla carcassa 24 ma solo la sua movimentazione lungo l’asse A. Preferibilmente tale sistema comprende una spina/perno 27 portata dall’elemento 15, preferibilmente ricavata di pezzo su quest’ultimo, e cooperante a contatto con una guida 28 parallela all’asse A ricavabile nella parete laterale 25 della carcassa 24.

Il funzionamento del sistema di blocco di parcheggio 1 sopra descritto è il seguente.

In una prima condizione di funzionamento in cui non vi è necessità di attivare il sistema di blocco di parcheggio 1, l’attuatore di tipo elettrico 11 mantiene l’elemento anulare 15 nella sua posizione di finecorsa superiore nella quale i mezzi elastici 22 compressi tra l’elemento anulare 15 e la carcassa 24.

In una seconda condizione di funzionamento, in cui l’utente parcheggia il veicolo attivando il freno di stazionamento ed in cui l’attuatore 11 è funzionante, quest’ultimo ruota la vite 13 in modo che l’elemento anulare 15 si muova nella seconda direzione rotazionale sopra descritta, facendo dunque fuoriuscire la porzione d’estremità 16b dell’asta 16 allontanandola dalla vite 13/carcassa 24 e dunque portandola a contatto con il nottolino 5. In questo modo, cooperando a contatto, la forza fornita dall’attuatore elettrico 11 vince le resistenze dei mezzi elastici che mantengono il nottolino 5 nella prima posizione operativa e portandolo nella seconda posizione operativa facendolo ruotare dunque la seconda porzione 5b rispetto attorno alla cerniera definita dalla prima porzione 5a e facendo dunque cooperare il risalto 6 con la ruota dentata 4 come descritto.

Quando l’utente disinnesta il freno di stazionamento, l’attuatore 11 porterà la vite 13 a ruotare in senso opposto di modo che l’elemento anulare 15 si muova nella prima direzione rotazionale, opposta alla seconda suddetta, ritornando alla sua posizione di fine corsa superiore descritta nella prima condizione operativa.

Nelle due fasi di funzionamento sopra descritte i mezzi di sicurezza 10 aiutano il movimento dell’elemento anulare 15 nella fase di movimento dal punto di finecorsa superiore alla posizione in cui l’asta 16 coopera con il nottolino 5, fornendo una forza concorrente alla coppia fornita dall’attuatore 11 mentre, nel caso inverso, tendono a fornire una forza opposta rispetto alla coppia fornita dall’attuatore 11, comprimendosi e caricandosi per un successivo ciclo di funzionamento normale o, per un funzionamento d’emergenza come sotto descritto.

In caso di guasti e/o mancanza di alimentazione dell’attuatore di tipo elettrico 11 quest’ultimo non può sostenere la coppia di precarico generata dai mezzi elastici 22 che dunque tendono ad aprirsi facendo avanzare l’elemento anulare 15 attorno alla vite 13 nella seconda direzione rotazionale, portando dunque a ruotare la vite 13, portando dunque l’asta 16 a cooperare con il nottolino 5 come sopra descritto, arrestando così il veicolo in sicurezza.

Da quanto precede, risultano evidenti i vantaggi del sistema di blocco di parcheggio 1 secondo l’invenzione.

Il sistema di blocco di parcheggio 1 utilizza un attuatore elettrico 11, facilmente comandabile e automatizzabile, al contempo intrinsecamente sicuro grazie ai mezzi di sicurezza 10 che permettono di innestare tra loro i mezzi d’arresto 2, 3 in caso di guasto dell’attuatore elettrico 11.

L’uso di un sistema vite-madrevite 12 accoppiato all’attuatore elettrico 11 per comandare il mezzo di arresto 3, permette di comandare quest’ultimo con basse coppie in quanto il sistema vite-madrevite può moltiplicare la forza impartita al mezzo di arresto 3, permettendo dunque minore consumo di energia da parte del veicolo.

Inoltre, l’uso di un sistema vite-madrevite 12 è economico e di facile realizzazione e può essere utilizzato e dimensionato per qualsivoglia tipologia di mezzi d’arresto 2, 3.

L’uso di una molla di torsione 22 come mezzo di sicurezza 10 permette di ottenere, in modo economico e di facile montaggio, una grande coppia applicabile al sistema vite-madrevite 12 quando l’attuatore 11 è guasto/senza alimentazione.

Risulta infine chiaro che al sistema di blocco di parcheggio 1 realizzato secondo la presente invenzione possono essere apportate modifiche e varianti che tuttavia non escono dall’ambito di tutela definito dalle rivendicazioni.

Ad esempio è chiaro che il sistema duale rispetto al sistema vite-madrevite 12 descritto, può essere utilizzato in modo equivalente semplicemente cambiando i collegamenti tra attuatore elettrico 11 e mezzi di sicurezza 10.

Oppure, la condizione prefissata di azionamento potrebbe essere differente o attuate attivamente da un controllo di un’unità elettronica sull’attuatore 11.

Ancora, è chiaro che la carcassa 24 potrebbe essere assente o a vere una forma differente o ancora che l’asta 16, il nottolino 5 e la ruota dentata 4 potrebbero essere sostituiti da elementi aventi la medesima funzione ma di forma differente.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Sistema di blocco di parcheggio (1) comprendente un primo mezzo d’arresto (2) configurato per essere portato da un elemento di una trasmissione di un veicolo ed un secondo mezzo d’arresto (3) configurato per assumere una prima posizione in cui non coopera con detto primo mezzo d’arresto (2) ed una seconda posizione in cui coopera a contatto con il detto primo mezzo d’arresto (2) bloccandone il movimento, detto dispositivo di blocco di parcheggio (1) comprendendo mezzi attuatori (9) di detto secondo mezzo d’arresto (3) configurati per portare detto secondo mezzo d’arresto (3) da detta prima a detta seconda posizione, detti mezzi attuatori (9) comprendendo mezzi di sicurezza (10) configurati per portare automaticamente detto secondo mezzo d’arresto (3) da detta prima a detta seconda posizione secondo una condizione prefissata.
2. 2. Sistema di blocco di parcheggio secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi attuatori (9) comprendono un attuatore di tipo elettrico (11), detta condizione prefissata essendo un guasto elettrico di detto attuatore od una assenza di alimentazione di detto attuatore di tipo elettrico (11).
3. 3. Sistema di blocco di parcheggio secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi attuatori (9) comprendono un sistema vite-madrevite (12), uno tra detta vite (13) e detta madrevite (14) essendo configurato per cooperare a contatto con detto secondo mezzo d’arresto (3) e l’altro tra detta vite (13) e detta madrevite (14) essendo comandato da detto attuatore di tipo elettrico (11), l’uno di detto sistema vite-madrevite (12) essendo configurato per assumere una prima posizione in cui non coopera con detto secondo mezzo d’arresto (3) ed una seconda posizione in cui coopera a contatto con quest’ultimo in modo che cooperi a contatto con detto primo mezzo d’arresto (2), detti mezzi di sicurezza (10) portando, l’uno di detto sistema vitemadrevite (12) da detta prima a detta seconda posizione secondo detta condizione prefissata.
4. 4. Sistema di blocco di parcheggio secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi di sicurezza (10) comprendono mezzi elastici (22) posti tra l’uno e l’altro di detto sistema vite-madrevite (12).
5. 5. Sistema di blocco di parcheggio secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi elastici (10) comprendono una molla di torsione (22) comprendente una prima estremità fissata a l’uno di detto sistema vite-madrevite (12) ed una seconda estremità fissata ad un elemento fisso rispetto a l’altro di detto sistema vite-madrevite (12).
6. 6. Sistema di blocco di parcheggio secondo una delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detto sistema vite-madrevite (12) è auto-frenante.
7. 7. Sistema di blocco di parcheggio secondo delle rivendicazioni da 2 a 6, in cui detto attuatore di tipo elettrico (11) è un motore elettrico.
8. 8. Sistema di blocco di parcheggio secondo una delle rivendicazioni da 3 a 7, comprendente una carcassa (24) configurata per alloggiare al suo interno, almeno parzialmente, detto sistema vite-madrevite (12) e detti mezzi di sicurezza (10).
9. 9. Sistema di blocco di parcheggio secondo la rivendicazione 8, in cui detta carcassa (24) è configurata per cooperare a strisciamento con detta madrevite (14) per guidare lateralmente quest’ultima durante il suo movimento lungo detta vite (13).
10. 10. Sistema di blocco di parcheggio secondo una delle rivendicazioni da 3 a 9, comprendente un’asta (16) provvista di una prima estremità (16c) collegata all’uno di detto sistema vite-madrevite (12) ed una seconda estremità (16b) opposta detta prima estremità (16c) configurata per cooperare a contatto con detto secondo mezzo d’arresto (3).
11. 11. Sistema di blocco di parcheggio secondo la rivendicazione 10, comprendente mezzi di contenimento (19) configurati per supportare, almeno lateralmente, detta seconda estremità (16b) di detta asta (16) quando detta seconda estremità (16b) coopera a contatto con detto secondo mezzo d’arresto (3).
12. 12. Sistema di blocco di parcheggio secondo una delle rivendicazioni da 3 a 11, comprendente mezzi anti-rotazione (26) configurati per permettere il movimento solamente assiale di detto l’uno di detto sistema di vite-madrevite (12).