IT202100028976A1 - Attuatore rotativo per aerodinamica attiva - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo:
?Attuatore rotativo per aerodinamica attiva?
DESCRIZIONE
Settore tecnico
La presente invenzione si riferisce a un attuatore rotativo per aerodinamica attiva, impiegabile per il controllo in posizione di parti regolabili della carrozzeria di un veicolo. In particolare, ma non esclusivamente, la presente invenzione ? applicabile a un veicolo motorizzato quale un?automobile.
Stato della tecnica
Sono noti attuatori rotativi per aerodinamica attiva. Si vedano, ad esempio, le pubblicazioni brevettuali DE 102014002455 B4 e EP 3183162 B1.
Come noto, attuatori rotativi per l?azionamento di una parte regolabile della carrozzeria di un veicolo, quale ad esempio un dispositivo deflettore d?aria, che pu? essere regolata in una pluralit? di posizioni durante l?uso, prevedono un motore, ad esempio un motore elettrico, che comanda un sistema di trasmissione del moto, il quale aziona, per mezzo di un accoppiamento meccanico, una parte o dispositivo regolabile in posizione.
Gli attuatori rotativi per aerodinamica attiva per il controllo di parti regolabili della carrozzeria di un veicolo sono apprezzati per essere caratterizzati da irreversibilit? del sistema, ovvero resistenza a carichi esterni applicati sulla parte mobile regolabile che non vengono trasferiti all?albero in uscita dal motore.
Tipicamente, in questi sistemi di azionamento ? presente un albero motore accoppiato solidalmente con il motore, un albero di trasmissione accoppiato solidalmente con la parte regolabile in posizione, e un sistema di trasmissione per trasferire il moto dall?albero motore all?albero di trasmissione. EP 3183162 B1 descrive un sistema di attuazione nel quale l?asse longitudinale dell?albero motore ? parallelo all?asse longitudinale dell?albero di trasmissione, e la trasmissione del moto rotatorio dall?albero motore all?albero di trasmissione avviene per mezzo di un albero intermedio. Tale albero intermedio ? posizionato tra l?albero motore e l?albero di trasmissione, e ha l?asse longitudinale ortogonale all?asse longitudinale dell?albero motore e all?asse longitudinale dell?albero di trasmissione. A causa di tale architettura, l?attuatore rotativo per aerodinamica attiva noto da EP 3183162 B1 presenta un ingombro di volume significativo. DE 102014002455 B4 descrive una soluzione che permette di ridurre l?ingombro, proponendo un attuatore nel quale la trasmissione del moto fra albero motore e albero di trasmissione avviene tramite un cursore accoppiato con l?albero motore e l?albero di trasmissione tramite un accoppiamento vite-madrevite.
Sintesi dell?invenzione
Uno scopo primario della presente invenzione ? di realizzare un attuatore rotativo per aerodinamica attiva compatto che permetta di ridurre ulteriormente gli ingombri a bordo del veicolo.
Suddetto ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti secondo la presente invenzione da un attuatore rotativo avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione indipendente 1. Forme di realizzazione preferenziali dell?invenzione sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.
In sintesi, un attuatore rotativo per aerodinamica attiva comprende un albero motore e un albero di trasmissione tra di loro paralleli e coassiali, e comprende inoltre una trasmissione per il trasferimento del moto rotatorio dall?albero motore e all?albero di trasmissione. La trasmissione comprende un cursore coassiale con l?albero motore e con l?albero di trasmissione, un primo accoppiamento vite-madrevite tra l?albero motore e il cursore, e un secondo accoppiamento vite-madrevite tra il cursore e l?albero di trasmissione.
Breve descrizione dei disegni
Le caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione fatta con riferimento al disegno allegato, dato a titolo indicativo e non limitativo, in cui:
la figura 1 ? una vista in sezione assiale di un attuatore rotativo per aerodinamica attiva secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
Descrizione dettagliata
Facendo riferimento alla figura 1, con 12 ? indicato un albero motore cavo che si estende lungo un asse longitudinale x. In tutta la presente descrizione e nelle rivendicazioni che seguono, i termini e le espressioni indicanti posizioni ed orientamenti quali ?assiale? e ?longitudinale? si intendono riferiti all?asse longitudinale x. In particolare, l?albero motore 12 presenta una cavit? che si estende lungo l?intera lunghezza di esso; in altre parole, l?albero motore 12 ha forma tubolare.
L?albero motore 12 ? comandato in rotazione attorno all?asse longitudinale x da un motore 11, preferibilmente un motore elettrico.
Una prima estremit? (estremit? prossimale) 12a dell?albero motore 12 comprende un elemento di connessione 21, vincolato solidalmente a un rotore del motore 11. L?elemento di connessione 21, tipicamente una flangia, ha funzione di trasferire la coppia motrice dal motore 11 all?albero motore 12.
Una superficie esterna dell?albero motore 12 cavo ? provvista di filettatura 20, preferibilmente trapezoidale, che ? presente in suddetta superficie esterna dall?estremit? prossimale 12a a un?estremit? distale 12b, opposta all?estremit? prossimale 12a, dell?albero motore 12 e atta ad interfacciarsi con una trasmissione 25.
Un albero di trasmissione 15 centrale, parallelo e coassiale con l?albero motore 12, presenta due estremit? 15a, 15b, almeno una delle quali ? configurata per accoppiarsi con una parte regolabile della carrozzeria di un veicolo (non illustrata). L?albero di trasmissione 15 ? disposto parzialmente all?interno dell?albero motore 12, e almeno una delle sue due estremit? 15a, 15b sporge al di fuori dell?albero motore 12.
Un elemento filettato 14, preferibilmente una vite trapezoidale, ? rotazionalmente solidale a una porzione terminale 22 dell?albero di trasmissione 15 per mezzo di un collegamento meccanico 19, e atto ad interfacciarsi con la trasmissione 25.
L?albero di trasmissione 15 viene messo in rotazione per mezzo della trasmissione 25, con una velocit? di rotazione inferiore rispetto alla velocit? di rotazione dell?albero motore 12. Ci? pu? essere ottenuto dimensionando il passo della filettatura esterna 20 dell?albero motore in modo tale che sia minore del passo dell?elemento filettato 14.
La trasmissione 25 comprende un cursore 13, che presenta una prima cavit? cilindrica interna filettata 13a e una seconda cavit? cilindrica interna filettata 13b, e comprende inoltre un primo accoppiamento vite-madrevite 30 tra la filettatura 20 esterna dell?albero motore 12 e la prima cavit? cilindrica interna filettata 13a del cursore 13, e un secondo accoppiamento vite-madrevite 31 tra l?elemento filettato 14 solidale alla porzione terminale 22 dell?albero di trasmissione 15 e la seconda cavit? cilindrica interna filettata 13b del cursore 13.
Nella configurazione preferenziale, la prima cavit? cilindrica interna filettata 13a del cursore 13 ha diametro minore rispetto alla seconda cavit? cilindrica interna filettata 13b del cursore 13.
La superficie esterna del cursore 13 presenta vantaggiosamente almeno una porzione di interfaccia 13c (nell?esempio illustrato una pluralit? di porzioni di interfaccia) che ha funzione di impedire la rotazione del cursore 13 e di consentire la traslazione di suddetto cursore (come verr? meglio descritto in seguito).
La trasmissione 25 ha funzione di convertire il moto rotatorio dell?albero motore 12 in moto traslatorio del cursore 13 per mezzo del primo accoppiamento vitemadrevite 30, e di convertire il moto traslatorio del cursore 13 in moto rotatorio dell?albero di trasmissione 15 per mezzo del secondo accoppiamento vite-madrevite 31.
L?attuatore rotativo per aerodinamica attiva qui descritto ? alloggiato all?interno di un alloggiamento 17 sul quale ? montata una scheda circuitale 24 per il controllo del motore 11. La scheda circuitale 24 ? configurata per essere collegata a un?unit? di controllo esterna (non illustrata) disposta sul veicolo. L?alloggiamento 17 presenta alle estremit? longitudinali due fori circolari 17a, 17b che consentono il passaggio delle estremit? 15a, 15b dell?albero di trasmissione 15 in uscita dall?alloggiamento 17.
Nella superficie interna dell?alloggiamento 17 ? vantaggiosamente presente almeno una guida 23a, 23b (nell?esempio illustrato una pluralit? di guide) di forma e dimensione sostanzialmente corrispondente alla porzione di interfaccia 13c, presente sulla superficie esterna del cursore 13, in modo da esercitare una coppia prismatica, tra l?alloggiamento 17 e il cursore 13.
Nella superficie interna dell?alloggiamento 17 sono inoltre montati cuscinetti di rotolamento 18a, 18b che supportano la rotazione dell?albero di trasmissione 15. Un cuscinetto 18c supporta la rotazione dell?albero motore 12 e supporta altres? l?elemento filettato 14 solidale alla porzione terminale 22 dell?albero di trasmissione 15.
Il funzionamento della presente invenzione va inteso come segue. Quando si aziona il motore 11, la coppia motrice viene trasferita all?albero motore 12 per mezzo dell?elemento di connessione 21, mettendo l?albero motore 12 in rotazione in un primo verso di rotazione. Il primo accoppiamento vite-madrevite 30, tra la filettatura 20 esterna dell?albero motore 12 e la prima cavit? cilindrica interna filettata 13a del cursore 13, aziona suddetto cursore che trasla in direzione sostanzialmente parallela all?asse longitudinale x. Il movimento di traslazione del cursore 13 avviene per mezzo dell?accoppiamento prismatico presente tra le porzioni di interfaccia 13c presenti sulla superficie esterna del cursore 13 e le guide 23a, 23b presenti nella superficie interna dell?alloggiamento 17. Il secondo accoppiamento vite-madrevite 31, tra la seconda cavit? cilindrica interna filettata 13b del cursore 13 e l?elemento filettato 14 solidale alla porzione terminale 22 dell?albero di trasmissione 15, converte il moto traslatorio del cursore 13 in moto rotatorio dell?albero di trasmissione 15, vincolato assialmente dai cuscinetti 18a, 18b. Tale moto rotatorio dell?albero di trasmissione 15 ? pi? lento del moto rotatorio dell?albero motore 12. La rotazione dell?albero di trasmissione 15 controlla in posizione una parte regolabile della carrozzeria di un veicolo ad esso solidalmente vincolata.
Forme di realizzazione possono prevedere un sensore di posizione 16 disposto sulla scheda circuitale 24 per rilevare la posizione angolare dell?albero di trasmissione durante la rotazione.
Si intende che l'invenzione non ? limitata alla forma di realizzazione qui descritta ed illustrata, che ? da considerarsi come esempio di attuatore rotativo per aerodinamica attiva; l?invenzione ? invece suscettibile di modifiche relative a forma, dimensioni e disposizioni di parti, dettagli costruttivi. Secondo una forma di realizzazione, ad esempio, l?albero motore potrebbe essere disposto all?interno dell?albero di trasmissione, che sarebbe pertanto cavo. Secondo altre forme di realizzazione, al posto di almeno una delle filettature esterne di albero motore e albero di trasmissione potrebbe essere prevista una filettatura interna, e le parti filettate del cursore potrebbero essere disposte in maniera conforme.
Claims (7)
1. Attuatore rotativo per aerodinamica attiva, definente un asse longitudinale (x) e comprendente:
un albero motore (12) provvisto di una prima filettatura (20) e comandato in rotazione attorno all?asse longitudinale (x) da un motore (11);
un albero di trasmissione (15) parallelo all?albero motore (12), provvisto di una seconda filettatura (14) e configurato per accoppiarsi con una parte regolabile della carrozzeria di un veicolo;
una trasmissione (25) accoppiata con l?albero motore (12) e con l?albero di trasmissione (15), detta trasmissione comprendendo:
un cursore (13) che presenta una prima parte filettata (13a) e una seconda parte filettata (13b);
un primo accoppiamento vite-madrevite (30) tra la prima filettatura (20) e la prima parte filettata (13a) del cursore (13);
un secondo accoppiamento vite-madrevite (31) tra la seconda filettatura (14) e la seconda parte filettata (13b) del cursore (13);
in cui detta trasmissione ? atta a trasmettere il moto rotatorio dell?albero motore (12) all?albero di trasmissione (15) per mezzo di una traslazione del cursore (13) rispetto all?albero motore (12) e all?albero di trasmissione (15);
detto attuatore rotativo essendo caratterizzato dal fatto che uno di detti albero motore (12) e albero di trasmissione (15) ? un albero cavo e l?altro di detti albero motore (12) e albero di trasmissione (15) ? disposto parzialmente all?interno dell?albero cavo, l?albero motore (12), l?albero di trasmissione (15) e la trasmissione (25) essendo coassiali.
2. Attuatore rotativo per aerodinamica attiva secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un alloggiamento (17) che presenta almeno una guida (23a, 23b) in una sua superficie interna, in cui una superficie esterna del cursore (13) presenta almeno una porzione di interfaccia (13c) che si accoppia con detta almeno una guida (23a, 23b) nella superficie interna dell?alloggiamento (17), mediante una coppia prismatica.
3. Attuatore rotativo per aerodinamica attiva secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la trasmissione (25) converte il moto rotatorio dell?albero motore (12) in moto traslatorio del cursore (13) per mezzo del primo accoppiamento vite-madrevite (30), e converte il moto traslatorio del cursore (13) in moto rotatorio dell?albero di trasmissione (15) per mezzo del secondo accoppiamento vite-madrevite (31).
4. Attuatore rotativo per aerodinamica attiva secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui la seconda filettatura (14) presenta un passo maggiore del passo della prima filettatura (20).
5. Attuatore rotativo per aerodinamica attiva secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui l?albero motore (12) ? cavo e l?albero di trasmissione (15) ? disposto parzialmente all?interno dell?albero motore (12).
6. Attuatore rotativo per aerodinamica attiva secondo qualsiasi rivendicazione precedente, in cui la prima filettatura (20) e la seconda filettatura (14) sono filettature esterne, e in cui la prima parte filettata (13a) e la seconda parte filettata (13b) del cursore (13) sono cavit? cilindriche filettate del cursore (13).
7. Attuatore rotativo per aerodinamica attiva secondo qualsiasi rivendicazione precedente, atto al controllo in posizione di una parte regolabile della carrozzeria di un veicolo.
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