IT8046887A1 - Dispositivo di azionamento per apparati di controllo della velocita' - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

di Brevetto per Invenzione Industriale per il trovato avente per titolo: "DISPOSITIVO DI AZIONAMENTO PER APPA-RATI DI CONTROLLO DELLA VELOCITA ' "

R I A S S U N T O

La presente invenzione concerne un azionatore che fa par te di un dispositivo di controllo della velocit? per con trollare la velocit? di avanzamento di un veicolo,o la velocit? di rotazione di un motore,quando si desideri fa re funzionare detto apparato di controllo della velocit? a discrezione dello operatore.

Secondo una forma di attuazione, l'attuauore comprende un motore elettrico reversibile (10)che riceve un segnale di correzione della velocit? proporzionale alla diffe renza tra la velocit? attuale e la velocit? desiderata. E' prevista una frizione elettromagnetica (18) la quale comprende un rotore (20) guidato dal motore,ed ? anche previsto un anello di frizione (22) associato tramite una molla ad una puleggia (21) ed avente una connessione a doppia azione sulla manetta del gas del motore.

La frizione (18) viene attivata, allorch? entra in funzione il dispositivo di controllo della velocit?,per impegnare reciprocamente il motore e l'anello della frizione,mentre la manetta del gas viene guidata dal motore elettrico attraverso la puleggia e la relativa connessione a doppia azione.

Ad ogni istante,la posizione dello anello della frizione e della puleggia corrisponde con quella della manetta del gas. Quindi , allorch? il dispositivo di controllo della velocit? ? azionato,e quindi il rotore e l'anello della frizione sono reciprocamente impegnati, la manetta del gas sar? comandata senza ritardo dal motore elettrico reversibile in accordo con il segnale di correzione della velocit? .

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Questa invenzione concerne gli azionatori,e pi? partico larmente quegli azionatori che fanno parte di dispositivi per controllare la velocit? di avanzamento di un veicolo terrestre.

L'invenzione tuttavia pu? essere applicata agli azionatori che fanno parte dei dispositivi per il controllo del. la velocit? di rotazione di un motore primario,ad esempio un motore alternativo stazionario, quando si desideri fare funzionare detto dispositivo di controllo della velocit? a discrezione dello operatore.

Una forma di dispositivi di controllo per controllare la velocit? di avanzamento di veicoli terrestri ? ad esempio descritta nel brevetto inglese n. 1.386.961.

Si noter? che una delle pi? comuni situazioni in cui il pilota di un veicolo terrestre desidera fare ricorso ad un dispositivo di controllo della velocit?,? dopo che su una strada normale o su una autostrada viene raggiunta la velocit? di crociera, e quindi in questa situazione la manetta del gas si trova in una posizione prossima a quel.. la di massima ammissione, ci? dipendendo ovviamente dal tipo di veicolo.Condizioni analoghe si possono riscontra re nella necessit? di controllare la velocit? di rotazione di un motore fisso,o stazionario.

Negli azionatori noti si verifica che quando il dispositivo di controllo della velocit? non ? in funzione,esso si trova in una posizione corrispondente la posizione chi? sa della manetta del gas(o equivalente), e quindi quando viene azionato il dispositivo di controllo della velocit?, c'? un inevitabile ritardo mentre la parte operativa dell'azionatore passa dalla posizione corrispondente a "manetta chiusa" alla posizione corrispondente al grado di apertura della manetta proprio del momento in cui il dispositivo ci controllo viene inserito, prima che esso diventi effettivamente efficiente per controllare la velocit?

Uno degli scopi della presente invenzione ? quello di ridurre o di eliminare detto tempo morto.

Secondo la presente invenzione, quindi, il dispositivo azionatore dello apparato di controllo della velocit? coniprende un motore elettrico reversibile atto a ricevere un segnale di correzione della velocit? dallo apparato di con trollo ,questo segnale di correzione essendo almeno ?funzione del valore della differenza, tenuto conto anche del segno, tra la velocit? istantanea e la velocit? desiderata; un primo elemento di frizione guidato da detto motore, un secondo elemento di frizione avente una connessione operativa a doppia azione sullo elemento di controllo del la potenza di un motore primario che deve essere controllato,e mezzi operativi impegnati con l'apparato di control lo della velocit? per guidare detti primo e secondo elementi di frizione ad impegnarsi reciprocamente,cosicch? detto secondo elemento di frizione e la connessione a doppia azione, e ;quindi, in funzionamento, l'elemento di con trollo della potenza siano guidati dal motore elettrico su comando di detti elementi di frizione.

L'invenzione consiste pure in un motore primario dotato del dispositivo di controllo test? descritto, ed in un veicolo dotato di detto motore primario.

Si comprender? che ,in ogni istante, la posizione del secondo elemento di frizione corrisponde con quella del mez zo di controllo della potenza, ad esempio la manetta del gas, e quindi non appena il dispositivo di controllo del la velocit? viene inserito, ed il primo e secondo elemen to di frizione vengo posti in impegno reciproco, il mezzo di controllo della potenza ? guidato senza ritardo da motore elettrico reversibile in armonia con il segnale di correzione della velocit?.

Una forma di attuazione dello azionatore secondo la invenzione sar? ora data a titolo di esempio non limitativ con riferimento alle allegate tavole disegni, dove: la FIG. 1 ? una vista in sezione dello azionatore in que stione ;

la FIG. 2 ? una vista schematica assiale di una versione modificata della puleggia illustrata in Fig.1, e del suo proprio collegatemnto a doppia azione con il mezzo di controllo della potenza del motore del veicolo.

L 1attuatene fa parte di un sistema di controllo della ve locit? per veicoli come quello descritto ad esempio nel brevetto inglese N. 1386961.

Come mostrato in Fig. 1, il dispositivo azionatore ? gui dato da un motore elettrico reversibile a velocit? varia bile (10) che riceve il segnale di correzione (ad es.,lo errore bevuto alla differenza tra la velocit? desiderata e quella attuale, pi? ogni fattore di correzione per tenere conto delle accelerazioni) dal circuito comparatore della velocit? di controllo,ovviamente dopo una opportuna amplificazione elettrica.

Se il segnale di correzione relativo alla velocit? attua le del veicolo ci dice che detta velocit? e superiore a quella memorizzata nel dispositivo di controllo, il motore sar? comandato nel senso di chiudere la manetta del gas, e viceversa.

Il segnale di correzione ricevuto dal motore ? in forma di onda; e pu? essere del tipo ad ampiezza costante, nel quale caso ? la frequenza che aumenta con 1/aumentare del segnale, come pure pu? essere a frequenza costante, nel qual caso ad aumentare con il segnale ? la ampiezza.

Il motore (IO) guida un albero (11) attraverso una ridu zione ad ingranaggi (12,13,14,15),che da luogo ad una importante riduzione della velocit?.

L'albero (11) e gli alberi degli ingranaggi della riduzio ne sono supportati da adatti cuscinetti tra le piastre (16) e (17) , di cui la prima sostiene anche il motore. Una frizione elettromagnetica (18) ? disposta coassialmen te allo albero (11),detta frizione essendo di tipo conosciuto, noto in Inghilterra sotto il nome "simplatroll". La frizione comprende uno statore (19) fisso alla piastra (17) ed una armatura o rotore (20) fissa allo albero (11) in guisa da ruotare con questo ultimo.

Il rotore (20) con la sua superficie di estremit? (20a), forma uno dei due elementi dello accoppiamento a frizio^ ne. Sull'albero (11) ? montata folle una puleggia (21) che costituisce il secondo elemento dello accoppiamento a frizione. Detto secondo elemento comprende un anello (22) di materiale magnetizzabile disposto coassialmente rispet to .allo albero (11) e bloccato solo torsionalmente rispet to alla superficie di testa della puleggia (21). Il montaggio ? garantito da una molla anulare (23) fissata alla puleggia da una serie di viti circonferenziali equidistan ti una delle quali ? illustrata ed indicata con (23a)fed ? assicurata allo anello (22) da rivetti (23b) sfalsati ri spetto alle viti circonferenziali (23a).

Quando la frizione (18) ? diseccitata, la molla (23) spin ge l'anello (22) assialmente verso la puleggia (21), fino alla illustrata posizione di disimpegno, in.cui uno spazio (24) esiste tra la testata (20a) del rotore e la superficie adiacente dell'anello (22).

Quando gli avvolgimenti (22b) della frizione sono eccitati,il rotore ? magnetizzato,e l'anello (22) viene attirato contro la testata (20a) del rotore nella posizione di bloccaggio della frizione vincendo la spinta della molla (23), cosicch? l'anello (22) e quindi la puleggia (21) sa ranno bloccati e ruoteranno con il;rotore (20) e con lo albero (11 ) .

La separazione minima tra la puleggia (21) ed il rotore (20) ? limitata dalle rondelle (21a),e la separazione della puleggia dall'albero (11) ? impedita da adatti mezzi di ritegno ( non illustrati) , ad esempio un anello elastico di arresto sulla estremit? dell'albero.

La puleggia (21) presenta una scanalatura circonferenziale (26) nella quale normalmente trova posto un filo (27).

La puleggia (21) pu? essere circolare e la scanalatura (26) pu? essere continua, come mostrato in FIG. .1, o alternativamente , come mostrato in FIG. 2, la puleggia (21) pu? essere non circolare e la scanalatura (26) pu? essere formata intorno ad una parte soltanto della circonferenza della puleggia, per ragioni che saranno spiegate in seguito.

Come mostrato in FIG.2 la estremit? del filo (27) ha un elemento trasversale (28) che si trova normalmente allogato in una cavit? trasversale della puleggia (21).

Il filo (27) scorre in una scatolatura esterna (30) del noto tipo Bovden, detto guscio esterno (30) essendo assicurato alle parti fisse (31) e (32) del veicolo alle sue estre mit?. La estremit? del cavo (30) distante dalla puleggia (21) passa attraverso la estremit? della manetta del gas (3 del motore del veicolo,detto motore e detto veicolo essendo rappresentati in modo schematico con (E) e (V) rispettiva -mente. Il cavo (27) presenta un raccordo filettato .(34),(35 ad ogni lato della leva (33) in guisa che la estremit? del cavo si muova assieme alla leva in entrambe le direzioni. Come mostrato in FIG- 2 il movimento orario della manetta del gas riduce la potenza del motore e quindi la velocit? del veicolo, e viceversa.

Quindi la rotazione del motore elettrico (10), quando la frizione (18) viene attivata ed entra in funzione,provoca il movimento della leva (33) nella direzione appropriata per ripristinare la velocit? istantanea del veicolo ai valori desiderati memorizzati dal dispositivo ad opera del pilota .

Quando il pilota esclude, vale a dire disattiva il disposi. tivo di controllo della velocit?,oppure se egli dovesse pre mere il pedale del freno o della frizione del .veicolo,o poi: re il selettore del cambio in folle,(vedi "off signals" in FIG. 3), ed il pilota desidera accelerare al di la della velocit? prescelta,usando lo acceleratore a pedale,ci? pr? vocher? il movimento antiorario della manetta del gas (33) come illustrato in FIG. 2,grazie al normale collegamento di controllo ,spingendo il cavo (27) attraverso il suo guscio (30) in guisa che esso si disimpegna dalla puleggia (21) e aziona un microinterruttore (36) montato nei pressi ed in appropriata relazione con la puleggia stessa.Ci? e predisposto per ciseccitare e quindi disinserire la frizione (18 e quindi rendere disattivato il dispositivo do controllo. La puleggia (21) ? dotata di un foro sostanzialmente trale (37) che termina in una scanalatura trasversale (29) ed il foro contiene un perno scorrevole (38),ed ? prevista una camma solidale allo asse della puleggia (21), alle piastre (16) e (17) e alla parte fissa (31), che rende disponibile una superficie.di camma (39)?

Quando il motore elettrico (10) guida il rotore della frizione (20) nella direzione che chiude la leva (ad es.nel senso di ruotare la manetta del gas (33) in senso orario come mostrato in FIG. 2) e le superfici di frizione del rotore (20) e dell'anello (22) dovessero mancare di disimpegnarsi per gualche ragione, allora la puleggia (21) ? ruotata al di l? della posizione corrispondente la taratura di manetta chiusa,il perno scorrevole (38) sar? spinto attraverso il foro scorrevole (37) ad opera della camma (39), e spinger? l'elemento trasversale (28) al di fuori della cavit? (29) disimpegnando quindi la manetta del gas (33) dalla puleggia (21) e rendendo possibile al guidatore di riassumere il controllo del veicolo per mezzo dello accelerato re e del freno.

Come gi? menzionato la parte della puleggia (21) in cui ? ricavata la scanalatura (26) pu? essere conformata ad arco di cerchio, ma pu? essere anche non circolare per adattarsi alla risposta del motore alla manetta del gas.Possono essere adottate-pulegge di differenti caratteristiche per diffe renti veicoli, restando invariato il principio dell'azionamento del dispositivo.

Si noter? che la puleggia (21) quando non ? attivato il dispositivo di controllo della velocit?,segue il movimento della manetta del gas (33). Quindi quando il pilota inserisce il dispositivo di controllo della velocit? la frizione (18) viene eccitata ed impegnata,e la puleggia (21) viene istantaneamente bloccata al rotore (20) della frizione attraverso l'anello (22),cadendo quindi sotto il control lo del motore elettrico (10) guidato dal segnale di errore, ad es. un segnale proporzionale alla differenza tra la velocit? memorizzata e la velocit? istantanea.

Quando il dispositivo di controllo .? normalmente inserito, questa differenza sar? piccola.La velocit? di risposta ? quindi buona.

Lo azionatore oggetto della invenzione pu? essere semplice ed economico da fabbricare. Inoltre, dal momento che esso ? guidato elettricamente, esso ovvia agli inconvenienti degli azionatori noti azionati in depressione,soprattutto lo svan taggio che per i motori normalmente aspirati che si impiegano sui veicoli, la differenza di pressione tra il manicot to di aspirazione e la pressione atmosferica da cui dipende il funzionamento dello azionatore,virtualmente scompare allorch? la manetta del gas si avvicina alla posizione di massima, ammissione.

Si intende che varie modificazioni e perfezionamenti possono essere apportati al trovato senza uscire dall'ambito dell'invenzione come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Ad esempio, nell'esempio di FIG. 1, la frizione, quando distattivata , viene di fatto disinserita dalla molla (23), e quindi il dispositivo a cavo (37, 38, 39) illustrato in FIG. 2 pu? essere omesso, oppure pu? essere rimpiazzato da mezzi alternativi per disimpegnare la frizione o di simpegnare 1'azionatore della manetta del gas o equivalen te nel caso di funzionamento anomalo dell'azionatore o del controllo della velocit?. La connessione a cavo Bowden a doppia azione illustrata in FIG. 2 pu? essere sostituita da ogni altro adatto azionamento tra il dispositivo ed il motore.

Se il rotore (20) della frizione elettromagnetica (18) ruota di un angolo limitato,ad es, 180 ,lo avvolgimento (20b) pu? essere ricavato integrale col rotore,essendo natural?

mente la connessione elettrica di lunghezza e disposizione adatte a consentire questa rotazione.

La frizione e/o i suoi mezzi di attuazione,la connessione

di comando tra il motore e la frizione,la connessione tra la frizione ed il cavo Bowden ed/o la stessa connessione a doppia azione possono assumere una grande variet? di

Claims (11)

R I V E N D I C A Z I O N I

1) Dispositivo di controllo della velocit?, secondo guan to precedentemente descritto, caratterizzato dal compren dere un azionatoreconsistente in un motore elettrico reversibile (10) atto a ricevere il segnale di correzione della velocit? emesso da un dispositivo di controllo,essendo detto segnale correlato almeno al segno del valore della differenza tra la velocit? istantanea e la velocit? desiderata,un primo elemento (20) di frizione guidato dal motore,un secondo elemento (22) di frizione avente una connessione (27) a doppia azioneimpegnata durante il funzionamento ad un mezzo (33) di controllo della potenza di un motore primario (E) che deve essere controllato, e mezzi (20b) funzionanti in impegno col controllo della velocit? per impegnare reciprocamente detti primo e secondo elementi di frizione,in guisa che il secondo elemento di frizione (22), la connessione (27) a doppia azione e quindi, durante il funzionamento, il mezzo di controllo (33) della potenza siano guidati dal motore elettrico (IO) ad impegnarsi con detti elementi di frizione.

2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizza to per il fatto che il secondo elemento di frizione com prende, o ? operativamente collegato con,una puleggia (21) avente una scanalatura periferica circonferenziale (26) , la connessione a doppia azione includendo un cavo (27)avente una estremit? fissata alla puleggia (21)una porzione adiacente detta estremit? che si estende intorno alla puleggia nella scanalatura (26), e mezzi (34,35) in prossimit? delle sue opposte estremit? per collegare il cavo ai mezzi.di controllo della potenza del motore (E)

3) Dispositivo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che la scanalatura periferica della puleggia (21) ? circolare (FIG.1).

4) Dispositivo secondo la rivendicazione 2 caratterizzato dal fatto che detta porzione di cavo ? impegnata in una zona scanalata della puleggia (21) che non ? circolare (FIG.2).

5) Dispositivo secondo le precedenti rivendicazioni,carat terizzato per il fatto che la frizione (18) ? dotata di mezzi,di azionamento elettromagnetici (20b), la frizione essendo disinserita quando i mezzi elettromagnetici sono disattivati ,ed inserita quando i mezzi elettromagnetici sono eccitati.

6) Dispositivo secondo la rivendicazione 5 in combinazio ne con la rivendicazione 2,o in combinazione con le ri -vendicazioni 3 e 4 quando dipendenti dalla rivendicazione 2,caratterizzato per il fatto che la frizione (18) ? una frizione elettromagnetica avente un rotore (20)fissato ad un albero (11) a sua volta collegato al motore (10), ed il secondo elemento (22) della frizione e la pu leggia (21) sono montate folli sullo albero,il secondo elemento della frizione essendo spostabile assialmente per impegnarsi col rotore (20) quando la frizione ? innestata,ed essendo connesso alla puleggia per mezzo di molle (23) che allontanano detto secondo elemento dal rotore quando la frizione ? disinnestata.

7) Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti,caratterizzato dal comprendere mezzi (38),(39) o (36) per fare s? che l'azionatore abbandoni il controllo della connessione a doppia azione in caso di malfunzionamento dell'apparato, o per permettere che il controllo del dispositivo sia escluso.

8) Motore in combinazione con un dispositivo secondo le precedenti rivendicazioni,caratterizzato per il fatto che la connessione (27) a doppia azione ? normalmente permanentemente connessa ai mezzi (33) di controllo del la potenza del motore (E),in guisa che ad ogni istante la posizione del secondo elemento (22) della frizione corrisponde a quella del mezzo di controllo della poten za

9) Dispositivo di controllo della velocit? sostanzialmen te come descritto con riferimento agli allegati disegni.

10) Motore in combinazione con un dispositivo secondo la rivendicazione 9.

11) Veicolo azionato da un motore in combinazione con un dispositivo di controllo della velocit?, secondo le rivendicazioni 8 o 10.