ITCR20090016A1 - Valvola per il gonfiaggio di pneumatici di autocarri associabile ad un trasduttore per tecnologia tpms - Google Patents

Description

VALVOLA PER IL GONFIAGGIO DI PNEUMATICI DI AUTOCARRI ASSOCIABILE AD UN TRASDUTTORE PER TECNOLOGIA TPMS

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda le valvole per il gonfiaggio di pneumatici di ruote gommate, in particolare di veicoli da trasporto ed autocarri leggeri o pesanti, camion o trucks.

Più in dettaglio l’invenzione riguarda una valvola progettata per essere utilizzata nell’ambito della tecnologia TPMS (Tyre Pressure Monitoring System), in cui sensori elettronici di rilevamento e trasmissione di alcuni parametri di funzionamento degli pneumatici, in particolare della pressione, ma anche della temperatura ad esempio, sono montati direttamente sulla valvola stessa e la valvola à ̈ fissata alla ruota mediante un foro praticato nel cerchione. L’applicazione dei dispositivi TPMS su veicoli da trasporto di tipo commerciale, come ad esempio i trucks, à ̈ ancora più significativa rispetto all’impiego sui veicoli leggeri, quali le autovetture: le percorrenze, i consumi di carburante, i costi di manutenzione per l’usura disomogenea del battistrada che può essere causata da anomale pressioni di gonfiaggio sono maggiori e di conseguenza il monitoraggio dei parametri risulta ancora più importante e prezioso per la gestione del veicolo.

Le valvole utilizzate neN’ambito dei dispositivi TPMS, sono del tipo associabile ad un trasduttore, alimentato a batteria, che rileva mediante sensori elettronici il valore assunto da parametri significativi per il corretto funzionamento della ruota e permette la trasmissione radio dei dati raccolti ad una centralina di lettura posizionata ad esempio nel pannello strumenti del veicolo.

Le valvole impiegate su autocarri pesanti sono prevalentemente del tipo “Clamp-in†, cioà ̈ valvole metalliche del tipo associabile al cerchione della ruota mediante mezzi di bloccaggio a vite, costituiti da un dado che si avvita su una madrevite ricavata sulla porzione di stelo (o gambo) della valvola sporgente dal cerchione verso l’esterno.

Secondo la tecnica nota illustrata ad esempio nelle figure 1 e 2, il gruppo valvola-trasduttore à ̈ montato sul cerchione della ruota in modo che la valvola sia sporgente all’esterno del cerchione ed il trasduttore sia alloggiato all’interno della camera delimitata tra il pneumatico ed il cerchione stesso, così da risultare tangente al medesimo cerchione.

Generalmente le valvole presentano una perfetta forma simmetrica radiale per quanto riguarda la porzione esterna al cerchione e la connessione tra la testa della valvola ed il trasduttore, per costituire un gruppo valvola-trasduttore, Ã ̈ realizzata con mezzi di fissaggio di tipo noto, prevalentemente con un accoppiamento a vite.

Affinché un unico trasduttore possa adattarsi perfettamente alle possibili e svariate sagome dei cerchioni in commercio, ad esso possono essere associate diverse tipologie di valvole, aventi differenti forme e dimensioni. Ad esempio le valvole possono presentare gambi dritti o piegati, con lunghezze o angoli di piega differenti, a cui corrispondono differenti angoli di inclinazione e di appoggio, grazie ai quali il trasduttore può appoggiarsi sul cerchione tangenzialmente ad esso.

Tali gruppi valvola-trasduttore presentano alcuni limiti e svantaggi. Le valvole con fissaggio metallico del tipo “Clamp-in†sono più rigide rispetto alle tradizionali valvole gommate e meno soggette alle rotazioni causate dalle spinte della forza centrifuga, ma sono comunque soggette a possibili danneggiamenti: durante il serraggio finale del dado con cui il gruppo valvola-trasduttore viene fissato al cerchione o durante un successivo intervento di ripristino della forza di serraggio, un dosaggio non corretto della forza stessa rischia di far ruotare l’intero gruppo valvola-trasduttore, portando fuori sede il trasduttore, che può così essere danneggiato, ad esempio nelle fasi di smontaggio del pneumatico.

Analoghi problemi possono verificarsi durante il serraggio della vite che collega il trasduttore alla valvola, se questa operazione avviene a valvola già fissata sul cerchione.

Ulteriormente le vibrazioni del veicolo, accentuate per il suo carico elevato e una distribuzione dei pesi non equilibrata, possono incrementare il rischio di svitamento del trasduttore dalla valvola, con gli svantaggi sopracitati.

Qualora in particolare siano impiegate valvole con gambo dritto e dotate di una perfetta simmetria radiale nella porzione esterna al cerchione, svantaggiosamente si incorre nell'impossibilità di conoscere la posizione assunta dal trasduttore internamente alla camera del pneumatico a ruota montata. Durante la fase di smontaggio del pneumatico, non avendo alcun riferimento della posizione assunta dal trasduttore internamente alla camera d’aria, nell’eventualità di un qualche spostamento fuori sede, anche le mani esperte di un tecnico possono causare l’urto del bordo del pneumatico contro il trasduttore danneggiandolo irreparabilmente.

Ma anche quando il gambo della valvola presenta un’asimmetria, ad esempio una piega, poiché non à ̈ predefinita da alcun vincolo la posizione di montaggio del trasduttore sulla valvola, non esiste un legame univoco tra la posizione assunta dal gambo della valvola rispetto alla posizione del trasduttore internamente al pneumatico. L’invenzione ha come scopo quello di superare questi limiti, che compromettono l’efficienza e la durata dei trasduttori dei sistemi TPMS montati su autocarri.

Scopo del trovato à ̈ garantire un’ottima stabilità tra valvola e trasduttore durante il loro accoppiamento e, soprattutto, durante il serraggio della vite utilizzata per il fissaggio del trasduttore con la testa della valvola.

Scopo dell’invenzione à ̈ inoltre quello di poter sfruttare la geometria delle valvole, mediante un accoppiamento che vincoli la posizione reciproca con il trasduttore, e come sistema di presa e aggancio per mantenerle in posizione durante la fase di fissaggio sul cerchione mediante avvitamento del dado di bloccaggio.

Ulteriore scopo del trovato à ̈ realizzare una valvola in cui si renda disponibile un segnale visibile dall’esterno del cerchione, a gruppo valvola-trasduttore montato sulla ruota, che indichi in modo univoco la posizione assunta dal trasduttore internamente alla camera delimitata dal pneumatico.

È scopo del trovato infine anche quello di permettere il monitoraggio nel tempo della posizione assunta dal trasduttore all’interno del pneumatico.

Gli scopi sono raggiunti con una valvola per il gonfiaggio di pneumatici di autocarri associabile stabilmente mediante mezzi reversibili di bloccaggio ad un trasduttore dotato di sensori elettronici per il rilevamento e la trasmissione di alcuni parametri di funzionamento del pneumatico, in cui la valvola comprende una testa ed un gambo ed à ̈ disposta per essere montata, per mezzo di un dado di bloccaggio, su un cerchione di una ruota per autocarri in modo che il gambo sia sporgente all’esterno del cerchione ed il trasduttore sia posizionato all’interno di una camera delimitata dal pneumatico e dal cerchione, caratterizzata dal fatto che detta testa della valvola comprende mezzi di connessione ad accoppiamento di forma e detto trasduttore comprende corrispondenti mezzi di connessione ad accoppiamento di forma, in cui i detti mezzi di connessione sono atti a cooperare reciprocamente per impedire la rotazione del trasduttore rispetto alla valvola.

Secondo un aspetto dell’invenzione i mezzi di connessione del tipo ad accoppiamento di forma comprendono un profilo sagomato corrispondente della testa della valvola e del trasduttore.

Secondo un aspetto preferito dell’invenzione i mezzi di connessione del tipo ad accoppiamento di forma comprendono almeno uno spianamento associato alla testa della valvola ed almeno un ulteriore spianamento provvisto sul trasduttore.

Secondo un aspetto ancor più preferito, detti mezzi di connessione comprendono due spianamenti sulla testa della valvola e due spianamenti sul trasduttore, ove detti spianamenti sono atti a cooperare tra loro.

Secondo quest’ultimo aspetto dell’invenzione detti spianamenti, provvisti sulla testa della valvola, sono disposti per cooperare con un attrezzo di mantenimento in posizione della valvola stessa durante il fissaggio sul cerchione per mezzo deN’awitamento del dado sullo stelo della valvola, e sono accessibili all’attrezzo di mantenimento a trasduttore montato.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, la valvola à ̈ provvista di mezzi di segnalazione visibili dall’esterno della ruota a valvola montata, correlati a detti mezzi di connessione univoca del tipo a variazione di forma tra detta valvola e detto trasduttore che interessano la porzione della valvola interna al cerchione. Detti mezzi di segnalazione sono scelti tra marcature, scritte, incisioni, rilievi, segni colorati o variazioni di forma geometrica. In particolare detti mezzi di segnalazione a variazione di forma geometrica comprendono almeno uno spianamento che interessa il gambo della valvola esterno al cerchione e sono disposti per cooperare meccanicamente con idonei attrezzi per mantenere la valvola in posizione durante l’avvitamento della vite di bloccaggio del trasduttore.

I vantaggi del trovato sono evidenti: durante la fase di fissaggio del trasduttore sulla valvola mediante l’avvitamento della vite di bloccaggio, l’accoppiamento di forma evita la rotazione reciproca tra le parti.

Ulteriormente l’accoppiamento di forma può vantaggiosamente rappresentare un sistema di presa e aggancio per attrezzi atti a mantenere in posizione la valvola mentre questa à ̈ fissata al cerchione mediante il dado di bloccaggio, prima di essere accoppiata al trasduttore.

Qualora almeno uno spianamento presente sulla valvola risulti prolungato oltre la porzione accoppiata con la variazione di forma del trasduttore, vantaggiosamente la residua porzione piana sporgente à ̈ comunque sufficiente a fungere da presa per il mantenimento in posizione dell’intero gruppo valvola-trasduttore, precedentementeaccoppiato, durante il fissaggio sul cerchione.

La presenza di eventuali mezzi di segnalazione sul gambo della valvola rende inoltre possibile monitorare in modo indiretto, cioà ̈ dall’esterno, tramite la corrispondenza univoca tra valvola e trasduttore assicurata dall’accoppiamento di forma tra essi, la posizione assunta dal trasduttore internamente alla ruota durante tutte le fasi di montaggio, uso e smontaggio del pneumatico, in modo da garantire sempre un corretto funzionamento del trasduttore e preservarlo da eventuali danneggiamenti dovuti a contatti con il pneumatico stesso causati da suoi spostamenti e sue rotazioni.

Ulteriormente questo controllo e monitoraggio nel tempo dell’intero gruppo offre la sicurezza di un buon funzionamento del sistema TPMS, lunga durata ai sensori e un notevole risparmio economico su ricambi e manutenzioni.

L’invenzione infine aumenta la sicurezza perchà ̈ il montaggio corretto del gruppo valvola-trasduttore diminuisce il rischio di distacco del sensore prima e durante il moto del veicolo.

Questi ed altri vantaggi saranno maggiormente evidenti nel seguito, in cui vengono descritte modalità preferite di realizzazione dell'invenzione, a titolo esemplificativo e non limitativo, e con l’aiuto delle figure dove:

la Fig. 1 rappresenta una vista prospettica di un gruppo valvolatrasduttore per sistemi TPMS montato su un cerchione di una ruota per autocarri secondo l’arte nota;

la Fig. 2 rappresenta una sezione parziale di un gruppo valvolatrasduttore per sistemi TPMS montato su una ruota per autocarri secondo l’arte nota;

la Fig. 3 rappresenta una vista prospettica parzialmente esplosa di una valvola con sistema di fissaggio al trasduttore secondo un primo modo realizzativo dell’invenzione;

la Fig. 4 rappresenta una vista prospettica di un gruppo valvolatarsduttore con sistema di identificazione e controllo della posizione del trasduttore secondo una variante dell’invenzione.

Con riferimento alle Figg. 1 e 2, à ̈ mostrato un cerchione 20 di una ruota di un autocarro, su cui sono montati, secondo tecnica nota, una valvola 30 ed un trasduttore 40 assemblati stabilmente in un gruppo valvola-trasduttore per sistemi TPMS mediante una vite di fissaggio 80 che blocca assialmente l’estremità cilindrica della valvola in un alloggiamento previsto sul trasduttore.

La Fig. 2 mostra in particolare una sezione dello stesso cerchione 20 di Fig. 1, su cui à ̈ montato, sempre secondo tecnica nota, un pneumatico 10 delimitante una camera 50 all’interno della quale à ̈ posizionato il trasduttore 40 associato alla valvola per sistemi TPMS. La valvola à ̈ fissata al cerchione per mezzo di un dado 60 di bloccaggio che si avvita su una madrevite 70 provvista sul gambo 90 della valvola stessa.

Dalle figure risulta evidente che detto gambo 90 si dispone sempre aggettante esternamente al cerchione 20 e quindi visibile a pneumatico 10 montato e gonfiato, mentre il trasduttore 40 si mantiene sempre adiacente al cerchione 20.

Riferendosi alla Fig. 3 à ̈ illustrato un gruppo valvola-trasduttore secondo un primo aspetto dell’Invenzione.

La valvola 30 à ̈ del tipo “Clamp-in†, costituita da una testa cilindrica 31 e da un gambo 90 di forma allungata .

Sulla testa 31 della valvola 30 Ã ̈ realizzato almeno uno spianamento 71 atto ad accoppiarsi con un corrispondente spianamento 72 complementare provvisto sul trasduttore 40.

Detto accoppiamento contribuisce alla stabilità del gruppo valvola 30 trasduttore 40 sia durante l’avvitamento della vite 80, di fissaggio dei due elementi tra loro, sia durante il serraggio del dado 60 di bloccaggio del gruppo al cerchione 20.

Ovviamente sono utilizzabili altri accoppiamenti di forma simmetrici o asimmetrici tra testa 31 e trasduttore 40, purché evitino al rotazione reciproca.

La valvola 30 può prevedere che la sua parte aggettante esternamente rispetto al cerchione 20 sia piegata: il gambo 90 della valvola 30 può presentare infatti un angolo di inclinazione scelto opportunamente per permette al trasduttore 40, associato alla valvola stessa, di trovare la sua giusta collocazione tangente al cerchione 20 su cui deve poggiare.

In questo caso la geometria e l’orientamento del gambo 90 della valvola 30 à ̈ vantaggiosamente indicativo della posizione del trasduttore 40 internamente alla camera 50 del pneumatico 10, che risulta quindi facilmente riconoscibile dall’esterno.

Nella figura 4 à ̈ illustrata una variante in cui la valvola 30 à ̈ diritta e non presenta angoli di inclinazione del gambo 90, ma à ̈ provvista di mezzi di segnalazione 100, costituiti ad esempio da un’incisione, atti a modificare la geometria cilindrica del gambo 90 della valvola 30, altrimenti perfettamente simmetrica.

Tale segno 100 à ̈ posizionato con un criterio opportuno rispetto allo spianamento 71, in modo da correlarsi univocamente aN’orientamento assunto dal trasduttore stesso.

Secondo altre varianti equivalenti dell’invenzione, in alternativa all’incisione à ̈ possibile produrre sul gambo 90 della valvola 30 segni colorati, gole, piccoli rilievi, marcature, scritte, ulteriori spianamenti o variazioni di forma, o qualsiasi segnale in grado di rendere asimmetrica la porzione di valvola 30 visibile dall’esterno della ruota, in modo da poter correlare la posizione dei mezzi di segnalazione alla posizione assunta dal trasduttore 40.

Sempre nella realizzazione illustrata in Fig. 4 sulla valvola 30 sono presenti due spianamenti 7T e 71†, i quali risultano sporgenti di una piccola quantità “a†oltre il limite di corrispondenti spianamenti 72’ e 72†del trasduttore 40, a gruppo montato: in questa versione dette porzioni piane sporgenti possono fungere ulteriormente da aggancio o presa per attrezzi meccanici T atti a consentire il mantenimento in posizione della valvola 30, o del gruppo valvola-trasduttore, durante il fissaggio sul cerchione 20 e il serraggio dell’apposito dado 60.

La stessa idea inventiva à ̈ applicabile a due diversi procedimenti di montaggio della valvola al cerchione e del trasduttore alla valvola.

Una prima modalità applicativa prevede l’installazione sul cerchione 20 della valvola 30 stringendo attorno ad essa il dado 60 con l’aiuto di un attrezzo T per il mantenimento in posizione della valvola stessa. Detto attrezzo T utilizza come punto di presa ed aggancio direttamente gli spianamenti 71 realizzati sulla testa della valvola e necessari per il successivo accoppiamento di forma con il trasduttore 40. Assicurata la valvola 30 al cerchione 20, si posiziona il trasduttore 40 sulla valvola 30 sfruttando l’accoppiamento di forma tra i corrispondenti spianamenti 71 e 72 opportunamente provvisti sui due elementi. Una vite 80 fissa stabilmente l’intero gruppo valvolatrasduttore.

Una seconda modalità applicativa prevede l’accoppiamento preliminare della valvola 30 con il trasduttore 40, il loro reciproco fissaggio a mezzo della vite 80 e il successivo posizionamento sul cerchione 20 facendo presa, per il bloccaggio del dado 60, con un attrezzo T agente sulla porzione degli spianamenti 71’ e 71†sporgente di una quantità “a†oltre il limite degli spianamenti 72’ e 72†presenti sul trasduttore 40.

Qualora la valvola sia provvista di mezzi di segnalazione 100 del tipo a variazione di forma posti sul gambo 90, anche detti mezzi possono fungere da piani di presa e aggancio per gli opportuni attrezzi T nelle varie fasi di fissaggio delle parti, con l’ulteriore vantaggio che, essendo lo spianamento 100 correlato con una corrispondente variazione di forma 71 presente sulla testa 31 della valvola 30 che à ̈ destinata all’accoppiamento con il trasduttore 40, quest’ultimo risulta automaticamente accoppiabile in modo univoco alla valvola stessa e di conseguenza automaticamente correlato al segnale 100 che rimarrà visibile dall’esterno della ruota.

L’invenzione, come descritta e illustrata, consente di raggiungere gli obiettivi e gli scopi prefissati e, pur essendo stata descritta con particolare riferimento agli autocarri, essa à ̈ vantaggiosamente utilizzabile in tutte le applicazioni che richiedono l’uso di una valvola del tipo “Clamp-in†con dispositivo TPMS.

Nella pratica, à ̈ chiaro che tutti i dettagli di geometria, forma e dimensione potranno essere sostituiti con altri funzionalmente equivalenti, così come i materiali potranno variare a seconda delle esigenze e dell’ambito veicolare di applicazione, senza che per questo siano abbandonati gli scopi di protezione delle rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Valvola (30) per il gonfiaggio di pneumatici (10) di autocarri associabile stabilmente mediante mezzi (80) di bloccaggio ad un trasduttore (40) dotato di sensori elettronici per il rilevamento e la trasmissione di alcuni parametri di funzionamento del pneumatico, in cui la valvola (30) comprende una testa (31) ed un gambo (90) ed à ̈ disposta per essere montata, per mezzo di un dado di bloccaggio (60), su un cerchione (20) di una ruota per autocarri in modo che il gambo (90) sia sporgente all’esterno del cerchione (20) ed il trasduttore (40) sia posizionato all’interno di una camera (50) delimitata dal pneumatico (10) e dal cerchione (20), caratterizzata dal fatto che detta testa (31) della valvola (30) comprende mezzi di connessione ad accoppiamento di forma (71 , 71’, 71†) e detto trasduttore (40) comprende corrispondenti mezzi di connessione ad accoppiamento di forma (72, 72’, 72†), in cui detti mezzi di connessione sono atti a cooperare reciprocamente per impedire la rotazione del trasduttore (40) rispetto alla valvola (30).
2. 2) Valvola secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detti mezzi di connessione del tipo ad accoppiamento di forma comprendono un profilo sagomato corrispondente (71 , 71’, 71†, 72, 72’, 72†) della testa (31) della valvola (30) e del trasduttore (40).
3. 3) Valvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di connessione comprendono almeno uno spianamento (71) associato alia testa (31) della valvola (30) ed almeno un corrispondente spianamento (72) associato al trasduttore (40), ove detti spianamenti sono atti a cooperare tra loro.
4. 4) Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di connessione comprendono due spianamenti (71’, 71†) provvisti sulla testa (31) della valvola (30) disposti per cooperare con un attrezzo (T) di mantenimento in posizione della valvola (30) durante il fissaggio sul cerchione (20) per mezzo del serraggio del dado (60).
5. 5) Valvola secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti spianamenti (71’, 71†) sono disposti per sporgere di una quantità (a) dai corrispondenti spianamenti (72’, 72†) in modo da essere accessibili da parte di un attrezzo (T) di mantenimento in posizione della valvola (30) a trasduttore (40) montato.
6. 6) Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di segnalazione (100) posti sul gambo (90) visibili dall’esterno della ruota a valvola (30) montata, correlati a corrispondenti mezzi di connessione (71, 71’, 71†) posti sulla testa (31 ) di detta valvola (30).
7. 7) Valvola secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di segnalazione (100) sono scelti tra marcature, scritte, incisioni, rilievi, segni colorati, variazioni di forma geometrica.
8. 8) Valvola secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di segnalazione (100) comprendono almeno uno spianamento che interessa il gambo (90) delia valvola (30).
9. 9) Valvola secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di segnalazione comprendenti variazioni di forma geometrica (100) sono atti a cooperare meccanicamente con idonei attrezzi (T) per mantenere la valvola (30) in posizione durante l’avvitamento della vite di fissaggio (80) del trasduttore (40).
10. 10) Veicolo da trasporto a ruote gommate caratterizzato dal fatto che comprende ruote provviste di una valvola secondo le rivendicazioni precedenti.