ITMI20102352A1 - Dispositivo e procedimento di allineamento per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere. - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO E PROCEDIMENTO DI ALLINEAMENTO PER LA MISURAZIONE DEGLI ANGOLI CARATTERISTICI DI RUOTE E STERZO DI VEICOLI IN GENERE"

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo e ad un procedimento di allineamento per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere.

Oggigiorno sono noti dispositivi di allineamento che vengono generalmente impiegati per la misurazione degli angoli caratteristici delle ruote e dello sterzo di veicoli per poi confrontarli con dati di riferimento in maniera tale da poter regolare i suddetti angoli caratteristici .

La corretta regolazione di questi angoli è fondamentale al fine di far lavorare le ruote in maniera ottimale in totale sicurezza, riducendo i consumi di carburante del veicolo, nonché riducendo l'usura delle gomme applicate alle suddette ruote.

I dispositivi di allineamento di tipo noto comprendono generalmente quattro rilevatori da agganciare alle rispettive ruote del veicolo attraverso aggrappi che si accoppiano ai bracci dei rilevatori tramite un sistema perno-foro lasco centrato sulla mezzeria verticale della ruota. La rotazione dei rilevatori attorno ai perni degli aggrappi può essere impedita o concessa selettivamente .

Inoltre, sono preferibilmente previsti due piatti rotanti, su cui posizionare le ruote sterzanti, per diminuire l'attrito fra le ruote e la superficie di appoggio e, quindi, eliminare dall'assetto tensioni non naturali in condizioni di viaggio, in particolare a ruote sterzate.

Infine, il sistema si completa preferibilmente con un ponte sollevatore o altra superficie piana che consenta all'operatore l'accesso sotto l'autovettura per regolare gli angoli .

Più dettagliatamente, i rilevatori sopra citati sono muniti di sensori ottici per la misura degli angoli relativi fra le ruote e le misure avvengono sia tra rilevatori montati sullo stesso asse sia tra rilevatori montati sullo stesso lato ed ogni sensore ottico è colpito dai raggi provenienti da un led emettitore che si trova nei pressi del sensore ottico montato sul rilevatore opposto. In questo modo è possibile misurare l'angolo relativo tra i rilevatori.

In particolare modo, la misura lungo la carreggiata, ossia tra ruote con il medesimo asse di rotazione, è effettuata dai sensori di convergenza e la misura lungo il passo, ossia tra ruote collocate dallo stesso lato del veicolo, è effettuata dai sensori di allineamento.

Inoltre, i rilevatori sono anche dotati di un inclinometro per la misura degli angoli relativi alla direzione della gravità.

Infine, il dispositivo di allineamento è ulteriormente dotato di un'unità di calcolo e rappresentazione dati collegata ai sensori dei rilevatori per ricevere ed elaborare i segnali rilevati .

Disponendo di una banca dati aggiornabile dei valori e delle tolleranze degli angoli caratteristici per ogni marca e modello di autovettura, con il dispositivo di allineamento è possibile effettuare un confronto tra gli angoli misurati e quelli di riferimento al fine di portare i primi sostanzialmente a coincidere con i secondi.

Durante la fase di progettazione dei rilevatori, al fine di garantire un corretto funzionamento del dispositivo, è necessario attuare una serie di accorgimenti .

Ad esempio, fra due sensori di convergenza associati a due ruote aventi il medesimo asse di rotazione non devono esserci ostacoli così da consentire ai fasci luminosi di investire i sensori. Quindi tali sensori devono sporgere oltre lo pneumatico e non sovrapporsi a parti del veicolo, come possono essere parti di carrozzeria e simili .

In altre parole, la distanza tra il sensore di convergenza e l'asse di rotazione della ruota alla quale è applicato deve essere tale da risultare superiore al raggio della ruota di dimensione massima prevista per l'applicazione. Ciò si può ottenere dimensionando le proiezioni orizzontale e verticale di tale distanza in diversi modi .

Poiché una grande proiezione orizzontale di tale distanza porta alla necessità di contrappesare notevolmente il rilevatore per mantenere la corretta posizione del baricentro lungo la direzione orizzontale, portando ad avere un rilevatore pesante e poco maneggevole, e poiché d'altra parte, una grande proiezione verticale di tale distanza aumenta il rischio che lo stesso rilevatore, se applicato a ruote piccole, tocchi a terra, in definitiva si progettano rilevatori presentanti la proiezione verticale di detta distanza il più elevata possibile, ma comunque minore del raggio della ruota sulla quale è applicato il rilevatore, ed una proiezione orizzontale di detta distanza il più bassa possibile, ma comunque tale che la distanza del sensore di convergenza sia maggiore del raggio della ruota sulla quale è applicato il rilevatore.

Per ottenere comunque dei rilevatori il più leggeri e maneggevoli possibili, nella pratica si attuano alcuni compromessi.

Ad esempio, un compromesso possibile è limitare l'applicazione ad una sola classe di veicoli, autovetture o autocarri, dimensionando i rilevatori per ruote tipiche della classe: piccoli per autovetture, grandi per autocarri.

Data la minima e la massima dimensione delle ruote per le due classi, è noto scegliere dunque un dimensionamento del rilevatore tale da non farlo toccare a terra e, al contempo, da evitare oscuramento dei sensori da parte di ostacoli come possono essere parti della carrozzeria o simili.

In questo modo, si hanno due tipi di rilevatori: uno di "Tipo autovettura", ossia adatto a ruote piccole da autovettura ma che non funziona con ruote grandi da autocarro perché il sensore di convergenza è oscurato dalla ruota stessa, ed uno di "Tipo autocarro", ossia adatto a ruote grandi da autocarro ma che non funziona con ruote piccole da autovettura perché il rilevatore tocca terra.

Al fine di poter utilizzare il dispositivo di allineamento sia con autovetture che con autocarri è tecnica nota utilizzare dei rilevatori anteriori "Tipo autocarro" e dei rilevatori posteriori che non utilizzano i sensori ottici di convergenza con l'accortezza di realizzare una buca davanti ai rilevatori anteriori al fine di poterli utilizzare nel caso di autovettura senza che gli stessi tocchino terra.

Tale soluzione presenta l'inconveniente di necessitare dunque di opere di scavo al fine di poter utilizzare dei rilevatori anteriori "Tipo autocarro" su ruote piccole da autovettura.

Inoltre, come è noto ad un tecnico del ramo, senza i sensori di convergenza posteriori il dispositivo di allineamento funziona fornendo risultati più approssimati che possono comunque essere accettabili per un autocarro, ma possono risultare eccessivi per un'autovettura.

Alternativamente, è tecnica nota utilizzare dei rilevatori "Tipo autovettura" anche per ruote da autocarri.

Più specificatamente, con un procedimento al quanto laborioso e dunque costoso, quando è necessario allineare un autocarro si montano delle apposite estensioni rimovibili sui rilevatori in modo da assumere le caratteristiche di un rilevatore "Tipo autocarro.

Compito precipuo del presente trovato consiste nel fatto di mettere a punto un dispositivo ed un procedimento di allineamento per la misurazione deqli anqoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere che risolva e superi, rispettivamente, gli inconvenienti ed i limiti della tecnica nota sopra lamentati, risultando idonei all'impiego sia con ruote da autocarri che da autovetture senza sacrificare la precisione delle misurazione, senza necessitare di opere di scavo e senza necessitare di estensioni per passare dalla modalità autovettura alla modalità autocarro.

Nell'ambito del compito sopra esposto, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo ed un procedimento di allineamento con i quali sia possibile avere un fissaggio particolarmente rapido senza dover ricorrere all'adozione di attrezzi particolari o di soluzioni complesse .

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo ed un procedimento di allineamento che, per le loro peculiari caratteristiche realizzative, siano in grado di dare le più ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell'uso.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo ed un procedimento di allineamento che risultino competitivi da un punto di vista puramente economico .

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo di allineamento (1) per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere, comprendente una pluralità di bracci di misura fissabili, mediante aggrappi, ciascuno ad una rispettiva ruota di un veicolo, compreso tra un'autovettura ed un autocarro, di cui misurarne gli angoli caratteristici delle ruote e/o di sterzo, detti bracci di misura comprendendo almeno due sensori ottici, uno di convergenza ed uno di allineamento, di cui il primo collocato su una porzione d'estremità di detto braccio di misura distanziata dall'asse di rotazione della rispettiva di dette ruote per la rilevazione di almeno un fascio luminoso generato da un emettitore luminoso collocato su una porzione d'estremità di un altro di detti bracci di misura, essendo inoltre compresa almeno un'unità di calcolo collegata a detti sensori ottici per l'elaborazione e la visualizzazione delle misurazioni effettuate da detti sensori ottici, detti bracci di misura comprendendo almeno una coppia di primi bracci di misura associabili ad una prima coppia di dette ruote aventi il medesimo asse di rotazione ed almeno una coppia di secondi bracci di misura associabili ad una seconda coppia di dette ruote aventi il medesimo asse di rotazione, caratterizzato dal fatto che detti sensori di convergenza di detti secondi bracci di misura sono collocati rispetto al rispettivo asse di rotazione ad una distanza orizzontale maggiore di almeno 25 millimetri rispetto alla distanza orizzontale di detti sensori di convergenza di detti primi bracci di misura rispetto al rispettivo asse di rotazione.

Ulteriormente, il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un procedimento di allineamento per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere, comprendente una fase di fissaggio di un dispositivo di allineamento secondo una o più delle rivendicazioni allegate ed una fase di elaborazione e visualizzazione delle misurazioni effettuate da detti sensori ottici effettuata mediante detta unità di calcolo collegata a detti sensori ottici, caratterizzato dal fatto che in detta fase di fissaggio, se detto veicolo è un'autovettura, detti primi bracci di misura e detti secondi bracci di misura sono fissati, rispettivamente, alle ruote anteriori ed alle ruote posteriori di detta autovettura e, se detto veicolo è un autocarro detti primi bracci di misura e detti secondi bracci di misura sono fissati, rispettivamente, alle ruote posteriori ed alle ruote anteriori di detto autocarro.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo di allineamento per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere, illustrata a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli uniti disegni in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente in pianta vista dall'alto un dispositivo di allineamento per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere, secondo il trovato;

la figura 2 è una vista in alzato laterale del dispositivo di allineamento rappresentato in figura 1 ed applicato ad un'autovettura, secondo il trovato;

la figura 3 è un dettaglio in scalza ingrandita del dispositivo di allineamento rappresentato in figura 2;

la figura 4 è una vista in alzato laterale del dispositivo di allineamento rappresentato in figura 1 ed applicato ad un autocarro, secondo il trovato .

Con riferimento alle figure citate, il dispositivo di allineamento per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprendente una pluralità di bracci di misura 2 e 3 fissabili, mediante aggrappi 4, ciascuno ad una rispettiva ruota 5, 6, 7 o 8, rispettivamente, anteriori o posteriori, di un veicolo 9 o 10, compreso tra un'autovettura ed un autocarro, di cui misurarne gli angoli caratteristici delle ruote e/o di sterzo.

Più precisamente, ciascun aggrappo 4 si accoppia ai bracci 2 o 3 tramite un sistema pernoforo lasco centrato sulla mezzeria verticale della rispettiva ruota 5, 6, 7 o 8 consentendo o impedendo selettivamente rotazioni dei primi rispetto alle seconde e ciascun braccio di misura 2 o 3 comprende un inclinometro, non rappresentato ed atto alla misurazione della sua inclinazione rispetto ad una direzione preferita come può essere la direzione della gravità, ed almeno due sensori ottici 11 e 12, uno di convergenza ed uno di allineamento, il primo collocato su una porzione d'estremità 2a o 3a del rispettivo braccio di misura 2 o 3 ed il secondo collocabile in prossimità dei rispettivi aggrappi 4, ossia collocabili in prossimità dell'asse di rotazione 9a, 9b, 10a o 10b della rispettiva ruota 5, 6, 7 o 8 sulla quale è montato il rispettivo braccio di misura 2 o 3.

Opportunamente, tali porzioni d'estremità 2a e 3a sono distanziate dall'asse di rotazione 9a, 9b, 10a o 10b della rispettiva ruota 5, 6, 7 o 8 per la rilevazione di almeno un fascio luminoso generato da un emettitore luminoso, anch'esso non rappresentato, collocato su una porzione d'estremità 2a o 3a di un altro braccio di misura 2 o 3.

Più precisamente, ogni sensore di convergenza 11 rileva il fascio luminoso generato da un emettitore luminoso, ad esempio a led, collocato dal lato opposto del veicolo 9 o 10 rispetto a quello sul quale è collocato il sensore di convergenza 11 ed ogni sensore di allineamento 12 rileva il fascio luminoso generato da un emettitore luminoso collocato sullo stesso lato del veicolo 9 o 10 sul quale è collocato lo stesso sensore di allineamento 12 .

Inoltre, è compresa almeno un'unità di calcolo 13 collegata a detti sensori ottici 11 e 12 per l'elaborazione e la visualizzazione delle misurazioni effettuate dagli stessi sensori ottici 11 e 12.

Ad esempio, tale elaborazione può consistere in un confronto dei valori misurati rispetto a banche dati aggiornabili di valori e di tolleranze degli angoli caratteristici per ogni marca e modello di autovettura, che, mediante algoritmi di calcolo di tipo noto come quello descritto nella domanda di brevetto PCT n. W02008/0722 76, consente di determinare la correzione che l'operatore dovrà effettuare sul veicolo 9 o 10 al fine di portare gli angoli caratteristici del veicoli a coincidere sostanzialmente con quelli di riferimento.

Opportunamente, sono previste almeno una coppia di primi bracci di misura 2 associabili ad una prima coppia di ruote 5 o 8 aventi il medesimo asse di rotazione 9a o 10b, anteriore per un'autovettura 9 o posteriore per un autocarro 10, ed almeno una coppia di secondi bracci di misura 3 associabili ad una seconda coppia di dette ruote 6 o 7 aventi il medesimo asse di rotazione 9b o IOa, posteriore per un'autovettura 9 o anteriore per un autocarro 10.

Secondo il trovato, i sensori di convergenza (11) dei secondi bracci di misura (3) sono collocati rispetto al rispettivo asse di rotazione (9b, IOa) ad una distanza orizzontale maggiore di almeno 25 millimetri rispetto alla distanza orizzontale dei sensori di convergenza (11) dei primi bracci di misura (2) rispetto al rispettivo asse di rotazione (9a, 10b).

Più specificatamente, i due tipi di bracci 2 e 3 sono di lunghezza differente in modo tale da avere i sensori di convergenza 11 dei primi bracci di misura 2 collocabili rispetto al rispettivo asse di rotazione 9a o 10b ad una distanza, proiettata lungo la direzione orizzontale, compresa tra 250 e 525 millimetri ed i sensori di convergenza 11 dei secondi bracci di misura 3 collocabili rispetto al rispettivo asse di rotazione 9b e 10b ad una distanza, proiettata lungo la direzione orizzontale, compresa tra 555 e 1200 millimetri.

Come verrà maggiormente descritto in seguito, utilizzando con una coppia di bracci di misura 2 "Tipo autovettura" ed una coppia di bracci di misura 3 "Tipo autocarro" è possibile operare su qualsiasi veicolo.

Inoltre, possono essere previsti due piatti rotanti 14, su cui posizionare le ruote sterzanti, per diminuire l'attrito fra le ruote 5 e 7 e la superficie di appoggio e, quindi, eliminare dall'assetto tensioni non naturali in condizioni di viaggio, in particolare a ruote sterzate.

Infine, il sistema si completa preferibilmente con un ponte sollevatore o altra superficie piana che consenta all'operatore l'accesso sotto il veicolo per regolare gli angoli.

Per quanto riguarda il procedimento di allineamento per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere, effettuabile con un dispositivo di allineamento come quello descritto, questo comprende una fase di fissaggio, mediante gli aggrappi 4, dei bracci di misura 2 e 3 ciascuno ad una rispettiva ruota 5, 6, 7 o 8 di un veicolo 9 o 10 di cui misurarne gli angoli caratteristici delle ruote e/o di sterzo.

Secondo il trovato, come rappresentato nelle figure 2 e 3, qualora si debba operare su un'autovettura 9 ossia con ruote piccole, i primi bracci di misura 2 ed i secondi bracci di misura 3 sono fissati, rispettivamente, alle ruote anteriori 5 ed alle ruote posteriori 6 dell'autovettura 9.

Potendo risultare i secondi bracci di misura 3, ossia quelli di "Tipo autocarro", eccessivamente lunghi per le ruote posteriori 6 dell'autovettura 9, al fine di evitare che gli stessi tocchino a terra, questi possono essere montati inclinati verso l'alto di un angolo opportuno "(X".

Differentemente, i primi bracci di misura 2, ossia quelli di "Tipo autovettura", possono essere montati in bolla, ossia allineati con 1 'orizzontale .

Viceversa, come rappresentato in figura 4, secondo il trovato, qualora si debba operare su un autocarro 10 ossia con ruote grandi, i primi bracci di misura 2 ed i secondi bracci di misura 3 sono fissati, rispettivamente, alle ruote posteriori 8 ed alle ruote anteriori 7 dell'autocarro 10. In questo caso entrambi i bracci di misura 2 e 3 possono essere montati in bolla.

Qualora, i sensori di convergenza 11 dei bracci 2 montati sulle ruote posteriori 8 dell'autocarro 10 vengano oscurati dagli stessi pneumatici delle ruote posteriori 8, la misura viene effettuata escludendo tali valori, ossia si procede con una misura con soli due sensori di convergenza 11 e quattro sensori di allineamento 12 .

Effettuato il fissaggio secondo quanto appena descritto, si procede con una fase di elaborazione e visualizzazione delle misurazioni effettuate dai sensori ottici 11 e 12 mediante l'unità di calcolo 13 che può operare, come già detto, per mezzo di noti algoritmi di calcolo in grado di ricavare le misure corrette dai rilevatori anche se inclinati tra loro.

Si è in pratica constato come il dispositivo ed il procedimento di allineamento per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere, secondo il presente trovato, assolvano il compito nonché gli scopi prefissati in quanto consentono di effettuare le operazioni di convergenza ed allineamento di veicoli in maniera efficace e precisa avvalendosi di un'attrezzatura che rimane invariata a prescindere dal tipo di veicolo trattato, ossia dalle dimensioni delle ruote che lo stesso monta.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di allineamento (1) per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere, comprendente una pluralità di bracci di misura (2, 3) fissabili, mediante aggrappi (4), ciascuno ad una rispettiva ruota (5, 6, 7, 8) di un veicolo (9, 10), compreso tra un'autovettura ed un autocarro, di cui misurarne gli angoli caratteristici delle ruote e/o di sterzo, detti bracci di misura (2, 3) comprendendo almeno due sensori ottici (11, 12), uno di convergenza ed uno di allineamento, di cui il primo collocato su una porzione d'estremità (2a, 3a) di detto braccio di misura (2, 3) distanziata dall'asse di rotazione (9a, 9b, 10a, 10b) della rispettiva di dette ruote (5, 6, 7, 8) per la rilevazione di almeno un fascio luminoso generato da un emettitore luminoso collocato su una porzione d'estremità (2a, 3a) di un altro di detti bracci di misura (2, 3), essendo inoltre compresa almeno un'unità di calcolo (13) collegata a detti sensori ottici (11, 12) per l'elaborazione e la visualizzazione delle misurazioni effettuate da detti sensori ottici (11, 12), detti bracci di misura (2, 3) comprendendo almeno una coppia di primi bracci di misura (2) associabili ad una prima coppia di dette ruote (5, 8) aventi il medesimo asse di rotazione (9a, 10b) ed almeno una coppia di secondi bracci di misura (3) associabili ad una seconda coppia di dette ruote (6, 7) aventi il medesimo asse di rotazione (9b, 10a) , caratterizzato dal fatto che detti sensori di convergenza (11) di detti secondi bracci di misura (3) sono collocati rispetto al rispettivo asse di rotazione (9b, IOa) ad una distanza orizzontale maggiore di almeno 25 millimetri rispetto alla distanza orizzontale di detti sensori di convergenza (11) di detti primi bracci di misura (2) rispetto al rispettivo asse di rotazione (9a, 10b) .
2. 2. Dispositivo di allineamento (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti sensori di convergenza (11) di detti primi bracci di misura (2) sono collocabili rispetto al rispettivo asse di rotazione (9a, 10b) ad una distanza orizzontale compresa tra 250 e 525 millimetri .
3. 3. Dispositivo di allineamento (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti sensori di convergenza (11) di detti secondi bracci di misura (3) sono collocabili rispetto al rispettivo asse di rotazione (9b, IOa) ad una distanza orizzontale compresa tra 555 e 1200 millimetri.
4. 4. Procedimento di allineamento per la misurazione degli angoli caratteristici di ruote e sterzo di veicoli in genere, comprendente una fase di fissaggio di un dispositivo di allineamento (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti ed una fase di elaborazione e visualizzazione delle misurazioni effettuate da detti sensori ottici (11, 12) effettuata mediante detta unità di calcolo (13) collegata a detti sensori ottici (11, 12), caratterizzato dal fatto che in detta fase di fissaggio, se detto veicolo (9) è un'autovettura, detti primi bracci di misura (2) e detti secondi bracci di misura (3) sono fissati, rispettivamente, alle ruote anteriori (5) ed alle ruote posteriori (6) di detta autovettura (9) e, se detto veicolo (9) è un autocarro detti primi bracci di misura (2) e detti secondi bracci di misura (3) sono fissati, rispettivamente, alle ruote posteriori (7) ed alle ruote anteriori (8) di detto autocarro (10).
5. 5. Procedimento di allineamento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che in detta fase di fissaggio, se detto veicolo (9) è un'autovettura, detti bracci di misura (3) aventi il medesimo asse di rotazione (9b) sono angolati rispetto la direzione orizzontale attorno a detto asse di rotazione (9b) per l'impedimento del contatto tra detto braccio di misura (3) ed il piano di appoggio di dette ruote (8).