ITMI942072A1 - Sospensione fluidica intelligente ad intervento passivo, particolarmente studiata per autoveicoli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale avente per

SOSPENSIONE FLUIDICA INTELLIGENTE AD INTERVENTO PAS-SIVO, PARTICOLARMENTE STUDIATA PER AUTOVEICOLI

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto una sospensione fluidica intelligente ad intervento passivo particolarmente studiata per autoveicoli.

Nel settore della produzione di autoveicoli no state realizzate negli ultimi anni

spensioni di tipo tradizionale, possono variare il loro comportamento, a seconda delle sollecitazioni

su di esse, in modo da mantenere l'assetto del veicolo pressoché costante nelle varie condizioni ottenendo così una maggiore stabilità del veicolo.

La variabilità del comportamento delle sospensioni intelligenti attualmente in commercio è affidata, generalmente, a comandi di tipo elettrico o elettronico che intervengono, direttamente o indirettamente, sulla sospensione, per mantenere pressoché costante la distanza tra il punto della sospensione vincolato alla scocca e il punto vincolato alla ruota o alle ruote, al variare del carico applicato.

Per questo motivo, le sospensioni intelligenti di tipo noto risultano, molto spesso, di complessa progettazione ed installazione.

Il compito che si propone il presente trovato è quello di realizzare una sospensione fluidica intelligente ad intervento passivo, ovvero una sospensione che modifichi automaticamente il suo comportamento, al variare del carico statico o dinamico applicato, senza la necessità di alcun comando elettrico o elettronico.

Nell'ambito del compito sopra esposto, uno scopo particolare del presente trovato è quello di realizzare una sospensione che, durante il suo funzionamento, possa assumere due comportamenti diversi, che coesistono e si sovrappongono l'un l'altro, a seconda che le variazioni del carico delle masse sospese e gravanti sulla sospensione avvengano a bassa frequenza o ad alta frequenza.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare una sospensione intelligente, che offra le

rante l uso.

La presente sospensione fluidica intelligente ad intervento passivo consente di ottenere per il vei-

tura, un angolo di deriva, un coefficiente d'attrito e una capacità di trasferimento di potenza motorestrada costanti ai variare delle condizioni di mar-

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi ac¬

re meglio evidenziati in seguito, vengono conseguiti da una sospensione fluidifica intelligente ad intervento passivo particolarmente studiata per autoveiassociata internamente e coassialmente ad un corpo cilindrico principale detta asta principale fuoriuscendo una sua estremità, da un'estremità assiale di tale corpo cilindrico principale ed essendo scorrevole asrispetto a tale corpo cilindrico principain contrasto o per azione dei mezzi elastici lindrico principale essendo provvisti di zone di attacco a due organi meccanici, suscettibili di movimento reciproco, con componente lungo l'asse dell'a-

detto corpo cilindrico principale presenta internamente una cavità, con due setti attraversati scorre-

siale del corpo cilindrico principale dalla quale

camera alloggiente scorrevolmente un primo pistone

camera in un primo e in un secondo vano; una seconda

terza camera con definito un vano di accumulo sendo previsti primi mezzi di collegamento del secondo vano della prima camera con il primo vano della seconda camera, secondi mezzi di collegamento del secondo vano della seconda camera con un condotto di mandata di un fluido in pressione o con uno scarico e con detto vano di accumulo; tali mezzi di collegamento sono attivabili o disattivabili dallo spostamento rispetto al corpo cilindrico principale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della sospensione fluidica intelligente ad intervento passivo che costituisce l'oggetto del presente Brevetto di Invenzione, potranno essere meglio compresi mediante l'ausilio della seguente descrizione di una forma preferita di esecuzione della sospensione medesima illustrata, a titolo puramente indicativo, ma non limitativo

cui:

trovato sezionata assialmente nella condizione di

la figura 2 illustra la medesima sospensione sezionata assialmente, nella condizione di massima

la figura 3 illustra la stessa sospensione zionata assialmente, nella condizione di massima compressione.

Con particolare riferimento ai simboli numerici

indicata nella sua globalità con il numero di riferimento 1 prende un corpo cilindrico principale 2 cavo interìn modo scorrevole lungo il Quest'ultima è disposta coassialmente al corpo cilindrico principale 2 e fuoriesce con una sua estremità 4 da quest'ultimo.

L'estremità 4 dell'asta principale 3 è provvista

sere fissato alla scocca del veicolo, mentre l'estre-

occhiello 6 che è destinato ad essere fissato esempio, tramite braccetti, al mozzo di una ruota del veicolo .

principale 2 sono interposti mezzi elastici costituiti da una molla 7, che si appoggia con una sua estremità contro un piattello 8 solidale alla porzione dell'asta principale 3, che fuoriesce dal corpo cilindrico principale 2 e con l'altra sua estremità contro una ghiera 9, che si accoppia con una filettatura 10 definita sul mantello esterno del corpo cilindrico principale 2.

E* prevista anche una controghiera 11, che si

spetto alla molla 7, in modo da impedire spostamenti accidentali della ghiera 9.

Mediante l'avvitamento o lo svitamento delle ghiere, 9 e 11, lungo il mantello del corpo cilindrico principale 2, è possibile regolare il precarico della molla 7, secondo le esigenze.

La cavità interna del corpo cilindrico principale 2 è delimitata, dal lato dal quale fuoriesce l'asta principale 3, da un tappo 12, che è attraversato, in modo scorrevole, dall'asta principale 3.

Internamente alla cavità del corpo cilindrico principale 2 sono previsti due setti, rispettivamente un primo setto 13 e un secondo setto 14, che suddividono la cavità del corpo cilindrico principale 2 in tre camere.

Queste ultime sono costituite, a partire dalla estremità del corpo cilindrico principale 2 dalla quale fuoriesce l'asta principale 3: da una prima camera 15 che alloggia, in modo scorrevole lungo l'asse 2a, un primo pistone 16, una seconda camera 17 che alloggia, in modo scorrevole lungo l'asse 2a, un secondo pistone 18 e una terza camera 19 nella quale è definito un vano di accumulo 20.

Il primo pistone 16 e il secondo pistone 18 sono fissati all'asta principale 3 e sono distanziati tra loro lungo l'asse dell'asta principale da un apposito distanziale 21.

Il primo pistone 16 suddivide la prima camera 15 in due vani, dei quali: un primo vano 22 è rivolto verso il tappo 12, ed un secondo vano 23 è situato in prossimità del primo setto 13.

A sua volta il secondo pistone 18 suddivide la seconda camera 17 in un primo vano 24, situato in prossimità del primo setto 13, e in un secondo vano

Il primo vano 22 è destinato ad essere riempito con aria ed ò in comunicazione con l'esterno, attraverso un condotto 26, sul quale è montato un apposito

è possibile regolare la velocità di ingresso o di uscita dell'aria dal primo vano 22 della prima camera

Il secondo vano 23 della prima camera 15 è destinato ad essere riempito con un fluido in pressio-

esempio olio e sono previsti primi mezzi per il collegamento del secondo vano 23 della prima camera 15 con il primo vano 24 della seconda camera 17

I primi mezzi di collegamento sono costituiti da tivamente, con il vano 23 e con il vano 24.

In corrispondenza delle luci del condotto 28 che sfociano nel vano 23 sono previsti mezzi per la regolazione del flusso, che sono costituiti da un'asta 29.

Quest 'ultima è mobile internamente all'asta principale 3 e presenta una punta a spillo 29a, in corrispondenza delle luci che collegano il condotto 28 con il vano 23.

zione di una vite 30, in modo da variare l'ampiezza delle luci che collegano il condotto 28 con il vano

dal vano 24 al vano 23.

Il vano 23 è collegato al vano 24 anche attraverso una guarnizione a labbro 31, che è supportata dal primo setto 13 e che si accoppia in modo scorre¬

va guarnizione a labbro 31 si distacca dall'asta principale 3 in presenza di una sovrappressione nel vano 23 rispetto alla pressione nel vano 24

tendo il flusso del fluido dal vano 23 al vano 24.

Il secondo vano 25 della seconda camera 17 comu-

un regolatore di flusso 33, con il vano di accumulo

Il vano 25 è collegabile selettivamente con un condotto di mandata 34, attraverso il quale viene immesso nel vano 25 un fluido, preferibilmente un liquido, in pressione, o con un condotto di scarico 35 oppure con il vano di accumulo 20, a seconda dello spostamento dell'asta principale 3, rispetto al corpo cilindrico principale 2.

mandata 34 è situato in corrispondenza del setto 14 e sull'asta principale 3 è montato, in corrispondenza di tale setto 14 un pistone ausiliario 55 che è scorrevole lungo l'asta principale 3, in contrasto o per azione di una molla 36.

del condotto di mandata 34.

La corsa del pistone ausiliario 55 è delimitata in direzione del vano 25, da uno spallamento 37, previsto lungo l'asta principale 3.

Immediatamente sotto lo spallamento 37 nella zona interessata dal pistone ausiliario 55 che funge da otturatore mobile

municano con un condotto 39, il quale si sviluppa in-

mità assiale, situata internamente al corpo cilindri co principale 2.

in modo scorrevole, un tubetto 40, il cui interno comunica con il condotto 39 e con il condotto di scarico 35.

Il vano di accumulo 20 è delimitato spondenza di una sua estremità assiale, dal setto 14

che è scorrevole a tenuta lungo l'asta principale 3 in contrasto o per azione di una molla 42, che contrasta lo scorrimento del pistone 41 nel senso che porta ad un incremento del volume del vano di accumu-

Sul condotto di mandata 34 ò previsto un regola-

golare il flusso del fluido in pressione immesso nel vano 25.

Tale regolazione di flusso consente di regolare la rigidità media della sospensione intelligente.

che il vano 22 è separato a tenuta dal vano 23 da una Anche il vano 24 è separato a tenuta dal vano 25 da una guarnizione 45, posta sul pistone 18.

Il funzionamento della sospensione fluidica in-

Quando si verifica una diminuzione del carico

a fuoriuscire dal corpo cilindrico principale 2.

Questo movimento dell'asta principale 3 provoca il passaggio di parte del liquido contenuto nel primo vano 24 della seconda camera 17 nel secondo vano 23 della prima camera 15 attraverso il condotto 28

modo da fuoriuscire attraverso il condotto 26.

La presenza di regolatori di flusso sui rispettivi condotti regola la velocità di estensione della sospensione .

Il movimento dell'asta principale 3 in estensione provoca anche il collegamento del vano 17 con il condotto di scarico 35 in quanto vengono liberate le luci 38

no 17 defluisce attraverso il condotto di scarico Quando il carico gravante sulla sospensione viene incrementato tiigura 3) lo spallamento 37 dell'asta principale 3 preme sul pistone ausiliario 55, provocando il suo spostamento e quindi liberando lo sbocco del condotto di mandata 34, che risulta cosi collegato al vano 25.

Nel caso in cui l'incremento di carico si verifichi ad elevata frequenza - (sollecitazione istantanea) - a causa della velocità di compressione, il fluido contenuto nel vano 25 viene spinto nel vano di accumulo 20 attraverso il regolatore di flusso 33 che regola la velocità di compressione.

La molla 42 viene compressa dal movimento del pistone 41, spinto dal fluido immesso nel vano di accumulo 20.

Al cessare della sollecitazione, la molla 42 si distende, provocando il movimento, in senso contra¬

dei fluido nel vano 25.

In questo modo viene ripristinata la condizione di equilibrio.

stituito dal vano 20, dal pistone 41 e dalla molla

La prima è quella di consentire il deflusso del fluido in eccesso dal vano 25.

La seconda è quella di fornire una risposta elastica anche in presenza di un fluido incomprimibile.

La terza è quella di consentire un sensibile risparmio energetico, poiché l'eccedenza di fluido, in fase di compressione, non viene canalizzata nello

La quarta consiste nell'assicurare l'aumento automatico della rigidità della sospensione, con l'au-

scere della velocità del veicolo.

Qualora invece la sollecitazione di compressione si verifichi in bassa frequenza, un flusso di fluido in pressione viene convogliato istantaneamente al va-

nando la condizione di equilibrio.

Lo spostamento meccanico del pistone 18 e del pistone 55 è del tutto trascurabile.

La geometria del sistema e

distanza tra i due attacchi ad occhiello 5 e 6 tende a rimanere costante

del veicolo.

dente come il trovato raggiunga gli scopi proposti.

to che viene realizzata una sospensione fluidica in¬

costante al veicolo senza la necessità di alcun comando esterno, di tipo elettrico o elettronico.

La sospensione fluidica intelligente così concepita è suscettibile di subire numerose varianti e modifiche, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

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

i nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (3)

1. R IV E N D IC A Z IO N I Sospensione fluidica intelligente ad intervento passivo, particolarmente per autoveicoli, com- ta asta principale fuoriuscendo con una sua estremità da un'estremità assiale del corpo cilindrico principale ed essendo scorrevole assialmente rispetto al suddetto corpo cilindrico principale in contrasto detta asta principale e detto corpo cilindrico principale essendo provvisti di zone di attacco a due organi meccanici suscettibili di movimento reciproco con componente dal fatto che il corpo cilindrico principale presenta internamente una cavità con due setti attraversati scorrevolmente dall'asta principale e suddividenti la a partire dalla estremità assiale del corpo cilindrico principale dalla quale fuoriesce l'asta principale sono presenti: una prima camera che alloggia scorrevolmente un primo pistone camera in un primo e in un secondo vano; una seconda camera che alloggia scorrevolmente e che suddivide la seconda camera in un primo ed in un secondo vano; una terza camera con definito un vano di accumulo; sono, inoltre, previsti primi mezzi di collegamento del secondo vano della prima camera con il primo vano della seconda camera; secondi mezzi di collegamento del vano della seconda camera con un condotto di mandata di un fluido in pressione o con uno scarico e con detto vano di accumulo, detti mezzi di collegamento essendo attivabili o disattivabili dallo spostamento assiale dell'asta principale, rispetto al corpo cilindrico principale.
2. 2. Sospensione fluidica intelligente, come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il primo vano della prima camera è separato a tenuta dal secondo vano della prima camera, detto primo vano essendo in comunicazione con l'esterno, attraverso un condotto provvisto di mezzi per la regolazione del flusso di aria in ingresso e in uscita dal primo vano della prima camera.
3. 3. Sospensione fluidica intelligente, come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il secondo vano della prima camera e il primo vano della seconda camera sono in comunicazione tra loro attraverso un collegamento unidirezionale aperto nel passaggio dal secondo vano della prima camera al primo vano della seconda ceunera e attraverso un condotto di del flusso del fluido contenuto nel secondo vano della prima camera e nel primo vano della seconda carne- Sospensione fluidica intelligente come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il secondo vano della seconda camera e il vano di accumulo sono in comunicazione tra loro attraverso un condotto provvisto di mezzi per la regolazione del flusso del fluido, contenuto nel secondo vano della seconda camera e nel vano di accumulo. 5. Sospensione fluidica intelligente come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto sul condotto di mandata è disposto un regolatore di flusso. 6. Sospensione fluidica intelligente, come ad una o più rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che il secondo vano della seconda camera comunica con lo scarico attraverso un condotto sviluppantesi internamente all'asta principale, lungo l'asta principale essendo montato un otturatore mobi- condotto di collegamento del secondo vano della seconda camera con lo scarico, con contemporanea chiusura o apertura del condotto di mandata. 7. Sospensione fluidica intelligente, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il secondo vano della prima camera, il primo vano e il secondo vano della seconda camera e il vano di accumulo contengono un liquido. 8. Sospensione fluidica intelligente, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi per la regolazione del carico dei mezzi elastici, interposti fra l'asta principale e il corpo cilindrico principale. 9. Sospensione fluidica intelligente, come ad una o più rivendicazione principale, caratterizzata dal fatto che il collegamento unidirezionale tra il secondo vano della prima camera e il primo vano della seconda camera è costituito da una guarnizione a labbro, interposta tra il setto di divisione della prima camera dalla seconda camera e dall'asta principale. 10. Sospensione fluidica intelligente ad intervento passivo, particolarmente per autoveicoli, come ad una o più rivendicazioni precedenti, il tutto, in sostanza, come più ampiamente descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.