ITNA20090030A1 - Differenziale automobilistico semiattivo a fluido magnetoreologico - Google Patents

Description

Descrizione

egli ultimi anni si sta assistendo alla diffusione di differenziai non convenzionali, 1 cosiddetti differenziali autobloccanti, a bordo di berline e vetture sportive. Rispetto a quelli ordinari (non autobloccanti), tali differenziali rappresentano, infatti, un valido strumento per migliorare la capacità di trazione di un veicolo nei casi in cui le ruote motrici si trovino in condizioni di aderenza diverse. I differenziali autobloccanti hanno importanti influenze anche sul comportamento direzionale di una vettura, poiché le modalità della ripartizione della coppia tra le ruote motrici ne modificano il carattere sovra - sottosterzante. Tale aspetto ha, quindi, ripercussioni sulla sicurezza attiva del sistema veicolo. L’invenzione proposta nasce da una idea innovativa consistente in un differenziale semiattivo che, per il suo funzionamento, impiega fluido magnetoreologico, cioè un fluido che presenta un comportamento reologico variabile a seconda del campo magnetico a cui è sottoposto. Tali fluidi sono costituiti da particelle ferromagnetiche, di dimensioni dell’ordine dei micron, disperse in una base liquida, generalmente costituita da idrocarburi. Le caratteristiche di tali fluidi, con riferimento in particolare al potere abrasivo ed alla risposta in transitorio (ritardo pari a circa 3 millisecondi), sono tali da renderli partico-larmente adatti per l’applicazione in oggetto. L’interesse per questi fluidi è cresciuto con il passare degli anni grazie all’evolversi dell’elettronica di controllo. L’utilizzo dell’elettronica per il controllo del bloccaggio dei differenziali è oggi molto appetibile, anche grazie ai bassi costi ed all’elevata affidabilità dei componenti elettronici; è, inoltre, molto sentita l’esigenza di integrare tra di loro i vari sistemi di controllo presenti a bordo veicolo al fine di accrescerne la sicurezza attiva.

Il dispositivo in oggetto rientra nella categoria dei differenziali semiattivi, in quanto consente di variare, in maniera controllata, la coppia d’attrito interna, responsabile della ripartizione asimmetrica di coppia sui semialberi.

Nella figura 1 è riportato un disegno del differenziale proposto. In particolare distinguiamo una parte ordinaria (P. O.) ed una non ordinaria (P. N. O.), contenute in una scatola esterna fìssa (E), sezionata in figura. La scatola esterna E risulta parte integrante della scatola cambio per veicoli a trazione anteriore e con motore anteriore disposto trasversalmente. Essa, invece, rappresenta unicamente la scatola esterna del differenziale per veicoli con motore anteriore e trazione posteriore. La parte ordinaria è costituita da due solari (A e B), i satelliti (C), il portatreno (P). La parte non ordinaria è quella contenente il pacco dischi (D), il porta olgimenti(S), contenente le bobine necessarie per la magnetizzazione del fluido, e la corona (F). La figura 2 riporta una sezione del differenziale. Risultano visibili il pacco dischi (D) sezionato, gli avvolgimenti ed il supporto portawolgimenti (S). Quest’ultimo è reso solidale alla scatola esterna fissa (E).

Il pacco dischi è costituito da dischi solidali al portatreno alternati a dischi solidali al solare B. I dischi non risultano tra loro in contatto in quanto lo spazio presente è finalizzato a contenere il fluido magnetoreologico. Le serie di dischi sono rese solidali al solare e al portatreno mediante realizzazione di apposite scanalature. In assenza di campo magnetico, il differenziale si comporta alla stessa maniera di un differenziale libero, ovvero ripartendo la coppia in maniera simmetrica sulle ruote motrici. Tale peculiarità deriva dalla bassa viscosità del fluido magnetoreologico per campo magnetico nullo. La generazione di un campo magnetico è tale da determinare una coppia d’attrito interna che dissimmetrizza la distribuzione di coppia sulle ruote motrici. In particolare, il differenziale proposto è tale da inviare, in presenza di campo magnetico, una maggiore coppia sulla ruota motrice più lenta. Tale fenomeno consente di ottimizzare il comportamento direzionale del veicolo, riducendo, in particolar modo, la tendenza sottosterzante.

Claims (4)

1. Rivendicazioni 1) Si rivendica: il dispositivo proposto, con particolare riferimento alla parte non ordinaria.
2. 2) Si rivendica: l’impiego dei fluidi magnetoreologici per lo sviluppo di differenziali semiattivi.
3. 3) Si rivendica: il pacco dischi D contenente dischi solidali al portatreno alternati a dischi solidali al solare B.
4. 4) Si rivendica: la presenza del fluido magnetoreologico all’interno del pacco dischi D 5) Si rivendica: il disegno della corona circolare F, come visibile in figura 2, tale da consentire l’alloggiamento, del pacco dischi D e del supporto S. 6) Si rivendica: la presenza di avvolgimenti resi solidali alla cassa esterna fissa E, al fine di evitare l’impiego di contatti striscianti.