ITTO20100633A1

ITTO20100633A1 - Meccanismo operativo per un cavo bowden

Info

Publication number: ITTO20100633A1
Application number: IT000633A
Authority: IT
Inventors: Sergio Magrini
Original assignee: Cnh Italia Spa
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-01-21
Also published as: WO2012010439A1; EP2596267B1; EP2596267A1; US9268353B2; BR112013001127A2; US20130228035A1; BR112013001127B1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?MECCANISMO OPERATIVO PER UN CAVO BOWDEN?

Campo dell?invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un meccanismo operativo per un cavo Bowden.

Tecnica anteriore dell?invenzione

Vi sono diverse applicazioni in cui un meccanismo operativo ? collegato ad un dispositivo posizionato a distanza per mezzo di un cavo Bowden. Un esempio di tale applicazione ? una leva montata sul piantone dello sterzo per selezionare la marcia avanti e la retromarcia in un trattore. In questo caso, l?estremit? opposta del cavo Bowden sarebbe una leva di comando meccanica sulla scatola del cambio o una valvola selettrice idraulica posizionata a distanza. ? importante in tale applicazione che il movimento della leva sia positivo, cio? con un gioco libero minimo, in modo da dare all?operatore una sensazione di fermezza.

In EP0560645 ? descritto un meccanismo di leva del cambio collegato a distanza ad una scatola del cambio mediante due cavi Bowden, uno per trasmettere i movimenti da sinistra a destra nella posizione neutra della leva del cambio e l?altro per trasmettere i movimenti in avanti e all'indietro per impegnare i diversi rapporti di trasmissione. Per trasmettere il movimento da sinistra a destra nella posizione neutra, un braccio attuatore ? fissato alla leva del cambio in modo da ruotare con la leva del cambio durante i movimenti da sinistra a destra ma intorno ad una spina trasversale rispetto alla leva del cambio durante i movimenti in avanti e all'indietro. L?estremit? libera del braccio attuatore ? accoppiata ad un braccio di una leva a gomito, il cui altro braccio ? collegato a uno dei cavi Bowden.

L?accoppiamento tra il braccio attuatore e la leva a gomito comprende un giunto sferico a scorrimento. Tale giunto, oltre a consentire la variazione dell?inclinazione relativa del braccio attuatore e del braccio della leva a gomito, consente di variare la distanza fra loro. Ci? avviene in EP0564645 grazie ad una spina che sporge dalla leva a gomito e si estende parallela al suo asse di rotazione. La spina presenta sulla sua estremit? una sfera che si impegna in modo scorrevole in un alloggiamento cilindrico montato sul braccio attuatore. In questa costruzione, l?asse scorrevole del giunto ? l?asse del cilindro in cui la sfera ? ricevuta. Dato che l?asse scorrevole in EP0564645 si estende parallelo all?asse della leva di gomito, l?accoppiamento lavora soltanto in quanto, come menzionato precedentemente, il braccio attuatore ? girevole in modo imperniato rispetto alla leva del cambio e pu? pertanto spostarsi verso e in allontanamento dal punto di rotazione della leva a gomito mentre questa ruota. In assenza di tale grado addizionale di movimento del braccio attuatore, l?accoppiamento tra il braccio attuatore e la leva a gomito potrebbe bloccarsi in una posizione.

Il requisito di un perno addizionale rende il meccanismo operativo del cavo pi? ingombrante e complesso e vi ? l?esigenza di pi? parti in movimento che saranno inclini ad usurarsi.

Scopo dell?invenzione

La presente invenzione cerca pertanto di fornire un meccanismo operativo semplice, compatto, ergonomico e affidabile per un cavo Bowden che non richiede che il braccio attuatore sia girevole rispetto alla leva di manovra.

Riepilogo dell?invenzione

Secondo la presente invenzione, ? previsto un meccanismo operativo per un cavo Bowden comprendente una staffa di supporto, una leva di manovra, un mozzo montato sulla staffa di supporto per la rotazione intorno ad un primo asse mediante la leva di manovra, una leva di trasmissione collegabile al cavo Bowden e montata sulla staffa di supporto per una rotazione imperniata intorno al secondo asse ortogonale al primo asse, ed un braccio attuatore collegato su un?estremit? al mozzo e collegato sulla sua estremit? lontana dal mozzo mediante un giunto sferico a scorrimento scorrevole alla leva di trasmissione in modo che la rotazione del mozzo intorno a detto primo asse provochi la rotazione della leva di trasmissione intorno al secondo asse per estendere e ritrarre il cavo Bowden, caratterizzato dal fatto che l?asse scorrevole del giunto sferico ? inclinato rispetto ad entrambi il primo e il secondo asse.

Di preferenza, l?asse scorrevole del giunto sferico a scorrimento si estende a circa 45? rispetto ai due assi.

Vantaggiosamente, il giunto sferico a scorrimento comprende una sfera trattenuta in un alloggiamento sferico in uno dei due bracci e una spina che si estende nella direzione dell?asse scorrevole del giunto collegata all?altro dei due bracci e ricevuta scorrevole in un foro nella sfera.

Inclinando l?asse scorrevole del giunto sferico, l?invenzione non richiede pi? che il braccio attuatore sia girevole rispetto al mozzo e invece pu? essere collegato rigidamente al mozzo o pi? preferibilmente formato come parte integrale del mozzo.

L?estremit? del braccio attuatore traccia un arco in un primo piano piatto fisso mentre il punto sulla leva di trasmissione a cui esso ? connesso traccia un arco in un piano piatto ortogonale fisso. Una spina che si estende normalmente verso uno di questi due piani pu? soltanto intersecare l?altro piano in due posizioni fisse. ? per questa ragione che in EP0560645 ? necessario un secondo grado di movimento per impedire il bloccaggio. Disponendo l?asse scorrevole del giunto sferico inclinato rispetto ai due piani piatti fissi e pertanto intersecando entrambi i piani in ogni momento, l?invenzione garantisce che il braccio attuatore e il braccio di leva possano restare saldamente accoppiati fra loro in tutte le posizioni della leva di manovra.

Quando si utilizza un meccanismo operativo per controllare il movimento in avanti e all'indietro, ? auspicabile essere in grado di bloccare il meccanismo nella posizione neutra.

In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione la leva di manovra ? girevole rispetto al mozzo intorno ad un asse perpendicolare al primo e al secondo asse soltanto quando in una posizione neutra in modo da impegnarsi in un incavo di posizionamento definito dalla staffa di supporto.

Vantaggiosamente, la leva ? una molla spinta per impegnarsi automaticamente nell?incavo di posizionamento neutro.

Ai fini della compattezza, la leva di trasmissione ? di preferenza una leva a gomito.

Breve descrizione dei disegni

L?invenzione verr? ora descritta ulteriormente, a titolo esemplificativo, con riferimento ai disegni allegati in cui:

- la figura 1 ? una vista in prospettiva del meccanismo operativo dell?invenzione, e

- la figura 2 ? una sezione del meccanismo di figura 1 che passa attraverso un piano che contiene gli assi di rotazione del mozzo e della leva di trasmissione, nonch? l?asse scorrevole del giunto sferico.

Descrizione dettagliata della forma di realizzazione preferita

Il meccanismo operativo 10 illustrato nelle figure 1 e 2 ha tre componenti mobili principali, cio? una leva di manovra 12, un mozzo 14 e una leva di trasmissione 16. Questi tre componenti sono montati su una staffa di supporto 18 che, per motivi di chiarezza, ? stata illustrata con un?ombreggiatura trasparente in modo da non ostruire la vista dei componenti mobili.

Il mozzo 14 pu? essere ruotato imperniato dalla leva di manovra 12 rispetto alla staffa di supporto 18 intorno ad un primo asse definito da un bullone 20. La leva di trasmissione 16, che ? una leva a gomito, ? di regola girevole rispetto alla staffa di supporto 18 intorno al secondo asse definito da un bullone 22 (si veda figura 2). Un raccordo 24 collega un braccio della leva a gomito 16 ad un braccio attuatore 26 che sporge ad un angolo dal mozzo 14, in modo che il mozzo 14 ruoti intorno al primo asse e la leva a gomito 16 intorno al secondo asse. L?altro braccio della leva a gomito 16 ? collegato al cavo Bowden che deve essere esteso e ritratto.

Nella forma di realizzazione preferita dell?invenzione, il braccio attuatore 26 ? formato come una parte integrale del mozzo 14.

Supponendo in figura 1 che il primo asse sia verticale, allora, quando il mozzo 14 ruota imperniato intorno a questo asse, l?estremit? del braccio attuatore 26 traccer? un arco in un piano piatto orizzontale. Nello stesso modo, quando la leva a gomito ruota intorno al suo secondo asse, l?estremit? del suo braccio traccia un arco in un piano verticale. Questa geometria richiede un raccordo speciale che sia in grado di trasmettere la coppia alla leva a gomito 16 in tutte le posizioni del mozzo 14, tenendo presente che l?inclinazione relativa dei due bracci cambier? cos? come la distanza che li separa.

Questi requisiti vengono soddisfatti nella presente invenzione usando un giunto sferico, il cui asse scorrevole ? inclinato rispetto al primo asse e al secondo asse. Come illustrato in figura 2, il braccio della leva a gomito 16, che ? accoppiato al braccio attuatore 26, ? piegato leggermente verso l?esterno del piano dell?altro braccio e sulla sua estremit? ? montata una spina 24a, il cui asse ? inclinato rispetto sia all?asse di rotazione del mozzo 14 che a quello della leva a gomito 16. L?estremit? della spina 24a ? ricevuta in modo scorrevole all?interno di una sfera 24b trattenuta all?interno di un alloggiamento sferico definito da un manicotto 24c trattenuto all?interno dell?estremit? del braccio attuatore 26 da una vite 24d. Il manicotto 24c ? flessibile ed ? formato con fessure o pu? essere realizzato in materiale leggermente cedevole. In questo modo, prima del suo inserimento nell?estremit? del braccio attuatore, l?estremit? del manicotto 24c pu? essere piegata o espansa per consentire l?inserimento della sfera 24b nell'alloggiamento. Dopo che il manicotto 24c ? stato inserito nell?estremit? del braccio attuatore, l'alloggiamento non pu? pi? espandersi e la sfera sar? trattenuta saldamente. Come alternativa, l'alloggiamento pu? essere definito tra due met? semisferiche, di cui quella esterna ? definita da un anello che ? filettato nell?estremit? del braccio attuatore.

Quale ulteriore alternativa, la spina 24a pu? essere formata integralmente con una sfera sulla sua estremit? che ? scorrevole in un alloggiamento cilindrico, tuttavia la capacit? di sopportare un carico di questa costruzione alternativa ? ridotta in quanto la sfera realizza soltanto un contatto di linea con l'alloggiamento cilindrico.

Il cambio di inclinazione relativa dei due bracci ? assorbito dalla rotazione della sfera nel suo alloggiamento. Il cambio di distanza tra le estremit? dei bracci, d?altra parte, ? assorbito dalla spina 24a che scorre rispetto alla piastra 24b. Questo ? possibile soltanto se l?asse scorrevole ? inclinato rispetto agli assi girevoli del braccio attuatore 26 e della leva a gomito 16.

? auspicabile che sia possibile bloccare la leva di manovra 12 in una posizione centrale. Questo viene ottenuto nella forma di realizzazione illustrata dell?invenzione in quanto la leva di manovra 12 ? girevole rispetto al mozzo 14 intorno ad una spina 30, il cui asse ? normale al piano contenente il primo e il secondo asse. La staffa di supporto 18 ha un incavo 32, che ? in grado di ricevere l?estremit? della leva di manovra 12 soltanto quando il mozzo 14 ? in una posizione neutra. La leva di manovra 12 ? spinta per impegnarsi nell?incavo 32 da una molla 34, illustrata in figura 2.

Per realizzare un movimento in avanti o all'indietro della leva di manovra 12, ? dapprima necessario far ruotare in modo imperniato la leva di manovra 12 fuori dall?incavo 32 spostandola verso l?alto come si pu? vedere in figura 1 e 2, contro l?azione della molla 34. Una volta ritratta da una posizione di estremit?, la leva sar? portata ad un arresto nella posizione neutra essendo forzata dalla molla 34 in impegno con l?incavo 32. Questo evita che il movimento della leva venga continuato accidentalmente verso la posizione dell?estremit? opposta e garantisce anche che, quando lasciata nella posizione neutra, la leva di manovra 12 non si sposti accidentalmente verso una delle sue posizioni di estremit?

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Meccanismo operativo per un cavo Bowden comprendente una staffa di supporto (18), una leva di manovra (12), un mozzo (14) montato sulla staffa di supporto (18) per la rotazione intorno al primo asse da parte della leva di manovra (12), una leva di trasmissione (16) collegabile al cavo Bowden e montata sulla staffa di supporto (18) per una rotazione imperniata intorno ad un secondo asse ortogonale al primo asse, e un braccio attuatore (26) collegato, ad un?estremit?, al mozzo (14) e collegata, alla sua estremit? lontana dal mozzo (14), tramite un giunto sferico (24) alla leva di trasmissione (16) in modo che la rotazione del mozzo (14) intorno a detto primo asse provochi la rotazione della leva di trasmissione (16) intorno al secondo asse per estendere e ritrarre il cavo Bowden, caratterizzato dal fatto che l?asse scorrevole del giunto sferico (24) ? inclinato rispetto sia al primo asse che al secondo asse.
2. Meccanismo operativo come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui l?asse scorrevole del giunto sferico a scorrimento (24) si estende a circa 45? verso il primo e il secondo asse.
3. Meccanismo operativo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il giunto sferico a scorrimento (24) comprende una sfera (24b) trattenuta in un alloggiamento sferico in uno tra il braccio attuatore (26) e la leva di trasmissione (16), e una spina ricevuta in modo scorrevole in un foro nella sfera, la quale spina si estende nella direzione dell?asse scorrevole del giunto ed ? saldamente collegato all?altro tra il braccio attuatore (26) e la leva di trasmissione (16).
4. Meccanismo operativo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il giunto sferico a scorrimento comprende una sfera permanentemente fissata ad un?estremit? di una spina collegata al braccio attuatore (26) o alla leva di trasmissione (16), la sfera essendo ricevuta in modo scorrevole e girevole in un alloggiamento cilindrico collegato all?altro braccio attuatore (26) e alla leva di trasmissione (16).
5. Meccanismo operativo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il braccio attuatore ? formato come parte integrale del mozzo.
6. Meccanismo operativo secondo una qualsiasi precedenti rivendicazioni, in cui la leva di manovra (12) ? girevole rispetto al mozzo (14) intorno ad un asse perpendicolare al primo e al secondo asse soltanto quando in una posizione neutra per potersi impegnare in un incavo di posizionamento (32) definito dalla staffa di supporto (18).
7. Meccanismo operativo secondo la rivendicazione 6, in cui la leva di manovra (12) ? spinta da una molla (34) per impegnarsi nell?incavo di posizionamento neutro (32).
8. Meccanismo operativo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la leva di trasmissione (16) ? una leva a gomito.