ITTO20131046A1

ITTO20131046A1 - Leva freno a mano con arpionismo comandato elettricamente

Info

Publication number: ITTO20131046A1
Application number: IT001046A
Authority: IT
Inventors: Paolo Mariuzzo; Nicola Rizzini
Original assignee: Fiat Group Automobiles Spa
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-20
Also published as: EP2886405A1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: “LEVA FRENO A MANO CON ARPIONISMO COMANDATO ELETTRICAMENTE”

SETTORE TECNICO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione è relativa, in generale, ad un freno di stazionamento (o freno a mano) autoveicolistico ed, in particolare, ad un dispositivo azionabile manualmente per comandare il freno di stazionamento di un autoveicolo. Specificatamente, la presente invenzione concerne una leva freno a mano con arpionismo comandato elettricamente.

STATO DELL’ARTE

Com’è noto, il freno di stazionamento di un autoveicolo normalmente è comandato per mezzo di un dispositivo che è azionabile manualmente dal conducente e che è disposto nell’abitacolo dell’autoveicolo in corrispondenza del, in particolare vicino al, posto destinato ad essere occupato, in uso, dal conducente (ad esempio a fianco del sedile destinato ad essere occupato, in uso, dal conducente) in modo tale da risultare facilmente raggiungibile e, quindi, azionabile dal conducente.

Generalmente un dispositivo per comandare il freno di stazionamento di un autoveicolo comprende una leva (nel seguito chiamata anche leva freno a mano) azionabile manualmente dal conducente e montata girevolmente, in particolare infulcrata ad una prima estremità, su un supporto (ad esempio una staffa di supporto) fissato, ossia ancorato, al corpo dell’autoveicolo (ad esempio al pavimento dell’abitacolo dell’autoveicolo) in modo tale che detta leva possa ruotare intorno ad un rispettivo asse tra una posizione di riposo in cui il freno a mano non è azionato ed una posizione attiva in cui il freno a mano è azionato.

Tradizionalmente il mantenimento della leva freno a mano nella posizione attiva e, quindi, il mantenimento dell’attuazione del freno di stazionamento sono garantiti per mezzo di un meccanismo di arpionismo, in particolare tramite l’uso di un dispositivo di arpionismo che include tipicamente:

• un settore dentato disposto sul supporto fissato al corpo dell’autoveicolo (ad esempio ricavato sulla staffa di supporto); ed

• un gancio che

- è montato girevolmente, ossia infulcrato, sulla leva freno a mano in modo tale da poter ruotare intorno ad un rispettivo asse parallelo all’asse di rotazione della leva freno a mano, - ad una prima estremità è accoppiato ad un’asta di comando che è disposta all’interno della leva freno a mano e che è mobile con moto sostanzialmente rettilineo all’interno di detta leva, e

- comprende, ad una seconda estremità, un dente di arresto configurato per impegnare il settore dentato.

Inoltre, la leva freno a mano generalmente comprende, ad una seconda estremità, una porzione di impugnatura su cui è disposto un pulsante di comando collegato tramite una molla alla suddetta asta di comando.

In uso, quando il pulsante di comando non viene premuto, il gancio impegna il settore dentato consentendo, in questo modo, la rotazione della leva freno a mano dalla posizione di riposo alla posizione attiva ed impedendo, invece, la rotazione inversa.

Quando, invece, il pulsante di comando viene premuto, la molla, in risposta alla pressione del pulsante di comando, esercita una forza sull’asta di comando causandone uno spostamento e l’asta di comando, spostandosi, ruota il gancio causandone il disimpegno, ossia lo sgancio, dal settore dentato consentendo in tal modo la rotazione della leva freno a mano dalla posizione attiva alla posizione di riposo ed anche la rotazione inversa.

Pertanto, alla luce di quanto precedentemente descritto, negli attuali freni di stazionamento meccanici per autoveicoli il disimpegno del meccanismo di arpionismo è attuato tramite una serie di componenti meccanici che trasmettono meccanicamente il comando di sgancio dal pulsante di comando posto sull’impugnatura della leva freno a mano al gancio.

In particolare, per un corretto funzionamento del meccanismo di arpionismo e, quindi, del dispositivo per comandare il freno di stazionamento, è necessaria una trasmissione diretta, senza perdita di rendimento, del comando di sgancio dal pulsante di comando posto sull’impugnatura della leva freno a mano al gancio.

L’impiego di aste di comando e rinvii meccanici per la trasmissione del comando di sgancio dal pulsante di comando al dispositivo di arpionismo è un vincolo alla forma della leva freno a mano poiché impone la presenza di tratti rettilinei in cui le aste di comando siano libere di scorrere e di spazi sufficientemente ampi per consentire la libera rotazione dei componenti meccanici nei casi in cui siano necessari variazioni delle direzioni delle forze (ad esempio da longitudinali a trasversali). Tale vincolo è in conflitto con le attuali richieste di stile e prodotto che invece necessitano sempre più della possibilità di usufruire di spazi per l’aggiunta di contenuti richiesti dal mercato (ad esempio per vani portaoggetti, portabevande, ecc.).

OGGETTO E RIASSUNTO DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è, quindi, quello di fornire una soluzione al suddetto problema tecnico, ossia una soluzione che permetta di ovviare al vincolo imposto alla forma della leva freno a mano dall’uso di aste di comando e rinvii meccanici per la trasmissione del comando di sgancio dal pulsante di comando al dispositivo di arpionismo.

Il suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa concerne un dispositivo azionabile manualmente per comandare il freno di stazionamento di un autoveicolo, secondo quanto definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, la presente invenzione concerne un dispositivo azionabile manualmente per comandare un freno di stazionamento di un autoveicolo, il quale dispositivo include:

• una leva azionabile manualmente per comandare il freno di stazionamento; ed

• un dispositivo di arpionismo accoppiato alla leva e configurato per vincolare il movimento di detta leva.

Il dispositivo secondo la presente invenzione è caratterizzato dal fatto di includere anche un attuatore elettrico configurato per causare un disimpegno del dispositivo di arpionismo rimuovendo in questo modo il vincolo imposto al movimento della leva da detto dispositivo di arpionismo.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Per una migliore comprensione della presente invenzione, alcune forme preferite di realizzazione, fornite a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, verranno ora illustrate con riferimento ai disegni allegati (non in scala), in cui le figure 1 e 2 illustrano schematicamente un dispositivo azionabile manualmente per comandare il freno di stazionamento di un autoveicolo secondo una forma preferita di realizzazione della presente invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME PREFERITE DI REALIZZAZIONE DELL’INVENZIONE

La seguente descrizione viene fornita per permettere ad un tecnico del settore di realizzare ed usare l’invenzione. Varie modifiche alle forme di realizzazione presentate saranno immediatamente evidenti a persone esperte ed i generici principi qui divulgati potrebbero essere applicati ad altre forme realizzative ed applicazioni senza, però, per questo uscire dall’ambito di tutela della presente invenzione.

Quindi, la presente invenzione non deve essere intesa come limitata alle sole forme di realizzazione descritte e mostrate, ma le deve essere accordato il più ampio ambito di tutela coerentemente con i principi e le caratteristiche qui presentate e definite nelle rivendicazioni allegate.

Secondo la presente invenzione, per ovviare al vincolo precedentemente descritto imposto alla forma della leva freno a mano dall’uso di aste di comando e rinvii meccanici per la trasmissione del comando di sgancio dal pulsante di comando al dispositivo di arpionismo, si propone l’impiego di un attuatore elettrico che comanda direttamente il dispositivo di arpionismo.

• una leva (o leva freno a mano) azionabile manualmente per comandare il freno di stazionamento;

• un dispositivo di arpionismo accoppiato alla leva e configurato per vincolare il movimento di detta leva; ed • un attuatore elettrico configurato per causare un disimpegno del dispositivo di arpionismo rimuovendo in questo modo il vincolo imposto al movimento della leva da detto dispositivo di arpionismo.

Convenientemente, la leva porta mezzi di comando azionabili tramite un dito (ad esempio, preferibilmente realizzati sotto forma di un pulsante), che sono collegati all’attuatore elettrico per comandare lo stesso; inoltre, detto attuatore elettrico è configurato per causare il disimpegno del dispositivo di arpionismo in risposta all’azionamento dei mezzi di comando.

Di nuovo convenientemente, il dispositivo di arpionismo comprende un settore dentato ed un gancio configurato per impegnare detto settore dentato vincolando in questo modo il movimento della leva; inoltre, l’attuatore elettrico è configurato per causare il disimpegno del gancio dal settore dentato rimuovendo in questo modo il vincolo imposto al movimento della leva dal dispositivo di arpionismo.

Più convenientemente, il gancio è accoppiato a mezzi configurati per causare che detto gancio impegni il settore dentato, detti mezzi essendo, ad esempio, preferibilmente realizzati sotto forma di una molla. Alternativamente, l’attuatore elettrico è configurato anche per causare che detto gancio impegni il settore dentato quando i mezzi di comando non sono azionati.

Convenientemente, l’attuatore elettrico è un attuatore lineare o rotativo.

In generale, l’attuatore elettrico può convenientemente essere un attuatore elettromagnetico, o un attuatore elettromeccanico, o un attuatore piezoelettrico, o un attuatore magnetostrittivo, o un attuatore a semiconduttori, o un attuatore MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems). In particolare, l’attuatore elettrico è preferibilmente un attuatore elettromagnetico lineare o rotativo, ossia è preferibilmente realizzato per mezzo di un elettromagnete lineare o rotativo.

Per una migliore comprensione della presente invenzione, la figura 1 mostra una vista schematica di una sezione trasversale di un dispositivo (indicato nel suo complesso con 1) azionabile manualmente per comandare un freno di stazionamento di un autoveicolo secondo una prima forma preferita di realizzazione della presente invenzione. Inoltre, la figura 2 mostra in maggior dettaglio solamente alcuni componenti del dispositivo 1 al fine di rendere più intuitiva e, quindi, più semplice la comprensione del funzionamento di tale dispositivo.

In particolare, come mostrato nelle figure 1 e 2, il dispositivo 1 comprende:

• una leva freno a mano 2 che

- è montata girevolmente, in particolare infulcrata ad una prima estremità, su una staffa di supporto 3 fissata, ossia ancorata, al corpo dell’autoveicolo (ad esempio al pavimento dell’abitacolo dell’autoveicolo) in modo tale che detta leva 2 possa ruotare intorno ad un rispettivo asse tra una posizione di riposo in cui il freno di stazionamento non è azionato ed una posizione attiva in cui il freno di stazionamento è azionato, e

- comprende, ad una seconda estremità, un’impugnatura 4 che porta mezzi di comando azionabili tramite un dito realizzati convenientemente sotto forma di un pulsante di comando 5 (in particolare, detto pulsante di comando 5 essendo disposto in una regione frontale dell’impugnatura 4);

un dispositivo di arpionismo 6 che include

- un settore dentato 7 ricavato sulla staffa di supporto 3, ed

- un gancio 8 che è montato girevolmente, ossia infulcrato, sulla leva freno a mano 2 in modo tale da poter ruotare intorno ad un rispettivo asse parallelo all’asse di rotazione della leva freno a mano 2, e che comprende, ad una prima estremità, un dente di arresto configurato per impegnare il settore dentato 7 vincolando in questo modo il verso di rotazione della leva freno a mano 2; ed

• un attuatore lineare 9, convenientemente un attuatore elettromagnetico lineare (ad esempio realizzato per mezzo di un elettromagnete lineare), che

- è disposto in corrispondenza di una seconda estremità del gancio 8,

- è collegato al pulsante di comando 5 per essere azionato da quest’ultimo,

- comprende un albero di uscita 10, ed

- è configurato per, in risposta all’azionamento del pulsante di comando 5, spostare all’infuori l’albero di uscita 10 contro la seconda estremità del gancio 8 causando in questo modo una rotazione oraria di detto gancio 8 e, quindi, il disimpegno del dente di arresto dal settore dentato 7.

Convenientemente, il pulsante di comando 5 è azionabile tramite una pressione esercitata da un dito ed è accoppiato ad una prima molla 11 configurata per, quando detto pulsante di comando 5 non è (più) premuto, riportare/mantenere lo stesso nella posizione che non causa l’azionamento dell’attuatore lineare 9.

Pertanto, in uso, quando il pulsante di comando 5 viene azionato (in particolare premuto), l’albero di uscita 10 dell’attuatore lineare 9 preme contro la seconda estremità del gancio 8 e, quindi, ruota in senso orario il gancio 8 causando il disimpegno del dente di arresto dal settore dentato 7. In tal modo si consente alla leva freno a mano 2 di ruotare sia dalla posizione attiva alla posizione di riposo che dalla posizione di riposo alla posizione attiva.

Inoltre, al fine di causare/garantire che il gancio 8 impegni il settore dentato 7 quando il pulsante di comando 5 non viene azionato (in particolare non è premuto), può essere convenientemente usata una seconda molla 12 accoppiata alla seconda estremità del gancio 8 e configurata per:

• quando l’attuatore lineare 9 smette di essere azionato dal pulsante di comando 5 e, quindi, l’albero di uscita 10 viene spostato all’indietro smettendo in questo modo di spingere contro la seconda estremità del gancio 8, esercitare, contro detta seconda estremità del gancio 8, una forza tale da causare una rotazione antioraria di detto gancio 8 ed, in particolare, tale da causare che il dente di arresto impegni il settore dentato 7; e,

• quando l’attuatore lineare 9 non è azionato dal pulsante di comando 5, esercitare, contro la seconda estremità del gancio 8, una forza tale da causare che il dente di arresto continui ad impegnare il settore dentato 7.

Convenientemente, in una forma di realizzazione alternativa (non mostrata nelle figure 1 e 2), l’attuatore lineare 9 e la seconda molla 12 potrebbero essere disposti in serie ed essere coassiali.

In alternativa all’uso della seconda molla 12, lo stesso attuatore lineare 9 può essere convenientemente usato anche per causare/garantire che il gancio 8 impegni il settore dentato 7 quando il pulsante di comando 5 non viene azionato (in particolare non è premuto). Infatti, la seconda estremità del gancio 8 può essere convenientemente fissata all’albero di uscita 10 cosicché:

• quando l’attuatore lineare 9 smette di essere azionato dal pulsante di comando 5, l’albero di uscita 10 viene retratto all’indietro in modo tale da ruotare il gancio 8 in senso antiorario ed, in particolare, in modo tale da causare che il dente di arresto impegni il settore dentato 7; e,

• quando l’attuatore lineare 9 non è azionato dal pulsante di comando 5, il dente di arresto continua ad impegnare il settore dentato 7.

Pertanto, in uso, grazie all’uso della seconda molla 12 o dello stesso attuatore lineare 9, la leva freno a mano 2, quando il pulsante di comando 5 non viene azionato (in particolare non è premuto), è vincolata dal dispositivo di arpionismo 6 a ruotare solo ed esclusivamente dalla posizione di riposo alla posizione attiva.

Una seconda forma preferita di realizzazione della presente invenzione (che è alternativa alla prima precedentemente descritta e mostrata nelle figure 1 e 2) prevede l’uso di un attuatore rotativo, convenientemente un attuatore elettromagnetico rotativo (ad esempio realizzato per mezzo di un elettromagnete rotativo), al posto dell’attuatore lineare 9. In tal caso, l’attuatore rotativo è accoppiato al gancio 8, comprende un perno rotante (o rotore) rotazionalmente solidale con detto gancio 8 ed è configurato per, in risposta all’azionamento del pulsante di comando 5, ruotare in senso orario il perno rotante causando in questo modo una rotazione oraria anche del gancio 8 e, quindi, il disimpegno del dente di arresto dal settore dentato 7.

Anche in detta seconda forma preferita di realizzazione della presente invenzione, al fine di causare/garantire che il gancio 8 impegni il settore dentato 7 quando il pulsante di comando 5 non viene azionato (in particolare non è premuto), può essere usata la seconda molla 12 oppure lo stesso attuatore rotativo.

Dalla precedente descrizione sono immediatamente chiari i vantaggi della presente invenzione.

In particolare, è importante sottolineare il fatto che la presente invenzione, grazie all’uso di un attuatore elettrico per lo sgancio del meccanismo di arpionismo, evita l’uso di componenti meccanici di comando, in particolare di aste di comando e rinvii meccanici, liberando in questo modo la struttura/forma della leva freno a mano dai vincoli imposti dal funzionamento di tali componenti meccanici di comando. Tali strutture/forme più libere sono vantaggiosamente realizzabili in plastica con uno stampo semplice, senza inserti o carrelli per creare i vani utili a far muovere i meccanismi di comando, prevedendo solo il costampaggio di anima che trattenga il bloccaggio e delle connessioni elettriche tra il pulsante di comando ed il cablaggio esterno. Tutto ciò porta ad una riduzione di peso e anche di costo visto che la leva, appena esce dallo stampo, è pronta all’uso. In altre parole, l’uso di un attuatore elettrico per lo sgancio del meccanismo di arpionismo permette di ridurre il costo della leva freno a mano poiché, oltre ad eliminare i componenti meccanici di trasmissione del comando di sgancio (e, quindi, i relativi costi di realizzazione), elimina anche i costi di montaggio di tali meccanismi di comando.

Infine, risulta chiaro che varie modifiche possono essere apportate alla presente invenzione, tutte rientranti nell’ambito di tutela dell’invenzione come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) azionabile manualmente per comandare un freno di stazionamento di un autoveicolo, il quale dispositivo (1) include: • una leva (2) azionabile manualmente per comandare il freno di stazionamento; ed • un dispositivo di arpionismo (6) accoppiato alla leva (2) e configurato per vincolare il movimento di detta leva (2); il dispositivo (1) essendo caratterizzato dal fatto di includere anche un attuatore elettrico (9) configurato per causare un disimpegno del dispositivo di arpionismo (6) rimuovendo in questo modo il vincolo imposto al movimento della leva (2) da detto dispositivo di arpionismo (6).
2. Il dispositivo della rivendicazione 1, in cui la leva (2) porta mezzi di comando (5) azionabili tramite un dito che sono collegati all’attuatore elettrico (9) per comandare lo stesso; ed in cui l’attuatore elettrico (9) è configurato per causare il disimpegno del dispositivo di arpionismo (6) in risposta all’azionamento dei mezzi di comando (5).
3. Il dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il dispositivo di arpionismo (6) comprende un settore dentato (7) ed un gancio (8) configurato per impegnare detto settore dentato (7) vincolando in questo modo il movimento della leva (2); ed in cui l’attuatore elettrico (9) è configurato per causare il disimpegno del gancio (8) dal settore dentato (7) rimuovendo in questo modo il vincolo imposto al movimento della leva (2) dal dispositivo di arpionismo (6).
4. Il dispositivo della rivendicazione 3, in cui il gancio (8) è accoppiato a mezzi (12) configurati per causare che detto gancio (8) impegni il settore dentato (7).
5. Il dispositivo della rivendicazione 3, in cui la leva (2) porta mezzi di comando (5) azionabili tramite un dito che sono collegati all’attuatore elettrico (9) per comandare lo stesso; ed in cui l’attuatore elettrico (9) è configurato per causare: • il disimpegno del gancio (8) dal settore dentato (7) in risposta all’azionamento dei mezzi di comando (5); e • che detto gancio (8) impegni il settore dentato (7) quando i mezzi di comando (5) non sono azionati.
6. Il dispositivo secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui l’attuatore elettrico (9) è un attuatore lineare o rotativo.
7. Il dispositivo secondo una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui l’attuatore elettrico (9) è uno dei seguenti attuatori: un attuatore elettromagnetico, un attuatore elettromeccanico, un attuatore piezoelettrico, un attuatore magnetostrittivo, un attuatore a semiconduttori, o un attuatore MEMS.
8. Il dispositivo secondo una qualsiasi rivendicazione 1-5, in cui l’attuatore elettrico (9) è un attuatore elettromagnetico lineare o rotativo.
9. Autoveicolo comprendente un freno di stazionamento ed il dispositivo (1) rivendicato in una qualsiasi rivendicazione precedente, in cui detto dispositivo (1) è collegato al freno di stazionamento per comandare lo stesso.