ITUB201586516U1 - Dispositivo di attuazione per un veicolo a motore - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DI ATTUAZIONE PER UN VEICOLO A MOTORE

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

Il presente trovato concerne un dispositivo di attuazione per un veicolo a motore.

Il dispositivo di attuazione di cui trattasi è destinato ad essere vantaggiosamente impiegato in veicoli a motore, quali in particolare autoveicoli come automobili, fuoristrada, veicoli di autotrasporto (quali, autocarri, autotreni), ecc.

Il dispositivo di attuazione in oggetto è vantaggiosamente impiegabile per azionare lo spostamento di un organo mobile di un qualsiasi dispositivo di un veicolo a motore, quale l’organo di innesto di un cambio o di un differenziale, un componente aerodinamico (come un alettone), la seduta o lo schienale di un sedile, ecc.

In particolare, il dispositivo di attuazione oggetto del presente trovato è vantaggiosamente impiegabile per comandare il funzionamento di un differenziale di un autoveicolo ed in particolare di un differenziale centrale di un veicolo a trazione integrale.

Il trovato si colloca pertanto nel campo della produzione dei veicoli a motore ed in particolare nel campo dell’industria automobilistica.

Stato della tecnica

È noto da tempo nel settore dell’automobilismo l’impiego di dispositivi di attuazione installati all’interno degli autoveicoli per comandare l’azionamento di organi meccanici dell’autoveicolo medesimo (quali l’innesto delle marce del cambio, il blocco o lo sblocco di differenziali bloccabili, ecc.) a seguito di un comando dato dal guidatore ovvero direttamente dalla centralina in maniera completamente automatizzata.

In particolare, sono noti dispositivi di attuazione, di tipo pneumatico o idraulico, atti ad agire sul differenziare centrale di un autoveicolo a trazione integrale per comandare il blocco del differenziale oppure l’innesto di una marcia ridotta, a seguito di un corrispondente comando azionato dal guidatore ad esempio mediante una leva di azionamento disposta nell’abitacolo del veicolo.

Sono altresì noti dispositivi di attuazione di tipo elettrico impiegati ad esempio per comandare il cambio di marcia in un cambio robotizzato di un veicolo.

Tale dispositivo di attuazione elettrico di tipo noto comprende usualmente un motore elettrico dotato di un albero di uscita meccanicamente collegato ad un organo di attuazione mediante un meccanismo di trasmissione del moto a biella e manovella.

L’azionamento del motore elettrico è comandato direttamente dalla centralina del veicolo, la quale è programmata con uno specifico driver atto ad inviare segnali di pilotaggio al motore elettrico mediante un corrispondente collegamento elettrico tra centralina e dispositivo di attuazione. Più in dettaglio, la centralina comanda direttamente il funzionamento del motore mediante segnali di alimentazione modulati inviati al motore elettrico attraverso il suddetto collegamento elettrico e che contengono comandi di movimentazione angolare dell’albero di uscita del motore elettrico medesimo.

Il dispositivo di attuazione elettrico di tipo noto, sopra brevemente trattato, si è dimostrato nella pratica non scevro di inconvenienti.

Un inconveniente è dovuto al fatto che il suddetto dispositivo di attuazione di tipo noto non è facilmente adattabile all’impiego di differenti applicazioni in un veicolo (ad esempio per azionare differenti modelli di cambio o differenti organi meccanici), in quanto tale dispositivo deve essere controllato da un driver integrato nella centralina di controllo del dispositivo, comportando pertanto la necessità per il produttore dei veicoli di riprogrammare la centralina di controllo in funzione della specifica applicazione del dispositivo di attuazione.

Un ulteriore inconveniente del suddetto dispositivo di attuazione di tipo noto è dovuto al fatto che richiede la predisposizione di complessi sistemi di schermatura elettromagnetica, in quanto i segnali di pilotaggio modulati inviati dalla centralina sono fortemente sensibili a disturbi elettromagnetici. È pertanto necessario predisporre schermature dei collegamenti elettrici tra centralina e dispositivo di attuazione per proteggere i segnali di pilotaggio, con conseguente elevata complessità costruttiva del veicolo e alti costi di realizzazione.

Un ulteriore inconveniente del suddetto dispositivo di attuazione di tipo noto è dovuto al fatto che risulta relativamente ingombrante a causa in particolare della presenza del meccanismo di trasmissione a biella e manovella tra motore elettrico ed organo di attuazione.

Presentazione del trovato

In questa situazione, il problema alla base del presente trovato è pertanto quello di ovviare agli inconvenienti manifestati dalle soluzioni di tipo noto sopra citate, mettendo a disposizione un dispositivo di attuazione per un veicolo a motore il quale sia impiegabile in maniera semplice e flessibile per differenti applicazioni all’interno di un veicolo.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un dispositivo di attuazione per un veicolo a motore il quale sia installabile in maniera semplice ed economica all’interno del veicolo, in particolare senza la necessità di eseguire specifiche programmazioni della centralina del veicolo per il controllo del motore elettrico del dispositivo di attuazione medesimo.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un dispositivo di attuazione per un veicolo a motore operativamente del tutto affidabile, ed in particolare sostanzialmente immune da disturbi elettromagnetici.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un dispositivo di attuazione per un veicolo a motore costruttivamente semplice ed economico da produrre. Ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un dispositivo di attuazione per un veicolo a motore avente ingombri contenuti.

Questi scopi ed altri ancora vengono tutti raggiunti dal dispositivo di attuazione oggetto del presente trovato secondo le rivendicazioni sotto riportate.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

− la figura 1 illustra una vista prospettica frontale del dispositivo di attuazione oggetto del presente trovato;

− la figura 2 illustra una vista laterale del dispositivo di attuazione illustrato in figura 1; − la figura 3 illustra una vista laterale del dispositivo di attuazione in oggetto con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

− la figura 4 illustra una vista prospettica frontale del dispositivo di attuazione in oggetto con ulteriori parti asportate;

− la figura 5 illustra una vista prospettica posteriore del dispositivo di attuazione illustrato in figura 4;

− la figura 6 illustra una vista laterale del dispositivo di attuazione illustrato nelle figure 4 e 5;

− la figura 7 illustra una vista in sezione laterale del dispositivo di attuazione illustrato in figura 1;

− la figura 8 illustra una vista in prospettiva, parzialmente in sezione, del dispositivo di attuazione in oggetto predisposto per una particolare applicazione per il comando di un meccanismo di innesto di un differenziale di un veicolo.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferita

Con riferimento agli uniti disegni è stato indicato nel suo complesso con 1 un dispositivo di attuazione per un veicolo a motore, oggetto del presente trovato.

Con il termine veicolo si intenderà nel seguito indicare un qualunque mezzo dotato di ruote suscettibile di avanzare su strada per il trasporto di persone o cose, quale una automobile, un furgone un camion o veicoli similari.

In particolare il dispositivo di attuazione 1 di cui trattasi è destinato ad essere vantaggiosamente impiegato in veicoli a motore, quali autoveicoli, automobili, fuoristrada, veicoli di autotrasporto, ecc.

Il dispositivo di attuazione 1 in oggetto è vantaggiosamente impiegabile per azionare lo spostamento di un qualsiasi elemento mobile di un dispositivo di un veicolo a motore, quale l’innesto di un cambio o di un differenziale, un componente aerodinamico (quale un alettone), la seduta o lo schienale di un sedile, eccetera. In particolare, il dispositivo di attuazione 1 oggetto del presente trovato è vantaggiosamente impiegabile per comandare il funzionamento di un differenziale di un autoveicolo ed in particolare di un differenziale centrale.

Con riferimento alla forma realizzativa illustrata nelle allegate figure, il dispositivo di attuazione 1 comprende un corpo di supporto 2 ed un motore elettrico 3, preferibilmente a corrente continua, il quale è fissato al corpo di supporto 2 e comprende un albero di uscita 4 dotato di un primo asse di rotazione X.

Inoltre, il dispositivo di attuazione 1 è dotato di un’unità di controllo 5, la quale comprende una scheda elettronica 6 operativamente collegata al motore elettrico 3 e dotata di un circuito di pilotaggio predisposto per comandare, mediante segnali di alimentazione elettrica, al motore elettrico 3 medesimo di azionare l’albero di uscita 4 a ruotare attorno al primo asse di rotazione X.

Il corpo di supporto 2 è dotato di una prima sede 7, in cui è alloggiata l’unità di controllo ed in cui è vantaggiosamente alloggiato il motore elettrico 3, come descritto in dettaglio nel seguito.

Secondo il presente trovato, il dispositivo di attuazione 1 comprende un’asta di movimentazione 8 operativamente collegata all’albero di uscita 4 del motore elettrico 3 ed azionabile a spostarsi longitudinalmente lungo una direzione di spostamento Y lineare, preferibilmente parallela al primo asse di rotazione X dell’albero di uscita 4 ed in particolare affiancata a tale primo asse di rotazione X.

Il dispositivo di attuazione 1 comprende altresì mezzi di trasmissione del moto 9 posti a collegamento tra l’albero di uscita 4 del motore elettrico 3 e l’asta di movimentazione 8, e predisposti per azionare, a seguito della rotazione dell’albero di uscita 4 d attorno al primo asse di rotazione X, l’asta di movimentazione 8 a spostarsi lungo la direzione di spostamento Y per comandare un dispositivo da comandare quale ad esempio un differenziale centrale di un autoveicolo a trazione integrale.

Vantaggiosamente, il corpo di supporto 2 del dispositivo di attuazione 1 comprende una porzione di sostegno 10 portante montati il motore elettrico 3, l’asta di movimentazione 8 ed i mezzi di trasmissione del moto 9.

In particolare, la porzione di sostegno 10, realizzata preferibilmente in materiale metallico, è dotata di una faccia posteriore 11, alla quale è fissato il motore elettrico 3, ed una faccia anteriore 12 rivolta in verso opposto a quella posteriore 11.

Opportunamente, la porzione di sostegno 10 è dotata di un foro passante 13 sviluppantesi tra la faccia anteriore 12 e la faccia posteriore 11, posizionato allineato con la direzione di spostamento Y, ed all’interno del quale foro passante 13 è inserita l’asta di movimentazione 8.

Preferibilmente, la porzione di sostegno 10 è dotata interamente di una seconda sede 14 all’interno della quale sono alloggiati, almeno parzialmente, i mezzi di trasmissione del moto 9.

Vantaggiosamente, il corpo di supporto 2 del dispositivo di attuazione 1 comprende una porzione di copertura 15, preferibilmente internamente cava, fissata alla porzione di sostegno 10 a copertura del motore elettrico 3 e dell’unità di controllo 5.

Più in dettaglio, all’interno della suddetta porzione di copertura 15 è ricavata la prima sede in cui è alloggiata l’unità di controllo 5 e vantaggiosamente il motore elettrico 3. In particolare, la porzione di copertura 15 è fissata alla faccia posteriore 11 della porzione di sostegno, mediante preferibilmente prime viti di fissaggio 16, ed è vantaggiosamente realizzata in materiale plastico rigido.

Opportunamente, il motore elettrico 3 comprende un corpo di contenimento 17 dal quale fuoriesce in sporgenza l’albero di uscita 4.

In particolare, il corpo di contenimento 17 è dotato di una superficie laterale 18, sviluppantesi attorno al primo asse di rotazione X, e di una superficie anteriore 19 da cui fuoriesce l’albero di uscita 4.

La superficie anteriore 19 del corpo di contenimento 17 del motore elettrico 3 è vantaggiosamente fissata alla faccia posteriore 11 della porzione di sostegno 10 del corpo di supporto 2. L’albero di uscita 4 del motore elettrico 3 è inserito nella seconda sede 14 della porzione di sostegno 10, in particolare mediante un’apertura di passaggio 20 della faccia posteriore 11 della porzione di sostegno 10 medesima, ed è accoppiato ai mezzi di trasmissione del moto 9 disposti nella stessa seconda sede 14.

Vantaggiosamente, i mezzi di trasmissione del moto 9 sono collegati all’asta di movimentazione 8 mediante un accoppiamento vite-madrevite.

Più in dettaglio, l’asta di movimentazione 8 è esternamente filettata, ed i mezzi di trasmissione del moto 9 comprendono una madrevite 21 portante impegnata al suo interno l’asta di movimentazione 8 ed azionabile a ruotare attorno ad un proprio secondo asse di rotazione W allineato con la direzione di spostamento Y, in modo tale da azionare l’asta di movimentazione 8 medesima a spostarsi lungo la direzione di spostamento Y.

In particolare, la madrevite 21 è disposta allineata con il foro passante 13 della porzione di sostegno 10 ed è preferibilmente alloggiata all’interno della seconda sede 14 di quest’ultima.

Vantaggiosamente, i mezzi di trasmissione del moto 9 del dispositivo di attuazione comprendono un meccanismo di riduzione 22 predisposto per ridurre il rapporto di trasmissione dall’albero di uscita 4 del motore elettrico 3 alla madrevite 21.

Il rapporto di riduzione del suddetto meccanismo di riduzione 22 (uguale ad esempio a 12:1) è predisposto per ottenere, fissate la tensione di alimentazione del motore elettrico 3 (ad esempio 12V) la coppia sviluppata in uscita dall’albero di uscita 4 del motore elettrico 3, uno spostamento lineare dell’asta di movimentazione 8 con una determinata dinamica caratterizzata in particolare dalla forza applicata dall’asta di movimentazione 8 in una determinata corsa lineare e ad una determinata velocità.

La dinamica dello spostamento dell’asta di movimentazione 8 è predisposta in funzione della particolare applicazione a cui è destinato il dispositivo di attuazione 1.

Ad esempio, nel caso in cui il dispositivo di attuazione 1 sia impiegato per l’azionamento delle configurazioni di un differenziale centrale, il motore elettrico 3 ed il meccanismo di riduzione 22 sono predisposti per azionare l’asta di movimentazione 8 ad esercitare una forza a vuoto di circa 400 N con una corsa massima di circa 20-25 mm ad una velocità di circa 25 mm/sec.

Vantaggiosamente, il meccanismo di riduzione 22 comprende una catena cinematica di più ruote dentate 23, di cui in particolare una prima ruota dentata 23’ della catena è fissata all’albero di uscita 4 del motore elettrico 3 ed un’ultima ruota 23’’ dentata della catena è fissata alla madrevite 21.

Vantaggiosamente, l’asta di movimentazione 8 si sviluppa lungo la direzione di spostamento Y tra una propria prima estremità 24 disposta all’interno della prima sede del corpo di supporto 2 ed un’opposta seconda estremità 25 destinata ad agire sul dispositivo da azionare.

In particolare, la prima estremità 24 dell’asta di movimentazione 8 è posizionata affiancata alla superficie laterale 18 del corpo di contenimento 17 del motore elettrico 3, e si estende preferibilmente in aggetto dalla faccia posteriore 11 della porzione di sostegno 10 del corpo di supporto 2.

Opportunamente, la seconda estremità 25 dell’asta di movimentazione 8 è posizionata fuori dal corpo di supporto 2, estendendosi in particolare in aggetto dalla faccia anteriore 12 della porzione di sostegno 10 del corpo di supporto 2 medesimo.

Vantaggiosamente, il dispositivo di attuazione 1 comprende un elemento di antirotazione 26 disposto in corrispondenza della prima estremità 24 dell’asta di movimentazione 8 e predisposto per impedire a quest’ultima di ruotare assialmente attorno alla direzione di spostamento Y in modo tale che, a seguito dell’azionamento della rotazione della madrevite 21, l’asta di movimentazione 8 sia azionata a spostarsi linearmente lungo la direzione di spostamento Y.

In particolare, l’elemento di antirotazione 26 comprende un pattino 27 il quale è fissato in maniera solidale all’asta di movimentazione 8 ed è scorrevolmente accoppiato, mediante un accoppiamento prismatico, alla superficie laterale 18 del corpo di contenimento 17 del motore elettrico 3.

In particolare, il suddetto accoppiamento prismatico vincola il pattino 27 (e pertanto l’asta di movimentazione 8 a cui esso è fissato) a muovervisi, rispetto al motore elettrico 3, unicamente con un moto relativo di tipo traslatorio nella sola direzione di spostamento Y, impedendo pertanto la rotazione dell’asta di movimentazione 8.

Più in dettaglio, vantaggiosamente, il pattino 27 è dotato di una faccia di strisciamento 28, di forma preferibilmente piana, disposta in contatto con una pista di strisciamento 29 ricavata sulla superficie laterale 18 del corpo di contenimento 17 del motore elettrico 3, controsagomata rispetto alla faccia di strisciamento 28 del pattino 27, in particolare di forma piana e sviluppantesi parallelamente alla direzione di spostamento Y.

Vantaggiosamente, con riferimento all’esempio delle figure 1 e 2, il dispositivo di attuazione 1 comprende un corpo di connessione 30, di forma sostanzialmente tubolare, il quale si sviluppa, secondo una propria direzione di sviluppo longitudinale, parallelamente alla direzione di spostamento Y tra un proprio primo estremo 31, fissato al corpo di supporto 2, ed un proprio secondo estremo 32 destinato ad essere fissato, mediante in particolare seconde viti di fissaggio 35, al dispositivo da azionare (ad esempio, al carter di un differenziale centrale di un veicolo).

Il suddetto corpo di connessione 30 è dotato di un canale interno 33 nel quale è inserita, almeno parzialmente, l’asta di movimentazione 8. Tale canale interno 33 è dotato di un’apertura frontale 34 ricavata in corrispondenza del secondo estremo 32 del corpo di connessione 30 e suscettibile di essere attraversata dalla seconda estremità 25 dell’asta di movimentazione 8.

Il primo estremo 31 del corpo di connessione 30 è fissato, preferibilmente in corpo unico, alla porzione di sostegno 10 la quale chiude posteriormente il canale interno 33 del corpo di connessione 30 medesimo.

Vantaggiosamente, il circuito di pilotaggio dell’unità di controllo 5 del dispositivo di attuazione 1 comprende un driver di potenza 36 (illustrato in maniera schematizzata nelle figure 3, 4, 6 e 7 allegate), realizzato in particolare sulla scheda elettronica 6 dell’unità di controllo 5 medesima.

Preferibilmente, il driver di potenza comprende un ponte H dotato in particolare di quattro interruttori elettronici ottenuti ad esempio con transistor MOSFET.

Preferibilmente, il driver di pilotaggio è collegato ad una linea di alimentazione elettrica per ricevere l’energia elettrica, ed è collegato al motore elettrico 3, mediante collegamenti elettrici 37, per fornire a quest’ultimo i suddetti segnali di alimentazione elettrica al fine di comandare il funzionamento del motore elettrico 3 medesimo, come descritto in dettaglio nel seguito.

Vantaggiosamente, la scheda elettronica 6 dell’unità di controllo 5 comprende un microprocessore 38 (illustrato in maniera schematizzata nelle allegate figure) operativamente collegato al circuito di pilotaggio e programmato per inviare a quest’ultimo segnali di controllo atti a comandare il circuito di pilotaggio medesimo a generare i corrispondenti segnali di alimentazione elettrica da fornire al motore elettrico 3.

Vantaggiosamente, la scheda elettronica 6 dell’unità di controllo 5 comprende una memoria (non illustrata) contente primi dati relativi a corrispondenti configurazioni operative del dispositivo di attuazione 1. Tali configurazioni operative sono preferibilmente determinate in funzione della particolare applicazione a cui è destinato il dispositivo di attuazione 1 e comprendono ad esempio una prima configurazione per azionare la marcia ridotta di un differenziale centrale, una seconda configurazione per bloccare il differenziale centrale, una terza configurazione per portare in folle il differenziale centrale, ecc.

La memoria della scheda elettronica 6 contiene altresì secondi dati relativi a determinate posizioni operative dell’asta di movimentazione 8 lungo la direzione di spostamento Y determinate in particolare rispetto ad una posizione di riferimento predefinita.

Il microprocessore 38 è programmato, in particolare mediante apposito firmware, per associare i suddetti primi dati (relativi alle configurazioni operative del dispositivo di attuazione 1) ai corrispondenti suddetti secondi dati (relativi alle posizioni operative dell’asta di movimentazione 8). Inoltre, il microprocessore 38 è programmato per inviare al circuito di pilotaggio i segnali di controllo corrispondenti ai secondi dati, in modo tale che il circuito di pilotaggio comandi al motore elettrico 3 di azionare l’asta di movimentazione 8 per spostarsi nella corrispondente posizione operativa al fine di portare il dispositivo di attuazione 1 nella corrispondente configurazione operativa. Il microprocessore 38 dell’unità di controllo 5 è destinato ad essere collegato, in particolare, ad una centralina del veicolo mediante corrispondenti connessioni elettriche di comunicazione. La centralina è predisposta per inviare al microprocessore 38 segnali di comando relativi all’azione da compiere, ad esempio relativi all’innesto della marcia ridotta, all’innesto del blocco del differenziale centrale, ecc.

Operativamente, quando il microprocessore 38 dell’unità di controllo 5 riceve il segnale di comando dalla centralina, il microprocessore 38 seleziona i primi dati relativi alla corrispondente configurazione operativa del dispositivo di attuazione 1, e quindi seleziona i secondi dati relativi alla corrispondente posizione lineare che deve assumere l’asta di movimentazione 8 per portare il dispositivo di attuazione 1 in tale configurazione operativa. Conseguentemente, il microprocessore 38 invia corrispondenti segnali di controllo al circuito di pilotaggio per comandare a quest’ultimo ad inviare corrispondenti segnali di alimentazione elettrica al motore elettrico 3.

In particolare, il microprocessore 38 è predisposto per comandare il circuito di pilotaggio mediante segnali di controllo modulati in PWM.

Vantaggiosamente, l’unità di controllo 5 del dispositivo di attuazione 1 comprende un sensore di posizione magnetico 39 (illustrato in maniera schematizzata nelle figure 3, 4, 6 e 7 allegate) predisposto per rilevare le misure della posizione lineare dell’asta di movimentazione 8 lungo la direzione di spostamento Y.

Il sensore di posizione magnetico 39, realizzato preferibilmente nella scheda elettronica 6, è in particolare operativamente collegato al microprocessore 38 per fornire a quest’ultimo segnali di posizionamento indicativi delle corrispondenti posizioni lineari dell’asta di movimentazione 8.

Operativamente, quando il microprocessore 38 comanda l’azionamento dell’asta di movimentazione 8 (in accordo con quanto descritto in precedenza) il sensore di posizione magnetico 39 rileva le misure della posizione dell’asta di movimentazione 8, rispetto alla suddetta posizione di riferimento, ed invia corrispondenti segnali di posizione al microprocessore 38 medesimo. Quest’ultimo, quando riceve segnali di posizione contenenti misure della posizione lineare dell’asta di movimentazione 8 corrispondenti alla posizione operativa a cui deve essere portata l’asta di movimentazione 8 medesima, comanda il circuito di pilotaggio ad arrestare il motore elettrico 3 in modo tale arrestare a sua volta l’asta di movimentazione 8 nella suddetta posizione operativa.

Vantaggiosamente, il dispositivo di attuazione 1 comprende un magnete permanente 40 solidale all’asta di movimentazione 8 ed operativamente associato al sensore di posizione magnetico 39, in modo tale che il magnete permanente 40 generi un campo magnetico il quale è rilevato dal sensore di posizione magnetico 39 per ricavare la posizione del magnete permanente 40 lungo la direzione di spostamento Y e pertanto la posizione lineare dell’asta di movimentazione 8.

Preferibilmente, il magnete permanete 40 è fissato in corrispondenza della prima estremità 24 dell’asta di movimentazione 8 ed è in particolare trattenuto tra uno spallamento 41 dell’asta di movimentazione 8 medesima ed il pattino 27 dell’elemento di antirotazione 26.

Vantaggiosamente, la scheda elettronica 6 dell’unità di controllo 5 è disposta contraffacciata alla superficie laterale 18 del corpo di contenimento 17 del motore elettrico 3 ed è posizionata parallela al primo asse di rotazione X dell’albero di uscita 4 del motore elettrico 3 medesimo.

Preferibilmente, la prima estremità 24 dell’asta di movimentazione 8 è interposta tra la scheda elettronica 6 dell’unità di controllo 5 e la superficie laterale 18 del corpo di contenimento 17 del motore elettrico 3, in modo tale in particolare che il magnete permanete 40 sia disposto contraffacciato alla scheda elettronica 6 medesima.

Vantaggiosamente, la prima sede 7 del corpo di supporto 2 è dotata di un’apertura di accesso 42 attraverso la quale, in fase di assemblaggio del dispositivo di attuazione 1, è possibile inserire l’unità di controllo 5 all’interno della prima sede 7 medesima. In particolare, l’apertura di accesso 42 è ricavata sulla porzione di copertura 15 del corpo di supporto 2 ed è disposta preferibilmente davanti ad una zona della superficie laterale 18 del corpo di contenimento 17 del motore elettrico 3.

Vantaggiosamente, la prima sede 7 è dotata anteriormente di un’apertura di inserimento 43 la quale è ricavata sulla porzione di copertura 15 ed è chiusa dalla porzione di sostegno 10.

In particolare, l’apertura di inserimento 43 è attraversata dall’asta di movimentazione 8 e ha vantaggiosamente dimensioni tali da consentire, in fase di assemblaggio del dispositivo di attuazione 1, di inserire il motore elettrico 3 all’interno della prima sede 7 quando la porzione di copertura 15 è fissata alla porzione di sostegno 10.

Il dispositivo di attuazione 1 comprende vantaggiosamente un coperchio 44 fissato al corpo di supporto 2 e posto a chiusura dell’apertura di accesso 42 della prima sede 7, al fine di proteggere l’unità di controllo 5.

In particolare, il coperchio 44 è realizzato in materiale plastico ed è fissato alla porzione di copertura 15 del corpo di supporto 2 mediante terze viti di fissaggio 45.

Vantaggiosamente, la scheda elettronica 6 dell’unità di controllo 5 è fissata al coperchio 44, in particolare ad una faccia interna del coperchio 44 rivolta verso la prima sede 7 del corpo di supporto 2.

Preferibilmente, la scheda elettronica 6 è fissata al coperchio 44 mediante viti di trattenimento 46 avvitate in corrispondenti boccole filettate 47 sviluppantesi in sporgenza dalla faccia interna del coperchio 44.

Vantaggiosamente, con riferimento all’esempio realizzativo particolare illustrato in figura 8, il dispositivo di attuazione 1 comprende almeno un elemento elastico 48, il quale è operativamente collegato all’asta di movimentazione 8 ed è destinato ad essere interposto tra quest’ultima ed un elemento di comando 49 del dispositivo da azionare (quale il meccanismo di innesto di un differenziale centrale).

Preferibilmente, sempre con riferimento all’esempio di figura 8, il dispositivo di attuazione 1 comprende un’asta di comando 50 la quale è fissata, in corrispondenza di una sua estremità di collegamento 51, alla seconda estremità 25 dell’asta di movimentazione 8, e porta scorrevolmente montato l’elemento di comando 49.

In particolare, l’elemento di comando 49 comprende una porzione di accoppiamento 52 dotata di un’apertura passante 53 all’interno della quale è scorrevolmente inserita l’asta di comando 50. La suddetta apertura passante 53 si estende tra una prima faccia 54 ed una seconda faccia 55 della porzione di accoppiamento 52, rivolte in verso opposto l’una rispetto all’altra.

Inoltre, l’elemento di comando 49 comprende vantaggiosamente un braccio di connessione 56, sagomato preferibilmente a forcella, fissato alla porzione di accoppiamento 52 e collegato al meccanismo di innesto (in particolare collegato ad una corrispondente corona 57 di tale meccanismo di innesto).

Il suddetto elemento elastico 48 è predisposto per essere caricato dall’asta di movimentazione 8 con una determinata energia elastica atta a generare una forza elastica esercitata dall’elemento elastico 48 sull’elemento di comando 49 per azionare la movimentazione di quest’ultimo. In questo modo, in particolare, nel caso la posizione degli ingranaggi del differenziale non consenta l’innesto o il disinnesto immediato degli ingranaggi medesimi e quindi non consenta la movimentazione dell’elemento di comando 49, l’asta di movimentazione 8 carica l’elemento elastico 48 il quale, quando gli ingranaggi sono in posizione tale da consentire la movimentazione dell’elemento di comando 49, spinge quest’ultimo ad azionare l’innesto o il disinnesto, senza la necessità di mantenere costantemente attivo il motore elettrico 3 del dispositivo di attuazione 1. Vantaggiosamente, l’elemento elastico 48 comprende una prima molla 58, preferibilmente elicoidale, interposta tra un primo corpo di battuta 59, fissato all’asta di comando 50, e la prima faccia 54 della porzione di accoppiamento 52 dell’elemento di comando 49.

Opportunamente, l’elemento elastico 48 comprende inoltre una seconda molla 60, preferibilmente elicoidale, interposta tra un secondo corpo di battuta 61, fissato all’asta di comando 50, e la seconda faccia 55 della porzione di accoppiamento 52 dell’elemento di comando 49.

Operativamente, l’asta di movimentazione 8 del dispositivo di attuazione 1 è ad esempio comandata a spostarsi per comandare, attraverso l’asta di comando 50, la corona 57 ad accoppiarsi con un pignone 62 del meccanismo di innesto (ad esempio per inserire una marcia ridotta). Più in dettaglio, l’asta di movimentazione 8 spinge l’asta di comando 50 a spostarsi in un primo verso V1 lungo la direzione di spostamento Y comprimendo la prima molla 58 tra il primo corpo di battuta 59 e la prima faccia 54 della porzione di accoppiamento 52 dell’elemento di comando 49. Nel caso in cui la posizione dei denti della corona 57 e del pignone 62 non ne consenta l’accoppiamento immediato, l’elemento di comando 49 rimane bloccato non potendosi spostare nel suddetto primo verso V1. In questo caso, la prima molla 58 rimane caricata fino a quando i suddetti denti non presentano una posizione tale da consentirne l’accoppiamento, permettendo conseguentemente la movimentazione dell’elemento di comando 49. A questo punto, la prima molla 58 spinge l’elemento di comando 49 a spostarsi nel primo verso V1 per portare la corona 57 ad accoppiarsi con il pignone 62.

Per comandare il disinnesto della corona 57 dal pignone 62, l’asta di movimentazione 8 del dispositivo di attuazione 1 porta l’asta di comando 50 a spostarsi in un secondo verso V2 (opposto al primo verso V1) lungo la direzione di spostamento Y comprimendo la seconda molla 60 tra il secondo corpo di battuta 61 e la seconda faccia 55 della porzione di accoppiamento 52 dell’elemento di comando 49. Nel caso in cui le condizioni di avanzamento del veicolo comportino forze di attrito esercitate tra le facce dei denti della corona 57 e del pignone 62 che non ne consentano il disaccoppiamento immediato, l’elemento di comando 49 rimane fermo non potendosi spostare nel suddetto secondo verso V2. In questo caso, la seconda molla 60 rimane caricata fino a quando le suddette forze di attrito si riducono (ad esempio quando è premuta la frizione o si cambia marcia) risultando inferiori alla forza elastica esercitata dalla seconda molla 60. A questo punto, la seconda molla 60 spinge l’elemento di comando 49 a spostarsi nel secondo verso V2 per portare la corona 57 a disaccoppiarsi dal pignone 62.

Il trovato così concepito raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

In particolare, la predisposizione dell’unità di controllo 5 a bordo, alloggiata nella prima sede 7 del corpo di supporto 2, consente di integrare in tale unità di controllo 5 del dispositivi di attuazione 1 tutte le configurazioni software, firmware e hardware relativi ai controlli operativi del motore elettrico e dell’asta di movimentazione, quali in particolare i controlli di posizione lineare dell’asta di movimentazione 8, i controlli dei segnali di alimentazione elettrica per il motore elettrico 3, i controlli di funzionamento, ecc. Ciò rende il dispositivo di attuazione 1 in oggetto impiegabile in maniera semplice ed economica per differenti applicazioni all’interno di un veicolo a motore (ad esempio per controllare un differenziale, o per movimentare alettone, ecc.) in quanto, essendo i suddetti controlli operativi integrati nell’unità di controllo 5, non è necessario svolgere alcuna operazione specifica di configurazione della centralina del veicolo, con conseguente risparmi in spese e tempi di progettazione per il produttore dei veicoli a motore.

Inoltre, la predisposizione dell’unità di controllo 5 alloggiata nella prima sede 7 del corpo di supporto 2 rende il dispositivo di attuazione 1 sostanzialmente immune ai disturbi elettromagnetici senza richiedere in particolare la necessità di realizzare specifiche schermature delle connessioni elettriche tra la centralina del veicolo ed il dispositivo di attuazione 1. Infatti, la trasmissione di tutti i segnali particolarmente sensibili (ad esempio perché attenuti con tensioni molto basse), relativi in particolare al controllo del motore elettrico 3, è relegata all’interno del dispositivo di attuazione 1, essendo sufficiente ricevere dalla centralina i soli segnali di comando relativi alla particolare azione a eseguire.

Claims (21)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di attuazione (1) per un veicolo a motore, il quale dispositivo di attuazione (1) comprende: − un corpo di supporto (2) dotato di almeno una prima sede (7); − un motore elettrico (3), il quale è fissato a detto corpo di supporto (2) e comprende un albero di uscita (4) dotato di un primo asse di rotazione (X); − almeno una unità di controllo (5), la quale è disposta nella prima sede (7) di detto corpo di supporto (2) e comprende almeno una scheda elettronica (6) operativamente collegata a detto motore elettrico (3) e dotata di almeno un circuito di pilotaggio predisposto per comandare, mediante segnali di alimentazione elettrica, a detto motore elettrico (3) di azionare detto albero di uscita (4) a ruotare attorno a detto primo asse di rotazione (X); − almeno un’asta di movimentazione (8) operativamente collegata all’albero di uscita (4) di detto motore elettrico (3) ed azionabile a spostarsi longitudinalmente lungo una direzione di spostamento (Y) lineare; − mezzi di trasmissione del moto (9) posti a collegamento tra l’albero di uscita (4) di detto motore elettrico (3) e detta asta di movimentazione (8), e predisposti per azionare detta asta di movimentazione (8) a spostarsi lungo detta direzione di spostamento (Y) a seguito della rotazione di detto albero di uscita (4) attorno a detto primo asse di rotazione (X).
2. 2. Dispositivo di attuazione (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la direzione di spostamento (Y) di detta asta di movimentazione (8) è parallela a detto primo asse di rotazione (X).
3. 3. Dispositivo di attuazione (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta asta di movimentazione (8) è esternamente filettata, e detti mezzi di trasmissione del moto (9) comprendono una madrevite (21) portante impegnata al suo interno detta asta di movimentazione (8) ed azionabile a ruotare attorno ad un proprio secondo asse di rotazione (W) allineato con detta direzione di spostamento (Y), in modo tale da azionare detta asta di movimentazione (8) a spostarsi lungo detta direzione di spostamento (Y).
4. 4. Dispositivo di attuazione (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasmissione del moto (9) comprendono un meccanismo di riduzione (22) da detto albero di uscita (4) a detta madrevite (21).
5. 5. Dispositivo di attuazione (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto meccanismo di riduzione (22) comprende una catena cinematica di più ruote dentate (23).
6. 6. Dispositivo di attuazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta asta di movimentazione (8) si sviluppa lungo detta direzione di spostamento (Y) tra una prima estremità (24) disposta all’interno di detta prima sede (7), ed una opposta seconda estremità (25) destinata ad agire su un dispositivo da azionare.
7. 7. Dispositivo di attuazione (1) secondo la rivendicazione 6 e secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti dalla 2 alla 5, caratterizzato dal fatto di comprendere un elemento di antirotazione (26) disposto in corrispondenza della prima estremità (24) di detta asta di movimentazione (8).
8. 8. Dispositivo di attuazione secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto motore elettrico (3) comprende un corpo di contenimento (17) dotato di una superficie laterale (18) estendentesi attorno a detto primo asse di rotazione (X); detto elemento di antirotazione (26) comprendendo un pattino (27) il quale è fissato in maniera solidale a detta asta di movimentazione (8) ed è scorrevolmente accoppiato mediante un accoppiamento prismatico alla superficie laterale (18) del corpo di contenimento (17) di detto motore elettrico (3).
9. 9. Dispositivo di attuazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto circuito di pilotaggio comprende un driver di potenza (36).
10. 10. Dispositivo di attuazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta scheda elettronica (6) comprende almeno un microprocessore (38) operativamente collegato a detto circuito di pilotaggio e programmato per inviare a detto circuito di pilotaggio segnali di controllo atti a comandare a detto circuito di pilotaggio di generare corrispondenti detti segnali di alimentazione elettrica.
11. 11. Dispositivo di attuazione (1) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detta scheda elettronica (6) comprende almeno una memoria contente primi dati relativi a corrispondenti configurazioni operative di detto dispositivo di attuazione (1) e secondi dati relativi a corrispondenti posizioni operative di detta asta di movimentazione (8) lungo detta direzione di spostamento (Y); detto microprocessore (38) essendo programmato per associare detti primi dati a corrispondenti detti secondi dati e per inviare a detto circuito di pilotaggio corrispondenti detti segnali di controllo.
12. 12. Dispositivo di attuazione (1) secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo (5) comprende almeno un sensore di posizione magnetico (39) predisposto per rilevare misure della posizione lineare di detta asta di movimentazione (8) lungo detta direzione di spostamento (Y) ed operativamente collegato a detto microprocessore (38) per fornire a quest’ultimo segnali di posizionamento indicativi di corrispondenti dette posizioni lineari di detta asta di movimentazione (8).
13. 13. Dispositivo di attuazione (1) secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un magnete permanente (40) solidale a detta asta di movimentazione (8) ed operativamente associato a detto sensore di posizione magnetico (39).
14. 14. Dispositivo di attuazione (1) secondo le rivendicazioni 8 e 13, caratterizzato dal fatto che detto magnete permanete (40) è fissato al pattino (27) di detto elemento di antirotazione (26).
15. 15. Dispositivo di attuazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto motore elettrico (3) è alloggiato nella prima sede (7) di detto corpo di supporto (2).
16. 16. Dispositivo di attuazione (1) secondo le rivendicazioni 15, caratterizzato dal fatto che detto motore elettrico (3) comprende un corpo di contenimento (17) dotato di una superficie laterale (18) estendentesi attorno a detto primo asse di rotazione (X); la scheda elettronica (6) di detta unità di controllo (5) essendo disposta contraffacciata alla superficie laterale (18) del corpo di contenimento (17) di detto motore elettrico (3) ed essendo posizionata parallela a detto primo asse di rotazione (X).
17. 17. Dispositivo di attuazione (1) secondo le rivendicazioni 6 e 16, caratterizzato dal fatto che la prima estremità (24) di detta asta di movimentazione (8) è interposta tra la scheda elettronica (6) di detta unità di controllo (5) e la superficie laterale (18) del corpo di contenimento (17) di detto motore elettrico (3).
18. 18. Dispositivo di attuazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la prima sede (7) di detto corpo di supporto (2) è dotata di almeno un’apertura di accesso (42); detto dispositivo di attuazione (1) comprendendo un coperchio (44) fissato a detto corpo di supporto (2) e posto a chiusura dell’apertura di accesso (42) di detta prima sede (7).
19. 19. Dispositivo di attuazione (1) secondo le rivendicazioni 18, caratterizzato dal fatto che la scheda elettronica (6) di detta unità di controllo (5) è fissata a detto coperchio (44).
20. 20. Dispositivo di attuazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un corpo di connessione (30), di forma sostanzialmente tubolare, il quale si sviluppa parallelamente a detta direzione di spostamento (Y) tra un proprio primo estremo (31), fissato a detto corpo di supporto (2), ed un proprio secondo estremo (32) destinato ad essere fissato ad un dispositivo da azionare; detto corpo di connessione (30) essendo dotato di un canale interno (33) nel quale è inserita, almeno parzialmente, detta asta di movimentazione (8) ed il quale canale interno (33) è dotato di almeno un’apertura frontale (34) ricavata in corrispondenza del secondo estremo (32) di detto corpo di connessione (30) e suscettibile di essere attraversata da detta asta di movimentazione (8).
21. 21. Dispositivo di attuazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento elastico (48) operativamente collegato a detta asta di movimentazione (8) e destinato ad essere interposto tra detta asta di movimentazione (8) ed un elemento di comando (49) di un dispositivo da azionare; detto elemento elastico (48) essendo predisposto per essere caricato da detta asta di movimentazione (8) con una determinata energia elastica atta a generare una forza elastica esercitata da detto elemento elastico (48) su detto elemento di comando (49) per azionare la movimentazione di quest’ultimo.