ITMO20070031A1 - Dispositivo commutatore bloccasterzo per veicoli a motore. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: DISPOSITIVO COMMUTATORE BLOCCASTERZO PER VEICOLI A MOTORE.

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo commutatore bloccasterzo per veicoli a motore.

In particolare, il dispositivo trova applicazione come dispositivo commutatore bloccasterzo per motoveicoli.

Come noto, dispositivi commutatori d'accensione, azionabili con chiave meccanica, dotati di una funzione di antifurto bloccasterzo equipaggiano da tempo la maggior parte degli autoveicoli e motoveicoli. Tipicamente, in tali dispositivi il blocco dell'orientamento dello sterzo viene operato da un chiavistello che si impegna in una sede di blocco.

Negli ultimi anni, a questi dispositivi è stata applicata un'ulteriore sistema di sicurezza antifurto, comprendente un chip detto "transponder" associato alla normale chiave meccanica e atto a comunicare in radiofrequenza un codice di riconoscimento ad un'unità preposta per l'abilitazione all'accensione del veicolo. Tali sistemi di sicurezza, denominati immobilizer , hanno conosciuto un grande successo commerciale e sono attualmente diffusissimi.

La costante ricerca evolutiva, mirata al miglioramento deH'affidabilità dei sistemi e del comfort di utilizzo, ha portato allo sviluppo di dispositivi commutatori bloccasterzo per autoveicoli nei quali la chiave meccanica è stata sostituita da una chiave elettronica contenente il chip transponder, e le funzioni attivate dalle operazioni di introduzione, estrazione e rotazione della chiave nella serratura sono controllate tramite la pressione di pulsanti o la manipolazione di altri elementi preposti. Dispositivi commutatori bloccasterzo di questo tipo vengono chiamati Keyless o Handsfree.

Dispositivi commutatori bloccasterzo Handsfree sviluppati per autoveicoli, però, non possono essere adattati senza modifiche ai motoveicoli.

La normativa riguardante l'utilizzo di dispositivi bloccasterzo per motoveicoli prevede infatti il rispetto di determinate condizioni di sicurezza. Il chiavistello preposto al blocco dello sterzo viene spinto nella sede di blocco da una molla precaricata nella maggior parte dei bloccasterzo automobilistici; nelle applicazioni motociclistiche, la normativa impone invece una movimentazione meccanica del chiavistello. Sempre secondo la normativa, inoltre, il chiavistello deve poter essere inserito nella sede di blocco soltanto in corrispondenza di un ben definito orientamento dello sterzo, per il quale l'angolo di sterzo deve risultare uguale o superiore a 20°.

Oltre al rispetto delle normative citate, caratteristiche essenziale per un dispositivo commutatore bloccasterzo da applicarsi a motoveicoli sono il limitato ingombro e l'elevata resistenza a sollecitazioni fisiche e condizioni ambientali, Da quanto detto, si comprende perché lo sviluppo di dispositivi commutatori bloccasterzo handsfree per motoveicoli sia ad oggi ancora oggetto di studio.

Scopo della presente invenzione è di offrire un dispositivo commutatore bloccasterzo di tipo handsfree particolarmente adatto all'equipaggiamento di motoveicoli.

Un vantaggio del dipositivo secondo la presente invenzione è che il suo funzionamento prevede una movimentazione meccanica del chiavistello nel rispetto delle normative di sicurezza per dispositivi bloccasterzo applicati a motoveicoli. Un altro vantaggio del dispositivo in oggetto è che non consente il blocco dello sterzo se non in corrispondenza di determinati orientamenti, sempre nel rispetto delle citate normative.

Un altro vantaggio del dispositivo sono il suo limitato ingombro e la sua elevata resistenza meccanica.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente nella descrizione dettagliata fatta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, in cui:

- la figura 1 mostra un dispositivo secondo la presente invenzione, associato al telaio di un motoveicolo;

- la figura 2 mostra uno spaccato del dispositivo nel quale è identificabile il chiavistello, in una configurazione in cui blocca 10 sterzo del motociclo rispetto al telaio;

- la figura 3 mostra uno spaccato del dispositivo nel quale è identificabile il chiavistello, in una configurazione in cui non blocca lo sterzo del motociclo rispetto al telaio;

- la figura 4 mostra una vista esplosa dei mezzi di trasmissione del moto al chiavistello del dispositivo associati all'attuatore meccanico che li movimenta.

Con riferimento alle citate figure, viene indicato complessivamente con 20 un dispositivo commutatore bloccasterzo per veicoli a motore secondo la presente invenzione, associato ad un motoveicolo.

Esso comprende mezzi di bloccaggio 28 predisposti a bloccare l'orientamento relativo dello sterzo del motoveicolo rispetto al telaio; un attuatore meccanico 75 per la movimentazione dei mezzi di bloccaggio; un circuito di controllo elettronico 260 per 11 controllo del dispositivo, collegato a sensori 2, 3, 4 e interfacce di input/output 265. Tali elementi sono tutti assemblati su di un corpo principale 1.

In due soluzioni costruttive alternative, il corpo principale 1 è associato al telaio del motoveicolo, oppure al cannotto dello sterzo come mostrato in figura 1.

I mezzi di bloccaggio 28 sono mobili fra una posizione di blocco, nella quale la loro azione vincola lo sterzo del veicolo in un orientamento fisso rispetto al telaio, ed una posizione di sblocco, nella quale invece i mezzi di bloccaggio 28 non vincolano la rotazione dello sterzo rispetto al telaio. Nel dispositivo secondo l'invenzione in oggetto, i mezzi di bloccaggio 28 possono essere movimentati dalla posizione di sblocco alla posizione di blocco solo in corrispondenza di almeno un orientamento di blocco dello sterzo rispetto al telaio. Preferibilmente l'almeno un orientamento di blocco verrà scelto corrispondente ad un angolo di sterzo maggiore o uguale a 20°, per ottemperare alla normativa vigente.

I mezzi di bloccaggio 28 comprendono nella forma di realizzazione preferita un chiavistello 9, solidale ad un portachiavistello 27, e mobile in traslazione, fra una posizione di fine corsa inferiore e una posizione di fine corsa superiore, rispetto al corpo principale 1 lungo il proprio asse longitudinale z. In corrispondenza della posizione di blocco dei mezzi di bloccaggio 28, il chiavistello si trova nella posizione di fine corsa inferiore, e si impegna in una sede di blocco, in corrispondenza della posizione di sblocco dei mezzi di bloccaggio 28, il chiavistello si trova nella posizione di fine corsa superiore. La sede di blocco è ricavata alternativamente sul telaio o sul cannotto dello sterzo del motoveicolo, a seconda che il corpo principale venga fissato al cannotto o al telaio. L'inserimento del chiavistello 9 nella sede di blocco vincola quindi lo sterzo al telaio del motoveicolo.

La movimentazione dei mezzi di bloccaggio 28 è effettuata dall'attuatore meccanico 75, il quale è controllato dal circuito di controllo 260.

Per effettuare il controllo dell'attuatore meccanico 75, il circuito di controllo 260 deve essere informato circa l'orientamento assunto dallo sterzo del motoveicolo rispetto al telaio. In effetti, il circuito di controllo 260 deve consentire la movimentazione dei mezzi di bloccaggio 28 dalla posizione di sblocco alla posizione di blocco solo in corrispondenza dell'almeno un orientamento di blocco dello sterzo. Allo scopo, i sensori 2, 3, 4 comprendono un sensore di orientamento dello sterzo 2.

Nella forma preferita di realizzazione, il sensore di orientamento dello sterzo 2 è un dispositivo elettromeccanico, comprendente un elemento tastatore 12 e mezzi per rilevare la configurazione dell'elemento tastatore medesimo. L'elemento tastatore 12 è preferibilmente di forma sostanzialmente cilindrica, con asse longitudinale y normale all'asse longitudinale z del chiavistello 9. Tale elemento è mobile in traslazione rispetto al corpo principale 1 lungo il proprio asse longitudinale y fra una prima configurazione, assunta in corrispondenza dell'almeno un orientamento di blocco dello sterzo rispetto al telaio, ed una seconda configurazione assunta in corrispondenza degli altri orientamenti dello sterzo.

Un elemento di riscontro 750 è associato al telaio o al cannotto dello sterzo del motoveicolo, precisamente a quello fra i due elementi al quale non è associato il corpo principale del dispositivo commutatore bloccasterzo. Preferibilmente, l'elemento tastatore 12 interagisce a contatto con l'elemento di riscontro 750 in corrispondenza della sua prima configurazione, mentre non interagisce con esso in corrispondenza della sua seconda posizione. Alternativamente, l'elemento tastatore 12 può interagire con l'elemento di riscontro 750 in corrispondenza della sua seconda e non interagire in corrispondenza della sua prima posizione. Sono previsti mezzi di ripristino 25 atti a riportare l'elemento tastatore 12 nella configurazione assunta quando non interagisce con l'elemento di riscontro 750. Vantaggiosamente, l'elemento di riscontro 750 può essere un elemento aggettante atto a spingere l'elemento tastatore una traslazione assiale dell'elemento tastatore 12, e i mezzi di ripristino possono essere costituiti da una molla di precarico a compressione.

Tale elemento tastatore 12 presenta un intaglio trasversale 14, sagomato in modo da consentire il passaggio di una nervatura 50 del portachiavistello 27 in corrispondenza delle traslazioni del chiavistello 9 solo quando l'elemento tastatore 12 si trova in prima configurazione. In corrispondenza di altre configurazioni dell'elemento tastatore 12, il chiavistello 9 non può scorrere verso la sua posizione di fine corsa inferiore dato che la nervatura 50 ad esso solidale interferisce con il corpo dell'elemento tastatore 9. I mezzi per rilevare la configurazione dell'elemento tastatore 12 comprendono una prima camma lineare 13 longitudinalmente associata all'elemento tastatore 12 stesso con una porzione in rilievo che va a premere su di un primo microinterruttore 261, interfacciato con il circuito di controllo elettronico 260, in corrispondenza della prima configurazione dell'elemento tastatore 12 (o della seconda configurazione in una diversa forma di realizzazione). Eventualmente un primo distanziale 15 può essere interposto fra prima camma lineare 13 e primo microinterruttore 26 1.

Per effettuare il controllo dell'attuatore meccanico 75, il circuito di controllo 260 deve essere informato circa la posizione assunta dai mezzi di bloccaggio 28, per discriminare fra i due versi di movimentazione dell'attuatore. A tal scopo i sensori 2, 3, 4 comprendono un sensore di posizione di sblocco 3 ed un sensore di posizione di blocco 4.

Il sensore di posizione di sblocco 3 è in grado di riconoscere se il chiavistello 9 si trovi o meno nella posizione di fine corsa superiore, e conseguentemente se i mezzi di bloccaggio siano in posizione di sblocco.

Nella forma preferita di realizzazione del dispositivo, il sensore di posizione di sblocco 3 comprende una seconda camma lineare 29, associata al portachiavistello 27 e disposta in direzione parallela all'asse longitudinale z del chiavistello 9. Una porzione in rilievo di tale seconda camma è predisposta per azionare mediante pressione un secondo microinterruttore 262, interfacciato con il circuito di controllo elettronico 260, in corrispondenza della posizione di sblocco dei mezzi di bloccaggio 28. Eventualmente un secondo distanziale 16 può essere interposto fra seconda camma lineare 29 e secondo microinterruttore 262.

Il sensore di posizione di blocco 4 è in grado di riconoscere se il chiavistello 9 si trovi o meno nella posizione di fine corsa inferiore, e conseguentemente se i mezzi di bloccaggio siano in posizione di blocco.

Nella forma preferita di realizzazione del dispositivo, il sensore di posizione di blocco 4 comprende una terza camma lineare 30, associata al portachiavistello 27 e disposta parallelamente alla seconda camma lineare 29. Una porzione in rilievo di tale seconda camma è predisposta per azionare mediante pressione un terzo microinterruttore 263, interfacciato con il circuito di controllo elettronico 260, in corrispondenza della posizione di blocco dei mezzi di bloccaggio 28. Eventualmente un terzo distanziale 17 può essere interposto fra terza camma lineare 30 e terzo microinterruttore 263.

La presenza di uno solo fra il sensore di posizione di sblocco 3 e sensore di posizione di blocco 4 è sufficiente al funzionamento del dispositivo. La presenza dei due sensori contemporaneamente garantisce il vantaggio di una possibilità di rilevazione di stati dei mezzi di bloccaggio nei quali il chiavistello 9 si trova in una posizione intermedia fra la sua posizione di fine corsa inferiore e la posizione di fine corsa superiore. Tali stati, laddove non siano transitori, individuano un errore di funzionamento del dispositivo.

Il circuito di controllo 260 è altresì collegato ad interfacce di input/output 265, che permettono una connessione del circuito di controllo al circuito elettrico del motoveicolo e ad un'antenna di trasmissione 500. Il collegamento al circuito elettrico del motoveicolo consente al circuito di controllo 260 di trasmettere un segnale di avviamento al motore dal motoveicolo, nonché di trasmettere e ricevere informazioni circa, ad esempio, lo stato di attivazione del motore stesso. Il collegamento all'antenna di trasmissione 500 consente al circuito di controllo di effettuare il riconoscimento di una chiave elettronica 510, dotata di chip transponder, secondo la tecnica nota dei sistemi immobilizer. II circuito di controllo 260 sarà conseguentemente in grado di variare lo stato del motoveicolo, tale stato essendo determinato sia dalla posizione dei mezzi di bloccaggio 28, sia dalla condizione di motore acceso o spento.

L'interfaccia grazie alla quale l'operatore agisce sul circuito di controllo 260 per modificare lo stato del veicolo può essere vantaggiosamente costituita da un unico interruttore a pulsante 265.

L'attuatore meccanico 75 comprende un motore elettrico 10, direttamente interfacciato con il circuito di controllo elettronico 260; mezzi di trasmissione 76 che collegano l'attuatore meccanico ai mezzi di bloccaggio 28; un riduttore ad ingranaggi 77 che collega operativamente i mezzi di trasmissione 76 al motore 10.

I mezzi di trasmissione 76 trasformano il moto rotatorio in uscita del riduttore ad ingranaggi 77 nel moto traslatorio del gruppo chiavistello/portachiavistello 9, 27. In una forma preferita di realizzazione, i mezzi di trasmissione 76 comprendono una spina di trascinamento 40a, parzialmente alloggiata in un foro del portachiavistello 27 e quindi solidale alla traslazione rispetto al medesimo. L'estremità libera di tale spina di trascinamento 40a alloggia aH'intemo di un incavo a spirale. Una delle facce di una ruota d'uscita 5 del riduttore ad ingranaggi 77 presenta un incavo a spirale 40b concentrico alla ruota stessa. L'estremità libera della spina di trascinamento 40a alloggia aH’intemo dell'incavo a spirale, lungo il quale è libera di scorrere. Essendo il gruppo chiavistello/portachiavistello 9, 27 vincolato alla traslazione lungo l'asse longitudinale z del chiavistello 9, una rotazione della mota d'uscita 5 provocherà imo scorrimento della spina di trascinamento 9a lungo l'incavo a spirale 9b e una conseguente traslazione assiale del gruppo chiavistello/portachiavistello 9, 27.

Il motore 10 è disposto in modo tale che il suo asse di rotazione risulti sostanzialmente normale sia all'asse longitudinale y dell'elemento tastatore 12, sia all'asse longitudinale z del chiavistello 9. Preferibilmente, il motore si mette in rotazione per un determinato periodo di tempo quando attivato dal circuito di controllo elettronico 260, per poi arrestarsi. Il verso della rotazione del motore viene determinato dal circuito di controllo elettronico 260 in base alla lettura del sensore di posizione di sblocco 3 e del sensore di posizione di blocco 4.

Il riduttore ad ingranaggi 77 ha uno sviluppo sostanzialmente assiale che segue l'asse di rotazione x del motore 10. Il riduttore ad ingranaggi comprende un pignone 6 calettato sull'asse di rotazione x del motore 10. Tale pignone 6 ingrana una prima ruota folle di riduzione 7, tale ruota essendo solidale ad una seconda ruota folle di riduzione T di diametro minore che ingrana a sua volta una corona dentata 8 solidale alla ruota d'uscita 5. La rotazione della ruota d'uscita 5 è preferibilmente limitata da un dente d'arresto.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo commutatore bloccasterzo per veicoli a motore, comprendente: un corpo principale (1) sul quale sono assemblati gli altri elementi costituenti il dispositivo, un circuito di controllo elettronico (260) per il controllo del dispositivo, dotato di interfacce di input/output (265); mezzi di bloccaggio (28), mobili fra una posizione di blocco nella quale la loro azione vincola lo sterzo del veicolo in un orientamento fisso rispetto al telaio, ed una posizione di sblocco nella quale detti elementi non vincolano la rotazione dello sterzo rispetto al telaio, detti mezzi di bloccaggio (28) essendo portabili nella detta posizione di blocco solo in corrispondenza di almeno un orientamento di blocco dello sterzo; un attuatore meccanico (75), per la movimentazione dei mezzi di bloccaggio (28), operativamente collegato ai mezzi di bloccaggio (28) stessi e controllato dal circuito di controllo elettronico (260); caratterizzato dal fatto che comprende almeno un sensore di posizione di sblocco (3) per la determinazione della posizione dei mezzi di bloccaggio (28) e almeno un sensore di orientamento dello sterzo (2) per la determinazione deH'orientamento dello sterzo, collegati al circuito di controllo elettronico (260).
2. 2) Dispositivo come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il sensore di orientamento dello sterzo (261) comprende un elemento tastatore (12) e mezzi per rilevare la configurazione dell'elemento tastatore (12), detto elemento tastatore (12) essendo mobile rispetto al corpo principale (1) fra una prima configurazione assunta in corrispondenza dell'almeno un orientamento di blocco dello sterzo, ed una seconda configurazione assunta in corrispondenza degli altri orientamenti dello sterzo, detto elemento tastatore (12) interagendo a contatto con un elemento di riscontro (750) non vincolato al corpo principale (1) nella prima posizione e non interagendo con esso nella seconda, o viceversa, essendo inoltre previsti mezzi di ripristino (25) atti a riportare l'elemento tastatore (12) nella configurazione assunta quando non interagisce con l'elemento di riscontro (750).
3. 3) Dispositivo come da rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l'elemento tastatore (12) nella seconda configurazione interferisce con i mezzi di bloccaggio (28) impedendone ogni spostamento dalla posizione di sblocco alla posizione di blocco.
4. 4) Dispositivo come da rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi per rilevare la configurazione dell'elemento tastatore (12) del sensore di orientamento dello sterzo (2) comprendono un primo microinterruttore (261) azionato da una prima camma lineare (13) solidale all'elemento tastatore (12).
5. 5) Dispositivo come da rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto il sensore di posizione di sblocco (3) comprende un secondo microinterruttore (262) azionato da una seconda camma lineare (29) solidale ai mezzi di bloccaggio (28) e rileva l'assunzione della posizione di sblocco da parte dei mezzi di bloccaggio.
6. 6) Dispositivo come da rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende un sensore di posizione di blocco (4) collegato al circuito di controllo elettronico (260), e cooperante con il sensore di posizione di sblocco (3) alla determinazione della posizione dei mezzi di bloccaggio (28), detto sensore di posizione di blocco (4) comprendendo un terzo microinterruttore (263) associato ad una terza camma lineare (30) solidale ai mezzi di bloccaggio (28) e rilevante l'assunzione della posizione di blocco da parte dei mezzi di bloccaggio.
7. 7) Dispositivo come da rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il corpo principale (1) è solidalmente associato al telaio del veicolo, i mezzi di bloccaggio (28) comprendendo un chiavistello (9) mobile in traslazione lungo un primo asse (z), detto chiavistello (9) impegnandosi sullo sterzo del veicolo in corrispondenza della posizione di blocco di detti mezzi di bloccaggio (28), l'elemento di riscontro (750) essendo un elemento in rilievo solidalmente associato allo sterzo del motoveicolo e predisposto per interagire a contatto con l'elemento tastatore (12) in corrispondenza dell'almeno un orientamento di blocco dello sterzo.
8. 8) Dispositivo come da rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il corpo principale (1) è solidalmente associato allo sterzo del veicolo, i mezzi di bloccaggio (28) comprendendo un chiavistello (9) mobile in traslazione lungo il proprio asse longitudinale (z), detto chiavistello (9) impegnandosi sul telaio del veicolo in corrispondenza della posizione di blocco di detti mezzi di bloccaggio (28), l'elemento di riscontro (750) essendo un elemento in rilievo solidalmente associato al telaio del veicolo e predisposto per interagire a contatto con l'elemento tastatore (12) in corrispondenza dell'almeno un orientamento di blocco dello sterzo.
9. 9) Dispositivo come da rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che l'elemento tastatore (12) è di forma sostanzialmente cilindrica e mobile lungo il proprio asse longitudinale (y), sostanzialmente normale all'asse longitudinale (z) del chiavistello (9), detto elemento tastatore presentante un intaglio trasversale (14) predisposto per consentire il passaggio di una nervatura (50) solidale al chiavistello (9) solo in corrispondenza della posizione di blocco dell'elemento tastatore (12).
10. 10) Dispositivo come da rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che l'attuatore meccanico (75) comprende un motore elettrico (10) e mezzi di trasmissione (76), collegati fra loro da un riduttore ad ingranaggi (77), detti mezzi di trasmissione (76) essendo associati ai mezzi di bloccaggio (28) e preposti a convertire il moto rotatorio del motore elettrico (10) nel moto traslatorio del chiavistello (9).
11. 11) Dispositivo come da rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i mezzi di trasmissione (76) comprendono un incavo a spirale (40b), solidale ad una ruota d'uscita (5) del riduttore ad ingranaggi (77), all'interno del quale si innesta una spina di trascinamento (40a) solidale al chiavistello (9) rispetto alla traslazione lungo all'asse longitudinale del chiavistello stesso.
12. 12) Dispositivo come da rivendicazione 11 , caratterizzato dal fatto che il riduttore ad ingranaggi presenta uno sviluppo sostanzialmente assiale lungo l'asse di rotazione del motore (x), detto asse di rotazione (x) del motore (10) essendo sostanzialmente normale sia all'asse longitudinale (y) dell'elemento tastatore (12), sia all'asse longitudinale (z) del chiavistello (9).
13. 13) Dispositivo come da rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che comprende un interruttore a pulsante (269), azionabile dall'operatore e interfacciato con il circuito di controllo elettronico (260).
14. 14) Dispositivo come da rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che le interfacce di input/output (265) del circuito di controllo elettronico (260) sono predisposte per collegarsi al circuito elettronico del veicolo e ad un'antenna di trasmissione (500) predisposta per comunicare con una chiave elettronica (510).