Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

IT202200023721A1 - Giunto sferico sensorizzato per connettere due corpi, in particolare per connettere un'estremita' di un braccetto di sospensione ad un telaio e/o a un portaruota in un veicolo, e veicolo comprendente almeno un tale accoppiamento sensorizzato - Google Patents

Giunto sferico sensorizzato per connettere due corpi, in particolare per connettere un'estremita' di un braccetto di sospensione ad un telaio e/o a un portaruota in un veicolo, e veicolo comprendente almeno un tale accoppiamento sensorizzato Download PDF

Info

Publication number
IT202200023721A1
IT202200023721A1 IT102022000023721A IT202200023721A IT202200023721A1 IT 202200023721 A1 IT202200023721 A1 IT 202200023721A1 IT 102022000023721 A IT102022000023721 A IT 102022000023721A IT 202200023721 A IT202200023721 A IT 202200023721A IT 202200023721 A1 IT202200023721 A1 IT 202200023721A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
ball joint
sensor
support
spherical
sensorized
Prior art date
Application number
IT102022000023721A
Other languages
English (en)
Inventor
Luca Mensi
Francesco Mega
Diego Delvecchio
Giulia Simoni
Alessandro Simonelli
Pietro Morbidelli
Original Assignee
Streparava S P A Con Socio Unico
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Streparava S P A Con Socio Unico filed Critical Streparava S P A Con Socio Unico
Priority to IT102022000023721A priority Critical patent/IT202200023721A1/it
Priority to PCT/IB2023/061591 priority patent/WO2024105608A1/en
Publication of IT202200023721A1 publication Critical patent/IT202200023721A1/it

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/005Ball joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B60G17/01908Acceleration or inclination sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/008Attaching arms to unsprung part of vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0614Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part of the joint being open on two sides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0661Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the two co-operative parts each having both convex and concave interfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0685Manufacture of ball-joints and parts thereof, e.g. assembly of ball-joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11Mounting of sensors thereon
    • B60G2204/116Sensors coupled to the suspension arm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11Mounting of sensors thereon
    • B60G2204/116Sensors coupled to the suspension arm
    • B60G2204/1162Sensors coupled to the suspension arm directly mounted on the suspension arm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/14Mounting of suspension arms
    • B60G2204/148Mounting of suspension arms on the unsprung part of the vehicle, e.g. wheel knuckle or rigid axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/416Ball or spherical joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/10Acceleration; Deceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/17Magnetic/Electromagnetic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2233/00Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/05Vehicle suspensions, e.g. bearings, pivots or connecting rods used therein

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?GIUNTO SFERICO SENSORIZZATO PER CONNETTERE DUE CORPI, IN PARTICOLARE PER CONNETTERE UN'ESTREMITA' DI UN BRACCETTO DI SOSPENSIONE AD UN TELAIO E/O A UN PORTARUOTA IN UN VEICOLO, E VEICOLO COMPRENDENTE ALMENO UN TALE ACCOPPIAMENTO SENSORIZZATO?
Campo tecnico
Il campo tecnico di riferimento della presente invenzione si riferisce alla meccanica, ossia al controllo della dinamica di parti meccaniche fra loro in movimento. In particolare, il campo tecnico di riferimento della presente invenzione si riferisce al controllo del moto relativo di due corpi mobili quando interconnessi da un giunto sferico. All?interno di questo grande ambito tecnico, la presente invenzione trova sua vantaggiosa applicazione nell?ambito del controllo dei veicoli stradali in cui il giunto si pu? trovare all?estremit? dei braccetti di sospensione che collegano fra loro il telaio ai portaruota. In tale contesto la presente invenzione affronter? il problema di come migliorare la ?sensorizzazione? di tali giunti in modo tale da monitorare, per esempio, in modo ottimale il moto del portaruota relativamente allo chassis del veicolo. Tale informazione, sempre per esempio, pu? essere utilmente trasmessa alla centralina del veicolo (?VCU Vehicle Control Unit?) per una gestione della dinamica del veicolo pi? precisa e reattiva migliorando la guidabilit? e il comfort. Le informazioni possono anche essere utilizzate per prevenire eventuali problematiche legate all?usura dei componenti e suggerire interventi di manutenzione preventiva basati sul reale utilizzo del veicolo. Le stesse informazioni possono anche essere utilizzate da altri sistemi al fine di un?ottimizzazione delle funzionalit? (es. gestione della frenata) e l?azionamento attivo o semi attivo delle sospensioni.
Stato dell?arte
Sono oggi noti giunti sferici di tipo sensorizzato che connettono fra loro in modo mobile un primo corpo e un secondo corpo. Un accoppiamento di questo tipo si dice sensorizzato quando si prevedono appositi sensori disposti in corrispondenza dell?unione dei corpi in grado di rilevarne il movimento relativo. Tale informazione pu? essere poi utilizzata in vari modi a seconda delle esigenze. Per esempio, in ambito stradale dei veicoli ? noto prevedere giunti sferici sensorizzati in corrispondenza della connessione dei braccetti di sospensione con il telaio e il portaruota, cos? che il dato del moto del portaruota pu? essere tramesso ad una apposita centralina a sua volta connessa ad altri dispositivi che sono comandati proprio in funzione del dato misurato.
? noto che un giunto sensorizzato del tipo sopra descritto comprenda almeno un magnete per la generazione di un campo magnetico e almeno un sensore configurato per rilevare in termini quantitativi tale campo magnetico e le sue modificazioni. In particolare, il documento anteriore EP3625470A1 descrive un giunto sferico (?ball joint?) comprendente un primo corpo con un alloggiamento sferico (?joint housing?) e un secondo corpo avente una porzione sferica (?joint body?). Questa porzione sferica ? configurata per essere alloggiata nell?alloggiamento sferico in modo tale da consentire movimenti sferici fra i due corpi. Tale disposizione di corpi ? ben nota al tecnico del ramo e sar? quindi usata anche nella presente invenzione per motivi di chiarezza e per meglio evidenziare le differenze presenti con EP3625470A1. In particolare, secondo questa tecnica nota ? previsto un magnete direttamente montato solidale sulla porzione sferica del secondo corpo (?joint body?) mentre un corrispondente sensore ? montato sul primo corpo con l?alloggiamento sferico (?joint housing?). Il sensore misura le variazioni del campo magnetico (dovute all?allontanamento o avvicinamento del magnete) e fornisce un?informazione utile per monitorare la posizione del secondo corpo rispetto al primo. Come gi? menzionato, e supportato per esempio da EP3625470A1, sia la struttura di un tale accoppiamento sferico sia come un sensore sia in grado di rilevare le variazioni di un campo magnetico ? materia assolutamente nota al tecnico del ramo e quindi non sono necessari ulteriori dettagli.
La tecnica nota appena descritta presenta alcuni inconvenienti. Il primo risiede nel fatto che i magneti, essendo posizionati direttamente sulla porzione sferica del giunto, sono in corrispondenza di superfici a contatto strisciante e quindi sono soggetti ad usura. Inoltre lo spazio a disposizione per installare eventuali altri magneti ? molto ridotto e tale aspetto limita il miglioramento della lettura ottenibile.
Quindi vi ? oggi l?esigenza di realizzare un innovativo giunto sferico sensorizzato che permetta di ridurre gli ingombri, semplificare il layout del sistema sospensione, facilitare e migliorare la sensorizzazione del sistema stesso senza l?aggiunta di dispositivi meccanici ingombranti.
Descrizione dell?invenzione
A partire da tale tecnica nota, uno scopo della presente invenzione ? quello di realizzare un innovativo giunto sferico sensorizzato come connessione di due corpi per monitorarne il moto relativo. In particolare, scopo della presente invenzione ? realizzare un giunto sferico sensorizzato in grado di superare gli inconvenienti menzionati riferiti alla tecnica nota, per esempio riferiti a EP3625470A1.
Punto di partenza della presente invenzione ? la presenza di un giunto sferico configurato per realizzare una connessione sferica fra due corpi. In una forma particolarmente vantaggiosa di applicazione della presente invenzione, tale giunto sferico rappresenta l?unione fra un braccetto di sospensione e un telaio e/o un portaruota in un veicolo. In generale, un giunto sferico idoneo ad essere perfezionato tramite la presente invenzione comprende:
- un primo corpo (che nell?esempio di sopra pu? essere un braccetto di sospensione) avente un alloggiamento sferico ad almeno una estremit?;
- un secondo corpo (che nell?esempio di sopra pu? essere un telaio e/o un portaruota connesso al suddetto braccetto) avente una porzione sferica alloggiata nell?alloggiamento sferico del primo corpo in modo tale da permettere movimenti sferici relativi fra i due corpi.
La porzione sferica pu? essere direttamente di pezzo con il secondo corpo oppure essere in forma di un terzo corpo accoppiato in maniera solidale al secondo, per esempio in forma di un manicotto con porzione sferica come mostrato nelle figure allegate, oppure, ma non solo, in forma di una sfera con un pin o spina di accoppiamento con una corrispondente sede ricavata nel secondo corpo. In modo analogo, anche l?alloggiamento sferico pu? essere direttamente di pezzo con il primo corpo (eventualmente prevedendo piccoli inserti plastici, o metallici rivestiti in teflon, che fungono da cuscinetto fra le superfici striscianti), oppure pu? essere in forma di un terzo corpo accoppiato in maniera solidale al primo.
Non in maniera limitativa, pu? essere presente anche almeno una cuffia configurata per isolare da agenti esterni una camera di accoppiamento in corrispondenza delle superfici striscianti dei corpi. Come noto, tale cuffia pu? essere realizzata in materiale deformabile per consentire i movimenti relativi fra i due corpi.
Tale composizione ? nota (visibile in sezione in figura 2) e quindi non necessita di altri dettagli per la sua corretta comprensione da parte del tecnico del ramo.
Come anche noto dalla prassi attuale, un tale giunto sferico pu? essere sensorizzato per monitorare il moto relativo dei due corpi. A tal fine, in modo innovativo secondo la presente invenzione si prevede la presenza di almeno un sensore accoppiato direttamente al secondo corpo (?joint body? inteso sia come corpo sia come parte sferica eventualmente solidale al corpo) o per mezzo di un apposito supporto a sua volta reso solidale al secondo corpo. La posizione del sensore ? preferibilmente prossima alla zona di accoppiamento ma non in corrispondenza delle superfici striscianti fra i due corpi. La presente invenzione offre quindi una soluzione innovativa rispetto alla tecnica nota di EP3625470A1 i cui il sensore ? accoppiato al corpo con l?alloggiamento sferico (?joint housing? estremit? del braccetto).
Preferibilmente, almeno uno, o l?unico sensore presente, pu? essere un accelerometro.
Preferibilmente, in combinazione o in alternativa al suddetto accelerometro si pu? prevedere anche almeno un sensore configurato per rilevare in modo quantitativo un campo magnetico. In questa realizzazione si prevede anche la presenza di almeno un magnete per la generazione di un campo magnetico. Secondo la presente invenzione tale o tali magneti sono montati sul primo corpo (?joint housing? inteso sia come corpo sia come parte di alloggiamento eventualmente solidale al corpo) in una posizione tale da essere affacciati ai sensori o al supporto di questi ma non in corrispondenza delle superfici striscianti fra i due corpi.
Per ?rilevare in modo quantitativo il campo magnetico? generato dall?almeno un magnete si intende il fatto che il sensore ? in grado di rilevarne anche i cambiamenti di intensit? dovuti all?allontanamento o avvicinamento reciproco dei magneti dai sensori cos? da ricostruire le posizioni relative dei due corpi in via indiretta.
Anche relativamente al posizionamento dei magneti la presente invenzione offre una soluzione innovativa rispetto alla tecnica nota di EP3625470A1 in cui si prevede un magnete montato direttamente sulla parte sferica del corpo sferico ossia in corrispondenza delle superfici striscianti. Questa soluzione nota tuttavia porta con s? gli svantaggi di un?alta usura e di un ridotto spazio a disposizione mentre la presente invenzione propone una soluzione che di fatto supera il pregiudizio tecnico legato al posizionamento dei magneti e ne preserva l?integrit?.
Secondo la presente invenzione, quindi i magneti e i sensori sono prossimi alla zona di unione dei corpi senza tuttavia essere in corrispondenza delle superfici striscianti e si trovano preferibilmente affacciati fra loro.
Secondo una forma preferita di attuazione dell?invenzione, la parte sferica del secondo corpo ? in forma di un terzo corpo solidale al secondo in forma di un manicotto con asse A2, con porzione centrale a profilo sferico e due porzioni laterali sostanzialmente cilindriche o coniche (in generale non sferiche come la porzione centrale). In tal caso solitamente il secondo corpo ? solidale al manicotto per mezzo di un accoppiamento filettato passante per l?asse del manicotto stesso (vedere figura 2 o 3).
In tale esempio, preferibilmente il supporto dei sensori ? un supporto in forma di corona circolare centrata nell?asse A2 e montata su una delle porzioni laterali del manicotto. Pu? essere eventualmente prevista anche una cuffia (elemento gi? solitamente presente in giunti di questo tipo) per la protezione del supporto e l?isolamento delle superfici striscianti da agenti esterni.
Preferibilmente, il supporto pu? supportare una scheda elettronica su cui sono montati i sensori. Ancora pi? preferibilmente, la scheda elettronica pu? essere dotata di un microcontrollore per elaborazione e/o trasmissione dei dati misurati dai sensori ad una centralina esterna.
Preferibilmente, l?invenzione prevede la presenza di una pluralit? di sensori disposti in modo sostanzialmente omogeneo lungo il supporto e affacciati a una corrispondente pluralit? di magneti. Tali magneti possono essere a loro volta alloggiati in un apposito supporto e a sua volta alloggiato in una sede ricavata sul primo corpo (?joint housing?).
Nel caso di giunto sferico a manicotto con un asse A2 come descritto prima, i magneti sono disposti in modo sostanzialmente omogeneo lungo un supporto di forma a corona circolare attorno all?asse del manicotto nella porzione di testa allargata del braccetto.
Tale disposizione a doppio supporto a corona circolare attorno all?asse A2 del manicotto (uno per i sensori solidale al secondo corpo (joint body) uno per i magneti solitale al primo corpo (joint housing)) ha il vantaggio che vi ? sempre per ogni movimento sferico relativo almeno un sensore sollecitato maggiormente e almeno un sensore sollecitato in modo inferiore a seconda della posizione nello spazio dei due supporti.
Quindi, secondo la forma preferita di attuazione dell?invenzione i sensori e i magneti non sono accoppiati a superfici a contatto o strisciamento ma sono disposti lungo due supporti a corona circolare affacciati fra loro e con gli assi passanti per il centro sferico del giunto.
In tale disposizione, in via preferenziale non limitativa, la presente invenzione pu? prevedere le seguenti indicazioni per l?esecuzione di una corretta lettura. Tali indicazioni implicano da un lato idonee caratteristiche dei sensori e dei magneti e dall?altro lato un?idonea distanza fra tali elementi (specifiche alla portata del tecnico del ramo per soddisfare i seguenti requisiti). In particolare, la distanza fra i supporti ? tale per cui:
- a distanza minima il campo magnetico rilevato dal sensore pi? vicino deve essere sempre pari o inferiore al proprio valore massimo di misura sui vari assi dello spazio;
- a distanza massima il campo magnetico rilevato dal sensore pi? lontano deve essere superiore rispetto al valore minimo del campo rilevabile dal sensore sul singolo asse.
Infine, la presente invenzione si estende anche a un veicolo stradale come preferito ambito di applicazione dell?innovativo giunto sensorizzato come descritto in precedenza. In tal modo il veicolo comprende:
- almeno un braccetto di sospensione che funge da primo corpo (joint housing) avente almeno una prima estremit? con un primo alloggiamento sferico (di pezzo o come corpo terzo) accoppiata al portaruota e/o al telaio;
- un telaio e/o un portaruota che fungono da secondo corpo (joint body) con una porzione sferica (di pezzo o come corpo terzo per esempio in forma di un manicotto sferico o di una sfera con pin) alloggiata nel corrispondente l?alloggiamento sferico del braccetto;
- almeno un sensore come descritto in precedenza accoppiato al secondo corpo ed eventualmente almeno un magnete come descritto in precedenza accoppiato al primo corpo;
- almeno una centralina configurata per ricevere i dati misurati dai sensori;
- eventualmente, almeno un attuatore o almeno un elemento controllabile, ad esempio un ammortizzatore semi attivo, comandato dalla centralina in funzione dei dati misurati dai sensori.
Quindi, le informazioni misurate dalla connessione della presente invenzione possono essere trasmesse alla centralina del veicolo (?VCU Vehicle Control Unit?) per una gestione della dinamica del veicolo pi? precisa e reattiva migliorando la guidabilit? e il comfort. Le informazioni possono essere utilizzate per prevenire eventuali problematiche legate all?usura dei componenti e suggerire interventi di manutenzione preventiva basati sul reale utilizzo del veicolo. Le stesse informazioni possono anche essere utilizzate da altri sistemi al fine di un?ottimizzazione delle funzionalit? (es. gestione della frenata) e l?azionamento attivo o semi attivo delle sospensioni.
Elenco delle figure
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:
- la figura 1 mostra un portaruota di un veicolo connesso da un corrispondente telaio tramite alcuni giunti dei quali almeno uno pu? essere un giunto sferico perfezionato secondo la presente invenzione;
- la figura 2 mostra una sezione di un giunto sferico secondo la tecnica nota;
- la figura 3 mostra una vista in sezione di un giunto sferico secondo la presente invenzione in cui ? visibile l?innovativa disposizione dei sensori;
- le figure 4-7 mostrano componenti del sistema delle figure 3 in modalit? esplosa e assemblata.
Descrizione di una forma di attuazione dell?invenzione Facendo riferimento alle figure allegate, la figura 1 mostra una porzione di un veicolo, in particolare un portaruota 4 (esempio attuativo del corpo ?joint body? rivendicato come secondo corpo) connesso ad un corrispondente telaio (non visibile e che pu? essere un esempio attuativo di un corpo ?joint body? rivendicato come secondo corpo) tramite alcuni braccetti di sospensione 2 (esempio attuativo del corpo ?joint housing? rivendicato come primo corpo). Come noto, le estremit? di tali braccetti 2 sono rispettivamente accoppiate al portaruota 4 e al telaio per mezzo di giunti sferici 1. Ebbene tali giunti sferici possono essere perfezionati secondo la presente invenzione. I braccetti 2 sono rivendicati come primo corpo (o joint housing) perch? alle estremit? presentano una porzione sagomata ad alloggiamento sferico per alloggiare corrispondenti porzioni sferiche ricavate di pezzo o accoppiate al portaruota 4 e al telaio 2. Secondo la presente invenzione l?accoppiamento sferico pu? anche essere previsto solo ad una delle estremit? di un braccetto. Per esempio le porzioni sferiche possono essere in forma di corpi terzi come manicotti con porzioni sferiche (come mostrato nelle figure successive) o come sfere con spine o pin di accoppiamento (esempio non mostrato ma che rientra, come per altri casi, nella presente invenzione). Come gi? menzionato, questo esempio di attuazione dell?invenzione in ambito dei veicoli ? solo una forma preferita non limitativa. Infine, si precisa che tale struttura meccanica ? ben nota al tecnico del ramo e quindi non sono necessari altri dettagli.
La figura 2 mostra una sezione di un giunto sferico 1 secondo la tecnica nota come sopra descritto. In particolare il riferimento 3 identifica la porzione sferica in forma di un manicotto 10 connesso al secondo corpo 4. Il manicotto 10 avente asse A2 dotato di una porzione centrale a profilo sferico 11 accoppiata per strisciamento con l?estremit? di alloggiamento sferico del corpo 2 e due porzioni laterali 24. In questo esempio l?alloggiamento sferico ? l?estremit? del braccetto di sospensione in forma di una testa allargata e forata. In questo esempio il giunto 1 prevede due cuffie 12 dalle parti opposte del manicotto 10 lungo asse A2 che realizzano una camera chiusa isolata per proteggere da agenti esterni le parti striscianti del giunto. Come noto tali cuffie 12 sono in gomma o materiale plastico deformabile per consentire il moto relativo dei corpi che formano l?accoppiamento sferico. Tali cuffie 12 sono opzionali ai fini della definizione generale della presente invenzione. Il secondo corpo ? accoppiato solidale al manicotto 10 per mezzo di un bullone 22 fissato con appositi dadi 23 da parti opposte del manicotto 10 lungo l?asse A2. In questo modo fra i corpi sono possibili movimenti sferici. Le frecce indicate in figura 2 esemplificano tali movimenti sferici che possono essere di rotazione R attorno all?asse A2 oppure rotazioni a pendolo P. In altre parole, i corpi possono ruotare fra loro attorno ad un asse qualunque passante per il centro della sfera (3 gradi di libert?). In generale la struttura meccanica di giunto sferico di figura 2 ? ben nota al tecnico del ramo e quindi non sono necessari altri dettagli.
La figura 3 mostra una vista in sezione di un accoppiamento simile a quello di figura 2 in cui ? visibile una nuova e innovativa disposizione dei sensori per rendere il giunto sensorizzato. Per semplicit? in figura 3 gli elementi comuni alla figura 2 sono stati rappresentati con i medesimi riferimenti. In particolare, vincolato al corpo 4 ? presente il medesimo manicotto 10 con parte sferica 11, porzioni laterali 24 (cilindriche o coniche) e asse A2. Il corpo 2 ? in forma di braccio con testa forata di alloggiamento sferico, il corpo 4 ? accoppiato al manicotto 10 e sono presenti due cuffie in gomma. Secondo questa realizzazione una delle cuffie, quella indicata con il riferimento 12? ? stata allargata rispetto all?asse A2 e tale spazio ? stato appositamente ricavato per prevedere un nuovo supporto 7 in forma di corona circolare (preferibilmente in materiale plastico) centrata sull?asse A2 che supporta una pluralit? di sensori 6. Il supporto 7 ? fissato solidale ad una porzione laterale cilindrica 24 del manicotto 10. Altra modifica rispetto all?accoppiamento di figura 2 ? avere ricavato una sede a scanalatura anulare 19 nella testa del corpo 2 attorno all?asse A2 per alloggiare un supporto 8 che alloggia una pluralit? di magneti 5. Come visibile, i due supporti che supportano rispettivamente i magneti 5 e i sensori 6 sono quindi affacciati fra loro. In figura 3 il riferimento 21 indica cavi di collegamento ed alimentazione di una scheda elettronica 9 montata sul supporto 7 che supporta e controlla i sensori 6. Anche se non rappresentato, la scheda elettronica pu? essere dotata di un microcontrollore per elaborazione e/o trasmissione dei dati misurati dai sensori 6 ad una centralina esterna.
Come visibile nella figura 4, preferibilmente i sensori 6 e i magneti 5 sono disposti in modo omogeneo lungo i relativi supporti 7 e 8 (in figura ? mostrata solo la scheda elettronica 9 e non il supporto 7 che la supporta). Il riferimento 13 indica viti di fissaggio del supporto 8 nel primo corpo 2. Ovviamente il numero dei magneti 5 e dei sensori 6 pu? essere differente, l?accoppiamento dei magneti 5 al corrispondente primo corpo 2 pu? essere fatto in altro modo e inoltre si potrebbe prevedere una banda magnetica continua al posto di singoli magneti 5. Alternativamente si potrebbe anche prevedere un supporto 8 in forma esso stesso un anello magnetico (plastomagnete) opportunamente magnetizzato (in questo caso quindi non sono presenti magneti singoli). Come menzionato nel capitolo di descrizione generale dell?invenzione, i sensori 6 sono in grado di rilevare in modo quantitativo il campo magnetico generato dai magneti 5. In tal modo durante il moto relativo dei corpi varia anche la posizione nello spazio dei magneti rispetto ai sensori e questi ultimi registrano quindi una variazione del campo magnetico per avere costante riscontro della posizione relativa dei corpi. La simmetria circolare attorno all?asse A2 delle figure ? particolarmente vantaggiosa perch? in ogni configurazione (salvo quella neutra) si ha sempre un sensore pi? prossimo ai magneti che misurer? un campo maggiore. La figura 5 mostra una vista del primo corpo 2 in cui ? visibile il manicotto sferico 10 alloggiato dell?alloggiamento sferico e il supporto 8 dei magneti 5 nella relativa sede 19 nel corpo 2. La figura 6 mostra invece il supporto 7 che supporta la scheda elettronica 9 con i sensori 6. I sensori 6 di questo esempio sono sensori ad effetto hall in grado di quantificare l?intensit? e la direzione del campo magnetico lungo le tre direzioni ortogonali nello spazio e il riferimento 14 identifica un sensore di tipo accelerometrico. La presente invenzione prevede la possibilit? che sia presente il solo sensore accelerometro 14 (in assenza di magneti 5 quindi), i soli sensori hall 6 (con i magneti 5 ovviamente) oppure entrambi i tipi. Infatti l?aspetto principale della presente invenzione ? l?innovativo posizionamento dei sensori nell?accoppiamento.
Infine, la figura 7 mostra una vista dell?assieme assemblato con cuffia 12? e supporto 7 che supporta i sensori 6 affacciati ai magneti 5 come visibili in figura 5. Tale figura permette di evidenziare la compattezza della soluzione della presente invenzione.
Risulta evidente che all?invenzione qui descritta possono essere apportate modifiche e varianti rispetto all?esempio mostrato nelle figure purch? rientranti nell?ambito di tutela definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Un giunto sferico sensorizzato per connettere due corpi, in particolare per connettere almeno un?estremit? di un braccetto di sospensione a un telaio e/o a un portaruota in un veicolo; in cui il giunto sferico sensorizzato (1) comprende:
- un primo corpo (2) avente un alloggiamento sferico ad un?estremit?;
- un secondo corpo (4) avente una porzione sferica (3) alloggiata nell?alloggiamento sferico del primo corpo (2) in modo tale da permettere movimenti sferici relativi fra i due corpi (2, 4);
caratterizzato dal fatto che il giunto sferico inoltre comprende:
- almeno un sensore (6, 14) accoppiato al secondo corpo (4).
2. Giunto sferico come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui l?almeno un sensore ? un accelerometro (14).
3. Giunto sferico come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il giunto sferico inoltre comprende almeno un magnete (5) montato sul primo corpo (2) per la generazione di un campo magnetico;
in cui l?almeno un sensore (6) ? un sensore configurato per rilevare in modo quantitativo il campo magnetico generato dall?almeno un magnete (5) in funzione della posizione relativa fra l?almeno un sensore (6) e l?almeno un magnete (5); preferibilmente l?almeno un sensore (6) essendo un sensore ad effetto hall in grado di quantificare l?intensit? e la direzione del campo magnetico lungo le tre direzioni ortogonali nello spazio.
4. Giunto sferico come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ? previsto un supporto (7) accoppiato al secondo corpo (4) per supportare l?almeno un sensore (6, 14); preferibilmente il giunto sferico inoltre comprende almeno una cuffia (12?) configurata per realizzare una camera di accoppiamento (20) isolata da agenti esterni in corrispondenza delle superfici striscianti del giunto; la cuffia (12?) essendo realizzata in materiale deformabile per consentire i movimenti relativi fra i due corpi (2, 4); l?almeno un supporto (7) essendo accoppiato alla almeno una cuffia (12?) affacciato alla camera di accoppiamento (20).
5. Giunto sferico come rivendicato nella rivendicazione 4, in cui il supporto (7) supporta anche una scheda elettronica (9) connessa ai sensori (6, 14), la scheda elettronica (9) essendo preferibilmente dotata di un microcontrollore per elaborazione e/o trasmissione dei dati misurati dai sensori (6, 14) ad una centralina esterna.
6. Giunto sferico come rivendicato nella rivendicazione 4 o 5, in cui sono previsti una pluralit? di sensori (6) disposti in modo sostanzialmente omogeno lungo il supporto (7) e una pluralit? di magneti (5) disposti in modo sostanzialmente omogeno affacciati al supporto (7).
7. Giunto sferico come rivendicato nella rivendicazione 6, in cui la distanza fra il supporto (7) e i magneti (5) ? tale per cui:
- a distanza minima il campo magnetico rilevato dal sensore pi? vicino ? pari o inferiore al proprio valore massimo di misura sui vari assi dello spazio;
- a distanza massima il campo magnetico rilevato dal sensore pi? lontano deve essere superiore rispetto al valore minimo del campo rilevabile dal sensore sul singolo asse.
8. Giunto sferico come rivendicato nella rivendicazione 7 o 6, in cui ? previsto un secondo supporto (8) per supportare i magneti (5), il secondo supporto essendo vincolato in una sede (19) ricavata nel primo corpo (2).
9. Giunto sferico come rivendicato nella rivendicazione 8, in cui la porzione sferica ? la porzione centrale (11) di un a manicotto (10) connesso al secondo corpo; il manicotto avente un asse (A2) e in cui i supporti (8, 7) per i magneti (5) e i sensori (6, 14) essendo in forma di corone circolati centrate nell?asse (A2).
10. Veicolo comprendente:
- un telaio e/o un portaruota (4);
- almeno un braccetto di sospensione (2) avente almeno una prima estremit? accoppiata per mezzo di un giunto sferico (1) al portaruota (4) e/o al telaio; in cui il giunto sferico (1) di connessione fra il braccetto (2) e il portaruota (4) e/o il telaio ? un giunto sferico sensorizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti;
- almeno una centralina configurata per ricevere i dati misurati dal giunto sferico sensorizzato.
IT102022000023721A 2022-11-17 2022-11-17 Giunto sferico sensorizzato per connettere due corpi, in particolare per connettere un'estremita' di un braccetto di sospensione ad un telaio e/o a un portaruota in un veicolo, e veicolo comprendente almeno un tale accoppiamento sensorizzato IT202200023721A1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102022000023721A IT202200023721A1 (it) 2022-11-17 2022-11-17 Giunto sferico sensorizzato per connettere due corpi, in particolare per connettere un'estremita' di un braccetto di sospensione ad un telaio e/o a un portaruota in un veicolo, e veicolo comprendente almeno un tale accoppiamento sensorizzato
PCT/IB2023/061591 WO2024105608A1 (en) 2022-11-17 2023-11-16 Sensorized ball joint for connecting two bodies, in particular for connecting an end of a suspension arm to a chassis and/or to a wheel carrier in a vehicle, and a vehicle comprising at least one such sensorized ball joint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102022000023721A IT202200023721A1 (it) 2022-11-17 2022-11-17 Giunto sferico sensorizzato per connettere due corpi, in particolare per connettere un'estremita' di un braccetto di sospensione ad un telaio e/o a un portaruota in un veicolo, e veicolo comprendente almeno un tale accoppiamento sensorizzato

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202200023721A1 true IT202200023721A1 (it) 2024-05-17

Family

ID=85173016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102022000023721A IT202200023721A1 (it) 2022-11-17 2022-11-17 Giunto sferico sensorizzato per connettere due corpi, in particolare per connettere un'estremita' di un braccetto di sospensione ad un telaio e/o a un portaruota in un veicolo, e veicolo comprendente almeno un tale accoppiamento sensorizzato

Country Status (2)

Country Link
IT (1) IT202200023721A1 (it)
WO (1) WO2024105608A1 (it)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045265A1 (de) * 2003-10-29 2005-05-19 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk für ein kraftfahrzeug
DE102008045165A1 (de) * 2008-08-30 2010-03-04 Daimler Ag Fahrwerkselement für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Achslager
DE102010045519A1 (de) * 2010-09-15 2012-03-15 Volkswagen Ag Anhängerkupplung und Zugfahrzeug mit dieser Anhängerkupplung
DE102016218029A1 (de) * 2016-09-20 2018-03-22 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk für ein Fahrzeug
DE102017211396A1 (de) * 2017-07-04 2019-01-10 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung einer Winkelmesseinrichtung
EP3625470A1 (de) 2017-05-18 2020-03-25 ZF Friedrichshafen AG Kugelgelenk
DE102020208490A1 (de) * 2020-07-07 2022-01-13 Zf Friedrichshafen Ag Fahrwerkbauteil mit einem Gelenkinnenteil

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019201521A1 (de) * 2019-02-06 2020-08-06 Zf Friedrichshafen Ag Fahrwerkbauteil mit einer Messeinrichtung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005045265A1 (de) * 2003-10-29 2005-05-19 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk für ein kraftfahrzeug
DE102008045165A1 (de) * 2008-08-30 2010-03-04 Daimler Ag Fahrwerkselement für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Achslager
DE102010045519A1 (de) * 2010-09-15 2012-03-15 Volkswagen Ag Anhängerkupplung und Zugfahrzeug mit dieser Anhängerkupplung
DE102016218029A1 (de) * 2016-09-20 2018-03-22 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk für ein Fahrzeug
EP3625470A1 (de) 2017-05-18 2020-03-25 ZF Friedrichshafen AG Kugelgelenk
DE102017211396A1 (de) * 2017-07-04 2019-01-10 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung einer Winkelmesseinrichtung
DE102020208490A1 (de) * 2020-07-07 2022-01-13 Zf Friedrichshafen Ag Fahrwerkbauteil mit einem Gelenkinnenteil

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024105608A1 (en) 2024-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2570983C2 (ru) Транспортное средство и шаровой шарнир для передней подвески транспортного средства
US6464306B2 (en) Brake pedal feel emulator with integral force and travel sensors
JP2020520437A5 (it)
KR101442311B1 (ko) 반력 로드 장치
US7370853B2 (en) Vibration isolating bushing with embedded angular position sensor
JP2020520437A (ja) ボールジョイント
US20140212204A1 (en) Ball Joint
JP7130009B2 (ja) 角度測定装置の配置構造
EP1707922A1 (en) Angular position sensor
CN108730373B (zh) 多功能制动钳导向销
JP2011085514A (ja) 棒状体の荷重測定センサ及び荷重測定システム
CN102328564A (zh) 在一个固定在汽车车架上的车轮悬架和一个转向角传感器之间的拉杆
US7665371B2 (en) Device and method for measuring forces and moments
JP2007216952A (ja) スタビライザアセンブリのための連結棒
US9995358B2 (en) Dual durometer flexible joint for a suspension link
US4334795A (en) Ball and socket joint
IT202200023721A1 (it) Giunto sferico sensorizzato per connettere due corpi, in particolare per connettere un'estremita' di un braccetto di sospensione ad un telaio e/o a un portaruota in un veicolo, e veicolo comprendente almeno un tale accoppiamento sensorizzato
CN100408876C (zh) 球形套万向节
CN109844461A (zh) 用于对测量对象的线性运动或旋转运动进行测量的传感器装置
US20130199332A1 (en) Flexible joint
US11448287B2 (en) Internally damped crossbar assembly having elastomeric isolator
JP2007230507A (ja) 車両の懸架装置及び該懸架装置に使用するボールスタッド
US20180178607A1 (en) Joint connection and arrangement for mounting a wheel
US11243082B2 (en) Cardan joint for inertially stabilizing a payload
CN101356084A (zh) 踏板操作量检测设备