IT201600121952A1 - Cambio di velocità per autoveicolo con sistema di comando manuale o servoassistito. - Google Patents
Cambio di velocità per autoveicolo con sistema di comando manuale o servoassistito.Info
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Description
"Cambio di velocità per autoveicolo con sistema di comando manuale o servoassistito"
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda in generale un cambio di velocità per autoveicolo con sistema di comando manuale o servoassistito. Più specificamente, la presente invenzione riguarda un cambio di velocità per autoveicolo di tipo cosiddetto longitudinale, cioè un cambio di velocità avente l'albero d'ingresso e l'albero di uscita (o gli alberi di uscita) orientati longitudinalmente, vale a dire parallelamente alla direzione di marcia del veicolo.
I cambi di velocità longitudinali sinora noti sono provvisti di un organo di azionamento ad albero, che si estende longitudinalmente ed è comandabile sia in traslazione lungo il proprio asse sia in rotazione intorno al proprio asse per effettuare la selezione e l'innesto delle marce del cambio di velocità. Inoltre, ai cambi di velocità longitudinali sinora noti sono associati sistemi di comando del tipo cosiddetto a barre. Tali sistemi di comando comprendono fondamentalmente una leva di comando destinata a essere montata nell'abitacolo del veicolo per essere azionata a mano dal guidatore e una coppia di barre che collegano la leva di comando all'organo di azionamento sul cambio di velocità per trasmettere all'organo di azionamento i comandi di selezione e innesto delle marce impartiti dal guidatore tramite la leva di comando.
I sistemi di comando a barre sono particolarmente adatti a vetture sportive, proprio per il fatto di utilizzare organi rigidi (le barre) per la trasmissione dei comandi dalla leva di comando all'organo di azionamento a bordo cambio. Tuttavia, l'impiego di organi rigidi per la trasmissione dei comandi dalla leva di comando all'organo di azionamento a bordo cambio fa sì che le vibrazioni del cambio siano trasmesse alla leva di comando e possano quindi creare disturbo al guidatore. Ciò è valido in particolare nel caso di autoveicoli provviste di sistemi cosiddetti di "start and stop", visto che ogni avvio del motore dopo una sosta comporta la generazione di vibrazioni che, se trasmesse alla leva di comando, possono risultare particolarmente fastidiose, soprattutto durante percorsi urbani, dove le fasi di sosta e ripartenza possono essere molto frequenti. Tale inconveniente non è invece presente nei sistemi di comando a cavo, visto che l'utilizzo di organi flessibili (i cavi di comando) per la trasmissione dei comandi dalla leva di comando all'organo di azionamento a bordo cambio permette di evitare la trasmissione delle vibrazioni dal cambio alla leva di comando.
Scopo della presente invenzione è fornire un cambio di velocità longitudinale per autoveicolo con sistema di comando manuale o servoassistito di tipo perfezionato rispetto alla tecnica nota.
Questo e altri scopi sono pienamente raggiunti secondo la presente invenzione grazie a un cambio di velocità longitudinale per autoveicolo avente le caratteristiche definite nell'annessa rivendicazione indipendente 1.
Forme di realizzazione preferite dell'invenzione sono oggetto nelle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto è da intendersi come parte integrale e integrante della presente descrizione.
In sintesi, l'invenzione si fonda sull'idea di fornire un cambio di velocità longitudinale avente un organo di azionamento ad albero che è orientato longitudinalmente, cioè parallelamente agli alberi d'ingresso e di uscita, ed è atto a essere comandato in traslazione lungo il proprio asse e in rotazione intorno al proprio asse, e di dotare il cambio di velocità di un sistema di comando manuale o servoassistito comprendente una leva di comando, una coppia di cavi di comando flessibili per trasmettere all'organo di azionamento i comandi di selezione e innesto delle marce impartiti dal guidatore tramite la leva di comando e un dispositivo di accoppiamento che accoppia i due cavi di comando all'organo di azionamento in maniera tale per cui il movimento di traslazione avanti e indietro del primo cavo di comando si traduce in movimento di traslazione avanti e indietro dell'organo di azionamento lungo il proprio asse, mentre il movimento di traslazione avanti e indietro del secondo cavo di comando si traduce in movimento di rotazione in un verso o nell'altro dell'organo di azionamento intorno al proprio asse.
Associando al cambio di velocità longitudinale un tale sistema di comando, il cambio di velocità non necessita di modifiche, in particolare a livello dell'organo di azionamento, e inoltre si ottengono i vantaggi sopra descritti legati all'utilizzo di cavi di comando flessibili quali organi di trasmissione con cui vengono trasmessi all'organo di azionamento a bordo cambio i comandi di selezione e innesto delle marce impartiti dal guidatore tramite la leva di comando.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui:
la figura 1 mostra uno schema di un cambio di velocità longitudinale con associato sistema di comando secondo la presente invenzione;
la figura 2 è una vista prospettica del dispositivo di accoppiamento del cambio di velocità di figura 1;
la figura 3 è una vista in esploso del dispositivo di accoppiamento di figura 2;
la figura 4 è una vista prospettica del dispositivo di accoppiamento di figura 2, da cui è stato rimosso l'involucro;
la figura 5 è una vista in sezione del dispositivo di accoppiamento di figura 2, secondo un piano di sezione verticale passante per l'asse dell'organo di azionamento del cambio di velocità; e
la figura 6 è una vista in sezione del dispositivo di accoppiamento di figura 2, secondo un piano di sezione orizzontale passante per l'asse dell'organo di azionamento del cambio di velocità.
Nella descrizione e nelle rivendicazioni che seguono, termini quali "longitudinale" e "trasversale", così come "orizzontale" e "verticale", sono da intendersi riferiti alla condizione di montaggio del cambio di velocità e dell'associato sistema di comando manuale a bordo di un autoveicolo. In particolare, il termine "longitudinale" è qui utilizzato per indicare una direzione parallela alla direzione antero-posteriore (o direzione di marcia) del veicolo, mentre il termine "trasversale" è qui utilizzato per indicare una direzione perpendicolare alla direzione longitudinale.
Con riferimento inizialmente alla figura 1, un cambio di velocità per autoveicolo è complessivamente indicato con 10. Il cambio di velocità 10 comprende, in modo per sé noto, un albero d'ingresso (non mostrato) e un albero di uscita 12. Il cambio di velocità 10 è un cambio di velocità longitudinale, cioè destinato a essere montato su veicolo con l'albero di uscita 12 diretto longitudinalmente (vale a dire orientato con il proprio asse parallelamente alla direzione di marcia del veicolo). Il cambio di velocità 10 comprende inoltre, in modo per sé noto, un organo di azionamento 14 atto a essere controllato dall'esterno per comandare la selezione e l'innesto delle marce del cambio di velocità. L'organo di azionamento 14 è realizzato, in modo per sé noto, come organo ad albero estendentesi lungo un asse x diretto anch'esso longitudinalmente. Inoltre, l'organo di azionamento 14 è predisposto per essere comandato sia in traslazione lungo l'asse x sia in rotazione intorno all'asse x.
Al cambio di velocità 10 è associato un sistema di comando manuale o servoassistito predisposto per trasmettere all'organo di azionamento 14 i comandi impartiti dal guidatore. Il sistema di comando comprende innanzitutto una leva di comando 16, di tipo per sé noto, destinata a essere montata nell'abitacolo del veicolo. Il sistema di comando comprende inoltre una coppia di cavi di comando 18 e 20, di seguito indicati rispettivamente come primo cavo di comando 18 e secondo cavo di comando 20, per trasmettere all'organo di azionamento 14 i comandi di selezione e innesto delle marce impartiti dal guidatore tramite la leva di comando 16. I cavi di comando 18 e 20 sono realizzati come cavi cosiddetti "push-pull" e comprendono, in modo per sé noto, una guaina e un cavo flessibile montato scorrevole all'interno della guaina. Il sistema di comando comprende inoltre un dispositivo di accoppiamento, complessivamente indicato con 22, che accoppia i due cavi di comando 18 e 20 all'organo di azionamento 14 in maniera tale per cui il movimento di traslazione avanti e indietro del cavo flessibile del primo cavo di comando 18 si traduce in movimento di traslazione avanti e indietro dell'organo di azionamento 14 lungo l'asse x, mentre il movimento di traslazione avanti e indietro del cavo flessibile del secondo cavo di comando 20 si traduce in movimento di rotazione in un verso o nell'altro dell'organo di azionamento 14 intorno all'asse x. Vantaggiosamente, il dispositivo di accoppiamento 22 è predisposto per essere montato sulla scatola del cambio di velocità 10 e ad interfacciarsi con l'organo di azionamento 14 senza bisogno di richiedere modifiche né alla scatola né all'organo di azionamento 14 del cambio di velocità 10.
Come detto, il sistema di comando può indifferentemente essere un sistema di comando manuale o un sistema di comando servoassistito. Nel primo caso i cavi di comando 18 e 20 sono direttamente comandati dalla leva di comando 16, mentre nel secondo caso i cavi di comando 18 e 20 sono comandati da rispettivi attuatori elettrici che ricevono opportuni segnali di comando da un'unità di controllo elettronica in funzione della posizione della leva di comando 16.
Con riferimento ora alle figure dalla 2 alla 6, si descriverà in dettaglio un esempio di realizzazione del dispositivo di accoppiamento 22.
Il dispositivo di accoppiamento 22 comprende innanzitutto un involucro 24, che è formato ad esempio da due parti 24a e 24b, rispettivamente inferiore e superiore, fissate l'una all'altra in modo smontabile mediante una pluralità di organi di collegamento meccanico 26, quali viti. L'involucro 22 presenta una coppia di fori d'ingresso 28 e 30, rispettivamente indicati come primo foro d'ingresso 28 e secondo foro d'ingresso 30, dal lato rivolto verso la leva di comando 16, e un foro di uscita 32 dal lato rivolto verso il cambio di velocità 10. Attraverso il primo foro d'ingresso 28 e il secondo foro d'ingresso 30 si estendono rispettivamente un primo organo terminale rigido 34 (di seguito indicato semplicemente come primo organo terminale 34) connesso al cavo flessibile del primo cavo di comando 18 e un secondo organo terminale rigido 36 (di seguito indicato semplicemente come secondo organo terminale 36) connesso al cavo flessibile del secondo cavo di comando 20, mentre attraverso il foro di uscita 32 si estende l'organo di azionamento 14. Il primo foro d'ingresso 28 è allineato con il foro di uscita 32 lungo l'asse x. L'asse parallelo all'asse x e passante per il centro del secondo foro d'ingresso 30 è indicato con x'. Il primo organo terminale 34 si muove avanti e indietro lungo l'asse x comandato dal cavo flessibile del primo cado di comando 18, mentre il secondo organo terminale 36 si muove avanti e indietro lungo l'asse x' comandato dal cavo flessibile del secondo cavo di comando 20.
Il primo organo terminale 34 è rigidamente connesso all'organo di azionamento 14 in modo da traslare insieme a questo lungo l'asse x. Come mostrato in figura 5, il collegamento rigido fra il primo organo terminale 34 e l'organo di azionamento 14 è ad esempio ottenuto grazie al fatto che il primo organo terminale 34 è provvisto di una forcella 38 e che tale forcella 38 è rigidamente connessa mediante perno 40 a una testa 42 (che nell'esempio di realizzazione qui proposto è realizzata come testa sferica) dell'organo di azionamento 14. In questo modo, l'organo di azionamento 14 trasla avanti e indietro lungo l'asse x solidalmente al primo organo terminale 34.
Il secondo organo terminale 36 è connesso all'organo di azionamento 14 mediante un meccanismo di conversione del moto in maniera tale per cui il movimento di traslazione avanti e indietro del secondo organo terminale 36 lungo l'asse x' viene convertito in movimento di rotazione in un verso o nell'altro dell'organo di azionamento 14 intorno all'asse x.
Tale meccanismo di conversione del moto comprende innanzitutto un albero 44 che si estende con il proprio asse (indicato con y) in direzione trasversale, cioè perpendicolarmente alla direzione longitudinale individuata dall'asse x, ed è supportato dall'involucro 24, in particolare dalla parte superiore 24b dell'involucro 24, in modo girevole intorno al proprio asse y. L'asse y è verticalmente sfalsato rispetto agli assi x e x' e, in particolare, si trova al di sopra del piano passante per gli assi x e x'. All'estremità dell'albero 44 posta dallo stesso lato del secondo organo terminale 36 è fissata una leva 46, la quale è dunque solidale a rotazione all'albero 44 intorno all'asse y. All'albero 44, in corrispondenza di una porzione centrale dello stesso, è inoltre fissato un perno 48, che si estende verso il basso perpendicolarmente all'asse y ed ha alla sua estremità inferiore una testa 50, realizzata ad esempio come testa sferica. Anche il perno 48 è dunque solidale a rotazione all'albero 44 intorno all'asse y. Preferibilmente, il perno 48 è posizionato con il proprio asse giacente nel piano verticale passante per l'asse x. Alla leva 46 è incernierata una forcella 52 solidale a traslazione al secondo organo terminale 36. In questo modo, il movimento di traslazione avanti e indietro del secondo organo terminale 36 lungo l'asse x' viene convertito, grazie alla forcella 52 e alla leva 46, in movimento di rotazione in un verso o nell'altro dell'albero 44, e con esso del perno 48, intorno all'asse y, e dunque in oscillazione avanti e indietro della testa 50 del perno 48 nel piano verticale passante per l'asse x.
Il meccanismo di conversione del moto comprende inoltre un corpo tubolare 54 montato in un'apposita sede 56 all'interno dell'involucro 24, coassialmente all'organo di azionamento 14 e al primo organo terminale 34, in modo da potere ruotare intorno al proprio asse (coincidente con l'asse x). Il corpo tubolare 54 comprende una parte di corpo interna 54a e una parte di corpo esterna 54b solidali a rotazione l'una con l'altra intorno all'asse x. La parte di corpo interna 54a è accoppiata a rotazione all'organo di azionamento 14 intorno all'asse x, ma libera di traslare rispetto all'organo di azionamento 14 lungo l'asse x, ad esempio grazie al fatto che porzioni di estremità del perno 40 sporgenti radialmente dalla testa 42 dell'organo di azionamento 14 s'impegnano in modo scorrevole ciascuna in una rispettiva fenditura longitudinale 56 della parte di corpo interna 54a (vedere in particolare figura 5). La parte di corpo esterna 54b è provvista, sulla sua superficie laterale esterna, di una guida 58 nella quale s'impegna in modo scorrevole la testa 50 del perno 48 fissato all'albero 44. La guida 58 è inclinata rispetto all'asse x in maniera tale per cui il movimento di oscillazione avanti e indietro della testa 50 del perno 48 nel piano verticale passante per l'asse x per effetto della rotazione dell'albero 44 intorno all'asse y viene convertito in movimento di rotazione della parte di corpo esterna 54b, e con essa della parte di corpo interna 54a, del corpo tubolare 54, e dunque anche dell'organo di azionamento 14 che è collegato in modo solidale a rotazione alla parte di corpo interna 54a, in un verso o nell'altro intorno all'asse x.
In definitiva, quindi, il movimento di traslazione avanti e indietro del primo organo terminale 34 associato al primo cavo di comando 18 lungo l'asse x viene direttamente trasmesso all'organo di azionamento 14 grazie al collegamento fra la forcella 38 del primo organo terminale 34 e la testa 42 dell'organo di azionamento 14, mentre il movimento di traslazione avanti e indietro del secondo organo terminale 36 associato al secondo cavo di comando 20 lungo l'asse x' viene convertito in movimento di rotazione dell'organo di azionamento 14 in un verso o nell'altro intorno all'asse x grazie al meccanismo di conversione del moto sopra descritto.
Come ben si comprenderà alla luce della descrizione sopra fornita, la presente invenzione fornisce una soluzione semplice, ma al tempo stesso molto efficace, al problema dell'eccessiva rigidezza dei sistemi di comando manuale a barre sinora utilizzati per il comando di cambi di velocità longitudinali, permettendo così di evitare la trasmissione di fastidiose vibrazioni dal cambio di velocità alla leva di comando manuale. Inoltre, l'utilizzo di un sistema di comando a cavi permette di superare molto più agevolmente, rispetto a un sistema di comando a barre, eventuali problemi di ingombro, data la flessibilità dei cavi di comando.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.
Ad esempio, il meccanismo di conversione del moto può avere una configurazione diversa da quella qui illustrata. Il tamburo potrebbe essere infatti provvisto di una ruota dentata, al posto della guida, per essere comandato in rotazione intorno al proprio asse e comandare a sua volta in rotazione l'organo di azionamento.
Claims (6)
- RIVENDICAZIONI 1. Cambio di velocità (10) longitudinale, comprendente un albero d'ingresso e un albero di uscita (12) che si estendono parallelamente l'uno all'altro, e un organo di azionamento (14) che è formato da un albero estendentesi lungo un primo asse (x) parallelo agli assi degli alberi d'ingresso e di uscita (12) ed è atto a essere comandato in traslazione lungo detto primo asse (x) e in rotazione intorno a detto primo asse (x), il cambio di velocità (10) essendo provvisto di un sistema di comando (16, 18, 20, 22) comprendente una leva di comando manuale (16) e organi di trasmissione meccanici (18, 20) per trasmettere all'organo di azionamento (14) comandi di selezione e innesto delle marce impartiti dal guidatore tramite la leva di comando (16), caratterizzato dal fatto che detti organi di trasmissione meccanici (18, 20) sono formati da un primo e un secondo cavo di comando (18, 20) e dal fatto che il sistema di comando (16, 18, 20, 22) comprende inoltre un dispositivo di accoppiamento (22) che accoppia detti primo e secondo cavo di co mando (18, 20) all'organo di azionamento (14) in maniera tale per cui il movimento di traslazione avanti e indietro del primo cavo di comando (18) si traduce in movimento di traslazione avanti e indietro dell'organo di azionamento (14) lungo detto primo asse (x), mentre il movimento di traslazione avanti e indietro del secondo cavo di comando (20) si traduce in movimento di rotazione in un verso o nell'altro dell'organo di azionamento (14) intorno a detto primo asse (x).
- 2. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo di accoppiamento (22) comprende un involucro (24) presentante un primo foro d'ingresso (28), un secondo foro d'ingresso (30) e un foro di uscita (32), in cui attraverso il primo foro d'ingresso (28) e il secondo foro d'ingresso (30) si estendono rispettivamente un primo organo terminale rigido (34) connesso a un cavo flessibile del primo cavo di comando (18) e un secondo organo terminale rigido (36) connesso a un cavo flessibile del secondo cavo di comando (20), e in cui attraverso il foro di uscita (32) si estende l'organo di azionamento (14).
- 3. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 2, in cui detto primo organo terminale rigido (34) si estende lungo detto primo asse (x) e detto secondo organo terminale rigido (36) si estende lungo un secondo asse (x') parallelo a detto primo asse (x).
- 4. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 3, in cui detto primo organo terminale rigido (34) è collegato (38, 40) in modo solidale a traslazione all'organo di azionamento (14).
- 5. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 3 o la rivendicazione 4, in cui il dispositivo di accoppiamento (22) comprende inoltre un meccanismo di conversione del moto (44, 46, 48, 50, 52, 54) atto a convertire il movimento di traslazione avanti e indietro di detto secondo organo terminale rigido (36) in movimento di rotazione in un verso o nell'altro dell'organo di azionamento (14) intorno a detto primo asse (x).
- 6. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 5, in cui detto meccanismo di conversione del moto (44, 46, 48, 50, 52, 54) comprende un albero (44) che si estende lungo un terzo asse (y) diretto perpendicolarmente a detto primo asse (x) ed è supportato dall'involucro (24) in modo girevole intorno a detto terzo asse (y), una leva (46) che è fissata a un'estremità dell'albero (44) posta dallo stesso lato di detto secondo organo terminale (36) ed è incernierata a detto secondo organo terminale (36), in maniera tale per cui il movimento di traslazione avanti e indietro di detto secondo organo terminale (36) lungo detto secondo asse (x') si traduce in movimento di rotazione in un verso o nell'altro della leva (46), e con essa dell'albero (44), intorno al detto terzo asse (y), un perno (48) che è fissato all'albero (44) in una porzione centrale dello stesso e si estende perpendicolarmente a detto terzo asse (y), e un corpo tubolare (54) che si estende lungo detto primo asse (x) ed è montato nell'involucro (24) in modo girevole intorno a detto primo asse (x), il corpo tubolare (54) essendo collegato all'organo di azionamento (14) in modo solidale a rotazione intorno a detto primo asse (x) ed essendo provvisto di mezzi di guida (58) con cui s'impegna in modo scorrevole una testa (50) del perno (48), in maniera tale per cui il movimento di oscillazione della testa (50) del perno (48) per effetto della rotazione dell'albero (44) intorno a detto terzo asse (y) viene convertito in movimento di rotazione del corpo tubolare (54), e con esso dell'organo di azionamento (14), intorno a detto primo asse (x).
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| EP0166532A1 (en) * | 1984-06-25 | 1986-01-02 | Cablecraft Inc. | Two-cable shifting mechanism for transmissions |
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2016
- 2016-12-01 IT IT102016000121952A patent/IT201600121952A1/it unknown
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