IT201800009928A1

IT201800009928A1 - Gruppo di trasmissione per motoveicoli con retromarcia e motoveicolo comprendente il gruppo di trasmissione

Info

Publication number: IT201800009928A1
Application number: IT102018000009928A
Authority: IT
Inventors: Paolo Nesti; Stefano Doveri
Original assignee: Piaggio & C Spa
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2020-04-30
Also published as: JP2022510106A; WO2020089766A1; US20210380200A1; EP3874181B1; TW202028023A; CN113167378A; EP3874181C0; CN113167378B; EP3874181A1; IL282604A; TWI828787B

Description

GRUPPO DI TRASMISSIONE PER MOTOVEICOLI CON RETROMARCIA E MOTOVEICOLO COMPRENDENTE IL GRUPPO DI TRASMISSIONE

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

[0001] La presente invenzione riguarda un gruppo di trasmissione con retromarcia per motoveicoli, in particolare, ma non esclusivamente, per motoveicoli a due o tre ruote. L’invenzione riguarda anche un motoveicolo comprendente il gruppo di trasmissione suddetto.

STATO DELLA TECNICA

[0002] Come è noto, i motoveicoli, in particolare i motocicli, normalmente non sono provvisti di retromarcia. Ne deriva che nelle manovre in retromarcia risultano piuttosto scomodi da spostare perché pesanti e difficili da muovere, soprattutto se il guidatore si trova a cavallo della sella. Risulta altresì scomodo anche scendere dalla sella per spingere manualmente il motoveicolo. Questa operazione diventa particolarmente complicata nel caso in cui sul motoveicolo siede anche un passeggero. L’operazione di spinta a mano diventa poi pressoché impossibile nel caso in cui il motoveicolo non si trovi su terreno liscio e pianeggiante.

[0003] Per ovviare a questi inconvenienti, alcuni motocicli, soprattutto di massa elevata, sono muniti di retromarcia che utilizza un cambio ad ingranaggi molto simile a quelle in uso nel settore automobilistico. Tali soluzioni sono però costose e richiedono necessariamente l’utilizzo di una trasmissione ad ingranaggi. Non si applicano quindi a motocicli che utilizzano una trasmissione a variatore di velocità.

[0004] US 4,923,028 descrive un motociclo con un motore elettrico che comanda la retromarcia. Il motore elettrico viene posto in collegamento meccanico con un albero cardanico principale, che prende il moto dal motore endotermico che comanda la marcia avanti. Il sistema è complesso, vincolato all’utilizzo di un albero cardanico e intrinsecamente non sicuro.

[0005] US 9,926,040 descrive un meccanismo per retromarcia di motoveicoli, che utilizza un motore elettrico ausiliario il quale trasmette il moto a un riduttore ad ingranaggi, il quale può essere innestato su un albero di trasmissione del moto alla ruota motrice tramite un attuatore. Il moto dal motore elettrico al riduttore a ingranaggi è trasmesso tramite un albero flessibile. Il sistema è complesso, ingombrante e poco funzionale.

[0006] Vi è pertanto l’esigenza di realizzare un gruppo di trasmissione che superi o riduca in tutto o in parte gli inconvenienti e i limiti delle trasmissioni note.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

[0007] Per risolvere o alleviare un o più dei limiti ed inconvenienti dei gruppi di trasmissione con retromarcia dell’arte corrente, viene previsto un gruppo di trasmissione per motoveicolo, comprendente un albero di ruota motrice operativamente connesso a una trasmissione principale per il comando della marcia avanti e un motore elettrico di retromarcia. Il gruppo di trasmissione comprende, inoltre, un boccolo di comando trascinato in rotazione dal motore elettrico di retromarcia, e un boccolo condotto di trasmissione, operativamente connesso all’albero della ruota motrice. Viene, inoltre previsto un attuatore per il comando dell’innesto reciproco tra boccolo di comando e boccolo condotto di trasmissione per trasmettere il moto del motore elettrico di retromarcia all’albero della ruota motrice.

[0008] In questo modo con l’attuatore è possibile comandare l’innesto della retromarcia e l’albero della ruota motrice può essere portato in rotazione dal motore elettrico in verso opposto rispetto al normale verso di rotazione per la marcia avanti.

[0009] In forme di realizzazione qui illustrate, l’attuatore è preferibilmente un attuatore lineare, cioè dotato di un elemento di attuazione mobile secondo un asse di traslazione. L’attuatore può essere un attuatore elettrico ad esempio a solenoide, con un elemento di attuazione che può comprendere un’ancora mobile per effetto della forza elettromagnetica generata dal magnete.

[0010] In vantaggiose forme di realizzazione il boccolo di comando e il boccolo condotto di trasmissione sono coassiali all’albero della ruota motrice e girevoli con quest’ultimo attorno ad un asse di rotazione durante la retromarcia.

[0011] In forme di realizzazione qui descritte, il boccolo di comando è connesso al motore elettrico di retromarcia mediante una trasmissione ausiliaria. Questa trasmissione fornisce il corretto rapporto di trasmissione tra motore elettrico e boccolo di comando. In forme di realizzazione particolarmente vantaggiose, la trasmissione ausiliaria comprende una cascata di ingranaggi, cioè una serie di coppie di ingranaggi mutuamente ingrananti, e preferibilmente comprendenti almeno un albero ausiliario e preferibilmente due alberi ausiliari, su ciascuno dei quali sono calettate rispettive coppie di ingranaggi. In vantaggiose forme di realizzazione la trasmissione è tale che l’asse di rotazione del motore elettrico è parallelo all’asse di rotazione dell’albero della ruota motrice. In tal caso è opportuno che la trasmissione comprenda una serie di ruote dentate cilindriche.

[0012] In forme di realizzazione qui descritte il boccolo di comando è torsionalmente accoppiato a un selettore, mobile assialmente rispetto al boccolo di comando e funzionalmente accoppiato all’attuatore. Per mobile assialmente si intende che il selettore è mobile parallelamente al proprio asse di rotazione. Quando il selettore e il boccolo di comando sono coassiali tra loro e all’albero della ruota di trasmissione, il movimento assiale del selettore è un movimento parallelo all’asse di rotazione comune del selettore, dell’albero della ruota motrice e del boccolo di comando.

[0013] In vantaggiose forme di realizzazione, la ruota motrice del motoveicolo non è direttamente collegata all’albero della ruota motrice. Al contrario, può essere previsto un fusello coassiale alla ruota motrice, il quale è collegato all’albero della ruota motrice tramite una ulteriore trasmissione, preferibilmente una trasmissione a ingranaggi. Questi possono essere ingranaggi cilindrici per disporre l’albero della ruota motrice e il fusello della ruota motrice tra loro paralleli.

[0014] Il selettore può essere mobile assialmente per assumere: una prima posizione di disinnesto rispetto al boccolo condotto di trasmissione, in cui il selettore è accoppiato torsionalmente al solo boccolo di comando; e una seconda posizione di innesto rispetto al boccolo condotto di trasmissione, in cui il selettore è accoppiato torsionalmente al boccolo di comando e al boccolo condotto di trasmissione, per trasmettere una coppia dal boccolo di comando al boccolo condotto di trasmissione.

[0015] Il selettore può comprendere una prima dentatura di innesto, atta a cooperare con una seconda dentatura di innesto solidale al boccolo condotto di trasmissione per trasmettere la rotazione del boccolo di comando al boccolo condotto di trasmissione. I denti di innesto possono essere denti di innesto frontali e possono ad esempio essere smussati, per consentire l’allontanamento reciproco del selettore dal boccolo condotto quando il boccolo condotto tende a ruotare a velocità angolare superiore rispetto alla velocità di rotazione del selettore e del boccolo di comando.

[0016] Il gruppo di trasmissione può comprendere un sistema di sicurezza atto a impedire l’attuazione della retromarcia se l’albero della ruota motrice sta ruotando in un verso di avanzamento in marcia avanti. Il sistema di sicurezza può ad esempio essere un sistema di sicurezza ad effetto centrifugo.

[0017] In alcune forme di realizzazione, il sistema di sicurezza comprende almeno una massa centrifuga, e preferibilmente una coppia di masse centrifughe, ruotante con l’albero della ruota motrice e radialmente mobile rispetto ad esso per effetto della forza centrifuga, da una posizione retratta ad una posizione estratta, in detta posizione estratta la massa centrifuga impedendo l’attuazione della retromarcia. In vantaggiose forme di realizzazione il sistema di sicurezza è configurato per impedire l’innesto reciproco tra il selettore e il boccolo condotto di trasmissione se l’albero della ruota motrice sta ruotando in un verso di avanzamento in marcia avanti a una velocità superiore a un valore minimo di sicurezza.

[0018] Per comandare l’innesto e il disinnesto della retromarcia, in vantaggiose forme di realizzazione può essere prevista una forcella mobile, operativamente connessa all’attuatore e al selettore in modo da consentire l’attivazione e la disattivazione della retromarcia.

[0019] In vantaggiose forme di realizzazione la forcella può essere solidale ad un perno o stelo, ovvero può comprendere uno stelo o perno, parallelo ad un asse di traslazione della forcella, il movimento di traslazione essendo impartito dal suddetto attuatore, per comandare l’innesto e il disinnesto della retromarcia.

[0020] Quando l’attuatore è un attuatore lineare dotato di un elemento mobile secondo un asse dell’attuatore, l’asse di traslazione della forcella è vantaggiosamente parallelo all’asse dell’attuatore.

[0021] In alcune forme di realizzazione, il selettore è torsionalmente libero rispetto alla forcella, cioè è vincolato ad esso in modo da poter ruotare attorno al proprio asse di rotazione rispetto alla forcella, la quale è non ruotante. Inoltre, vantaggiosamente, il selettore può essere assialmente vincolato alla forcella, in modo che un movimento della forcella, ad esempio un movimento assiale della forcella impartito dall’attuatore, determina un movimento del selettore lungo l’asse di rotazione del selettore.

[0022] Per trasmettere il movimento dall’attuatore alla forcella è vantaggioso prevedere una leva di comando atta a ruotare attorno ad un perno di articolazione e funzionalmente collegata all’attuatore e alla forcella per trasmettere il movimento dell’attuatore alla forcella. La leva può essere configurata come leva moltiplicatrice. In particolare, in forme di realizzazione particolarmente vantaggiose, il perno di articolazione è disposto in una posizione intermedia tra un primo vincolo della leva all’attuatore e un secondo vincolo della leva alla forcella. Con opportuni rapporti tra le distanze dei due vincoli all’asse di rotazione della leva, definito dal perno, si ottiene una moltiplicazione della forza generata dall’attuatore, per un più facile comando della forcella.

[0023] In forme di realizzazione qui descritte, il motore elettrico e l’attuatore di comando dell’innesto e disinnesto della retromarcia possono essere montati su un carter in cui è alloggiata la trasmissione principale che trasmette la potenza del motore endotermico alla ruota motrice, in particolare e vantaggiosamente una trasmissione con variatore continuo del rapporto di trasmissione.

[0024] In forme di realizzazione qui descritte, l’attuatore può essere montato all’esterno del carter. In alcune forme di realizzazione il motore elettrico può essere montato all’interno del carter. Il carter può alloggiare l’albero della ruota motrice e il fusello della ruota motrice, nonché gli organi coassiali all’albero della ruota motrice in particolare il boccolo di comando e il boccolo condotto di trasmissione, ed il selettore, con la forcella di comando del movimento di innesto e disinnesto. Nel carter possono essere montate la trasmissione, preferibilmente ad ingranaggi, tra il motore elettrico e il boccolo di comando, nonché la trasmissione dall’albero della ruota motrice al fusello della ruota motrice.

[0025] In vantaggiose forme di realizzazione la disposizione degli organi della retromarcia rispetto al carter è tale da non richiedere modifiche rispetto ai carter dell’arte corrente, per gruppi di trasmissione privi di retromarcia.

[0026] Viene anche descritto un motoveicolo comprendente un gruppo di trasmissione come sopra definito e un motore a combustione interna operativamente connesso all’asse della ruota motrice tramite la trasmissione principale.

[0027] Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione sono descritte nel seguito e nelle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0028] L’invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e gli allegati disegni, che illustrano una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano:

la Fig.1 una vista laterale di un motoveicolo, con un gruppo di trasmissione secondo l’invenzione;

la Fig.2 una vista esterna di un coperchio del carter di alloggiamento del gruppo di trasmissione;

la Fig.3 una vista interna del coperchio di Fig.2;

la Fig.4 una vista isometrica della trasmissione del moto dal motore elettrico di retromarcia all’albero della ruota motrice;

la Fig.6 una sezione secondo un piano contenente l’asse di rotazione dell’albero della ruota motrice e del meccanismo di innesto e disinnesto della retromarcia;

la Fig.7 una vista isometrica del boccolo di comando;

la Fig.8 una sezione, secondo un piano contenente l’asse di rotazione, del boccolo condotto di trasmissione, del selettore di innesto della retromarcia e del sistema di sicurezza a masse centrifughe;

le Figg.9A e 9B due viste secondo la linea IX-IX di Fig.8 del sistema di sicurezza a masse centrifughe in due differenti posizioni delle masse centrifughe;

la Fig.10 una vista isometrica del boccolo condotto di trasmissione con relative masse centrifughe del sistema di sicurezza;

la Fig.11 una vista isometrica del selettore per l’innesto della retromarcia; la Fig.12 una vista isometrica di una forcella di comando del selettore; e la Fig.13 una vista isometrica dell’attuatore per l’azionamento della trasmissione della retromarcia.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

[0029] In Fig.1 è mostrata una vista laterale di un motoveicolo 1, nell’esempio illustrato uno scooter, cui può essere applicato un gruppo di trasmissione secondo la presente invenzione. Il motoveicolo comprende un telaio 3 con una sella 5, un manubrio 7 che comanda la sterzata di una o due ruote sterzanti anteriori 9, una ruota motrice posteriore 11 e un motore endotermico 13 che genera la potenza meccanica necessaria all’avanzamento del veicolo in marcia avanti. Con 15 è complessivamente indicato un gruppo di trasmissione che trasferisce la potenza meccanica dal motore endotermico alla ruota motrice 11. Il gruppo di trasmissione comprende un carter 17 al cui interno sono alloggiati la trasmissione meccanica della potenza dal motore endotermico 13 alla ruota motrice 11 e un dispositivo di variazione del rapporto di trasmissione dal motore endotermico 13 alla ruota motrice 11, ad esempio una trasmissione a variatore continuo (brevemente “CVT” – Continuously Variable Transmission).

[0030] Le Figg. 2 e 3 mostrano il lato esterno e il lato interno di un coperchio 18 del carter 17. Con A e B sono indicati gli assi rispettivamente di una puleggia motrice (non mostrata), calettata su una presa di potenza del motore endotermico 13, e di una puleggia condotta 19 (Fig.5) di una trasmissione a variatore continuo. Le caratteristiche della trasmissione a variatore continuo possono essere di tipo di per sé noto e non vengono descritte in dettaglio in questa sede.

[0031] All’interno del carter 17 è alloggiato un motore elettrico di retromarcia 21, che, attraverso una trasmissione a ingranaggi complessivamente indicata con 22 (Fig.4), trasmette il moto ad un boccolo di comando della retromarcia, descritto in dettaglio più avanti. Il boccolo di comando della retromarcia fa parte di un meccanismo o dispositivo di innesto della retromarcia, complessivamente indicato con 24 in Fig.4 e descritto in dettaglio nel seguito.

[0032] Il meccanismo di innesto della retromarcia collega la trasmissione ad ingranaggi 22 ad un albero 23 (Figg. 4, 5) della ruota motrice 11. Un estremo 23A dell’albero 23 è supportato nel carter 17 tramite un cuscinetto di estremità 22 (Fig.5).

[0033] Come visibile in particolare in Fig.3, il motore elettrico di retromarcia 21 è montato, rispetto all’albero 23, su un lato opposto alla trasmissione principale (non mostrata in dettaglio) che si estende dall’asse A all’asse B.

[0034] Sul lato esterno del coperchio 18 del carter 17 è applicato un gruppo di attuazione 25, descritto in dettaglio più avanti con particolare riferimento alla Fig.13, il quale comanda l’innesto e il disinnesto della retromarcia.

[0035] La trasmissione a ingranaggi 22 che trasmette il moto dal motore elettrico di retromarcia 21 al meccanismo di innesto 24 è visibile complessivamente in Fig.4. I singoli ingranaggi che la compongono sono meglio visibili in Fig.5. Più in particolare, un albero di uscita 31 del motore elettrico di retromarcia 21 comprende un pignone 33 che ingrana con un primo ingranaggio o ruota dentata 35 calettata su un primo albero 37, montato per girare folle nel carter 17. Sull’albero 37 è calettato un secondo ingranaggio 39, a sua volta ingranante con un ingranaggio 41 calettato su un secondo albero 42 montato per girare folle nel carter 17, sul quale è calettato un quarto ingranaggio 45. Quest’ultimo trasmette il moto di rotazione al boccolo di comando 47 del meccanismo di innesto della retromarcia 24. Il boccolo di comando 37 è visibile anche nella sezione di Fig.6 ed è illustrato isolato in vista isometrica in Fig.7.

[0036] Più in dettaglio, il boccolo di comando 47 comprende una corona dentata 49 che ingrana con l’ingranaggio o ruota dentata 45 e che è realizzata sul bordo perimetrale di un corpo discoidale 51. Il corpo discoidale 51 è centralmente forato e presenta una prima porzione circa cilindrica 53 sporgente da un lato del corpo discoidale 51 e una seconda porzione circa cilindrica 55 (cfr. Fig.6) sporgente dal lato opposto del corpo discoidale 51. Le porzioni 53 e 55 sono coassiali al corpo discoidale 51. Nella porzione circa cilindrica 53 è montato un cuscinetto 57 tramite il quale il boccolo di comando 47 è supportato sull’albero 23 della ruota motrice 11. Un ulteriore cuscinetto 59 è interposto tra una sede di montaggio realizzata nel carter 17 e la porzione circa cilindrica 53 del boccolo di comando 47. All’interno del cuscinetto 57 è inserita la seconda estremità 23B dell’albero 23 della ruota motrice 11, così che tale albero 23 è supportato girevole nel carter 17, oltre che dal cuscinetto 22 (Fig.5) all’estremità 23A, anche dalla combinazione dei cuscinetti 57, 59 all’estremità 23B.

[0037] Come mostrato in Fig. 7, la porzione circa cilindrica 55 forma un profilo scanalato 55A di accoppiamento torsionale tra il boccolo di comando 47 e un selettore 61 (Figg.5 e 6), che serve per l’innesto e il disinnesto della retromarcia, come verrà appresso chiarito. Il selettore 61 è mostrato montato nelle Figg.5 e 6 e isolatamente in vista isometrica in Fig.11. Il selettore 61 ha una forma sostanzialmente anulare e presenta un profilo scanalato 61A, che si accoppia al profilo scanalato 55A del boccolo di comando 47.

[0038] Come visibile in particolare in Fig.11 e in Fig.8, dove il selettore 61 è montato su un boccolo condotto di trasmissione 63 descritto in maggiore dettaglio nel seguito, il selettore 61 presenta una gola circonferenziale 65 in cui si impegnano rebbi 67A di una forcella di comando 67 funzionalmente collegata al gruppo di attuazione 25 per comandare l’innesto e il disinnesto della retromarcia, nel modo più avanti descritto. La forcella di comando 67 è mostrata in vista isometrica isolatamente in Fig.12.

[0039] Il boccolo condotto di trasmissione 63 è mostrato in vista isometrica in Fig. 10, insieme a organi che definiscono un sistema di sicurezza che impedisce l’innesto della retromarcia se il motoveicolo 1 sta avanzando. Tale sistema di sicurezza sarà descritto più avanti. La Fig.8 mostra il boccolo condotto di trasmissione 63 e il selettore 61 in una sezione secondo un piano contenente l’asse di rotazione X del boccolo condotto di trasmissione 63 e del selettore 61. Come visibile in particolare nelle Figg.8 e 10, il boccolo condotto di trasmissione 63 comprende un corpo discoidale 69 con un risalto anulare 71, da cui sporgono denti frontali smussati 73 definenti una dentatura di innesto. I denti frontali smussati 73 sono atti a cooperare con una dentatura di innesto, comprendente denti frontali smussati 75 di innesto solidali al selettore 61, visibili in particolare in Fig.11. I denti frontali 75 sporgono da una superficie 61B del selettore 61 rivolta verso il boccolo condotto di trasmissione 63, dalla quale sporge anche un risalto anulare 77 di diametro inferiore rispetto al diametro lungo il quale sono disposti i denti frontali 75 del selettore 61. Come visibile in particolare nella sezione di Fig.8, il risalto anulare 77 può essere formato da un anello riportato in una sede formata nel corpo principale del selettore 61.

[0040] Il boccolo condotto di trasmissione 63 è calettato su una bussola 79, al cui interno è ricavato un profilo scanalato 81, come visibile in particolare nella Fig.8. In assetto montato la bussola 79 con il boccolo di trasmissione 63 su di esso calettato, è investito sull’albero 23 della ruota motrice. Il profilo scanalato 81 della bussola 79 si impegna a un corrispondente profilo scanalato 83 formato sull’albero 23 della ruota motrice. In questo modo il boccolo condotto di trasmissione 63, la bussola 79 e l’albero 23 della ruota motrice 11 sono coassiali e vincolati torsionalmente l’uno all’altro per ruotare solidalmente.

[0041] Il boccolo condotto di trasmissione 63 è associato a un sistema di sicurezza che impedisce l’innesto della retromarcia quando il motoveicolo 1 sta avanzando in direzione di marcia avanti ed in ogni caso quando la ruota motrice 11 sta ruotando a una velocità angolare superiore a un certo valore di soglia. Nella forma di realizzazione illustrata, il sistema di sicurezza è un sistema di tipo centrifugo. In sintesi, il sistema di sicurezza comprende masse che ruotano insieme al boccolo condotto di trasmissione 63 e all’albero 23 della ruota motrice 11. Se l’albero 23 ruota a una velocità superiore alla velocità di soglia, la forza centrifuga agente sulle masse ruotanti insieme al boccolo condotto di trasmissione 63 ed all’albero 23 si dispongono in una posizione radiale distante dall’asse di rotazione (asse X), impedendo in questo modo l’innesto della retromarcia.

[0042] Più in particolare, nella forma di realizzazione illustrata al boccolo condotto di trasmissione 63 sono articolate due masse 84 tramite rispettivi perni di articolazione 85 (vedasi in particolare Figg.8, 9A, 9B). Ad esempio, le masse 84 possono avere una forma arcuata e possono essere alloggiate in una sede anulare 87 del boccolo condotto di trasmissione 63, come mostrato in particolare nelle Figg. 8, 9A, 9B. La sede anulare 87 ha una dimensione radiale sufficiente a consentire una oscillazione delle masse 84 attorno ai perni 85 dall’una all’altra di due posizioni mostrate nelle Figg. 9A e 9B. Più in particolare, nella Fig.9A le masse sono in una posizione di minima distanza dall’asse di rotazione X. Un organo elastico 91, ad esempio una molla elicoidale di trazione 91, può essere fissato ad estremi delle masse 84 opposti agli estremi in cui le masse 84 sono articolare tramite i perni 85 al boccolo condotto di trasmissione 63. L’organo elastico 91 sollecita le masse 84 nella posizione di Fig.9A, che è una posizione di minima energia. Quando le masse 84 ruotano attorno all’asse X del boccolo condotto di trasmissione 63, la forza centrifuga cui esse sono soggette tende a spostare le masse 84 dalla posizione di Fig.9A alla posizione di Fig.9B, vincendo la forza elastica dell’organo elastico 91.

[0043] Sull’albero 23 della ruota motrice 11 è calettata una frizione parastrappi 93, che riceve il moto in ingresso da un albero cavo 95, sul quale è calettata la puleggia condotta 19 della trasmissione a variatore continuo, vedasi in particolare Fig.5. Con 97 è indicata una cinghia a sezione trapezoidale, che riceve il moto dalla puleggia motrice (non mostrata) del variatore continuo e lo trasferisce alla puleggia condotta 19. Il moto di rotazione fornito dalla trasmissione a variatore continuo viene trasmesso tramite la frizione parastrappi 93 all’albero 23 della ruota motrice 11 quando il motoveicolo 1 deve avanzare nel verso di marcia avanti.

[0044] Nella forma di realizzazione illustrata, l’albero 23 della ruota motrice 11 è collegato meccanicamente a un fusello 101 della ruota motrice 11 (vedasi Fig.5) per mezzo di una serie di ingranaggi. Il fusello 101 è supportato nel carter 17 tramite cuscinetti 102, 104. Nella forma di realizzazione illustrata, la trasmissione tra l’albero 23 e il fusello 101 comprende un primo ingranaggio 101 solidale all’albero 23 o formato di pezzo con esso. Il primo ingranaggio 103 ingrana con un ingranaggio 105, calettato su un albero intermedio, montato per ruotare folle nel carter 17 e sul quale è calettato un ulteriore ingranaggio 107. Quest’ultimo ingrana con un ingranaggio 109 calettato sul fusello 101 della ruota motrice 11.

[0045] Il funzionamento del gruppo di trasmissione sin qui descritto è il seguente.

[0046] Durante la marcia avanti del motoveicolo 1 il motore endotermico 13 fornisce potenza meccanica alla ruota motrice posteriore 11 attraverso la trasmissione comprendente il variatore di velocità di cui fanno parte la puleggia motrice (non mostrata), la cinghia 97 e la puleggia condotta 19. Il moto è trasmesso dalla puleggia condotta 95, tramite l’albero cavo 95 e la frizione parastrappi 93, all’albero 23 e da questo, attraverso gli ingranaggi 103, 105, 107, 109, al fusello 101 della ruota motrice 11.

[0047] Durante la marcia avanti del veicolo 1 il dispositivo di retromarcia è disattivo. La forcella di comando 67 si trova in una posizione arretrata, in cui è spinta da una molla di compressione 111 (Fig.5 e 6), che sollecita la forcella di comando 67 secondo la freccia f67. In questa posizione, la forcella di comando 67 mantiene il selettore 61 in una posizione disattiva, mostrata nelle Figg.5 e 6. In tale posizione disattiva i denti frontali 75 del selettore 61 sono disimpegnati dai denti frontali 73 solidali al boccolo condotto di trasmissione 63. Un’eventuale rotazione del motore elettrico di retromarcia 21 non avrebbe alcun effetto sulla ruota motrice 11.

[0048] Quando il motoveicolo 1 avanza in marcia avanti, la rotazione dell’albero 23 fa sì che le masse centrifughe 84 si mantengano nella posizione espansa di Fig. 9B. In tale posizione, le masse 84 impediscono eventuali movimenti di accostamento del selettore 61 al boccolo condotto di trasmissione 63. Infatti, trovandosi nella posizione espansa di Fig.9B, le masse 84 si trovano di fronte al risalto anulare 77 solidale al selettore 63, come visibile in dettaglio in Fig.8. Un eventuale movimento assiale del selettore 61 verso il boccolo condotto di trasmissione 63 è impedito dal fatto che le masse 84 vanno in battuta con il risalto anulare 77. In questo modo, qualora un errore di manovra o un guasto della centralina di controllo del motoveicolo 1 provocasse una spinta del selettore 61 per mezzo della forcella di comando 67, tale spinta non provocherebbe l’innesto reciproco dei denti frontali 73, 75.

[0049] La retromarcia può quindi essere innestata solo se il motoveicolo 1 è fermo o comunque solo se il fusello 101 della ruota motrice 11 e quindi l’albero 23 della ruota motrice 11 ruotano ad una velocità così bassa (soglia di velocità minima) che le masse 84 si trovano nella posizione di minima energia rappresentata in Fig.9A.

[0050] Per innestare la retromarcia e provocare l’avanzamento del motoveicolo 1 in retromarcia, una volta cessato il movimento di avanzamento in marcia avanti, viene spostata la forcella di comando 67 in un verso opposto rispetto alla freccia f67 (Fig.6). Il movimento è fornito da un attuatore appresso descritto, tramite il quale viene vinta la forza della molla di compressione 111. Il movimento della forcella 67 in verso opposto alla freccia f67 provoca uno scorrimento assiale del selettore 61 parallelamente all’asse di rotazione X dell’albero 23 della ruota motrice 11, coincidente con l’asse di rotazione del boccolo di comando 47, del boccolo condotto di trasmissione 63 e del selettore 61. Lo scorrimento è consentito dall’accoppiamento tra il profilo scanalato 61A del selettore 61 e il profilo scanalato 55 del boccolo di comando 47.

[0051] Con questo movimento assiale i denti frontali 75 del selettore 61 si innestano con i denti frontali 73 del boccolo condotto di trasmissione 63.

[0052] Una volta eseguito lo spostamento assiale del selettore 61 verso il boccolo condotto di trasmissione 63, può essere azionato il motore elettrico di retromarcia 21. Questo porta in rotazione, tramite gli ingranaggi 33, 35, 39, 41 il boccolo di comando 43. L’accoppiamento tra i profili scanalati 55 e 61A trasmette il moto al selettore 61 e l’accoppiamento tra i denti frontali 75 ed i denti frontali 73 trasmette il moto di rotazione al boccolo condotto di trasmissione 63. Il boccolo condotto di trasmissione 63 trasmette il moto di rotazione all’albero 23 della ruota motrice 11 per mezzo del profilo scanalato 81 ingranante con il profilo scanalato 83 dell’albero 23. L’albero 23 tramite poi il moto alla ruota motrice 11 tramite la serie di ingranaggi 103, 105, 107, 109 e il fusello 101

[0053] Una volta eseguita la corsa in retromarcia desiderata, ad esempio per effettuare una manovra di parcheggio, il motore elettrico di retromarcia 21 può essere arrestato e il selettore 61 può essere fatto arretrare, portando la forcella di comando 67 nella posizione di disinnesto per effetto della spinta operata dalla molla di compressione 111, dopo aver disattivato l’attuatore che ha innestato la retromarcia.

[0054] Se durante la retromarcia la velocità di rotazione del boccolo condotto di trasmissione 63 diviene superiore alla velocità di rotazione del selettore 61 e del boccolo di comando 43, la forma smussata dei denti frontali di innesto 75, 73 consente al boccolo condotto di trasmissione 63 di sopravanzare in rotazione il selettore 61, evitando il rischio di rotture dei componenti del sistema di retromarcia sopra descritti.

[0055] Per comandare il movimento della forcella di comando 67 è previsto il gruppo di attuazione 25 montato preferibilmente sull’esterno del carter 17, come mostrato in Fig.2. Il gruppo di attuazione 25 è inoltre visibile in vista isometrica e separato dal carter 17 in Fig.13.

[0056] Nella forma di realizzazione illustrata, il gruppo di attuazione 25 comprende un attuatore 121, preferibilmente di tipo lineare, cioè che presenta un elemento mobile secondo un asse di traslazione. Ad esempio, l’attuatore 121 può essere un attuatore a solenoide con un’ancora mobile 121A. L’attuatore 121 può essere montato su una piastra 128 solidale al carter 17. L’attuatore 121 agisce su una prima estremità 125A di una leva 125 articolata attorno ad un perno 126 solidale alla piastra 128 e quindi al carter 17. Il perno di rotazione 126 è posto in una posizione intermedia tra le estremità 125A, 125B della leva 125. Queste estremità definiscono i vincoli tra la leva 125 e l’attuatore 121, nonché tra la leva 125 e la forcella 67. Il movimento secondo la freccia f121 (Fig.13) dell’ancora mobile 121A dell’attuatore a solenoide 121 provoca un’oscillazione della leva 125 attorno al perno 126 e un corrispondente movimento secondo f125 della seconda estremità 125B della leva 125. La seconda estremità 125B della leva 125 preme contro un perno o stelo 127 (vedasi Figg.12 e 6) solidale alla forcella di comando 67.

[0057] In vantaggiose forme di realizzazione, lo stelo o perno 127 è sostanzialmente ortogonale al corpo principale della forcella di comando 67, il quale corpo principale forma i due rebbi 67A. In forme di realizzazione particolarmente vantaggiose, l’asse del perno 127 è parallelo all’asse dell’albero 23.

[0058] L’asse del perno 127 definisce la direzione di traslazione della forcella, preferibilmente parallela all’asse di rotazione dell’albero 23, del boccolo di comando 47, del selettore 61 e del boccolo condotto di trasmissione 63. L’asse del perno 127 è inoltre preferibilmente parallelo e distanziato (cioè non coassiale) all’asse dell’ancora mobile 121A dell’attuatore 121; esso è cioè parallelo all’asse del moto dell’attuatore 121. Questa particolare disposizione della forcella di comando 67 e dell’attuatore 121 in parallelo consente di ottimizzare l’ingombro complessivo del gruppo motore, rispetto ad una soluzione in cui l’attuatore è montato coassiale e di testa rispetto allo stelo 127 della forcella di comando 67.

[0059] In sostanza, quindi, l’attuatore a solenoide 121 è configurato per spingere, tramite la leva moltiplicatrice 125, la forcella di comando 67 in posizione attiva contro la forza della molla di compressione 111.

[0060] Per una maggiore sicurezza del dispositivo di retromarcia, può essere previsto un sensore di sicurezza atto a rilevare la posizione dell’attuatore e della leva 67. Ad esempio, se è prevista una leva 125, il sensore 123 può essere associato alla leva 125, per rilevare l’effettiva posizione della leva stessa e quindi l’effettiva posizione (innestata o disinnestata) del dispositivo di retromarcia. Il sensore 123 può essere ad esempio interfacciato a un’unità centrale di controllo elettronico, che fornisce il consenso alla marcia in avanti del motoveicolo 1 solo quando la leva 125 si trova in posizione di retromarcia disinserita. Il sensore 123 può inoltre fornire un segnale di consenso all’avviamento del motore elettrico di retromarcia 21. Tale consenso è fornito solo se l’unità centrale di controllo (non mostrata) riceve dal sensore 123 un segnale di avvenuto innesto del selettore 61 tramite la forcella di comando 67. Preferibilmente, il sensore 123 è disposto sullo stesso lato della leva 125 in cui sono disposti anche la forcella di comando 67 e l’attuatore 121 ed il suo asse risulta parallelo a quello di questi due ultimi elementi. In altri termini, come si osserva ad esempio in Figg.2 e 13, l’attuatore 121, il sensore 123 e lo stelo 127 con relativa forcella di comando 67 sono posizionati sul lato della forcella rivolto verso l’interno del carter 17. Questa particolare disposizione della forcella di comando 67, dell’attuatore 121 e del ensore 123, consente di compattare il gruppo di attuazione del boccolo di comando 47 e di minimizzare l’ingombro laterale del veicolo.

0061] L’utilizzo di una leva di moltiplicazione 125 interposta tra l’attuatore 121 e a forcella di comando 67 consente di ridurre la forza richiesta all’attuatore 121 e quindi di ridurre il costo e la dimensione dell’attuatore.

Claims

GRUPPO DI TRASMISSIONE PER MOTOVEICOLI CON RETROMARCIA E MOTOVEICOLO COMPRENDENTE IL GRUPPO DI TRASMISSIONE RIVENDICAZIONI 1. Un gruppo di trasmissione (15) per motoveicolo (1), comprendente: un albero (23) di ruota motrice operativamente connesso a una trasmissione principale (19, 97) per il comando della marcia avanti; un motore elettrico di retromarcia (21); un boccolo di comando (47) trascinato in rotazione dal motore elettrico di retromarcia (21); un boccolo condotto di trasmissione (63), operativamente connesso all’albero (23)della ruota motrice; un attuatore (121) per il comando dell’innesto reciproco tra boccolo di comando (47) e boccolo condotto di trasmissione (63) per trasmettere il moto del motore elettrico di retromarcia (21) all’albero (23) della ruota motrice.
2. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 1, in cui il boccolo di comando (47) e il boccolo condotto di trasmissione (63) sono coassiali all’albero (23) della ruota motrice e girevoli con quest’ultimo attorno ad un asse di rotazione (X) durante la retromarcia.
3. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 1 o 2, in cui il boccolo di comando (43) è operativamente connesso al motore elettrico di retromarcia (21) mediante una trasmissione ausiliaria (33-45).
4. Il gruppo di trasmissione (15) di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il boccolo di comando (43) è torsionalmente accoppiato a un selettore (61), mobile assialmente rispetto al boccolo di comando (43) e funzionalmente accoppiato all’attuatore.
5. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 4, in cui il selettore è (61) coassiale al boccolo di comando (43) e al boccolo condotto di trasmissione (63) ed è mobile parallelamente ad un asse di rotazione (X) del boccolo di comando (43) e del boccolo condotto di trasmissione (63), per assumere: una prima posizione di disinnesto rispetto al boccolo condotto di trasmissione (63), in cui il selettore (61) è accoppiato torsionalmente al solo boccolo di comando (43); e una seconda posizione di innesto rispetto al boccolo condotto di trasmissione (63), in cui il selettore (61) è accoppiato torsionalmente al boccolo di comando (43) e al boccolo condotto di trasmissione (63), per trasmettere una coppia dal boccolo di comando (43) al boccolo condotto di trasmissione (63).
6. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 4 o 5, in cui il selettore (61) comprende una prima dentatura di innesto (75), atta a cooperare con una seconda dentatura di innesto (73) solidale al boccolo condotto di trasmissione (63) per trasmettere la rotazione del boccolo di comando (43) al boccolo condotto di trasmissione (63), preferibilmente ciascuna di dette prima dentatura di innesto e seconda dentatura di innesto comprendendo rispettivi denti a innesto frontale.
7. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 6, in cui ciascuna di dette prima dentatura di innesto (75) e seconda dentatura di innesto (73) comprende rispettivi denti smussati per consentire al boccolo condotto di trasmissione (63) di allontanare il selettore (61) dal boccolo condotto di trasmissione (63) quando l’albero (23) della ruota motrice ruota a velocità angolare superiore rispetto al boccolo condotto di trasmissione (63) in un verso di rotazione a retromarcia.
8. Il gruppo di trasmissione (15) di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sistema di sicurezza atto a impedire l’attuazione della retromarcia se l’albero (23) della ruota motrice sta ruotando in un verso di avanzamento in marcia avanti.
9. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 8, in cui il sistema di sicurezza comprende almeno una massa centrifuga (84), ruotante con l’albero (23) della ruota motrice e radialmente mobile rispetto ad esso, per effetto della forza centrifuga, da una posizione retratta ad una posizione estratta, in detta posizione estratta la massa centrifuga (84) impedendo l’attuazione della retromarcia.
10. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 8, quando dipendente almeno dalla rivendicazione 4, in cui il sistema di sicurezza è configurato per impedire l’innesto reciproco tra il selettore (61) e il boccolo condotto di trasmissione (63) se l’albero (23) della ruota motrice sta ruotando in un verso di avanzamento in marcia avanti a una velocità superiore ad un valore minimo di sicurezza.
11. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 10, in cui il sistema di sicurezza comprende almeno una massa centrifuga (84) montata sul boccolo condotto di trasmissione (63) e collegata ad esso in modo da potersi muovere sotto l’effetto della forza centrifuga da una prima posizione radiale a minore distanza dall’asse di rotazione (X) del boccolo condotto di trasmissione (63) a una seconda posizione radiale a maggiore distanza dall’asse di rotazione (X) del boccolo condotto di trasmissione (63); in cui un organo elastico (91) è configurato per richiamare la massa centrifuga (84) nella prima posizione radiale; e in cui quando la massa centrifuga (84) è nella seconda posizione radiale, essa impedisce l’innesto del selettore (61) con il boccolo condotto di trasmissione (63).
12. Il gruppo di trasmissione (15) di una o più delle rivendicazioni 4 a 11, comprendente, inoltre, una forcella mobile (67), operativamente connessa all’attuatore (121) e al selettore (61), in modo da consentire l’attivazione e la disattivazione della retromarcia.
13. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 12, in cui l’attuatore (121) è un attuatore lineare dotato di un elemento mobile (121A) secondo un asse dell’attuatore, e in cui l’asse di traslazione della forcella (67) è parallelo all’asse dell’attuatore (121).
14. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 12 o 13, in cui il selettore (61) è torsionalmente libero rispetto alla forcella (67), così da poter ruotare attorno al proprio asse di rotazione (X) rispetto alla forcella (67), ed è assialmente vincolato alla forcella (67), in modo che un movimento assiale della forcella determina un movimento del selettore (61) lungo l’asse di rotazione (X) del selettore; e in cui l’attuatore (121) è atto a impartire un movimento assiale alla forcella (67).
15. Il gruppo di trasmissione (15) di una o più delle rivendicazioni 12 a 14, comprendente, inoltre, una leva di comando (125) atta a ruotare attorno ad un perno di articolazione (126) e funzionalmente collegata all’attuatore (121) ed alla forcella (67) per trasmettere il movimento dell’attuatore (121) alla forcella (67), detto perno di articolazione (126) essendo preferibilmente disposto in una posizione intermedia tra un primo vincolo (125A) della leva (125) all’attuatore (121) e un secondo vincolo (125B) della leva (125) alla forcella (67)..
16. Il gruppo di trasmissione (15) della rivendicazione 15, in cui la forcella (67) e l’attuatore (121) sono disposti in modo da cooperare con la leva di comando (125) dallo stesso lato di detta leva di comando.
17. Il gruppo di trasmissione (15) di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sensore di sicurezza (123) atto a rilevare la posizione dell’attuatore (121).
18. Il gruppo di trasmissione (15) di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il motore elettrico di retromarcia (21) è disposto da parte opposta alla trasmissione principale, rispetto all’albero della ruota motrice.
19. Il gruppo di trasmissione di una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il motore elettrico di retromarcia (21) e la trasmissione ausiliaria sono montati in un carter (17) di chiusura del gruppo di trasmissione, il carter alloggiandola trasmissione principale.
20. Il gruppo di trasmissione (15) di una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente, inoltre, una trasmissione (103-109), preferibilmente ad ingranaggi, tra l’albero (23) della ruota motrice e un fusello (101) della ruota motrice; ed in cui preferibilmente l’albero (23) della ruota motrice e il fusello (101) sono tra loro paralleli.
21. Un motoveicolo (1) comprendente un gruppo di trasmissione (15) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti e un motore a combustione interna (13) operativamente connesso a una ruota motrice (11) tramite la trasmissione principale (19, 97).