IT202000014653A1

IT202000014653A1 - Mozzo ruota per assale di veicolo comprendente un sistema di riduzione integrato migliorato

Info

Publication number: IT202000014653A1
Application number: IT102020000014653A
Authority: IT
Inventors: Lemos Jose Francivaldo Pereira
Original assignee: Iveco Spa
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2021-12-18
Also published as: EP3925811A1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?MOZZO RUOTA PER ASSALE DI VEICOLO COMPRENDENTE UN SISTEMA DI RIDUZIONE INTEGRATO MIGLIORATO?

SETTORE TECNICO

La presente invenzione ? relativa ad un mozzo ruota per assale di veicolo, in particolare un mozzo ruota per un assale di un veicolo pesante comprendente un sistema di riduzione integrato nel mozzo stesso.

STATO DELL?ARTE NOTA

Come noto, ? indispensabile ridurre la coppia proveniente dall?albero motore rispetto agli assali in un veicolo su ruote provvisto almeno di un motore a combustione interna.

Come altres? noto, i veicoli sono normalmente provvisti di un gruppo differenziale configurato per differenziale la coppia proveniente dall?albero motore tra una coppia di semiassi dell?assale, per noti esigenze di dinamica durante la guida del veicolo.

La riduzione di coppia prima menzionata ? normalmente realizzata tramite noti dispositivi di cambio posti tra l?albero motore ed il suddetto gruppo differenziale.

Tuttavia, nel caso di veicolo pesanti ? noto che tali rapporti di riduzione siano insufficienti in numero per poter fornire un rapporto di riduzione adeguato tra la coppia all?albero motore e la coppia alle ruote dell?assale nelle varie condizioni di carico.

E? infatti chiaro che un veicolo pesante, quale un autocarro, debba sopportare una notevole differenza di peso tra la condizione scarica e quella di massimo carico e dunque non ? detto che le marce pi? alte a disposizione siano quelle pi? adatte alla condizione di veicolo scarico.

E? dunque sentita l?esigenza di provvedere un sistema di riduzione per assale di un veicolo che possa risolvere i problemi sopra esposti.

Scopo della presente invenzione ? soddisfare le esigenze summenzionate in modo ottimizzato ed economico.

SOMMARIO DELL?INVENZIONE

Il suddetto scopo ? raggiunto da un mozzo ruota per un assale provvisto di un sistema di riduzione integrato ed un veicolo come rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene descritta nel seguito una forma preferita di attuazione, a titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati nei quali:

? figura 1 ? una vista in sezione longitudinale schematica di un mozzo ruota di un assale comprendente un sistema di riduzione secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione in una prima condizione operativa;

? figura 2 ? una vista in sezione longitudinale schematica del mozzo ruota di assale di figura 1 in una seconda condizione operativa;

? figura 3 ? una vista in sezione longitudinale schematica di un mozzo ruota di un assale comprendente un sistema di riduzione secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione in una prima condizione operativa;

? figura 4 ? una vista in sezione longitudinale schematica del mozzo ruota di assale di figura 4 in una seconda condizione operativa;

? figura 5 ? una vista in sezione longitudinale schematica di un mozzo ruota di un assale comprendente un sistema di riduzione secondo una terza forma di realizzazione della presente invenzione in una prima condizione operativa;

? figura 6 ? una vista in sezione longitudinale schematica del mozzo ruota di assale di figura 5 in una seconda condizione operativa;

? figure 1A, 3A e 5A sono rispettive vista di forme di realizzazione alternative delle forme di realizzazione di figure 1, 3 e 5;

? figure da 7A a 7F rappresentano in modo semplificato unitamente a linee indicanti il passaggio di coppia nel mozzo ruota di assale di rispettivamente figure 1 e 2, 3 e 4, 5 e 6;

? figura 8 illustra una vista parzialmente sezionata di un assale comprende un mozzo ruota del tipo secondo le forme di realizzazione di figure da 1 a 6;

? figura 9 illustra una vista parzialmente sezionata di un assale comprende un mozzo ruota del tipo secondo le forme di realizzazione di figure da 10 a 14;

? figura 10 ? una vista in sezione longitudinale schematica di un mozzo ruota di un assale comprendente un sistema di riduzione secondo una quarta forma di realizzazione della presente invenzione in una prima condizione operativa;

? figura 11 ? una vista in sezione longitudinale schematica del mozzo ruota di assale di figura 10 in una seconda condizione operativa;

? figura 12 ? una vista in sezione longitudinale schematica del mozzo ruota di assale di figura 10 in una terza condizione operativa;

? figura 13 ? una vista prospettica parzialmente sezionata del mozzo ruota di assale di figura 10;

? figure 14A, 14B sono rispettive viste parzialmente sezionate destra e sinistra di una porzione del mozzo ruota di figura 13; e

? Figure da 15A a 15C rappresentano in modo semplificato unitamente a linee indicanti il passaggio di coppia nel mozzo ruota di assale di rispettivamente figure 10, 11 e 12. DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE

Nelle figure 8 e 9 ? globalmente indicato con 1 un assale di un veicolo, preferibilmente un veicolo pesante per esempio un autocarro, comprendente essenzialmente una carcassa 2 definente uno spazio 3 ed una coppia di semiassi 4, 5 alloggiati, almeno parzialmente, nello spazio 3.

La carcassa 2 definisce una forma estendentesi lungo un asse A longitudinale che comprende essenzialmente una porzione centrale 2a ed una coppia di porzioni laterali 2b estendentesi in continuit? dalla porzione centrale 2a lungo l?asse A. Vantaggiosamente, la porzione centrale 2a ha un?estensione in direzione trasversale rispetto all?asse A maggiore rispetto all?estensione nella medesima direzione delle porzioni laterali 2b.

Secondo la forma di realizzazione descritta le porzioni laterali 2b sono aperte in estremit? grazie a rispettive aperture 2c realizzate alle rispettive estremit? delle porzioni laterali 2b in modo da permettere la comunicazione dello spazio 3 con uno spazio esterno ed in modo da permettere la fuoriuscita di rispettive porzioni terminali esterne 5a dei semiassi 4, 5 dalla carcassa 2.

Ulteriormente, l?assale 1 comprende una coppia di mozzi ruota 6 vantaggiosamente portati dalla carcassa 2 in modo rotazionalmente libero e ciascuno configurato per cooperare con una rispettiva porzione terminale dei semiassi 4, 5 come descritto in dettaglio nel seguito.

La porzione centrale 2a della carcassa 2 definisce altres? una ulteriore apertura (non illustrata) configurata per consentire il passaggio di un albero motore operativamente collegato ad una fonte di coppia quale un motore a combustione interna (non illustrato).

L?albero motore ? operativamente collegato ai semiassi 4, 5 tramite un gruppo divisore di coppia, non illustrato, configurato per ripartire la coppia proveniente all?albero motore tra i semi-assi 4, 5. Tale gruppo divisore di coppia pu? essere di qualsivoglia tipologia, quale un differenziale o un assieme di trasmissione generico.

In merito ai mozzi ruota 6, si far? riferimento ad uno solo di essi per semplicit?, ad esempio quello destro, e le considerazioni sotto riportate valgono allo stesso modo anche per il mozzo ruota sinistro, ovviamente, essendo la struttura ivi descritta speculare rispetto ad un piano longitudinale B del veicolo.

Il mozzo ruota 6, come detto, ? supportato in modo rotazionalmente libero rispetto alla carcassa 2, in particolare ? cavo ed ? supportato esternamente rispetto alla porzione laterale 2b della carcassa 2, coassialmente rispetto all?asse longitudinale A. Nell?esempio ivi descritto il mozzo ruota 6 ? supportato per mezzo di elementi di supporto 7 quali ad esempio una coppia di cuscinetti conici e mezzi di tenuta 8, quali O-ring.

In particolare, il mozzo 6 comprende una porzione principale 6a di forma sostanzialmente cilindrica portata dalla carcassa 2 ed una porzione anulare 6b alloggiata attorno alla porzione laterale 2b della carcassa 2 e portata dalla porzione principale 6a. Vantaggiosamente, la porzione centrale 6a e la porzione anulare 6b sono assieme per mezzo di mezzi filettati, di tipo noto, ed, opzionalmente, con l?ausilio di ulteriori parti intermedie, in funzione del montaggio dovuto alla tipologia e peso di veicolo e dunque non descritte in dettaglio.

La porzione cilindrica 6a definisce con la porzione laterale 2b della carcassa 2 una camera 9 assialmente delimitata lungo l?asse A tra l?apertura 2c, e dunque dagli elementi di supporto 7, e da parte opposta da una parete assiale 6c facente parte della porzione cilindrica 6a; tale camera 9 ? radialmente delimitata attorno all?asse A dalla superficie interna della porzione principale 6a del mozzo ruota 6.

Il mozzo ruota 6 ? operativamente collegato all?assale 5 per mezzo di un gruppo riduttore 11 alloggiato all?interno della camera 9 e configurato per collegare il mozzo ruota 6 al semiasse 5 con pi? rapporti di trasmissione differenti cio? in modo che la velocit?/coppia al semiasse 5 sia differenti rispetto alla velocit?/coppia al mozzo ruota 6.

Secondo la forma di realizzazione di figure da 1 a 8, il mozzo ruota 6 ? provvisto di un gruppo riduttore 11 che permette di ottenere due rapporti di trasmissione differenti tra semiasse 5 e mozzo ruota 6.

In particolare, il gruppo riduttore 11 comprende un selettore 12 rotazionalmente accoppiato al semiasse 5 e configurato per muoversi liberamente su di esso lungo l?asse A sotto l?azione di mezzi attuatori 13, descritti in seguito. Il selettore 12 ? vantaggiosamente accoppiato al semiasse 5 per mezzo di un accoppiamento scanalato 14, quale un millerighe.

Il gruppo riduttore 11 comprende inoltre un rotismo 15 configurato per cooperare con il selettore 12 secondo una prima ed una seconda condizione operativa caratterizzate da due rapporti di trasmissione differenti tra semiasse 5 e mozzo ruota 6.

In particolare, il rotismo 15 ? un rotismo epicicloidale comprendente una pluralit? di satelliti 16 portati dal mozzo ruota 6 ed una coppia di ruote dentate 17, 18 ingrananti con tali satelliti 16. Preferibilmente, il rotismo 15 comprende quattro satelliti portati a croce dal mozzo ruota 6.

In maggior dettaglio, una prima ruota dentata 17 ? portata solidale dall?estremit? della carcassa 2 in prossimit? dell?apertura 2c coassialmente all?asse A mentre una seconda ruota dentata 18 ? portata in modo rotazionalmente libero dalla porzione principale 6a del mozzo 6 In particolare, tale seconda ruota dentata 18 ? supportata assialmente libera di ruotare attorno all?asse A sulla parete assiale 6c della porzione principale 6a.

Ciascun satellite 16 ? portato dal mozzo ruota 6 per mezzo di rispettivi perni 19 attorno al quale ciascun satellite 16 pu? ruotare, ad esempio per mezzo di una boccola 21. I perni 19 sono fissati solidamente al mozzo ruota 6 e fissati in rispettive aperture 22, ad esempio tramite elementi filettati/spine o tramite qualsivoglia modalit? di fissaggio nota.

Ciascun perno 19 si estende lungo un asse B incidente rispetto all?asse A dell?assale 1. Conseguentemente, le ruote dentate 17, 18 ingranano con i satelliti 16 per mezzo di rispettivi accoppiamenti conici.

Nella forma realizzativa di figura 1 e 2, gli assi B dei perni 19 sono perpendicolari all?asse A longitudinale dall?assale 1 per cui le dimensioni delle ruote dentate 17, 18 sono sostanzialmente uguali tra loro.

Nella forma realizzativa di figura 3 e 4, gli assi B dei perni 19 sono inclinati rispetto all?asse A longitudinale dall?assale 1 di un angolo ? acuto rivolto verso la parete assiale 6c del mozzo ruota 6, per cui la prima ruota dentata 17 ha estensione radiale rispetto all?asse A maggiore rispetto alla seconda ruota dentata 18.

Nella forma realizzativa di figura 5 e 6, gli assi B dei perni 19 sono inclinati rispetto all?asse A longitudinale dall?assale 1 di un angolo ? acuto rivolto verso la carcassa 2, per cui la prima ruota dentata 17 ha estensione radiale rispetto all?asse A minore rispetto alla seconda ruota dentata 18.

In ciascuna delle forme realizzative sopra descritte, il selettore 12 comprende un albero selettore 23 coassiale al semiasse 5 e comprendente un?estremit? interna 23a estendentesi all?interno dello spazio 3 della carcassa 2 ed un?estremit? esterna 23b estendentesi all?interno dello spazio 9 definito tra mozzo ruota 6 e carcassa 2.

Tale albero selettore 23b definisce una dentatura 24 in prossimit? dell?estremit? esterna 23b configurata per cooperare con rispettive dentature 25, 26 solidali, rispettivamente alla seconda ruota dentata 18 ed ai perni 19.

In maggior dettaglio, le dentature 24, 25, 26 sono dentature a denti diritti che permettono di ingranare tra loro in funzione dello scorrimento dell?albero selettore 23 lungo l?asse A.

La dentatura 25 portata dalla seconda ruota dentata ? vantaggiosamente definita sulla superficie interna del mozzo di quest?ultima mentre la dentatura 26 ? definita in una porzione interna dei perni 19 opposta alla porzione fissata al mozzo ruota 6.

In una prima condizione operativa, illustrata nelle figure 1, 3, e 5, l?albero selettore 23 ? posizionato in modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 26 dei perni 19 e dunque che la coppia passi dal semiasse 5 al mozzo ruota 6 tramite un primo rapporto di trasmissione, mentre in una seconda condizione operativa, illustrata nelle figure 2, 4 e 6, l?albero selettore 23 ? posizionato in modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 25 della seconda ruota dentata 18 e dunque che la coppia passi dal semiasse 5 attraverso il rotismo 12, dunque con un secondo rapporto di trasmissione, differente dal primo.

La movimentazione del selettore 12 tra la prima e la seconda condizione operativa ? realizzata tramite i mezzi attuatori 13 che, nella forma di realizzazione illustrata, sono vantaggiosamente mezzi attuatori di tipo pneumatico.

In particolare, i mezzi attuatori comprendono un manicotto 28 portato in modo rotazionalmente libero ma accoppiato alla traslazione all?albero selettore 23. Tale manicotto ? posto internamente allo spazio 3 definito dalla carcassa 2 e definisce una flangia 28a estendentesi radialmente rispetto all?asse A in una sede radiale 29 definita internamente alla carcassa 2.

Il manicotto 28 ? dimensionato di modo che la sua superficie esterna sia a contatto, scorrevolmente con una superficie interna della carcassa 2 di modo che quando il manicotto 28 si muove lungo l?asse A la sede radiale 29 sia a tenuta di fluido rispetto allo spazio 3. Allo scopo possono essere previste note tenute rotanti, non descritte per brevit?.

Similmente, la flangia 28a ? dimensionata di modo che la sua superficie esterna sia a contatto, scorrevolmente con una superficie interna della sede radiale 29 di modo che quando il manicotto 28 si muove lungo l?asse A la flangia 28a suddivida la sede radiale 29 in due porzioni 29a, 29b a tenuta di fluido una rispetto all?altra.

I mezzi attuatori 13 descritti comprendono ulteriormente mezzi valvolari 31 configurati per immettere selettivamente aria compressa nella porzione 29b della sede radiale 29 o per permetterne la fuoriuscita, come illustrato nelle figure da 1 a 6.

I mezzi attuatori 13 descritti comprendono altres? mezzi elastici 32 alloggiati nella porzione opposta 29a della sede radiale 29 comprendente i mezzi valvolari 31 e configurati per esercitare una forza tale sulla flangia 28a e dunque sul manicotto 28 e conseguentemente sull?albero selettore 23 di modo che sia mantenuto nella sua seconda posizione operativa.

Vantaggiosamente tali mezzi elastici comprendono una molla elicoidale 33 e pi? vantaggiosamente tale molla elicoidale 33 presenta una riduzione radiale ad ogni avvolgimento di modo che, quando compressa, ogni spira possa essere alloggiata radialmente all?interno della precedente di modo che, compressa, la molla elicoidale 33 abbia assialmente lo spessore di una sola spira, cio? del filo della molla.

Come illustrato nelle figure 1A, 3A e 5A ? possibile prevedere l?inversione tra mezzi elastici 32 e mezzi valvolari 31 rispetto alla flangia 28a. Il funzionamento di tali forme di realizzazione ? tuttavia analogo a quello che verr? descritto nel seguito e dunque non saranno descritte nel dettaglio.

Il funzionamento delle forme di realizzazione sopra descritte sar? ora illustrato facendo riferimento alle figure 7A-7F.

Nelle figure 7A-7B sono illustrate le condizioni operative di figure 1 e 2.Nella condizione di figura 7A, corrispondente a figura 1, i mezzi valvolari 31 sono controllati in modo da immettere aria nella porzione 29b della sede radiale 29. In questo modo, la pressione dell?aria in tale porzione 29b agisce sulla flangia 28a spostando il manicotto 28 contro la forza esercitata dai mezzi elastici 32. Questi ultimi si comprimono e, nel caso particolare descritto, occupano uno spazio minimo perch? ogni spira della molla 33 si rinchiude radialmente all?interno di quella pi? esterna. In questa posizione, l?albero 23 ? posizionato di modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 26 dei perni 19 e la coppia passa dunque dal semiasse 5, all?albero 23 e dunque direttamente al mozzo ruota 6 tramite il rapporto di trasmissione definito dalle dentature 24 e 26.

Simile funzionamento, seppure le forze in gioco variano a causa delle differenti disposizioni dei perni 19, ? presente nelle forme realizzative di figura 3, schematizzata in figura 7C o di figura 5, schematizzata in figura 7E. Essendo il funzionamento analogo non verr? ripetuto per brevit?.

Nella condizione di figura 7B, corrispondente a figura 2, i mezzi valvolari 31 sono controllati in modo da far fuoriuscire l?aria presente nella porzione 29b della sede radiale 29. In questo modo, la forza esercitata dai mezzi elastici 32 contro la flangia 28a del manicotto 28 non ha alcuna resistenza al movimento dovuta all?aria in pressione e sposta l?albero 2 di modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 25 del mozzo ruota della seconda ruota dentata 18. In tale configurazione, la coppia passa dunque dal semiasse 5, all?albero 23 ed ai satelliti 16 tramite il rapporto di trasmissione definito dalle dentature 24 e 25. Questi ultimi ruoteranno attorno al rispettivo perno ed attorno all?asse A tra le dentature delle prima e seconda ruote dentate 17, 18 portando in rotazione il mozzo ruota 6 con un ulteriore rapporto di trasmissione.

Simile funzionamento, seppure le forze in gioco variano a causa delle differenti disposizioni dei perni 19, ? presente nelle forme realizzative di figura 4, schematizzata in figura 7D o di figura 6, schematizzata in figura 7F. Essendo il funzionamento analogo non verr? ripetuto per brevit?.

Secondo la forma di realizzazione di figure da 9 a 15, il mozzo ruota 6 ? provvisto di un gruppo riduttore 11 che permette di ottenere tre rapporti di trasmissione differenti tra semiasse 5 e mozzo ruota 6.

In particolare, il gruppo riduttore 11 comprende un selettore 12 rotazionalmente accoppiato al semiasse 5 e configurato per muoversi liberamente su di esso lungo l?asse A sotto l?azione di mezzi attuatori 13, descritti in seguito. Il selettore 12 ? vantaggiosamente accoppiato al semiasse 5 per mezzo di un accoppiamento scanalato 14 quale un millerighe.

Il gruppo riduttore 11 comprende inoltre un rotismo 15 configurato per cooperare con il selettore 12 secondo una prima, una seconda ed una terza condizione operativa caratterizzate da tre rapporti di trasmissione differenti tra semiasse 5 e mozzo ruota 6.

In particolare, il rotismo 15 ? un rotismo epicicloidale comprendente una prima ed una seconda coppia di satelliti 16?, 16?? portati dal mozzo ruota 6 ed una prima coppia di ruote dentate 17?, 17?? ed una seconda coppia di ruote dentate 18?, 18?? ingrananti con prima ed una seconda coppia di satelliti 16?, 16?? come descritto nel seguito. Preferibilmente, i quattro satelliti 16?, 16?? sopra descritti sono portati a croce di modo che i satelliti 16? della prima coppia di satelliti rotanti rispetto ad un loro primo asse B? siano angolarmente alternati rispetto ai satelliti 16?? della seconda coppia di satelliti rotanti rispetto ad un loro secondo asse B??.

Ciascun satellite 16?, 16?? delle suddette coppie di satelliti ? portato dal mozzo ruota 6 per mezzo di rispettivi perni 19 attorno al quale ciascun satellite 16?, 16?? pu? ruotare, ad esempio per mezzo di rispettivi supporti, quali una boccola a rullini 20. I perni 19 sono fissati solidamente al mozzo ruota 6 e fissati in rispettive aperture 22, ad esempio tramite elementi filettati/spine o tramite qualsivoglia modalit? di fissaggio nota.

Ciascun perno 19 si estende lungo il rispettivo asse B?, B??. Vantaggiosamente entrambi tali assi sono incidenti rispetto all?asse A e preferibilmente sono paralleli tra loro.

Conseguentemente, le ruote dentate 17?, 17??, 18?, 18?? ingranano con i rispettivi satelliti 16?, 16?? per mezzo di rispettivi accoppiamenti conici.

In maggior dettaglio, la prima coppia di ruote dentate 17?, 17?? comprende una prima ruota dentata 17? ed una seconda ruota dentata 17?? entrambe portate solidali dall?estremit? della carcassa 2 in prossimit? dell?apertura 2c coassialmente all?asse A. Vantaggiosamente, la prima ruota dentata 17? ha diametro primitivo maggiore della seconda ruota dentata 17?? ed ? portata assialmente pi? lontana dall?apertura 2c della carcassa 2.

In merito alla seconda coppia di ruote dentate 18?, 18?? essa comprende una prima ruota dentata 18? ed una seconda ruota dentata 18?? entrambe portate portata in modo rotazionalmente libero dalla porzione principale 6a del mozzo 6. Vantaggiosamente, la prima ruota dentata 18? ha diametro primitivo maggiore della seconda ruota dentata 18?? ed ? portata rotazionalmente libera a contatto con la parete assiale 6c della porzione principale 6a del mozzo 6 mentre la seconda ruota dentata 18?? ? supportata rotazionalmente libera a contatto con la prima ruota dentata 18?.

Come anche pi? chiaramente visibile nelle figure 13 e 14, i satelliti 16? ingranano tra la prima ruota dentata della prima coppia di ruote dentate 17?, 17?? solidali alla carcassa 2 e con la seconda ruota dentata della seconda coppia di ruote dentate 18?, 18?? portate rotazionalmente libere dal mozzo ruota 6, mentre i satelliti 16?? ingranano tra la prima ruota dentata della seconda coppia di ruote dentate 18?, 18?? portate rotazionalmente libere dal mozzo ruota 6 e la seconda ruota dentata della prima coppia di ruote dentate 17?, 17?? portate rotazionalmente solidali alla carcassa 2.

Il selettore 12 comprende un albero selettore 23 coassiale al semiasse 5 e comprendente un?estremit? interna 23a estendentesi all?interno dello spazio 3 della carcassa 2 ed un?estremit? esterna 23b estendentesi all?interno dello spazio 9 definito tra mozzo ruota 6 e carcassa 2.

Tale albero selettore 23b definisce una dentatura 24 in prossimit? dell?estremit? esterna 23b configurata per cooperare con rispettive dentature 25?, 25?? rispettivamente solidali alla prima ed alla seconda ruote dentate 18?, 18?? della seconda coppia di ruote dentate ed una dentatura 26 solidale al mozzo ruota 6.

In maggior dettaglio, le dentature 24, 25?, 25??, 26 sono dentature a denti diritti che permettono di ingranare tra loro in funzione dello scorrimento dell?albero selettore 23 lungo l?asse A.

La dentatura 26 ? vantaggiosamente definita sulla superficie interna del mozzo ruota 6 ed in particolare realizzata su di un elemento separabile da quest?ultimo a fine di garantire un corretto montaggio.

Invece, ciascuna dentatura 25?, 25?? ? definita in una porzione interna del mozzo ruota della prima ed alla seconda della seconda coppia di ruote dentate 18?, 18??.

In una prima condizione operativa, illustrata in figura 10, l?albero selettore 23 ? posizionato in modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 25?? della seconda ruota dentata 18?? della seconda coppia di ruote dentate del rotismo 15.

In una seconda condizione operativa, illustrata in figura 11, l?albero selettore 23 ? posizionato in modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 25? della prima ruota dentata 18? della seconda coppia di ruote dentate del rotismo 15;

In una seconda condizione operativa, illustrata in figura 12, l?albero selettore 23 ? posizionato in modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 26 solidale al mozzo ruota 26.

Le tre condizioni operative definiscono tre rapporti di trasmissione differenti tra loro a causa dei differenti rapporti tra le dentature rispettivamente ingrananti.

La movimentazione del selettore 12 tra la prima, la seconda e la terza condizione operativa ? realizzata tramite i mezzi attuatori 13 che, nella forma di realizzazione illustrata, sono vantaggiosamente mezzi attuatori di tipo pneumatico.

I mezzi attuatori 13 descritti comprendono ulteriormente mezzi valvolari 31 configurati per immettere selettivamente aria compressa nelle porzioni 29a, 29b della sede radiale 29 o per permetterne la fuoriuscita.

I mezzi attuatori 13 descritti comprendono altres? mezzi elastici 32 alloggiati in ciascuna delle porzioni 29a, 29b e configurati, ciascuno, per esercitare una medesima forza tale sulla flangia 28a e dunque sul manicotto 28 e conseguentemente sull?albero selettore 23 di modo che sia mantenuto nella sua seconda posizione operativa.

Vantaggiosamente tali mezzi elastici 32 comprendono una molla elicoidale 33 e pi? vantaggiosamente tale molla elicoidale 33 presenta una riduzione radiale ad ogni avvolgimento di modo che, quando compressa, ogni spira possa essere alloggiata radialmente all?interno della precedente di modo che, compressa, la molla elicoidale 33 abbia assialmente lo spessore di una sola spira, cio? del suo filo.

Il funzionamento della forma di realizzazione sopra descritta sar? ora illustrato facendo riferimento alle figure 15A-15C

Nelle figure 15A-15C sono illustrate le condizioni operative di figure 10, 11 e 12.

Nella condizione di figura 15A, corrispondente a figura 10, i mezzi valvolari 31 sono controllati in modo da immettere aria nella porzione 29b della sede radiale 29 e da permetterne la fuoriuscita dalla porzione 29a. In questo modo, la pressione dell?aria in tale porzione 29b in concomitanza con la molla 33 agisce sulla flangia 28a spostando il manicotto 28 contro la forza esercitata dalla molla 33 alloggiata nella porzione 29a. In tale porzione, la molla 33 si comprime occupando uno spazio minimo perch? ogni spira della molla 33 si rinchiude radialmente all?interno di quella pi? esterna. In questa posizione, l?albero 23 ? posizionato di modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 25?? della seconda ruota dentata 18?? della seconda coppia di ruote dentate. In questo modo, la coppia passa dunque dal semiasse 5, all?albero 23 e dunque ai satelliti 16? tramite il rapporto di trasmissione definito dalle dentature 24 e 25??. I satelliti 16? ruotano attorno al rispettivo perno ed attorno all?asse A tra le dentature della prima ruota dentata 17? della prima coppia di ruote dentate 17?, 17?? e la seconda ruota dentata 18?? della seconda coppia di ruote dentate 18?, 18??, portando in rotazione il mozzo ruota 6 con un ulteriore rapporto di trasmissione.

Nella condizione di figura 15B, corrispondente a figura 1A, i mezzi valvolari 31 sono controllati in modo permettere la fuoriuscita di aria da entrambe le porzioni 29a, 29b della sede radiale 29. In questo modo, la flangia 28a del manicotto 28 ? mantenuto in una posizione di mezzeria rispetto alla sede radiale 29 giacch? le rigidezze delle molle 33 sono uguali e dunque entrambe esercitano una medesima forza sulla flangia 28a, auto centrandola nella sede radiale 29. In questa posizione, l?albero 23 ? posizionato di modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 25? della prima ruota dentata 18? della seconda coppia di ruote dentate. In questo modo, la coppia passa dunque dal semiasse 5, all?albero 23 e dunque ai satelliti 16?? tramite il rapporto di trasmissione definito dalle dentature 24 e 25?. I satelliti 16?? ruotano attorno al rispettivo perno ed attorno all?asse A tra le dentature della seconda ruota dentata 17?? della prima coppia di ruote dentate 17?, 17?? e la prima ruota dentata 18? della seconda coppia di ruote dentate 18?, 18??, portando in rotazione il mozzo ruota 6 con un ulteriore rapporto di trasmissione.

Nella condizione di figura 15C, corrispondente a figura 12, i mezzi valvolari 31 sono controllati in modo da immettere aria nella porzione 29a della sede radiale 29 e da permetterne la fuoriuscita dalla porzione 29b. In questo modo, la pressione dell?aria in tale porzione 29a in concomitanza con la molla 33 agisce sulla flangia 28a spostando il manicotto 28 contro la forza esercitata dalla molla 33 alloggiata nella porzione 29b. In tale porzione, la molla 33 si comprime occupando uno spazio minimo perch? ogni spira della molla 33 si rinchiude radialmente all?interno di quella pi? esterna. In questa posizione, l?albero 23 ? posizionato di modo che la dentatura 24 ingrani con la dentatura 26 solidale al mozzo ruota 6. In questo modo, la coppia passa dunque dal semiasse 5, all?albero 23 e dunque al mozzo ruota 6 tramite il solo rapporto di trasmissione definito dalle dentature 24 e 25??.

In tutte le forme di realizzazione sopra descritte, il mozzo ruota 6 e l?assale 1 comprendono inoltre svariati elementi funzionali quali anelli antipolvere, distanziali, o-ring, elementi filettati, anelli di serraggio, chiavette, cuscinetti o altri elementi di tipo noto configurati per consentire un corretto montaggio e funzionamento della struttura sopra schematicamente illustrata e non descritti in dettaglio per brevit?.

Similmente ? chiaro che i mezzi attuatori 13, nel caso descritto pneumatici, possono essere attuati in modo elettronico tramite una unit? elettronica configurata per ricevere una richiesta di variazione del rapporto di trasmissione nel mozzo ruota 6 e movimentare conseguentemente il selettore 12. Nel caso descritto, tale unit? elettronica necessita di controllare solo detti mezzi valvolari 31 per regolare il movimento del selettore 12.

Da quanto precede, risultano evidenti i vantaggi di un mozzo ruota per assale di veicolo comprendente un sistema di riduzione integrato secondo l?invenzione. Grazie al sistema proposto ? possibile fornire un sistema di riduzione integrato in un mozzo ruota versatile, compatto, economico di facile montaggio e manutenzione rispetto ai sistemi noti.

Grazie al sistema di riduzione aggiuntivo ed all?intervallo di riduzione che pu? essere ottimizzato a seconda del tipo e dimensione di veicolo, ? possibile incrementare le riduzioni di consumo di carburante e dunque di emissioni di inquinanti.

In particolare, l?uso di un rotismo conico integrato nel mozzo ruota permette di ottenere alti rapporti di trasmissione attraverso un ingranaggio robusto ed adatto agli alti carichi di un assale per veicolo pesante.

L?uso di un doppio rotismo del tipo descritto nella forma di realizzazione delle figure 9 e successive, permette di ottenere tre differenti rapporti di trasmissione in uno spazio notevolmente ridotto e con un sistema estremamente robusto.

Risulta infine chiaro che al mozzo ruota di assale di veicolo comprendente un sistema di riduzione integrato secondo la presente invenzione possono essere apportate modifiche e varianti che tuttavia non escono dall?ambito di tutela definito dalle rivendicazioni.

Ovviamente, come detto, carcassa 2 e mozzo ruota 6 possono avere forme differenti ed essere realizzati in pi? e diversi pezzi.

Ancora, le ruote dentate e gli ingranaggi descritti potrebbero variare cos? come potrebbero essere presenti elementi non descritti e di nota esistenza per il montaggio di un assale secondo la presente invenzione.

Chiaramente la descrizione sopra riportata fa riferimento ad una attuazione ad aria che risulta essere la pi? efficacie ed economica, tuttavia non ? escludere l?uso di mezzi attuatori di tipo equivalente quali attuatori elettromagnetici, meccanici o a fluido configurati per movimentare il manicotto 28 o direttamente il selettore 12 in luogo della forza pressoria dell?aria descritta nella presente domanda.

Claims

RIVENDICAZIONI

1.- Mozzo ruota (6) per un assale (1) di un veicolo comprendente:

- una porzione (6a) cava portata in modo rotazionalmente libero su di una carcassa (2) di detto assale (1) attorno ad un asse (A) longitudinale di quest?ultimo, detta porzione (6a) definente una camera (9) tra una sua parete interna ed una porzione d?estremit? (2b) di detta carcassa (2),

- un gruppo riduttore (11) alloggiato all?interno di detta camera (9) e configurato per variare la coppia trasmessa da un semiasse (4, 5) di detto assale (1) e detto mozzo ruota (6), detto gruppo riduttore (11) comprendente un rotismo (15),

- un selettore (12) rotazionalmente accoppiato a detto semiasse (4, 5) di detto assale (1) e libero di muoversi su di esso lungo detto asse (A),

- mezzi attuatori (13) configurati per controllare la posizione di detto selettore (12) lungo detto asse longitudinale (A),

detto rotismo (15) comprendendo almeno una prima ruota dentata (17, 17?, 17??) solidale a detta carcassa (2) ed almeno una seconda ruota dentata (18, 18?, 18??) portata in modo rotazionalmente libero rispetto a detto asse (A) da detta porzione (6a) ed una pluralit? di satelliti (16, 16?, 16??) portati da rispettivi perni (19) fissati a detta porzione (6a), detti satelliti (16, 16?, 16??) ingranando con dette almeno una prima e seconda ruote dentate (17, 17?, 17??, 18, 18?, 18??) ed essendo libero di rotare attorno ad un rispettivo asse (B) definiti dal rispettivo perno (19)

detto selettore (12) essendo configurato per definire un rapporto di trasmissione direttamente con detta porzione (6a) o tramite detta almeno una seconda ruota dentata (18, 18?, 18??) in funzione della sua posizione lungo detto asse (A).

2.- Mozzo ruota secondo la rivendicazione 1, in cui detto rotismo (15) comprende una sola prima ruota dentata (17), una sola seconda ruota dentata (18) ed una pluralit? di satelliti (16) ingrananti tra dette ruote dentate (16),

detto selettore (12) comprendendo un albero (23) coassiale a detto semiasse (4, 5), detto albero (23) comprendendo una prima estremit? (23a) cooperante con detti mezzi attuatori (13) ed una seconda estremit? (23b) opposta alla prima e definente una dentatura (24), detta dentatura (24) ingranando selettivamente con una dentatura (26) solidale a detti perni od una dentatura (25) solidale a detta seconda ruota dentata (18) in funzione della sua posizione lungo detto asse (A).

3.- Mozzo ruota secondo la rivendicazione 2, in cui detti assi (B) di detti perni (19) sono incidenti a detto asse (A).

4.- Mozzo ruota secondo una delle rivendicazioni 2 o 3, in cui detti assi (B) di detti perni (19) sono perpendicolari a detto asse (A).

5.- Mozzo ruota secondo una delle rivendicazioni 2 o 3, in cui detti assi (B) di detti perni (19) sono inclinati rispetto a detto asse (A) di modo che detta seconda ruota dentata (18) abbia un diametro primitivo maggiore di detta prima ruota dentata (17).

6.- Mozzo ruota secondo una delle rivendicazioni 2 o 3, in cui detti assi (B) di detti perni (19) sono inclinati rispetto a detto asse (A) di modo che detta seconda ruota dentata (18) abbia un diametro primitivo minore di detta prima ruota dentata (17).

7.- Mozzo ruota secondo la rivendicazione 1, in cui detto rotismo (15) comprende una coppia di prime ruote dentate (17?, 17??) solidali a detta carcassa (2) ed una coppia di seconde ruote dentate (18?, 18??) portate in modo rotazionalmente libero da detto mozzo (6),

detto rotismo (15) comprendendo ulteriormente primi satelliti (16?) portati da perni (19) solidali a detta porzione (6a) e girevolmente liberi attorno ad assi (B?) di detti perni (19), detti primi satelliti (16?) essendo ingrananti tra una prima ruota dentata della prima coppia di ruote dentate (17?, 17??) ed una seconda ruota dentata della seconda coppia di ruote dentate (18?, 18??) e secondi satelliti (16??) portati da perni (19) solidali a detta porzione (6a) e girevolmente liberi attorno ad assi (B??) di detti perni (19), detti primi satelliti (16?) essendo ingrananti tra una prima ruota dentata della seconda coppia di ruote dentate (18?, 18??) ed una seconda ruota dentata della prima coppia di ruote dentate (17?, 17??) portate rotazionalmente solidali alla carcassa 2,

detto selettore (12) comprendendo un albero (23) coassiale a detto semiasse (4, 5), detto albero (23) comprendendo una prima estremit? (23a) cooperante con detti mezzi attuatori (13) ed una seconda estremit? (23b) opposta alla prima e definente una dentatura (24), detta dentatura (24) ingranando selettivamente con una dentatura (26) solidale a detta porzione (6a) di detto mozzo ruota (6) od una dentatura (25?) solidale a detta prima ruota dentata (18?) di detta seconda coppia di ruote dentate od una dentatura (25??) solidale a detta seconda ruota dentata (18??) di detta seconda coppia di ruote dentate in funzione della sua posizione lungo detto asse (A).

8.- Mozzo ruota secondo la rivendicazione 7, in cui detta prima e seconda ruote dentate di detta prima coppia di ruote dentate (17?, 17??) e detta prima e seconda ruote dentate di detta seconda coppia di ruote dentate (18?, 18??) sono affacciate tra loro lungo detto asse (A).

9.- Mozzo ruota secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui detta prima e seconda ruote dentate di detta seconda coppia di ruote dentate (18?, 18??) sono supportate rotazionalmente libere rispetto a detto asse (A) una sull?altra su detta porzione (6a) di detto mozzo ruota (6).

10.- Mozzo ruota secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui detti assi (B?, B??) di detti perni (19) portanti detti primi e secondi satelliti (16?, 16??) sono paralleli tra loro.

11.- Assale (1) per veicolo comprendente:

- una carcassa (2) definente uno spazio (3) lungo un asse longitudinale (A) e comprendente una porzione centrale (2a) ed una coppia di porzioni laterali (2b) collegate alla porzione centrale lungo detto asse (A);

- una coppia di semiassi (4, 5) alloggiati parzialmente nel detto spazio (3) e comprendenti rispettive estremit? interne cooperanti con un albero motore configurato per fornire una coppia motrice a detti semiassi (4, 5);

- rispettivi mozzi ruota (6) portati in modo rotazionalmente libero da detta carcassa (2) su dette porzioni laterali (2b) realizzati secondo una delle precedenti rivendicazioni.

12.- Assale secondo la rivendicazione 11 comprendente un gruppo divisore di coppia tra detto albero motore e detti semiassi (4,5).

13.- Assale secondo la rivendicazione 11 o 12 in cui detti mezzi attuatori (13) sono radialmente interposti tra detto semiasse (5) e detta carcassa (2) rispetto a detto asse (A).

14.- Assale secondo una delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui detti mezzi attuatori (13) comprendono un manicotto (28) alloggiato scorrevole a tenuta con detta carcassa (2) tra una superficie interna di detta carcassa (2) e detto selettore (12), detto manicotto (28) essendo accoppiato alla traslazione ma rotazionalmente libero a detto selettore (12), detta carcassa (2) definendo una sede radiale (29) in cui una flangia (28a) di detto manicotto (28) ? configurata per scorrere a tenuta dividendo detta sede radiale in una prima ed una seconda porzioni (29a, 29b), almeno una di dette prima ed una seconda porzioni (29a, 29b) comprendendo mezzi valvolari (31) configurati per immettere o far fuoriuscire aria in pressione ed almeno una dette prima ed una seconda porzioni (29a, 29b) comprendendo mezzi elastici (32) operativamente interposti tra detta carcassa (2) e detto manicotto (28).

15.- Assale secondo la rivendicazione 14, in cui detti mezzi elastici (32) comprendono una molla elicoidale (33), detta molla elicoidale (33) definendo una pluralit? di spire la cui estensione radiale varia tra una spira e la successiva di modo che, quando compressa a pacco, una spira sia radialmente alloggiata all?interno della successiva e lo spessore di detta molla elicoidale (33) a pacco sia pari al suo filo.