IT202100011606A1 - Gruppo cambio elettroattuato perfezionato per motocicletta - Google Patents

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Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione
DESCRIZIONE
Forma oggetto del presente trovato un gruppo cambio elettroattuato per motocicletta secondo il preambolo della rivendicazione principale.
Come ? noto, un gruppo cambio o gruppo del cambio ? un "sistema", in particolare ad innesti frontali atto a trasferire la coppia generata da un organo motore (o semplicemente motore, endotermico) del veicolo, ad un organo di trasmissione connesso alle ruote della motocicletta. Tale gruppo cambio comprende un albero primario provvisto di ingranaggi fissi e ingranaggi assialmente mobili disposti lungo detto albero, l'albero primario cooperando con un organo di frizione automatica funzionalmente connesso con un albero di uscita del motore e atto a trasferire il moto di quest'ultimo all'albero primario.
Un albero secondario del gruppo cambio ? atto a ricevere dall'albero primario il moto ed a trasferirlo all'organo di trasmissione. Ci? attraverso una pluralit? di ingranaggi issi e di ingranaggi assialmente scorrevoli posti lungo l'albero secondario in modo guidato azionati da elementi di innesto ed atti a cooperare tramite impegno reciproco con gli ingranaggi dell'albero primario e di quello secondario cos? da consentire il trasferimento del moto dal motore all'organo di trasmissione suddetto. In particolare, impegnamenti di differenti ingranaggi dell'albero secondario con quelli del primario permettono di avere rapporti di trasmissione differenti, ovvero consentono di trasferire velocit? di rotazione differenti dall'albero di uscita del motore all'organo di trasmissione.
Sono noti gruppi cambio dove gli elementi di innesto sono azionati da un organo di comando desmodromico posto in corrispondenza degli alberi primario e secondario e parallelamente ad essi. Tale organo di comando ? un albero selettore del cambio presentante scanalature in cui si muovono estremit? di forcelle (gli elementi di innesto) atte a spostare longitudinalmente gli ingranaggi mobili dell'albero primario e di quello secondario lungo i rispettivi alberi cos? da portarli selettivamente in accoppiamento con gli ingranaggi fissi dell'albero primario (oltre che con quelli del secondario) e modificare il rapporto di trasmissione del cambio.
L'organo di comando suddetto si muove secondo settori angolari ruotando attorno al proprio asse longitudinale sotto l'azione di un organo attuatore che pu? essere la leva di comando del cambio eventualmente connessa ad un sistema a leveraggi inseriti nel carte del motore.
Le soluzioni note di gruppi cambi provviste di organi di comando desmodromico prevedono comandi elettroattuati dell'albero selettore ottenuto tramite l'attuazione elettrica di leve e rinvii presenti in comandi del cambio standard.
Scopo del presente trovato ? quello di offrire un gruppo cambio provvisto di organo di comando desmodromico elettroattuato.
In particolare, scopo del presente trovato ? quello di offrire un gruppo cambio del tipo citato dove un gruppo attuatore elettrico dell'organo di comando desmodromico sia integrato nel motore della motocicletta, ma sia comunque in una posizione esterna al motore stesso cos? da risultare facilmente raggiungibile per operazioni di manutenzione.
Un altro scopo del presente trovato ? quello di offrire un gruppo cambio del tipo sopra citato dove il gruppo attuatore elettrico sia di facile sostituzione quando necessario.
Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di offrire un gruppo cambio del tipo citato in cui il gruppo attuatore elettrico abbia componenti meccanici di bassa complessit?, e dove tale gruppo comprende ingombri contenuti e presenti in peso altrettanto contenuto.
Un ulteriore scopo ? quello di offrire un gruppo cambio del tipo citato che consenta tempi di cambiata ridotti, che sia complessivamente pi? semplice e con componenti ridotti rispetto ai noti gruppi cambio con organo attuatore desmodromico e che sia facilmente comandabile sia in modalit? automatica che manuale dal pilota del veicolo.
Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti dall'esperto del ramo vengono raggiunti da un gruppo cambio secondo la unita rivendicazione 1.
Per una miglior comprensione del presente trovato si allegano a titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo, i seguenti disegni, in cui:
la figura 1 mostra una vista prospettica di un gruppo cambio secondo il trovato;
la figura 2 mostra una vista in esploso del gruppo cambio di figura 1;
la figura 3 mostra una vista prospettica di un componente del gruppo cambio di figura 1;
la figura 4 mostra una vista prospettica in esploso di una parte del componente di figura 3; la figura 5 mostra una ulteriore vista prospettica in esploso della parte di figura 4;
la figura 6 mostra una vista prospettica in esploso da altra angolazione della parte di figura 4; e
la figura 7 mostra una ulteriore vista prospettica in esploso da altra angolazione della parte di figura 4.
Con riferimento alle citate figure, un gruppo cambio per motocicleta ? indicato genericamente con 1 e comprende un albero primario 2 ed un albero secondario 3. In modo noto, l'albero primario 2 comprende una pluralit? di ingranaggi fissi 4 e di ingranaggi scorrevoli 4A lungo l'albero primario 2 stesso; l'albero secondario 3 comprende una pluralit? di ingranaggi fissi 5 e di ingranaggi scorrevoli 5A mobili assialmente lungo tale albero secondario. Attraverso il movimento degli ingranaggi mobili 4A e 5A, gli ingranaggi 5 sono atti ad essere collegati agli ingranaggi 4 dell'albero primario per trasferire il moto generato da un albero di uscita di un motore della motocicletta ad una trasmissione posta a valle del gruppo cambio 1 e connesso con la o le ruote del veicolo.
Pertanto, il gruppo cambio ? interposto tra un albero d'uscita del motore della motocicletta ed un organo di trasmissione connesso alle ruote del veicolo. L'albero motore e l'organo di trasmissione non sono mostrati.
Il gruppo cambio comprende una frizione automatica e a comando centrifugo 8 (che non verr? descritta in quanto di tipologia nota funzionalmente connessa all'albero d'uscita del motore ed a cui ? collegato l'albero primario 2. L'albero secondario 3 ? posto parallelamente all'albero primario 2 ed ? connesso tramite un pignone d'uscita 9 all'organo di trasmissione (o albero di trasmissione), non mostrato.
Come ? noto gli ingraggi 4 e 5 sono atti a cooperare (ovvero "ingranare") tra loro in funzione del rapporto di trasmissione selezionato: in particolare, sull'albero primario e secondario sono presenti gli ingranaggi mobili 4A e 5A atti a consentire tale cooperazione o collegamento degli ingranaggi 4 e 5. Gli ingranaggi mobili sono spostati lungo i rispettivi alberi primario 2 e secondario 3 da note forcelle 10 scorrevoli lungo corrispondenti alberi di guida 11 paralleli all'albero primario 2 ed a quello secondario 3.
Ogni forcella 10 comprende una parte estremale 12 atta a cooperare (tramite un perno 12A) con scanalature 13 di un organo di comando desmodromico definito da un albero selettore 14, parallelo agli alberi 4, 5 e 11 ed atto a ruotare attorno ad un suo asse longitudinale W. Su tale albero di comando desmodromico 14, ? anche calettata una ruota dentata 17 che ingrana con un pignone 18 azionata da un gruppo attuatore del cambio 20 comprendente un motore o servomotore elettrico 30. Tale gruppo ? solidale ad una (23) di due piastre estremali 23, 24 del gruppo cambio 1 tra le quali sono posti gli alberi 4, 5, 11 e 15 e che supportano questi ultimi.
Il gruppo attuatore del cambio 20 ? posto all'esterno del gruppo cambio 1 (ovvero all'esterno dello spazio 100 in cui sono posti gli ingranaggi 4 e 5) su una faccia (esterna) 23A della piastra 23 contrapposta alla faccia 23B rivolta verso lo spazio 100. Su tale faccia 23A sono posti altri componenti del gruppo cambio come un attuatore idraulico 26 della frizione 8 e un sensore 27 atto a rilevare il rapporto di trasmissione o marcia inserita ed a fornire tale informazione ad una centralina o unit? di controllo 200 del gruppo cambio 1 che consente l'utilizzo in automatico di tale gruppo cambio (e della frizione 8).
Pi? in particolare, la centralina 200 ? collegata anche al gruppo attuatore del cambio 20 e ne controlla il funzionamento consentendo il cambio marcia, la partenza e l'arresto della motocicletta senza necessit? di agire sui comandi classici come leva della frizione e leva del cambio. Ci? attraverso, appunto il gruppo attuatore del cambio 20.
Pi? in particolare, questo gruppo 20 comprende il servomotore 30 collegato ad un organo di comando elettrico 31 atto ad alimentare elettricamente il servomotore 30, controllandone anche la posizione attraverso usuali sensori (non mostrati) interni al servomotore. Tale organo di comando elettrico 31 ? connesso in modo in s? noto alla centralina 200 pi? sopra citata.
Il servomotore 30 ha un albero d'uscita 33 su cui ? posto un ingranaggio 32 che coopera con un riduttore epicicloidale 34 a sua volta provvisto con un albero d'uscita 35 su cui ? calettato il pignone 18 atto a cooperare con la ruota dentata 17 pi? sopra citato. Un corpo flangiato 36 consente il vincolo di un coperchio esterno 38 (contenente il servomotore 30 e, parzialmente, il riduttore 34) alla piastra 23, detto corpo flangiato comprendente una parte cilindrica 40 atta ad essere inserita entro un foro 41 di tale piastra cos? da consentire il fissaggio della flangia 42 e del coperchio esterno 38 alla piastra 23 tramite viti 37.
Il riduttore 34 comprende un corpo cilindrico a bicchierino 44, con cavit? interna 45 e parte di chiusura estremale 46 provvista di foro 47 nel quale passa e fuoriesce l'albero d'uscita 35. Questo ? ribassato assialmente su un fianco in 49 per accoppiarsi torsionalmente con il pignone 18. Tale albero di uscita 35 ? solidale torsionalmente ad un lato o faccia 50 di una piastra portasetelliti 51 sul cui lato o faccia contrapposta 52 ? presente una pluralit? di satelliti 53 di un primo riduttore epicicloidale 54 il cui sole o ingranaggio solare 55 ? a sua volta solidale torsionalmente ad una faccia 56 di una seconda piastra portasatelliti 57, la cui faccia contrapposta 58 porta una pluralit? di satelliti 60 atti a cooperare con l'ingranaggio 32 posto sull'albero di uscita 33 del servomotore 30. Tale albero ? scanalato ed opera da ingranaggio solare per il secondo riduttore epicicloidale 63 definito dalla seconda piastra 57, dei satelliti 60 e dell'ingranaggio 32.
Il riduttore 34 ? cos? realizzato come riduttore multistadio e permette di demoltiplicare le velocit? dell'albero di uscita del servomotore 30 e trasferire il moto, a bassa velocit?, alla ruota dentata 17 e quindi all'organo di comando desmodromico.
Ovviamente, pu? essere previsto anche uno solo dei riduttori 54 e 63. In tal caso l'albero di uscita 35 sar? associato all'unica piastra portasatelliti prevista.
In tal modo, il servomotore 30 tramite le suddetta trasmissione, mette in rotazione l'organo desmodromico di comando del cambio permettendo l'inserimento o il disinserimento della marcia a seconda del verso di rotazione di tale organo desmodromico (ci?, in modo noto, attraverso il movimento dei perni 12A delle forcelle 10 entro le scanalature 13 del tamburo selettore 14). Si noti che ogni cambio o marcia prevede la rotazione dell'organo di comando desmodromico di 60? attorno all'asse W.
Grazie al sensore 27 ed alla logica di comando memorizzata nella centralina 200 che comanda il servomotore 30 si pu? gestire ogni situazione di utilizzo "classica" di una motocicletta senza la necessit? di un intervento del pilota. Pertanto, nella modalit? automatica il cambio marcia viene gestito dalla centralina (di comando) 200 tramite un "appropriato algoritmo" che considera il numero di giri del motore, l'apertura della farfalla la velocit? del veicolo e la marcia inserita.
Il "sistema", comprendente il gruppo cambio 1 e la frizione 8, integra anche la funzione di freno di stazionamento.
Il gruppo cambio 1 realizzato secondo quanto precede consente un azionamento automatico del cambio marcia. Tuttavia, tramite pulsanti (per aumentare e diminuire il rapporto di trasmissione o marcia) posti sul manubrio della motocicletta (non mostrati), il pilota pu? intervenire manualmente per modificare tale rapporto. I pulsanti sono ovviamente connessi alla centralina di comando che in funzione del segnale ricevuto (aumenta o diminuisci la marcia) e della posizione del comando della valvola a farfalla procede a cambiare marcia.
Il gruppo cambio 1 ha una limitata complessit? meccanica ed ha un peso ed un ingombro contenuto anche grazie alla presenza di almeno un riduttore integrato epicicloidale. La soluzione proposta evita l'utilizzo di particolari che sono uno standard nei comandi del cambio sul mercato (arpionismo, albero selettore, rocchetto selettore, leva di comando del cambio, rinvii e snodi).
Il gruppo cambio 1 ? di facile impiego e permette una riduzione dei consumi e delle emissioni.
E' stata descritta una forma preferita del trovato. Altre ancora sono tuttavia possibili e sono da ritenersi ricadere nell'ambito del trovato come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (8)

RIVENDICAZIONI
1. Gruppo cambio elettroattuato (1) per motocicletta provvista di motore endotermico, detto gruppo cambio (1) comprendendo un albero primario (2) provvisto di ingranaggi fissi (4) e di ingranaggi assialmente mobili (4A) e cooperante con un organo di frizione automatica (8), ed un albero secondario (3) provvisto di ingranaggi fissi (5) e di ingranaggi assialmente mobili (5A) posti lungo tale albero secondario (3) ed atti ad essere collegati agli ingranaggi fissi (4) dell'albero primario (2) attraverso gli ingranaggi mobili su detto albero secondario (3) e viceversa, tale collegamento essendo effettuato in funzione di un rapporto di trasmissione selezionato in modo automatico da una centralina (200) di controllo e comando del gruppo cambio (1) o da un pilota della motocicletta, i collegamenti tra detti ingranaggi (4, 5) di detti alberi primario e secondario (2, 3) essendo ottenuti tramite elementi (10) di innesto dei vari rapporti operanti sugli ingranaggi mobili suddetti, detti elementi di innesto (10) cooperando con un organo di comando desmodromico del cambio (14) posto in rotazione attorno ad un suo asse longitudinale (W) da un gruppo attuatore del cambio (20), caratterizzato sul fatto che detto gruppo attuatore del cambio (20) comprende un motore elettrico (30), tra detto gruppo attuatore del cambio (20) e detto organo di comando desmodromico essendo presente un organo riduttore (34) atto a trasferire il moto dal motore elettrico (30) ad un ingranaggio (17) funzionalmente solidale a detto organo di comando desmodromico del cambio (14).
2. Gruppo cambio elettroattuato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto organo riduttore (34) ? un riduttore epicicloidale multistadio.
3. Gruppo cambio elettroattuato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto motore elettrico (30) comprende un albero di uscita (33) su cui ? posto un ingranaggio (32) atto a fungere da ingranaggio solare per almeno un riduttore epicicloidale (63) comprendente satelliti (60) solidali ad una faccia (58) di una piastra portasatelliti (57), alla faccia contrapposta (56) di tale piastra portasatelliti (57) essendo associato un albero di uscita (35) su cui ? torsionalmente fissato l'ingranaggio (17) solidale all'organo di comando desmodromico del cambio (14).
4. Gruppo cambio elettroattuato di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'albero di uscita (35) su cui ? torsionalmente fissato l'ingranaggio (17) solidale all'organo di comando desmodromico del cambio ? associato ad un secondo riduttore epicicloidale (54) interposto tra il primo riduttore epicicloidale (63) che riceve il moto dal motore elettrico (30) e l'ingranaggio (17) suddetto, detto secondo riduttore epicicloidale (54) presentando una piastra portasatelliti (51) ad una cui faccia (50) ? fissato l'albero di uscita (35) sopra citato, la faccia contrapposta (52) presentando una pluralit? di satelliti (53) il cui ingranaggio solare (55) ? fissato alla piastra portasatelliti (57) del primo riduttore epicicloidale su una faccia (56) contrapposta alla faccia (58) portanti i satelliti (60) cooperanti con l'ingranaggio (32) posto sull'albero di uscita (35) del motore elettrico (30).
5. Gruppo cambio elettroattuato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto motore elettrico (30) ? collegato ad un organo di comando elettrico (31) connesso alla centralina (200) di controllo e comando del gruppo cambio (1), tale centralina (200) comandando il funzionamento del motore elettrico (30) sulla base di un algoritmo di comando e controllo che considera dati provenienti dal motore della motocicletta.
6. Gruppo cambio elettroattuato di cui alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che tali dati sono il numero di giri del motore, l'apertura di una sua valvola a farfalla e la marcia inserita.
7. Gruppo cambio elettroattuato di cui alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta centralina (200) di controllo e comando del gruppo cambio (1) opera sulla base della velocit? della motocicletta e dei giri del motore.
8. Gruppo cambio elettroattuato di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta centralina (200) di controllo e comando del gruppo cambio (1) ? connessa a organi di comando per il controllo manuale del cambio da parte del pilota della motocicletta.
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