IT202100012626A1 - Puleggia filtrante migliorata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?PULEGGIA FILTRANTE MIGLIORATA?

SETTORE TECNICO

La presente invenzione ? relativa ad una puleggia filtrante, preferibilmente una puleggia per un albero a gomiti in una trasmissione accessori di un motore a combustione interna.

STATO DELL?ARTE NOTA

Come ? noto, l?albero motore nei motori a combustione interna ? soggetto a vibrazioni torsionali dovute alle sollecitazioni periodiche causate dalla combustione nei cilindri. Tali vibrazioni sono particolarmente intense all?avviamento ed ai bassi regimi, nonch? in presenza di particolari soluzioni costruttive quali ad esempio l?impiego di cambi a doppia frizione o sistemi start-stop.

Le vibrazioni torsionali si traducono in irregolarit? di rotazione della puleggia motrice della trasmissione accessori che vengono trasmesse agli accessori tramite la cinghia di trasmissione, la quale ? pertanto soggetta a variazioni periodiche di tensione.

Allo scopo di ?filtrare? le oscillazioni torsionali trasmesse dall?albero a gomiti alla cinghia, viene generalmente utilizzata quale puleggia motrice una puleggia filtrante provvista di un mozzo solidale all?albero motore, una corona cooperante con la cinghia ed uno o pi? elementi elastici attraverso i quali la coppia motrice viene trasmessa dal mozzo alla corona. Un esempio di tale puleggia filtrante ? illustrata in WO2016/151455 A1.

Tuttavia, nelle pulegge secondo l?arte nota ? presente rumore dovuto all?impatto dell?elemento attuatore sugli elementi elastici e degli elementi elastici stessi nelle loro sedi tra mozzo e corona.

Tale rumore, chiaramente, ? fastidioso all?utente, genera perdite di energia, aumenta l?usura tra le parti e, conseguentemente, diminuisce la vita utile della puleggia.

Scopo della presente invenzione ? realizzare una puleggia filtrante che risolva il suddetto problema tecnico in modo semplice ed economico.

SOMMARIO DELL?INVENZIONE

Il suddetti scopo ? raggiunto da una puleggia filtrante secondo la rivendicazione dalle 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 prospettica di una puleggia filtrante secondo l?invenzione;

? Figura 2 ? una vista esplosa della puleggia di figura 1;

? Figura 3 ? una vista in sezione secondo la linea III-III della puleggia di figura 1;

? Figura 4 ? una vista dall?alto della puleggia di figura 1 con parti rimosse per chiarezza; e

? Figura 5 ? una vista dall?alto della puleggia di figura 4 con ulteriori parti rimosse per chiarezza e provvista di un dettaglio ingrandito; e

? Figura 6 ? un diagramma illustrante una caratteristica di coppia trasmissibile dalla puleggia secondo l?invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE

Nelle figure allegate ? rappresentata una puleggia 1 filtrante comprendente un mozzo 2 di asse A, atto ad essere collegato ad un albero (non rappresentato), ad esempio un albero a gomiti di un motore a combustione interna, ed una corona 3 anulare esternamente coassiale al mozzo 2 e supportata in modo rotazionalmente libero sul mozzo 2 tramite un elemento di supporto 4, quale una boccola.

La corona 3 comprende una porzione anulare 5 provvista di un profilo 6 atto a cooperare con una cinghia poli-V (non rappresentata). La corona 3 comprende inoltre una parete 7 radiale, solidale alla porzione anulare 5 e preferibilmente d?un sol pezzo con essa, estendentesi radialmente verso il mozzo 2, ed una parete 8 interna sostanzialmente cilindrica di asse A.

La corona 3 porta, ad essa solidale, un elemento di chiusura 11 comprendente una parete 12 cilindrica esterna di asse A, una parete 13 anulare radiale piana. L?elemento di chiusura 11 ? piantato nella corona 3 in modo da formare una camera 15 anulare radialmente compresa tra la parete 12 e la parete 8 ed assialmente delimitato dalla parete 7 e dalla parete 13.

L?elemento di chiusura 11 comprende infine due risalti 16 diametralmente opposti estendentisi assialmente all?interno della camera 15 a partire dalla parete 13 (vedasi figura 3). I risalti 16 suddividono la camera 15 in due porzioni 15a, 15b, preferibilmente di uguali dimensioni.

Sulla parete 7 sono previsti elementi d?arresto, quali due risalti (non illustrati) preferibilmente disposti a 180? rispetto ai risalti 16, dunque sostanzialmente a met? delle rispettive porzioni 15a, 15b della camera 15 summenzionati. I risalti 16 e gli elementi d?arresto sono portati fissi dalle rispettive pareti o, alternativamente, realizzati di pezzo con le medesime.

La puleggia 1 pu? inoltre essere provvista di uno smorzatore dinamico 19 comprendente un disco 21, affacciato all?elemento di chiusura 11 ed avente una porzione di mozzo 22 solidale al mozzo 2, e un anello sismico 23 vincolato ad una flangia 24 perimetrale del disco 21 da un anello 25 di materiale elastomerico.

Come illustrato, la puleggia 1 inoltre comprende almeno un gruppo elastico 30, ad esempio due gruppi elastici 30 arcuati e disposti circonferenzialmente liberi nelle rispettive porzioni 15a, 15b della camera 15 delimitate dai risalti 16.

Ognuno dei gruppi elastici 30 comprende almeno una molla, nel caso descritto una molla 31 elicoidale ed arcuata montata tra i summenzionati risalti 16.

La puleggia 1 comprende ancora un attuatore 35 portato solidalmente dal mozzo 2 e vantaggiosamente interposto assialmente tra il mozzo 2 ed il disco 21 dello smorzatore dinamico 19. L?attuatore 35 presenta due razze 36 libere di muoversi circonferenzialmente nella camera 15 ed atte ad interagire con i gruppi elastici 30 per contatto come descritto nel seguito.

Vantaggiosamente l?attuatore 35 ? portato dal mozzo 2 per mezzo di un accoppiamento di forma 37, ad esempio tramite un perno 38 configurato per inserirsi in rispettive aperture dell?attuatore 35 e del mozzo 2. Preferibilmente l?accoppiamento di forma 37 permette l?accoppiamento anche del disco 21 dello smorzatore dinamico 19 al mozzo 2, per cui questi comprende un?apertura atta all?inserimento del perno 38.

La puleggia 1 pu? comprendere inoltre un sistema parapolvere 40 configurato per isolare lo spazio 15 dall?esterno ed estendentesi tra la parete 13 dell?elemento 11 ed il mozzo 2.

La puleggia 1 pu? altres? comprendere inoltre un labbro parapolvere 50 configurato per impedire la contaminazione dall?esterno del supporto rotante 4 tra mozzo 2 e corona 3. Tale labbro parapolvere 50 ? posto assialmente tra mozzo 2 e corona 3, affacciato al supporto rotante 4 da un lato radiale interno ed aperto verso il lato radiale esterno.

Preferibilmente, come visibile in figura 5, la corsa dei gruppi elastici 30 nelle rispettive porzioni 15a, 15b pu? essere data da un gioco angolare ? presente tra ciascuno dei gruppi elastici 40 disposto a contatto con uno dei risalti 16 e l?altro risalto 16.

Secondo l?invenzione, l?attuatore 35 ? posto a contatto con i gruppi elastici 30 con un valore di interferenza circonferenziale ? in modo da precaricare i gruppi elastici 30 stessi all?interno della sede 15.

Come visibile nel dettaglio ingrandito di figura 5, il valore di interferenza circonferenziale ? ? previsto dunque tra l?attuatore ed il gruppo elastico 30 che pu? essere alloggiato a contatto o con il gioco angolare ? nella sua sede. Il valore dell?interferenza circonferenziale ? pu? essere compreso tra 0,5? e 5?, in senso circonferenziale.

Il funzionamento della puleggia 1 viene descritto nel seguito facendo riferimento al grafico di figura 6, che rappresenta la coppia trasmessa dalla puleggia 1 in funzione dell?angolo di rotazione relativa tra la corona 3 ed il mozzo 2.

In una prima fase di funzionamento, detta ?driving mode? e costituente il normale funzionamento della puleggia 1, quando l?albero motore trascina gli accessori, la velocit? del mozzo 2 tende a superare la velocit? della corona 3. Per tal motivo, le razze 36 dell?attuatore 35 trasmettono la coppia ai risalti 16 con l?interposizione dei rispettivi gruppi elastici 30.

Quanto sovra esposto si verifica, simmetricamente, nella condizione di ?overruning? cio? quando la velocit? della corona 3 tende a superare la velocit? del mozzo 2.

L?isteresi della curva ? data dagli smorzamenti presenti tra il mozzo 2 e la corona 3, come di per se noto.

In caso di importanti variazioni angolari che potrebbero danneggiare i gruppi elastici 30, gli elementi d?arresto impediscono una rotazione relativa tra mozzo 2 e corona 3 eccessiva.

Tuttavia, come si nota, esiste un angolo di rotazione libera ? tra mozzo 2 e corona 3 per cui non viene trasmessa coppia nonostante la rotazione relativa tra questi due elementi.

L?angolo di rotazione libera ? ? dato dell?angolo libero presente tra i gruppi elastici 30 ed il rispettivo risalto 16 Infatti, la razza 36 prima iniziare a girare a vuoto fintanto che i gruppi elastici 30 incontrino il rispettivo risalto 16.

Dopo tale angolo libero, ? presente un valore angolare ?? in cui l?attuatore 35deve superare il valore di precarico imposto dall?interferenza circonferenziale con il gruppo elastico 30 prima di comprimerla ed inizino a comprimersi trasmettendo coppia. Conseguentemente, tale valore angolare ?? presenta una pendenza diversa, sostanzialmente quasi verticale, dove l?attuatore 35 non si muove fin quando non ? superato il valore di precarico impartito ai gruppi elastici 30.

Inoltre, ? da notare che la precompressione circonferenziale tra le razze 36 dei gruppi elastici 30 impedisce che vi siano movimenti assiali che possano fare sbattere i gruppi elastici 30 all?interno delle rispettive sedi 15a, 15b.

Risultano dunque evidente i vantaggi di una puleggia 1 secondo l?invenzione.

La presenza di una interferenza circonferenziale tra le razze dell?attuatore ed i gruppi elastici permette di aumentare lo smorzamento tra mozzo e corona.

Inoltre, la suddetta interferenza impedisce che vi siano urti tra le razze dell?attuatore ed i gruppi elastici, essendo gi? in presa, nonch? tra i gruppi elastici nelle loro sedi a causa di movimenti in senso assiale.

Ancora, l?interferenza, riducendo i movimenti e gli urti summenzionati, riduce i rumori, le usure e dunque le possibilit? di rottura rispetto alle pulegge note.

Andando a variare l?interferenza circonferenziale ? dunque possibile variare la caratteristica della molla secondo le esigenze di progettazione.

Risulta infine chiaro che alla puleggia descritta possono essere apportate modifiche o varianti che non escono dall?ambito di tutela definito dalle rivendicazioni.

Innanzitutto la puleggia potrebbe essere utilizzata non esclusivamente sull?albero a gomiti di un motore a combustione interna ma per uno degli accessori dello stesso.

Con riferimento al gruppo elastico 30, potrebbero essere realizzati senza tuttavia modificare la loro funzione. Ad esempio potrebbero comprendere molle di diversa natura o pi? molle, in serie od in parallelo. Ancora, i gruppi elastici potrebbero essere quattro e parimenti le razze dell?attuatore.

Lo smorzatore dinamico 19 potrebbe essere assente e l?attuatore potrebbe essere portato differentemente dal mozzo 2. Parimenti, la boccola potrebbe essere sostituita da cuscinetti volventi.

Ancora, i valori angolari ?, ? potrebbero avere ampiezza differente a seconda del comportamento dinamico torsionale dell?albero motore nella specifica applicazione.

Ancora, potrebbero essere presenti uno o pi? dispositivi di smorzamento.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1.- Puleggia (1) filtrante comprendente un mozzo (2) atto ad essere fissato ad un albero rotante attorno ad un asse (A), una corona (3) montata coassiale e rotazionalmente libera sul detto mozzo (2), almeno un gruppo elastico (30) disposto circonferenzialmente rispetto al detto mozzo (2) ed alla detta corona (3) ed interposti, ciascuno, tra una coppia di primi elementi (36) solidali al detto mozzo (2) e tra una coppia di secondi elementi (16) solidali alla detta corona (3), caratterizzato dal fatto che detto almeno un gruppo elastico (30) ? posto con una interferenza (?) circonferenziale rispetto a detti primi elementi (36) solidale a detto mozzo (2).

2.- Puleggia secondo la rivendicazione 1, in cui detto almeno un gruppo elastico (30) ? una molla (31) a filo elicoidale.

3.- Puleggia secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto almeno un gruppo elastico (30) ? posto tra detto mozzo (2) e detta corona (3) con un gioco angolare (?) di scorrimento libero rispetto a detta coppia di secondi elementi (16).

4.- Puleggia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta interferenza (?) circonferenziale varia tra 0,5? e 5?.

5.- Puleggia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi elementi comprendono almeno due razze (36) portate da un attuatore (35) solidale al mozzo (2).

6.- Puleggia secondo la rivendicazione 5, in cui detto attuatore (35) ? portato da detto mozzo (2) per mezzo di un accoppiamento di forma (37).

7.- Puleggia secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti secondi elementi (16) sono risalti solidali ad un elemento (11) di detta corona (3).

8.- Puleggia secondo la rivendicazione 7, in cui detto almeno un gruppo elastico (30) ? scorrevole circonferenzialmente all?interno di una sede (15) formata tra i detti primi elementi (36) e/o i detti secondi elementi (16).

9.- Puleggia secondo una della precedenti rivendicazioni caratterizzata dal fatto di comprendere uno smorzatore dinamico (19).

10.- Puleggia secondo una della precedenti rivendicazioni caratterizzata dal fatto di comprendere elementi di arresto portati solidamente da uno tra detto mozzo (2) e detta corona (3) configurati per impedire una rotazione angolare eccessiva tra detto mozzo (2) e detta corona (3).