IT9067547A1 - Cambio di velocita', particolarmente per autoveicoli. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Cambio di velocità, particolarmente per autoveicoli"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un cambio di velocità, particolarmente per autoveicoli, comprendente una struttura di sopporto che riceve un albero primario conduttore ed un albero secondario condotto.

Lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un cambio di velocità più semplice, compatto ed affidabile rispetto ai cambi ad ingranaggi di tipo convenzionale e che consenta di innestare le varie marce in modo morbido e progressivo senza richiedere l'impiego di complessi e costosi dispositivi sincronizzatori.

Secondo la presente invenzione tale scopo viene raggiunto realizzando un cambio di velocità del tipo sopra precisato, caratterizzato dal fatto che comprende un primo e un secondo .organo di trasmissione portati dagli alberi primario e secondario e muniti di sedi in cui si impegnano ciclicamente una pluralità di elementi di ingranamento portati da un organo di trasmissione intermedio portato in modo liberamente girevole dalla struttura di sopporto, i suddetti elementi di ingranamento essendo suddivisi secondo una serie di corone circolari con centro sull'asse di rotazione dell'organo di trasmissione intermedio; il cambio di velocita' comprendendo inoltre primi mezzi di innesto per comandare l'impegno ciclico degli organi di ingranamento di una corona con le sedi di uno di detti organi di trasmissione e secondi mezzi d’innesto per selezionare una corona di sfere e per comandare l'impegno ciclico degli elementi di ingranamento della corona selezionata con le sedi dell'altro organo di trasmissione.

Di preferenza, i suddetti organi di trasmissione sono costituiti da dischi aventi una superficie conica con conicità convergente sull'asse del rispettivo albero, dette sedi essendo costituite da scanalature dirette secondo le generatrici delle superfici coniche.

I suddetti elementi di ingranamento sono vantaggiosamente costituiti da sfere.

Come verrà spiegato meglio nel corso della descrizione dettagliata che segue, l'organo di trasmissione è fissato all'albero primario trascina in rotazione l'organo di trasmissione intermedio per effetto dell'impegno delle sfere di una corona con le sedi nell’organo di trasmissione. L'organo di trasmissione intermedio a sua volta può essere reso solidale in rotazione all'organo di trasmissione collegato all'albero secondario tramite le sfere di una qualunque delle corone. Le sfere stabiliscono il contatto con l'organo di trasmissione dell'albero secondario ad un diverso raggio e consentono quindi di trascinare in rotazione l'albero secondario ad una velocità diversa e variabile in funzione della corona di sfere selezionata.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti nel corso della descrizione dettagliata che segue fatta con riferimento ai disegni allegati, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una sezione laterale schematica di un cambio di velocità secondo la presente invenzione,

- la figura 2 è una vista schematica secondo la freccia II della figura 1, e

- la figura 8 è una vista prospettica schematica illustrante il principio di funzionamento del cambio secondo l'invenzione .

Con riferimento ai disegni, con 1 è indicato un cambio di velocità per autoveicoli comprendente una struttura di sopporto 2 che riceve le estremità di un albero primario conduttore 4 e di un albero secondario condotto 6. Agli alberi 4,6 sono fissati rispettivi organi di trasmissione 8, 10 che, nell'esempio illustrato nelle figure, sono costituiti da dischi aventi ciascuno una superficie attiva 12 di forma conica la cui conicità converge sull'asse di rotazione comune A degli alberi 4, 6. Come è visibile nella figura 3, sulla superficie attiva 12 di ciascun organo di trasmissione 8, 10 sono ricavate una pluralità di scanalature 14 dirette secondo le generatrici della superficie conica 12.

Con 16 è indicato un organo di trasmissione intermedio sopportato in modo liberamente girevole della struttura 2 attorno ad un asse 8 ortogonale all'asse di rotazione A degli alberi 4,6.

L'organo di trasmissione intermedio 16 presenta una parete laterale sottile 18 nella quale sono ricavate una pluralità di sedi 20 ciascuna della quali riceve un elemento di ingranamento 22, che nell'esempio illustrato nelle figure, è costituito da una sfera. Le sfere 22 sono suddivise in cinque corone circolari con centro sull'asse B ed aventi diverso diametro. La parete laterale 18 dell'organo di trasmissione intermedio 16 presenta una conicità complementare a quella degli organi di trasmissione 8, 10 ed è affacciata a questi ultimi in modo da consentire 1*ingranamento delle sfere 22 con le sedi 14 degli organi 8, 10.

Le sedi 20 delle sfere 22 sono conformate in modo da trattenere le: sfere 22; tuttavia le sedi 20 consentono alle sfere 20 di compiere un movimento di accostamento in direzione ortogonale all'asse di rotazione B dell'organo intermedio 16.

All'interno dell'organo intermedio 16 è disposto un elemento a camma 24 fissato ad un corpo 26 il quale è a sua volta fissato alla struttura di sopporto 2.Come è visibile nella figura 2, l'elemento a camma 24 presenta una superficie attiva 28 che agisce sulle sfere 22 di una corona costringendole ad entrare ciclicamente in impegno con le scanalature 14 dell 'organo di trasmissione 8.

All'interno dell'organo di trasmissione intermedio 16 è inoltre disposto un albero di comando 30 portato dalla struttura 2 in modo girevole attorno ad un asse C parallelo all'asse di rotazione B dell'organo intermedio 16. L'albero di comando 30 porta cinque elementi a camma 32 fra loro sfalsati angolarmente nel modo iluustrato nella figura 2. Ciascun elemento a camma 32 è associato ad una corona di sfere 22 ed è destinato a mantenere le sfere della corona ad esso associata in impegno con l'organo di trasmissione 10 dell'albero secondario. Come è visibile nella figura 2, quando uno degli elementi a camma 32 si trova nella posizione di lavoro, i rimanenti elementi 32 si trovano in una posizione neutra inoperativa.

Nella figura 2 sono indicati con 32 e 36 una coppia di alberi di rinvio sopportati in modo liberamente girevole dalla struttura 2. Gli alberi 34, 36 ingranano fra loro mediante una coppia di ruote dentate coniche 38. L'albero 34 porta una corona di sfere 40 che sono mantenute costantemente in impegno con le scanalature 14 dell'organo di trasmissione 8. L’albero 36 porta anch'esso una corona di sfere 42 le quali cooperano con le scanalature 14 dell'organo di trasmissione 10 ma sono mobili rispetto all'albero 36 in direzione ortogonale all'asse di quest'ultimo. Un elemento a camma 44 portato dall'albero di comando 30 consente di spingere di sfere 42 in impegno con le sedi 14 dell'organo 10.

L'albero di comando 30 è fissato ad una ruota dentata 46 che ingrana con una ruota 48 di maggiore diametro. La ruota 48 è a sua volta collegata ad un alberino 50 azionato in rotazione mediante un meccanismo non illustrato. Grazie all'ingranaggio moltiplicatore 48, 46, le rotazioni dell'alberino 50 vengono amplificate sull'asse dell'albero di comando 30 e quindi sono sufficienti piccoli spostamenti della leva di comando per ottenere la rotazione dell'albero 30 che provoca il cambio del rapporto di trasmissions. Il meccanismo che comanda la rotazione dell'alberino 50 non è stato illustrato dettagliatamente poiché esso esula dall'ambito della presente invenzione; tale meccanismo può essere di un qualunque tipo noto e deve essere munito di un movimento a scatti in grado di mantenere l'albero di comando 30 nelle posizioni che corrispondono all'inserimento delle varie marce .

Il funzionamento del cambio precedentemente descritto è il seguente.

L'elemento camma 24 agisce sulle sfere 22 della corona posta ad una distanza ri dall'asse A e mantiene tali sfere in impegno con le scanalature 14 dell'organo di trasmissione δ. Per effetto della rotazione dell'organo di trasmissione 8, le sfere 22 vengono ciclicamente a trovarsi interposte fra la superficie attiva 28 dell'elemento a camma 24 e la superficie conica 12 dell'organo di trasmissione 8. Di conseguenza l'organo di trasmissione intermedio 16 viene trascinato in rotazione attorno al suo asse B.

Mediante una rotazione dell'albero 30 è possibile selezionare una corona di sfere ed impegnare ciclicamente le sfere di tale corona con le scanalature 14 dell'organo di trasmissione 10. A seconda della corona che viene selezionata varia la distanza di calettamento rispetto all'asse di rotazione A e di conseguenza cambia la velocità di rotazione dell'albero secondario 6. L'albero di comando 30 presenta una posizione neutra di folle nella quale nessuno degli elementi a camma 32 è in contatto con le sfere. Ruotando l'albero di comando 30 in modo da portare 1'elemento a camma 44 in impegno con le sfere 42, il moto viene trasferito dall'albero primario 4 all'albero secondario 6 per il tramite degli alberi di rinvio 34, 36 e di conseguenza l'albero secondario 6 viene comandato in rotazione in retromarcia rispetto al caso precedente.

Come è visibile nella figura 2, gli elementi a camma 32 sono conformati in modo tale per cui durante la rotazione dell'albero di comando 30 ciascun elemento a camma 32 entra in contatto con le sfere 22 non appena l'elemento precedente abbandona il contatto. In questo modo si ottiene un cambio del rapporto di trasmissione morbido e progressivo senza dover ricorrere a complessi e costosi meccanismi di sincronizzazione.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cambio di velocità, particolarmente per autoveicoli, comprendente una struttura di sopporto (2) che riceve un albero primario conduttore (4) ed un albero secondario condotto, (6) caratterizzato dal fatto che comprende un primo ed un secondo organo di trasmissione (8, 10) portati dagli alberi primario e secondario (4, 6) e muniti di sedi (14) in cui si impegnano ciclicamente una pluralità di elementi di ingranamento (22) portati da un organo di trasmissione intermedio (16) portato in modo liberamente girevole dalla struttura di sopporto (2), i suddetti elementi di ingranamento (22) essendo suddivisi secondo una serie di corone circolari con centro sull'asse di rotazione (B) dell'organo di trasmissione intermedio (16); il cambio di velocità (1) comprendendo inoltre primi mezzi di innesto (24) per comandare l'impegno ciclico degli organi di ingranamento (22) di una corona con le sedi (14)di uno di detti organi di trasmissione (Θ), e secondi mezzi di innesto (30, 32) per selezionare una corona di sfere e per comandare l'impegno ciclico degli elementi di ingranamento (22) della corona selezionata con le sedi (14) dell'altro organo di trasmissione (10).
2. 2. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i suddetti organi di trasmissione (8, 10) sono costituiti da dischi aventi una superficie conica (12) con conicità convergente sull'asse (A) del rispettivo albero (4, 6), dette sedi (14) essendo costituite da scanalature dirette secondo le generatrici delle superfici coniche (12).
3. 3. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i suddetti elementi di ingranamento sono costituiti da sfere (22).
4. 4. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 2 e la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'organo di trasmissione intermedio (16) presenta una configurazione conica con una parete laterale sottile (18) nella quale sono ricavate una pluralità di sedi (20) di ritegno delle sfere (22), suddivise secondo corone circolari coassiali con diverso diametro.
5. 5. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che ciascuna delle suddette sfere (22) è suscettibile di compiere spostamenti nella rispettiva sede (20) in direzione ortogonale all'asse di rotazione dell'organo di trasmissione intermedio (16).
6. 6. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 5, caratterrizzato dal fatto che i suddetti primi mezzi di innesto comprendono un elemento a camma (20) disposto all'interno dell'organo di trasmissione intermedio (16) ed avente una superficie attiva (28) affacciata alla superficie interna dell'organo di trasmissione intermedio in corrispondenza di una zona in cui quest'ultimo è affacciato al disco conico (8) fissato all'albero primario (4), la superficie attiva (28) dell'elemento a camma (24) cooperando con le sfere (22) di una corona in modo tale che, per effetto della rotazione dell'albero primario (4), le sfere (22) di detta corona vengono a trovarsi ciclicamente interposte fra il disco conico (8) e la superficie attiva (28) dell'elemento a camma (24) provocando una rotazione dell'organo di trasmissione intermedio (16).
7. 7. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i suddetti secondi mezzi d'innesto comprendono una pluralità di elementi a camma (32) portati da un albero di comando girevole (30) disposto all'interno dell'organo di trasmissione intermedio (16), i suddetti elementi a camma (32) essendo destinati a cooperare con rispettive corone di sfere (22).
8. 8. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i suddetti elementi a camma (32) dei secondi mezzi di innesto sono sfalsati angolarmente fra loro lungo l'asse (C) dell'albero di comando (30) secondo una disposizione tale per cui quando uno di detti elementi a camma (32) coopera con le sfere della rispettiva corona, i rimanenti elementi a camma si trovano in una posizione inoperativa.
9. 9. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 2 e la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che comprende una coppia di alberi di rinvio (34, 36) per la trasmissione del moto in retromarcia, sopportati in modo liberamente girevole dal corpo di sopporto (2) e muniti di rispettive ruote dentate (38) ingrananti fra loro, un primo di detti alberi (34) portando una corona di sfere (40) cooperanti col disco (8) fissato all'albero primario ed il secondo albero (36) portando una corona di sfere (42) cooperanti col disco (10) fissato all'albero secondario e destinate inoltre a cooperare con un elemento a camma (44) portato dall'albero di comando (30). Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato per gli scopi specificati.