ITMI20071692A1 - Dispositivo di innesto, in particolare frizione a dischi a bagno d'olio per un veicolo a motore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di innesto, in particolare ad un frizione a dischi a bagno d'olio secondo il preambolo della rivendicazione 1.

In trasmissioni a doppia frizione per un veicolo a motore, le due trasmissioni parziali sono collegate sul lato di ingresso tramite di volta in volta un albero di azionamento del cambio con un dispositivo di innesto che è accoppiato con il motore a combustione interna e che è costituito da due singole frizioni che lavorano separatamente una dall'altra, le quali sono inserite in una scatola della frizione comune.

Dalla pubblicazione brevettale europea EP 1 398 520 A2 è noto un dispositivo di innesto di questo genere in cui, a seconda della situazione di marcia, la singola frizione che trasmette di volta in volta il momento della doppia frizione viene raffreddata per mezzo di un flusso volumetrico di olio refrigerante. Il flusso volumetrico di olio refrigerante viene fatto passare attraverso le due singole frizioni. In una tale trasmissione a doppia frizione nota, un movimento di cambio della marcia viene effettuato con la singola frizione sganciata sull'albero di azionamento del cambio su cui non è presente un momento. Il flusso volumetrico di olio refrigerante genera in questo modo, nella singola frizione sganciata, un momento di trascinamento aggiuntivo che compromette il processo di sincronizzazione e l'inserimento delle marce sull'albero di azionamento del cambio libero. Da ciò conseguono carichi aggiuntivi degli anelli di sincronizzazione e rumori di innesto delle marce.

Al fine di evitare ciò, conformemente alla pubblicazione brevettale tedesca DE 103 06 895 Al in movimenti di cambio di marcia si può disinserire per un breve tempo il raffreddamento della frizione sull'albero di azionamento del cambio privo di momento al fine di interrompere il flusso volumetrico di olio refrigerante e con esso il momento di trascinamento generato.

Una interruzione del flusso di fluido refrigerante attraverso la scatola della frizione si verifica però solo con un ritardo temporale. Il motivo di ciò sta nel fatto che i canali del fluido refrigerante assiali che si estendono nel segmento di albero cavo sul lato di ingresso, trascinato in rotazione, del dispositivo di innesto con il raffreddamento già disinserito continuano a versare nella camera della frizione del dispositivo di innesto in cui si trovano i pacchetti di dischi.

Il compito della presente invenzione consiste nel mettere a disposizione un dispositivo di innesto, in particolare una frizione a dischi a bagno d'olio, in cui il flusso volumetrico di fluido refrigerante nel dispositivo di innesto possa venire interrotto pressoché senza ritardo.

Il problema della presente invenzione viene risolto per mezzo degli aspetti peculiari della rivendicazione 1. Perfezionamenti vantaggiosi della presente invenzione sono divulgati nelle rivendicazioni dipendenti.

Conformemente alla parte caratterizzante della rivendicazione 1, all'almeno un canale del fluido refrigerante assiale che si estende in un tratto di albero del dispositivo di innesto è associata una sporgenza che devia in direzione radiale verso l'interno, in direzione dell'asse di rotazione della frizione, il flusso di fluido refrigerante, prima che esso esca dall'apertura di deflusso radiale, nella camera della frizione. Dopo il disinserimento del raffreddamento della frizione, il fluido refrigerante non viene più mandato attraverso il canale del fluido refrigerante assiale. Piuttosto per effetto della forza centrifuga che agisce nel tratto di albero il fluido refrigerante viene spinto in direzione radiale verso l'esterno ed esso di conseguenza non può più superare la sporgenza che si estende verso l'interno in senso radiale. In questo modo si impedisce che il flusso del fluido refrigerante esca dal canale del fluido refrigerante stesso per entrare nella camera della frizione dopo che il raffreddamento è stato disinserito. Il flusso di fluido refrigerante nella camera della frizione di conseguenza può venire interrotto quasi senza ritardo temporale dopo che il raffreddamento è stato disinserito.

Con il flusso di fluido refrigerante non interrotto, il che vuol dire quando il raffreddamento è inserito, il flusso di fluido refrigerante al contrario può venire fatto passare senza una resistenza di flusso particolarmente grande, davanti alla sporgenza. In occasione di un nuovo inserimento del raffreddamento per di più si ottiene solo un tempo di risposta breve prima che il flusso di fluido refrigerante venga mandato di nuovo attraverso la camera della frizione per il fatto che il canale del fluido refrigerante che si estende nel tratto di albero del dispositivo di innesto non deve per prima cosa venire riempito di nuovo.

Conformemente ad una forma di realizzazione, il canale del fluido refrigerante assiale può presentare una rientranza che corrisponde alla sporgenza che le sta di fronte. In questo modo una sezione trasversale di flusso può venire resa più grande nella zona della sporgenza e in modo corrispondente si può ridurre una resistenza fluidodinamica nella zona della sporgenza.

Al fine di trattenere nel canale del fluido refrigerante una quantità significativa di fluido refrigerante dopo il disinserimento del raffreddamento, si preferisce se nella direzione assiale la sporgenza copre per lo meno la metà della sezione trasversale di flusso del canale del fluido refrigerante in direzione assiale.

H dispositivo di innesto con la sua scatola della frizione è accoppiato in modo vincolato da un punto di vista rotativo con un albero di presa di forza del motore a combustione interna di un veicolo a motore. La scatola della frizione di conseguenza insieme con il tratto di albero ruota con lo stesso numero di giri del motore a combustione interna. In questo caso, il tratto di albero trascinato in rotazione sul lato di ingresso della scatola della frizione può essere sagomato come un albero cavo sulla scatola della frizione che tramite cuscinetti si può appoggiare ad un albero di azionamento del cambio. Nel segmento di albero cavo sul lato della scatola si estendono i canali del fluido refrigerante assiali in forma di fori assiali sfalsati in senso radiale rispetto allo asse di rotazione, i quali sboccano di volta in volta in una camera anulare che si estende intorno all'asse di rotazione. La camera anulare a sua volta è in collegamento con la camera della frizione tramite l'apertura di deflusso radiale.

In un tal caso, la sporgenza si può estendere sul lato del perimetro esterno nella camera anulare, mentre la corrispondente rientranza si estende sul lato del perimetro interno nella camera anulare.

Di preferenza l'almeno un foro assiale con il suo sbocco può essere posto di fronte alla sporgenza. A questo riguardo è un vantaggio se la sporgenza copre in sostanza o in modo completo lo sbocco del foro assiale in direzione assiale. In questo modo è garantito che quando il raffreddamento è disinserito nonché quando il segmento di albero cavo ruota, a motivo della forza centrifuga, il fluido di raffreddamento si raccolga in direzione di flusso dietro la sporgenza e non si riversi nella camera della frizione. I canali del fluido refrigerante di conseguenza dopo il disinserimento del raffreddamento rimangono quasi completamente riempiti di fluido refrigerante.

La camera anulare citata in quanto precede può essere delimitata sul lato del perimetro esterno da una estremità di albero del segmento di albero cavo della scatola della frizione e sul lato del perimetro interno da un mozzo, che è collegato con un albero di ingresso del cambio di un supporto interno dei dischi. In questo caso la rientranza corrispondente alla sporgenza può essere prevista nel mozzo del supporto interno dei dischi. Per fare in modo che il mozzo del supporto interno dei dischi in qualità di parte che trasmette un momento non venga indebolito in modo eccessivo, è un vantaggio se lo spessore del materiale del mozzo non viene ridotto in una maniera troppo forte dalla rientranza.

Due esempi di realizzazione della presente invenzione sono rappresentati in un modo schematico nelle figure allegate.

Nelle figure:

Figura 1 mostra una mezza sezione di un dispositivo di innesto realizzato come frizione a dischi doppia a bagno d'olio conforme ad un primo esempio di esecuzione;e

Figura 2 mostra il secondo esempio di esecuzione in una vista di lato parziale ingrandita.

Il dispositivo di innesto 1 conforme al primo esempio di esecuzione nella sua posizione di funzionamento, non rappresentata in figura 1, è disposto tra un motore a combustione interna e un cambio di velocità di un veicolo a motore ed è inserito all'interno di una scatola del cambio. Il dispositivo di innesto 1 conformemente a figura 1 è costituito da due singole frizioni 5, 6 che lavorano in modo indipendente una dall'altra e da uno smorzatore di vibrazioni non mostrato collegato con esse. La singola frizione 5 che si trova all'esterno in direzione radiale presenta un primo supporto interno dei dischi 9 che tramite il suo mozzo 11 è in impegno dentato con un primo albero di azionamento del cambio 13 solo accennato. In direzione radiale all'interno del primo supporto interno dei dischi 9 è disposto un secondo supporto interno dei dischi 15 che tramite il suo mozzo 17 è in impegno con un secondo albero di azionamento del cambio 19 solo accennato.

A ciascuno dei due supporti interni dei dischi 9, 15 sono associati, tramite pacchetti di dischi accennati 16, dei supporti dei dischi esterni corrispondenti 21 e 23. I supporti esterni dei dischi 21, 23 si estendono a forma di semiguscio intorno all'asse di rotazione 24 e costituiscono una parte della scatola della frizione che prosegue con un segmento di albero cavo 25 che è sostenuto, tramite due cuscinetti a rullini 27 distanziati uno dall'altro in direzione assiale, sul secondo albero di ingresso del cambio 19. Per di più, la scatola della frizione può essere accoppiata in un modo noto con una parte secondaria non mostrata dello smorzatore di vibrazioni di tipo costruttivo abituale.

I pacchetti di dischi 16 delle due singole frizioni 5, 6 sono disposti in una camera della frizione 36 del dispositivo che viene approvvigionata di olio refrigerante attraverso dei canali del fluido refrigerante 37 sfalsati in direzione radiale rispetto all'asse di rotazione 24. In figura 1 e in figura 2 è mostrato solo uno dei canali del fluido refrigerante 37. Questo è un foro assiale che si estende in direzione assiale attraverso il segmento di albero cavo 25 della scatola della frizione 5 il quale con il suo sbocco 39 è collegato da un punto di vista fluidotecnico con una camera anulare 41 che si estende intorno all'asse di rotazione 24. La camera anulare 41 è delimitata sul lato del perimetro esterno da una estremità di albero 42 cilindrica cava del segmento di albero cavo 25 e sul lato del perimetro interno è delimitata dal secondo albero di azionamento del cambio 19 nonché dal mozzo 17 del secondo supporto interno dei dischi 15. Il mozzo 17 sporge a questo scopo in direzione assiale nel segmento di albero cavo 25. La camera anulare 41 è in collegamento con la camera della frizione 36 tramite una apertura di deflusso radiale 43.

In figura 2 è mostrato, in una vista parziale di lato ingrandita, il secondo esempio di esecuzione di un dispositivo di innesto le cui parti costruttive sono identiche a quelle del primo esempio di esecuzione. Secondo la figura 2, il canale del fluido refrigerante assiale 37, come anche in figura 1, trapassa senza gradini con il suo sbocco 39 nella camera anulare 4L La camera anulare 41 immediatamente dopo lo sbocco 39 del canale presenta un diametro esterno ai. Ancora più a monte sulla parete cilindrica che delimita la camera anulare 41 della estremità 42 dell'albero è sagomata una sporgenza 45 che si estende a forma di anello intorno all'asse di rotazione 24 la quale al suo vertice presenta un diametro di vertice a2.

In figura 2 il diametro di vertice a2è più piccolo del diametro esterno ai della camera anulare in misura pari al doppio del diametro d dei canali del fluido refrigerante 37. In questo modo, lo sbocco 39 del canale del fluido refrigerante 37 è completamente coperto dalla sporgenza 45 in direzione assiale.

A scopo esemplificativo, in figura 2 il diametro di flusso d del canale del fluido refrigerante 37 può essere di 5 mm, in modo tale che secondo la figura 2 il diametro di vertice a2della sporgenza 45 è di 10 mm più piccolo rispetto al diametro esterno ai della camera anulare. L'altezza h della sporgenza 45 corrisponde di conseguenza al diametro di flusso d del canale del fluido refrigerante 37, che è di 5 mm.

In alternativa, l'altezza h della sporgenza 45 può anche essere più grande del diametro di flusso d del canale del fluido refrigerante 37. In questo modo, il fluido refrigerante che si trova nella camera anulare 41 dopo il disinserimento del raffreddamento può venire trattenuto ancora meglio.

In posizione opposta in direzione radiale alla sporgenza 45, nelle figure 1 e 2 è prevista una corrispondente rientranza 47 nel mozzo 17 del supporto interno dei dischi 15 per fare in modo che la sezione trasversale di flusso nella zona della sporgenza 5 non sia ridotta in misura eccessiva. La sporgenza perimetrale 45 fa sì che il flusso di olio refrigerante prima della sua uscita dall'apertura di deflusso radiale 43 venga deviato in direzione radiale verso l'interno nella direzione della freccia 1 accennata in figura 2.

Nel funzionamento del veicolo, la singola frizione 5 o 6 che trasmette il momento all'avviamento o anche in marcia in condizioni di microslittamento deve venire raffreddata per mezzo del flusso volumetrico di olio refrigerante trasportato verso il dispositivo di innesto 37. Il flusso volumetrico di olio refrigerante a questo riguardo viene mandato nella camera della frizione 36, per esempio per mezzo di una pompa a getto aspirante non mostrata, attraverso i canali del fluido refrigerante 37 e dalla camera della frizione 36 viene inviato sia alla frizione che trasmette il momento come pure alla frizione priva di momento 5, 6. Il flusso volumetrico di olio refrigerante genera nella singola frizione di volta in volta non azionata un momento di trascinamento aggiuntivo che compromette la sincronizzazione e l'inserimento delle marce sull'albero di azionamento del cambio libero. Al fine di evitare un tale problema, la pompa a getto aspirante nel corso di un movimento di cambio di marcia viene disinserita per breve tempo sull'albero di azionamento del cambio libero. In modo corrispondente si riduce il flusso volumetrico di olio refrigerante attraverso la camera della frizione 35 e di conseguenza il momento di trascinamento sulla singola frizione non azionata.

Dopo il disinserimento della pompa a getto aspirante, l'olio refrigerante che si trova nei canali del fluido refrigerante 37 non defluisce più nella camera della frizione 37 ma esso invece, a motivo della forza centrifuga generata dal tratto di albero 25 che ruota con lo stesso numero di giri del motore a combustione interna, viene premuto in direzione radiale verso l'esterno. La sporgenza circolare continua 45 nella camera anulare 41 trattiene in questa fase l'olio refrigerante nei fori assiali 37 e in questo modo impedisce che i canali del fluido refrigerante 37 si possano svuotare nella camera della frizione 36. In questo modo, il flusso di fluido refrigerante attraverso la camera della frizione 36, dopo il disinserimento della pompa a getto aspirante, viene interrotto quasi senza ritardo, senza una coda del raffreddamento della frizione.

Dopo che si è effettuato il movimento di cambio di marcia sull'albero di azionamento del cambio libero, la pompa a getto aspirante viene di nuovo inserita. Il flusso di fluido refrigerante dopo di ciò fluisce pressoché senza ritardo di nuovo attraverso la camera della frizione 36 per il fatto che la colonna di fluido refrigerante nel canale del fluido refrigerante 36 arriva già fino alla sporgenza perimetrale 45, in modo tale che la camera della frizione 36, dopo il nuovo inserimento della pompa a getto aspirante, dopo un breve tempo di reazione viene attraversata di nuovo dal flusso di olio refrigerante.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di innesto, in particolare frizione a dischi a bagno d'olio, con un tratto di albero (25) in cui in direzione assiale si estende almeno un canale del fluido refrigerante (37) che tramite una apertura di deflusso radiale (43) sbocca in una camera della frizione (36) in cui sono disposti elementi di attrito da raffreddare (16) del dispositivo di innesto (1), caratterizzato dal fatto che al canale del fluido refrigerante assiale (37) è associata una sporgenza (45) che devia un flusso di fluido refrigerante (I) dalla sua uscita dall'apertura di deflusso radiale (43) verso l'interno in direzione radiale.
2. 2. Dispositivo di innesto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il canale del fluido refrigerante assiale (37) presenta una rientranza (47) che corrisponde alla sporgenza (45) che le sta di fronte.
3. 3. Dispositivo di innesto secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il canale del fluido refrigerante assiale (37) è sfalsato in direzione radiale da un asse di rotazione (24) del tratto di albero (25) e/o presenta una camera anulare (41) ad esso collegata che si estende intorno all'asse di rotazione (24).
4. 4. Dispositivo di innesto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la sporgenza (45) si estende sul lato del perimetro esterno nella camera anulare (41).
5. 5. Dispositivo di innesto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sporgenza (45) copre per lo meno la metà della sezione trasversale di flusso del canale del fluido refrigerante (37) in direzione assiale.
6. 6. Dispositivo di innesto secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che la rientranza (47) nella camera anulare (41) si estende sul lato del perimetro interno in corrispondenza della sporgenza (45).
7. 7. Dispositivo di innesto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il canale del fluido refrigerante assiale (37) con il suo sbocco (39) si trova di fronte alla sporgenza (45).
8. 8. Dispositivo di innesto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la sporgenza (45) copre per lo meno in sostanza il canale del fluido refrigerante (37) in direzione assiale.
9. 9. Dispositivo di innesto secondo una delle rivendicazioni da 3 a 8, caratterizzato dal fatto che la camera anulare (41) è delimitata sul lato del perimetro interno da un mozzo (17), collegato con un albero di ingresso del cambio (19) di un supporto interno dei dischi (15), e sul lato del perimetro esterno è delimitata da un'estremità (42) del tratto di albero (25) che si sovrappone al mozzo (17).
10. 10. Dispositivo di innesto secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che la rientranza (47) è prevista nel mozzo (17) del supporto interno dei dischi (15).
11. 11. Dispositivo di innesto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che per la mandata del fluido refrigerante è prevista una pompa, in particolare una pompa a getto aspirante, che è disposta a monte della sporgenza (45).
12. 12. Trasmissione a doppia frizione con un dispositivo di innesto secondo una delle rivendicazioni precedenti.