ITMI20081427A1

ITMI20081427A1 - Cambio di velocita'

Info

Publication number: ITMI20081427A1
Application number: IT001427A
Authority: IT
Inventors: Michael Niko
Original assignee: Porsche Ag
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2009-02-22
Also published as: DE102007039483B4; IT1390849B1; FR2920213A1; DE102007039483A1; FR2920213B1

Description

Descrizione

Cambio di velocità

L'invenzione riguarda un cambio di velocità con una pluralità di alberi di cambio, specialmente per un autoveicolo, e con un dispositivo di cambio con un'asta di azionamento conforme alla definizione introduttiva della rivendicazione 1.

In un cambio di velocità di regola si effettua un cambio di marcia mediante l'azionamento di un dispositivo sincronizzatore, in quanto per mezzo di un dispositivo di cambio, con l'ausilio di un'asta di cambio una forcella di cambio viene portata in una posizione definita. Al riguardo in campi di velocità automatici l'asta di cambio usualmente è disposta all'interno di un cilindro di cambio, l'asta di cambio essendo fissata su un pistone di cambio.

Dal documento DE 1 576 175 A1 è descritto un dispositivo di cambio, in cui un pistone a gradini è guidato ermeticamente in un cilindro di lavoro con un'asta di cambio. Al riguardo il pistone a gradini è fissato sull'asta di cambio con due anelli di sicurezza. Per chiudere a tenuta entrambi gli spazi di lavoro del cilindro di lavoro reciprocamente sono previsti elementi di tenuta sul pistone di cambio. Poiché per gli odierni cambi di velocità, specialmente per i cambi di velocità a doppia frizione, è possibile utilizzare differenti oli di esercizio, è necessaria un'affidabile chiusura a tenuta degli spazi di lavoro del cilindro di lavoro rispetto ad un intorno esterno per impedire una miscelazione degli oli.

L'invenzione si pone pertanto il compito di migliorare l'esecuzione di un dispositivo di fissaggio per l'asta di cambio in un cilindro di lavoro di un cambio di velocità. Secondo l'invenzione questo problema viene risolto mediante un dispositivo avente le caratteristiche della rivendicazione 1.

Il cambio di velocità secondo l'invenzione è caratterizzato dal fatto che su un elemento di fissaggio di un'asta di azionamento, collegata con un pistone di cambio, è previsto un elemento di tenuta. Preferibilmente l'elemento di tenuta è realizzato nella forma di un O-ring, essendo pensabile qualsiasi dispositivo di tenuta adatto per il e sull'elemento di fissaggio e posizionabile direttamente. Secondo l'invenzione per il presente dispositivo di cambio, per il montaggio del cambio di velocità l'asta di cambio può essere infilata nel pistone di cambio in un istante successivo, rispettivamente dopo il montaggio dell'asta di cambio su un ingranaggio.

Preferibilmente l'elemento di fissaggio è realizzato come una vite di fissaggio, cosicché la prevista guarnizione con l'O-ring è disposta sul contorno del gambo della vite. In tal modo si ottiene un'affidabile chiusura a tenuta negli spazi di pressione nel cilindro di cambio rispetto ad un intorno esterno all'interno della scatola del cambio.

In un'esecuzione dell'invenzione il dispositivo di cambio è posizionato in una zona, in cui si estende una separazione dello spazio dell'olio fra un intorno dell'olio dell'ingranaggio e un intorno dell'olio dell'impianto idraulico. Qui mediante la disposizione diretta dell'elemento di tenuta sull'elemento di fissaggio si realizza un'affidabile chiusura a tenuta nella rispettiva zona della separazione del vano dell'olio, cosicché si impedisce una miscelazione di due oli di esercizio che si trovano nel cambio di velocità.

In un'ulteriore esecuzione dell'invenzione prima di una fase di montaggio per stabilire un collegamento fra l'asta di azionamento e il pistone di cambio, l'asta di azionamento viene premontata su un ingranaggio, cosicché l'asta di azionamento nello stato accoppiato con l'ingranaggio forma una prima unità di montaggio premontata. In un'ulteriore fase di montaggio quindi l'asta di azionamento con il pistone di cambio viene collegata in base alla vite di fissaggio dotata dell'elemento di tenuta. In tal modo si ottiene un montaggio ottimizzato del cambio di velocità, in cui sì evita un danneggiamento degli elementi di tenuta all'interno del cambio di velocità.

Conformemente ad un'ulteriore esecuzione dell'invenzione, prima di una fase di montaggio per stabilire un collegamento fra l'asta di azionamento e il pistone di cambio quest'ultimo viene premontato nel cilindro di lavoro, cosicché il cilindro di lavoro e il pistone di cambio formano una seconda unità di montaggi premontata, che, con l'ausilio dell'elemento di fissaggio, è collegabile con la prima unità di montaggio. Pertanto qui è possibile ottenere un preciso posizionamento del pistone di cambio all'interno del cilindro di lavoro. Inoltre gli elementi di tenuta del pistone, previsti sul contorno del pistone di cambio, nonché ulteriori elementi di tenuta sul cilindro di lavoro, possono essere assiemati in maniera affidabile prima di montare il cilindro di lavoro nella scatola del cambio.

In un'ulteriore esecuzione dell'invenzione prima di una fase di montaggio per stabilire un collegamento fra l'asta di azionamento e il pistone di cambio la prima unità di montaggio premontata viene introdotta nella scatola del cambio, cosicché la prima unità di montaggio con la scatola del cambio forma una terza unità di montaggio premontata. Questa può essere quindi collegata con la seconda unità di montaggio. In tal modo è possibile ottenere un montaggio e un fissaggio precisi dell'asta di azionamento all'interno del dispositivo di cambio del cambio di velocità e contemporaneamente un'ottimizzata separazione dello spazio dell'olio.

La presente disposizione è adatta specialmente per quei cambi di velocità realizzati come cambi di velocità a doppia frizione e nei quali per l'esercizio sono necessari un olio per l'impianto idraulico e un olio per gli ingranaggi, questi non dovendosi miscelare.

Ulteriori caratteristiche e combinazioni di caratteristiche risultano dalia descrizione. Esempi di realizzazione concreti dell'invenzione sono rappresentati semplificati nei disegni e illustrati più dettagliatamente nella seguente descrizione. In particolare:

la figura 1 mostra un cambio di velocità a doppia frizione con due alberi di entrata, un albero principale e un albero di uscita; la figura 2 mostra un ingranaggio premontato, una scatola del cambio e un cilindro di cambio premontato del cambio di velocità a doppia frizione secondo la figura 1 ;

la figura 3 mostra una rappresentazione in sezione di un dispositivo di cambio per il cambio di velocità a doppia frizione secondo la figura 1;

la figura 4 mostra una rappresentazione schematica di un cilindro di cambio premontato del dispositivo di cambio secondo la figura 3;

la figura 5 mostra una vista dettagliata dell'ingranaggio dalla figura 2; e

la figura 6 mostra una vista schematica dell'ingranaggio della figura 5 dopo la sua introduzione nella scatola del cambio di velocità a doppia frizione secondo la figura 1.

Il cambio di velocità 1, rappresentato schematicamente in figura 1, è realizzato come cambio di velocità a doppia frizione, in cui una disposizione 4 di doppia frizione dal lato di entrata tramite un albero a gomiti è collegata con un motore, non rappresentato. Al riguardo la disposizione 4 a doppia frizione dal lato di uscita è collegata con due alberi di entrata 5 e 5a del cambio di velocità. Qui il primo albero di entrata 5 è realizzato come albero massiccio e il secondo albero di uscita 5a come albero cavo. Sul primo albero di entrata 5 sono disposte ruote dentate per un cambio di velocità parziale con le marce dispari, laddove sul secondo albero di entrata 5a sono disposte ruote dentate per un ulteriore cambio di velocità parziale con le marce pari.

Per l'ottenimento dei singoli gradini di marcia nel cambio di velocità a doppia frizione secondo la figura 1, su un albero principale 5c, disposto parallelo e distanziato dagli alberi di entrata 5, 5a del cambio di velocità, sono previste ruote dentate che ingranano con le ruote dentate degli alberi di entrata 5, 5a del cambio di velocità, laddove le ruote dentate sull'albero principale 5c possono essere realizzate come ruote folli o come ruote fisse. Inoltre il cambio di velocità 1 a doppia frizione presenta un albero di uscita 6 collegato con l'albero principale 5c mediante un ingranaggio sempre in presa. All'estremità dell'albero di uscita 6 è disposto un pignone che è collegato con un cambio di velocità sull'assale. Preferibilmente il cambio di velocità sull'assale rappresenta un cambio di velocità sull'assale posteriore che è disposto in un veicolo con un motore posteriore o motore centrale, specialmente un motore Boxer.

Inoltre il cambio di velocità presenta una scatola formata da due metà 2 e 3, laddove una metà della scatola è realizzata come una scatola 3 della frizione. Qui è disposta la disposizione 4 a doppia frizione nella scatola 3 della frizione. Per il funzionamento della disposizione 4 della frizione, nonché dei dispositivi di cambio è previsto un olio idraulico, specialmente olio ATF, laddove per il funzionamento delle ruote dentate è previsto un olio per cambi di velocità, specialmente olio per ingranaggi ipoidi. Al riguardo i due tipi di olio non devono miscelarsi, cosicché un intorno 18, 19, 19a dell'olio idraulico è chiuso a tenuta rispetto a un intorno dell'olio del cambio di velocità, rispettivamente un intorno 20 dell'olio per ingranaggi. A tale scopo, conformemente alla figura 1, nei punti corrispondenti sono previsti differenti dispositivi di tenuta 23. Per il presente cambio di velocità 1 a doppia frizione il dispositivo di cambio presentante un cilindro di lavoro 10 e un pistone di cambio 9, collegato con un'asta di cambio 7 per mezzo di una vite di fissaggio 1 1 , è posizionato in una zona in cui una separazione del vano dell'olio si estende fra l'intorno 20 dell'olio degli ingranaggi e l'intorno 18 e 19 dell'olio idraulico.

Mediante il dispositivo di cambio viene variata la posizione di una forcella di cambio 8 collegata con l'asta di cambio 7. Nel ciiindro di lavoro 10 si trova olio idraulico, laddove all'esterno del cilindro di lavoro 10 nell'ambito dell'asta di cambio 7 si trova olio per ingranaggi. Preferibilmente il pistone di cambio 9 è realizzato in modo tale che sul lato rivolto verso l'asta di cambio 7 si estende un manicotto 9a, realizzato in un unico pezzo con il pistone di cambio 9, attorno all'asta di cambio. Con questa esecuzione è possibile ottenere un'affidabile chiusura a tenuta di un primo spazio di lavoro 18 dei cilindro di cambio 10 mediante una guarnizione 17 a labbri rispetto all'intorno 20 dell'olio degli ingranaggi. Conformemente alla figura 3 il cilindro di lavoro 10 nello stato montato è chiuso a tenuta rispetto all'intorno 20 dell'olio per ingranaggi mediante un dispositivo di tenuta 16 nella forma di un O-ring.

Inoltre sulla vite di fissaggio 11 è prevista una guarnizione 12 nella forma di un O-ring 12 per ottenere una chiusura a tenuta del secondo spazio di lavoro 19 del cilindro di lavoro 10 rispetto all'intorno 20 dell'olio degli ingranaggi. L'O-ring 12 prima del montaggio della vite di fissaggio 11 sull'asta di cambio 7 viene posizionato attorno al gambo della vite di fissaggio 11. Preferibilmente la vite di fissaggio 11 è realizzata come una vite a spallamento. Con l'impiego di una vite a spallamento si rende possibile la disposizione dell'O-ring 18 su un segmento fra testa della vite e filettatura. Inoltre è possibile effettuare l'applicazione di una coppia definita fra vite 1 1 e asta di cambio 7, senza danneggiare il pistone di cambio 9. Preferibilmente il pistone di cambio 9 è fatto di materiale sintetico.

Per l'ottenimento di un'affidabile chiusura a tenuta, rispettivamente per attuare un'affidabile separazione dello spazio dell'olio fra l'olio idraulico, olio ATF e l'olio degli ingranaggi, olio per ingranaggi ipoidi, la presente invenzione presenta le seguenti fasi di montaggio. In una prima fase di montaggio si montano e si fissano gli ingranaggi sugli alberi di entrata 5 e 6 del cambio di velocità nonché sull'albero principale 5c, cosicché nella prima fase di montaggio per completare l'ingranaggio premontato le aste di cambio 7 con i corrispondenti elementi di cambio, qui forcelle di cambio 8, vengono montati sull'ingranaggio. In tal modo viene formata una prima unità di montaggio 13.

In una seconda fase di montaggio la scatola 3 della frizione viene calzata sulla prima unità di montaggio 13, che si trova di preferenza perpendicolarmente su un supporto di montaggio. Dopo aver calzato la scatola 3 del cambio sull'ingranaggio le aste di cambio 7 sono posizionate in fori corrispondenti all'interno della scatola 3 della frizione conformemente alla figura 6. In un'ulteriore fase di montaggio i singoli cilindri di lavoro premontati 10 vengono dotati delle corrispondenti guarnizioni 16 e 22 e successivamente introdotti nella scatola 3 della frizione. Al riguardo i pistoni di cambio 9, che sono dotati di una guarnizione 21 di pistone e della guarnizione a fabbri 17, sono già premontati nel rispettivo cilindro di lavoro 10. Dopo che ora le aste di cambio 7 sono introdotte nei corrispondenti pistoni di cambio 9, questi vengono avvitati fra di loro mediante le viti di fissaggio 11 dotate già degli O-ring 12.

Pertanto nella zona della separazione dello spazio dell'olio fra l'olio idraulico e l'olio degli ingranaggi, con la disposizione proposta si ottiene un'affidabile chiusura a tenuta. In tal modo risulta possibile un'affidabile separazione dello spazio dell'olio, laddove grazie all'ordine di successione di montaggio proposto si riducono i tempi di produzione mediante il completamento degli ingranaggi premontati. Inoltre con l'integrazione dell'O-ring 12 nella vite di fissaggio 11 si rende possibile un montaggio affidabile in relazione all'ermeticità. Inoltre con la disposizione secondo l'invenzione, rispettivamente con il fissaggio secondo l'invenzione, delle aste di cambio 7 nel pistone di cambio 9 risulta possibile un più facile smontaggio del cambio di velocità.

L'esempio di realizzazione, rispettivamente il fissaggio proposto dell'asta di cambio sul pistone di cambio nell'ambito della presente invenzione, è utilizzabile per ogni modalità costruttiva di cambio di velocità e pertanto non è limitato a cambi di velocità a doppia frizione. Inoltre la presente invenzione può essere impiegata in combinazione con cambi di velocità automatici, nonché con altre forme di realizzazione di cambi di velocità.

Claims

Rivendicazioni 1. Cambio di velocità (1) con una pluralità di alberi di cambio (5, 5a, 5b, 5c) e con almeno un'asta di azionamento (7) di un dispositivo di cambio presentante un cilindro di lavoro (10) e un pistone di cambio (9) collegato con l'asta di azionamento (7) mediante un elemento di fissaggio (11), laddove con il dispositivo di cambio viene variata la posizione di un elemento di cambio (8), caratterizzato dal fatto che sull'elemento di fissaggio (11) è previsto un elemento di tenuta (12).
2. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che l'elemento di fissaggio (11) è realizzato come una vite di fissaggio, specialmente come una vite a spallamento.
3. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che l'elemento di tenuta (12) è realizzato nella forma di un O-ring.
4. Cambio di velocità secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di cambio è posizionato in una zona in cui si estende una separazione dello spazio dell'olio fra un intorno (20) dell'olio degli ingranaggi e un intorno (18, 19) dell'olio idraulico.
5. Cambio di velocità secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che prima di una fase di montaggio per stabilire un collegamento fra l'asta di azionamento (7) e il pistone di cambio (9), l'asta di azionamento (7) viene premontata su un ingranaggio, cosicché l'asta di azionamento (7), nello stato accoppiato con l'ingranaggio, forma una prima unità di montaggio premontata (13).
6. Cambio di velocità secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che prima di una fase di montaggio per stabilire un collegamento fra l'asta di azionamento (7) e il pistone di cambio (9), il pistone di cambio (9) viene premontato nel cilindro di lavoro (10), cosicché il cilindro di lavoro (10) e il pistone di cambio (9) formano una seconda unità di montaggio (14) premontata, che, con l'ausilio dell'elemento di fissaggio (11), è collegabile con la prima unità di montaggio (13).
7. Cambio di velocità (1) secondo la rivendicazione 5 oppure 6, caratterizzato dal fatto che prima di una fase di montaggio per stabilire il collegamento fra l'asta di azionamento (7) e il pistone di cambio (9) la prima unità di montaggio premontata viene introdotta in una scatola (3) del cambio, cosicché la prima unità di montaggio (13) con la scatola (3) del cambio forma una terza unità di montaggio premontata (15).
8. Cambio di velocità (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il cambio di velocità (1) è realizzato come cambio di velocità a doppia frizione.