ITMI20110823A1

ITMI20110823A1 - Frizione a disco di attrito con innesto/disinnesto centrifugo

Info

Publication number: ITMI20110823A1
Application number: IT000823A
Authority: IT
Inventors: Massimo Boccalerio
Original assignee: Catai S R L
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-11-13
Also published as: EP2522872B1; EP2522872A1

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto del presente trovato una frizione a singolo disco di attrito con innesto/disinnesto centrifugo .

E' nota, nel settore tecnico della trasmissione del moto ad alberi di veicoli quali le mini-moto e/o i go-kart, la necessitÃ di disporre di frizioni ad attrito il cui innesto avvenga solamente in corrispondenza di una prefissata velocitÃ di rotazione del relativo albero motore.

E' anche noto che, a tale scopo, sono state utilizzate frizioni ON/OFF di tipo centrifugo in cui la rotazione di masse inerziali, opportunamente dimensionate, determina l'innesto della frizione al raggiungimento del prefissato numero di giri.

Esempi di tali frizioni sono ad esempio descritti in GB 494,368 che illustra una frizione centrifuga a masse inerziali sferiche che non consentono una regolazione progressiva della spinta assiale sul disco di chiusura della frizione e a causa della forma sferica delle masse inerziali determina un contatto tangenziale di tipo puntuale tra la massa stessa e il detto disco di chiusura, provocando una accelerata usura della prima con conseguente necessitÃ di manutenzione che richiede lo smontaggio dell'intero gruppo frizione.

Una ulteriore frizione a masse inerziali Ã ̈ descritta in FR 1.265.728 che prevede una massa inerziale formata da un corpo con una faccia a piano inclinato che agisce su un contro-corpo di spinta assiale a sua volta dotato di un piano inclinato opposto a quello della massa inerziale. In questo caso la necessitÃ dei due corpi determina un indesiderato allungamento in senso assiale della frizione e ancora obbliga a cambiare tutto il blocco frizione in caso di variazione delle tarature di spinta.

Tali frizioni, sebbene funzionali, risultano pertanto di elevati ingombri sia radiali che assiali, soggette a uno slittamento continuo e incontrollabile, e di breve durata richiedendo ripetuti interventi di manutenzione e registrazione per ripristinare le tarature iniziali.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare una frizione centrifuga di tipo ON/OFF che dia soluzione agli inconvenienti della tecnica nota, risultando anche atta a consentire veloci cambiamenti di regolazione della spinta dÃ¬ chiusura senza necessitÃ di sostituzione dell'intero gruppo frizione .

Nell'ambito di tale problema si richiede, inoltre, che la frizione risulti di facile ed economica produzione ed assemblaggio e di contenuti ingombri, facilmente installabile anche su motori giÃ esistenti tramite normali mezzi di connessione e senza necessitÃ di speciali adattamenti.

Tali risultati sono ottenuti secondo il presente trovato da una frizione a dischi di attrito e innesto di tipo centrifugo secondo le caratteristiche di rivendicazione 1.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione dell'oggetto del presente trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:

in figura 1 : una vista in esploso di una frizione centrifuga secondo il presente trovato e

in figura 2 : una vista in sezione della frizione di fig.l assemblata.

Come illustrato in fig.l e assunte per sola comoditÃ di descrizione e senza significato limitativo una coppia di assi di riferimento con direzioni rispettivamente longitudinale/assiale X-X, trasversale/radiale Y-Y, nonchÃ© una parte anteriore corrispondente alla parte di accoppiamento della frizione all'albero condotto e una parte posteriore opposta alla precedente, la frizione secondo il presente trovato Ã ̈ interposta tra un albero motore 1, montato tramite un relativo cuscinetto la su una scatola lb fissa, e un albero condotto 2 inserito in un cannotto 210a di una campana 210 di chiusura della frizione; tramite un relativo cuscinetto 2a; in dettaglio la frizione comprende sostanzialmente:

+)un disco 110 che porta sulle proprie opposte superfici esterne del materiale di attrito 111 ed Ã ̈ montato su un alberino scanalato 150, coassiale e solidale in rotazione all'albero motore 1 tramite una chiavetta 151; il disco 110 presenta alette 112 estendentisi radialmente oltre il bordo anulare del disco stesso e disposte a distanze angolari costanti; dette alette 112 sono atte all'accoppiamento con corrispondenti sedi 211 realizzate sulla circonferenza della detta campana 210 di chiusura;

+) una coppia di anelli 120 di pressione assiale montati sull 'alberino scanalato 150 rispetto al qual non possono ruotare disposti da parti opposte del disco di attrito 110 e, in condizioni di riposo, mantenuti simmetricamente distanziati da quest'ultimo dalla spinta di rispettive molle a tazza 130, interposte tra gli stessi; preferibilmente l'anello 120 anteriore Ã ̈ bloccato in posizione da una ghiera 160 di chiusura della frizione, mentre l'anello 120 posteriore puÃ² traslare assialmente sull'alberino scanalato 150, la corsa verso l'esterno, essendo delimitata da opportune spalle 152 dell'alberino scanalato; preferibilmente le molle a tazza 130 sono disposte contrapposte per determinare una cuspide 13Oa anulare su cui puÃ² appoggiare il disco di attrito 110, che risulta in tal modo stabile nella direzione radiale.

In posizione assiale compresa tra l'albero motore 1 e uno dei dischi di attrito 120 Ã ̈ coassialmente disposto un piatto 140 montato sullo stesso alberino scanalato 150 sul quale puÃ² a sua volta traslare nei due sensi della direzione assiale X-X; detto piatto 140 presenta delle cave 140a, passanti, di alloggiamento di masse inerziali conformate secondo cilindretti 141 che, in corrispondenza della estremitÃ assiale della superficie laterale 141a rivolta verso il disco di attrito presentano un piano inclinato 142; dette cave 140a e detti piani inclinati 142 presentano una inclinazione dall'asse longitudinale verso la circonferenza esterna e verso il disco di attrito compresa tra 25° e 35° e preferibilmente tra 28° e Le masse inerziali saranno poi opportunamente dimensionate per determinare un innesto/disinnesto della frizione corrispondentemente ad un prefissato numero di giri dell'albero motore secondo un funzionamento di seguito descritto:

+) in condizioni di riposo o disinnesto:

gli anelli 120 di pressione sono rispettivamente spinti dall'azione in senso assiale delle molle 130 contro la ghiera 160 e contro la battuta posteriore 152 dell'alberino scanalato 150 non interferendo con il disco di attrito 110, i cilindretti 141 sono radialmente rientrati verso l'asse longitudinale X-X;

non si verifica pertanto alcuna interferenza tra il disco di attrito 110, solidale alla campana 210 e gli anelli di pressione 120, l'albero condotto 2 rimane pertanto fermo in folle;

quando l'albero motore 1 inizia a ruotare le masse inerziali 141 vengono spinte radialmente verso l'esterno e iniziano a spingere con i propri piani inclinati 142 sull'anello di pressione 120 adiacente;

raggiunto il prefissato numero di giri dell'albero motore 1, la spinta assiale delle masse inerziali 141, che si sono radialmente portate sempre piÃ¹ verso l'esterno, vince la spinta contraria delle molle 130 determinando la chiusura degli anelli di pressione 120 sul disco di attrito 110 dell'albero condotto 2 con conseguente innesto della frizione e avviamento in rotazione dell'albero condotto stesso.

Se la velocitÃ di rotazione dell'albero condotto scende al di sotto del numero di giri prefissato per l'innesto, le masse inerziali rientrano progressivamente e radialmente nella rispettiva sede, consentendo alla spinta delle molle 130 di prevalere nuovamente e disinnestare la frizione.

E' risultato dalle prove effettuate che, grazie alla particolare conformazione cilindrica con piano inclinato delle masse inerziali, la frizione secondo il trovato consente di ottenere innesti di elevata precisione anche ad elevati giri (9.000 giri/min tipici dell'utilizzo) con elevate spinte di innesto e coppie trasmissibili, ma con ridotti slittamenti relativi, pur mantenendo ridotti ingombri assiali e radiali e con ridotte usure della masse inerziali in quanto la distribuzione della spinta sulla superficie dÃ¬ un piano riduce la pressione specifica e quindi le usure locali.

Si prevede inoltre che il disco porta masse inerziali possa essere realizzato con piÃ¹ serie di sedi di alloggiamento 140a disposte con differente angolo di inclinazione, ad esempio compreso tra 30° e 35°, per ottenere differenti spinte di innesto, semplicemente disponendo le stesse masse inerziali 141 all'interno dell'una o dell'altra serie di sedi .

Oltre a ciÃ² la frizione secondo il trovato risulta di dimensioni assiali contenute, realizzabile a secco o in bagno d'olio e con possibilitÃ di cambiare facilmente sia le masse inerziali sia la loro disposizione, il che rende la frizione molto versatile e utilizzabile in differenti casi senza necessitÃ di complicati e costosi ridimensionamenti dell'intero complesso.

In particolare una regolazione della forza di chiusura della frizione e quindi della coppia trasmissibile puÃ² essere facilmente ottenuta senza smontare l'intero gruppo frizione, rimuovendo assialmente la sola campana 210 e agendo sulla ghiera 160 il cui maggiore/minore svitamento/avvitamento determina una variazione della forza di reazione assiale delle molle a tazza 130, essendo il disco di attrito mantenuto radialmente in posizione dalla conformazione a cuspide delle molle a tazza contrapposte a regolazione effettuata il riaccoppiamento assiale tra le alette 112 del disco 110 e le sedi 212 della campana 200 risulta semplice e immediato.

BenchÃ© descritta nel contesto di alcune forme di realizzazione e di alcuni esempi preferiti di attuazione dell'invenzione si intende che l'ambito di protezione del presente brevetto sia determinato solo dalle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Frizione ad innesto di tipo centrifugo interposta tra un albero motore (1), collegato ad un alberino scanalato (150) coassiale, e un albero condotto (2) inserito in un cannotto (210a) di una campana (210) di chiusura della frizione, comprendente un disco (110) che porta sulle proprie opposte superfici del materiale di attrito (111), una coppia di anelli (120) di pressione assiale disposti da parti opposte del disco di attrito (110), almeno uno di detti anelli di pressione (120) essendo mobile in traslazione rispetto all'altro su detto alberino scanalato (150), almeno una molla a tazza interposta tra il disco di attrito (110) e ciascun anello di pressione (120), un disco (140) porta masse inerziali (141) disposto esternamente ad uno dei due anelli di pressione (120) e mobile in rotazione con un albero motore (1), detto disco (140) presentando almeno una serie di cave radiali (140a) al cui interno Ã ̈ alloggiata una rispettiva massa (141) inerziale, mobile in traslazione nei due sensi della direzione radiale, corrispondentemente alla velocitÃ di rotazione del detto disco (140) porta masse inerziali e atte ad esercitare una corrispondente spinta assiale sul detto anello di pressione (120) mobile assialmente caratterizzata dal fatto che dette masse inerziali (141) sono conformate secondo cilindretti che presentano un piano inclinato (142) in corrispondenza della estremitÃ assiale della superficie laterale (141a) di contatto con il disco di attrito (120).
2. Frizione secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che le cave (140a) di detto disco (140) porta masse inerziali presentano una inclinazione verso il disco di attrito adiacente compresa tra 25° e 35°.
3. Frizione secondo rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto che le cave (140a) di detto disco (140) porta masse inerziali presentano una inclinazione verso il disco di attrito adiacente preferibilmente compresa tra 28° e 32°.
4. Frizione secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto disco (140) porta masse inerziali (141) presenta almeno una seconda serie di cave radiali di alloggiamento con differente inclinazione verso il disco di attrito rispetto alle cave della prima serie.
5. Frizione secondo rivendicazione 4 caratterizzata dal fatto che le cave di detta seconda serie presentano una inclinazione verso il disco (120) di attrito compresa tra 30° e 35°.
6. Frizione secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che dette molle a tazza sono contrapposte per formare una cuspide anulare centrale di supporto radiale del disco di attrito (110).
7. Frizione secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto disco di attrito (110,111) presenta alette (112) estendentisi radialmente oltre il bordo anulare del disco stesso e disposte a distanze angolari costanti.
8. Frizione secondo rivendicazione 7 caratterizzata dal fatto che il bordo anulare di detta campana (210) di chiusura della frizione presenta sedi (211) atte all'accoppiamento assiale con dette alette (112) del disco di attrito (110).
9. Frizione secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che comprende una ghiera (160) di regolazione della compressione delle molle a tazza (130), la quale Ã ̈ assialmente avvitata sull'alberino scanalato (150) e accessibile dall'esterno .