ITMI940169A1 - Dispositivo di avviamento per motori endotermici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Stato della tecnica

L'invenzione parte da un dispositivo di avviamento, azionato da motorino elettrico, per motori endotermici del genere della definizione; introduttiva della rivendicazione 1·

Per smorzare colpi di compressione e di decompressione nel tratto di trasmissione motrice di dispositivi di avviamento, chiamati anche starter , ,per motori endotermici,conformemente al US-FS-4581316 è noto il fatto di alloggiare la corona dentata interna di una trasmissione a satelliti, impiegata come rinvio per il motorino di avviamento, tramite nezzi. ammortizzatori nella forma di cuscini di gomma, sulla custodia dello starter. In tal caso un giunto a scatto libero ha il compito di effettuare il disac· coppiamento meccanico dal motorino dello starter e dal motore endotermico, quando questo si porta ad alti numeri di giri e accelera oltre il numero di giri dello starter. Un effetto secondario indesiderato nella cosiddetta fase di rotazione di trascinamento in cui il motore endotermico senza combustioni di accelarazione viene messo in rotazione dal dispositive di avviamento, è l'apertura e chiusura periodiche del giunto a scatto libero in seguito alle coppie eli molla a gas del motore endotermico per effetto del movimei -to dei pistoni nei cilindri del motore. Questa apertura e chiusura periodiche del giunto a scatto libero dipendono dai valori, convertiti sull'albero del pignone , le coppie di inerzia e dello starter e del motore endotermico nonché dalla coppia motrice delle starter e dalla coppia di carico sull'albero a goni· ti del motore. Fondamentalmente per starter con un rinvio in seguito alla coppia di inerzia dello, starter in tal modo aumentata la fase di apertura per il giunto a scatto libero è supricre rispetto a star ter senza rinvio. Una maggiore fase di apertura, si ottiene anche per temperature più alte; poiché in tal caso diminuisce la coppia di attrito dell'albero a gomiti mentre aumenta la coppia di molla a gas del motore.

Poiché nell ' intero tratto di trasmissione motrice dello starter, quando, il pignone é ingranato, si verifica un giuoco di rotazione, dopo ogni cambio di carico con la chiusura del giunto a scatto libero è prevedibile un percorrimento dì questo giuoco e successivamente una sollecitazione d'ur to sui fronti dei denti del pignone di avviamento· Questi urti sui fronti dei denti dipendono dalle co pie di inerzia convertite dello starter e dell "albero a gomiti, dall'intero giuoco di rotazione relativa,i dalla rigidezza del tratto di trasmissione motrice i dello starter, dalle velocità angolari differenziali fra la corona dentata del motore endotermico e il pignone di avviamento nonché dalle coppie motrici e di carico agenti in tal caso sul pignone·

Il noto sostegno elastico della coro na dentata interna sulla custodia dello starter con cuscini di gomma, oppure con un corpo di gomma sago .mato poligonalmente ed inferito fra corona dentata interna e parete della custodia conformemente allΈΡ-0 375 396 A1, almeno in dispositivi di avviamento dì modalità costruttiva media e più grande è insufficiente, in quanto una gomma ammortizzatrice di tale tipo presenta una caratteristica fortemente progressi va e pertanto già nel caso di una minima corsa di de formazione risulta eccessivamente rigida. Corrispon dentemente vale anche per il dispositivo dì avviamento noto dall'US-PS 51 27 279, in cui per lo smorzamento ' degli impulsi di coppia verlficantisi nel tratto di trasmissione motrice durante l'operazione di avviamento, l ' albero condotto del cambio di velocità, ac→ coppiato con il pignone, è accoppiato con una corona dentata del cambio di velocità tramite un elemento di accoppiamento elastico di gomma o similari. Inol tre per dispositivi di avviamento di modalità costruttiva media e maggiore, per effetto delle solle citazioni d'urto ivi assai alte, l'elemento ammorti-: zatore nel corso del tempo verrebbe distrutto..Pertanto i dispositivi di avviamento di potenza maggiore a causa delle eccessive sollecitazioni d'urto,prevalentemente vengono equipaggiati senza albero di rin vio. Al riguardo quindi si dovrà utilizzare un moto rìno starter costoso, di costruzione corrispondente mente maggiore,e il giunto a scatto libero interve nente a impulsi dovrà necessariamente sostenercile sollecitazioni d'urto, per cui si verifica inoltre un forte sviluppo di rumori,

L'invenzione si pone il compito di smorzare efficacemente gli urti_ verificantisi nella forma di impulsi di rotazione,e le_coppie di carico massime durante l'avviamento, specialmente nella fase di trascinamento con la chiusura del giunto a scatto,libero ,efficacemente , per ridurre, anche per dispositivi di avviamento di potenza relativamente grande, l'usura,le perdite di potenza meccaniche, la rumorosità e la frequenza intrinseca del tratto trasmissione motrice·

Vantaggi dell invenzione

Con l'accumulatore a molla secondo l'invenzione nel tratto di trasmissione motrice del dispositivo di avviamento, con le caratteristiche della rivendicazione 1 è possibile, anche per dispo sitivi di avviamento di potenza relativamente grande I, ridurre le risultanti sollecitazioni d'urto, specialmente le coppie massime durante la chiusura del giunto a scatto libero nella fase di trascinamento. Conseguentemente anche per dispositivi di avviamento di maggiore potenza è possibile utilizzare rinvii con grandi demoltipliche. Ciò significa che la grandezza costruttiva del dispositivo di avviamento a parità di potenza, in seguito all'incremento del numero di gixd. del motorino di avviamento può essere ridotta. Con | l'impiego di molle precaricate è possibile ridurre drasticamente anche la tendenza vibratoria del tratto di trasmissione motrice di avviamento,per cui la corsa elastica rispetto ad un accumulatore a molla senza precarica si riduce decisamente. Conseguentemente al posto dei noti cuscini in gomma come elementi ammortizzatori, eventualmente a parità di dimensioni della custodia, è possibile impiegare l'accumulatore a molla lineare, di efficacia sostanzialmente maggiore conformemente alla presente invenzione· Un ulteriore sostanziale vantaggio è rappresentato da luna decisa riduzione della frequenza intrinseca del tratto di trasmissione motrice di avviamento grazie l 'accumulatore a molla secondo l'Invenzione ne il conseguente smorzamento degli urti e dei rumori. E' inoltre vantaggioso il fatto che anche sul giunto a scatto libero e sui denti delle ruote dentate viene ora decisamente ridotta l'usura provocata da forti impulsi di.rotazione.

Come ulteriore considerevole vantaggiò del dispositivo di avviamento secondo l'invenzione» grazie all'aumento fortemente rallentato della coppia , per gli urti smorzati tramite la filettatura a passe grosso nel tratto di trasmissione motrice si ottiene anche una ridotta componente di forza assiale , la quale consente di ridurre sostanzialmente l'angolo deila filettatura a passo grosso e quindi di facilitare l'ingranamento specialmente nel caso di attrito relevato, ad esempio in caso di boccola del pignone Rimpastata, inoltre un ridotto angolo della filettatura a passo grosso pressata il vantaggio consisten-

tte nel fatto che nella fase di superamento si verifica un ridotto disingranamento e quindi con il vinicolo meccanico della chiusura del giunto a scatto libero con minore urto assiale, da cui segue anche una sostanziale riduzione della rumorosità·

Con gli accorgimenti illustrati nelle sottorivendicazioni si ottengono vantaggiosi ulteriori sviluppi e perfezionamenti delle caratteristiche !indicate nella rivendicazione principale· Cosi èparti olarmente vantaggioso quando il tratto di trasmissione motrice del dispositivo di avviamento fra mo torino di avviamento e giunto a scatto libero contiene un rinvio, cosicché elementi eslatici dell'ac cumulatore a molla possono agire sul rinvio e, oppure sul giunto a scatto libero. Per insonorizzazione e la riduzione dell'usura è particolarmente opportuno ridurre la frequenza intrinseca della oscillazione rotatoria del tratto di trasmissione motrice median te la rigidezza elastica dell'accumulatore a molla a meno dì 1/2 rispetto alla frequenza intrinseca senza accumulatore a molla*

Una disposizione particolarmente van·† taggiosa dell'accumulatore a molla sì ottiene quandò questo agisce sul rinvio del tratto di trasmissione motrice, specialmente sul raggio massimo del rinvio, poiché ivi risulta minima la sollecitazione di urto dell'accumulatore a molla precaricato· Al ri guardo é particolarmente vantaggioso quando l'accu mulatore a molla viene inserito fra una corona denti ta interna di una trasmissione a satelliti come ri ;vio e una parte fissa della custodia del dispositivi di avviamento, ivi si ha a disposizione spazio a sufficienza per eseguire l'accumulatore a molla con più elementi elastici, che agiscono in.maniera distribuita sul.contorno della corona dentata interna e poggiano rispettivamente sulla parte fissa della custodia, in tal modo l'energia d'urto viene dilstri buita uniformemente su singoli elementi elastici, che corrispondentemente al grande raggio possono es sere progettati dimensionati per minori forze elastiche e maggiori corse elastiche.

Disegno

Più esempi di realizzazione dell*invenzione sono rappresentati nel disegno ed illustrale dettagliatamente nella seguente descrizione·

In particolare:

la figura 1 mostra un dispositivo di avviamento in sezione longitudinale e in scala di mistera rimpicciolita con un accumulatore a molla secondo l'invenzione e una trasmissione a satelliti, la figura 2 mostra una trasmissione a satelliti della figura 1 con due molle elicoidali precaricate , inserite fra custodia e corona dentata interna,

la figura 3 mostra un diagramma sull andamento temporale del numero di giri in corrispondenza del giunto a scatto libero, secondo a) precedente esecuzione, secondo b) esecuzione secondo l*invenzione ,

la figura 4 mostra un diagramma della rigidezza del tratto di trasmissione motrice di.avviamento con l'angolo di rotazione relativa del tratto di trasmissione motrice in dipendenza della coppia, con riferimento al pignone di avviamento,

la figura 5 come ulteriore esempio di realizzazione mostra una corona dentata interna., che tramite molle a lamina, curvate a meandri, come accu· mulatore a molla è alloggiata nella custodia,

la figura 6 mostra una molla a laminai curvata a meandri nella forma di molla di trazione e di pressione per il fissaggio della corona dentata in terna bilaterale e solidale alla custodia, e

la figura 7 mostra due molle a lamina secondo la figura 6 inserite con precarica tra coro na dentata interna e custodia,

la figura 8 mostra un dispositivo di Avviamento in sezione longitudinale con un pacco di molle a lamella cerneulteriore esempio di realizzazìone dell*accumulatore a molle secondo l'Invenzione la figura 9 mostra la sezione trasver sale di una lamella di molla con gancio, e i la figura 10 mostra la sezione trasversale secando x-x dalla figura 9 con due lamelle di molla impegnatisi l'uria nell'altra,

la figura 11 mostra una parte della lamella con foro rispettivamente sporgenza impressa : alle estremità delle linguette elastiche, e

la figura 12 mostra la sezione trasvzv sale di due lamelle secondo la linea XII-XXI dalla figura 11,

la figura 13 mostra un dettaglio del : tratto di trasmissione motrice di uno starter secon do l'invenzione, con albero di rinvio,

la figura 14 mostra tre molle come accumulatore a molla fra partasatelliti e albero condotto del rinvìo della figura 13, come ulteriore e- : sempio di realizzazione,

la figura 15 mostra un esempio di realizzazione con un accumulatore a molla fra mozzo di libero e pignone, parzialmente in sezione longitudi—' naie,

la figura 16 mostra il giunto a scatto libero dalla figura 15 in vista anteriore, con parte in spaccato·

Descrizione degli esempi di realizzazione

La figura 1 mostra un dispositivo di avviamento , indicato con 10, per motori endotermici, essenzialmente in sezione longitudinale. Esso con», tiene un motorino a corrente continua fungente da motorino di avviamento 11, il cui rotore 12 tramite il suo albero rotorico 13 ingrana con un rinvio 14 eseguito come trasmissione a satelliti. Una corona dentata interna 15 del rinvio 14 è alloggiata sulla custodia 16 del dispositivo di avviamento 10 e il portasatelliti 17 è accoppiato rigidamente con un albero condotto 18 del rinvio 14. Tramite una non presentata filettatura a passo grosso l'albero con-(dotto 18 in maniera di per sènota è in accoppiamene ito operativo con un organo di trascinamento 19 di ; un giunto 20 a scatto libero, laddove il giunto 20 a scatto libero a rulli con il proprio mozzo 21 è accoppiato rigidamente con un pignone di ingranamento ,22. Per l'operazione di avviamento del motore endotermico il pignone 22 da un relè di innesto 23 tra .mite una leva di innesto 24 viene fatto avanzare in : direzione assiale , laddove il pignone 22 tramite il ; giunto 20 a scatto libero e l'argano di trascinamento 19 per effetto della filettatura a passo grosso ruota e ingrana con una corona dentata 25 del motore endotermico. La leva di innesto 24 in tal caso con la; propria estremità inferiore agisce su un anello di guida 26, che tramite una molla di ingranamento 27 poggia contro la custodia del giunto 20 a scatto libero·-Tutte le parti rotanti dal pistone di ingrana* .mento 22 fino al rotore 12 del motorino di avviamen to formano un tratto di trasmissione motrice 100 dello starter con una coppia di inerzia preassegnata . dalla sua massa rotante· Questo tratto di trasmissione motrice 100 durante l'avviamento tramite la corona dentata 25 coopera con un motore endotermico le cui masse rotanti formano parimenti una coppia di inerzia, che nel caso dello starter con rinvio è sostanzialmente in generale inferiere a quella disi tratto di trasmissione motrice dello starter·

Durante l'avviamento, in seguito a differenti accelerazioni rispettivamente velocità i periferiche fra pinone di ingranamento 22 e albero ; conduttore 18, si verificano urti, che in dipendenza della ripidezza dei fronti d'urto e della coppia d' urto massima sollecitano più o meno fortemente mec Genicamente de dinamicamente le parti nel tratto di trasmissione motrice del dispositivo di avviamento 100· Ciò avviene specialmente nella cosiddetta fase; di trascinamento, quando dopo l apertura del giunto 20 a scatto libero con il superamento del dispositivo di avviamento il giunto a scatto libero molteplicemente apre e chiude consecutivamente per breve tempo, prima che il motore endotermico venga nuo mente fatto ruotare dal dispositivo di avviamento in una cosiddetta fase di compressione.

Per smozzar e le variazioni di coppia 'a impulsi e le variazioni di sollecitazione nonché 1; rumori da ciò provocati nel tratto di trasmissione motrice 100, fra pignone di ingranamento 22 e albero conduttore 13 del motorino di avviamento 11 è disposto un accumulatore 28 a molla. L accumulatore 28 a molla è qui disposto sul rinvio 14 del tratto di tra- ; smissione motrice inserito fra corona dentata interna della trasmissione a satelliti e una parte della ; custodia 16 prevista come supporto intermedio ?.3 per la trasmissione a satelliti.

Dalla figura 2 è riconoscibile che l'accumulatore 28 a molla è formato da più elementi .elastici 30, che sono distribuiti sul contorno dellà corona dentata interna 15 e in primo luogo poggiano stilla parte fissa 29 della custodia e in secondo luogo accostano a pressione la corona dentata interna 15 a rispettivamente una sporgenza 31, diretta radialmente verso l'esterno, con precarica Pv, in astagonismo alla coppia motrice del motorino di avviamento 11 contro rispettivamente un arresto 32 della custodia· Tramite le frecce direzionali disegnate nella trasmissione a satelliti è riconoscibile che il motorino di avviamento 11 con la propria dentatura all'estremità dell'albero conduttore 13 con il senso di rotazione verso destra ingrana con tre ruote satelliti.33 , che ruotano nel senso di rotazione verso sinistra su perni di supporto 34 del portasatelliti e così facendo trasmettano la coppia motrice nel senso di rotazione verso sinistra sulla corona dentata interna 15· Le ruote satelliti 33 rotolano sulla corona dentata interna 15 e conseguentemente fanno ruotare verso destra il portasatelliti 17· Poiché il portasatelliti 17 tramite il giunto 20 a scatto libero è accoppiato con il pignone di ingra^ namento 22, in questo caso si tratta di un dispositivo di avviamento 10 a rotazione destrorsa.

Nell'esempio di realizzazione secondo la figura 2 gli elementi elastici 30 sono realizzati da molle di pressione elicoidali precaricate 33· Inoltre dalla figura 2 è riconoscibile che la corona dentata interna 15 del rinvio 14 a satelliti a],verificarsi di sollecitazioni d'urto è girevole in.direzione di azionamento in antagonismo alla carica delle molle elicoidali 35 in ragione di un angolo di circa 10-15°» prima che un ulteriore arresto 36 sagomato a ridosso del contorno della corona dentata interna 15» come protezione contro sovraccarico dell 'accumulatore elastico 28 batta su uno spaliamento 37 del supporto intermedio 23.

Con l'ausilio delle figure 3 e 4 a questo punto vengono illustrati dettagliatamente il funzionamento ed il dimenaionamento dell'accumulato· re a molla 28 in combinazione con il dispositivo di iavviamento 10. Il dispositivo di avviamento nell e-'sempio illustrato possiede un motorino di avviamen to 11 con una potenza di 1,4 ktf. La coppia di corto circuito Mk agente sul pignone di ingranamento 22 ad esempio tentando di avviare il motore endotermicancon una marcia grande inserita- sul pignone di in granamento è di 20 Nm. La rigidezza elastica di ro— tazione relativa C_._ del tratto di trasraossione nojtrice 100 del dispositivo di avviamsito 10 senza ac→ cumulatore 28 a molla dal lato del pignone è di cir co 700 N rad.

La figura 3 mostra l'andamento del numero di giri nr del pignone nella forma di linea 1 continua e del numero di giri n . sull'argano di tra scia amento 19 del giunto 20 a scatto libero, come linea tratteggiata. Sull'asse t dei tempi in a) è rappresentato l 'andamento del numero di giri del dispositivo di avviamento 10, come quello che si ottiene senza l accumulatore a molla 29 secondo l'invenzione. Ivi è riconoscibile il fatto che con l'inio della fase di decompressione in un cilindro del motore endotermico il pignone 22 in tal caso azionato dctlla corona dentata 25, apre il giunto 20 a scatto libero, :in quanto esso supera il motore di azionamento 11 con il numero di girinf 1 Con la successiva fase di conpressione il numero di giri nr del-pignone scende ora al disotto del numero di giri nf 1 cosicché a questo punto il giunto 20 a scatto libero dopo aver effettua to l'intero ciclo del dispositivo di avviamento 10 chiude con un urto. Successivamente si verificano ora più oscillazioni decrescenti nel numero di giri nr delpignone , laddove il giunto 20 a scatto libero si apre e chiude in parte brevemente.

Mediante l'accumulatore 28 a molla si produce un'oscillazione quasi sinusoidale con onda fondamentale decisamente ridotta, cosicché l'usrto con la chiusura del giunto 20 a scatto lìbero nell'istante tx viene sostanzialmente smorzato e viene ridotta la apertura multipla del giunto. In b) sull'asse dei tempi t èriconoscibile qusto processo. Poiché la pendenza del numero di giri nr del pignone con la chiusura del giunto 20 a scatto libero nell'istante tx risulta sostanzialmente minore, si ottiene una co pia d'urto corrispondentemente ridotta.

Questo andamento viene ottenuto per il fatto che l'accumulatore 28 a molla è disposto con una coppia di precarica Mv, agente in direzione di : azionamento, fra il pignone di ingranamento 22:e lalbero conduttore 13 del motorino di avviamento, che dal lato del pignone è compresa fra il 15 e il 20% della coppia di cortocircuito Mk del motorino di avvi amento 11 riferita alla rotazione dell'albero del pignone. Inoltre dal lato del pignone il rapporto fra la rigidezza di rotazione relativa Cf dell'accumulo tore a molla 28 riferita alla coppia di cortocircuito Mk, e la rigidezza di rotazione relativa c sto del tratto di trasmissione motrice 100 del dispositivo di azionamento 10, formato dal pignone di ingrana mento 22 fino al motorino di avviamento 11 , essendo ' inattivo l'accumulatore 28 a molla dovrà formare 12η . fattore F >4 preferibilmente >10.

Nella figura 4 a tale scopo è riporta to l'angolo di rotazione relativa ¥ 9 riferito al-: l'albero del pignone* del tratto di trasmisione notrice 100 del dispositivo di avviamento 10 in dipendensa della coppia Hg agente sul pignone 22· La pendenza nella curva Cst0 rappresentata tratteggiata mostra la rigidezza di rotazione relativa del tratto di trasmissione motrice del dispositivo di avviamento 10 senza accumulatore a molla in direzione di azionamen to i primi due gradi angolari della rotazione relativa del pignone vengono percorsi dai differenti processi non lineari sussistenti fra corona dentata 25 e giunto ed albero conduttore 13 (giuochi, allentamenti)· Senza accumulatore 28 a molla segue ara al crescere della coppia un aumento lineare della cirva tratteggiata rappresentante l'effettiva rigidezza di rotazione relativa del tratto di trasmissione mo trice dello starter. Nella zona superiore della curva tratteggiata infine il giunto 20 a scatto libero cede, per cui la curva sale ripidamente fino a quando infine esso gira a vuoto per una coppia massima M max · Per l'ottenimento di valori riproducibili , con la determinazione della rigidezza di rotazione relativa del tratto di trasmissione motrice 100 si prende come base la coppia di cortocircuito Mk del dispositivo di avviamento 10, poiché in questo intervallo (nel ramo diritto) della caratteristica tratteggiata la rigidezza di rotazione relativa del tratto di trasmissione motrice presenta un valore costante definito, che nellesempio di realizzazione! è di 700 Nm/rad. La ripidezza della curva a tratto e punto C_ rappresenta la rigidezza di rotazione relativa dell'accumulatore 28 a molla riferita al piignone 22. La coppia di precarica Mv dell · accumulatore 28 a molla con riferimento al pignone è di 7 Nn, che nel caso in esempio è pari al 35% della coppia di cor -tocircuito Mk del valore di é 20 Nm. L'accumulatore I 28 a molla pertanto interverrà soltanto al superamento di questo valore· La sua rigidezza di rotazione relativa è di Cp 60 Nm/rad· Dal rapporto fra rigidezza

idi rotazione relativa del tratto di trasmissione .motrice 100 e rigidezza di rotazione relativa dell raccumulatore 28 a molla si ottiene pertanto nell 'eserapio in questione un fattore

Da ciò risulta che per normali ope— IIrazioni di avviamento, specialmente nella fase di trascinamento, gli urti che di volta in volta ivi compa ·-iono con la chiusura del giunto 20 a scatto libero, grazie alla minare rigidezza torsionale della esecuzione con accumulatore 28 a molle vengono smorzati in misura tale che essi non raggiungono l'angolo di rotazione massimo f 8 di circa 15° di rotazione del pignone pre assegnato mediante l'arresto 36. Questo angolo di rotazione massimo recepibile dall accumulato re 26 a molla richiede sul pignone una coppia

li circa 25 Nra, che è poso superiore -alla coppia di cortocircuito Mk e viene superata soltanto-nel caso di cosiddetti ritorni di fiansaa.

L'effettiva rigidezza- torsianale Cst del tratto di tramsissione motrice 100 dello startei' con l'accumulatore 28 a molla, rappresentata in figu ra 4 con la curva continua, risulta dalla sua posizione della rigidezza torsionale C F_ dell'accumulatore 28 à molla con la rigidezza torsionale Csto del tratto di trasmissione motrice dello starter privo di accumulatore a molla. Questa curva indie arche nell'inter·· vallo fino -alla coppia Mv l'accumulatore 28 a molla -er effetto della propria precarica in un primo-momento non interviene , e che nell’intervallo da mv fino a Mb1 la rotolone relativa del pignone 22 si somma per effetto dell'accumulatore 28 a molla e del 'atto di trasmissione motrice, e che al raggiungimento ìlla coppia di bloccaggio in cui l'arresto 36 si dispone sullo spali amento 39 del supporto interme dio 29, viene di nuovo attivata l'ordinaria rigidezza prsionale del tratto di trasmissione motrice dello starter 100, fino a quando infine con la coppia ulteriormente crescente il giunto 20 a scatto libero co· mìncia a slittare·

L 'efficacia dell'accumulatore 28 a molla viene definita dalla precarica di volta in volta scelta e dalle costanti di elasticità c fe de gli elementi elastici 30 impiegati per l ' accumulato re 28 a molla. Con tre elementi elastici 30 secondo la figura 2 dalla precarica Pv = 77 H per una distanza A = 30 mm rispetto all'asse 38 si ottiene una coppia di precarica Mv = 3Pv x A = 7 Nm e dalla costarite di elasticità Cfe = 22 N/m degli elementi elastij ci 30 per l'accumulatore 28 a molla si ottiene una rigidezza torsionale Cp =» cpe . 3 · A 2 = 60 Nnv/rad.

La coppia di precarlca Mv dell 'eiecumulatore 28 a molla non dovrà essere inferiore alj 15% della coppia di cortocircuito MK , altrimenti lai necessaria corsa elastica e l'angolo di rotazione relativa per sostenere gli urti nel dispositivo di avviamento per una modalità costruttiva compatta ri -sultano troppo grandi e poiché gli elementi elastici . in tal caso in certe circostanze in seguito a vibrazìani possono provocare rumori propri· La coppia di precarica Kv non dovrà nemmeno superare il 50% della coppia di cortocircuito Mie, poiché altrimenti l'accu mulatore 28 a molla per effetto degli urti che si ve rificano con il normale processo di avviamento vie ne sollecitato soltanto poco o per niente e pertanto va perso lo smorzamento degli urti.

L 'efficacia dell * accumulatore 2B a molla inoltre va persa per effetto di una eccessiva' rigidezza torsionale Cf. Il fattore P per il rappor to fra la rigidezza torsionale del tratto di trasmissione motrice dello starter di per sè e la rigidezza torsionale dell'accumulatore 28 a molla va scelto pertanto > 4 La frequenza intrinseca fo della oscillazione torsionale del tratto di trasmissione 100 dipende dalla sua coppia di inerzia J (con riferimento all 'albero del pignone) nonché dalla sua rigidezza torsionale CSc<tu_ in base alla equazione : f o = Ίΐ/2 x Vcst/Jst (considerando rigido il motore endotermico).

In caso di coppia di inerzia inv ariétta del tratto di trasmissione motrice dello starter per effetto dell'accumulatore a molla 28 la frequen za intrinseca fost-j dell'oscillazione torsionale del tratto di trasmissione motrice viene ridotta a meno di metà rispetto alla frequenza intrinseca fo s c senfza accumulatore a molla. Nell 'esempio in questione

essa è:

ossia meno di un terso della frequenza intrinseca dèi 'tratto di trasmissione motrice senza accumulatore a molla 28.

La figura 5 in un ulteriore esempio di realizzazione per il funzionamento sinistrorso mostra un rinvio 14 del dispositivo di_ avviamento 10 eseguito come trasmissione a satelliti, in cui. l'ac†· cumulatore a molla 28 è formato da due elementi eia· stici 30 fronteggiantisi diametralmente· Questi ele·· menti elastici 30 sono formati da molle a lamina 40 curvate a meandro, che sono inserite eseguite come molle di pressione precaricate, fra corona dentata interna 15 e supporto intermedio 29 Le molle a la- , mina 40 in particolare con le loro estremità_sono serrate a forma di griffa rispettivamente su_uua sporgenza di arresto 41 sul contorno esterno, della . corona dentata interna 15 e su un'ulteriore sporgen · za di arresto 42 sul supporto intermedio 29,.in modo tale da poter agire in direzione di azionamento. Con la precarica delle molle a lamina 40 la corona, den tata interna 15 con le due sporgenze di arresto 41 . viene accostata a pressione rispettivamente contro un arresto 43 sul supporto intermedio 29· Le dine molle a lamina 40 in tal caso formano l'accumulato-. re a molla 28, la cui coppia di precarica, riferita al pignone di ingranamento 22, nella cui rigidezza torsionale vengono definite dallo spessore e dalla conformazione delle molle a lamina 40.

Nelle figure 6 e 7 con un ulteriore esempio di realizzazione dell a· accumulatore a molla 28 sulle zone periferiche della corona dentata 15, a di laro contrapposte, rispettivamente come elemento elastico 30 è disposta tuia molla a lamina 45, che è curvata a meandro e le cui estremità sono serra te a forma di griffa su rispettivamente una sporgenza 43 e 46 sul supporto intermedio 29. Nella zona centri-Le la molla a lamina 45 è serrata rispettivamente sul La sporgenza di arresto 41 sul contorno esterno della corona dentata interna 15· Per impostare la precarica ielle molle a lamina 45 la corona dentata interna 15 dalla posizione neutra delle molle a lamina 45 -è ruo tata in direzione di azionamento in ragione di un im porto x ed è ivi sostenuta rispettivamente sull ' arre sto 43 del supporto intermedio 29. Conseguentemente la molla a lamina 45 con la propria zona 45a situata davanti all'arresto 43 agisce come molla di pressione e con la propria zona 45c situata dietro all'arresto 4 3 agisce come molla di trazione. A seconda della gran -dezza dell'angolo di rotazione relativa nella posiziqne di arresto è possibile impostare la precarica del· la molla a lamina 45·

Le figure 8 fino a 12 mostrano ulteriori esempi di realizzazione del dispositivo di avviamento 10 seconde l'invenzione, con un accumulatore elastico 28 nel tratto di trasmissione motrice In tal caso l'accumulatore 28 viene realizzato per mezzo di un pacco 50 di molle divaricabili di per s. noto· Dalla figura 8 è riconoscibile nella rappren tazione in sezione del dispositivo di avviamento 10 il fatto che il pacco 50 di molle -divaricabili è di· sposto davanti alla corona dentata interna 15 su un colletto 5 1 di un supporto intermedio 29 formante una parte della custodia 16 ed è formato da più lamelle elastiche 52 stratificate assialmente l'una accanto all'altra

La figura 9 mostra una delle lamelle elastiche 52, che è ricavata mediante tranciatura da lamiera di accio per molle e presenta due fori 53 fra di loro opposti. A ridosso delle estremità, delle malie divaricabili 54 ricavate mediante tran datura ai due lati di ogni fori 53 sul loro cont orno , rispettivamente secondo la figura 10 sono sagomati .mezzi di arresto 55 che si impegnano rispettivamente con gli elementi di arresto 55 della vicina lamella elastica 52· Dalla sezione, rappresentata in figura 10, delle lamelle elastiche 52 secondo la linea x-x dalla figura 9 è inoltre riconoscibile che l'estremità 54a delle molle divaricàbili 54 sono piegate a gomito alternativamente verso l'uno o l'altro lato a formare ganci 54a, cosicché le molle divaricabili 54 fra di loro affiancate si impegnano l'una nell 'al tra alle loro estremità. Il pacco 50 di molle divaricàbili disposto concentricamente sul rinvio 14 è in serito con precarica nel dispositivo di avviamento 10, in modo tale che conformemente alla figura. 8 la lamella terminale destra 52a con i fori 53 entra ad arresto su spinotti 56 nella corona dentata 15 del rinvio 14, e che la lamella terminale sinistra 52a con i suoi fori 53 viene arrestata su corrispondenti spinotti 57· Tramite le estremità 54a fra di loro agganciate rispettivamente la precarica Pv agisce ora sulle molle divaricabili 54· laddove le estremità delle molle divaricabili 54 si curvano verso l'i terno rispettivamente attorno al laro asse di piegatura y sulla linea Z a tratto e punto.

Con questa esecuzione degli elementi elastici 30 nella forma di lamelle elastiche 52 fa-· cilmente tranciàbili , è possibile formare con parti uguali un accumulatore 28 a molla di corta costruzione assiale. Le lamelle elastiche esterne 52a per trasmettere le forze elastiche vengano accoppiate con le rimanenti lamelle elastiche 52 della disposizione tramite gli elementi di arresto 55· La trasmissiane delle forze sulle lamelle terminali 52a tramite fori 53 è particolarmente opportuna, in quanto le estremità delle molle divaricabili 54, al crescere della sollecitazione, si muovono verso l'interno e pertanto si verificherebbe attrito ed eventualmente [usura nel caso di un arresto delle estremità 54a delle molle divaricabili sulla corona dentata intern a 15 rispettivamente sul supporto intermedio 29, il foro passante interno 58 delle lamelle elastiche 52 presenta un piccolo collare 59 servente da distanziatore fra le singole lamelle elastiche 52, ossia fra le lamelle elastiche 52 si verifica soltanto un attrito! minimo. Per irrigidire le estremità 54a delle molle ! divaricabili queste possono essere dotate aggiuntivamente di unaagola 60·

Al posto delle estremità piegate 54at deile molle divaricabili le figure 11 e 12 mostrano un'altra forma di realizzazione degli elementi di ariiresto 55 , in quanto ivi le estremità 54b sono dotat alternativamente di un risalto 61 e di un corrispon dente foro di trascinamento 62· Con questi elementi di arresto 55 -come rappresentato in figura 12- pos sono impegnarsi l'una nell altra le estremità 54b, assialmente affiancate fra di loro delle vicine moli le divaricabili 54 mediante risalto 61 e foro di trascinamento 62» Anche in tal caso il pacco di molle di varicàbili di struttura compatta per effetto della rotazione relativa delle lamelle terminali in dire zione della coppia motrice viene montata precaricato fra lo spinotto 57 solidale alla custodia del suppor to intermedio 29 e lo spinotto 56 della corona dentaria interna 15· Anche qui la corona dentata interna nella posizione precaricata poggia su un arresto solidale alla custodia·

Poiché questi elementi elastici vengono centrati sul foro passante interno 58, un accumulato re a molla 28 con tali elementi elastici 30 può essere ben impiegato anche per disposizioni rotanti, ad esempio fra la presa di moto della trasmissione a s telliti 14 e il giunto 20 a scatto libero oppure fra il giunto 20 a scatto libero e il pignone di ingranamento 22. Così facendo si escludono ampiamente problemi di squilibrio dovuti a spostamenti di massa in seguito ad usura, come anche per le altre es cuzione dell'accumulatore 28 a molla pure qui va assicurata una protezione da sovraccarico per mezzo di un arresto di protezione fra corona dentata interna 15 e supporto intermedio 22 solidale alla custodia, come rappresentato ad esempio in figura 2.

Un ulteriore esempio di realizzazione è rappresentato nelle figure 13 e 14, laddove l accumulatore 28 a molle da un lato agisce sul rinvio 14 e dall'altro lato sull'albero condotto 18, che tramite la filettatura a passo grosso 70 coopera con l' organo di trascinamento 19 del giunto 20 a scatto libero. Anche in questo caso il rinvio 14 forma una trasmissione a satelliti, il cui portasatelliti 17 presenta un'apertura centrale 71 per alloggiare l albero condotto 18· Dalla figura 14 è rilevabile che questa apertura centrale 71 presenta tre rientranze 72, che sono distribuite sul contorno e in cui penetra rispettivamente una nervatura 73 , orientata, radialmente verso l'esterno, dall'albero condotto' 18· Inoltre in queste rientranze 72 sono insetiti elementi elastici 30 dell accumulatore 28 a molla nella forma di molle di pressione elicoidali 74, che sotto precarica rispettivamente da un lato poggiano su una. nervatura 73 e dall'altro lato su uno spallamento 73' .delle rientranze 72·

Le figure 15 e 16 con un ulteriore esempio di realizzazione mostrano la parte anteriore. del tratto di trasmissione motrice del dispositivo di avviamento con l'anello dì guida 26, la molla dì in·» gran amento 27, l'organo di trascinamento 19, il giunto 20 a scatto lìbero e il pignone di ingranamento 22. Ivi l'accumulatore 28 a molla in primo luogo agi sce sul giunto 20 a scatto libero e in secondo luogo sul pignone di ingranamento 22. Dalla figura 16 è ri conoscìbile che anche qui come elementi elastici 30 più molle di pressione elicoidali 80 distribuiti sul contorno sono disposte fra il mozzo 21 del giunto 20 a scatto libero e il pignone di ingranamento 22 in quanto le molle di pressione elicoidali 80 similmente a come indicato in figura 14 sono inserite sotto precarica rispettivamente su una nervatura 81 diretta radialmente verso l'esterno» sul pignone di ingranamento 22 e su uno spallamento 82 in rispettivamente Una rientranza 83 del mozzo 21.

Gli esempi di realizzazione rappresentati sono previsti rispettivamente per un dispositi-' vo di avviamento 10 avente un determinato senso di ro t azione. Pertanto l 'accumulatore 28 a molla agisce soltanto per la direzione di azionamento del disposi tivo di avviamento.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI _ 1. Dispositivo di avviamento per mo tori endotermici con un motorino di avviamento, il cui albero conduttore tramite un giunto a scatto libero è accoppiato con un pignone di ingranamento, che è scorrevole assialmente ed ingrana con una corona dentata del motore endotermico, e con un accumulatore a molla, che interviene con la rotazione, specialmente in senso di azionamento, nel tratto di trasmissione motrice fra pignone di ingranamento ed albero conduttore del motorino di avviamento e smorza impulsi di , coppia fra pignone di ingranamento ed albero conduttore, caratterizzato dal fatto che l'accumulatore (28) a molla è disposto nel tratto di trasmissione motrice 100 con una coppia di precarlca Mv, che agisce nella direzione di azionamento ed è pari al 13 fino al 50% della coppia di cortocircuito Mk del motorino di avviamento 11, riferita alla rotazione (/g) del pi gnone , e che il rapporto fra la rigidezza torslonale (Cst0) del tratto di trasmissione motrice (100)„ formato dal motorino di avviamento (11) fino al pignone di ingranamento (22), del dispositivo di avviamento (10) senza accumulatore (28) a molla e con riferimento alla coppia di cortocircuito Ht, e la rigidezza torsionale CF dell'accumulatore (28) a molla, agente sul pignone di in gran amento (22) , è pari ad almeno 4· 2. Dispositivo di avviamento secando la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che la frequenza intrinseca dell Oscillazione torsionale del tratto di trasmissione motrice ( 100) per effetto della rigidezza torsianale (C f ) dell'accumulatore (28) a molla è inferiore ad 1/2 rispetto alla frequenza intrinseca senza accumulatore (28) a molla· 3· Accumulatore a molla secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che il tratto di trasmissione motrice (100) del dispositivo di azionamenyo (10) contiene un rinvio (14), che è anteposto al giunto (20) a scatto libero, laddove l'accumulatore (28) a molla agisce sotto precarica sul rinvio (14) e, oppure sul giunto (20) a scatto libero· 4· Dispositivo di avviamento secando la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l accumulatore (28) a molla è disposto sul rinvio (14) del tratto di trasmissione motrice (100). 5 · Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 4» caratterizzato dal fatto che l accumulatore (28) a molla è disposto fra una corona Identata interna (15) di una trasmissione a satelliti come rinvio (14) e una parte fissa (29) della custo dia (16) del dispositivo di avviamento (10). 6. Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l accumulatore (28) a molla è formato da più elementi elastici (30), che agiscono distribuiti sul contorno della corona dentata (15) e poggiano sulla parte fissa (29) della custodia. 7. Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che gli elementi elastici (30) spingono la carena den-' tata (15) con almeno una sporgenza (41) ricavata su di essa, con precarica (Pv) in senso opposto a I quello di azionamento del dispositivo di avviamento: ( 10) contro almeno un arresto (32) solidale alla cu→ stodia. 8. Dispositivo di avviamento secondo i la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che sporgenze (31) sulla corona dentata (15) sono orientate radialmente verso l'esterno e gli elementi elastici (30) sono disposti sul contorno esterno della corona dentata (15)· S. Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che gli elementi elastici (30) sono molle di pressione è licoidali (35). 10· Dispositivo di avviamento secondo la rivendicelione 8, caratterizzato dal fatto che gli elementi elastici (30) sono molle a lamina (40, 45 ) curvate a meandro. 11. Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che le molle a leonina (40) sono eseguite come molla di pressione, le cui estremità a guisa di graffe sono serrate su sporgenze di arresto (41, 42) sulla carona dentata (15) e sulla parte (29) della custodia. 12· Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che le molle a lamina (45) sono fissate alle due estremità sulla parte (29) della custodia e nella zona centrale sono serrate rispettivamente su una sporgenza di arresto (41) sulla corona dentata (15), laddove la corona dentata (15) fuori dalla posizione neutra delle molle a lamina (45), ruotata in direzione di azionamento, poggia sotto precariea(Pv) su un arresto (43) solidale alla custodia. 13. Dispositivo di awisnento secando la rivendicazirve 5, caratterizzato dal fatto che l accumulatore (28) a molla è formato da un pacco (50) di molle divaricabili, in cui più lamelle elastiche (52) situate a strato l*una accanto all altra tramite elementi di arresto (55) si impegnano con le estremità (54a, 54b) delle molle divaricabili (54) liberamente tranciate sul loro contorno, con le estremi-· tà delle molle divaricabili delle vicine lamelle elàstiche (52)·. 14· Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 13 caratterizzato dal fatto che ' le lamelle elastiche (52) del pacco (50) di molle divaricabili con un foro passante interno (58) sono disposte concentricamente sul rinvio ( 14) · laddove una lamella terminale 52a agisce sulla corona dentata (15) mentre l'altra lamella terminale (52) agisce sulla arte (29) della custodia. 15· Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che le estremità (54a) delle molle divaricabili (54) sono piegate alternativamente verso l'uno o verso l'altro lato, cosicché le molle divaricabili (54) fra di loro affiancate alle loro estremità (54a) si im- : pegnano l'una nell'altra a forma di gancio. 16. Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che le estremità (54b) delle molle divaricabili (54) sono dotate alternativamente di un risulto (61 ) e di un corrispondente foro di trascinamento (62) , cosicché le molle divaricabili (54) fra di loro affiancate si impegnano l'una nell 'altra alle loro estremità (54b). 17· Dispositivo di avviamento decon do una delle rivendicazioni da 13 fino a 16, caratterizzato dal fatto che il pacco (50) di molle divai rie abili mediante rotazione relativa delle lamelle terminali (52a) è precaricato in direzione di azionamento con inserimento della corona dentata (15) su un arresto (29) solidale alla custodia. 18· Dispositivo di azionamento secon do la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che come accumulatore (28) a molla più elementi elastici (30) distribuiti sul contorno sono disposti fra un portasatelliti ( 17 ) e l'albero condotto ( 18) del rir.-vio ( 14)· 19. Dispositivo di avviamento secondo la rivendicazione 3 » caratterizzato dal fatto che come accumulatore (28) a molla più elementi elastici (30) distribuiti sul contorno sono disposti fra un mozzo (21) del giunto (20) a scatto libero e il pigno ne di ingranamento (22)· 20· Dispositivo di avviamento secondo runa delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'accumulatore dentato a molla è dotato di un arresto (36/37) da Protezione entro sovraccarichi ·