ITMI971953A1 - Dispositivo variatore automatico di velocita' comprendente una frizione - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione a nome:

Forma oggetto della presente invenzione un dispositivo variatore automatico di velocità secondo la parte precaratterizzante della rivendicazione principale.

I dispositivi noti, sopratutto quando sono applicati ai veicoli a motore hanno evidenziato numerosi inconvenienti, legati da un lato al fatto che nei dispositivi noti c'è un'azione diretta dei mezzi di spinta sul disco mobile della puleggia motrice stessa e d'altro canto al fatto che nei dispositivi noti non si può sfruttare l'effetto di freno motore. Il primo problema tecnico porta ad una limitata governabilità del veicolo sopratutto nelle fasi di manovra del veicolo, ad esempio durante un parcheggio, ed ad un deterioramento relativamente veloce della cinghia trapezoidale.

Nei dispositivi noti infatti, volendo ad esempio parcheggiare il veicolo, e quindi schiacciando e rilasciando in modo rapido e frequente il pedale dell'acceleratore, la cinghia trapezoidale continua a passare da una fase di attrito statico ad una di attrito dinamico e ciò comporta per il veicolo una successione di brusche accelerazioni e di momenti in cui è in folle.

Il veicolo è pertanto difficilmente governabile e ciò ha limitato fino ad oggi l'uso di tale tipo di variatori nei veicoli.

D'altro canto è da sottolineare che quando la puleggia è folle i fianchi della cinghia trapezoidali striscino contro le superfici dei dischi mentre in fase di accelerazione della cinghia tutto il lavoro è fatto sui fianchi della cinghia i quali, essendo così sollecitati, portano ad un deterioramento relativamente rapido della cinghia stessa.

Nei veicoli noti inoltre, togliendo il piede dal pedale di accelerazione, il dispositivo va in folle e tra la puleggia motrice e l'albero motore non risulta più alcuna interazione; ciò è particolarmente pericoloso nel caso il veicolo proceda in discesa perché in tal modo viene a mancare l'effetto di freno motore.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo variatore automatico di velocità che garantisca una perfetta governabilità della vettura anche durante le fasi iniziali di accelerazione-decelerazione del veicolo, così da garantire una movimentazione del veicolo senza bruschi strappi.

Un ulteriore vantaggio è quello di realizzare un dispositivo che aumenti la sicurezza del veicolo quando il veicolo non è accelerato ed è comunque in moto .

Questi ed altri scopi che appariranno evidenti ad un esperto del ramo vengono raggiunti da un dispositivo conforme alla parte caratterizzante delle allegate rivendicazioni.

Per una migliore comprensione della presente invenzione si allega a titolo esemplificativo, ma non limitativo, una figura in cui è rappresentata in modo schematico ed in sezione trasversale la puleggia motrice di un dispositivo secondo l'invenzione, in due diverse posizioni di utilizzo.

Con riferimento alla citata figura un dispositivo secondo l'invenzione comprende due pulegge, una motrice 1 ed una condotta (non rappresentata comunque di tipo convenzionale),a diametro variabile ed interesse fisso, collegate da una cinghia trapezoidale 2.

Più in particolare, la puleggia 1 comprende due dischi 3,4, uno sostanzialmente fisso (3) ed uno (4) mobile coassialmente al primo. Il primo disco 3 "fisso" è collegato mediante una dentatura o una o più spine 5 all'esterno di una bussola 6. Al disco "fisso" 3 collegato alla bussola 6, consentito uno spostamento assiale sull'albero 7, in modo tale che una porzione discoidale 8 prevista sulla faccia esterna del disco fisso, e realizzata in un convenzionale materiale d'attrito, del tipo usualmente utilizzato nelle frizioni, possa, o andare a contatto con la superficie esterna 9A di un volano 9 del motore, collegato all'albero 7 (come nella parte bassa della figura) o possa rimanere distanziato di un tratto A da tale superficie (come nella parte alta della figura). Il disco mobile 4 è collegato ad una dentatura 10 della bussola 6 in modo da poter scorrere coassialmente a quest'ultima. Tale corsa è bloccata ad un estremità da un convenzionale anello elastico 12 ed all'altra estremità dal contatto con il disco "fisso" 3 (si veda la parte in basso della figura).

Come nel caso del disco "fisso" 3 anche quello mobile presenta sulla sua faccia esterna una porzione discoidale 11 realizzata in un materiale d'attrito, del tipo usualmente utilizzato nelle frizioni. La bussola 6 è supportata dall'albero 7 attraverso una usuale bronzina 13 e un cuscinetto 4 a rulli 14, due anelli di tenuta 16, ed una ruota libera 15. Quest'ultima è atta a vincolare rigidamente tra loro la puleggia 1 all'albero 7 quando tale puleggia da motrice diventa condotta, avendo una velocità superiore a quella del motore.

Sull'albero 7 sono inoltre rigidamente vincolati mezzi di spinta, indicati complessivamente con 17, atti a trasmettere il moto alla puleggia 1 e variare, automaticamente e proporzionalmente alla velocità dell'albero, la distanza tra i due dischi 3,4 della puleggia 1. I mezzi 17, nell'esempio, sono del tipo ad azione centrifuga, e comprendono un corpo 18, collegato all'albero 7, attraverso una dentatura 19, in modo da essere trascinato in rotazione dall'albero stesso e poterne al contempo variare la posizione assiale rispetto alla boccola 6. A tal fine sono previsti spessori 20 inseribili tra uno spallamento dell'albero 7 ed un incavo anulare del corpo 18. Quest’ultimo presenta una parete laterale 25 ed una esterna 24 delimitanti una camera 21 al cui interno sono previste una pluralità di sferette metalliche 22; tale camera è chiusa da un pistone 23 che può scorrere lungo la faccia interna della parete esterna 24. Il pistone è rigidamente vincolato a viti 25A passanti per fori 26 previsti nella parete 25A del corpo 18. Il pistone 23 oltre a ruotare insieme al corpo 18 può traslare assialmente rispetto a quest'ultimo. All'estremità libera delle viti 25 è previsto un sistema di richiamo elastico, indicato complessivamente con 27, atto a mantenere il pistone 23 in una posizione PI di massimo inserimento nella camera 21.

Il sistema elastico 27 comprende una molla 28 le cui estremità sono collegate attraverso un cappellotto 29 e dadi 29B alla vite 25, e attraverso una rondella 29A, vincolata da una vite 30, all'estremità dell'albero 7.

In condizioni di riposo il pistone 23 è nella sua posizione PI di massimo inserimento nel corpo 18 e la superficie esterna 23A del pistone stesso è separata dalla superficie esterna del disco mobile 4 ed in particolare dalla sua porzione di attrito 11 di un tratto B In tali condizioni, anche il disco "fisso" 3 é separato del tratto A del volano. Le distanze A e B possono essere regolate aggiungendo o togliendo gli spessori 20.

Inizialmente, agendo sul pedale dell'acceleratore del motore (non rappresentati) vengono posti in rotazione l'albero 7 ed i mezzi di spinta 17; la puleggia motrice 1 rimane invece ferma perché le superfici di frizione 8,11 dei dischi 3 e 4 e, rispettivamente, quelle 9A,23A del volano 9 e del pistone 23, risultano tra loro separate .

Aumentando il numero di giri dell'albero 7 e quindi la velocità di rotazione dei mezzi di spinta 17 le sferette 22, per effetto della forza centrifuga, eserciteranno sul pistone 23 una forza FI diretta in senso opposto a quella elastica esercitata dalla molla 28.

Continuando ad accelerare il motore ad .un predeterminato numero di giri, correlato alle caratteristiche della molla 28, la forza FI risulterà superiore a quella elastica. A questo punto il pistone 23 inizierà a muoversi verso la puleggia 1 spingendo a contatto tra loro le superfici di frizione dei dischi 3 e 4 del volano 9 e del pistone stesso.

Solo a questo punto, cioè quando si è arrivati ad un prefissato numero di giri dell'albero 7, la puleggia motrice 1 e la cinghia 2 inizieranno a ruotare. E' da sottolineare pertanto che, grazie alla frizione tra ì mezzi di spinta 17 e la puleggia motrice 1 l'avviamento della rotazione della cinghia 2 ed in definitiva del veicolo da movimentare avviene in modo graduale e senza strappi, e senza sollecitare a strisciamento i bordi della cinghia 2.

Accelerando ulteriormente il motore il disco mobile 4 viene spinto ancor più verso quello "fisso" 3 e la cinghia 2 viene portata gradualmente verso l'esterno aumentando il diametro primitivo e quindi la velocità della cinghia.

Grazie alla ruota libera 15 si può sfruttare un effetto di freno motore quando la puleggia 1 tende ad assumere una velocità superiore a quella del motore .

Si vuole ribadire infine che la forma di realizzazione fin qui illustrata è stata fornita a titolo puramente esemplificativo e che sono possibili numerose varianti tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo, ad esempio la frizione potrebbe essere prevista solo tra disco mobile 4 e pistone 23, oppure i mezzi di spìnta 17 potrebbero essere di tipo diverso da quello rappresentato.

Inoltre, in una possibile variante, il collegamento tra l'albero motore e la puleggia motrice potrebbe essere realizzato mediante una convenzionale frizione a ceppi che agisce sul disco fisso 3. In tal caso i mezzi di spinta (17) e di richiamo (27 verrebbero collegati alla bussola 6.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo variatore automatico di velocità, in particolare per veicoli a motore, del tipo comprendente due pulegge, una condotta ed una motrice (1), a diametro variabile ed interasse fisso, collegate da una cinghia trapezoidale (2), la puleggia motrice (1) comprendendo mezzi di collegamento (9A,8,23A,11), atti a trasmettere il moto di un albero motore alla puleggia, e mezzi di spinta (17), atti a variare, automaticamente e proporzionalmente alla velocità dell'albero motore (7), la distanza tra due dischi (3,4) della puleggia motrice, così da variare la velocità della cinghia (2); detti mezzi di collegamento e di spinta agendo su almeno un disco (4), mobile assialmente, della puleggia motrice; caratterizzato dal fatto che i mezzi di collegamento prevedono almeno una frizione (11,23A;8,9A) 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la frizione (23A,11) collega i mezzi di spinta (17) con la puleggia motrice (1). 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di spinta (17) sono anche atti a fungere da mezzi di collegamento (11,23A). 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la frizione comprende un elemento di attrito (11), vincolato alla superficie esterna del disco mobile (4) della puleggia motrice, ed atto a venire a contatto con una superficie di spinta e di attrito (23A) dei mezzi di spinta (17). 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la frizione comprende un elemento di attrito (8), vincolato alla superficie esterna dell'altro disco (3) della puleggia motrice (1), atto a venire a contatto con una superficie di attrito (9A) di un volano (9), vincolato all'albero motore (7), detto altro disco essendo solo parzialmente mobile coassialmente all'albero motore (7). 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di spinta (17) sono conformati in modo da trasmettere il moto alla puleggia motrice (1) attraverso la frizione (11,23A; 8,9A) solo al raggiungimento di un predeterminato numero di giri. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i mezzi di spinta (17) sono di tipo centrifugo e prevedono un elemento (23) mobile verso un disco mobile (4) della puleggia motrice (1), proporzionalmente alla velocità di rotazione dell'albero motore (7) ed in contrasto ad un elemento elastico (27). 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i mezzi di spinta comprendono un corpo cavo (17), vincolato all'albero motore (7) e delimitante una camera (21) chiusa dall'elemento mobile (23) ed al cui interno è previsto materiale sfuso (22), e che l'elemento elastico (27) è atto a contrastare la spinta esercitata dal materiale sfuso su detto elemento mobile. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'albero motore (7) e la puleggia motrice (1) sono collegati tra loro da un organo (15) atto a trasmettere il moto da detta puleggia all'albero, ma non viceversa. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che l'organo di trasmissione del moto è una ruota libera (15). 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i dischi (3,4) della puleggia motrice sono collegati ad una bussola (6), coassiale sopportata dall'albero motore (7) mediante un cuscinetto (14), una bussola (13) ed una ruota libera (15). 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di prevedere spessori (20) per variare la posizione assiale tra i mezzi di spinta (17) e l'albero motore (7) e poter regolare i giochi (A, B) tra le superfici di contatto (11,23A; 8,9A) della frizione. 13. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la frizione è del tipo centrifugo ed agisce sul disco "fisso" (3) della puleggia motrice. 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che la frizione centrifuga é del tipo a ceppi.