ITMI990557A1 - Cambio longitudinale in particolare per mtocicli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un cambio longitudinale, in particolare per motocicli. In particolare si fa riferimento ad un cambio del tipo ad ingranaggi sempre in presa, a struttura longitudinale rispetto al senso di marcia.

Nel campo motociclistico le applicazioni di cambi longitudinali non sono frequenti poiché, nella maggioranza dei casi, un motore è montato trasversalmente e, di conseguenza, risulta comodo montare il cambio in una analoga posizione' trasversale, sfruttando una coppia di ingranaggi come trasmissione primaria. A questa motivazione si aggiunge anche il fatto che il largo utilizzo della trasmissione a catena rende ancora più comoda questa soluzione. Il cambio longitudinale, invece, risulta meccanicamente comodo quando si ha a che fare con trasmissioni ad albero e/o propulsori montati il senso longitudinale. Nel caso di motore trasversale e trasmissione ad albero si opta, solitamente, per il cambio trasversale (in virtù dei suoi ridotti ingombri longitudinali) e si inverte il moto all'uscita del cambio con una coppia conica. Nel caso di motore longitudinale e trasmissione ad albero la soluzione con cambio longitudinale diventa necessaria, poiché adottando la soluzione con cambio trasversale si introdurrebbero complessità meccaniche e incrementi di peso non giustificabili.

A causa dell'elevato ingombro sia del motore che del cambio montati longitudinalmente risulta, spesso, che le motociclette che adottano questa soluzione risultano limitate nella maneggevolezza, a causa del loro passo lungo. In tale circostanza accorciare il motore è difficile mentre sul cambio si è meno vincolati, sebbene si sia, comunque, legati agli ingombri degli ingranaggi e dei relativi innesti.

È noto che i cambi longitudinali tradizionali comprendono, di solito, un albero motore o primario sul quale sono calettati ingranaggi primari del cambio. Ognuno di questi ingrana con un secondo ingranaggio, supportato folle da un albero secondario, attraverso il quale il moto viene trasmesso ad una ruota motrice della motocicletta. La trasmissione del moto dall'albero primario all'albero secondario avviene bloccando alternativamente uno dei secondi ingranaggi sull'albero secondario, affinché il moto che esso riceve dall'albero primario attraverso uno degli ingranaggi primari venga trasmesso allo stesso albero secondario. Tale funzione viene svolta da dispositivi di bloccaggio o innesti. Gli innesti sono realizzati, di solito, mediante manicotti scorrevoli dotati di porzioni dentate che sono atte ad essere accoppiate a corrispondenti porzioni dentate di ognuno dei secondi ingranaggi. In questo modo, quando la porzione dentata di un manicotto va ad ingranare con una corrispondente porzione dentata di un ingranaggio, tale ingranaggio viene bloccato sul proprio albero e permette il trasferimento del moto dall'albero primario al secondario con un rapporto di trasmissione predefinito e determinato dalla coppia di ingranaggi accoppiati e bloccati.

Tali cambi longitudinali tradizionali implicano notoriamente che gli ingombri limite, in particolare quelli longitudinali, risultano molto elevati con dirette conseguenze sulle caratteristiche della motocicletta, quali le sue dimensioni, il suo passo e di conseguenza la sua manegevolezza. Ciò si verifica poiché le dimensioni longitudinali dei cambi tradizionali sono strettamente legate al numero ed alle dimensioni degli ingranaggi e degli innesti. Ad esempio, in una tipica realizzazione a sei marce, le dimensioni longitudinali del cambio tradizionale sono vincolate dalla presenza, sull'albero secondario, di sei ingranaggi e tre innesti.

Scopo della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti tecnici lamentati, realizzando un cambio longitudinale, in particolare per motocicli, che sia compatto ed abbia dimensioni limitate, soprattutto lungo una propria direzione longitudinale.

Non ultimo scopo dell'invenzione è quello di realizzare un cambio longitudinale che sia sostanzialmente semplice, sicuro ed affidabile.

Questi ed altri scopi, secondo la presente invenzione, vengono raggiunti realizzando un cambio longitudinale, in particolare per motocicli, secondo la rivendicazione 1.

Altre caratteristiche della presente invenzione sono definite, inoltre, nelle rivendicazioni successive .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi di un cambio longitudinale, in particolare per motocicli, secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati, nei quali:

la figura 1 mostra una vista in alzata frontale di un cambio secondo l'invenzione, privato di una parete frontale di chiusura di un carter;

la figura 2 mostra una sezione sviluppata in piano del cambio mostrato in figura 1.

Con riferimento alle figure citate, viene mostrato un cambio longitudinale, in particolare per motocicli, indicato complessivamente con il numero 11.

Il cambio 11 comprende un carter 12 al cui interno è alloggiato, mediante cuscinetti 13, 14 un albero primario 15. Una estremità dell'albero 15 fuoriesce dal carter 12 per essere azionata in rotazione da un motore (non rappresentato) attraverso una frizione (non rappresentata) in modo di per sé noto.

Sull'albero 15,.tra la coppia di cuscinetti 13, 14, sono calettati ingranaggi motori 16 che, nell'esempio, mostrato sono in numero di sei. Gli ingranaggi 16 sono permanentemente accoppiati ed ingrananti con ingranaggi 17, 18 supportati folli rispettivamente da un primo 19 e da un secondo 20 albero di rinvio, anch'essi alloggiati all'interno del carter 12. Tali ingranaggi 16, 17, 18 definiscono sei diversi rapporti di trasmissione tra l'albero primario 15 e gli alberi di rinvio 19, 20.

L'albero di rinvio 19 supporta gli ingranaggi 17 che sono in numero di tre e, inoltre, supporta innesti 21, 22 atti a bloccare gli ingranaggi 17 sull'albero 19.

Una estremità dell'albero 19 è supportata da un cuscinetto 23. Adiacente a questo è montato un anello 24 il quale impedisce traslazioni longitudinali di un ingranaggio 17A (quarta marcia), folle sull'albero 19. L'ingranaggio 17A è a battuta contro una porzione ingrossata e scanalata 25 dell'albero 19 che porta l'innesto 21. Tra la porzione 25 ed una seconda porzione ingrossata e scanalata 26, l'albero 19 porta ingranaggi folli 17B (sesta marcia) e 17C (seconda marcia) . Tale seconda porzione ingrossata e scanalata 26 è realizzata, ad esempio, calettando una bussola sull'albero 19. La porzione ingrossata e scanalata 26 porta il secondo innesto 22. L'albero 19 è sostenuto da un secondo cuscinetto 28 montato a battuta contro la porzione 26 e, infine, adiacente a cuscinetto 28, sull'albero 19 è calettato un ingranaggio di rinvio 29, bloccato mediante una ghiera filettata 30 accoppiata ad una estremità anch'essa filettata dell'albero 19.

L'innesto 21 comprende un anello scanalato che presenta un proprio foro passante scanalato ed inserito sulla porzione scanalata 25, in modo da poter scorrere solamente lungo una direzione longitudinale dell'albero 19. L'anello 21 è interposto tra gli ingranaggi 17A e 17B e porta, solidali a proprie porzioni frontali contrapposte, una coppia di dentature 31, 32. Tali dentature 31, 32 sono atte ad accoppiarsi con dentature coniugate 31A, 32B che sono ad esse affacciate e sono solidali a porzioni frontali rispettivamente dell'ingranaggio 17A e 17B. L'anello 21 presenta una scanalatura circonferenziale 33, realizzata lungo un suo bordo perimetrale esterno, in cui sono inserite estremità sagomate di un elemento a forcella 34. L'elemento a forcella 34 costituisce un organo di comando per l'azionamento in traslazione dell'innesto 21. Inoltre, l'elemento a forcella 34 è solidale ad un manicotto 35 il quale è scorrevole su un asse fisso o guida 36 solidale al carter 12. Il manicotto 35 è azionabile in traslazione comandato da un meccanismo a camma 37 al quale è connesso attraverso proprie appendici 38.

L'innesto 22 è scorrevole sulla porzione 26 ed è simile all'innesto 21 ora descritto, differenziandosi da questo solamente poiché l'anello 22 che lo costituisce presenta un unica dentatura frontale 40 affacciata ad una dentatura 40C dell'ingranaggio 17C.

Gli ingranaggi 17A, 17B, 17C sono supportati dall'albero 19 con l'interposizione di bronzine 41. Queste vengono lubrificate attraverso un foro cieco longitudinale 42 che, in corrispondenza degli ingranaggi 17A, 17B, 17C è collegato alle bronzine 41 attraverso fori radiali 43.

L'ingranaggio di rinvio 29 è permanentemente accoppiato ad un ingranaggio di rinvio 44 calettato su un albero secondario 45.

Il secondo albero di rinvio 20 è sostanzialmente analogo all'albero 19. In particolare l'albero 20 porta gli ingranaggi 18A (prima marcia), 18B (quinta marcia), 18C (terza marcia), che sono folli sull'albero 20, e un ingranaggio di rinvio 47 solidale all'albero 20 e permanentemente accoppiato all'ingranaggio di rinvio 44 dell'albero secondario 45. Un innesto 48 è supportato frontalmente all'ingranaggio 18A ed un ulteriore innesto 49 è supportato frapposto tra gli ingranaggi 18B, 18C. Gli innesti 48, 49 sono sistemati in corrispondenza di porzioni dell'albero 20 affacciate agli ingranaggi 17 supportati dall'albero 19 e viceversa.

L'albero secondario 45 è supportato da cuscinetti 50 e porta, oltre all'ingranaggio 29, ingranaggi 51 per il comando di un tachimetro.

Gli alberi di rinvio 19 e 20 hanno assi 52, 53 tra loro paralleli. Gli assi 52 e 53 sono paralleli ad un asse 54 dell'albero primario 15 e sono da questo egualmente distanziati. Inoltre, gli alberi di rinvio 19 e 20 hanno assi 52, 53 paralleli ed egualmente distanziati anche rispetto ad un asse 55 dell'albero secondario 45. Come mostrato in figura 1, l'asse 54 dell'albero 15 e gli assi 52, 53 degli alberi 19, 20 sono disposti secondo i vertici di un triangolo, in modo da conferire al cambio secondo l'invenzione una configurazione compatta. Allo stesso modo, l'asse 55 dell'albero 45 e gli assi 52, 53 degli alberi 19, 20 sono disposti secondo i vertici di un triangolo.

La trasmissione del moto a ruote di una motocicletta (non rappresentata), viene realizzata accoppiando una estremità 56 dell'albero 45, fuoriuscente dal carter 12, ad un gruppo di trasmissione (non rappresentato).

Il funzionamento del cambio 11 longitudinale, in particolare per motocicli, secondo la presente invenzione è sostanzialmente il seguente.

L'albero primario 15 ruota, azionato dal motore attraverso la frizione, insieme a tutti gli ingranaggi 16 ad esso solidali. Gli ingranaggi 16 fanno ruotare gli ingranaggi folli 17 e 18 supportati dagli alberi di rinvio 19, 20.

Quando tutte le dentature 31, 32, 40 degli innesti 21, 22, 48, 49 sono disaccoppiati dalle corrispondenti dentature frontali 31A, 32B, 40C degli ingranaggi 17, 18, non si ha trasmissione del moto tra l'albero primario 15 e gli alberi di rinvio 19, 20 e, di conseguenza, tra l'albero primario 15 e l'albero secondario 45.

Quando uno degli innesti 21, 22, 48, 49 impegna una proprie dentature 31, 32, 40 con la corrispondente dentatura 31A, 32B, 40C di uno degli ingranaggi 17, 18, il corrispondente ingranaggio viene bloccato sul proprio albero che, quindi, può ruotare azionato dall'albero primario 15.

In particolare nelle figure allegate è mostrato il cambio 11 in cui è ingranata la prima marcia (l'innesto 48 è traslato e la sua dentatura 31 è impegnata nella dentatura 31A dell'ingranaggio 18A).

In questa situazione il motore mette in rotazione, attraverso la frizione, l'albero primario 15 e, quindi, tutti gli ingranaggi 16 da esso supportati. Gli ingranaggi 16 fanno ruotare tutti gli ingranaggi 17, 18. Nella situazione descritta e mostrata nelle figure allegate, gli ingranaggi 17 e gli ingranaggi 18B, 18C ruotano folli sul proprio albero 19 o 20, mentre l'ingranaggio 18A, che è solidale all'albero 20 attraverso l'innesto 48, trascina in rotazione lo stesso albero 20. Il moto dell'albero 20 viene trasmesso, attraverso l'ingranaggio di rinvio 47 su di esso calettato, all'ingranaggio 44 che aziona in rotazione l'albero secondario 45. A sua volta, l'ingranaggio 44 dell'albero 45 trascina in rotazione l'ingranaggio 29 dell'albero di rinvio 19 mettendo, così, in rotazione anche quest'ultimo.

Si è in pratica constatato come il cambio longitudinale, in particolare per motocicli, secondo l'invenzione risulti particolarmente vantaggioso perché permette di limitare le dimensioni longitudinali del cambio. É, pertanto, possibile realizzare motociclette che, pur adottando il cambio longitudinale, usufruendo così dei relativi vantaggi, montino un cambio con ingombro a livelli di un cambio trasversale .

Il cambio longitudinale, in particolare per motocicli, così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cambio longitudinale (11), in particolare per motocicli, comprendente un carter (12) in cui è alloggiato un albero motore o primario (15) azionabile in rotazione da un motore, detto albero primario (15) essendo associato ad un albero secondario (45), caratterizzato dal fatto che, all'interno di detto carter (12) sono alloggiati almeno un primo (19) ed un secondo (20) albero di rinvio, detti primo (19) e secondo (20) albero di rinvio supportando folli rispettivamente primi (17) e secondi (18) ingranaggi, ognuno di detti ingranaggi folli (17, 18) ingranando con ingranaggi motori (16) calettati su detto albero primario (15), su detto primo (19) e secondo (20) albero di rinvio, inoltre, essendo calettato un ingranaggio di rinvio (29, 47) ingranante con un corrispondente ingranaggio di rinvio .(44) calettato su detto albero secondario (45), inoltre detto primo (19) e detto secondo (20) albero di rinvio supportando innesti (21, 22, 48, 49) atti a bloccare alternativamente uno di detti primi (17) o di detti secondi (18) ingranaggi, in modo che, quando detti innesti (21, 22, 48, 49) bloccano detti primi (17) o detti secondi (18) ingranaggi, sia effettuata la trasmissione del moto da detto albero primario (15) a detto albero secondario (45) con un determinato rapporto di trasmissione.
2. 2. Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti innesti (21, 22, 48, 49) comprendono anelli scorrevoli longitudinalmente rispetto a detti primo (19) e secondo (20) albero di rinvio, detti anelli presentando, in proprie porzioni frontali, prime dentature (31, 32, 40) atte ad ingranare in corrispondenti seconde dentature (31A, 32B, 40C) solidali a porzioni frontali di detti primi (17) e secondi (18) ingranaggi, in modo che quando una di dette prime dentature (31, 32, 40) di uno di detti anelli ingrana con detta corrispondente seconda dentatura (31A, 32B, 40C) di uno di detti primi (17) o secondi (18) ingranaggi, tale ingranaggio (17, 18) risulti bloccato su detto primo (19) o secondo (20) albero di rinvio.
3. 3 . Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti anelli (21, 22, 48, 49) presentano un proprio foro passante scanalato .
4. 4. Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti anelli (21, 22, 48, 49) sono associati ad almeno un organo di comando (34) per il loro azionamento in traslazione, detto organo di comando (34) essendo scorrevolmente connesso ad almeno una guida (36) connessa a detto carter (12).
5. 5. Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti anelli (21, 22, 48, 49) presentano almeno una propria porzione provvista di almeno una scanalatura circonferenziale (33) realizzata lungo il proprio bordo esterno, in detta scanalatura (33) essendo inserite porzioni di un elemento a forcella di detto organo di comando (34).
6. 6. Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti anelli (21, 22, 48, 49) è interposto tra due ingranaggi (17A, 17B, 17C, 18A, 18B, 18C) di detti primi (17) o secondi (18) ingranaggi, detto anello (21, 22, 48, 49) interposto presentando detta prima dentatura (31, 32, 40) su entrambe dette sue porzioni frontali.
7. 7. Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti primo (19) e secondo (20) albero di rinvio hanno asse (52, 53) parallelo ad un asse (54) di detto albero primario (15) e, inoltre, sono da questo egualmente distanziati.
8. 8. Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detti primo (19) e secondo (20) albero di rinvio hanno asse (52, 53) parallelo ad un asse (55) di detto albero secondario (45).
9. 9. Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti primo (19) e secondo (20) albero di rinvio sono egualmente distanziati da detto albero secondario (45).
10. 10. Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che un asse (54) di detto albero primario (15) ed assi (52, 53) di detti alberi di rinvio (19, 20) sono disposti secondo vertici di un triangolo, in modo da conferire al cambio secondo l'invenzione una configurazione compatta.
11. 11. Cambio longitudinale (11) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che un asse (55) di detto albero secondario (45) ed assi (52, 53) di detti alberi di rinvio (19, 20) sono disposti secondo vertici di un triangolo.
12. 12. Cambio longitudinale (11), in particolare per motocicli, come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.