ITMI991083A1 - Frizione a dischi dotata di mezzi elicoidali per la regolazione dinamica del carico assiale di compressione dei dischi - Google Patents

Description

Forma oggetto del presente trovato una frizione a dischi comprendente mezzi per la regolazione della spinta di compressione in senso assiale dei dischi al variare della coppia da trasmettere.

E' nota nella tecnica della trasmissione del moto da un albero conduttore ad un albero condotto la necessità di inserire tra gli stessi un organo di accoppiamento relativo (frizione) che consenta, tramite un movimento assiale, di accoppiare/disaccoppiare in rotazione i due alberi.

E anche noto che gli elementi essenziali di dette frizioni sono costituiti da batterie di dischi in acciaio, solidali al mozzo dell'albero condotto/conduttore, alternati a dischi, rivestiti con materiale di attrito, solidali ad una campana a sua volta collegata all'albero conduttore/condotto, i quali dischi, quando compressi in senso assiale da corrispondenti mezzi di spinta, determinano la trasmissione della coppia dall'albero conduttore all'albero condotto.

Tanto maggiore è la spinta assiale che si applica sui dischi tanto maggiore sarà la coppia trasmessa dalla frizione .

Sono stati pertanto sviluppati dispositivi di spinta, usati ad esempio nel settore dei veicoli a due ruote, basati sull'impiego di molle assialmente interposte tra il mozzo dell albero condotto e un elemento di spinta in senso assiale; il carico essendo proporzionalmente maggiore in relazione alla coppia massima sviluppabile e da trasmettere all'albero condotto, ovvero alla ruota motrice della motocicletta attraverso il cambio.

Il carico elevato della molla di spinta, seppur funzionale alla trasmissione di una còppia più elevata, determina però degli inconvenienti tra i quali:

- il fatto che il carico delle molle, essendo fisso, deve<' >essere prefissato ad un valore massimo tale da determinare la trasmissione del massimo valore di coppia erogata dal motore e

- il fatto che il carico della molla di spinta è anche quello che si oppone allo stacco della frizione che, nel settore dei motocicli, è determinato dall'azionamento manuale da parte del guidatore, della leva di comando posta sul manubrio,- un eccessivo carico delle molle richiesto dall'elevato valore di coppia rende pertanto molto dura la leva di comando,

il fatto che in fase di inversione di coppia l'elevato valore di carico delle molle mantiene un elevato valore di coppia che nel caso di veicoli a due ruote può essere causa di bloccaggio e/o slittamento della ruota motrice.

Sono state conseguentemente proposte delle soluzioni tecniche volte a far variare il carico delle molle di spinta assiale al variare della coppia da trasmettere e basate sull'interposizione di elementi ausiliari, quali camme frontali e simili disposte tra il mozzo dell'albero condotto e lo spingidischi, le quali, all'aumentare della coppia sull'albero conduttore, spingono assialmente contro le molle di spinta, determinando in tal modo una maggiore compressione delle molle stesse e il corrispondente aumento del carico di spinta con conseguente aumento della coppia trasmissibile dalla frizione.

Tali soluzioni note, agendo sulle molle di spinta, non risolvono comunque in modo soddisfacente i problemi della frizione in quanto:

- all aumentare della coppia, aumenta il carico delle molle e di conseguenza aumenta la forza necessaria per azionare le leva di comando dello stacco della frizione, problema che diviene ancora più rilevante nelle frizioni a bagno d'olio nelle quali il coefficiente di attrito si abbassa drasticamente, obbligando ad un ulteriore aumento del carico delle molle;

- non funzionano in modo soddisfacente come limitatori di coppia in fase di inversione della coppia motrice, determinando ; nel caso specifico di applicazione ai veicoli a due ruote il bloccaggio e/o slittamento della ruota motrice con rischio di sbandata particolarmente in fase di scalata rapida delle marce.

Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare una frizione, particolarmente per veicoli a due ruote, la quale sia dotata di mezzi ausiliari di regolazione del carico assiale sui dischi che consenta di

- mantenere limitato il carico delle molle di spinta per determinare un ridotto -carico sulla leva di disinnesto della frizione;

aumentare il detto carico assiale sui dischi all <1 >aumentare della coppia motrice senza determinare l'indurimento della leva di azionamento dello stacco della frizione.

Nell'ambito di tale problema costituisce ulteriore necessità che il carico sui dischi sia diminuito in fase di inversione della coppia riducendo il rischio di bloccaggio della ruota.

Tali problemi tecnici sono risolti secóndo il presente trovato da una frizione comprendente una campana collegata ad un albero conduttore e dotata di sedi assiali per l'accoppiamento con la dentatura esterna di dischi di attrito, un mozzo solidale ad un albero condotto e dotato di mezzi radiali di accoppiamento con corrispondenti mezzi di trasmissione del moto a dischi dotati di dentatura interna per l'accoppiamento con detti mezzi di trasmissione, mezzi di spinta in senso assiale dei dischi, in cui si prevedono mezzi di forma elicoidale per la trasmissione del moto tra la campana e il mozzo.

Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione di un esempio non limitativo di attuazione del trovato effettuata con riferimento ai disegni allegati nei quali si mostra:

in figura 1 : una vista in sezione di una prima forma di attuazione della frizione secondo il trovato;

in figura 2 : una sezione secondo un piano verticale della campana solidale all'albero conduttore;

in figura 3 : lo sviluppo in piano della campana di fig. 2 montata sulla frizione;

in figura 4 : una vista in sezione di una seconda forma di attuazione della frizione secondo il trovato ;

in figura 5 : una vista in sezione di una forma di attuazione in variante della frizione di fig. 4;

in figura 6 : una sezione parziale del cursore di spinta della frizione di fig. 5;

in figura 7 : una vista in sezione<' >di una terza forma di attuazione della frizione secondo il trovato e

in figura 8 : una sezione parziale del cursore di spinta della frizione di fig. 7.

Come illustrato in fig.l la frizione secondo il trovato comprende una campana 10 resa solidale all'ingranaggio 1 di trasmissione del moto, (non illustrato) di una motocicletta con interposizione di una molla 2 paràstrappi.

La superficie laterale IOa della campana 10 presenta delle sedi il nelle quali vengono alloggiati i denti 21 esterni dei dischi 20 ricoperti in materiale di attrito, nel seguito denominati dischi conduttori in quanto posti in rotazione dall'albero motore.

Tra ciascuna coppia di dischi 20 consecutivi è interposto un disco 30, in acciaio, dotato di una dentatura interna 31 per l'accoppiamento con una corrispondente dentatura 41 radiale del mozzo 40 dell'albero condotto 50 alla cui estremità libera è presente una dentatura 51 per la trasmissione all'albero primario del cambio {non illustrato).

All'interno dell'albero condotto 50 e coassialmente a questo è inserita l'asta 60 di azionamento dello stacco della frizione la quale, su comando della leva posta sul manubrio della moto, spinge in senso assiale sullo spingidischi 70 cui è accoppiato tramite una bussola 61 e cuscinetti 61a.

Detto spingidischi 70 comprende a sua volta delle sedi 71 estendentisi assialmente verso l'interno e dotate di una apertura 71a sul fondo per consentire l'ingresso di un risalto assiale 42 del mozzo 40.

In ciascuna sede 71 è alloggiata una relativa molla di spinta 72 compressa tra il fondo della sede stessa e una <“>rosetta 73a solidale al risalto assiale 42 del mozzo tramite una vite 73.

Secondo il trovato si prevede che le sedi 11 della superficie laterale della campana 10 nelle quali si inseriscono i denti 21 dei dischi 20, abbiano un andamento elicoidale rispetto all'asse longitudinale della campana.

L'inclinazione media del profilo ad elica rispetto all'asse longitudinale è compresa tra 1° e 30° preferibilmente tra 3° e 6° per le funzioni a secco e tra 10 e 20 per quelle a bagno d'olio e può svilupparsi per tutta la lunghezza della sede 11 con verso dell'inclinazione determinata dal senso di rotazione del motore.

In tal modo tanto maggiore è la coppia trasmessa - e quindi tanto maggiore è la componente tangenziale trasmessa dalla campana 10 alla dentatura 21 dei dischi conduttori 20 - tanto maggiore sarà la componente di forza trasmessa in senso assiale dall'inclinazione delle sedi 11 e tanto maggiore risulterà la compressione relativa dei dischi 20 e 30, conseguentemente tanto maggiore risulterà la coppia trasmissibile dalla frizione. Viceversa in caso di inversione della coppia, l'inclinazione delle sedi provoca una diminuizione del carico assiale sui dischi e quindi della coppia trasmissibile, determinando un funzionamento come limitatore di coppia.

Risulta pertanto come la particolare conformazione delle sedi della campana consenta di ottenere una variazione del comportamento della frizione in funzione della coppia trasmessa senza intervenire sul carico assiale delle molle le quali possono conseguentemente essere tarate su valori relativamente bassi di carico per mantenere un ridotto carico di contrasto all'azionamento della leva dì comando del disinnesto. Si prevede inoltre che l'inclinazione delle sedi 11 della campana 10 possa essere presente anche solo per parte della profondità in senso assiale della cava 11 ottenendo in tal modo una parzializzazione dell 'effetto.

Come illustrato in fig. 4 medesimo effetto può essere ottenuto spostando il profilo elicoidale di regolazione della campana 10 al mozzo.

In tal caso si prevede che il mozzo 140 sia dotato di una dentatura radiale 141 elicoidale, atta ad accoppiarsi con una corrispondente dentatura 81 di un cursore 80 interposto tra la campana 10 e il mozzo 140 stesso.

Detto cursore è dotato anche di una dentatura interna 142 per l'accoppiamento con la dentatura 31 dei dischi condótti 30 ed è assialmente spinto contro il mozzo dallo spingidischi 70.

L'accoppiamento elicoidale tra il mozzo 140 e il cursore 80 determina l'incremento/decremento della spinta assiale sui dischi 20, 30, all'aumentare/diminuire della coppia motrice trasmessa dalla campana 10.

Nelle figure 5 e 6 è illustrata una forma di attuazione in variante della frizione di fig. 4 in cui l'accoppiamento elicoidale tra il cursore 280 e il mozzo 340 è ottenuto tramite una bussola dentata 341 assialmente posizionata sul detto mozzo 340 tramite una sede 341a cooperante con una corrispondente estensione radiale 340a del mozzo stesso.

In una ulteriore forma di attuazione (fig.7,8) si prevede che l'accoppiamento tra il mozzo 240 e il cursore 280 sia realizzato tramite dei rullini 241 montati su perni radiali 241a solidali al mozzo 240; detti rullini sono inseriti in corrispondenti cave assiali 281 del cursore 280, le quali (fig.8) presentano sviluppo elicoidale all'asse di rotazione del mozzo.

L'inclinazione di dette cave è compresa tra 1° e 30°. In tal modo, e come illustrato in fig.7, la coppia motrice trasmessa dalla campana 10 determina una spinta tangenziale sul cursore 280 le cui sedi 281, cooperando con i rullini 241, scompongono detta forza, generando una componente assiale che spinge il cursore in senso assiale comprimendo i dischi 20,30 proporzionalmente alla coppia motrice da trasmettere.

In una ulteriore forma di attuazione si prevede che il cursore interposto tra la campana 10 e il mozzo 40 sia dotato di una dentatura esterna di accoppiamento con i dischi condotti di tipo elicoidale del tipo sopra descritto.

Conseguentemente l'accoppiamento tra il cursore e il mozzo può essere realizzato con mezzi atti ad uno scorrimento assiale rettilineo e alla trasmissione della coppia quali ad esempio profili scanalati, piste con rulli o simili.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Frizione comprendente una campana (10) collegata ad un albero conduttore e dotata di sedi (11) assiali per l'accoppiamento con la dentatura esterna (31) di dischi (30) di attrito, un mozzo (40;140;240) solidale ad un albero condotto (50,51) e dotato di mezzi (41;141;241) radiali di accoppiamento con corrispondenti mezzi (31;80;280) di trasmissione del moto a dischi (30) dotati di dentatura interna (31) per l'accoppiamento con detti mezzi di trasmissione, mezzi (70,71,72,73) di spinta in senso assiale dei dischi (20,30) caratterizzata dal fatto che comprende mezzi (11;80,81;280,281) di forma elicoidale per la trasmissione del moto tra campana (10) e mozzo (40;140;240).
2. 2) Frizione secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che dette cave (11) della superficie laterale (10a) della campana (10) sono inclinate rispetto all'asse di rotazione della campana.
3. 3) Frizione secondo rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto che l'inclinazione di dette cave (11) rispetto all'asse di rotazione della campana (10) è compresa tra 1° e 30°.
4. 4) Frizione secondo rivendicazione 3 caratterizzata dal fatto che detta inclinazione è preferibilmente compresa tra 3° e 6° per funzioni a secco e tra 10° e 20° per funzioni a bagno d'olio.
5. 5) Frizione secondo rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto che l'inclinazione di dette cave (11) è formata su una parte limitata della lunghezza in senso assiale della cava stessa.
6. 6) Frizione secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che comprende un cursore (80;280) interposto tra il mozzo (140;340;240) e i dischi condotti (30) e mobile in senso assiale relativamente al mozzo stesso.
7. 7) Frizione secondo rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che detto cursore (80;280) presenta una dentatura esterna per l'accoppiamento con i dischi (30) condotti.
8. 8) Frizione secondo rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che detto cursore (80) presenta una dentatura interna (81) radiale a sviluppo elicoidale per l'accoppiamento con una corrispondente dentatura radiale (141) del mozzo (140).
9. 9) Frizione secondo rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che detto cursore (280) presenta delle sedi radiali (281) a sviluppo assiale elicoidale.
10. 10) Frizione secondo rivendicazione 9 caratterizzata dal fatto che detto mozzo (340) porta una bussola dentata (341). il) Frizione secondo rivendicazione 10 caratterizzata dal fatto che detta bussola dentata è assialmente posizionata sul mozzo (340) tramite una sede (341a) atta all'accopiamento con un risalto (340a) del mozzo (340). 12) Frizione secondo rivendicazione 9 caratterizzata dal fatto che il mozzo (240) presenta elementi radiali (241a,241) atti all'accoppiamento con dette cave elicoidali (281) del cursore (280). 13) Frizione secondo rivendicazione 12 caratterizzata dal fatto che detti elementi radiali sono costituiti da perni radiali (241a) fissi al mozzo e costituenti l'asse di rotazione di rullini (241). 14) Frizione secondo rivendicazione 6 caratterizzata dal fatto che detto cursore presenta una dentatura esterna di tipo elicoidale per l'accoppiamento con i dischi condotti e mezzi di accoppiamento in rotazione con <">il mozzo atti ad uno scorrimento assiale rettilineo del cursore stesso. 15) Frizione secondo rivendicazione 14 caratterizzata dal fatto che la dentatura esterna elicoidale si sviluppa per una parte limitata in senso assiale della dentatura stess