ITMO20000175A1 - Dispositivo per il comando sequenziale di cambi con azionamento a selezione ed innesto per veicoli a motore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal tìtolo: "DISPOSITIVO PER IL COMANDO SEQUENZIALE DI CAMBI CON AZIONAMENTO A SELEZIONE ED INNESTO PER VEICOLI A MOTORE",

L'invenzione concerne: un dispositivo per il comando sequenziale di cambi con azionamento a selezione ed innesto per veicoli a motore, ossia un dispositivo che consente all’utente di comandare il cambio del mezzo mobile come se fosse un cambio a comando sequenziale mentre é ad azionamento a selezione ed innesto, successivamente indicato del tipo ad "H", cioè normalmente comandato con un'asta avente un dito all'estremità, che ruota e trasla successivamente per selezionare gli ingranaggi della marcia da inserire.

Lo stato della tecnica comprende un dispositivo di comando sequenziale dei cambi ad "H" che prevede di utilizzare una serie di camme desmodromiche radiali, per il comando degli ingranaggi da inserire, in base alla rotazione dell'albero porta camme; un selettore a cricchetto comanda la rotazione a passi di esso albero, verso le marce alte o basse in relazione alla azione fatta sulla leva dalla mano dell'utente. Peraltro, questa soluzione presenta una notevole complessità meccanica ed obbliga l’impiego contemporaneo di tutte le camme e di ulteriori leverismi per collegarle alla detta asta roto-traslante di azionamento del cambio ad "H".

Ε' , inoltre, noto un meccanismo di comando delle doppie leve per il detto cambio tradizionale ad "H", ove le aste collegate alle dette leve, sono azionate da bracci collegati ad un tamburo rotante dotato di camme assiali e di perni posti nei detti bracci ad inseguire le dette camme. La rotazione a passi di esso tamburo, sempre ottenuto con un selettore a cricchetto, consente alle due camme di comandare ciascuna, costantemente, la posizione di una di esse leve e quindi la posizione del gruppo d'ingranaggi ad essa collegato all’interno del cambio. Pur tuttavia, questa realizzazione comporta una aggiunta di organi ai comandi esistenti e risulta applicabile solo ai cambi con azionamento a doppia asta, a meno di non introdurre inserire alle aste una ulteriore scatola meccanica di combinazione dei moti. Il vano motore del veicolo viene ulteriormente occupato dai leverismi e dai carter contenente il tamburo a camme che deve essere posto esternamente e separatamente dal cambio.

Tale stato della tecnica è suscettibile di notevoli perfezionamenti con riguardo alla possibilità di realizzare un dispositivo di azionamento del cambio ad "H" con selezione sequenziale che risulti semplice e facile da costruire, impieghi pochi componenti e possa essere facilmente automatizzato sia completamente, sia con la possibilità di duplice azionamento, automatico o manuale.

Da quanto precede deriva la necessità della risoluzione del problema tecnico di trovare un meccanismo che accoppiandosi ad un normale cambio del tipo ad "H" ne consenta il comando sequenziale riducendo al minimo l'ingombro nel vano motore, ottimizzando il rendimento meccanico del dispositivo, realizzando un azionamento diretto delle forchette dei gruppi di ingranaggi ed, infine, possa essere automatizzato facilmente.

L'invenzione risolve il problema tecnico suddetto, adottando: un dispositivo per il comando sequenziale di cambi con azionamento a selezione ed innesto per veicoli a motore, comprendente un tamburo dotato di camme, per il comando delle forchette dei corrispondenti gruppi di ingranaggi; un selettore di posizione angolare di inseguimento delle dette camme, nel moto assiale al detto tamburo collegati ad organi d'azionamento delle dette forchette; piastre con vani connesse, ciascuna, ad una rispettiva forchetta,per comandare il moto di inserimento del gruppo d'ingranggi, che presenta i detti organi d'azionamento costituiti da cursori e/o forcelle, portanti ciascuno uno dei suddetti pioli, mobili assialmente su almeno un perno parallelo al detto tamburo ed ai perni assiali delle dette forchette, e distinto da essi; ciascun cursore e/o forcella é, infine, dotato di un dito d'estremità, inserito nel vano della corrispondente piastra, a rendere solidale il moto assiale del proprio piolo con quello della piastra, e quindi della relativa forchetta, a cui é accoppiato.

Adottando, in una preferita forma di attuazione: i detti cursori e/o forcelle accoppiate a scorrimento a due a due sul medesimo perno assiale.

Adottando, in una ulteriore e preferita forma di attuazione: i detti cursori e/o forcelle col rispettivo piolo sfalsato angolarmente nella circonferenza del tamburo.

Adottando, infine, in una preferita forma di attuazione: il tamburo dotato di una unica camma assiale, entro cui i detti pioli, angolarmente sfalsati, sono posti ad inseguire la camma.

Adottando, inoltre, in una ulteriore forma di attuazione: il tamburo dotato al proprio interno di un cricchetto ad intervento bidirezionale.

Adottando, in una seconda ed alternativa forma dì attuazione: il tamburo posto in rotazione da un motoriduttore elettrico .

Adottando, più ancora, in una preferita forma di attuazione: il tamburo del dispositivo asservito ad una centralina logica di comando.

Adottando, in una ulteriore forma di attuazione: il tamburo azionato manualmente, agendo su un leverismo di comando della leva d'azionamento del cricchetto . Adottando, in una ulteriore forma di attuazione: il tamburo del dispositivo asservito ad un attuatore elettromeccanico ad asta con moto alterno.

Adottando, in una ultima forma di attuazione·, un collegamento elastico tra le piastre di selezione e la corrispondente forchetta di azionamento del gruppo d ’ingranaggi.

I vantaggi ottenuti da questa invenzione sono: il meccanismo di azionamento del cambio ad "H" risulta di minimo ingombro e può essere applicato in sostituzione della leva a dito e del leverismo di comando usualmente impiegati in questi tipi di cambi; l'applicazione può essere fatta anche su cambi esistenti, mediante un kit di parti da sostituire, cioè con la possibilità di modificare il tipo di comando previsto al momento della costruzione; nella produzione industriale, invece, l’uso del meccanismo di comando del cambio direttamente alla costruzione consente di rendere a comando sequenziale un cambio ad ''H” usuale con un notevole risparmio nella progettazione di nuovi cambi, direttamente a comando sequenziale, ed offrendo all'acquirente in minor tempo il veicolo così aggiornato, ciò per l’utilizzo del medesimo cambio di serie, ma con il meccanismo d'azionamento qui descritto. Rispetto allo stato anteriore della tecnica, questo meccanismo di azionamento risulta molto più diretto e funzionante con una sola camma o parte di camma sempre in presa, senza aumentarne l'ingombro: le camme restanti o la parte restante di camma posizionano il corrispondente cursore nella posizione di selezione neutra, evitando errori o malfunzionamenti dei gruppi d'ingranaggi del cambio .

Alcuni modi di attuare l'invenzione sono illustrati, a puro titolo esemplificativo, nelle cinque tavole di disegno allegate in cui Figura 1 é una vista parziale in prospettiva del meccanismo di azionamento di un cambio ad "H", secondo l'invenzione; Figura 2 é una vista analoga alla Figura 1, ma vista con un'angolazione diversa e con una delle forcelle esterne non rappresentata; Figura 3 é la sezione su un piano diametrale al tamburo in corrispondenza della camma assiale; Figura 4 é una vista assiale, parzialmente in sezione, del selettore delle posizioni in rotazione del tamburo; Figura 5 é una vista prospettica col comando del tamburo mediante un motoriduttore elettrico; Figura 6 é una vista prospettica dell'attuatore a comando sequenziale del tamburo, che é inoltre dotato di meccanismo a cricchetto, per il recupero della posizione centrale di partenza della selezione; Figura 7 é la vista prospettica del meccanismo a cricchetto posto all’interno del tamburo con camma assiale; Figura 8 é una vista prospettica di un tamburo dotato di più camme assiali, ciascuna di azionamento di un unico cursore a comandare la forchetta collegata al corrispondente gruppo di ingranaggi.

Sono indicati: con 1, Figura 1, una forchetta per l'azionamento di un gruppo d'ingranaggi di un cambio ad "H" rigidamente connessa ad un perno assiale 2 a sua volta connesso e scorrevole assialmente con la piastra dentata 3 esterna di trasmissione del moto assiale all'insieme; con 4 le piastre dentate d'azionamento, interne alle precedenti 3, connesse ad analoghi perni assiali e forchette non raffigurate, già note nella tecnica; con 5 i vani di esse piastre 3 e 4, entro cui si inseriscono le dita 6 delle forcelle esterne 7 e le dita 8 dei cursori 9; con 10 i perni assiali di scorrimento delle dette forcelle 7 e cursori 9; con 11 il tamburo rotante di selezione dotato di camma 12 assiale entro cui sono impegnati a scorrimento i pioli 13 uno per ciascuna forcella o cursore; con 14 l'estremità del tamburo dotata di selettore di posizione angolare costituito dalle scanalature 15 e dal riscontro a molla 16; con 17 un sensore della posizione angolare del tamburo; con 18 l’estremità di comando del tamburo dall'esterno.

Sono, inoltre, indicati: con 19, Figura 5, la scatola del meccanismo dotata di coperchio 20 con applicato il motoriduttore 21; con 22, Figura 6, la scatola del meccanismo con comando sequenziale meccanico diretto, mediante la leva 23 accoppiata all'asta 24 dell'attuatore 25 elettromeccanico, con moto di va e vieni da una posizione centrale ogni ciclo; con 26, Figura 7, il tamburo dotato di cricchetto interno 27 bidirezionaie, di tipo noto, per riportare in posizione centrale la detta leva 23 dopo ogni azione di selezione; con 28 l'estremità di comando del cricchetto 27.

Sono, infine, indicati: con 29, Figura 8, un tamburo dotato di camme 30 assiali, ciascuna a comandare il rispettivo cursore 31 mediante un analogo piolo 13, in modo simile al tamburo 11 ad una sola camma 12; con 32 il dito del detto cursore 31; con 33 un secondo cursore affiancato al primo cursore 31 sul medesimo perno assiale 10; con 34 un riscontro intermedio, del tipo ad anello d'arresto assiale, posto tra i mozzi della detta piastra 3 o 4, che sono in accoppiamento scorrevole con il relativo perno assiale 2; con 35 una coppia di molle interposte tra il detto riscontro ed i mozzi delle dette piastre, a rendere in modo elastico l'accoppiamento tra essa piastra 3 o 4 ed il corrispondente insieme del perno 2 e della forchetta 1 comandato .

Il funzionamento del meccanismo d'azionamento avviene come segue: l'utente aziona il comando manuale a leva dal posto di guida, peraltro non raffigurato, ed agisce tramite un leverismo di tipo noto sulla leva 23, oppure su micro-interruttori di comando del motoriduttore 21 o dell'attuatore elettromeccanico 25; sia l'azione manuale sia quella asservita fanno ruotare di un passo il tamburo 11, 29, in modo che la camma 12 o una delle camme 30, impegnadosi col corrispondente piolo 13 effettua la corsa d'azionamento dell'insieme cursore o forcella 7, 9, 31 o 33, perno assiale 2 e relativa forchetta 1, che effettua materialmente 1'inserzione del gruppo d'ingranaggi corrispondente. La diversa posizione circonferenziale dei quattro pioli 13 nell’unica camma 12 del tamburo assicura il comando singolo di ciascuno di essi, riducendo sensibilmente l'ingombro complessivo del meccanismo. Il selettore di posizione angolare 15, 16, determina l'esatta rotazione da imprimere al detto tamburo 11, 29, per ottenere le selezioni delle marce in successione preordinata. Il sensore di posizione angolare 17 determina l'esatto comando di rotazione da imprimere al motoriduttore 21, o verifica che nel comando manuale o tramite l'attuatore 25 la rotazione del tamburo sia sufficiente a realizzare la inserzione del corrispondente gruppo d'ingranaggi .

Il funzionamento, infine, del meccanismo dotato del motoriduttore 21 o dell'attuatore 25 può essere reso completamente automatico, pur mantenendo la possibilità d'intervento manuale. Nel caso del comando a motoriduttore 21 l'azionamento deve essere sempre elettrico, sia manuale mediante una coppia di pulsanti, up e down, sia reso automatico per il comando da una centralina logica di controllo dei parametri di funzionamento e comando del veicolo, che decide in conseguenza di essi la giusta marcia da inserire.

Più ancora, la connessione assiale elastica, determinata dalle molle 35 e dal riscontro 34 posti tra il perno 2 ed i mozzi della corrispondente piastra 3, 4, consente un comando più dolce nell'inserzione del gruppo di ingranaggi ad essa collegato.

Nell'attuazione pratica i materiali, le dimensioni, i particolari esecutivi potranno essere diversi da quelli indicati, ma ad essi tecnicamente equivalenti, senza per questo uscire dal dominio giuridico della presente invenzione.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il comando sequenziale di caribi con azionamento a selezione ed innesto per veicoli a motore, comprendente: un tamburo (11, 26, 29) dotato di camme (12, 30) per il comando delle forchette (1) dei corrispondenti gruppi di ingranaggi; un selettore di posizione angolare (15, 16); pioli (13) di inseguimento delle dette camme, nel moto assiale al detto tamburo collegati ad organi d'azionamento delle dette forchette; piastre (3, 4) con vani (5) connesse, ciascuna, ad una rispettiva forchetta (1), per comandare il moto di inserimento del gruppo d'ingranggi, caratterizzato da ciò, che presenta i detti organi d'azionamento costituiti da cursori (9, 31, 33) e/o forcelle (7), portanti ciascuno uno dei suddetti pioli (13), mobili assialmente su almeno un perno (10) parallelo al detto tamburo (11, 26, 29) ed ai perni assiali (2) delle dette forchette (1), e distinto da essi; ciascun cursore e/o forcella é, infine, dotato di un dito (6, 8, 32) d'estremità, inserito nel vano (5) della corrispondente piastra (3, 4), a rendere solidale il moto assiale del proprio piolo (13) con quello della piastra, e quindi della relativa forchetta, a cui é accoppiato .
2. 2. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato da ciò, che presenta i detti cursori (9, 31, 33) e/o forcelle (7) accoppiate a scorrimento a due a due sul medesimo perno assiale (10).
3. 3. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti 1 o 2, caratterizzato da ciò, che presenta i detti cursori (9, 31, 33) e/o forcelle (7) col rispettivo piolo (13) sfalsato angolarmente nella circonferenza del tamburo (11, 26, 29).
4. 4. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente 3, caratterizzato da ciò, che presenta il tamburo (11, 26) dotato di una unica camma assiale (12), entro cui i detti pioli, angolarmente sfalsati, sono posti ad inseguire la camma.
5. 5. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ciò, che presenta il tamburo (26) dotato al proprio interno di un cricchetto (27) ad intervento bidirezionale.
6. 6. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4, caratterizzato da ciò, che presenta il tamburo (11, 29) posto in rotazione da un motoriduttore elettrico (21).
7. 7. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato da ciò, che presenta il tamburo (11, 29) del dispositivo asservito ad una centralina logica di comando.
8. 8. Dispositivo, secondo la rivendicazione precedente 5, caratterizzato da ciò, che presenta il tamburo (26) azionato manualmente, agendo su un leverismo di comando della leva (23) d'azionamento del cricchetto (27).
9. 9 . Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti 5 o 8, caratterizzato da ciò, che presenta il tamburo (26) del dispositivo asservito ad un attuatore elettromeccanico (25) ad asta (24) con moto alterno.
10. 10. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ciò, che presenta un collegamento elastico (34, 35) tra le piastre di selezione (3, 4) e la corrispondente forchetta (1) di azionamento del gruppo d’ingranaggi.
11. 11 . Kit di modifica del comando di un cambio con azionamento a selezione ed innesto di un veicolo a motore, comprendente un dispositivo di comando sequenziale con le caratteristiche di cui ad una delle precedenti rivendicazioni da 1 a 9.
12. 12. Veicolo a motore comprendente un meccanismo di comando del cambio con azionamento a selezione ed innesto, comprendente un dispositivo di comando sequenziale secondo una delle precedenti rivendicazioni da 1 a 10.