ITTO20010957A1

ITTO20010957A1 - COMMAND DEVICE FOR A VEHICLE SPEED CHANGE.

Info

Publication number: ITTO20010957A1
Authority: IT
Inventors: Martino Alessandro Di
Original assignee: Elasis Sistema Ricerca Fiat
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-04-09

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del brevetto per Invenzione Industriale of the patent for Industrial Invention

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di comando per un cambio di velocità di un veicolo . The present invention relates to a control device for a vehicle speed change.

Sono noti cambi di velocità presentanti una pluralità di rapporti di trasmissione o marce che vengono innestate selettivamente comandando un pacco di forcelle, le quali sono mobili in rispettivi piani di giacitura paralleli tra loro e sono affiancate tra loro in direzione ortogonale ai piani di giacitura stessi. Gearboxes are known which have a plurality of transmission ratios or gears which are selectively engaged by controlling a pack of forks, which are movable in respective planes parallel to each other and are placed side by side in a direction orthogonal to the planes themselves.

Le forcelle vengono azionate mediante un organo di comando conformato a dito, il quale è mobile lungo una prima traiettoria trasversale ai suddetti piani di giacitura, tra le forcelle, per disporsi in una pluralità di posizioni di selezione, ciascuna associata ad una relativa forcella. Il dito di comando è mobile, inoltre, lungo una seconda traiettoria parallela ai suddetti piani di giacitura per assumere alternativamente, per ciascuna delle posizioni di selezione, una posizione centrale, a cui corrisponde una condizione di folle del cambio di velocità, oppure una posizione laterale per spostare la forcella selezionata e innestare una relativa marcia. The forks are operated by means of a finger-shaped control member, which is movable along a first trajectory transverse to the aforementioned lying planes, between the forks, to arrange themselves in a plurality of selection positions, each associated with a relative fork. The control finger is also movable along a second trajectory parallel to the aforementioned lying planes to alternatively assume, for each of the selection positions, a central position, which corresponds to a neutral condition of the speed change, or a lateral position. to move the selected fork and engage a corresponding gear.

In particolare, una delle prima e seconda traiettoria è rettilinea, mentre l'altra è curva e definita dalla rotazione del dito di comando attorno ad un asse di cerniera rispetto ad una struttura di supporto . In particular, one of the first and second trajectory is straight, while the other is curved and defined by the rotation of the control finger around a hinge axis with respect to a support structure.

In uso, il conducente seleziona ed innesta le marce, azionando ad esempio una leva di comando, secondo uno schema o griglia di cambio marce, in cui per la maggior parte delle applicazioni la posizione di comando della retromarcia è adiacente a quelle delle marce di avanzamento più elevate, ad esempio a quella della quinta marcia. In tali applicazioni, la forcella per l'innesto della retromarcia è disposta in posizione adiacente a quella per l'innesto delle marce di avanzamento più elevate. In use, the driver selects and engages the gears, for example by operating a control lever, according to a gear change pattern or grid, in which for most applications the reverse gear control position is adjacent to those of the forward gears. higher, for example to that of fifth gear. In such applications, the fork for engaging the reverse gear is arranged adjacent to that for engaging the higher forward gears.

Pertanto, per cambiare tra la retromarcia e la prima marcia, è necessario far scorrere il dito di comando lungo la prima traiettoria da una parte all'altra del pacco di forcelle attraverso tutte le posizioni di selezione delle altre marce. Therefore, to change between reverse and first gear, it is necessary to slide the control finger along the first trajectory from one side of the fork stack to the other through all the selection positions of the other gears.

Nelle applicazioni di tipo desmodromico, ossia nelle applicazioni in cui il dito di comando è azionato da attuatori controllati per selezionare ed innestare le marce in modo sequenziale, è sentita l'esigenza di avere uno schema di cambio marce in cui la posizione di comando della retromarcia è adiacente a quella della prima marcia, in modo da evitare la selezione e l'innesto di altre marce quando si deve cambiare tra la retromarcia e la prima marcia. In applications of the desmodromic type, i.e. in applications in which the control finger is operated by controlled actuators to select and engage the gears sequentially, the need is felt to have a gear change scheme in which the reverse gear control position it is adjacent to that of first gear, so as to avoid selecting and engaging other gears when shifting between reverse and first gear.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di comando per un cambio di velocità di un veicolo, il quale consenta di assolvere all'esigenza sopra esposta in maniera semplice ed economica, lasciando inalterate le caratteristiche costruttive dei cambi di velocità che sono comunemente utilizzati e hanno la forcella per l'innesto della retromarcia disposta in posizione adiacente a quella per l'innesto delle marce di avanzamento più elevate. The purpose of the present invention is to provide a control device for a vehicle speed change, which allows to fulfill the above requirement in a simple and economical way, leaving the construction characteristics of the speed changes that are commonly used unchanged. and have the fork for engagement of the reverse gear arranged in a position adjacent to that for engagement of the higher forward gears.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo di comando per un cambio di velocità di un veicolo; il detto cambio di velocità presentando una pluralità di rapporti di trasmissione e comprendendo, per ciascun detto rapporto di trasmissione, un relativo organo di innesto mobile tra una prima posizione corrispondente ad una condizione di folle ed almeno una seconda posizione corrispondente all'innesto del relativo detto rapporto di trasmissione; il detto dispositivo di comando comprendendo una struttura di supporto e mezzi di comando accoppiati alla detta struttura di supporto in maniera mobile lungo una prima traiettoria tra una pluralità di posizioni di selezione per eseguire una manovra di selezione di uno qualsiasi dei detti organi di innesto e lungo una seconda traiettoria per eseguire una manovra di innesto/disinnesto di un detto rapporto di trasmissione spostando, in uso, l'organo d'innesto selezionato tra le dette prima e seconda posizione; caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di comando comprendono un primo ed un secondo elemento di comando cooperanti, in uso, con rispettivi detti organi di innesto diversi tra loro . According to the present invention, a control device is provided for a vehicle speed change; said gearbox having a plurality of transmission ratios and comprising, for each said transmission ratio, a relative engagement member movable between a first position corresponding to a neutral condition and at least a second position corresponding to the engagement of the relative said transmission report; the said control device comprising a support structure and control means coupled to the said support structure in a movable manner along a first trajectory between a plurality of selection positions to perform a selection maneuver of any one of said coupling members and along a second trajectory for carrying out an engagement / disengagement maneuver of said gear ratio by moving, in use, the selected engagement member between said first and second positions; characterized in that the said control means comprise a first and a second control element cooperating, in use, with respective said coupling members different from each other.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

la figura 1 illustra, in prospettiva, una prima preferita forma di attuazione del dispositivo di comando per un cambio di velocità di un veicolo realizzato secondo la presente invenzione; Figure 1 is a perspective view of a first preferred embodiment of the control device for a vehicle speed change made according to the present invention;

la figura 2 è una figura analoga alla figura 1 ed illustra una seconda preferita forma di attuazione del dispositivo di comando realizzato secondo la presente invenzione; e figure 2 is a figure similar to figure 1 and illustrates a second preferred embodiment of the control device made according to the present invention; And

la figura 3 illustra uno schema o griglia di cambio marce, relativo ai dispositivi di comando delle figure 1 e 2. Figure 3 illustrates a diagram or grid for changing gears, relating to the control devices of Figures 1 and 2.

Nella figura 1, con 1 è indicato un dispositivo di comando (parzialmente illustrato) per un cambio di velocità 2 (parzialmente illustrato) di un veicolo. In Figure 1, 1 indicates a control device (partially illustrated) for a gearbox 2 (partially illustrated) of a vehicle.

Il cambio di velocità 2 presenta una pluralità di rapporti di trasmissione o marce, in particolare sei marce di avanzamento ed una retromarcia, le quali possono essere innestate azionando un pacco 3 di forcelle 4, 5, 6 e 7 affiancate tra loro lungo una direzione A. Le forcelle 4, 5, 6 e 7 giacciono su rispettivi piani paralleli tra loro ed ortogonali alla direzione <' >A e comprendono, ciascuna, una relativa coppia di naselli 10, 11, 12 e 13 sostanzialmente paralleli tra loro. The gearbox 2 has a plurality of transmission ratios or gears, in particular six forward gears and one reverse, which can be engaged by operating a pack 3 of forks 4, 5, 6 and 7 side by side along a direction A The forks 4, 5, 6 and 7 lie on respective planes parallel to each other and orthogonal to the direction A and each comprise a relative pair of nibs 10, 11, 12 and 13 substantially parallel to each other.

Ciascuna forcella 4, 5, 6 e 7 è mobile nel relativo piano ortogonale alla direzione A tra una posizione centrale corrispondente ad una condizione di folle del cambio di velocità 2 e due posizioni laterali, ciascuna per comandare l'innesto di una relativa marcia. Each fork 4, 5, 6 and 7 is movable in the relative plane orthogonal to the direction A between a central position corresponding to a neutral condition of the speed change 2 and two lateral positions, each to command the engagement of a relative gear.

Con riferimento anche alla figura 3, la prima e la seconda marcia vengono innestate e disinnestate mediante la forcella 4, la terza e la quarta marcia mediante la forcella 5, la quinta e la sesta marcia mediante la forcella 6 e la retromarcia mediante la forcella 7, la quale è disposta in posizione adiacente alla forcella 6. With reference also to figure 3, the first and second gears are engaged and disengaged by means of the fork 4, the third and fourth gears by means of the fork 5, the fifth and sixth gear by means of the fork 6 and reverse gear by means of the fork 7 , which is arranged adjacent to the fork 6.

Le forcelle 4, 5, 6 e 7 vengono spostate mediante il dispositivo 1, il quale comprende una struttura 21 di supporto (parzialmente e schematicamente illustrata) affacciata al pacco 3 di forcelle ed un organo 22 di comando conformato anch'esso a forcella e comprendente, a sua volta, una porzione 24 d'attacco e due dita 26,27 di comando solidali tra loro. The forks 4, 5, 6 and 7 are moved by means of the device 1, which comprises a support structure 21 (partially and schematically illustrated) facing the pack 3 of forks and a control member 22 also shaped like a fork and comprising , in turn, an attachment portion 24 and two control fingers 26, 27 integral with each other.

La porzione 24 è accoppiata alla struttura 21 per ruotare attorno ad un asse 25 parallelo alla direzione A e per traslare lungo tale asse 25, mentre le dita 26,27 si estendono a sbalzo dalla porzione 24 ortogonalmente all'asse 25 e sono distanziate tra loro in direzione parallela all'asse 25 stesso. The portion 24 is coupled to the structure 21 to rotate around an axis 25 parallel to the direction A and to translate along this axis 25, while the fingers 26, 27 extend cantilevered from the portion 24 orthogonally to the axis 25 and are spaced apart from each other. in a direction parallel to the axis 25 itself.

Traslando lungo l'asse 25, l'organo 22 esegue una manovra di selezione delle marce lungo una traiettoria B rettilinea per posizionarsi tra i naselli 10, 11, 12 e 13 in una pluralità di posizioni di selezione, ciascuna associata ad una relativa forcella 4, 5, 6, 7. By translating along the axis 25, the member 22 performs a gear selection maneuver along a straight trajectory B to position itself between the lugs 10, 11, 12 and 13 in a plurality of selection positions, each associated with a relative fork 4 , 5, 6, 7.

Ruotando attorno all'asse 25, l'organo 22 esegue una manovra d'innesto e disinnesto delle marce lungo una traiettoria C curva, per ciascuna delle posizioni di selezione, per spostare la forcella 4, 5, 6, o 7 selezionata tra le posizioni centrale e laterali. Rotating around the axis 25, the member 22 performs a maneuver of engagement and disengagement of the gears along a curved trajectory C, for each of the selection positions, to move the fork 4, 5, 6, or 7 selected between the positions central and lateral.

L'organo 22 è azionato da un gruppo attuatore (non illustrato), il quale, in particolare, è controllato da una centralina elettronica per cambiare le marce del cambio di velocità 2 in modo sequenziale sulla base dei comandi del conducente del veicolo. The member 22 is operated by an actuator assembly (not shown), which, in particular, is controlled by an electronic control unit to change the gears of the speed change 2 sequentially on the basis of the commands of the driver of the vehicle.

In uso, le forcelle 4, 5 e 6 vengono comandate dal dito 26, mentre la forcella 7 viene comandata dal dito 27. In particolare, le dita 26, 27 distano tra loro, parallelamente all'asse 25, di una quantità tale per cui, per ciascuna delle posizioni di selezione, solamente una delle forcelle 4, 5, 6 o 7 è selezionata mediante il dito 26 oppure mediante il dito 27. In use, the forks 4, 5 and 6 are controlled by the finger 26, while the fork 7 is controlled by the finger 27. In particular, the fingers 26, 27 are distant from each other, parallel to the axis 25, by such an amount that , for each of the selection positions, only one of the forks 4, 5, 6 or 7 is selected by means of the finger 26 or by means of the finger 27.

Durante la manovra di selezione dalla prima marcia alla retromarcia, l'organo 22 trasla verso sinistra, con riferimento alla figura 1, per cui il dito 26 esce dal pacco 3 di forcelle, mentre il dito 27 si dispone in posizione intermedia tra i naselli 13. Durante la manovra di selezione dalla retromarcia alla prima marcia, si verifica una traslazione opposta, per cui il dito 27 esce dal pacco 3 di forcelle, mentre il dito 26 si dispone in posizione intermedia tra i naselli 10. During the selection maneuver from first gear to reverse, the member 22 translates to the left, with reference to Figure 1, so that the finger 26 comes out of the fork pack 3, while the finger 27 is arranged in an intermediate position between the lugs 13 During the selection maneuver from reverse to first gear, an opposite translation occurs, whereby the finger 27 comes out of the fork pack 3, while the finger 26 is arranged in an intermediate position between the nibs 10.

Pertanto, la selezione della prima marcia e della retromarcia avvengono sempre in sequenza tra loro senza selezionare ed innestare le altre marce. Utilizzando il dispositivo 1, si ottiene lo schema o griglia di cambio marce illustrata nella figura 3, secondo la quale la posizione del comando della retromarcia è adiacente a quella della prima marcia, nonostante la forcella 7 sia adiacente alla forcella 6. Therefore, the selection of first gear and reverse always takes place in sequence without selecting and engaging the other gears. Using the device 1, the shift pattern or grid shown in Figure 3 is obtained, according to which the position of the reverse gear control is adjacent to that of the first gear, despite the fact that the fork 7 is adjacent to the fork 6.

La forma di realizzazione illustrata nella figura 2 è relativa ad un dispositivo 30 di comando, le cui parti costituenti sono indicate, ove possibile, con gli stessi numeri di riferimento delle corrispondenti parti del dispositivo 1. The embodiment illustrated in Figure 2 relates to a control device 30, the constituent parts of which are indicated, where possible, with the same reference numbers as the corresponding parts of the device 1.

Il dispositivo 30 differisce dal dispositivo 1 per il fatto che l'organo 22 a forcella è accoppiato alla struttura 21 per ruotare attorno ad un asse 35 ortogonale alla direzione A e al piano del foglio della figura 2, e per traslare parallelamente a tale asse 35. The device 30 differs from the device 1 in that the fork member 22 is coupled to the structure 21 to rotate around an axis 35 orthogonal to the direction A and to the plane of the sheet of Figure 2, and to translate parallel to this axis 35 .

Anche per il dispositivo 30, l'organo 22 viene azionato da un gruppo attuatore, schematicamente illustrato ed indicato con 34, ma a differenza del dispositivo 1 le manovre di selezione delle marce vengono eseguite lungo una traiettoria B' curva definita dalla rotazione dell'organo 22 attorno all'asse 35, mentre le manovre d'innesto e disinnesto delle marce vengono effettuate spostando l'organo 22 stesso lungo una traiettoria C' rettilinea parallela all'asse 35. Also for the device 30, the member 22 is operated by an actuator unit, schematically illustrated and indicated by 34, but unlike the device 1, the gear selection maneuvers are performed along a curved trajectory B 'defined by the rotation of the member 22 around axis 35, while the engagement and disengagement maneuvers of the gears are carried out by moving the member 22 itself along a rectilinear trajectory C 'parallel to axis 35.

L'organo 22 comprende due dita 36,37, le quali sono distanziate tra loro parallelamente alla traiettoria B', sono divergenti tra loro e hanno un funzionamento analogo a quello delle dita 26 e, rispettivamente, 27. The member 22 comprises two fingers 36,37, which are spaced apart parallel to the trajectory B ', are divergent from each other and have an operation similar to that of the fingers 26 and, respectively, 27.

Da quanto precede appare evidente come i dispositivi 1, 30 descritti ed illustrati consentono di ottenere un comando sequenziale della prima marcia e della retromarcia, senza variare le caratteristiche costruttive di cambi di velocità 2 in cui la forcella 7 d'innesto e disinnesto della retromarcia è adiacente alla forcella 6 associata alle marce di avanzamento più elevate. From the foregoing it is evident that the devices 1, 30 described and illustrated allow to obtain a sequential control of the first gear and of the reverse gear, without changing the constructive characteristics of gearboxes 2 in which the engagement and disengagement fork 7 of the reverse gear is adjacent to the fork 6 associated with the higher forward gears.

Infatti, le due dita di comando 26,27 e 36,37 comandano, ciascuna, una relativa forcella 4,7 associate, l'una, alla prima marcia e, l'altra, alla retromarcia e, per di più, sono solidali tra loro, per cui conferiscono ai dispositivi 1,30 un'estrema semplicità costruttiva. Infatti, il gruppo attuatore che aziona l'organo 22 agisce contemporaneamente su entrambe le dita di comando 26,27 e, rispettivamente, 36,37. In fact, the two control fingers 26,27 and 36,37 each control a relative fork 4,7 associated, one, to the first gear and, the other, to the reverse gear and, moreover, they are integral with each other. them, so they give the 1,30 devices an extreme constructive simplicity. In fact, the actuator unit which operates the member 22 acts simultaneously on both control fingers 26,27 and, respectively, 36,37.

Da quanto precede appare, infine, evidente che al dispositivo 1 descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione. Finally, it appears evident from the foregoing that modifications and variations may be made to the device 1 described and illustrated which do not go beyond the protective field of the present invention.

In particolare, l'organo 22 potrebbe essere conformato in maniera diversa da quella indicata e supportato da una struttura 21 diversa da quella illustrata. In particular, the member 22 could be shaped in a different way from that indicated and supported by a structure 21 different from that illustrated.

Claims

R IV E N D I C A Z I O N I 1.- Control device (1) for a speed change (2) of a vehicle; the said gearbox (2) having a plurality of transmission ratios and comprising, for each said transmission ratio, a relative engagement member (4,5,6,7) movable between a first position corresponding to a neutral condition and at least a second position corresponding to the engagement of the relative said transmission ratio; said control device (1) comprising a support structure (21) and control means (22) coupled to said support structure (21) in a movable manner along a first trajectory (B; B ') between a plurality of positions selection to perform a selection maneuver of any one of said engagement members (4,5,6,7) and along a second trajectory (C; C ') to perform an engagement / disengagement maneuver of said transmission ratio moving, in use, the selected coupling member (4,5,6,7) between said first and second positions; characterized in that said drive means (22) comprise first and second drive elements (26,27; 36,37) cooperating, in use, with respective said coupling members (4,7) different from each other. 2.- Device according to Claim 1, characterized in that the said coupling members (4,5,6,7) are arranged in positions side by side with each other in a direction (A) lying in the same plane of the said first trajectory ( B; B '); said first and second control elements (26,27; 36,37) being spaced apart parallel to said first trajectory (B; B ') by a quantity such as to select only one said coupling members (4,5, 6,7) for each said selection position. 3.- Device according to Claim 2, characterized in that said first and second control elements (26,27; 36,37) are integral with each other. 4.- Device according to Claim 3, characterized in that said control means (22) comprise a fork member (22) comprising a pair of arms facing each other and defining said first and, respectively, second control element (26.27; 36.37). 5.- Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a single actuator unit (34) for moving both said first and second control elements (26,27; 36,37). 6.- Control device for a vehicle speed range, substantially as described and illustrated in any one of the accompanying figures.