ITTO20110064U1

ITTO20110064U1 - Linea di trasmissione per veicoli a pianale ribassato e simili, e per linee d'asse d'elica molto angolate in campo nautico e navale

Info

Publication number: ITTO20110064U1
Application number: IT000064U
Authority: IT
Original assignee: G G G Elettromeccanica S R L
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2013-01-08
Also published as: ES1078052Y; FR2977536B3; ES1078052U; FR2977536A3

Description

DESCRIZIONE del modello dì utilità dal titolo:

"Linea di trasmissione per veicoli a pianale ribassato e simili, e per linee d'asse d'elica molto angolate in campo nautico e navale"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce alle linee di trasmissione per veicoli a pianale ribassato e simili, nonché per linee d'asse d'elica molto angolate in campo nautico e navale.

In diverse applicazioni veicolistiche, ed in particolare per trasporto collettivo stradale, la necessità di disporre di pianali ribassati ad esempio per facilitare l'accesso da parte dei passeggeri richiede, rispetto al caso dei veicoli tradizionali, un'importante modifica della geometria della linea di trasmissione fra l'unità di propulsione normalmente anteriore e l'assale con differenziale delle ruote posteriori.

In tali situazioni la linea di trasmissione include tipicamente un albero longitudinale con una sezione mediana che si estende generalmente orizzontalmente al livello del pianale ribassato, e sezioni di estremità necessariamente inclinate verso l'alto rispettivamente per la connessione all'unità di propulsione anteriore ed al differenziale posteriore, entrambi situati ad un livello più alto del pianale.

Situazioni analoghe possono verificarsi anche nel caso di autoveicoli con motore posteriore, tipicamente autobus, e nel caso di linee d'asse d'elica in campo nautico e navale.

Per soddisfare questa esigenza diversi produttori hanno proposto ed adottato l’utilizzo di rinvìi ad ingranaggi ad assi paralleli che consentono in pratica di abbassare le estremità dell'albero di trasmissione rispetto agli assi dei gruppi meccanici ad esse collegati.

Tali rinvìi ad ingranaggi, noti come "drop-box", presentano tuttavia numerosi difetti tra cui un costo significativo, una elevata rumorosità intrinseca e un'affidabilità inaccettabile a causa di una durata operativa modesta.

Per tentare di ovviare a tale inconveniente è stato proposto, ad esempio nel brevetto statunitense US-2,963,106, di collegare la sezione mediana orizzontale e le sezioni di estremità inclinate dell'albero di trasmissione tramite cardani, e più in particolare attraverso giunti cardanici doppi che realizzano una trasmissione omocinetica del moto fra tali sezioni.

Neppure questa soluzione è esente da inconvenienti, a causa delle forti accelerazioni angolari e delle conseguenti vibrazioni che si verificano in corrispondenza delle parti intermedie dei giunti cardanici doppi, nonché della rumorosità e usura che ne derivano.

Inoltre le variazioni di accelerazione angolare determinano sensibili perdite energetiche.

In campo nautico e navale l'inclinazione dell'asse elica è determinata dalle esigenze di spinta del sistema propulsivo e nel caso di linee d'asse elica molto inclinate, come spesso avviene nelle unità veloci, comporta l'installazione del o dei motori molto in alto rispetto alla chiglia con conseguente innalzamento del baricentro, che si ripercuote sulla stabilità statica e dinamica dell'unità.

Lo scopo del presente trovato è quello di ovviare ai suddetti inconvenienti, e più in particolare di realizzare una linea di trasmissione per veicoli a pianale ribassato e simili, nonché per linee d'asse d'elica per imbarcazioni, natanti e navigli, dotata di una bassa rumorosità di funzionamento, di una sostanziale assenza di vibrazioni e di una migliorata efficienza energetica.

Secondo il trovato questo scopo viene raggiunto grazie al fatto che i mezzi di accoppiamento in rotazione fra la sezione mediana e le sezioni di estremità dell'albero di trasmissione consistono in giunti omocinetici.

Preferibilmente tali giunti omocinetici sono del tipo con gabbia a sfere.

Secondo una forma preferita di attuazione del trovato l'albero di trasmissione comprende più sezioni, almeno in numero di tre.

Il trovato verrà ora descritto dettagliatamente con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo dì esempio non imitativo, nei quali:

- la Figura 1 è una vista schematica in elevazione laterale di un veicolo a pianale ribassato dotato dì una linea di trasmissione secondo l'invenzione,

- la Figura 2 mostra in maggiore scala la linea di trasmissione della figura 1, e

la Figura 3 è una vista in sezione assiale ed in maggiore scala di uno dei giunti omocinetici della linea di trasmissione.

Riferendosi inizialmente alle figure 1 e 2, con il riferimento 1 è indicata nel suo complesso una linea di trasmissione per un veicolo V, ad esempio un minibus, dotato di un pianale ribassato P. La linea di trasmissione 1 intercollega operativamente l'unità di propulsione del veicolo V, indicata schematicamente con M e disposta anteriormente, con il differenziale dell'assale posteriore, indicato altrettanto schematicamente con S.

La linea di trasmissione 1 è costituita da un albero di trasmissione suddiviso in sezioni successive, almeno in numero di tre o più: una sezione mediana 2 che si estende orizzontalmente al livello del pianale P o al di sotto di esso, una sezione posteriore 3 che collega la sezione mediana 2 con l'assale S, ed una coppia di sezioni anteriori successive 4, 5 che intercollegano la sezione mediana 2 con l'unità motrice M.

Poiché sia l'unità motrice M sia il differenziale dell'assale posteriore S sono situati ad un livello superiore rispetto a quello del pianale P, e quindi rispetto al livello della sezione mediana 2 dell'albero di trasmissione, la sezione posteriore 3 e le due sezioni anteriori 4, 5 sono necessariamente inclinate verso l'alto, con un'angolazione rispetto alla sezione mediana 2 di qualche grado. Le sezioni 4 e 5 possono anch'esse formare un lieve angolo fra loro, in modo tale da poter raggiungere più agevolmente l'unità motrice M.

Per la trasmissione del moto le sezioni 2, 3 da una parte e le sezioni 2, 4 e 4, 5 dall'altra sono fra loro accoppiate in rotazione tramite rispettivi giunti a snodo 6, 7 e 8.

Secondo l'aspetto peculiare del trovato ciascuno di tali giunti 6, 7, 8 consiste in un giunto omocinetico, preferibilmente del tipo con gabbia a sfere, di per sé noto, come è illustrato in dettaglio nella figura 3 con riferimento al giunto 8. Come si vede, l'estremità della prima sezione anteriore 4 presenta una campana sferica 9 entro la quale è girevole una corona di sfere 10 portate da una gabbia 11 ed in contatto di rotolamento con un mozzo sferico 12 portato da un codolo di estremità 13 dell'altra sezione 5.

Anche 1’accoppiamento in rotazione fra la sezione anteriore 5 e l'unità di propulsione M da una parte, e la sezione posteriore 3 e il differenziale dell'assale S è convenientemente realizzata tramite analoghi giunti omocinetici 14, 15.

Grazie alla configurazione sopra descritta la trasmissione del moto fra l'unità di propulsione M e l'assale posteriore S tramite la linea di trasmissione 1 consente di ottenere una sensibile riduzione di rumorosità, una sostanziale assenza di vibrazioni e in definitiva una migliore efficienza energetica.

Per il calcolo dei singoli giunti omocinetici la Richiedente ritiene conveniente adottare la tecnica di minimizzare il lavoro di attrito. Con tale calcolo si è determinata la configurazione di angoli e lunghezze delle sezioni 2-5 della linea di trasmissione 1 tale da rendere minima la sommatoria del singolo lavoro di attrito del giunto:

δΙ,=μΤδω/δτ

ove μ è il coefficiente di attrito, T il carico tangenziale sul giunto e δω/δτ l'accelerazione angolare di due elementi contigui del giunto. La funzione di ottimizzazione deve inoltre tenere in conto le frequenze flessionali allo scopo di evitare di sollecitare i modi propri di vibrare delle sezioni della linea.

Nelle applicazioni nautiche e navali il dispositivo trovato consente di realizzare la linea di trasmissione con inclinazione diversa rispetto all'asse dell'elica e quindi di posizionare il motore in posizione diversa rispetto al prolungamento dell'asse dell'elica stesso, sia in senso longitudinale (per chiglia) sia in altezza rispetto alla chiglia. Ciò offre la possibilità di fissare la posizione del motore e del suo baricentro indipendentemente dagli altri parametri di progetto, con significativi vantaggi funzionali superando ostacoli come ad esempio cabine o locali diversi.

In siffatte applicazioni la configurazione dell'albero di trasmissione 1 è del tutto analoga a quella descritta in precedenza ed illustrata nelle figure 2 e 3.

Naturalmente i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato così come definito nelle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Linea di trasmissione per un veicolo (V) a pianale ribassato (P) e simili, avente un'unità di propulsione (M) ed un assale con differenziale (S) intercollegatì da un albero longitudinale di trasmissione (1) includente una sezione generalmente mediana (2) estendentesi sostanzialmente orizzontalmente al livello di detto pianale ribassato (P) e sezioni di estremità (3, 4, 5) inclinate verso l'alto rispettivamente in direzione di detto assale (S) e di detta unità di propulsione (M), e mezzi di accoppiamento in rotazione fra detta sezione mediana (2) e dette sezioni di estremità {3, 4, 5), caratterizzata dal fatto che detti mezzi di accoppiamento in rotazione consistono in giunti omocìnetici (6, 7, 8).
2. Linea di trasmissione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti giunti omocinetici {6, 7, 8) sono del tipo a gabbia (11) con sfere (10).
3. Linea di trasmissione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che l'albero di trasmissione (1) include un numero di sezioni (2, 3, 4, 5) non inferiore a tre.