ITUB20154031A1 - Attuatore di frizione di motociclo - Google Patents

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ITUB20154031A1
ITUB20154031A1 ITUB2015A004031A ITUB20154031A ITUB20154031A1 IT UB20154031 A1 ITUB20154031 A1 IT UB20154031A1 IT UB2015A004031 A ITUB2015A004031 A IT UB2015A004031A IT UB20154031 A ITUB20154031 A IT UB20154031A IT UB20154031 A1 ITUB20154031 A1 IT UB20154031A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
pusher
actuation
clutch
actuator
transmission
Prior art date
Application number
ITUB2015A004031A
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English (en)
Inventor
Roberto Arienti
Alberto Comenduli
Carlo Cantoni
Original Assignee
Freni Brembo Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freni Brembo Spa filed Critical Freni Brembo Spa
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Priority to EP16191486.6A priority patent/EP3150877B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D28/00Electrically-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D2023/123Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms

Description

CAMPO DI APPLICAZIONE
La presente invenzione riguarda un attuatore di frizione di motociclo,
STATO DELLA TECNICA
In particolare, nel settore automotive si stanno diffondendo sempre maggiormente sistemi di servoattuazione controllati elettronicamente per ottimizzare il funzionamento di alcuni sistemi del veicolo, quali ad esempio l'impianto frenante, il cambio ecc.
Tali sistemi servo-attuati stanno sempre più sostituendo i più classici sistemi idraulici, ad azionamento manuale, che comportano alcuni problemi e limitazioni,
Infatti, la presenza di sistemi idraulici per l'attuazione di componenti del veicolo impone la presenza di tubazioni e relativi serbatoi di fluido, nonché la necessità di spurgare l'impianto periodicamente .
Ovviamente i sistemi idraulici comportano rischi dovuti a perdite e trafilamenti, impongono una accurata manutenzione delle relative guarnizioni, richiedono la sostituzione periodica del liquido di azionamento che si caratterizza per una spiccata igroscopicità, posso andare incontro a fenomeni di fading ad esempio per surriscaldamento .
Inoltre, i dispositivi idraulici prevedono un azionamento di tipo manuale, a leva o a pedale, che è inevitabilmente legato alla forza del conducente. Ciò comporta ad esempio la necessità di sovradimensionare alcuni componenti dell'impianto, quali ad esempio i diametri dei dischi di un pacco frizione, o anche il diametro di un disco freno,
affinchè i dispositivi possano essere azionati efficacemente senza richiedere un eccessivo sforzo manuale all'utente.
In questo modo, però, aumentano le masse dei componenti dell'impianto e i relativi effetti giroscopici, ad esempio dei dischi frizione o dei dischi freno, che incrementano le inerzie e peggiorano il comportamento dinamico del veicolo.
Inoltre, un azionamento manuale di un dispositivo idraulico è soggetto alla sensibilità dell'utente che sente la rigidezza della leva o pedale di azionamento e regola di conseguenza la forza di attuazione. Spesso gli impianti sono soggetti a variazioni della rigidezza ad esempio per variazioni del fluido idraulico dovute alla temperatura, alla presenza di micro-bolle, alla cedevolezza delle tubazioni idrauliche e così via.
Dunque la forza di attuazione che l'utente deve imprimere all'organo di azionamento, sia esso a leva o a pedale, può variare nel tempo a parità di effetto tecnico finale. Non sempre l'utente è in grado di adattare la forza di azionamento alle mutate condizioni dell'impianto e dunque non sempre riesce ad ottenere la massima prestazione dall'impianto.
Nel caso di una frizione, ad esempio, occorre una estrema sensibilità per determinare il corretto inserimento, al fine di trasmettere la coppia alle ruote in maniera efficace, soprattutto in partenza. Se si pensa al settore racing dei motocicli, un non corretto distacco della frizione può determinare, ad esempio in partenza, lo spegnimento del motore o il pattinamento della ruota motrice, con conseguente perdita di numerose posizioni.
Inoltre, come visto, nel settore racing tali sistemi di servo-attuazione devono permettere di ottenere le massime prestazioni dinamiche, pur garantendo un ingombro e un peso ridotti. Nel campo delle competizioni motociclistiche questi requisiti di leggerezza e riduzione degli ingombri sono ancora più spinti dal momento che i volumi a disposizione sono di per sé ridotti, così come le masse dei veicoli, per cui il peso dei dispositivi attuatori del veicolo è percentualmente non trascurabile.
Gli impianti idraulici di attuazione non consentono di avere una riduzione di ingombri e pesi sempre adeguata.
PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE
E' quindi sentita l'esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all'arte nota.
Tale esigenza è soddisfatta da un attuatore di frizione di motociclo secondo la rivendicazione 1.
In particolare, tale esigenza è soddisfatta da un attuatore di frizione di motociclo comprendente un comando di azionamento dell' attuatore di frizione, configurato per essere azionato da un utente, e un corpo di attuatore che alloggia almeno parzialmente uno spintore configurato per essere collegato operativamente ad una frizione per determinarne l'innesto e il disinnesto, lo spintore traslando lungo una direzione di azionamento, mezzi motori adatti a muovere detto spintore e operativamente connessi al comando di azionamento per essere azionati da quest'ultimo, mezzi di trasmissione che collegano meccanicamente i mezzi motori allo spintore, in cui i mezzi motori sono disposti parallelamente ai mezzi di trasmissione lungo una direzione di trasmissione perpendicolare a detta direzione di azionamento.
Secondo una possibile forma di realizzazione, i mezzi motori sono disposti coassialmente ai mezzi di trasmissione lungo una direzione di trasmissione perpendicolare a detta direzione di azionamento.
Secondo una possibile forma di realizzazione, il comando di azionamento comprende una leva e/o un pedale e/o un pulsante azionabile manualmente da un utente per azionare detti mezzi motori.
Secondo una possibile forma di realizzazione, il corpo di attuatore comprende un cilindro, diretto nella direzione di azionamento che alloggia e guida il movimento dello spintore lungo la medesima direzione di azionamento.
Secondo una possibile forma di realizzazione, i mezzi di trasmissione comprendono un riduttore epicicloidale montato coassialmente alla direzione di trasmissione. Secondo una possibile forma di realizzazione, i mezzi di trasmissione comprendono un meccanismo di moto rettilineo alternato che comprende una biella e una manovella che giacciono su un piano perpendicolare alla direzione di trasmissione, in cui la biella è doppiamente incernierata allo spintore e ad alla manovella, e in cui la manovella è solidale in rotazione con un albero di uscita del riduttore epicicloidale, parallelo alla direzione di trasmissione ,
Secondo una possibile forma di realizzazione, i mezzi di trasmissione prevedono un meccanismo di moto rettilineo alternato che comprende un eccentrico, solidale in rotazione con un albero di uscita del riduttore epicicloidale, parallelo alla direzione di trasmissione, in cui a detto eccentrico è direttamente incernierato un flottante che funge da spintore.
Secondo una possibile forma di realizzazione, un albero motore dei mezzi motori è coassiale e solidale in rotazione a detto albero di uscita del riduttore epicicloidale .
Secondo una possibile forma di realizzazione, il riduttore epicicloidale è configurato in modo da realizzare una demoltiplicazione della velocità tra un albero motore dei mezzi motori e un albero di uscita del riduttore, in modo da ridurre la velocità angolare e quindi incrementare la coppia nella trasmissione dai mezzi motori all'albero di uscita.
Secondo una possibile forma di realizzazione, il corpo di attuatore comprende un corpo unico diretto parallelamente alla direzione di trasmissione che alloggia, disposti in serie tra loro, i mezzi motori e il riduttore epicicloidale, e un'appendice laterale, diretta parallelamente alla direzione di azionamento SS, che alloggia il meccanismo comprendente la biella e la manovella, nonché lo spintore.
Secondo una possibile forma di realizzazione, i mezzi di trasmissione comprendono un meccanismo di vite a ricircolo di sfere, munito di una vite a ricircolo di sfere meccanicamente connessa ai mezzi motori, e di una madrevite che ingrana coassialmente a detta vite, detta madrevite essendo operativamente connessa allo spintore in modo da traslare lo spintore nella direzione di azionamento.
Secondo una possibile forma di realizzazione, la madrevite è solidale ad un cuneo che trasla parallelamente alla direzione di trasmissione, il cuneo intercettando una parete controsagomata dello spintore in modo da traslare lo spintore nella direzione di azionamento.
Secondo una possibile forma di realizzazione, tra il cuneo e lo spintore è inserito un cuscinetto a sfere, in modo da ottenere un attrito volvente in un'interfaccia tra il cuneo e lo spintore.
Secondo una possibile forma di realizzazione, il corpo di attuatore comprende una piastra di fissaggio ad un carter di un gruppo frizione, configurata per consentire il fissaggio diretto dell' attuatore di frizione su detto gruppo frizione.
Secondo una possibile forma di realizzazione, l'attuatore di frizione comprende una unità di elaborazione e controllo programmata per comandare i mezzi motori nell'azionamento dello spintore e operativamente connessa al dispositivo di azionamento manuale.
Secondo una possibile forma di realizzazione, l'unità di elaborazione e controllo è programmata in modo da ricevere una richiesta di attivazione di tipo on-off da parte dell'utente attraverso detto comando di azionamento, e da modulare la velocità e/o lo spostamento dello spintore in funzione di una legge di azionamento preimpostata.
Secondo una possibile forma di realizzazione, l'unità di elaborazione e controllo è programmata in modo da azionare automaticamente lo spintore per disinnestare la frizione, scollegando almeno parzialmente un albero di ingresso da un albero di uscita della frizione, in caso di bloccaggio, in scalata marcia, di una ruota di motociclo cinematicamente connessa a detto albero di uscita.
Secondo una possibile forma di realizzazione, l'unità di elaborazione e controllo è programmata in modo da azionare automaticamente lo spintore per disinnestare la frizione, scollegando almeno parzialmente un albero di ingresso da un albero di uscita della frizione, in caso di pattinamento, in accelerazione, di una ruota di motociclo cinematicamente connessa a detto albero di uscita.
Secondo una possibile forma di realizzazione, detta unità di elaborazione e controllo è operativamente connessa ad una centralina di controllo di un associabile veicolo, l'unità di elaborazione e controllo essendo programmata in modo da cooperare con la centralina di controllo nella gestione del cambio marcia e/o del controllo dinamico del veicolo.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: la figura 1 rappresenta una vista prospettica di un attuatore di frizione di motociclo in accordo con la presente invenzione;
la figura 2 rappresenta una vista in sezione dell' attuatore di frizione di figura 1;
la figura 3 rappresenta una vista in sezione dell' attuatore di frizione di figura 1, lungo il piano di sezione III-III di figura 2;
la figura 4 rappresenta una vista prospettica di un attuatore di frizione di motociclo in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 5 rappresenta una vista in sezione dell'attuatore di frizione di figura 4.
Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Con riferimento alle suddette figure, con 4 si è globalmente indicato un attuatore di frizione di motociclo comprendente un comando di azionamento (non illustrato) dell'attuatore di frizione, configurato per essere azionato da un utente, e un corpo di attuatore 8.
E' da notare che il comando di azionamento può comprendere una leva e/o un pedale e/o un pulsante azionabile manualmente da un utente per azionare 1'attuatore di frizione 4 e, come meglio descritto nel seguito, mezzi motori 12 dell'attuatore di frizione 4. Pertanto, il comando di azionamento può essere di tipo manuale, azionabile manualmente su richiesta dall'utente (mediante spostamento di una leva o di un pedale o mediante pressione di un pulsante) oppure può essere di tipo automatico. Per comando di azionamento automatico, si intende che l'azionamento dell'attuatore di frizione, ad esempio per effettuare un cambio marcia o per effettuare un controllo di stabilità del veicolo, può avvenire anche senza 1'azione 'manuale' dell'utente, ossia 1'attuatore può attivarsi spontaneamente in funzione di parametri di funzionamento del veicolo su cui è applicato, come meglio specificato nel seguito della descrizione.
Preferibilmente, l'utente, azionando il comando di azionamento, richiede selettivamente l'attivazione dell'attuatore di frizione 4.
Il corpo di attuatore 8 alloggia almeno parzialmente uno spintore 16 configurato per essere collegato operativamente ad una frizione (non rappresentata) per determinarne l'innesto e il disinnesto. Ad esempio lo spintore può essere collegato cinematicamente alla frizione o ad un suo organo di azionamento mediante 1'interposizione di un'asta o un rinvio (non rappresentati) .
Per innesto della frizione si intende che 1'albero di ingresso e l'albero di uscita della frizione, connessi rispettivamente all'albero motore e all'albero primario del cambio, sono collegati solidalmente in rotazione tra loro in modo da consentire la trasmissione della coppia dall'albero motore al cambio e dunque alla/e ruota/e motrice/i. La connessione tra detti alberi avviene tipicamente mediante dischi affacciati assialmente tra loro e muniti di guarnizione di attrito, in maniera nota.
Per disinnesto della frizione si intende che 1'albero di ingresso e l'albero di uscita della frizione, sono collegati in rotazione tra loro in modo da non consentire la trasmissione della coppia dall'albero motore al cambio e dunque alla/e ruota/e motrice/i. Lo spintore 16 è configurato in modo da traslare lungo una direzione di azionamento S-S.
Lo spintore 16 può a sua volta essere collegato cinematicamente alla frizione mediante rinvìi o connessione meccaniche di qualsiasi tipo.
11 corpo di attuatore 8 alloggia inoltre i mezzi motori 12 adatti a muovere detto spintore 16 e operativamente connessi al comando di azionamento per essere azionati da quest'ultimo.
I mezzi motori 12 comprendono preferibilmente un motore elettrico.
II corpo di attuatore 8 alloggia inoltre mezzi di trasmissione 20 che collegano meccanicamente i mezzi motori 12 allo spintore 16.
Vantaggiosamente, i mezzi motori 12 sono disposti parallelamente ai mezzi di trasmissione 20 lungo una direzione di trasmissione X-X perpendicolare a detta direzione di azionamento S-S.
Preferibilmente, i mezzi motori 12 sono disposti coassialmente ai mezzi di trasmissione 20 lungo una direzione di trasmissione X-X perpendicolare a detta direzione di azionamento S-S.
Secondo una forma di realizzazione, il corpo di attuatore 8 comprende un cilindro 24, diretto nella direzione di azionamento S-S, che alloggia e guida il movimento dello spintore 16 lungo la medesima direzione di azionamento S-S. Il cilindro è almeno parzialmente controsagomato rispetto allo spintore in modo da guidarne il movimento rettilineo parallelo alla direzione di azionamento S-S.
Secondo una forma di realizzazione, i mezzi di trasmissione 20 comprendono un riduttore epicicloidale 28 montato coassialmente alla direzione di trasmissione X-X.
Il riduttore epicicloidale 28 comprende una pluralità di ingranaggi e un albero di uscita 32 che è preferibilmente coassiale e solidale in rotazione ad un albero motore 36 dei mezzi motori 12.
Secondo una forma di realizzazione, i mezzi di trasmissione 20 prevedono un meccanismo di moto rettilineo alternato 38 che comprende una biella 40 e una manovella 44 che giacciono su un piano perpendicolare alla direzione di trasmissione X-X, in cui la biella 40 è doppiamente incernierata allo spintore 16 e ad alla manovella 44, e in cui la manovella 44 è solidale in rotazione con l'albero di uscita 32 del riduttore epicicloidale 28, parallelo alla direzione di trasmissione X-X,
Pertanto la biella 40 e la manovella 44 ruotano attorno ad un asse di rotazione parallelo alla direzione di trasmissione X-X e lo spintore 16 trasla, secondo un moto rettilineo alternato, lungo una direzione parallela alla direzione di azionamento S-S. Dunque il moto di rotazione dell'albero motore 36 dei mezzi motori 12 attorno alla direzione di trasmissione X-X viene trasformato, grazie al meccanismo con biella 40 e manovella 44, in moto rettilineo alternato dello spintore 16 lungo la direzione di azionamento S-S, perpendicolare a detta direzione di trasmissione.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, i mezzi di trasmissione 20 prevedono un meccanismo di moto rettilineo alternato 38 che comprende un eccentrico 37, solidale in rotazione con l'albero motore 36, a cui viene direttamente incernierato un flottante 39 che funge da spintore 16.
Questo significa che in funzione della rotazione della manovella 44 o dell'eccentrico 37 si avrà una differente corsa di azionamento dello spintore 16 o flottante 39; inoltre in funzione di tale rotazione la corsa potrà annullarsi ed invertire il proprio verso. E' da notare che l'azionamento dello spintore 16 o flottante 39 può prevedere la rotazione opposta dei mezzi motori 12 in modo da ruotare l'albero motore 36 dei mezzi motori 12 in un verso o in quello opposto in funzione della necessità di realizzare 1'innesto o il disinnesto della frizione.
E' anche possibile prevedere un azionamento dell'albero motore 36 dei mezzi motori 12 sempre nello stesso verso di rotazione: in tal modo ogni mezzo giro, ossia rotazione di 180 gradi, si passerà agli estremi di azionamento della corsa dello spintore 16 ossia ai punti morti superiore e inferiore dello spintore in funzione della necessità di avere condizioni di innesto e disinnesto della frizione.
Inoltre, la legge cinematica che collega il moto di traslazione dello spintore 16 con il moto di rotazione dell'albero motore 36 non è notoriamente lineare bensì sinusoidale. Ovviamente non risulta lineare neppure la legge cinematica tra le rispettive velocità lineari (di traslazione) e angolari (di rotazione) dello spintore 16 e dell'albero motore 36 rispettivamente.
Il riduttore epicicloidale 28 ha il vantaggio di consentire una notevole demoltiplicazione della velocità tra l'albero motore 36 e l'albero di uscita 32, pur mantenendo gli ingombri estremamente contenuti, in modo da incrementare la coppia dei mezzi motori 12 ed azionare efficacemente lo spintore 16. In altre parole, il riduttore epicicloidale 28 è configurato in modo da ridurre la velocità angolare e quindi incrementare la coppia nella trasmissione dai mezzi motori 12 all'albero di uscita 32.
Ad esempio, il corpo di attuatore 8 è un corpo cilindrico coassiale e parallelo alla direzione di trasmissione X-X che alloggia, disposti in serie tra loro, i mezzi motori 12, il riduttore epicicloidale 28 e il meccanismo comprendente la biella 40 e la manovella 44.
Preferibilmente, il corpo di attuatore 8 è un corpo cilindrico assialsimmetrico rispetto alla direzione di trasmissione X-X.
Preferibilmente, il corpo di attuatore 8 comprende un corpo unico 48 diretto parallelamente alla direzione di trasmissione che alloggia, disposti in serie tra loro, i mezzi motori 12, il riduttore epicicloidale 28, e un'appendice laterale 52, diretta parallelamente alla direzione di azionamento S-S, che alloggia il meccanismo comprendente la biella 40 e la manovella 44, nonché lo spintore 16,
Il corpo unico 48 e l'appendice laterale 52 possono essere vincolati tra loro mediante mezzi di collegamento filettati 56 in modo da consentire un rapido montaggio/smontaggio dell'attuatore di frizione 4.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, i mezzi di trasmissione 20 comprendono un meccanismo di vite a ricircolo di sfere 60, munito di una vite a ricircolo di sfere 64 meccanicamente connessa ai mezzi motori 12, e di una madrevite 68 che ingrana coassialmente a detta vite a ricircolo di sfere 64, in cui la madrevite 68 è operativamente connessa allo spintore 16 in modo da traslare lo spintore 16 nella direzione di azionamento S-S,
Ad esempio, la madrevite 68 è solidale ad un cuneo 72 che trasla parallelamente alla direzione di trasmissione X-X, il cuneo 72 intercettando una parete controsagomata 76 dello spintore 16 in modo da traslare lo spintore 16 nella direzione di azionamento S-S.
Pertanto il meccanismo di vite a ricircolo di sfere 60 consente di trasformare il moto di rotazione dell'albero motore 36 dei mezzi motori 12 e il moto di rotazione della vite a ricircolo 64 attorno alla direzione di azionamento X-X in moto di traslazione della madrevite 68 parallelamente alla medesima direzione di azionamento X-X. Il cuneo 72 a sua volta trasforma il moto di traslazione della madrevite 68 parallelo alla direzione di azionamento X-X in moto di traslazione dello spintore lungo la direzione di azionamento S-S.
Secondo una forma di realizzazione tra il cuneo 72 e la parete controsagomata 76 si esercita un'azione di spinta e di attrito che si trasforma in corsa di azionamento dello spintore 16.
Il passaggio tra una corsa di andata e una corsa di ritorno dello spintore si può ottenere mediante inversione della rotazione dei mezzi motori: tale inversione di rotazione comporta infatti 1'inversione del verso di traslazione della madrevite lungo la direzione di trasmissione e quindi 1'inversione della corsa di azionamento dello spintore lungo la direzione di azionamento S-S.
Preferibilmente, tra il cuneo 72 e lo spintore 16 è inserito un cuscinetto a sfere 80, in modo da ottenere un attrito volvente, e non più radente, all'interfaccia tra il cuneo 72 e lo spintore 16.
Ad esempio, il corpo di attuatone 8 comprende un corpo unico 48 diretto parallelamente alla direzione di trasmissione che alloggia, disposti in serie tra loro, i mezzi motori 12, e un'appendice laterale 52, diretta parallelamente alla direzione di azionamento S-S, che alloggia il meccanismo di vite a ricircolo di sfere 60 e lo spintore 16.
11 corpo unico 48 e l'appendice laterale 52 possono essere vincolati tra loro mediante mezzi di collegamento filettati 56 in modo da consentire un rapido montaggio/smontaggio dell'attuatore di frizione 4.
Preferibilmente, il corpo di attuatore comprende una piastra di fissaggio 84 ad un carter di un gruppo frizione, configurata per consentire il fissaggio diretto dell'attuatore di frizione 4 su detto gruppo frizione.
Secondo una forma di realizzazione, 1'attuatore di frizione 4 comprende una unità di elaborazione e controllo 88 programmata per comandare i mezzi motori 12 nell'azionamento dello spintore 16 e operativamente connessa al dispositivo di azionamento manuale.
Preferibilmente, l'unità di elaborazione e controllo 88 è fissata direttamente al corpo di attuatore 8, ad esempio mediante opportune fascette di fissaggio 90. L'unità di elaborazione e controllo 88 può essere programmata in modo da ricevere una richiesta di attivazione di tipo on-off da parte dell'utente attraverso detto comando di azionamento, e da modulare la velocità e/o lo spostamento dello spintore in funzione di una legge di azionamento preimpostata.
Come visto la richiesta di azionamento da parte dell'utente può avvenire mediante pressione di un pulsante o anche mediante spostamento di una leva e/o di un pedale.
In altre parole, l'utente mediante l'azionamento manuale del comando di azionamento richiede semplicemente l'azionamento dell'attuatone di frizione 4, senza però modularne in alcun modo la tempistica e/o la logica di intervento che sono invece determinate da opportune mappe memorizzate in detta unità di elaborazione e controllo 88.
In questo modo 1'attuatore di frizione è in grado di garantire ad esempio la migliore trazione possibile in funzione di svariati parametri di funzionamento del veicolo.
Gli esempi sopra citati riguardano esempi di comandi di azionamento manuali dell'attuatore 4, in cui è l'utente a decidere selettivamente se attivare o meno 1'attuatore di frizione 4 a proprio piacimento anche se, come visto, non è l'utente a modularne il funzionamento effettivo, ossia a determinarne le legge di intervento nel tempo.
E' anche possibile, come visto, prevedere un comando di azionamento automatico, in cui l'unità di elaborazione e controllo 88 decide l'intervento dell'attuatore di frizione 4 automaticamente, ossia a prescindere dalla volontà dell'utente. Gli esempi di questo funzionamento automatico possono essere molteplici.
Ad esempio, l'unità di elaborazione e controllo 88 è programmata in modo da azionare automaticamente lo spintore 16 per disinnestare la frizione, scollegando almeno parzialmente un albero di ingresso da un albero di uscita della frizione, in caso di bloccaggio in scalata marcia di una ruota di motociclo cinematicamente connessa a detto albero di uscita della frizione. Ad esempio, in caso di bloccaggio della ruota motrice, cinematicamente connessa all'albero di uscita della frizione (ossia all'albero primario del cambio) per eccessiva coppia retrograda trasmessa dal motore del veicolo in fase di scalata di marcia, l'unità di elaborazione e controllo 88 disinnesta automaticamente la frizione, agendo opportunamente sullo spintore 16, in modo da ripristinare il rotolamento della ruota medesima.
In questo modo l'unità di elaborazione e controllo 88 agisce da dispositivo antisaltellamento, senza richiedere alcuna modifica alla frizione, come nelle soluzioni note che risultano complesse e pesanti.
Tale azionamento dell'unità di elaborazione e controllo 88 avviene indipendentemente dalla volontà dell'utente ed anzi avviene proprio a correzione di una manovra pericolosa dell'utente quale ad esempio una scalata ad un regime di rotazione eccessivo in relazione alla marcia inserita, all'inclinazione del motociclo e/o alle condizioni di aderenza del fondo stradale percorso. In questo si realizza un controllo attivo della stabilità dinamica del veicolo.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, l'unità di elaborazione e controllo 88 è programmata in modo da azionare automaticamente lo spintore 16 per disinnestare la frizione, scollegando almeno parzialmente un albero di ingresso da un albero di uscita della frizione, in caso di pattinamento in accelerazione di una ruota di motociclo cinematicamente connessa a detto albero di uscita.
Anche in questo caso, tale azionamento dell'unità di elaborazione e controllo 88 avviene indipendentemente dalla volontà dell'utente ed anzi avviene proprio a correzione di una manovra pericolosa dell'utente quale ad esempio una eccessiva richiesta di potenza in relazione alla marcia inserita, all'inclinazione del motociclo e/o alle condizioni di aderenza del fondo stradale percorso.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, l'unità di elaborazione e controllo 88 è programmata in modo da azionare automaticamente lo spintore 16 per disinnestare la frizione, scollegando almeno parzialmente un albero di ingresso da un albero di uscita della frizione ad esempio per effettuare un cambio marcia automatico o un cambio manuale robotizzato (AMT): questo può avvenire secondo mappature memorizzate nell'unità di elaborazione e controllo, ad esempio in funzione della velocità di avanzamento e/o della coppia erogata e/o della marcia inserita, e/o dell'angolo di inclinazione del motociclo .
E' ovvio che tale intervento automatico può avvenire efficacemente previa integrazione e collegamento dell'unità di elaborazione e controllo 88 dell' attuatore di frizione 4 con ulteriori centraline del motociclo che ne controllano e gestiscono la dinamica .
Ad esempio, detta unità di elaborazione e controllo 88 è operativamente connessa ad una centralina di controllo di un associabile veicolo, e l'unità di elaborazione e controllo è programmata in modo da cooperare con la centralina di controllo nella gestione del cambio marcia e/o del controllo dinamico del veicolo.
Tale cooperazione è utile al fine di integrare la gestione globale del controllo di stabilità del motociclo che può prevedere anche l'interazione con dispositivi ausiliari quali dispositivi antibloccaggio in frenata e strategia di gestione della potenza erogata dal motore, nonché dispositivi attuatori di cambio marcia.
Come si può apprezzare da quanto descritto, la presente invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.
1/attuatore di frizione della presente invenzione consente di ottenere 1'attuazione diretta della frizione senza far uso di un impianto idraulico e può essere installato, ad esempio, su una moto da competizione.
In particolare il dispositivo attuatore consente di ridurre gli ingombri e le masse rispetto ad un impianto idraulico di tipo tradizionale.
Inoltre la presente invenzione consente la possibilità di introdurre un sistema di attuazione elettrica diretta della frizione che introduce vantaggi in termini di modulazione della frizione in partenza, riduzione delle masse e maggiore velocità in fase di cambio marcia.
Con i sistemi proposti e l'attuazione diretta del meccanismo della frizione non è più necessaria la parte idraulica che può essere rimossa e sostituita da un semplice pulsante per gestire la partenza e le cambiate. Inoltre, il servomeccanismo della presente invenzione può generare forze superiori a quelle ottenute con sistemi idraulici convenzionali non essendo più legato all'attuazione diretta del pilota e quindi della sua forza. In questo modo è possibile dimensionare diversamente il pacco frizione riducendone le dimensioni, il peso (ad esempio utilizzando piatti in carbonio invece dei classici in sinterizzato), 1'inerzia rotazionale, pur mantenendo inalterate le prestazioni.
In altre parole, grazie al fatto che l'attuatore è in grado di esercitare una spinta sul pacco frizione ben maggiore rispetto a quella applicabile mediante azionamento manuale, è possibile utilizzare materiali alternativi per i dischi frizioni che, se da un lato richiedono appunto una elevata forza di impaccaggio, dall'altro garantiscono una sensibile riduzione delle masse e degli effetti giroscopici.
Inoltre, l'attuatore secondo l'invenzione consente di adattarsi automaticamente alle possibili variazioni di funzionamento dei componenti da azionare; ad esempio è in grado automaticamente di compensare l'usura dei dischi della frizione senza richiedere alcun adattamento o particolare sensibilità da parte dell'utente.
Inoltre la soluzione della presente invenzione può sostituirsi a complicati sistemi meccanici presenti nella frizione per controllare la cosiddetta coppia retrograda e funzionare da ''antisaltellamento'' in scalata per la ruota posteriore: in questo modo la stessa frizione può essere semplificata e alleggerita, riducendo anche l'effetto giroscopico sul veicolo. L'antisaltelamento potrà essere ottenuto automaticamente, aprendo almeno parzialmente la frizione, ossia svincolando all'occorrenza l'albero motore dall'albero primario del cambio in caso di incipiente bloccaggio della ruota posteriore del motociclo, ad esempio durante una fase di scalata e/o improvviso rilascio del comando del gas durante la quale la coppia retrograda fornita dal motore può generare fenomeni di bloccaggio del pneumatico in trazione.
Vantaggiosamente, il dispositivo attuatone della presente invenzione è configurato in modo da poter essere sostituito ad un attuatore manuale di tipo tradizionale senza richiedere alcuna modifica all'impianto della frizione e/o del gruppo motore del veicolo su cui viene applicato. Pertanto, l'attuatore della presente invenzione può essere vantaggiosamente applicato come retro-fitting a motocicli precedentemente muniti di dispositivi attuatori manuali della frizione senza richiedere ulteriori modifiche. Questa possibilità è garantita dal fatto che il dispositivi attuatore, come visto, è particolarmente compatto e leggero, pur essendo in grado di garantire il corretto azionamento della frizione del motociclo in qualsiasi condizione di funzionamento ed, anzi, con una maggiore efficienza e migliori prestazioni rispetto ad un azionamento di tipo manuale.
Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti ai dispositivi attuatori di frizione sopra descritti, tutte peraltro contenute nell'ambito dell'invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (16)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Attuatore di frizione (4) di motociclo comprendente un comando di azionamento dell'attuatore di frizione (4), e un corpo di attuatore (8) che alloggia almeno parzialmente - uno spintore (16) configurato per essere collegato operativamente ad una frizione per determinarne l'innesto e il disinnesto, lo spintore (16) traslando lungo una direzione di azionamento (S-S), - mezzi motori (12) adatti a muovere detto spintore (16) e operativamente connessi al comando di azionamento per essere azionati da quest'ultimo, mezzi di trasmissione (20) che collegano meccanicamente i mezzi motori (12) allo spintore (16), in cui i mezzi motori (12) sono disposti parallelamente ai mezzi di trasmissione (20) lungo una direzione di trasmissione (X-X) perpendicolare a detta direzione di azionamento (S-S).
  2. 2. Attuatore di frizione (4) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi motori (12) sono disposti coassialmente ai mezzi di trasmissione (20) lungo una direzione di trasmissione (X-X) perpendicolare a detta direzione di azionamento (S-S).
  3. 3. Attuatore di frizione (4) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il comando di azionamento comprende una leva e/o un pedale e/o un pulsante azionabile manualmente da un utente per azionare detti mezzi motori (12).
  4. 4. Attuatore di frizione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo di attuatore (8) comprende un cilindro (24), diretto nella direzione di azionamento (S-S) che alloggia e guida il movimento dello spintore (16) lungo la medesima direzione di azionamento (S-S).
  5. 5. Attuatore di frizione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di trasmissione (20) comprendono un riduttore epicicloidale (28) montato coassialmente alla direzione di trasmissione (X-X).
  6. 6. Attuatore di frizione (4) secondo la rivendicazione 5, in cui i mezzi di trasmissione (20) comprendono un meccanismo di moto rettilineo alternato (38) che comprende una biella (40) e una manovella (44) che giacciono su un piano perpendicolare alla direzione di trasmissione (X-X), in cui la biella (40) è doppiamente incernierata allo spintore (16) e ad alla manovella (44), e in cui la manovella (44) è solidale in rotazione con un albero di uscita (32) del riduttore epicicloidale (28), parallelo alla direzione di trasmissione (X-X).
  7. 7. Attuatore di frizione (4) secondo la rivendicazione 5, in cui i mezzi di trasmissione (20) prevedono un meccanismo di moto rettilineo alternato (38) che comprende un eccentrico (37), solidale in rotazione con un albero di uscita (32) del riduttore epicicloidale (28), parallelo alla direzione di trasmissione (X-X), in cui a detto eccentrico (37) è direttamente incernierato un flottante (39) che funge da spintore (16).
  8. 8. Attuatore di frizione (4) secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui un albero motore (36) dei mezzi motori (12) è coassiale e solidale in rotazione a detto albero di uscita (32) del riduttore epicicloidale (28).
  9. 9. Attuatore di frizione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 8, in cui il riduttore epicicloidale (28) è configurato in modo da realizzare una demoltiplicazione della velocità tra un albero motore (36) dei mezzi motori (12) e un albero di uscita (32) del riduttore epicicloidale (28), in modo da ridurre la velocità angolare e quindi incrementare la coppia nella trasmissione dall'albero motore (36) dei mezzi motori (12) all'albero di uscita (32) del riduttore epicicloidale (28).
  10. 10. Attuatore di frizione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9, in cui il corpo di attuatore (8) comprende un corpo unico diretto parallelamente alla direzione di trasmissione (X-X) che alloggia, disposti in serie tra loro, i mezzi motori (12) e il riduttore epicicloidale (28), e un'appendice laterale (52), diretta parallelamente alla direzione di azionamento (S-S), che alloggia il meccanismo comprendente la biella (40) e la manovella (44), nonché lo spintore (16).
  11. 11. Attuatore di frizione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di trasmissione (20) comprendono un meccanismo di vite a ricircolo di sfere (60), munito di una vite a ricircolo di sfere (64) meccanicamente connessa ai mezzi motori (12), e di una madrevite (68) che ingrana coassialmente a detta vite a ricircolo di sfere (64), detta madrevite (68) essendo operativamente connessa allo spintore (16) in modo da traslare lo spintore (16) nella direzione di azionamento (S-S).
  12. 12. Attuatore di frizione (4) secondo la rivendicazione 11, in cui la madrevite (68) è solidale ad un cuneo (72) che trasla parallelamente alla direzione di trasmissione (X-X), il cuneo (72) intercettando una parete controsagomata (76) dello spintore (16) in modo da traslare lo spintore (16) nella direzione di azionamento (S-S).
  13. 13. Attuatone di frizione (4) secondo la rivendicazione 12, in cui tra il cuneo (72) e lo spintore (16) è inserito un cuscinetto a sfere (80), in modo da ottenere un attrito volvente in un'interfaccia tra il cuneo (72) e lo spintore (16).
  14. 14. Attuatore di frizione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo di attuatore (8) comprende una piastra di fissaggio (84) ad un carter di un gruppo frizione, configurata per consentire il fissaggio diretto dell'attuatore di frizione (4) su detto gruppo frizione.
  15. 15. Attuatore di frizione (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui 1'attuatore di frizione (4) comprende una unità di elaborazione e controllo (88) programmata per comandare i mezzi motori (12) nell'azionamento dello spintore (16) e operativamente connessa al dispositivo di azionamento manuale.
  16. 16. Attuatore di frizione (4) secondo la rivendicazione 15, in cui l'unità di elaborazione e controllo (88) è programmata in modo da ricevere una richiesta di attivazione di tipo on-off da parte dell'utente attraverso detto comando di azionamento, e da modulare la velocità e/o lo spostamento dello spintore (16) in funzione di una legge di azionamento preimpostata.
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