ITUB20156886A1 - Dispositivo di trasmissione a variazione continua con dispositivo di regolazione alla cambiata - Google Patents

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ITUB20156886A1
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Walter Mariotti
Giacomo Freschi
Paolo Nesti
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Piaggio & C Spa
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Description

DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di trasmissione, in particolare un sistema di trasmissione per motocicli del tipo a variazione continua, provvisto di un dispositivo per la regolazione della curva di cambiata.
Con il termine "motocicli" si intende nel presente documento un veicolo a due, tre o quattro ruote, basculanti o non basculanti, quali i veicoli Vespa®, Ape® o MP3® commercializzati dalla Richiedente.
Il cambio continuo di velocità a pulegge espandibili e cinghia trapezoidale (o CVT dall'inglese Continuously Variable Transmission) è un tipo di cambio automatico per veicoli in cui il rapporto di trasmissione può variare senza soluzione di continuità tra due valori limite. Il cambio continuo viene diffusamente impiegato nei veicoli a due ruote di piccola e media cilindrata, in particolare i motoscooter.
In un CVT, la variazione del rapporto di trasmissione avviene facendo variare i diametri di avvolgimento della cinghia su due pulegge, delle quali una è motrice e 1'altra è condotta, e almeno una di queste ha la possibilità di avvicinare e allontanare le due parti o semipulegge di cui è composta.
Tipicamente, la puleggia motrice comprende un regolatore di velocità realizzato con masse centrifughe, genericamente denominate "rulli" , che hanno lo scopo di realizzare 1'avvicinamento assiale delle rispettive semipulegge, passando dalla condizione di marcia bassa (semipulegge distanti) alla condizione di marcia alta (semipulegge ravvicinate).
Sono noti dispositivi per la regolazione della curva di cambiata, che, guando il CVT è nella condizione di marcia bassa, consentono di bloccare alcuni dei rulli, impedendo che guesti partecipino all'avvicinamento delle semipulegge . Tali semipulegge raggiungono pertanto una predefinita distanza assiale ad un numero maggiore di giri motore, conferendo al CVT un assetto più sportivo.
Al contrario, se tutti i rulli partecipano all'avvicinamento delle semipulegge, gueste si trovano a detta distanza assiale ad un numero minore di giri motore, conferendo al CVT un assetto più turistico.
Un esempio di realizzazione di un siffatto dispositivo per la regolazione della curva di cambiata è descritto nel documento W0-A1-2G13/098689 a nome della Richiedente.
Tuttavia, tale dispositivo di regolazione presenta 1'inconveniente di consentire 1'attivazione e la disattivazione solo in presenza della condizione di marcia bassa, ossia quando i rulli sono prossimi all'albero motore, per evitare gli urti dovuti allo sgancio repentino dei rulli in fase di cambiata.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di trasmissione che soddisfi le esigenze di cui si è detto e superi nel contempo gli inconvenienti dell'arte nota.
Tale scopo è raggiunto da un dispositivo di trasmissione realizzato secondo la rivendicazione 1. Le rivendicazioni dipendenti descrivono varianti di realizzazione .
Le caratteristiche ed i vantaggi del dispositivo di trasmissione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le tavole allegate, in cui: - la figura 1 mostra una sezione di un dispositivo di trasmissione secondo la presente invenzione, in una configurazione iniziale a marcia bassa, con dispositivo di regolazione disattivato e non in presa;
- la figura 2 mostra il dispositivo di trasmissione della figura 1, in una configurazione a marcia alta, con dispositivo di regolazione disattivato e non in presa;
- la figura 3 mostra il dispositivo di trasmissione della figura 1, in una configurazione a marcia bassa, con dispositivo di regolazione attivato e in presa;
- la figura 4 mostra il dispositivo di trasmissione della figura 1, in una configurazione a marcia alta, con dispositivo di regolazione attivato e in presa;
- la figura 5 mostra il dispositivo di trasmissione della figura 1, in una configurazione a marcia alta, con dispositivo di regolazione attivato e non in presa; - le figure 6a e 6b mostrano un rullo speciale del dispositivo di trasmissione secondo la presente invenzione;
le figure 7a e 7b illustrano una slitta del dispositivo di trasmissione secondo la presente invenzione;
- la figura 8a rappresenta un sistema con chiavette e molla di ritorno del dispositivo di trasmissione secondo la presente invenzione;
- le figure 8b e 8c rappresentano una chiavetta del dispositivo di trasmissione secondo la presente invenzione.
Con riferimento alle figure allegate, con 1 si è complessivamente indicato un dispositivo di trasmissione a variazione continua, configurato per essere applicato di preferenza su un motociclo a due/ tre ruote, impegnato con un albero motore 2 che definisce un asse di rotazione X.
Il dispositivo di trasmissione 1 comprende una prima puleggia motrice 4, azionata in rotazione dall'albero motore 2, e da una seconda puleggia condotta (non rappresentata) , collegate tra loro da una cinghia trapezoidale 6.
La puleggia motrice 4 è costituita da una prima semipuleggia 8 e da una seconda semipuleggia 10, rispettivamente provviste di superfici attive 8a, 1Oa troncoconiche affacciate , scorrevoli lungo detto asse di rotazione X in modo da avvicinare e allontanare le super fici attive 8a, 10a, e solidali fra loro in rotazione .
La prima semipuleggia 8 comprende in particolare un boccolo mobile 9, che porta la superficie attiva 8a e prevede una boccola 8b coassiale all'albero motore 2, e un regolatore di velocità 12 comprendente un contenitore 14 , supportato dal boccolo mobile 9 e provvisto di una sede 16 sagomata, e una pluralità di rulli , sia rulli base che rulli speciali 18, alloggiati nella sede 16.
I rulli speciali 18 sono provvisti di mezzi di impegno adatti ad essere trattenuti da contro-mezzi di impegno del dispositivo di trasmissione .
I rulli realizzano masse centrifughe che, all'aumentare del numero di giri motore, spingono la prima semipuleggia 8, ed in particolare il boccolo mobile 9, verso la seconda semipuleggia 10.
In tal modo, aumenta il diametro di avvolgimento della cinghia 6 sulla puleggia motrice 4 e tale cinghia, non potendosi allungare, opera per diminuire il diametro di avvolgimento sulla puleggia condotta, aumentando il rapporto di trasmissione (marcia alta).
II dispositivo di trasmissione 1 comprende inoltre un dispositivo di regolazione della cambiata, in grado di trattenere i rulli speciali 18.
Il dispositivo di regolazione comprende un dispositivo di azionamento adatto a porre il dispositivo di regolazione in configurazione di attivazione.
Ad esempio, il dispositivo di azionamento comprende un'asta di azionamento 20, ad esempio disposta assialmente all'interno dell'albero motore 2, sporgente con un'estremità di comando 20a dalla parte della seconda semipuleggia 10 opposta alla prima semipuleggia 8.
Il dispositivo di azionamento comprende inoltre un perno di azionamento 22, ad esempio realizzato in un sol pezzo con 1'asta di azionamento 20, disposto all'estremità di guesta opposta all'estremità di comando 20a e provvisto di un incavo 24 radiale.
Il dispositivo di azionamento comprende inoltre un piede di comando 26 azionabile , ad esempio in rotazione , ad esempio tramite comando elettrico, per spingere assialmente 1' asta di azionamento 20.
Inoltre , il dispositivo di azionamento comprende una molla di azionamento 28 posta fra il piede di comando 26 ed il perno di azionamento 22, ad esempio fra il piede di comando 26 1'estremità di comando 2Oa dell' asta di azionamento 20 oppure fra 1'asta di azionamento 20 ed il perno di azionamento 22 (nella variante con perno separato dall'asta).
Il dispositivo di azionamento comprende inoltre un elemento di riscontro 30, ad esempio un piattello, ed una molla di riscontro 32, che operano in contrasto all' avanzamento del perno di azionamento 22 verso una posizione avanzata derivante dall' azionamento del piede di comando 26.
Il dispositivo di regolazione comprende inoltre un dispositivo di bloccaggio .
Il dispositivo di bloccaggio comprende una coppia di chiavette 32a, 32b t raslabili radialmente fra una posizione radiale retratta, prossima all' asse di rotazione X, ed una posizione radiale avanzata; dette chiavette sono adatte ad impegnare il perno di azionamento 22 nell'incavo 24.
Il dispositivo di bloccaggio comprende inoltre almeno una molla di ritorno 34 operante sulle chiavette 32a, 32b per portarle nella posizione radiale retratta; detta molla è ad esempio realizzata come elemento anulare unico, disposto attorno all'albero motore , configurata per spingere le chiavette 32a, 32b nell' incavo 24.
Le chiavette 32a, 32b sono inoltre rispettivamente provviste di un risalto 36 adatto a bloccare la rispettiva chiavetta nella posizione radiale avanzata . Il dispositivo di regolazione comprende inoltre una slitta di trattenimento 40, scorrevole sull'albero motore 2 ed adatta ad cooperare con il dispositivo di bloccaggio del perno di azionamento 22, con i rulli speciali 18 del regolatore di velocità, con il boccolo mobile 9 della prima semipuleggia 8 e con 1'elemento di riscontro 30 del dispositivo di azionamento .
In particolare , la slitta 40 comprende una parete tubolare 42 che si sviluppa prevalentemente lungo 1'asse di rotazione X, fra un'estremità di bloccaggio 44 e un'estremità di trattenimento 46.
All'estremità di bloccaggio 44, la parete tubolare 42 presenta un assottigliamento 46 adatto ad impegnare il risalto 36 delle chiavette 32a, 32b per bloccarle nella posizione radiale avanzata.
All'estremità di trattenimento 46, la slitta 40 presenta una flangia 48 anulare avente un bordo di presa 50 per agganciare i rulli speciali 18 del regolatore di velocità.
Inoltre, la parete tubolare 42 presenta, internamente, un risalto anulare 52 adatto a cooperare con 1'elemento di risconto 30 del dispositivo di azionamento.
Il rullo speciale 18 comprende un corpo volvente 51, destinato a rotolare sulla superficie della sede 16 del contenitore 14, ed un gambo 52 che si estende in allontanamento dal corpo volvente 50, terminante con una porzione di aggancio 54 adatta ad impegnarsi con il bordo di presa 50 della slitta 40, in modo da realizzare un vincolo radiale unilaterale che impedisce il movimento radiale verso 1'esterno del rullo speciale 18.
Il gambo 52 con la porzione di aggancio 54 realizzano un esempio di detti mezzi di impegno, mentre il bordo di presa 50 della slitta 40 realizza un esempio di detti contro-mezzi di impegno.
Nel normale funzionamento del dispositivo di trasmissione 1, in una configurazione iniziale o di riposo, a bassi giri motore, ossia al di sotto di una predefinita soglia di giri motore, il dispositivo di trasmissione è in condizioni di marcia bassa, in cui la prima semipuleggia 8 e ia seconda semipuleggia 10 sono distanti e la cinghia trapezoidale presenta un diametro di avvolgimento ridotto (figura 1).
I rulli, sia base che speciali 18, a causa della ridotta forza centrifuga, si trovano in una posizione radiale retratta, ossia ravvicinata all'asse di rotazione X, e guindi adatti ad essere impegnati dalla slitta 40.
In tale configurazione , essendo il dispositivo di regolazione disattivato, 1'asta di comando 20 è in una posizione assiale arretrata, le chiavette 32a, 32b sono in una posizione radiale retratta, in cui impegnano il perno di azionamento 22 occupando l'incavo 24, e la slitta 40 è in una posizione assiale in cui non impedisce la traslazione radiale in uscita delle chiavette 32a, 32b.
Se a partire da tale configurazione, aumentano i giri motore, la prima semipuleggia 8 si avvicina alla seconda semipuleggia 10, così che il boccolo mobile 9 lascia libera la slitta 40 di portarsi in una posizione arretrata, sotto 1'azione dell'elemento di riscontro 30 e della molla di ritorno 32, nella quale non è in grado di agganciare i rulli speciali 18, che si portano in una posizione radiale avanzata, ossia distanziata dall'asse di rotazione X (figura 2).
51 passa pertanto ad una condizione di marcia alta del dispositivo di trasmissione molto repentinamente , poiché tutti i rulli , sia base che speciali 18, partecipano alla cambiata . L'assetto del dispositivo di trasmissione è pertanto turistico.
A partire dalla configurazione iniziale di cui si è detto sopra, per attivare il dispositivo di regolazione della cambiata, il piede di comando 26 viene azionato, in modo che la molla di azionamento 28 spinge 1'asta di azionamento 20 verso una posizione assiale avanzata, vincendo 1' azione contraria della molla di ritorno 32 (figura 3).
Le chiavette 32a, 32b si portano in una posizione radiale avanzata, fuoriuscendo dall'incavo 24 e sporgendo esternamente dall'albero motore 2 , poiché la slitta 40, spinta dal boccolo mobile 9, si trova in una posizione limite avanzata in cui non impedisce la fuoriuscita delle chiavette 32a, 32b.
I rulli speciali 18 sono nella posizione radiale retratta e vengono impegnati dalla slitta 40. In altre parole , il bordo di presa 50 della flangia 48 della slitta 40 aggancia la porzione di aggancio 54 del gambo 52 dei rulli speciali 18.
Se a partire da tale configurazione (dispositivo di regolazione attivato e in presa), il dispositivo di regolazione viene disattivato (eliminando 1'azione sull'asta di comando 20 del piede di comando 26), il dispositivo di regolazione ritorna nella configurazione di riposo (figura 1).
Se a partire dalla condizione a marcia bassa del dispositivo di trasmissione, con dispositivo di regolazione attivato e in presa (figura 3), i giri motore aumentano, i rulli base operano sul contenitore 14 e il dispositivo di trasmissione si porta nella condizione a marcia alta (figura 4), ma a tale cambiata non partecipano i rulli speciali 18, poiché trattenuti nella posizione retratta dalla slitta 40.
Si passa pertanto ad una condizione di marcia alta più lentamente che nel caso in cui tutti i rulli partecipano alla cambiata. 1/assetto del dispositivo di trasmissione è pertanto più sportivo.
In tale configurazione, la slitta 40 si trova in una posizione avanzata grazie alle chiavette 32a, 32b, nonostante il boccolo mobile 9 non forzi più detta slitta 40 verso la posizione limite avanzata.
Se in tale configurazione si provvede a disattivare il dispositivo di regolazione, guesto rimane in realtà in presa, poiché la slitta 40 è mantenuta nella posizione avanzata dalle chiavette 32a, 32b che rimangono nella posizione radiale avanzata poiché la slitta 40 le vincola a rimanere in tale posizione (1'estremità di bloccaggio 44 della slitta 4 0 impegna infatti il risalto 36 delle chiavette 32a, 32b) . 1/asta di azionamento 20 si porta invece nella posizione arretrata.
Soltanto al diminuire dei giri motore, il boccolo mobile 9 forza nuovamente la slitta 40 nella posizione limite avanzata, liberando le chiavette 32a, 32b che rientrano nella posizione retratta nell'incavo 24 del perno di azionamento 22.
Il dispositivo di regolazione risulta così non in presa; aumentando nuovamente i giri motore, il dispositivo di trasmissione si riporta nella condizione a marcia alta, secondo un assetto turistico (figura 2). Se nella condizione a marcia alta del dispositivo di trasmissione, con dispositivo di regolazione disattivato (figura 2), si provvede ad azionare il dispositivo di regolazione, detto dispositivo di regolazione si attiva ma non va in presa, nel senso che i rulli speciali 18 rimangono svincolati dalla slitta (figura 5).
Infatti, azionando il piede di comando 26, la molla di azionamento 28 spinge 1'asta di azionamento 20 e si precarica, ma la slitta 40, sotto 1'azione dell'elemento di riscontro 30 e della molla di riscontro 32 , non essendo soggetta all'azione del boccolo mobile 9, si trova e rimane in una posizione limite arretrata, in cui sormonta assialmente le chiavette 32a, 32b ed impedisce che gueste si portino dalla posizione retratta alla posizione avanzata.
Il perno di azionamento 22 non subisce pertanto alcuna traslazione.
Soltanto alla diminuzione dei giri motore, il boccolo mobile 9 forza la slitta 40 verso la posizione limite avanzata, liberando così le chiavette 32a, 32b, che fuoriescono dall'incavo 24 e consentono al perno 22 di traslare nella posizione avanzata sotto 1'azione della molla di azionamento 28 precaricata.
Si raggiunge così la condizione a marcia bassa del dispositivo di trasmissione, con dispositivo di regolazione attivato ed in presa (figura 3).
Innovativamente, il dispositivo di trasmissione con dispositivo di regolazione della cambiata consente di attivare il dispositivo di regolazione in qualsiasi condizione del dispositivo di trasmissione, ossia a marcia bassa o a marcia alta, poiché il dispositivo di regolazione entra effettivamente in presa dei rulli speciali solo in condizione di marcia bassa.
Allo stesso tempo, vantaggiosamente, la disattivazione del dispositivo di regolazione può avvenire in qualsiasi condizione, poiché lo sgancio effettivo dei rulli speciali si realizza solo in condizione di marcia bassa, evitando gli urti dovuti allo sgancio repentino in fase di cambiata.
E' chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti , potrebbe apportare modifiche al dispositivo di trasmissione sopra descritto, tutte contenute nell'ambito di tutela definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di trasmissione (1) a variazione continua per un motociclo a due/tre/quattro ruote collegabile ad un albero motore (2), comprendente una prima puleggia motrice (4) per una cinghia trapezoidale (6), munita di un boccolo mobile (9) portante una delle superfici attive (8a) per la cinghia trapezoidale, detto boccolo mobile (9) essendo scorrevole assialmente sotto 1'azione di rulli base e rulli speciali (18), provvisti di mezzi di impegno, di un regolatore di velocità (12) per ottenere una cambiata fra marcia bassa e marcia alta; un dispositivo di regolazione della cambiata, comprendente una slitta (40) scorrevole assialmente e adatta ad agganciare i rulli speciali (18) per trattenerli durante la cambiata; in cui il boccolo mobile (9) è adatto ad influenzare la slitta (40) per provocarne la traslazione da una posizione arretrata verso una posizione limite avanzata per agganciare i rulli speciali (18).
  2. 2. Dispositivo di trasmissione (1) secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo di regolazione comprende un dispositivo di bloccaggio comprendente almeno una chiavetta (32a,32b) traslabile radialmente fra una posizione radiale retratta ed una posizione radiale avanzata nella quale impedisce alla slitta (40) di ritornare nella posizione arretrata quando non influenzata dal boccolo mobile (9).
  3. 3. Dispositivo di trasmissione secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo di reqolazione comprende un dispositivo di azionamento comprendente un perno di azionamento (22) scorrevole assialmente fra una posizione arretrata ed una posizione avanzata, per influenzare la chiavetta (32a,32b) e provocarne la traslazione dalla posizione radiale retratta alla posizione radiale avanzata.
  4. 4. Dispositivo di trasmissione secondo la rivendicazione 3, in cui detta chiavetta (32a,32b) è impeqnabile con la slitta (40) per impedire il rientro della chiavetta (32a,32b) nella posizione radiale retratta quando non influenzata dal perno (22).
  5. 5. Dispositivo di trasmissione secondo la rivendicazione 4, in cui detto dispositivo di azionamento comprende un elemento di riscontro (30) ed una molla di riscontro (32), confiqurati per influenzare permanentemente la slitta da una posizione avanzata verso la posizione arretrata.
  6. 6. Dispositivo di trasmissione secondo la rivendicazione 5, in cui 1'elemento di riscontro (30) e la molla di riscontro (32) sono altresì configurati per influenzare permanentemente il perno di azionamento (22) dalla posizione avanzata alla posizione arretrata.
  7. 7. Dispositivo di trasmissione secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui la slitta (40), nella posizione arretrata, impedisce la fuoriuscita della chiavetta (32a,32b) dalla posizione retratta alla posizione avanzata, così bloccando anche la traslazione del perno (22) e consentendo di caricare elasticamente una molla di azionamento (28) operante su detto perno (22) per influenzarlo permanentemente dalla posizione arretrata alla posizione avanzata.
  8. 8. Assieme comprendente un albero motore (2) e un dispositivo di trasmissione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui 1'albero motore (2) è collegato solidalmente in rotazione alla puleggia motrice (4), coassialmente a questa.
  9. 9. Rullo speciale (18) per un dispositivo di regolazione della cambiata di un dispositivo di trasmissione (1), comprendente un corpo volvente (51) e mezzi di impegno adatti ad essere trattenuti da contromezzi di impegno del dispositivo di regolazione, in modo da realizzare un vincolo radiale unilaterale.
  10. 10. Rullo speciale secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi di impegno comprendono un gambo (52) che si estende in allontanamento dal corpo volvente (51), detto gambo (52) terminando con una porzione di aggancio (54) adatta ad impegnarsi con un bordo di presa (50) di una slitta (40) del dispositivo di regolazione.
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